الشبكات وامن المعلومات_CH1.doc
Document Details
Full Transcript
ُتعرف شبكة الحاسب بأنها مجموعة من أجهزة الحاسوب المتصلة ببعضها البعض ،والتي تشترك في استخدام م""وارد معينة.هذه الموارد يمكن أن تكون بيان""ات ،مث""ل الملف""ات والمعلوم""ات ،أو أجه""زة مادي""ة مث""ل الطابع""ات وأجه""زة العرض وأجهزة التس""جيل وح""تى اآلالت ال""تي تحت""وي على رقاق""ات...
ُتعرف شبكة الحاسب بأنها مجموعة من أجهزة الحاسوب المتصلة ببعضها البعض ،والتي تشترك في استخدام م""وارد معينة.هذه الموارد يمكن أن تكون بيان""ات ،مث""ل الملف""ات والمعلوم""ات ،أو أجه""زة مادي""ة مث""ل الطابع""ات وأجه""زة العرض وأجهزة التس""جيل وح""تى اآلالت ال""تي تحت""وي على رقاق""ات حاس""وبية.مم""ا يع""ني أن المس""تخدمين يمكنهم الوص"""ول إلى نفس الطابع"""ات أو الملف"""ات أو األجه"""زة األخرى المتصلة بالشبكة. مص طلح ش بكة الحاس ب :على ال""رغم من أن ه""ذا المصطلح ُيس""تخدم كث""يًر ا لإلش""ارة إلى اإلن""ترنت (الش""بكة العالمية) ،إال أن مفهوم""ه أوس""ع من ذل"ك.فهن""اك ش""بكات حاسوبية ص""غيرة (مث""ل الش""بكات المحلي""ة في المن""ازل أو الشركات) وشبكات أكبر وأكثر تعقيًدا مثل اإلنترنت. بشكل عام ،شبكة الحاسب ليس"ت مج"رد اإلن"ترنت ،ب"ل تشمل كل أنواع الشبكات التي تربط بين أجه""زة الحاس""ب لتبادل الموارد والمعلومات. تعريف شبكة الحاسب شبكة الحاسب computer networkمؤلفة من كلمتين: شبكة :وتعني الربط بين شيئين أو عدة أشياء. الحاسب :وتشير إلى الحواسيب. بالتالي ،شبكة الحاسب تع"ني رب"ط الحواس"يب م"ع بعض"ها البعض لتبادل المعلوم""ات والم""وارد.ه""ذا الرب""ط يمكن أن يكون بس"يطًا مث"ل ش"بكة منزلي"ة ترب"ط بين حاس"وبين ،أو معقدًا مثل اإلن""ترنت ال""ذي يرب""ط ماليين الحواس""يب ح""ول العالم. في أواخ"""ر الخمس"""ينات ،ب"""دأت أولى مح"""اوالت رب"""ط الحواس"""يب ببعض"""ها البعض ،وك"""انت إح"""دى أب"""رز ه"""ذه المح""اوالت هي ش""بكة الحواس""يب المس""تخدمة في نظ""ام الرادار الدفاعي للجيش األمريكي المع""روف باس""م SAGE ).(Semi-Automatic Ground Environmentه""ذا النظام كان يعتمد على ربط الحواسيب عبر خطوط الهاتف العادية باستخدام أجه""زة م""ودم تجاري""ة من ش""ركة AT&T لنقل البيانات. ه""ذه الش""بكة ك""انت ُتعت""بر من أوائ""ل التطبيق""ات العملي""ة لشبكات الحاسوب ،حيث كانت تهدف إلى تحسين ق""درات 1 الدفاع الجوي من خالل توف""ير نظ""ام رادار متكام""ل يمكن""ه تتبع الطائرات وتنسيق الردود الدفاعية بشكل أكثر فعالية. تب""ع ه""ذه المحاول""ة في تنظيم االتص""ال بين الحواس""يب البعي""دة عن بعض""ها ع""دة مح""اوالت أخ""رى في الش""ركات الك""برى والجامع""ات ،وك""ان أغلب تل""ك المح""اوالت يح""اول تنظيم الم""وارد المتاح""ة للش""ركة أو المؤسس""ة وتس""هيل تطوير البيانات واتخاذ القرار من خالل تنظيم حرك""ة تدفق البيانات بين تلك الحواسيب البعيدة. فوائد شبكات الحاسب لعل فوائد الشبكات بدأت تتضح مما لن"ا نحن كمس"تخدمين عاديين أو كش""ركات ،وب""دت أهمي""ة ش""بكات الحاس""ب في نقل البيانات والمعلومات بين الدول والمؤسسات واألفراد، وك""ذلك في التحكم في األجه""زة واآلالت عن بع""د لتس""هيل مراقبتها ،وفيما يلي أهم تلك الفوائد: مش اركة الملف ات :كم"""ا في حال"""ة الش"""ركات والمؤسسات ،بل وفرق العمل التي تعمل عن بعد. مشاركة الموارد :كما في حالة مشاركة الطابع""ات، والحواسيب القوية إلج""راء عملي""ات محاك""اة أو إخ""راج للتصاميم الهندسية أو اإلبداعية ،أو العم""ل على ب""رامج عمل سحابية مثل مستندات جوج""ل أو ب""رامج تص""ميم مشترك سحابية. التواص ل :حيث يس""تطيع المس""تخدمون للش""بكة أن يرسلوا الرسائل والبيانات والوسائط ف"وًر ا ويس"تقبلون بيان""ات وردوًدا مش""ابهة من غ""يرهم من المس""تخدمين في نفس الوقت. تقليل التكلفة :كما رأينا في حالة الموارد المشتركة مثل الطابعات أو الحواس""يب الكب""يرة أو توف""ير أجه""زة وهمي""ة للم""وظفين للعم""ل عليه""ا أو خ""وادم وهمي""ة الستضافة المواقع. زيادة كفاءة المعدات وسالمة البيان ات :بم""ا أن العتاد المستخدم للشبكات يكون في الغ""الب ذا ج""ودة عالي""ة ويق""وم علي""ه فري""ق ص""يانة متخص""ص ،فتق""ل احتماالت تعطل العتاد أو خسارة البيانات نتيجة النس""خ االحتياطي""ة المنظم""ة ال""تي ُتنف""ذ للبيان""ات ،على عكس الحواسيب الشخصية للمستخدمين. 2 عيوب شبكات الحاسوب رغم المنافع التي تطغى على بيئ""ة الش""بكات إال أنه""ا تأتي بعيوب قد يك""ون بعض""ها خط"يرة وق"د يك""ون بعض""ها اآلخ"ر مجرد أعباء إدارية ،وفيما يلي بعض تل""ك العي""وب لش""بكات الحاسب: تحتاج ش""بكات الحاس""ب إلى االس""تثمار في ب""نى تحتي""ة باهظ""ة التكلف""ة عن""د بداي""ة إنش""ائها ،وكلم""ا زاد حجم الشبكة زادت التكاليف كثيًر ا. تحتاج شبكات الحاسب إلى مراقبة على م""دار الس""اعة لتجنب تعطل أجزائها أو فشل عملي""ات توص""يل الطاق""ة إليه""ا أو تبري""د مراك""ز البيان""ات ،أو اختراقه""ا داخلًي ا من العاملين فيه""ا أو خارجًي ا من مخ""ربين أو مخ""ترقين عن بعد. س""هولة انتق""ال الفيروس""ات وال""برامج الض""ارة لك""ل األجهزة المتصلة بالشبكة إن أصيب أحدها. المخاطر األمنية التي قد تحصل نتيجة هجمات ق""د تأتي داخلًيا من أحد األجهزة المتصلة بالشبكة أو خارجًيا ع""بر اختراق الشبكة واألجهزة المتصلة بها. مكونات شبكات الحاسب الرئيسية أن الش""بكات الحاس""وبية ليس""ت مج""رد حواس""يب متص""لة ببعضها البعض بشكل عشوائي ،بل تتضمن أنواًع ا مختلف""ة من األجهزة التي قد تكون مخصصة ألغراض محددة داخ""ل الشبكة. تنوع األجهزة :ليس كل جهاز في الشبكة هو حاسوب شخصي مثل الذي يستخدمه.