تعرف على الشبكات وبرمجة الشبكات

تعرف على الشبكات وبرمجة الشبكات
موضوع مهم جدا لهواة التعرف على الشبكات والانترنت

فى البداية
ما هي الشبكة؟
توجد قصة قديمة حول ثلاثة أشخاص مكفوفين البصر يذهبون إلى حديقة الحيوان لكي يتعرفوا على الفيل، فيتلمس كل منهم جزءا من جسم الفيل، يلمس أحدهم خرطوم الفيل فيضن أن الفيل يشبه الأفعى، ويلمس الشخص الثاني رجل الفيل فيضن أنه يشبه الشجرة، أما الثالث فيمسك بذيل الفيل ويظن أن الفيل يشبه الحبل (نفس الشيء ينطبق على الشبكة فهناك من يضن أنها مجرد عملية الربط بالكوابل، وهناك من يضن أنها مجرد البرمجة للبروتوكولات الخاصة بها ، كما يضن البعض أنها تتلخص في البرمجيات المستغلة في الشبكات مثل "LotusNots" )
ما هو التعريف الحقيقي للشبكة؟
Network الشبكة مجموعة من العتاد، البرمجيات والكابلات التي تسمح لمجموعة من أجهزة الكمبيوتر بالاتصال فيما بينها.
باختصار، تقدم الشبكة إلى الكمبيوترات إمكانية الاتصال فيما بينها وتبال المعلومات والاشتراك في العتاد المرفق (الطابعة، الماسح الضوئي ... الخ)، كما أن هذا التعريف ينطبق على جميع أنواع الشبكات المختلفة.
أنواع الشبكات
الشبكات المحلية Local Area Network
تدعى غالباً LAN , وهي شبكات ذات ملكية خاصة عموماً وتغطي بناء واحداً أو تجمعاً صغيراً من الأبينة لا تتجاوز أبعادها عدة كيلومترات . وهي تستخدم غالباً لربط مجموعة الحواسيب الشخصية ومحطات العمل في مكاتب شركة أو مصنع لتمكينها من المشاركة بالمصادر " كالطابعات " وتبادل المعلومات فيما بعد
وتتميز الشبكات المحلية عن غيرها بالخصائص التالي :
-1 حجمها .
-2 تقنية النقل .
-3 بنيتها الطوبولوجية ( مخطط توصيلها ).
وتكون الشبكات المحلية عادة ذات حجم محدود مما يعني أن زمن النقل عبرها محدود ومعروف مسبقاً , مما يسمح باستعمال تصاميم لا يمكن استخدامها في حالات أخرى كما أنها تجعل إدارة الشبكة أبطأ . وغالباً ما تستعمل الشبكات المحلية LAN تكنولوجيات النقل تعتمد على عدة كوابل تربط جميع الأجهزة فيما بينها بمبدل switch. وتعمل الشبكات المحلية التقليدية بسرعات 10Mbps و 100Mbps . ويكون التأخير فيها صغيراً من رتبة ( 0.01 sec ) ولها معدل أخطاء منخفض , ويمكن أن تعمل الشبكات المحلية الحديثة على سرعات قد تصل الى عدة مئات من Mbps .
الشبكات المتوسطة Metropolitan Area Network
إن الشبكات المتوسطة MAN ( وتجمع MANS وليس MEN ) هي نسخة مكبرة من LAN وغالباً ما تستخدم نفس مخطط التوصيل ويمكنها أن تغطي مجموعة مكاتب متجاورة أو حتى موزعة ضمن مدينة واحدة . كما يمكن أن تكون خاصة أو ذات ملكية عامة.
