شبكات الحاسوب وأنواعها

 

 شبكات الحاسوب وأنواعها

 

يمكن لاستخدام شبكات الكمبيوتر التغلب على الحواجز الجغرافية وتمكين مشاركة المعلومات. 

تتيح شبكات الكمبيوتر استخدام ومشاركة أي عدد من التطبيقات والخدمات ، بما في ذلك رسائل البريد الإلكتروني والفيديو والصوت والكثير من أنواع البيانات الأخرى ، عبر الإنترنت. 



تستخدم أجهزة الشبكة مجموعة متنوعة من البروتوكولات والخوارزميات لتحديد كيفية نقل واستقبال البيانات على نقاط النهاية بدقة. 
على سبيل المثال ، يحدد معيار Ethernet لغة مشتركة للشبكات السلكية للتواصل ، ويفعل معيار 802.11 الشيء نفسه بالنسبة لشبكات المنطقة المحلية اللاسلكية (WLAN).

ما هي شبكة الحاسوبcomputer network؟

تتكون الشبكة من جهازي كمبيوتر أو أكثر متصلين ببعضهما البعض بغرض توصيل البيانات إلكترونيًا،من أجل مشاركة الموارد (مثل الطابعات والأقراص المدمجة) أو تبادل الملفات أو السماح بالاتصالات الإلكترونية. 

يمكن ربط أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة من خلال الكابلات أو خطوط الهاتف أو موجات الراديو أو الأقمار الصناعية أو أشعة الأشعة تحت الحمراء. 

يخدم نظام الشبكة الوظيفة المهمة المتمثلة في إنشاء بنية متماسكة تسمح لمجموعة متنوعة من أنواع المعدات بنقل المعلومات بطريقة شبه سلسة. 

مثال على الشبكة هو الإنترنت ، الذي يربط ملايين الأشخاص في جميع أنحاء العالم. إلى اليمين مثال على صورة لشبكة منزلية بها أجهزة كمبيوتر متعددة وأجهزة شبكة أخرى متصلة جميعها.         


شبكة الحاسوبcomputer network

كيف تعمل شبكات الحاسوب

تعمل شبكات الكمبيوتر باستخدام مجموعة متنوعة من الأجهزة والبرامج. تستخدم جميع شبكات تبديل الرزم بروتوكول التحكم في الإرسال / بروتوكول الإنترنت (TCP / IP) All packet-switched networks use Transmission Control Protocol/Internet Protocol (TCP/IP)

لإنشاء وسيلة اتصال قياسية. تحتوي كل نقطة نهاية في الشبكة على معرف فريد يستخدم للإشارة إلى مصدر الإرسال أو وجهته. تتضمن المعرفات عنوان IP للعقدة أو عنوان التحكم في الوصول إلى الوسائط  Media Access Control(MAC). 

تشمل عُقد نقطة النهاية ، التي تُستخدم لأغراض التوجيه ، المحولات وأجهزة التوجيه ، والخوادم ، وأجهزة الكمبيوتر الشخصية ، والهواتف ، والطابعات المتصلة بالشبكة وأجهزة الحوسبة الطرفية الأخرى ، فضلاً عن أجهزة الاستشعار والمشغلات.

 يحدد نموذج Open Systems Interconnection (OSI) كيفية نقل البيانات بين أجهزة الكمبيوتر.

سعة الشبكة هي مقدار حركة المرور التي يمكن للشبكة دعمها في أي وقت مع استمرار تلبية اتفاقيات مستوى الخدمةservice-level agreements (SLAs). 

يتم قياس سعة الشبكة من حيث عرض النطاق الترددي. يتم تحديد النطاق التردديBandwidth  من خلال الحد الأقصى النظري لعدد البتات في الثانية (bps) bits per secondالتي يمكن أن تمر عبر جهاز الشبكة.

 الإنتاجية Throughput هي مقياس للسرعة الفعلية للإرسال الناجح بعد حساب عوامل مثل الكمون latencyوقوة المعالجة والنفقات العامة للبروتوكول.