بعض األجه""زة ق""د تك""ون مخصص""ة لوظ""ائف معين""ة مث""ل إدارة الش""بكة ،تأمين البيانات ،أو تقديم خدمات معينة (مثل الخوادم). أدوار خاص ة :ه""ذه األجه""زة المتخصص""ة تخ""دم بقي""ة مكون""ات الش""بكة ،وهي ق""د تك""ون مخصص""ة بش""كل حصري ألداء وظيفة معينة دون أن ُتس""تخدم ألي غ""رض آخر. قي ود الوص ول :أحياًن ا يتم تقيي""د الوص""ول إلى ه""ذه األجهزة المتخصصة لفئات معينة فقط من المستخدمين (مثل م""ديري الش""بكة أو الفن""يين) به""دف حماي""ة أم""ان الشبكة. 3 تعقي د إنش اء الش بكات :إنش""اء ش""بكة حاس""وبية يتطلب أكثر من مجرد توصيل أجه""زة ببعض""ها.يجب أن تكون هناك خطة محددة ح""ول كيفي""ة توزي""ع األدوار بين األجهزة المختلفة وحول كيفية حماية الشبكة وتأمينها. الخوادم :Serversأساس شبكات الحاسب لعل أجهزة الخوادم serversهي القلب الن""ابض لش""بكات الحاسوب ،وهي حواس""يب توض"ع فيه"ا الم"وارد ال"تي ي""راد الوص""ول إليه""ا عن بع""د من بقي""ة مكون""ات الش""بكة ،وهي حواسيب أق""وى من الحواس""يب العادي""ة بعش""رات الم""رات من حيث ق"""وة المعالج"""ة وع"""دد المعالج"""ات ومس"""احات التخزين والذواكر العشوائية ،وتوج""د في الع""ادة في غ""رف مخصصة آمنة تسمى مراكز بيانات .data centers أهمية الخوادم :الخ""وادم هي األجه""زة الرئيس""ية ال""تي ُتخزن فيها الموارد والبيانات ال""تي يحتاجه""ا ب""اقي مكون""ات الشبكة.يمكن اعتبارها القلب النابض للشبكات ،ألنها تقوم بتوف""ير الخ""دمات والم""وارد ال""تي يحتاجه""ا المس""تخدمون اآلخرون في الشبكة. قدرات الخوادم :هذه األجهزة تتم"يز بأنه"ا أق"وى بكث"ير من الحواس""يب العادي""ة.فهي مجه""زة بمعالج""ات أق""وى، ومساحات تخزين أك"بر ،وذاك"رة عش"وائية ( )RAMأعلى لتتمكن من التعام"""ل م"""ع كمي"""ات كب"""يرة من البيان"""ات والخدمات. 4 مراكز البيانات :الخوادم ُتحفظ ع""ادًة في أم""اكن خاص""ة آمنة ُتسمى مراكز البيانات ( ،)Data Centersحيث تكون محمي""ة بش""كل جي""د لض""مان اس""تمرارية الخدم""ة وأم""ان البيانات. مثال على عمل الخ وادم :عن""دما تتص""فح موقًع ا مث""ل يوتي""وب ،تق""وم بكتاب""ة عن""وان الموق""ع في المتص""فح ،فيتم توجيهك إلى خوادم يوتيوب حيث يتم تخزين الموق""ع نفس""ه والفي""ديوهات ال""تي تري""د مش""اهدتها.ه""ذه الخ""وادم تعم""ل بكف""اءة عالي""ة لتتمكن من خدم""ة ماليين المس""تخدمين في نفس الوقت. أنواع الخوادم :توجد عدة أنواع من الخوادم ،كل نوع منها مختص بوظيفة معينة أو مجموعة من الوظائف: خ وادم أس ماء النطاق ات (Domain Name :)Serversهي المسؤولة عن ترجمة أسماء المواقع ال"""تي ن"""دخلها في المتص"""فح إلى عن"""اوين IPيمكن للحواسيب فهمها. خوادم التطبيق ات (:)Application Servers توفر بيئ""""ة لتش""""غيل التطبيق""""ات ال""""تي يحتاجه""""ا المستخدمون عبر الشبكة. خوادم ال ويب ( :)Web Serversتخ""زن مواق""ع الويب وُتقدمها للمستخدمين عند طلبها. خوادم الملفات ( :)File Serversمس""ؤولة عن تخ""زين وإدارة الملف""ات ال""تي يمكن الوص""ول إليه""ا من ِقبل المستخدمين عبر الشبكة. خ وادم البري د ( :)Mail Serversتدير رس""ائل البري""د اإللك""تروني ال""تي يتم إرس""الها واس""تالمها ع""بر الشبكة. خوادم أسماء النطاقات Domain Name Servers هذه الخوادم تلعب دوًر ا أساسًيا في تحوي""ل األس""ماء ال""تي يفهمها البشر مثل Youtube.comإلى عناوين رقمية (IP )Addressesالتي تس""تطيع الحواس""يب فهمه""ا والتعام""ل معها. دور خوادم :DNSهذه الخوادم تعمل كدفتر جه""ات اتصال للشبكة.عندما يق""وم المس""تخدم بكتاب""ة عن""وان موقع معين في المتصفح مثل ،Youtube.comيقوم المتصفح بإرسال طلب إلى الشبكة. 5 عملية الترجمة :الطلب يمر ع""بر خ""ادم ،DNSال""ذي يقوم بمهمة ترجم""ة االس""م المكت""وب youtube.com إلى عنوان IPرقمي مثل ( )192.0.2.44الذي يحدد الموقع الفعلي للموقع على شبكة اإلنترنت. باختصار ،خوادم DNSتسهل على المس""تخدمين الوص""ول إلى المواق""ع على اإلن""ترنت دون الحاج""ة لحف""ظ األرق""ام الطويل""ة والمعق""دة لعن""اوين ،IPوتعم""ل كوس""يط ي""ترجم األسماء إلى عناوين يفهمها الحاسوب. خوادم التطبيقات Application Servers هي خوادم مخصصة لتخزين وتشغيل التطبيق""ات البرمجي""ة التي يمكن للمستخدمين الوصول إليها من أماكن مختلف""ة. بدًال من تثبيت التطبيقات على حواسيبهم الشخص""ية ،يمكن للمس"""تخدمين االتص"""ال به"""ذه الخ"""وادم للوص"""ول إلى التطبيقات. استخدام داخل الشركات :في الش""ركاتُ ،تس""تخدم هذه الخوادم لتوف""ير التطبيق""ات المركزي""ة للم""وظفين. يمكن للم""""وظفين الوص""""ول إلى نفس التط""""بيق من حواس""يبهم دون الحاج""ة إلى تثبيت""ه محلًي ا ،مم""ا يس""هل العمل الجماعي.على س""بيل المث""ال ،يمكن لفري""ق من الم""وظفين مش""اركة وتع""ديل البيان""ات مباش""رة على التطبيق المرك"زي ،مم"ا ي"وفر ال"وقت ويض"من تح"ديث البيانات بشكل فوري. تطبيقات الويب ( :)Web Appsبعض الش""ركات تق"""دم تطبيق"""ات لمس"""تخدميها على اإلن"""ترنت.يمكن للمستخدمين الوصول إلى هذه التطبيقات من أي جه"از متصل باإلنترنت عبر المتصفح ،دون الحاج""ة إلى تث""بيت التطبيق.