Network Devices (Chapter 5) PDF

# معدات التراسل ## 5-1 المقدمة لربط الحاسوب بالشبكة لا بد من احتوائه على واجهة بينية (Interface) تؤدي دور بوابة الحاسوب للدخول الى الشبكة، هذه الواجهة تكون بشكل كارت يسمى كارت الشبكة (Network Card ويسمى ايضاً بموصل الشبكة (Network Adapter) او کارت واجهة الشبكة ( "Network Interface Card "NIC) . يضا...

# معدات التراسل ## 5-1 المقدمة لربط الحاسوب بالشبكة لا بد من احتوائه على واجهة بينية (Interface) تؤدي دور بوابة الحاسوب للدخول الى الشبكة، هذه الواجهة تكون بشكل كارت يسمى كارت الشبكة (Network Card ويسمى ايضاً بموصل الشبكة (Network Adapter) او کارت واجهة الشبكة ( "Network Interface Card "NIC) . يضاف هذا الكارت الى الحاسوب من خلال احد ثقوب التوصيل (Adapter Slot) الموجودة ضمن اللوحة الام (Motherboard). ## 5-2- کارت شبكة بالاضافة الى كارت الشبكة، هناك الكثير من الأجهزة التي يمكن ان تتواجد ضمن بنية الشبكة حسب حاجة الشبكة لاداء نشاط معين أو حسب نوع الشبكة المنفلة، علماً بان جميع هذه الأجهزة تشترك بخاصية أن وجودها هو لخدمة عمليات التراسل وتوسيع مجال وامكانيات الشبكة، ومن أهم هذه الأجهزة: - المعيدات (المرددات) - المجمعات - الجسور - المحولات - الموجهة - الموجهة الجسرية - المودم - المضاعفات - البوابات انتقال البيانات بين المعالج المركزي (CPU) واجزاء الحاسوب الداخلية ## الفصل 5 معدات التراسل - الشبكة، وهي خزن وتجميع البيانات المارة من خلاله في ذاكرة مؤقتة (Buffer) تعمل على تحقيق التوازن ما بين عنصرين مختلفين في سرعة تراسل وتبادل البيانات. - يحتوي الكارت على وسيلة ترسل وتستقبل البيانات المتبادلة من خلاله عبر الشبكة تسمى المرسل المستقبل (Transceiver) والذي يكون مصمماً وفق طبيعة الوسط الناقل في الشبكة. وان كان هناك أنواع من كارنات الشبكة التي يمكنها التعامل مع أكثر من نوع من الوسائط. - يتم توصيل كارت الشبكة مع واسطة النقل (الكوابل) من خلال واجهة بينية (وصلات) تختلف في هيئتها باختلاف الكيبل المستخدم، ومن هذه الوصلات (شكل 5-2). ## الفصل 5 معدات التراسل - كل کارت شبكة عند تصنيعه يخصص له عنوان رقمي وحيد لا يشبه عنوان أي كارت اخر. يخزن هذا العنوان في ذاكرة من النوع (ROM) مثبتة على الكارت يسمى هذا العنوان. ( Media Access Control "MAC) وعند تشغيل الحاسوب تنتقل نسخة من هذا العنوان الى ذاكرة الحاسوب (RAM) لكي يكون بمثابة عنوان فيزيائي لذلك الحاسوب حيث تتعرف اجهزة الشبكة من خلاله على الحاسوب الذي ثبت فيه الكارت. ويتكون هذا العنوان من (4bits) ، تقسم الى ستة مجاميع من الارقام المكتوبة بالنظام العددي السادس عشر ( Hexadecimal Numbers) . تتكون كل مجموعة من رمزين (digits ) ؛ المجاميع الثلاثة الأولى (24bits تعبر عن رقم الشركة التي صنعت وانتجت الكارت، والمجاميع الثلاثة الاخيرة تمثل رقم قطعة الكارت ضمن منتجات الشركة - المرددات Repeaters - تستخدم المرددات في الشبكات السلكية واللاسلكية وتعمل في الطبقة الفيزيائية من نظام المفتوح، مما يمكنها من الربط بين وسائط نقل مختلفة، حيث يمكن أن يكون الكبل الواصل إلى من أحد الأطراف من النوع المجدول، بينما في الطرف الآخر يمكن أن يكون من النوع المحوري. - ونتيجة لميكانيكية عمل هذه الاجهزة فانها لا تهتم بنوع البيانات المنقولة ولا بعناوينها ولا بنوع البروتوكولات المستخدمة في عملية النقل، أي أنها لا تقوم بترجمة البيانات المارة من خلالها، وانما تقوم باستلام الإشارة من أحد الأطراف ونشرها (Broadcast) من خلال الطرف الآخر. - وحيث ان المرددات تعمل في الطبقة الفيزيائية من النظام المفتوح، فانه لا يمكن استخدامها