أمثلة على أجهزة الشبكة

  • أجهزة كمبيوتر سطح المكتب وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المركزية والخوادم. (بالإنجليزيّة: Desktop computers, laptops, mainframes, and servers.)
  • وحدات التحكم والعملاء الرقيقين. (بالإنجليزيّة: Consoles and thin clients)
  • جدران الحماية (بالإنجليزيّة: Firewalls)
  • الجسور (بالإنجليزيّة: Bridges)
  • مكررات  (بالإنجليزيّة: Repeaters)
  • بطاقات واجهة الشبكة (بالإنجليزيّة: Network Interface cards)
  • المحولات والمحاور وأجهزة المودم وأجهزة التوجيه. (بالإنجليزيّة: Switches, hubs, modems, and routers)
  • الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية. (بالإنجليزيّة: Smartphones and tablets)
  • كاميرات الويب (بالإنجليزيّة: Webcams)                                                

شبكات الحاسوب وأنواعها

غالبًا ما يتم تصنيف الشبكات حسب تقنية الإرسال السلكية أو اللاسلكية التي تدعمها ، بالإضافة إلى نطاق domains مجالاتها.

 تتضمن بعض أمثلة شبكات الكمبيوتر ما يلي:

  • شبكات المنطقة المحلية (LAN)  local-area networks ، التي تربط نقاط النهاية في مجال واحد ؛
  • في المقابل ، الشبكات الواسعة (WAN) wide area networks، التي تربط بين شبكات LAN متعددة ؛
  • شبكات المناطق الحضرية (MANs) metropolitan area networks، التي تربط موارد الكمبيوتر في منطقة جغرافية ؛
  • شبكات منطقة التخزين (SANs) storage area networks، التي تربط أجهزة التخزين والموارد ؛
  • شبكات المنطقة الشخصية (PANs) personal area networks؛
  • شبكات WLAN
  • شبكات منطقة الحرم الجامعي (CANs) campus area networks؛
  • الشبكات الخاصة الافتراضية (VPN) virtual private networks؛
  • الشبكات البصرية المنفعلة (PONs) passive optical networks؛        


 ويمكن أيضًا تقسيم الشبكات إلى شبكات فرعية ، تسمى أيضًا الشبكات الفرعية subnets.


نوعان أساسيان من الشبكات هما شبكات المنطقة المحلية (LAN) وشبكات المنطقة الواسعة (WAN) و يوجد فروق بينهما


تقوم شبكات LAN بتوصيل أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الطرفية في منطقة مادية محدودة ، مثل مكتب تجاري أو مختبر أو حرم جامعي ، عن طريق الروابط (الأسلاك ، وكابلات Ethernet ، والألياف الضوئية ، و Wi-Fi)  (wires, Ethernet cables, fibre optics, Wi-Fi)التي تنقل البيانات بسرعة. 


تتكون الشبكة المحلية النموذجية من جهازي كمبيوتر شخصي أو أكثر وطابعات وأجهزة تخزين أقراص عالية السعة تسمى خوادم الملفات ، والتي تمكن كل كمبيوتر على الشبكة من الوصول إلى مجموعة مشتركة من الملفات. 

يسمح برنامج نظام تشغيل LAN ، الذي يفسر المدخلات ويرشد الأجهزة المتصلة بالشبكة ، للمستخدمين بالتواصل مع بعضهم البعض ؛ مشاركة الطابعات ومعدات التخزين ؛ والوصول في نفس الوقت إلى المعالجات أو البيانات أو البرامج الموجودة مركزيًا (مجموعات التعليمات).


 يمكن لمستخدمي LAN أيضًا الوصول إلى شبكات LAN أخرى أو الاستفادة من شبكات WAN. ترتبط الشبكات المحلية ذات الأبنية المتشابهة بـ "الجسور"   “bridges,” ، والتي تعمل كنقاط تحويل. ترتبط الشبكات المحلية ذات البنى المختلفة بـ "بوابات" “gateways,” تقوم بتحويل البيانات أثناء مرورها بين الأنظمة.


تقوم شبكة WAN بتوصيل أجهزة الكمبيوتر والشبكات الأصغر بشبكة أكبر تمتد عبر منطقة جغرافية أكبر ، بما في ذلك القارات المختلفة. قد يقومون بتوصيل أجهزة الكمبيوتر عن طريق الكبل أو الألياف الضوئية أو الأقمار الصناعية ، لكن مستخدميهم يصلون عادةً إلى الشبكة من خلال مودم ، وهو جهاز يسمح لأجهزة الكمبيوتر بالاتصال عبر خطوط الهاتف. 