إن حقيقة عدم وجود عناصر تحويل في الشبكة يساعد كثيراً في تبسيط تصميمها . إن السبب الأساسي الذي يجعلنا نضع هذه الشبكة في فئة مستقلة بذاتها هو أنه تم إنشاء معيار خاص بها يدعى IEEE802.6 أو الممر المضاعف ذو خط الانتظار الموزع DQDB ( ( Distributed Queue Dual Bus
وتتألف DQDB من ممرين وحيدي الاتجاه ويتم وصل كل الأجهزة اليهما وكل ممر له نهاية رأسية وهو جهاز يقوم بتهيئة عملية النقل وتعبر المعلومات المتوجهة الى حاسوب يقع على يمين المصدر الممر العلوي , بينما يستعمل الممر السفلي للرزم المتوجهة الى حاسوب على يسار المصدر .
السمة الرئيسية لشبكة MAN وهو وجود وسط للبث العام , في حالة 802.6 هو كابلين يتم وصل كل الأجهزة عليهما وهذا ما يبسط التصميم مقارنة مع باقي أنواع الشبكات.
الشبكات الواسعة Wide Area Network
تمتد الشبكات الواسعة WAN لتغطي منطقة جغرافية واسعة قد تكون بلداً كاملاً أو حتى قارة . وتحوي مجموعة من الأجهزة تعمل عليها مجموعة من التطبيقات والبرامج المختلفة وسوف نتبع التقليد هنا وندعو هذه الأجهزة بأجهزة المضيف ( Hosts ) وأحياناً تدعى بالنظام الطرفي end system وخاصة في أدبيات الشبكات ويتم وصل هذه الأجهزة الى الشبكة الواسعة عبر شبكة اتصال فرعية ( communication subnet ) ومهمة هذه الشبكات الفرعية هي نقل الرسائل من مضيف الى آخر تماماً كما في النظام الهاتفي الذي ينقل الكلمات من المتحدث الى المستمع . وبفصل مفهوم الاتصال الحقيقي " الشبكة الفرعية " عن مفهوم التطبيق أو الزبون المضيف ( host ) فإن تصميم الشبكة الكلي يمكن تبسيطه بشكل كبير .
في معظم الشبكات الواسعة WAN , تتألف الشبكة الفرعية subnet من مكونين منفصلين : خطوط النقل وعناصر التبديل , حيث تقوم خطوط النقل ( وتدعى أيضاً الدارات circuits أو الأقنية channels أو مكاتب الاتصال البعيد trunks ) بتحريك البيانات بين الأجهزة المتصلة .
بينما تكون عناصر التبديل عبارة عن حواسب مختلفة مخصصة لوصل خطوط النقل , وعندما تصل المعطيات الى خط دخل فإن عنصر التحويل يختار خط خرج لبث المعطيات القادمة عليه . ولسوء الحظ لا يوجد معيار موحد لتسمية هذه الأجهزة فهي تدعى احياناً عقد تحويل الرزم packet switching nodes أو الأنظمة الوسيطة intermediate systems أو مبدلات تحويل المعطيات data switching exchanges بالإضافة الى تسميات أخرى عديدة .
وسوف نطلق على هذه الأجهزة الاسم العام ( الموجهات ) Router بالرغم من أنه ليس هناك إجماع على هذه التسمية في أوساط العاملين في مجال الشبكات .
في شبكات WAN يوجد العديد من الكابلات أو الخطوط الهاتفية كل منها يصل بين زوج من الموجهات router فإذا أراد موجهان غير متصلين الاتصال مباشرة فعليهما أن يفعلا ذلك بشكل غير مباشر عبر موجهات أخرى فإذا تم إرسال رزمة من موجه الى آخر مروراً بموجه وسيط أو أكثر فإن الرزمة سوف تستقبلفي كل موجه وسيط يتم تخزينها حتى يصبح خط الخرج الذي يجب أن ترسل عليه حراً وعندها يتم إرسالها الى الموجه التالي والشبكة الفرعية التي تستخدم هذا المبدأ تدعى نقطة لنقطة خزن ووجه point-to-point store-and-forward وتقريباً جميع الشبكات الواسعة WAN ( عدا تلك التي تستخدم الأقمار الصناعية فيها شبكات تخزين وإرسال فرعية ) . وعندما تستخدم شبكات نقطة لنقطة الجزئية , فإن طبولوجية وصل الموجهات مع بعضها تصبح عاملاً هاماً في التصميم .
