مبادئ شبكات الحاسوب

تعرف شبكة الحاسوب بانها مجموعة حواسيب تتصل بعضها ببعض ، باستخدام مكونات مادية وبركجيات ضمن قواعد وشروط بحيث تصبح عناصر الشبكة قادرة على تبادل المعلومات .

فوائد شبكات الحاسوب : تهدف الشبكات إلى نحقيق عدة أهداف منها : 1- المشاركة في المصادر : تمكن الشبكات الحاسوب نت المشاكرة في المصادر المادية ( كالطابعات وأجهزة المسج الضوئي ) والمصادر البرمجية ( كالبرامج والملفات ) . 2- نقل المعلومات بسرعة وكفاءة : تنقل المعلومات بين الحواسيب غير المتصله بعضها بهضا يدويا باستخدام الاقراص المرنة أو الاقراص القابلة للازاله ، وهذه العملية تستغرف وقتأ وجهدا كبيرين ، كما ينتج عن عملية النقل هذه نسخ عديده من البيانات نفسها . في الحواسيب المتصلة ، تنتقل المعلومات بسرعة كبيرة عبر الوسط الناقل ، كما أن أي تغيير يجرى على المعلومات في مكان ما يمكن ملاحظته بسرعة لدى جميع عناصر الشبكة ، وهو أمر مهم في الكثير من التطبيقات في البنوك وشركات الطيران وغيرها . 3- تحكم مركزي في المعلومات ، الملفات والبرامج : تخزن الملفات عادة في الشبكة على جهاز مركزي ، مما يسهل عملية إدارة الملفات ، والحفاظ عليها ، ويمنع وجود نسخ متباينة منها ، والجهاز المركزي مسؤول عن السماح للاجهزة الاخرى الموصولة مع الشبكة بحق الوصول اليها أو عدمه . ويتم تركيب البرامج عادة على جهاز مركزي واحد ، وتتشارك اجهزة الشبكة المختلفة في هذه البرامج / مما يوفر الوقت والجهد . تمكن الشبكات من التحكم بأمن المعلومات والاجهزة بطريقة مركزية ، ومن خلال تحديد صلاحيات الافراد في الوصول إلى المعلومات والمصادر . 4- خدمات الانترنت : إن الانتشار الواسع لشبكات الحاسوب قد أدى إلى ظهور الانترنت التي توفر خدمات عدة ، مثل : البريد الالكتروني ، والتعليم الالكتروني ، والتجارة الالكترونية وغيرها التي يمكن غقط للحواسيب المتصلة بشبكة الانترنت الاستفادة منها .




مكونات شبكة الحاسوب :

1- حواسيب : قج تكون شخصيه (PC) ، خادمة (Server) ، أو جيبية (Pocket) ، يضاف إلى الشبكة طابعات أو اجهزة مسح ضوئي أو أجهزة أخرى مهيأه للاتصال الشكبي وذلك حسب الحاجة . 2- أجهزة شبكة (Network Devices) : تستخدم في توجية المعلومات من مكان إلى أخر عبر الشبكة ، ومن هذه الاجهزة : كرت واجهة الشبكة ، والموزع المركزي ، والمفتاح ، والموجه . 3- وسط ناقل للبيانات (Media) : يصل بين عناصر الشبكة المختلفة ، وقد يكون الوسط الناقل سليكا ( أسلاك نحاسية ، أو الياف ضوئية ) أو لا سلكيا باستخدام الطيف الكهرومغناطيسي . 4- برامج : وتشمل : • تطبيقات شبكة (Network Application) ، مثل برامج البريد الالكتروني ،متصفحات الانترنت ، وغيرها. • أنطمة تشغيل الشبكة ، مثل UNIX ،windows Server 2003. 5- بروتوكولات (Protocols) : بشكل عام مجموعة قواعد واجراءات لتنظيم عملية نقل المعلومات داخل الشبكة . تصنيف شبكات الحاسوب :

تصنف شبكات الحاسوب حسب معايير عدة منها : المساحة الجغرافيى التي تغطيها ، وحق وصول المستخدمين لخدمات الشبكة ، بين الاجهزة داخل الشبكة ، والتقنية المستخدمه في الشبكة ، وهيكلية الشبكة . وسنقوم بتفصيل هذه التصيفات فيما يأتي :-
1- صنيف حسب المساحة الجغرافية ، منها : • شبكة محلية ( Local Area Network) : تصل الحواسيب داخل منطقة جغرافية صغيره ( غرفة ، طابق بناية ، أو مدرسة كاملة ) ، ويتميز هذا النوع من الشبكات بعدم استخدام معدات شركات الاتصالات في عملية وصل عناصر الشبكة . • شبكة ممتدة (Wide Area Network –WAN): تصل مجموعة من الشبكات التي تفصل بينهما مسافات بينهما مسافات كبيرة نسبيا ، وتستخدم البنية التحتية لشركات الاتصالات لربط الشبكات بعضها ببعض . مثال : تعتبر الشبكة التي تربط بين شبكتين تابعتين للشركة نفسها في دولتين مختلفتين شبكة ممتدة . • شكبة الانترنت (Internet) : هي شبكة حاسوب عملاقة على المستواى العالمي مكنونة من عدد هائل من الشبكات موصولة معا بوساطة البنية التحتية لشركات الاتصالات . يمكن لاي شخص استخدام كثير من الخدمات التي توفرها الشبكة من خلال أي حاسوب متصل بالانترنت .