لربط شبكات ذات هيكلية (بنية مختلفة، لان ذلك يتطلب ان يكون الجهاز المميز لهذه الهيكليات المختلفة عاملاً في طبقة وصل البيانات من النظام المفتوح أو الطبقات الأعلى منه ... ## الفصل 5 معدات التراسل - تعتبر المجمعات أجهزة ربط وتوصيل تستخدم لربط مجموعة من العقد في شبكة محلية من خلال منافذه المتعددة، فهو يشبه في عمله المرددات الا انه يختلف عنها بتعدد منافذه شكل (5-4). حيث يستلم المجمع البيانات من منفذ واحد فقط وينشرها دون دراسة وتحليل إلى كافة المنافذ الأخرى. وهذا يعني أن المجمع لا يمكنه استلام البيانات من أكثر من منفذ في آن واحد لأن ذلك يؤدي إلى تصادم هذه البيانات مما يجعل للمجمع نطاق تصادم (Collision Domain) واحد. ## 4-5 المجمعات Hubs - المجمعات كالمرددات تعمل في الطبقة الفيزيائية من النظام المفتوح، أي انها قادرة على الربط بين وسائل نقل مختلفة مع عدم قدرتها على الربط ما بين شبكات ذات هيكليات مختلفة، وتمتاز المجمعات انه في حالة حدوث عطل في احد الخطوط الموصولة به فان ذلك لن يؤثر على اداء الخطوط الأخرى. وفي حالة وصول بيانات عبر احد الخطوط المرتبطة بالمجمع فانه يقوم بنشرها الى جميع الخطوط الأخرى ضمن .المجمع دون الاهتمام بالجهة المرسلة اليها هذه البيانات لعدم قدرته على التعامل بالعناوين التي تحويها الحزم الواردة اليه. فهو بالتالي غير قادر على تحليل الاشارات المارة من خلاله، ولكن لديه القدرة على تكبير وتنقية هذه الاشارات ونشرها خلال الشبكة باعتبارها نقطة توزيع مركزية (Concentration point) في الشبكة التي يعمل في بيئتها. ## الفصل 5 معدات التراسل - عندما تصل حزمة بيانات الى الجسر فإنه يقوم بخزن العنوان الفيزيائي (MAC) للحاسوب المرسل في ذاكرته ، ثم يستخدم هذه المعلومات في بناء جدول من هذه العناوين يسمى جدول التجسير (Bridging Table) والذي يوضح عناوين مواقع الحواسيب ضمن مقاطع الشبكة التي يقوم الجسر بالربط فيما بينها (شكل 5-7). ## الفصل 5 معدات التراسل - الجسور أجهزة تشبه المرددات ، تستقبل الاشارات و مما يؤثر ... ## الفصل 5 معدات التراسل - الجهاز (أي المجمع) بطبيعته يقوم ببث حزم البيانات الى كافة الاجهزة ولكن تختلف في معدلات بثها للبيانات، مثل مقطع يبث بمعدل (Mbps 10 ) مع مقطع آخر بنفس البنية الهندسية ولكن بمعدل بث (Mbps 100) . ويستخدم هذا النوع غالباً في الشبكات الحلقية (Ring) والتي لا تحتاج الطاقة لمعالجة الحزم وذلك لان الحاسوب . - 5-5 جسور الترجمة Translation Bridges - وهو نوع خاص من الجسور، يعمل بنفس أسلوب الجسور الشفافة، ولكن يرفر امكانية التخاطب بين انواع من الشبكات المختلفة في بنيتها الهندسية، مثل الربط ما بين .. - تعتبر الجسور أجهزة بسيطة ورخيصة وذات منفذين (غالباً) . ومن مزايا الجسور : - توسيع الرقعة الجغرافية لانتشار الشبكة. - التقليل من حالة عنق الزجاجة لحركة المرور المناتجة من كثرة اعداد الجراسيب في الشبكة. - ك تساعد في تجزئة شبكة كبيرة إلى مجموعة مقاطع منفصلة، مما يساعد في تقليل حجم الحركة ما بين المقاطع، والذي يؤدي بدوره إلى تقليل التصادمات بين البيانات المنقولة. ## 5-5-1- الجسور الشفافة Transparent Bridges - وتسمى أحياناً بجسور التعلم . (Learning Bridges) تستخدم هذه الجسور عادة في شبكات الايثرنت (Ethernet)، وتقوم ببناء جداول التجسير الخالية عند بدء تشغيلها. - فعند استلام حزمة بيانات فانه (أي الجسر يثبت اتجاه مقطع الشبكة الذي وردت منه الجزمة مع عنوان مصدر الحزمة، وبذلك فان الجسر يقوم ببناء جدول من العناوين الفيزيائية (MAC) وموقعها من الشبكة يقوم هذا النوع بالربط ما بين شبكة من نفس البناء الهندسي والنوع وابسط اشكال هذا النوع يستخدم