الشبكات اللاسلكية Wireless Networks
إن الحواسب المتنقلة كالحواسب الدفترية والمساعدات الرقمية الشخصية PDASpersonal digital assistants هي أكثر قطاعات صناعة الحواسب نمواً في الوقت الحاضر , ومعظم أصحاب هذه الأجهزة لديهم حواسب شخصية في مكاتبهم مرتبطة على شبكات LAN أو WAN ويريدون الاتصال معها وهم بعيدون عنها . وبما أن طريقة الوصل السلكي مستحيلة في هذه الحالة إن الاهتمام يتوجه نحو الشبكات اللاسلكية . إن الاتصالات اللاسلكية الرقمية ليست فكرة جديدة , ففي عام 1901 قام الفيزيائي الايطالي G.Marconi بإقامة اتصال لاسلكي باستخدام شيفرة مورس من سطح باخرة الى الشاطىء المقابل ( وتتألف شيفرة مورس من تتابع النقاط والشرطات وهي ترميز ثنائي) . وتقدم أنظمة الاتصال الرقمية اللاسلكية الحديثة أداء أفضل . ولكن تبقى الفكرة الأساسية المستخدمة هي نفسها .
بالرغم من أن الشبكات اللاسلكية سهلة التركيب حيث لا يحتاج الأمر إلا لبعض الهوائيات ومعدات الإرسال والاستقبال , فإنها تعاني من بعض المساوىء منها :
- لا تتجاوز سرعة النقل فيها 12-Mbps وهي أبطأ من الشبكات المحلية السلكية .
- معدل الأخطاء مرتفع نسبياً.
- يمكن أن يحصل تداخل بين الحواسيب القريبة من بعضها والتي تقوم بالإرسال .
أدوات الشبكــة:
هي مجمل الأدوات التي بارتباطها تشكل لنا صورة الفيل أو الشبكة وتختلف باختلاف طبيعة الشبكة نذكر منها ما يلي:
- كوابل الشبكة les câbles réseaux .
- المجمع المركزي Hub .
- المبدل Switch .
- الموجه Router .
- المودم Modem .
الكوابــل:
توجد أنواع مختلفة من الكوابل المستخدمة في إنشاء الشبكات بمختلف أنواعها لكننا هنا سنتطرق إلى الأنواع المستخدمة من طرف قيادة الدرك الوطني في إنشاء الشبكة المحلية للإعلام الآلي للدرك الوطني.
- الكابل الثنائي المجدول: المقصود بالثنائي المجدول هو التفاف زوجين من الأسلاك حول بعضهما الهدف منه هو تقليل التداخل الكهرمغناطيسي (EMI) electromagnetic interference الذي يحدث عندما تغير الإشارات الكهربائية الموجودة في الهواء – الصادرة عن الأسلاك الأخرى أو الأجهزة الكهربائية القريبة – التيارات الهربائية المارة في الأسلاك، في حال غير التداخل EMI الخارجي قيمة الإشارة السلك، قد يخطئ الكمبيوتر.
يضاف إلى الكابل النحاسي أيضا غلاف يحجب عنه تأثيرات التداخل EMI ، لكن غلاف الكابل ثقيل، مما يقلل من مرونته عند الثني ويزيد من كلفة إنتاجه، تدعى الكابلات المغلفة الكابلات الثنائية المجدولة المغلفة (STP)، وتدعى الكابلات غير المغلفة الكابلات الثنائية المجدولة غير المغلفة (UTP)، وقد أدى تطور تقنية الشبكات LAN إلى خفض كلفة الكابلات UTP واستخدامها بشكل واسع، واستخدام الكابلات STP في الأماكن التي تتعرض إلى مقدار كبير من التداخل الكهرمغناطيسي.

تم::THE-END



منتديات شباب الثانوية::TH-YOUTH.FORUMEGYPT.NET