هذه التطبيقات غالًبا ما ُتسمى تطبيق""ات ويب ألنها تعمل عبر اإلنترنت. باختص"""ار ،خ وادم التطبيق ات تلعب دوًر ا حيوًي ا في تبسيط الوصول إلى التطبيقات وتس""هيل العم""ل الجم""اعي سواء داخل الشركات أو عبر اإلنترنت ،مما يجعله""ا عنص "ًر ا أساس"""ًيا في البني"""ة التحتي"""ة للعدي"""د من المؤسس"""ات والخدمات. خوادم الويب Web Servers 6 خوادم الويب هي أشهر أن""واع الخ""وادم ال""تي ُتس""تخدم في الوصول إلى اإلن""ترنت ،وهي المس""ؤولة عن نق""ل البيان""ات المخزنة في مواقع اإلنترنت إلى حاسوبك أو جه""ازك ال""ذي تتص""فح من""ه ،عن طري""ق بروتوك""والت نق""ل بيان""ات مث""ل ..HTTP خوادم الملفات File Servers ُتس""تخدم خ""وادم الملف""ات في تخ""زين البيان""ات والملف""ات والبرامج داخل المؤسسات مثاًل للسماح بنقل تلك الملفات ومشاركتها بسرعة وأمان بين العاملين في تلك المؤسسة. خوادم البريد Mail Servers يخزن خادم البريد الرسائل البريدية الخاصة بالمس""تخدمين الذين يس""تخدمون خ""دمات بريدي""ة مث""ل Gmailمثاًل ،كي يتمكن"""وا من الوص"""ول إليه"""ا دون الحاج"""ة إلى اس"""تخدام برمجيات خاصة على أجهزتهم ،حيث تكون تلك البرمجي""ات في خوادم البريد نفسها. توجد أنواع أخرى من الخوادم غير التي ذكرناها ،لكن ه"ذه هي األشهر وال"تي ق"د يتعام""ل المس"تخدم معه"ا بش"كل أو بآخر أثناء حياته اليومية داخل العمل وخارجه. المبِّدل Switches المب "ِّدل switchه""و جه""از يرب""ط أج""زاء الش""بكة ببعض""ها بواسطة أسالك إي""ثرنت Ethernetأو ف""ايبر في الغ""الب، فتتصل به الحواسيب الموجودة داخ""ل مب""نى مثاًل بالش""بكة الموج"ودة داخ"ل ذل"ك المب"نى ،ويك"ون ه"و المس"ؤول عن تنظيم التواصل بين تلك الحواسيب. الموِّج ه Router لعل هذا الجهاز الصغير ه""و أك""ثر مكون""ات الش""بكات ال""تي يتعامل معها المستخدم وإن كان تع""اماًل غ""ير مباش""ر ،يلي""ه جهاز نقطة االتصال .Access Point ُيستخدم الموِّج ه أو الراوتر في االتص""ال بش""بكات متع""ددة، كم""ا ُيس""تخدم لمش""اركة اتص""ال إن""ترنت واح""د م""ع ع""دة حواسيب وأجهزة أخرى لتقليل تكلفة اتصال كل منه""ا على حدة بالشبكة ،سواء عن طريق أس""الك أو هوائًي ا ،وال يك""اد يخلو م""نزل في يومن""ا ه""ذا من وج""ود راوتر في""ه لالتص""ال بشبكة اإلنترنت عبر مزود خدمة اإلنترنت. المسار Route 7 يشير “المسار” إلى سلسلة من الروابط وأجهزة التوجيه ( )routersالتي تمر به""ا الحزم""ة من الجه""از المرس""ل إلى الجهاز المستقبل.هذا المسار يمكن أن يتضمن عدة نق""اط وس""يطة مث""ل الموجه""ات والمح""والت ( )switchesال""تي تساعد في توجيه الحزمة إلى وجهتها النهائية. نقطة االتصال Access Point ُتستخدم نقاط االتصال ،وهي أجهزة شبيهة بأجهزة الراوتر- لتوصيل الحواس""يب والهواتف واألجه""زة األخ""رى بالش""بكة اتصااًل السلكًيا ،عن طريق االتص""ال س""لكًيا ب""الراوتر ثم بث إشارة الشبكة السلكًيا عن طريق هوائي صغير متصل بها. يمكن لتلك األجهزة وكذلك أجهزة الراوتر أن تهيأ لُتستخدم كمكبررات إلشارات الش""بكات ،repeatersبحيث تلتق""ط إش""ارة الش""بكة الس""لكًيا وتنقيه""ا من التش""ويش ثم تعي""د توليدها وبثها مرة أخرى بقوة أكبر ،وذل""ك من أج""ل توس""يع نطاق البث للشبكة. األجهزة العميلة Clients األجه"""زة العميل"""ة أو الوكيل"""ة في بيئ"""ة الش"""بكات هي الحواسيب واألجهزة األخرى التي تتصل بالشبكة وموارده""ا المختلفة من خوادم وغيرها ،وتل""ك األجه""زة العميل""ة تمث""ل مس""تخدمي الش""بكات ،حيث تس""تطيع إرس""ال واس""تقبال الطلبات من الخوادم. على س بيل المث ال ،في مص""نع يحت""اج إلى نق""ل كمي""ة كبيرة من البضائع إلى مستودع وجه""ة معين يق""ع على بع""د آالف الكيلوم"""ترات.في المص"""نع ،يتم تقس"""يم البض"""ائع وتحميلها في أسطول من الشاحنات.كل ش""احنة من ه""ذه الش""احنات تس""افر بش""كل مس""تقل ع""بر ش""بكة الط""رق السريعة والطرق والتقاطعات إلى المستودع الوجهة.عن""د وصولها إلى المستودع الوجهة ،يتم تفريغ البضائع وتجميعها مع بقية البضائع القادم""ة من نفس الش""حنة.وبالت""الي ،في العديد من النواحي ،تشبه الح زم الش احنات ،وتش به روابط االتصال الطرق السريعة والط رق ،وتش به مح والت الح زم التقاطع ات ،وتش به األنظم ة النهائية المباني.وكما تسلك الشاحنة طريًق ا ع بر شبكة النق ل ،تس لك الحزم ة طريًق ا ع بر ش بكة الكمبيوتر. مكونات أخرى لشبكات الحاسب 8 إضافة إلى ما س"بق ،توج"د مكون"ات وأجه"زة أخ"رى تمث"ل أجزاء ال غنى عنها للشبكة ،وقد ال تك""ون بالض""رورة أجه""زة مادية ،لكن المستخدم العادي ق""د ال يحت""ك به""ا مباش""رة أو ليس له وصول إليها ،وبعض تلك المكونات ما يلي: بروتوكوالت شبكات الحاسب البروتوكول Protocolهو مجموعة من القواعد التي تحكم التواص"""ل بين جه"""تين في الش"""بكة ،وتك"""ون بعض تل"""ك البروتوكوالت قياس""ية مث""ل بروتوك""والت IPو TCPو FTP وغيرها. عنوان الوصول للجهاز Mac Address يمث"""ل عن"""وان الم"""اك -عن"""وان التحكم في الوص"""ول إلى الوسائط -Media Access Control Addressمعِّر ًف ا وعنواًنا فريًدا لكل جهاز يتصل بالشبكة. المنفذ Port المنافذ هي قنوات منطقية يرس""ل المس""تخدمون البيان""ات من خاللها إلى التطبيقات أو يستقبلون بيانات منها ،وُيعَّر ف كل تطبيق من تلك التطبيقات باستخدام رقم المنفذ ال""ذي يعمل من خالله. وسائل نقل البيانات في شبكة الحاسب إذا كانت بيانات التطبيقات والمواقع والشركات ُتخَّز ن على خوادم وحواسيب بعي"دة ،وك"ان المس"تخدمون يص"لون إلى تل""ك الخ""وادم من خالل حواس""يبهم وه""واتفهم وغيره""ا من األجهزة ،فكيف ُتنقل تلك البيانات؟ اًل ُترسل البيانات بطريقتين أساسيتين ،إما نق سلكًيا أو غ""ير س""لكي ،والنق""ل الس""لكي يك""ون دوًم ا أس""رع وأفض""ل، لكنه يحتاج إلى بنى تحتية أكثر كلفة ،ويتم النق""ل في""ه ع""بر ك""ابالت من األلي""اف الزجاجي""ة ،Fiber glassخاص""ة في حالة الكابالت العابرة للمحيطات ال""تي ترب""ط بين الق""ارات المختلفة ،وك""ذلك باس""تخدام ك""ابالت نحاس""ية مؤمن""ة ض""د التشويش على اإلشارات ،تكون في صورة كابالت اإليثرنت التي نعرفها ذات الثماني"ة أط"راف ،أو الك"ابالت المحوري"ة ،Coaxialأو أسالك الهاتف العادية كما ك"ان يح""دث ق"ديًما في اتصال .Dialup 9 أم"""ا االتص"""االت الالس"""لكية فتك"""ون باس"""تخدام هوائي"""ات Antennasلبث االتص""ال بالش""بكة الم""راد االتص""ال به""ا، وتختلف المسافة التي يمكن االتص""ال بالش""بكة من خالله""ا وك""ذلك ع""دد المس""تخدمين ال""ذين يمكنهم االتص""ال بتل""ك الشبكة على نوع الهوائي المستخدم وسعة الشبكة نفسها. الجدار الناري Firewall الجدار الناري قد يكون جهاًز ا مادًيا أو برنامجًيا ُيستخدم في التحكم في الشبكة وأمانها وقواعد الوص""ول إليه""ا ،وتوض""ع كحماية للحاسوب وما يتصل به من الشبكات اآلمن""ة -مث""ل شبكات المنازل والشركات -من االتص""االت الخارجي""ة غ""ير المأمونة مثل اإلنترنت ،وتهيأ لحظر الطلب""ات من المص""ادر غير المعَّر فة للشبكة اآلمنة ،فهو مث""ل الب""اب ال""ذي يفص""ل المنزل الداخلي الخاص عن المحيط الخارجي العام. زادت أهمية الجدر النارية كثيًر ا بعد تطور اإلنترنت ووصوله إلى ي""د ك""ل مس""تخدم من خالل الهواتف الذكي""ة وأجه""زة إن"""""ترنت األش"""""ياء ،حيث زادت خط"""""ورة الهجم"""""ات الس"يبرانية ال"تي ق"د تس"تهدف أولئ"ك المس"تخدمين بحيث يمكن التالعب ب"""أجهزتهم وس"""رقة بيان"""اتهم وإغالق تل"""ك األجه""زة لطلب فدي""ة ،كم""ا يح""دث ك""ل م""دة في حال""ة فيروس"""ات الفدي"""ة ال"""تي تص"""يب أجه"""زة المستش"""فيات والمؤسسات المهمة والشركات الكبرى. أو ح""تى على مس""توى الش""بكات الموج""ودة في المن""ازل العادي""ة حيث انتش""رت أنظم""ة ال""بيوت الذكي""ة ال""تي ُيمكن التحكم فيها عن بعد ،فيستطيع المخرب تنفي""ذ هجم""ة على الم"""نزل بتغي"""ير درج"""ات الح"""رارة أو قط"""ع الكهرب"""اء أو االتصاالت أو التالعب باألجهزة المنزلية المتصلة بالشبكة. تصنيف الشبكات أص""بح التص""نيف في عص""رنا ه""ذا علم""ا واس""عا ،وتص""نيف الش""بكات ه""و بعين""ه علم مس""تقل ،إذ يوج""د العدي""د من المعايير التي يمكن تصنيف الشبكات بناًء عليها. أوًال :تص"""نيف الش"""بكات بن"""اًء على ق"""درات الحوس"""بة Computing Power Distribution .1ش بكة ذات حوس بة مركزي ة Central Computing 10 في ه""ذا النم""وذج ،تتركز ق""درات المعالج""ة كله""ا في الكم""بيوتر المرك""زي ،أم""ا الطرفي""ات فتك""ون متواض""عة اإلمكاني""ات ( )dummy terminalsإذ ال ترب""و في بعض األحي""ان عن كونه""ا وس""يلة إلدخ""ال وإخ""راج المعلوم""ات وعرض النتائج. .2ش بكة ذات حوس بة مس تقلة Alternative Computing في ه""ذا النم""وذج ،تك""ون ُق درات المعالج""ة قائم""ة في الطرفيات ذاتها ،حيث تتم عملي""ات المعالج""ة في الطرفي""ة دون الحاجة إلى التعاون بين ُعَقد الشبكة ( ،)nodesولكن الشبكة تؤمن لتلك الطرفيات إمكان تب""ادل الملف""ات فيم""ا بينها ،إضافة إلى تشاُر ك بعض الموارد كالطابعة والماس"حة ( )scannerوخط اإلنترنت. .3شبكة ذات حوسبة مش تَر كة Collaborative Computing هذا النموذج هو آخر ما وصلت إليه تكنولوجيا الش""بكات؛ إذ تؤَّم ن فيه جميع إمكانيات تباُدل الملفات والخدمات ،إضافًة إلى تقسيم وتوزيع مهام المعالجة على ُعَقد الش""بكة كله""ا، ومن ثم ُتجَّم ع النت""ائج الجزئي""ة من ك""ل طرفي""ة لتك""وين النتيجة النهائية. 11 ثانيًا :تصنيف الشبكات بناًء على عالقة األنظمة ببعضها ُتصّنف الشبكات بحسب طبيعة استخدامها إلى شبكات: .1ش بكات الخ ادم والعمي ل (Client-Server )Networks الخادم ( :)Serverجهاز مركزي يقدم خدمات وم""وارد لألجهزة األخرى. العميل ( :)Clientأجهزة تطلب الخدمات من الخادم. مثال :شبكة مكتبية حيث يتم تخ""زين الملف"ات على خ"ادم مركزي يمكن الوصول إليه من قبل جميع الموظفين. وبشكل عام ،فإن الش بكة ق د تتض َّم ن الخادم ات التالية: .Iخادم الطباعة (.)printer server /../.." INCLUDEPICTUREكتاب% 20الشبكات/الملفات_1/ 12 files/printer_server.jpg" \* MERGEFORMAT.)file server( خادم الملفات.II %كتاب/../.." INCLUDEPICTURE files/file_server.jpg" \_1/الملفات/الشبكات20 * MERGEFORMAT Peer-to-Peer( ش بكات نظ ير إلى نظ ير.2 )Networks ك""ل جه""از في الش""بكة يمكن""ه أن:)Peer( نظير.يكون خادًما وعمياًل في نفس الوقت 13 مث ال :ش""بكة منزلي""ة حيث يمكن لك""ل جه""از مش""اركة الملفات والطابعات مع األجه""زة األخ""رى دون الحاج""ة إلى خادم مركزي. ثالثا :تصنيف الشبكات بناًء على التوزيع الجغرافي Geographical distribution توجد عدة أنواع من الشبكات ُتصنف وفًقا للحيز الجغرافي الذي تخدمه وعدد الحواسيب المتصلة فيها ،وفيما يلي بعض أشهر أنواع هذه الشبكات: .1الشبكة الشخصية PAN .2الشبكة المحلية LAN .3الشبكات واسعة النطاق WAN .4الشبكات اإلقليمية MAN الشبكة الشخصية PAN الشبكات الشخصية Personal Area Networkوتختصر إلى PANهي الشبكات التي تتكون من أجهزة تتبع شخًصا واحًدا ،مثل الحاسب الخاص به وهاتفه وأجهزته الالس""لكية المتصلة عبر البلوتوث ،ويكون نطاقها محدوًدا بالتبعية ،وقد تتصل باإلنترنت السلكًيا. الشبكة المحلية LAN الشبكات المحلية Local Area Networkوتختص""ر إلى LANتتكون الشبكات المحلية من مجموعة من الحواسيب واألجه"زة األخ"رى ال"تي تتص"ل بش"بكة واح"دة على نط"اق مبنى أو عدة مباني متج""اورة تمث""ل مؤسس""ة واح""دة مث""ل ش""ركة أو مستش""فى أو م""نزل أو غ""يره ،وتك""ون الش""بكة مقصورة على األجهزة التي داخل تلك المباني ،أي ال يمكن الوصول إليها من خارج األجهزة المتص""لة به""ا أو من خ""ارج نطاق تلك الشبكة. 