.. مقدمة مختصرة في الشبكات ..

بسم الله الرحمن الرحيم

أنواع الشبكات من حيث التغطية الجغرافية:
يمكن تقسيم شبكات الحاسبات من حيث التغطية الجغرافية إلى ثلاثة أنواع :
الشبكات المحلية, الشبكات الإقليمية و الشبكات الواسعة

ا- شبكات الحاسبات المحلية LAN- Local Area Network
الشبكات المحلية تتميز بكونها محدودة جدا في المسافات (لا تتجاوز بعض الكيلومترات)
بين الحاسبات التي تربطها او كونها كذلك مملوكة من مؤسسة ما.
إلا انه يمكن ربط عدة شبكات محلية في أماكن
تتميز شبكة الحاسبات المحلية بسرعتها الفائقة لنقل البيانات
التي تتراوح بين 10 إلى 100 أو 1000 ميجا بت في الثانية للشبكات العالية السرعة
(10 to 100 or 1000 Mbps) حسب الوسيط و التقنيات المستعملة
(كوابل محورية, أسلاك مبرومة أو ألياف ضوئية).

ب- شبكات الحاسبات الواسعة WAN (Wide Area Network)
تشمل الشبكات الواسعة كل أنواع الشبكات المستخدمة في نقل البيانات و المعلومات
من أماكن بعيدة و في مساحة جغرافية واسعة (من عدة كيلومترات إلى آلاف الكيلومترات).
و تحتوي الشبكة الواسعة على عدد كبير جدا من الطرفيات و الحاسبات.
سرعة الشبكات الواسعة ضعيفة مقارنة بالشبكات المحلية
حيث أنها غالبا ما تعتمد على شبكة الهاتف و مجموعة كبيرة من أجهزة ملحقة
من أهمها المودم (Modem) ذو السرعة المنخفضة التي تقاس بالكيلو بت في الثانية (x Kbps) بينما تقاس سرعة الشبكات المحلية بالمجا بت في الثانية .(x Mbps) .
يوجد مثلا مؤسسات كبيرة كشركات الطيران تستعمل الشبكات الواسعة حيث أن مكاتبها موزعة في كل أنحاء العالم.

ج- شبكات الحاسبات الاقليمية MAN-Metropolitan Area Network

تستخدم الشبكات الإقليمية في مساحات جغرافية متوسطة نسبيا تصل إلى عدة كيلومترات و تستعمل في ربط حاسبات موجودة في نفس المدينة أو مجموعة قريبة من المدن.

الإتصال عن بعد : Telecommunications

يشمل الإتصال عن بعد على نوعين من الإتصالات هما :
1- نقل الصوت و الفيديو Voice and Video Communications
2- نقل البيانات Data Communications

تعريف الشبكات :
هى نظام يتكون من مكونات مادية (Hardware) وبرامج (Software)
وأجهزة تراسل (Transmission Components)
تعمل جميعاً معاً من أجل تمكين تطبيقي حاسب يعملان على حاسبين مختلفين متصلين بالشبكة
من تبادل البيانات بشكل جيد.

توصف الشبكة بأنها نظام ويعرف النظام أنه مجموعة من المكونات التي تعمل معاً من أجل تحقيق هدف مشترك. الهدف هنا هو تمكين التطبيقات من تبادل البيانات بشكلٍ جيد، أي بسرعة مناسبة وبمعدل أخطاء منخفض للغاية.

وأما مكونات النظام فهي في ثلاثة فئات:

1- المكونات المادية hardware
مثل الحاسبات الآلية computers.
2- البرامج software مثل:
‌أ- برامج تعريف drivers بطاقات الشبكة Network Interface Card (NIC).
‌ب- البروتوكولات. البروتوكول هو مجموعة من القواعد التي تحكم عملية الإتصال. وعادة ما تطبق البروتوكولات على شكل برامج.
3- أجهزة التراسل transmission components مثل:
بطاقة الشبكة، وجهاز المبدل Switch، وجهاز الموجه Router،
ووسائط نقل البيانات Transmission Media.

