نظام شبكات الحاسوب

مقدمة في الأمن والشبكات

• الأمن والشبكات منهج لمادة الحاسوب للمرحلة الثانية لعام 2024-2025.

ما هي الشبكات؟

• الشبكات تتكون من مجموعة مكونات مادية مثل الحواسيب وملحقاتها، وأجهزة لربط هذه الحواسيب مع بعضها، بالإضافة إلى مكونات برمجية مثل نظم التشغيل والبروتوكولات المعتمدة لضمان تناقل المعلومات بين الحواسيب.

مفهوم شبكات الحاسوب

• شبكات الحاسوب هي مجموعة من الحاسبات المترابطة لتبادل المعلومات والمصادر والبيانات، وتدار بواسطة برمجيات خاصة تسمى اتفاقيات أو بروتوكولات.
• الشبكة تتكون من حاسبين أو أكثر، ومترابطة بخطوط اتصال تؤمن التواصل.
• خطوط الاتصال قد تكون سلكية أو لاسلكية.
• مشاركة المصادر تشمل الأجهزة الملحقة التي توفر خدمات إضافية مثل الطباعة والفاكس.
• البيانات تشمل الملفات النصية أو الصور أو الصوت أو الفيديو.
• التطبيقات توفر خدمات متنوعة مثل التواصل الاجتماعي والتسوق الإلكتروني.
• البروتوكولات هي أنظمة برمجية تدير مهام الشبكة وتحقق الاتصال وفق نظام دولي لربط الأجهزة حول العالم.

نظام شبكات الحاسوب

• يتكون من ربط حاسبين أو أكثر لتبادل المعلومات، مع إمكانية ربط الأجهزة الطرفية مثل الطابعات باستخدام كيبل Cable (مثل الأسلاك المحورية أو الألياف الضوئية) وبطاقة شبكة (NIC) لكل حاسوب.
• إذا كانت المسافة بين الحاسبين بعيدة، يمكن نقل البيانات عن طريق خطوط الهاتف باستخدام مودم Modem أو بطاقة فاكس لتحويل الإشارات الرقمية إلى إشارات تماثلية.

فوائد شبكات الحاسوب

• تبادل المعلومات بسهولة وسرعة.
• مشاركة الموارد مثل الطابعات والماسحات الضوئية.
• تعزيز الإدارة المركزية وتسهيل إدارة مجموعات العمل المشترك.
• قواعد البيانات تسمح بتخزين معلومات كثيرة بشكل يسهل الوصول إليها.
• الاتصال الفوري عبر البريد الإلكتروني والدردشة.
• توفير التكاليف من خلال مشاركة الموارد.
• تبادل الملفات بين المستخدمين بسهولة.
• خدمة التصفح عبر الإنترنت للمستخدمين.
• منصات التعلم الإلكترونية لتسهيل الوصول إلى الموارد التعليمية.
• منصات التواصل الاجتماعي لتسهيل التواصل بين الأفراد.
• مصدر غني بالمعلومات في مختلف مجالات الحياة.

أساسيات مكونات الشبكة

المكونات المادية (Hardware Components)

• الحواسيب المكتبية والمحمولة (محطات العمل): تستخدم لتنفيذ المهام اليومية وإدارة التطبيقات.
• الخادم (Server): يوفر الموارد والخدمات للأجهزة الأخرى في الشبكة.
• الموجه (Router): يربط شبكات متعددة ويوجه حركة مرور البيانات بينا ويتعامل عن طريق عنوان IP.
• المحول (Switch): يربط الأجهزة داخل الشبكة المحلية لنقل البيانات بكفاءة ويحتوي على عدد من منافذ.
• نقطة الوصول (Access Point): لتوسيع مدى الإرسال اللاسلكي للأجهزة داخل الشبكة.
• المجمع (HUB): يربط أجهزة الشبكة وينقل البيانات إلى جميع المنافذ.
• الجسر (Bridge): يربط بين شبكتين محليتين ويقوم بتصفية حركة المرور بناءً على عناوين MAC.
• المكرر (Repeater): لتقوية وإعادة إرسال إشارات الشبكة لتحسين التغطية.
• البطاقات الشبكية (NIC): توفر الاتصال السلكي أو اللاسلكي، وكل بطاقة لها عنوان MAC خاص بها.
• المودم (Modem): يتيح الاتصال بالإنترنت بتحويل الإشارات التماثلية إلى الرقمية.