14 ُتستخدم تلك الشبكات في أغراض نقل الملفات واستخدام األجه""زة عن بع""د مث""ل الطابع""ات والماس""حات الض""وئية وغيرها ،ولعل أبسط ص""ورها ه""و حاس""وب متص""ل بطابع""ة مثاًل .ال يزيد عدد األجه""زة المتص""لة في الش""بكات المحلي""ة عن 5000جهاز. الشبكات واسعة النطاق WAN الشبكات واسعة النطاق Wide Area Networkوتختصر إلى WANتمثل عدة شبكات محلية متصلة مًعا ،لكنها تمتد على نطاق جغرافي أكبر ،كما في حالة الشركات الكبرى. ُتعد ش"بكة اإلن"ترنت أح"د أمثل"ة الش"بكات واس"عة النط"اق WANالعامة ،أي ال""تي يص""ل إليه""ا ك""ل أح""د ،على عكس الشبكات الواسعة التي تك""ون مقص""ورة على المؤسس""ات والشركات. الشبكات اإلقليمية MAN تنتش""""ر الش""""بكات اإلقليمي""""ة Metropolitan Area Networkوتختص""ر إلى MANعلى نط""اق أوس""ع من سابقتها ،حيث تمتد خالل المدن الكبيرة ،وتمتد على نط""اق يصل إلى خمسين كيلومتًر ا مثاًل ،وقد تشمل ش""بكات LAN أو ،WANإضافة إلى ش""بكات أخ""رى متص""لة ع""بر تقني""ات االتصال الالسلكية الهوائية ،مثل شبكات الهواتف الخليوي""ة المتصلة عبر تقنيات الجيل الثاني والثالث. 15 تتصل الش""بكات اإلقليمي""ة في الغ""الب ع""بر ك""ابالت ألي""اف ضوئية بسبب حاجتها إلى نقل البيانات بسرعات عالية. طبقات الّش بكة مفهوم طبقات الشبكة وكيفية عملها. .1بنية الشبكة األفقية: oالشبكات غالًبا ما ُتقّدم وفق بنيتها األفقية بين المستضيفات (.)Hosts oتنفيذ الشبكة يتم وفًقا لطبقات على مستوى حاسوب أو حواسيب عدة. .2عمل الشبكات على طبقات: oوجود تقنيات متعددة ُتبنى كل واحدة منها فوق األخرى لضمان التواصل السلس. oكل طبقة ُتجّر د البيانات الخام القادمة من الطبقة األدنى ،مما يجعل التعامل معها أسهل للتطبيقات والمستخدمين. .3تنظيم الشبكة على طبقات: ُ oيسهل استخدام الطبقات الدنيا بطرق جديدة دون الحاجة لتطوير بروتوكوالت وتطبيقات جديدة. oيختلف وصف تخطيط طبقات الشبكة حسب النموذج المستخدم ،لكن المسار الذي تأخذه البيانات ال يتغير. .4رحلة البيانات عبر الطبقات: 16 oتبدأ البيانات رحلتها من قمة كومة الطبقات متجهة إلى الطبقات الدنيا عند اإلرسال. oيحدث نقل البيانات بين األجهزة فعلًيا في المستوى األدنى. oتعيد البيانات رحلتها عبر طبقات الجهاز المستقِبل في االتجاه المعاكس :من الطبقة الدنيا إلى القمة. .5إضافة الغالفات: oكل طبقة تضيف غالًفا على حزمة البيانات عندما تصل إليها من الطبقة األعلى. oهذا الغالف يساعد الطبقات التالية في معرفة ما يجب فعله بالبيانات. oعند االستقبال ،تنزع الطبقة على الجهاز المستقِبل غالف الطبقة المكافئة لها على الجهاز الُمرِس ل. مثال توضيحي تخيل أن لديك رسالة تريد إرسالها عبر البريد.كل طبقة في الشبكة تعمل مثل خطوة في عملية إرسال الرسالة: الطبقة األولى تكتب الرسالة. الطبقة الثانية تضع الرسالة في ظرف. الطبقة الثالثة تضع الظرف في صندوق البريد. الطبقة الرابعة تنقل الصندوق إلى مكتب البريد. عند االستقبال ،يتم عكس العملية :مكتب البريد يفتح الصندوق ،ثم يفتح الظرف ،وأخيًر ا يقرأ الرسالة. نموذج OSI نموذج ) OSI (Open Systems Interconnectهو إطار عمل مف"اهيمي يص""ف كيفي""ة تفاع"ل مختل""ف بروتوك"والت الشبكة مع بعضها البعض لتوفير اتصال سلس بين األنظمة المختلفة.يتكون نموذج OSIمن سبع طبقات ،ك""ل طبق""ة تؤدي وظيفة محددة وتقدم خدمات للطبقة التي فوقها. الطبقات السبع لنموذج :OSI .1الطبقة الفيزيائية (:)Physical Layer 17 oتتعامل مع الجوانب المادية لنقل البيانات، مثل الكابالت واإلشارات الكهربائية. oتشمل المعايير المتعلقة بالوسائط المادية مثل األلياف الضوئية والكابالت النحاسية. .2طبقة ربط البيانات (:)Data Link Layer oتوفر وسائل لنقل البيانات بين األجهزة المتصلة مباشرة. oتتعامل مع عناوين MACوإطارات البيانات. .3طبقة الشبكة (:)Network Layer oمسؤولة عن توجيه البيانات عبر الشبكات المختلفة. oتستخدم بروتوكوالت مثل IPلتحديد مسار البيانات. .4طبقة النقل (:)Transport Layer oتضمن نقل البيانات بشكل موثوق بين األجهزة. oتشمل بروتوكوالت مثل TCPو.UDP .5طبقة الجلسة (:)Session Layer oتدير الجلسات بين التطبيقات المختلفة. oتتيح إنشاء ،إدارة ،وإنهاء الجلسات. .6طبقة العرض (:)Presentation Layer oتتعامل مع تنسيق البيانات وتشفيرها وفك تشفيرها. oتضمن أن البيانات المرسلة من جهاز يمكن فهمها من قبل الجهاز المستقِبل. .7طبقة التطبيقات (:)Application Layer oتوفر خدمات الشبكة المباشرة للمستخدمين. oتشمل بروتوكوالت مثل HTTPو FTPو .SMTP كل طبق ة في نم وذج OSIتلعب دوًر ا حيوًي ا في ض مان نق ل البيان ات بش كل س لس وفع ال ع بر الشبكة. 18 مثال يوضح كيفية عمل طبقات نموذج OSI باستخدام سيناريو إرسال ملف عبر الشبكة: مثال :إرسال ملف من جهاز إلى آخر .1الطبقة السابعة :طبقة التطبيقات ( :)Application Layer oالمستخدم يختار ملًفا إلرساله باستخدام برنامج مثل FTPأو تطبيق مشاركة الملفات. oالبرنامج يستخدم بروتوكول مثل FTP (بروتوكول نقل الملفات) لبدء عملية اإلرسال. .2الطبقة السادسة :طبقة العرض ( :)Presentation Layer oيتم تحويل البيانات إلى صيغة يمكن فهمها من قبل الطبقات األدنى.