شبكات الحواسيب

شبكات الحواسيب

• بدأت الحواسيب المركزية، مُتاحة للمستخدمين بغض النظر عن مواقعهم، في أماكن خاصة مثل مراكز الشباب والجامعات والمؤسسات الحكومية.
• ظهرت شبكات الحواسيب المتعددة، وهي حواسيب متصلة لتنفيذ مهام مختلفة.
• تسمح الحواسيب المترابطة بتبادل المعلومات.
• يمكن الاتصال بين حاسوبين باستخدام كابلات نحاسية أو كابلات صوتية أو تقنيات الاتصالات اللاسلكية.
• تُعرّف الشبكة الحاسوبية بأنها مجموعة من الحواسيب المترابطة سلكيًا أو لاسلكيًا، إضافةً إلى الأجهزة الملحقة بالشبكة (مثل الطابعات والماسحات الضوئية) والبرامج الحاسوبية، مما يسمح بمشاركة الموارد.
• تُستخدم الشبكات الحاسوبية في تطبيقات منزلية (مثل الوصول للمعلومات عن بعد، البحث على الإنترنت، التواصل مع الآخرين عبر البريد الإلكتروني والدردشة وخدمات المنتديات)، وفي التطبيقات الاحترافية (مثل التجارة الإلكترونية، خدمات المستخدمين المتنقلين، والخدمات الجامعية).
• هناك أنواع وأحجام مختلفة من شبكات الحواسيب.
• في الشبكات الاحترافية، توفّر الشبكات مشاركة الموارد (مثل الطابعات) وتسهّل الوصول للبرامج والتجهيزات والمعطيات.
• شبكات الحواسيب تُستخدم في المجال العسكري ومركز العمل.

أنواع الشبكات

• لا يوجد تصنيف عام للشبكات.
• تُصنّف الشبكات حسب الوسيط الفيزيائي المستخدم للاتصال (كابل محوري، كابل مزدوج ملتوي، ألياف ضوئية، أمواج مكروية، أشعة تحت الحمراء).
• تُصنّف الشبكات حسب الحجم (أي المنطقة الجغرافية)..
  • الشبكة الشخصية (PAN): مصممة لشخص واحد، وعادةً ما تكون في نطاق متر واحد (مثل شبكة لاسلكية تربط الماوس بالكمبيوتر الشخصي).
  • الشبكة المحلية (LAN): مجموعة من أجهزة الكمبيوتر الشخصية المترابطة سلكيًا أو لاسلكيًا، وتُستخدم عادةً في المؤسسات لضمان سرعة البيانات والنقل. مثال: شركة، قاعة.
  • الشبكة الحضرية (MAN): مجموعة من شبكات LAN و/أو أجهزة متصلة معًا عبر شبكة كبلات خاصة، تغطي مساحة مدينة. مثال: شبكة تلفزيون، خدمة الإنترنت عبر الكابل.
  • الشبكة الواسعة (WAN): مجموعة شبكات LAN وMAN متصلة، وتغطي مساحة واسعة (مئات أو آلاف الكيلومترات), مثال: الإنترنت.
• تُصنّف الشبكات حسب الطبولوجيا المُستخدمة:
  • الشبكة الخطية (Bus): تربط بين الأجهزة باستخدام الناقل المشترك.
  • الشبكة النجمية (Star): تربط جميع الأجهزة بجهاز مركزي.
  • الشبكة الحلقيّة (Ring): تربط الأجهزة ببعضها في دائرة.
  • الشبكة المتشابكة (Mesh): تربط كل جهاز بجميع الأجهزة الأخرى (معيار Ethernet).
  • الشبكة الهجينة (Hybrid): تجمع بين طبولجيات مختلفة.

الشبكات اللاسلكية

• الشبكات اللاسلكية تربط أجهزة الكمبيوتر دون استخدام أسلاك.
• تستخدم الأمواج الراديوية أو الأشعة تحت الحمراء.
• هناك عدة تقنيات تختلف في تردد العمل، معدل النقل، ونطاق التغطية.
• تشمل فئات الشبكات اللاسلكية:
  • WPAN: ربط طرفيات الحاسوب بالبلوتوث, IR
  • WLAN: IEEE 802.11
  • WMAN: IEEE 802.16
  • WWAN: شبكة الهواتف الخلوية

نموذج OSI

• نموذج OSI هو نموذج لتصميم شبكات الحواسيب.
• يتكون من سبع طبقات، كل طبقة تقدم خدمة للطبقة أعلاها.
  • الطبقة الفيزيائية: (Physical) المسؤولة عن ارسال البيانات.
  • طبقة ترابط البيانات (Data Link): تحافظ على سلامة الإرسال والاستقبال وتقسيم البيانات.
  • طبقة الشبكة (Network): تتعامل مع (IP).
  • طبقة النقل (Transport): تربط بين الطبقات الموجهة للمستخدم وطبقات الشبكة.
  • طبقة الجلسة (Session): المسؤولة عن إنشاء وانتهاء الاتصال.
  • طبقة التقديم (Presentation): تُشكّل البيانات وتُضغطها.
  • طبقة التطبيقات (Application): مستوى التخاطب مع المستخدم.

نموذج TCP/IP

• نموذج TCP/IP هو نموذج تعرّف كيفية اتصال التطبيقات عبر الشبكة.
• يتكون من أربع طبقات
  • واجهة الشبكة(Network Interface): توجيه المعطيات إلى وسيط النقل.
  • طبقة الإنترنت (Internet): إدارة تقسيم وتجميع المعلومات
  • طبقة النقل (Transport): تأمين طلبات الاتصال بين أجهزة الكمبيوتر. يوجد بروتوكولين أساسيان: TCP و UDP.
  • طبقة التطبيقات (Application): الدخول إلى التطبيقات في الشبكة. تشمل بروتوكولات مثل HTTP, FTP.

بروتوكولات الشبكة

• بروتوكولات مختلفة، مثل TCP، UDP، HTTP، FTP، وغيرها تدير الاتصالات، وتُعرّف كيف تكون عملية النقل ويتم إرسال المعطيات.