وسائط نقل البيانات Tranmission Media:
الوسيط Medium (و تجمع Media) هو ما يحمل الإشارة signal التي تمثل البيانات المنقولة على الشبكة وتشمل بشكلٍ عام:
1- كابلات Cables:
‌أ- كابلات نحاسية Copper Cables حيث تكون الإشارة الممثلة للبيانات إشارة كهربية.

وتنقسم الى:
i. كابلات الزوج المجدول المعزول Unshielded Twisted Pair (UTP).
وهي تشبه كابلات التليفونات.
ii. الكابلات المحورية Coaxial. وهي تشبه كابلات التليفزيون.

‌ب- كابلات ألياف بصرية Optical Fiber Cables حي تكون الإشارة إما ضوئية أو ليزرية.
و تتميز بأنها تسمح بنقل البيانات بسرعة كبيرة جداً .
وكذلك نقلها لمسافات كبيرة دون الحاجة لتكبير الأشارة.
إلا أنه يعيبها إرتفاع السعر وصعوبة اللحام.

عناصر الشبكة Eements of a network:

تشمل الشبكة عناصر هي:
1. التطبيقات. وهي الهدف أصلاً من إنشاء الشبكة.
2. المحطات. تشمل المحطات (الحاسبات) نوعين هما الخادم Server والعميل Client.
والحاسب الخادم هو الذي يزود الحاسبات الإخرى بالخدمات Services.
وتلك الخدمات هي عادة المشاركة بالموارد Resources
وتشمل الموارد:
المكونات المادية Hardware، والبيانات Data، والتطبيقاتApplications .
ملاحظة هامة: يستخدم لفظي الخادم والعميل في ثلاثة سياقات هي:

أولاً في البرامج Programs
العميل: هو البرنامج الذى يطلب بيانات من برنامج الخادم. مثال لذلك، برنامج المتصفح Browser وبرنامج الماسنجر Massenger.
الخادم: هو البرنامج الذى يُقدم البيانات للعميل مثل خادم الوب Web Server وخادم البريد الإلكتروني Email Server.

ثانياً في نظم التشغيل Operating Systems
- العميل: هونظام تشغيل لمستخدم واحد يهدف أساساً لمساعدة المستخدم. وهو النوع من نظم التشغيل المُستَخدم في الحاسبات الشخصية.
- الخادم: هونظام تشغيل لحاسب خادم على الشبكة وهو يصمم لتزويد خدمات للحاسبات العملاء والمستخدمين الذين يستخدمون تلك الحاسبات.
يلاحظ أن نظم تشغيل العملاء مثل Windows XP تستطيع أيضا تزويد الحاسبات الأخرى بالخدمات ولكن الفرق الجوهري هو أن نظام تشغيل الخادم يصمم أصلاً لدعم المستخدمين القادمين عن طريق الشبكة بشكل أكثر من المستخدم المحلي
(أى الذي يستخدم الخادم مباشرة) بينما يصمم نظام تشغيل العميل لدعم المستخدم المحلي بشكل أكثر أي أنه يعطى أولوية للمستخدم الموجود على الحاسب.
من أمثلة نظم تشغيل الخوادم ويندوز سرفر Windows Server،
و يونيكس UNIX.
ومن أمثلة تشغيل العملاء ويندوز إكس بي، وويندوز 2000 Windows XP, Windows 2000.
أما نظام لينيكس Linux فيوجد منه نسخة للعميل ونسخة للخادم.

ثالثاً في الحاسبات Stations
العميل: وهو فئة من الحاسبات تصمم وتسوق على أنها حاسب لشخص أو مستخدم واحد مثل كل الحاسبات الشخصية وكذلك المساعد الشخصى الرقمى Personal Digital Assistant (PDA).
الخادم: وهو فئة من الحاسبات تصمم وتسوق لتعمل كخادم على شبكة. أي أن المشتري يجب أن يشتري هذه الفئة إذا كان ينوي إستخدامها لتزويد الخدمات على الشبكة. ويلاحظ أن لفظ خادم هنا هو في الأصل لفظ تسويقي، أما في علوم الحاسب، فالخادم والعميل هي برامج. وعادة ما يكون هذا الخادم مصمماً للتعامل مع نظام تشغيل خوادم معين. هذا الحاسب عادة ما يكون أقوى من الحاسب العميل.
لاحظ أن الحاسب يطلق عليه خادم لأنه يلائم دور الخادم.
ولكن عموما فإن أي حاسب يثبت عليه نظام تشغيل خوادم يعتبر خادماً.
ومن ثم، فإن ما يحدد هوية الحاسب على الشبكة هو نظام التشغيل.