البرمجيات (Software Components)

• أنظمة التشغيل (Operating Systems): تدير عمليات الشبكة وتوفر واجهات للمستخدم.
• البروتوكولات (Protocols): تحدد قواعد الاتصال بين الأجهزة.
• برامج الأمان (Security Software): تحمي الشبكة من التهديدات والهجمات.
• برامج الشبكة (Network Software): تختص في إدارة الشبكة، وتوفير المسارات الخاصة، وتحقيق الأمان، وإدارة البيانات، وتحديد صلاحيات المستخدمين

أنواع الوسائط المستخدمة في الشبكات (Media)

الوسائط السلكية (Wired Media)

• الأسلاك النحاسية: مثل الكابلات الملتوية المستخدمة في شبكات Ethernet والكابلات المحورية المستخدمة في التلفزيون.
• الألياف البصرية: توفر سرعات نقل عالية جدًا وتستخدم الضوء لنقل البيانات، تستخدم في نطاق كبير.

الوسائط اللاسلكية (Wireless Media)

• تستخدم الأمواج الكهرومغناطيسية لنقل البيانات.
• تشمل تقنيات مثل واي فاي Wi-Fi والبلوتوث Bluetooth والأشعة تحت الحمراء.
• الألياف الضوئية: تنقل البيانات بسرعة عالية جدًا وعلى مسافات طويلة، مرتفعة وتحتاج إلى إجراءات خاصة للصيانة والتركيب، أمان عالي صعبة التنصت عليها، مناسبة للاتصالات على مسافات كبيرة وشبكات الشركات الكبيرة، وتوفر اتصالًا عالي الجودة ودون انقطاع.
• الأسلاك النحاسية: نقل البيانات بسرعة محدودة مقارنة بالألياف الضوئية، رخيصة وسهلة التركيب والصيانة، أمان أقل تجعلها عرضة للتنصت وسرقة البيانات، مناسبة للشبكات المحلية الصغيرة، شائعة الاستخدام وتتوفر بسهولة.

أنواع الشبكات حسب طريقة التوصيل

• الاتصال السلكي (Wired): يستخدم الكابلات النحاسية (الملتوية والمحورية) والألياف الضوئية، أكثر أمانًا وأقل عرضة للاختراق، سرعة نقل بيانات عالية واستقرار أكبر، تكلفة التركيب قد تكون مرتفعة بسبب الحاجة إلى كابلات وتوصيلات، أقل مرونة وصعوبة في التحرك وتغيير مكان الأجهزة، وأقل تداخل كهرومغناطيسي.
• الاتصال اللاسلكي (Wireless): يشمل Bluetooth ،Wi-Fi، والأشعة تحت الحمراء، أقل أمانًا وعرضة للاختراق، لكنها تعتمد على بروتوكولات أمان متقدمة، سرعة نقل بيانات متوسطة وأقل استقرار مقارنة بالسلكية، تكلفة تركيب أقل وأسهل في التوسع ، مرونة عالية وسهولة في التحرك والاستخدام من أي مكان داخل نطاق الشبكة، تتأثر بالتداخل الكهرومغناطيسي والإشارات من الأجهزة الأخرى.
• الشبكة المتطورة: الأقمار الصناعية Satellite تستخدم في المناطق النائية لتوفير الاتصال، تتضمن أنظمة أمان متقدمة مثل التشفير وتقنيات المصادقة القوية، سرعة نقل بيانات فائقة باستخدام تقنيات متقدمة مثل الألياف الضوئية وشبكات الجيل الخامس 5G، قد تكون تكلفة التشغيل والصيانة مرتفعة، ولكنها توفر أداءً عالياً ، مرونة عالية في التكيف مع الاحتياجات المتغيرة وتوسيع الشبكة بسهولة، أقل تداخل بفضل استخدام تقنيات متطورة.