قد يشمل ذلك التشفير أو الضغط. .3الطبقة الخامسة :طبقة الجلسة (Session :)Layer oيتم إنشاء جلسة اتصال بين الجهازين لضمان نقل البيانات بشكل مستمر ومنظم. .4الطبقة الرابعة :طبقة النقل (Transport :)Layer 19 oالبيانات ُتقسم إلى حزم صغيرة.بروتوكول مثل TCPيضمن أن جميع الحزم تصل بشكل صحيح ومرّتب. .5الطبقة الثالثة :طبقة الشبكة (Network :)Layer oكل حزمة تحصل على عنوان IPللمرسل والمستقبل.الحزم ُتوّج ه عبر الشبكة للوصول إلى الوجهة الصحيحة. .6الطبقة الثانية :طبقة الربط (Data Link :)Layer oالحزم ُتغلف بإطار يحتوي على عنوان MAC لألجهزة المتصلة مباشرة.يتم التأكد من عدم وجود أخطاء في البيانات. .7الطبقة األولى :الطبقة الفيزيائية ( :)Physical Layer oالبيانات ُتحول إلى إشارات كهربائية أو موجات راديوية لنقلها عبر الوسائط المادية مثل الكابالت أو الشبكات الالسلكية. عند وصول الحزم إلى الجهاز المستقبل: يتم إعادة تجميع الحزم في طبقة النقل. يتم فك التشفير أو فك الضغط في طبقة العرض. يتم تمرير البيانات إلى البرنامج في طبقة التطبيقات ليتمكن المستخدم من الوصول إلى الملف. نموذج TCP/IP نم""وذج TCP/IPه""و أح""د النم""اذج األساس""ية في ع""الم الشبكات.يتكون من أربع طبقات رئيسية ،وهي: .1طبق ة الوص ول إلى الش بكة (Network :)Access Layerتتعام""ل م""ع األجه""زة المادي""ة والبنية التحتية للشبكة ،مثل الكابالت والمفاتيح. .2طبقة اإلنترنت ( :)Internet Layerمسؤولة عن توجيه البيانات عبر الشبكة باستخدام بروتوك""ول اإلنترنت (.)IP 20 .3طبقة النق ل ( :)Transport Layerتض""من نقل البيانات بش"كل موث"وق بين األجه"زة باس"تخدام بروتوكوالت مثل TCPو.UDP .4طبق ة التطبيق ات (:)Application Layer تتعام""ل م"ع التطبيق"ات والخ""دمات ال"تي يس"تخدمها المستخدمون ،مثل البريد اإللكتروني و.HTTP مثاًال بسيطًا يوضح كيفية عمل طبقات نموذج TCP/IP مثال :إرسال بريد إلكتروني طبقة التطبيقات (:)Application Layer المستخدم يكتب رسالة بريد إلكتروني باستخدام برنامج مثل Outlookأو .Gmail البرنامج يستخدم بروتوكول ( SMTPبروتوكول نقل البريد البسيط) إلرسال الرسالة. طبقة النقل (:)Transport Layer الرسالة ُتقسم إلى أجزاء صغيرة ُتسمى الحزم. بروتوكول TCPيضمن أن جميع الحزم تصل إلى الوجهة بشكل صحيح ومرّتب. طبقة اإلنترنت (:)Internet Layer كل حزمة تحصل على عنوان IPللمرسل والمستقبل. الحزم ُترسل عبر الشبكة وُتوّج ه بواسطة أجهزة التوجيه ( )Routersللوصول إلى الوجهة الصحيحة. 21 طبقة الوصول إلى الشبكة (Network Access :)Layer الحزم ُترسل عبر الوسائط المادية مثل الكابالت أو الشبكات الالسلكية. يتم تحويل الحزم إلى إشارات كهربائية أو موجات راديوية لنقلها عبر الشبكة. عند وصول الحزم إلى جهاز المستقبل ،يتم إعادة تجميعه""ا في طبقة النقل ،ثم ُتمرر إلى برنامج البريد اإللكتروني في طبقة التطبيقات ليتمكن المستخدم من قراءة الرسالة. بروتوكوالت الشبكة البروتوكوالت هي مجموعة من القواعد التي تحدد كيفية تبادل البيانات بين األجهزة على الشبكة.في نموذج ،TCP/IPيتم استخدام مجموعة من البروتوكوالت في كل طبقة لضمان نقل البيانات بشكل صحيح وفعال.بعض األمثلة على البروتوكوالت المستخدمة في كل طبقة: INCLUDEPICTURE "https://upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/4/4b/Dat a_Flow_of_the_Internet_Protocol_Suite-ar.png/450px- *\ "Data_Flow_of_the_Internet_Protocol_Suite-ar.png MERGEFORMATINET .1طبقة التطبيقات (:)Application Layer :HTTP/HTTPS oلنقل صفحات الويب. :FTP oلنقل الملفات. :SMTP oإلرسال البريد اإللكتروني. .2طبقة النقل (:)Transport Layer :TCP oيضمن نقل البيانات بشكل موثوق. 22 :UDP oيستخدم لنقل البيانات بسرعة دون ضمان التوصيل. .3طبقة اإلنترنت (:)Internet Layer :IP oيحدد عناوين األجهزة ويوجه الحزم عبر الشبكة. :ICMP oيستخدم الختبار االتصال بالشبكة (مثل أمر .)ping .4طبقة الوصول إلى الشبكة (Network :)Access Layer :Ethernet oيستخدم في الشبكات المحلية. :Wi-Fi oيستخدم في الشبكات الالسلكية. عند إرسال فقرة من البيان""ات ،يتم تغليفه""ا ب""البروتوكوالت المختلفة في كل طبق"ة ،مم"ا يض"من وص"ولها إلى الوجه"ة بشكل صحيح.عند وصول البيانات إلى الجه""از المس""تقبل، يتم ف""ك التغلي""ف في ك""ل طبق""ة ح""تى تص""ل البيان""ات إلى التط""بيق النه""ائي.نب""دأ ب""البروتوكوالت اّل تي تعم""ل في الّطبقات الّدنيا من الّش بكة ونصعد إلى البروتوكوالت األكثر تجريًدا (الّطبقات العليا). -1الّتحّكم في الوصول إلى الوسائط Media Access Control, MAC عنوان التحكم في الوصول إلى الوسائط ( )MACهو معرف فريد ُيمنح لكل جهاز طرفي عند تصنيعه.هذا العنوان ُيستخدم لتعريف الجهاز ضمن الشبكة ،ويظل ثابًتا حتى لو تم تغيير اسم الجهاز بواسطة البرامج. يعمل بروتوكول التحكم في الوصول إلى الوسائط ضمن طبقة الوصلة ( )Layer 2في نموذج ،OSIوهو مهم جًدا إلدارة االتصاالت بين األجهزة على الشبكة المحلية ( .)LAN -2بروتوكول اإلنترنت Internet protocol, IP بروتوكول اإلنترنت ( )IPهو أح""د ال""بروتوكوالت األساس""ية ال""تي تش""كل العم""ود الفق""ري لش""بكة اإلن""ترنت.