في شبكة محلية ذات مقطعين مع قدرتها على التعامل مع شبكة ذات مقاطع أكثر عدداً. ## الفصل 5 معدات التراسل - وبعكس النوع السابق، فإن هذا النوع من المجمعات غير قادر على مضاعفة أكبر طول القطعة الكيبل المستخدم. أي أن الطول الكلي لقطعة الكيبل من المرسل إلى المستقبل مرورا بالمجمع (الخامل) تبقى ثابتة. ## الفصل 5 معدات التراسل - وتعتبر هذه الاجهزة مناسبة في الشبكات المهجنة التي تستخدم خليط من البروتوكولات الموجهة وغير الموجهة، وهي تعمل في الطبقة الثانية والثالثة من النظام المفتوح. ## 5- البوابات Gateways - وهي اجهزة تستخدم للربط ما بين شبكتين بغض النظر عن بنيتها الهندسية وأنواع الكوابل المستخدمة في الربط ما بين عناصر الشبكة. أي ان للبوابات القدرة على ربط شبكات تستخدم بروتوكولات مختلفة في طبقتها الثالثة وفقاً النظام المفتوح )12-5( شکل ## الفصل 5 معدات التراسل - المودم، جهاز يستخدم في حالة ظهور الحاجة الى نقل البيانات عبر خطوط الهاتف التقليدية الى مسافات بعيدة، وهو ما يسمى النقل بالحزمة العريضة (Broad Band Transmission). حيث لا تستطيع أجهزة الحاسوب التخاطب فيما بينها عبر خطوط الهاتف ببساطة التخاطب عبر تمديدات الشبكة، حيث تتخاطب أجهزة الحاسوب بالإشارة الرقمية. ## 5-10 المودم Modem - يقوم المودم بوظيفتين أساسيتين : ## الفصل 5 معدات التراسل - يمكن للمودم ان يتواجد اما داخلياً (Internally) ضمن بنية الحاسوب، حيث يتم توصيله بالحاسوب من خلال احد ثقوب التوسع فيه، أو خارجياً (Externally) حيث يكون بشكل وحده مستقلة له مزود للطاقة خاص به، ويتم توصيله بالحاسوب من وسيلة ربط تتابعية من النوع (232-RS). ## 5-10 المودم Modem - هناك نوعين من أجهزة المودم التي يمكن استخدامها في الشبكة وبالاعتماد على نوع خطوط الهاتف المتوفرة وحسب متطلبات الشبكة. هذين النوعين هما : ## الفصل 5 معدات التراسل - واذا اكتشف خطأ في احدى الكتل فان جهاز الاستلام سيطلب إعادة ارسال كامل الكتلة من جهاز الارسال. وتعتبر هذه الطريقة اسرع في تنفيذ التراسل لقلة عمليات التدقيق، فهي تتم على كتلة من البيانات تتكون من أكثر من بايت واحد بدلاً من التدقيق على كل بايت كما في النوع الاول. ## 5-11 المضاعفات Multiplexers/ Demultiplexers - الجهاز الذي يستلم اشارات من عدة مصادر ويقوم بتجميعها وارسالها عبر خط واحد للأرسال يدعى بمضاعف الارسال (Multiplexer) . أما الجهاز الذي يقع في النهاية الأخرى من خط الارسال والذي يقوم بتجزئة البيانات المستلمة وتوزيعها على عدة خطوط للارسال باتجاه اهدافها فانه يدعى بمضاعف الاستقبال (Demultiplexer)، مما يعني أن عدد الخطوط الداخلة الى مضاعف الارسال يجب ان يساوي عدد عدد الخطوط الخارجة من مضاعف الاستقبال (شكل 5-17). ## الفصل 5 معدات التراسل - ويمكن تقسيم المودم حسب الخطوط المرتبطة به والمستخدمة في نقل البيانات. جور حيث يمكن أن يطلق على المودم اسم مودم الخطوط المحجوزة (Leased Line Modem) إذا كان نوع الخط المستخدم في نقل البيانات من نوع الخطوط المحجوزة والتي تكون بمثابة خط ثابت مفتوح بين نقطتي التراسل ومن ميزات هذا النوع توفير معدلات تراسل عالية تصل إلى أكثر من (Mbps (45) . إلا أنه يعاب على هذا النوع ارتفاع تكلفته التشغيلية. ## الفصل 5 معدات التراسل - وفق الوسيلة المستخدمة في تقسيم خط التوصيل المشترك بين المرسل والمستلم، يمكن تقسيم المضاعفات الى عدة الأنواع وحسب اسلوب ادائها لعملها : ## الفصل 5 معدات التراسل - في هذا النوع، البيانات من أي مصدر يخصص لها سعة حزمة بالاعتماد على تردد الإشارة، للحركة من خلال خط التوصيل المشترك. - Time Division Multiplexing (TDM( المضاعفات بتقسيم الوقت