أنواع الشبكات حسب التصميم الهندسي (Network Topology)

• الشبكات الخطية (Bus Networks): سهلة التركيب والتوسعة، وتكلفتها منخفضة، لكن تعطل الكابل الرئيسي يؤثر على الشبكة بالكامل.
• الشبكات النجمية (Star Networks): سهولة التركيب والصيانة، تعطل جهاز واحد لا يؤثر على الشبكة، لكن الأداء يعتمد على كفاءة الجهاز المركزي، وتكلفة الإعداد مرتفعة بسبب الحاجة إلى كابلات منفصلة لكل جهاز.
• الشبكات الحلقية (Ring Networks): نقل البيانات بسرعة وكفاءة وتقليل احتمالية التصادم، لكن تعطل جهاز واحد قد يؤثر على الشبكة بالكامل.
• الشبكات المتشابكة (Mesh Networks): توفر تغطية واسعة ومرونة عالية واستمرار الشبكة في العمل حتى مع تعطل أحد الأجهزة، ولكنها معقدة وصيانتها صعبة ومكلفة.
• الشبكات الشجرية (Tree Networks): تصميم هرمي يتيح سهولة التنظيم والإدارة وإمكانية التوسع بسهولة ولكن تعطل جهاز في مستوى عالي قد يؤثر على الشبكة الفرعية.
• الشبكات الهجينة (Hybrid Networks): تجمع بين مزايا الشبكات المختلفة لكن الإدارة والصيانة معقدة وتكلفتها مرتفعة.

أنواع الشبكات حسب نوع الخدمة (Service)

• شبكة النظير إلى النظير (Peer To Peer Network): كل جهاز يمكن أن يكون خادمًا وعميلًا في نفس الوقت، مشاركة مباشرة للموارد بين الأجهزة، غير مكلفة، سهلة الإعداد، وملائمة لتبادل الملفات والتعاون، ولكنها أقل أمانًا وصعوبة في إدارة البيانات، وأداء أقل عند تزايد عدد الأجهزة
• شبكة العميل/الخادم (Client/Server Network): يوجد خادم مركزي يدير الموارد ويقدم الخدمات للأجهزة العميلة، أمان عالي، إدارة مركزية للموارد، أداء واستقرار أفضل، لكن تكلفتها عالية وتحتاج إلى خادم قوي.

أنواع الشبكات حسب نطاق الشبكة

• الشبكة المحلية LAN: تربط مجموعة من الأجهزة ضمن مساحة محدودة مثل مكتب أو مبنى، وتستخدم لتبادل البيانات والموارد.
• شبكة المدن MAN: تربط عدة شبكات محلية LANS ضمن منطقة جغرافية أكبر مثل مدينة، وتوفر اتصال عالي السرعة.
• الشبكة واسعة النطاق WAN: تربط بين شبكات محلية LANS وشبكات المدن MANs عبر مسافات جغرافية كبيرة مثل دول أو قارات، وتستخدم لتبادل البيانات على نطاق واسع.

أساسيات أمن الشبكات

• مجال يشمل القواعد والتكوينات والتقنيات لحماية سلامة وسرية الشبكات والبيانات. يشمل جدران الحماية، والتشفير، وأنظمة كشف التسلل، والتحكم في الوصول، والمصادقة، والتحديثات الأمنية.
• الهدف الرئيسي هو حماية الشبكة من التهديدات السيبرانية مثل الفيروسات والهجمات، وضمان استمرارية العمل والتوافق مع المعايير.
• مع تطور الشبكة، تظهر ثغرات يمكن استغلالها، مما يجعل أدوات إدارة الأمن ضرورية.
• يتم تدريس أمن الشبكات في المناهج الأكاديمية لتهيئة المتخصصين في تأمين البنية التحتية الرقمية.