2 التصنيف حسب حق الوصول إلى خدمات الشبكة :

شبكة الاستخدام الداخلي الانترنت (Internet):
شبكة حاسوب لشركة أو مؤسسه ويكون استخدامها مقتصرا على افراد المؤسسه التي تملكها ، ولا يستطيع اي فرد من خارج المؤسسه استخدامها ، ويكون هذا الترتيب إلى حماية الشبكة من الوصول أشخاص غير مخولين اليها .

شبكة خاصة لمؤسسة تقوم باتاحة الفرصة امام مستخدمين معيين من خارج المؤسسة ، والمتواجدين في أماكن بعيدة عن المؤسسة والاستفادة من خدمات معينة توفرها الشبكة .
3- التصنيف حسب العلاقة بين الاجهزة :

شبكة الند للند (Peer-to-Peer):
تكون جميع حواسيب الشبكة متساوية في المرتبة ولا يتحكم احدهما في الاخر ، وتعمل معا لانجاز الاعمل وتتولى برامج مناسبة تنظم العلاقة بين الحواسيب . ويستطيع المستخدم من خلال اي حاسوب متصل بالشبكة الوصول إلى معلومات واستخدام مصادر الحاسوب الاخر اذا اعطي الصلاحيات . هذا النوع مناسب للشبكات الصغيره التي تحتوي على عشرة اجهزة أو اقل ، والشبكات التي لا تحتوي على معلومات ذات درجة عالية من السرة ، مثل الشبكة البيتية .

شبكة الزبون – الخادم (client-Server):
يتميز هذا النوع من الشبكات بوجود حاسوب أو اكثر تعمل كخدمات ( مزودات للمعلومات ) فيها ، واضافة إلى عدد من الحواسيب التي تعمل كزبائن ( مستخدمات للمعلومات ) . يقدم الخادك خدمات متعددة للزباين مثل : إدارة الملفات ، والطابعات ، والبريد الالكتروني ، والصفحات الالكترونية . توجد هذه الشبكات في المؤسسات الكبيرة ، قد يحتاج الخادم إلى إدارة من شخص مختص .
4 التصنيف حسب التقنية (Technology):

لقد كامت شركات اشبكات الحاسوب ، بالتعاون مع المؤسسات الدوليه المسؤوله عن وضع المعايير في هذا المجال تطوير نماذج لشبكات الحاسوب ، ذات مواصفات محددة ، وتسويقها تجاريا . تختلف هذه النماذج في امور عده منها : الوسط الناقل ، وتركيب الرساله ، وطريقة عنونة الرساله ، والسرعة ، والاداء ، والتكلفه .
اطلق على هذه النماذج اسم تقنيات الشبكات ، ومنها تقنية الايثرنت وهي اكثر شيوعا في نجال الشبكات المحليه حاليا. تستخدم تقنية الايثرنت هيكيلة النجكة أو الهيكلة الخطية ، وتنقل البيانات بسرعة 10mbpsللايثرنت العادية, أو 100mbpsللايثرنت السريعة ، أو 1Gbpsللجيجابت ايثرنت. هناك تقنيات أخرى ، مثل : تقنية توكن رنغ (Token ring) ، وتقنية أف.دي.دي.أي FDDI ( Fiber Distributed Data Interface).





5- التصنيف حسب الهيكلية (Topology):