يعم""ل بروتوكول اإلن""ترنت م""ع عن""اوين ،IPوهي معرف""ات فري""دة ُتمنح لكل جهاز على الشبكة ،مما يسمح لألجهزة بالتواصل فيما بينها عبر الشبكة. 23 ُينف""ذ بروتوك""ول اإلن""ترنت على مس""توى طبق""ة الش""بكة ( )Layer 3ضمن نموذج ،TCP/IPوهو مسؤول عن توجيه البيانات من المصدر إلى الوجهة عبر الشبكات المختلفة. عند ربط الش""بكات مًع ا ،يجب توجي""ه البيان""ات ع""بر ح""دود الش""بكة ،ويعتم""د بروتوك""ول اإلن""ترنت ( )IPعلى وج""ود مسارات متعددة يمكن التبديل بينها ديناميكًيا للوص""ول إلى الوجهة ،مما يعزز من مرونة الشبكة. اإلصدار الرابع من بروتوك""ول اإلن""ترنت ( )IPv4ه""و األك""ثر شيوًعا اليوم ،ولكنه يواجه مشكلة نقص العن""اوين المتاح""ة. له""ذا الس""بب ،ي""زداد اس""تخدام اإلص""دار الس""ادس ()IPv6 ال""ذي يق""دم ع""دًدا أك""بر بكث""ير من العن""اوين باإلض""افة إلى تحسينات أخرى مثل األمان والكفاءة. -3بروتوكول رسائل الّتحّكم في اإلنترنت Internet control message protocol, ICMP ص""حيح تماًم ا! بروتوك""ول رس""ائل التحكم في اإلن""ترنت ( ُ )ICMPيس""تخدم إلرس""ال رس""ائل بين األجه""زة الطرفي""ة لإلشعار بحالتها من حيث الت""وفر ووج"ود أخط"اء وطبيعته"ا. ُتس"""تخدم ح"""زم ICMPفي أدوات تش"""خيص الش"""بكة مثل tracerouteو.ping عادًة ما ُترسل حزم ICMPعندما تواجه حزم""ة من نوعي""ة أخرى مشكلة أثناء النق""ل ،مم""ا يجعله""ا آلي""ة للتعلي""ق على االتصاالت عبر الشبكة. -4بروتوكول الّتحّكم في اإلرسال Transmission control protocol, TCP بروتوك"""ول التحكم في اإلرس"""ال ( )TCPه"""و أس"""اس االتصاالت الموثوقة على اإلنترنت ويعمل في طبق""ة النق""ل من نموذج .TCP/IPيق""وم بتغلي""ف البيان""ات ض""من ح""زم ويرسلها إلى المستقبل ،ويتأكد من عدم وجود أخطاء أثن""اء النقل ،ويعيد طلب الحزم المفقودة ،ثم يجم"ع البيان"ات في رسالة واحدة إلرسالها إلى طبقة التطبيق. عملية المصافحة الثالثية ( )Three-way handshakeهي آلية مهمة إلنشاء اتصال موثوق بين الطرفين ،حيث يتفقان على طريقة لض""مان موثوقي""ة البيان""ات.بع""د اكتم""ال نق""ل البيانات ،يتم إنهاء االتصال عبر آلية المصافحة الرباعية. بروتوكول TCPهو العمود الفقري للعديد من استخدامات اإلنترنت مثل الويب ( ،)WWWنقل الملفات (،)FTP 24 والبريد اإللكتروني.بالفعل ،اإلنترنت كما نعرفها اليوم تعتمد بشكل كبير على هذا البروتوكول. المصافحة الثالثية ()Three-way Handshake المصافحة الثالثية هي العملية التي يستخدمها بروتوكول TCPإلنشاء اتصال موثوق بين جهازين.تتكون من ثالث خطوات: :SYN.1يبدأ الجهاز األول (المرس"ل) بإرس"ال حزم"ة ) SYN (synchronizeإلى الجه""""از الث""""اني (المستقبل) لطلب بدء االتصال. :SYN-ACK.2يرد الجهاز الث""اني بحزم""ة SYN-ACK ) (synchronize-acknowledgeلإلش""""ارة إلى استالم طلب االتصال والموافقة عليه. يرس"""""ل الجه"""""از األول حزم"""""ة ACK :ACK.3 ) (acknowledgeلتأكيد استالم حزمة ،SYN-ACK وبذلك يتم إنشاء االتصال. حزم""ة ) ACK (acknowledgeهي ج""زء من بروتوك""ول TCPوُتستخدم لتأكيد استالم البيانات.عندما يرس""ل جه""از ما بيان""ات إلى جه"از آخ"ر ،ينتظ"ر اس""تالم حزم""ة ACKمن الجهاز المستقبل لتأكيد أن البيانات ق""د وص""لت بنج""اح.إذا لم يتلَق المرسل حزمة ،ACKفإنه قد يعيد إرسال البيانات لضمان وصولها. المصافحة الرباعية ()Four-way Handshake المصافحة الرباعية هي العملية التي يستخدمها بروتوكول TCPإلنهاء االتصال بين جهازين.تتكون من أربع خطوات: :FIN.1يرسل الجهاز األول حزمة )FIN (finish لطلب إنهاء االتصال. :ACK.2يرد الجهاز الثاني بحزمة ACKلتأكيد استالم طلب إنهاء االتصال. :FIN.3يرسل الجهاز الثاني حزمة FINإلنهاء االتصال من جانبه. :ACK.4يرسل الجهاز األول حزمة ACKلتأكيد استالم حزمة FINمن الجهاز الثاني ،وبذلك يتم إنهاء االتصال. -5بروتوك ول مخَّط ط بيان ات المس تخِدم User datagram protocol, UDP 25 بروتوك""ول مخط""ط بيان""ات المس""تخدم ( )UDPيعم""ل في طبقة النقل مثل ،TCPولكنه يختلف عنه في ع""دم ض""مان موثوقي""ة النق""ل.ه""ذا يع""ني أن UDPال يتأك""د من اس""تالم الطرف اآلخر للبيانات ،مم""ا يجعل""ه أس""رع بكث""ير من TCP ألنه ال يحتاج لالنتظار للتأك""د من اس""تالم البيان""ات أو إع""ادة إرسالها في حال عدم االستالم. بروتوك""ول UDPمفي""د ج "ًدا في التطبيق""ات ال""تي تتطلب سرعة عالية وال تحتمل االنتظار ،مثل: ( VoIP الصوت عبر بروتوكول اإلنترنت): حيث يكون التأخير غير مقبول. األلعاب عبر اإلنترنت :التي تحتاج إلى استجابة سريعة. البث المباشر :حيث يكون من المهم إرسال البيانات في الوقت الحقيقي. -6بروتوكول نقل الّنصوص الّتشعبّية Hypertext transfer protocol, HTTP بروتوكول نقل النصوص التشعبية ( )HTTPه""و بروتوك""ول يعم""ل على مس""توى طبق""ة التط""بيق ويش""كل األس""اس للتواصل عبر الويب.يعّر ف HTTPعدة دواّل ()methods ُتستخدم إلخبار النظام البعيد بما يطلبه المستخدم.من بين هذه الدوال: ُ :GET تستخدم لطلب البيانات من الخادم.على سبيل المثال ،عند زيارة صفحة ويب ،يتم إرسال طلب GETللحصول على محتوى الصفحة. ُ :POST تستخدم إلرسال البيانات إلى الخادم.على سبيل المثال ،عند ملء نموذج وإرساله ،يتم استخدام طلب .POST ُ :DELETE تستخدم لحذف مورد معين على الخادم. هذه الدواّل تساعد في إدارة البيانات بطرق مختلفة وُتمّكن من تنفيذ عمليات متنوعة على الويب. -7بروتوكول نقل الملّف ات File transfer protocol بروتوكول نقل الملفات ( )FTPيعمل على مس""توى طبق""ة التطبيق ويوفر وسيلة لنقل الملفات بين مستضيفين.