3. الرسائل. الرسالة في الشبكة الواحدة (أي تلك التي لا تتصل بشبكات أخرى) تسمى إطاراً Frame ويشمل الإطار ثلاثة أقسام: مقدمة Header، وبيانات Data، ومؤخرة Trailer.
ويشمل قسم المقدمة حقل عنوان الحاسب (المحطة)
المرسل وحقل عنوان الحاسب (المحطة) المرسل إليه إلى جانب حقول أخرى.
و تأخذ الرسالة الشكل التالى:

Header Data Trailer

4. المبدلات Switches. الرسالة تمر من محطة لأخرى عن طريق مبدل Switch و هو يحول كذلك الإرسال إلى إستقبال والعكس.
يقوم المبدل بتقوية الإشارات ويتخذ قرار التبديل Switching Decision وهو أن يقرر من أي المنافذ يجب أن يخرج الإطار الذي وصل من منفذٍ ما.
و يلاحظ أن الشبكة قد تحتوى على أكثر من مبدل Switch ومن ثم فقد يمر الإطار Frame بأكثر من مبدل Switch قبل أن يصل إلى المحطة الهدف. كذلك يلاحظ أن الرسالة فى الشبكة الواحدة تسمى إطاراً Frame و في الشبكات البينية internets تسمى رزمة Packet.

5. وصلة الدخول Access Link. و هى تربط بين المحطة وأول مبدل Switch. عادة ما تكون تلك الوصلة من خلال وسيط نحاسي Copper medium إلا أن إستخدام الوصلات اللاسلكية في تزايد متطرد.

6. وصلة الجزع Trunk Link. وهي بين أى مبدلين. وعادة ما تكون تلك الوصلة من كابلات الألياف البصرية لسعتها العالية وحيث أن وصلة الجزع تحمل البيانات من عدة وصلات دخول.

الحوسبة المركزية Centralized Computing
والحوسبة الموزعة Distributed Computing

قبل ظهور الشبكات كان الأسلوب السائد لإستخدام الحاسبات في المنظمات هو
الإعتماد على حاسب رئيسي Mainframe
وهو يتكون من مضيف Host وطرفيات Terminals.
وقد يصل عدد الطرفيات الى الآلاف في هذا النظام.
إلا أن الطرفيات ليس لديها القدرة على المعالجة Processing
ومن ثم فإن كل المعالجة كانت تحدث مركزياُ في المضيف
ولذلك أطلق على هذا النوع من الحوسبة "الحوسبة المركزية".
ويلاحظ أن الطرفيات Terminals هى وحدات إدخال و إخراج و ليس لديها القدرة على المعالجة بنفسها أي أنه لا يوجد لها Local Processor.
عند ظهور الشبكات، بدء العلماء في تطوير أساليب حوسبة تسمح
بالإستفادة من قدرة العملاء Client Stations (وهي حاسبات كاملة وليست طرفيات)
على المعالجة فطوروا أساليب للحوسبة الموزعة
ومنها ما يسمى نموذج أسلوب الخادم/العميل Client Server Model.
ويعتمد هذا الأسلوب على إتمام العمل من خلال تبادل الرسائل بين شقّي المعالجة (الخادم والعميل).

ويطلق على الرسائل المرسلة من العميل "الطلبات Requests"
بينما يطلق على الرسائل المرسلة من الخادم "الردود أو الإستجابات Responses".
ويقوم الخادم بالتزويد بالخدمات بهذا الأسلوب.
فيمكن مثلاً أن يرسل الخادم طلباً لإسترجاع صفحة وب Web Page فيرد الخادم بإرسال إستجابة عبارة عن صفحة الوب المطلوبة.
ومن المهم أن نلاحظ أن جميع التطبيقات على شبك الإنترنت تقريبا تستخدم أسلوب الخادم/العميل.

منقـوـول

عدد الرسائل : 10 تاريخ التسجيل : 02/03/2010

thax almas , I hopy to read about your written