ما هو تهديد أمن الشبكة؟

• هو أي نشاط خبيث أو محاولة استغلال نقاط الضعف في الشبكات لسرقة البيانات،أو تعطيل الخدمات، أو إلحاق الضرر بالنظم،
• البرمجيات الخبيثة: برامج مصممة لإلحاق الضرر بالأنظمة المستهدفة.
• برامج تسجيل المفاتيح: تسجل ضغطات المفاتيح لسرقة بيانات تسجيل الدخول والمعلومات الشخصية.
• أحصنة طروادة: برامج تخفي نواياها الضارة داخل برامج تبدو شرعية.
• برامج الفدية: تجمد الأجهزة أو التطبيقات وتطلب فدية لإعادة الوظائف.
• برامج الإعلانات الضارة: تعرض إعلانات منبثقة غير مرغوب فيها وتستنزف موارد النظام.
• برامج التجسس: تجمع المعلومات بشكل خفي دون ترك أثر.
• القنابل المنطقية: تنطلق عند وقت أو هدف محدد.
• التصيد الاحتيالي: يخدع المستخدمين لتحميل برمجيات ضارة أو تقديم معلومات حساسة.

استكشاف أخطاء الشبكة وإصلاحها

• عملية تحديد وحل المشاكل التي تؤثر على الاتصال بالشبكة (LAN أو WAN). تشمل المشاكل عدم القدرة على الاتصال بالإنترنت، أو انخفاض السرعة، أو انقطاع الاتصال.

خطوات استكشاف الأخطاء:

1. التحقق من الأجهزة المتصلة: التأكد من اتصال الكمبيوتر بالشبكة، ومن اتصال Wi-Fi بالشبكة الصحيحة، ومن توصيل كابل Ethernet بشكل صحيح.
2. التحقق من حالة جهاز التوجيه (الراوتر) والمودم: التحقق من الإضاءة وإعادة تشغيل الأجهزة.
3. إعادة تشغيل الأجهزة: إعادة تشغيل الكمبيوتر وإعادة تشغيل جهاز التوجيه والمودم.
4. التحقق من الاتصال بالشبكة: فحص الاتصال عبر موجه الأوامر (Command Prompt) في Windows باستخدام الأمر ping 8.8.8.8. واختبار الاتصال بجهاز آخر.
5. التحقق من إعدادات الشبكة: التأكد من إعدادات IP والتحقق من عدم وجود تعارض في العناوين.
6. التحقق من إعدادات DNS: في حالة عدم القدرة على تصفح الإنترنت، يتم تغيير خوادم DNS إلى خوادم عامة.
7. اختبار الاتصال بالموجه Router: التأكد من أن جهاز الكمبيوتر يمكنه الوصول إلى جهاز التوجيه
8. مراجعة جدران الحماية وبرامج مكافحة الفيروسات: التأكد من أن جدار الحماية أو برنامج مكافحة الفيروسات لا يمنع الاتصال.
9. التحقق من سرعة الاتصال: اختبار سرعة الإنترنت باستخدام أدوات مثل Speedtest.net
10. التحقق من الكابلات والأجهزة المادية: فحص كابل Ethernet والتحقق من المودم وجهاز التوجيه.
11. التحقق من مزود خدمة الإنترنت ISP: الاتصال بمزود خدمة الإنترنت للتحقق من وجود مشاكل في الخدمة.
12. استخدام أداة استكشاف الأخطاء في Windows: الذهاب لإعدادات الشبكة ثم استكشاف الأخطاء وإصلاحها.
13. إعادة ضبط إعدادات الشبكة بالكامل: إعادة تعيين جميع إعدادات الشبكة إلى الإعدادات الافتراضية. ويندوز 10 و 11

• ** الإعدادات** - ** الشبكة والإنترنت ** → ** حالة** → ** إعادة تعيين الشبكة**. 1/18/2025