وم""ع ذل""ك ،يجب االنتب""اه إلى أن بروتوك""ول FTPغ""ير آمن ألن""ه 26 ينقل البيانات بم""ا في ذل""ك أس""ماء المس""تخدمين وكلم""ات الم""رور بنص واض""ح ( ،)plaintextمم""ا يجعل""ه عرض""ة لالعتراض. لذلكُ ،يفضل استخدام بروتوكوالت أكثر أماًن ا مث""ل SFTP ) ( Secure File Transfer Protocolأو FTPS ) ،(FTP Secureوالتي توفر تشفيًر ا للبيانات أثناء النقل. -8نظام أسماء الّنطاقات Domain name system, DNS نظام أسماء النطاقات ( )DNSهو ج""زء أساس""ي من بني""ة اإلنترنت.يعمل على مس""توى طبق""ة التط""بيق لتوف""ير آلي""ة تس"""""""مح برب"""""""ط أس"""""""ماء النطاق"""""""ات مث"""""""ل ( )www.example.comبعن""اوين IPال""تي تس""تخدمها األجه""زة لتحدي""د المواق""ع على الش""بكة.ه""ذا يجع""ل من السهل على المستخدمين تصفح اإلنترنت باستخدام أسماء يس"""هل تذكرها ب"""دًال من الحاج"""ة إلى تذكر عن"""اوين IP الرقمية. كيف يعمل نظام أسماء النطاقات بالتفصيل؟ نظ""ام أس""ماء النطاق""ات ( )DNSيعم""ل ك""دليل ه""اتف لإلنترنت.كيفية عمله بالتفصيل: .1إدخال اس م النط اق :عن""دما تكتب اس""م نط""اق مثل www.example.comفي متص""فح ال""ويب، يبدأ المتصفح عملية البحث عن عن""وان IPالمرتب""ط بهذا االسم. .2االستعالم عن :DNSالمتص""فح يرس""ل اس""تعالم DNSإلى خادم DNSالمحلي (عادًة ما يكون ه""ذا الخادم مقدم من مزود خدمة اإلنترنت). .3البحث في ذاك رة التخ زين الم ؤقت :خ""ادم DNSالمحلي يبحث أوًال في ذاكرته المؤقتة لمعرفة ما إذا كان لدي""ه عن""وان IPالمرتب""ط باس""م النط""اق المطلوب.إذا كان العنوان موجوًدا ،يتم إرجاع""ه إلى المتصفح. .4االستعالم عن خوادم الجذر :إذا لم يكن العنوان موج""وًدا في ذاك""رة التخ""زين الم""ؤقت ،يق""وم خ""ادم DNSالمحلي بإرس""ال اس""تعالم إلى أح""د خ""وادم الج""ذر (.)Root Serversخ""وادم الج""ذر تع""رف 27 الخ""وادم المس""ؤولة عن نطاق""ات المس""توى األعلى (مثل .)com،.org. .5االستعالم عن خوادم المستوى األعلى :خادم الجذر يوجه االستعالم إلى خادم DNSالمسؤول عن نطاق المستوى األعلى (.)TLDعلى سبيل المث""ال، إذا كان النطاق المطلوب ه""و ،example.comيتم توجي""ه االس""تعالم إلى خ""ادم DNSالمس""ؤول عن نطاق .com. .6االستعالم عن خادم األسماء الموث وق :خ""ادم TLDيوجه االستعالم إلى خادم األس""ماء الموث""وق ( )Authoritative DNS Serverالذي يحتوي على المعلومات الدقيقة السم النطاق المطلوب. .7إرجاع عنوان :IPخادم األسماء الموث""وق يرس""ل عنوان IPالمرتب""ط باس""م النط""اق إلى خ""ادم DNS المحلي ،والذي يقوم بدوره بإرجاعه إلى المتصفح. .8االتصال ب الموقع :المتص""فح يس""تخدم عن""وان IP لالتصال بخادم الويب واسترجاع محتوى الموقع. هذه العملية تحدث في أجزاء من الثانية ،مما يجعل تص""فح اإلنترنت سلًس ا وسريًعا. -9بروتوكول الّص دفة اآلمنة Secure Shell, SSH بروتوكول الصدفة اآلمنة ( )SSHهو أداة قوية ُتستخدم للتواصل اآلمن مع الخوادم البعيدة.كيفية عمله بالتفصيل: .1إنشاء االتصال :يبدأ العميل (مثل جه""از الكم""بيوتر الخاص ب"ك) بإنش"اء اتص"ال م"ع الخ"ادم البعي"د ع"بر بروتوكول .SSHيتم ذلك عادًة عبر منفذ .22 .2التوثيق :بعد إنشاء االتصال ،يق"وم الخ""ادم بإرس""ال مفتاح عام إلى العميل.يستخدم العميل هذا المفتاح لتشفير كلمة المرور أو مفتاح التوثيق الخاص به. .3تبادل المف اتيح :يتم تب""ادل المف""اتيح بين العمي""ل والخادم باستخدام خوارزمي""ة تب""ادل المف""اتيح (مث""ل .)Diffie-Hellmanه""ذا يض""من أن كال الط""رفين يمكنهما إنشاء مفتاح جلسة مش""ترك دون أن يتمكن أي طرف ثالث من اعتراضه. .4تشفير الجلسة :بعد تبادل المفاتيح ،يتم اس""تخدام مفتاح الجلسة لتشفير جمي""ع البيان""ات المرس""لة بين 28 العميل والخادم.هذا يضمن أن البيانات تظ""ل س""رية وال يمكن اعتراضها أو تعديلها. .5تنفيذ األوامر :بمجرد إنشاء االتص""ال اآلمن ،يمكن للعميل إرسال أوام""ر إلى الخ""ادم وتنفي""ذها كم""ا ل""و كان يعم"ل مباش""رة على الخ""ادم.يتم تش"فير جمي""ع األوامر والبيانات المرسلة بين الطرفين. .6إنه اء الجلس ة :عن""د االنته""اء من العم""ل ،يمكن للعمي""ل إنه""اء الجلس""ة بأم""ان ،مم""ا يقط""ع االتص""ال بالخادم. ُ SSHيس""تخدم بش""كل واس""ع في إدارة الخ""وادم ،نق""ل الملفات بأمان ،وإنشاء أنفاق مشفرة لتأمين االتصاالت بين الشبكات. هناك العديد من البروتوكوالت األخرى التي تلعب دوًر ا حيوًيا في عمل اإلنترنت.البروتوكوالت التي تم ذكرها مثل DNSو SSHهي جزء من مجموعة أكبر من التقنيات التي تضمن تواصل األجهزة بشكل فعال وآمن. بعض البروتوكوالت األخرى المهمة تشمل: :HTTP/HTTPS.1بروتوكول نقل النص الفائق ( )HTTPوبروتوكول نقل النص الفائق اآلمن ( )HTTPSهما األساس لتصفح الويبHTTPS. يضيف طبقة من التشفير لضمان أمان البيانات. :FTP/SFTP.2بروتوكول نقل الملفات ()FTP وبروتوكول نقل الملفات اآلمن (ُ )SFTPيستخدمان لنقل الملفات بين األجهزة. :SMTP/IMAP/POP3.3هذه البروتوكوالت ُتستخدم إلرسال واستقبال البريد اإللكتروني. SMTPإلرسال البريد ،و IMAPو POP3الستالمه. :TCP/IP.4بروتوكول التحكم في اإلرسال ()TCP وبروتوكول اإلنترنت ( )IPهما األساس لنقل البيانات عبر الشبكات. :TLS/SSL.5بروتوكوالت طبقة النقل اآلمنة ()TLS وطبقة المقابس اآلمنة (ُ )SSLتستخدم لتأمين االتصاالت عبر اإلنترنت. كل هذه البروتوكوالت تعمل مًعا لتوفير تجربة إنترنت سلسة وآمنة. 29