هيكلية الشبكة هي بنية الشبكة أو تركيبها . لكل شبكة حاسوب نوعان من الهيكيلة : المنطقية ، وتتعلق بطريقة تبادل المعلومات بين عناصر الشبكلة ، والمادية ، وتتعلق بطريقة وصل الاجهزة بعضها ببعض باستخدام الوسط الناقل ( الكوابل ). • الهيكليات المادية (Physical Topologies): يقصد بها الطرق التي توصل بها الاجزاء المختلفه للشبكة معا باستخدام كوابل خاصة. تدخل عوامل كثير ه في تحديد أي من الهيكليات المادية سوف يستخدم في بناء شبكة الحاسوب ، من أهم الهيكليات المادية : 1- هيكلية نقطه لنقطه (point-to-point): هي أبسط الهيكليات المادية ، وفيها يتم وصل جهازين معا بواسطه كابل ، ويمكن استخدام هذه الطريقة لوصل حاسوبين او جهازي شبكة مثل موجهين أو مفتاحين أيضا. 2- الهيكلية الخطية (Bus): يستخدم في هذه الهيكلية كابل رئيسي توصل اليه اجهزة الشبكة المتختلفة بوساطة كوابل فرعية . تمتاز هذه الهيكلية بالامور التاليه : • - البساطه وسهولة التوسعة. • - تستهلك كمية قليلة نسبيا من الكوابل ، مما يقلل من التكلفة . من مساوئ هذه الهيكلية ما يأتي : • - تتوقف الشكبة عن العمل بالكامل عند حدوث قطع في الكابل الرئيسي . • - صعوبة تحديد مكان العطل في الشبكة ، لوجود عدد من نقاط التجمع فيها. ان نقظة التجمع عبارة عن مكان ربط الكابل القادم من جهاز في شكبة بالكابل الرئيسي لها . 3- هيكلية النجمعة (Star): تتميز هذه الهيكلية بوجود جهاز مركزي يتم وصل كل من عناصر الشبكة مع هذا الجهاز بوساطه كابل خاص . هناك عدة ميزات لهذه الهيكلية ، أهمها : 1- عطل أحد الحواسيب لا يعطل عمل الشبكة . 2- عطل أحد الكوابل يؤدي إلى تعطيل الجهاز المتصل به ، ولا يعطل الشبكة بالكامل . 3- يمثل الجهاز المركزي نقطة تحكم واحدة ، ويتم من خلالها التحكم في الشبكة وادارتها . 4- سهولة توسيع الشبكة ، فكل ما نحتاج اليه لاضافة حاسوب جديد هو وصله بواسطة كابل إلى جهاز التوزيع المركزي . ومن مساوئ هذه الهيكلية : 1- تحتاج إلى كمية كبيره من الكوابل ، مقارنة بالهيكلية الخطية اوالحلقة . 2- تعطل الجهاز المركزي يؤدي إلى تعطل الشبكة بالكامل . 3- الحاجة إلى جهاز مركزي يرفع نت تكلفة هذه الهيكلية . 4- عدد منافذ الجهاز المركزي محدوده ، وهذا يستدعي استبدالة أو ربطة بجهاز مركزي اخر عند زيادة عدد الاجهزة التي ستوصل اليه عن طاقتة الاستيعابية .





4- هيكلية الحلقة (ring): في هذه الهيكلية يتصل كل جهاز مع الذي يليه بوساطة كابل ويتصل الجهاز الاخير مع الجهاز الاول لتشكيل حلقة. يقوم الجهاز المرسل بارسال البيانات إلى الحاسوب الذي يليه في الحلقة ، الذي بدوره يقوي هذه الاشاره ويمررها إلى الجهاز التالي وهكذا حتى تصل الجهاز الهدف . من خصائص هذه الهيكلية : 1- تحتاج إلى كمية أقل من الكابلات مقارنة مع هيكلية النجمة . 2- في حالة حصول قطع في الكابل يشكل الحلقة ، سوف تتوقف الشبكة عن العمل بشكل كامل . قد تكون هيكلية الحلقة مفرده (Single Ring) ، وقد تكون مزدوجة (Dual Ring) حيث تشمل حلقة تانية تتصل بها جميع الاجهزة. في هيكلية الحلقة المزدوجة تستخدك حلقة واحده فقط في عملية نقل البيانات في ان واحد ، وتستخدم الحلقة الاخرى احتياطا في حالة حدوت عطل في الاولى.

5- الهيكلية التامة (Mesh): يتصل كل جهاز مباشرة مع ل اجهزة الشبكة الاخرى ، تتميز هذه الهيكلية بوجود مسار مباشر واحد وأكثر من مسار غير مباشر بين أي جهازين . يمكن للبيانات أن تسلك أيا من هذه المسارات مما ي**ب هذه الشبكة خاصية مقاومة الاعطال ، ولهذا تستخدم مثلا في نطام التحكم في المصانع والمعامل الذرية . ومن مساوئ هذه الهيكلية أنها معقده وتزداد تعقيدا كلما زاد عدد الحواسيب في الشبكة ، كما انها تحتاج إلى كمية كبيره من الكوابل مما يرفع كلفتها. 6- الهيكلية الهجين (Hybrid):

مشكور كتير موضوع
حلو وموفقة في اختياره
اتمنالك مزيد من التقدم
تقبلي فائق تحياتي

شكرا الك يا سوسو على هل موضوع المفيد وخاصة لطلاب التخصص ومزيد من ابداعاتك