أكبر شبكة WAN هي الإنترنت ، وهي عبارة عن مجموعة من الشبكات والبوابات التي تربط مليارات مستخدمي الكمبيوتر عبر القارات ، وتقوم شبكات WAN بتوصيل أجهزة الكمبيوتر والشبكات الأصغر بشبكات أكبر تمتد عبر مناطق جغرافية أكبر ، بما في ذلك القارات المختلفة. 

قد يقومون بتوصيل أجهزة الكمبيوتر عن طريق الكبل أو الألياف الضوئية أو الأقمار الصناعية ، لكن مستخدميهم يصلون عادةً إلى الشبكة من خلال مودم ، وهو جهاز يسمح لأجهزة الكمبيوتر بالاتصال عبر خطوط الهاتف.

 أكبر شبكة WAN هي الإنترنت ، وهي عبارة عن مجموعة من الشبكات والبوابات التي تربط مليارات مستخدمي الكمبيوتر في كل قارة.


استخدامات شبكة الحاسب الألي

لشبكات الكمبيوتر مجموعة متنوعة من الاستخدامات  ، بما في ذلك ما يلي:

  • مشاركة الملفات  file sharing،والتي تمكن المستخدمين من مشاركة ملفات البيانات عبر الشبكة ؛
  • نقل الصوت عبر بروتوكول الإنترنت (VoIP) voice over IP ، والذي يمكّن المستخدمين من إرسال البيانات الصوتية عبر بروتوكولات الإنترنت ؛
  • الاتصال communication، والذي يمكن أن يشمل الفيديو والنصوص والصوت ؛
  • مشاركة الأجهزة hardware sharing، والتي تمكن المستخدمين في الشبكة من مشاركة الأجهزة ، مثل الطابعات ومحركات الأقراص الثابتة ؛
  • مشاركة التطبيقات application sharing، والتي تمكن المستخدمين من مشاركة التطبيقات عبر الشبكة ؛
  • نموذج خادم العميل client-server model، الذي يتيح تخزين البيانات على الخوادم ، حيث يمكن لأجهزة المستخدم النهائي - أو العملاء - الوصول إلى تلك البيانات ؛
  • التجارة الإلكترونيةe-commerce، التي تمكن المستخدمين من بيع وشراء المنتجات عبر الإنترنت ؛ 
  • الألعاب gaming، والتي تمكن العديد من المستخدمين من اللعب معًا من مواقع مختلفة.

مزايا شبكة الحاسب الألي


هناك مزايا للشبكة أكثر من عيوبها. في الواقع ، العديد من الشركات اليوم لم تكن لتوجد بدون الوصول إلى شكل من أشكال الشبكات. فيما يلي مزايا الشبكة.

  • مشاركة البيانات والمعلومات Share data and information- تتمثل إحدى أكبر مزايا الشبكة في مشاركة البيانات والمعلومات بين كل جهاز من الأجهزة الموجودة عليها. 
  • بالإضافة إلى ذلك ، تسمح الشبكات بالوصول إلى قواعد البيانات وتساعد في التعاون في أعمال أكثر تعقيدًا.     
  • مشاركة الأجهزة Share hardware - يمكن مشاركة الأجهزة المتصلة بشبكة مع جميع المستخدمين. فيما يلي بعض الأمثلة على أجهزة الشبكة التي يمكن مشاركتها.
         -يمكن لـ NAS (network-attached storage) (التخزين المتصل بالشبكة) تخزين كميات هائلة من المعلومات والوصول إليها.

         -تتيح طابعة الشبكة لجميع مستخدمي الشبكة الطباعة على طابعة واحدة.
       -يمكن لأجهزة الكمبيوتر الأكثر قوة ، وأجهزة الكمبيوتر العملاقة ، ومزارع العرض أداء مهام معقدة تستغرق وقتًا أطول لإكمالها من جهاز كمبيوتر عادي واحد.

  • الاتصالات Communication - تتيح الشبكة لجميع المستخدمين القدرة على التواصل بسرعة مع بعضهم البعض باستخدام الدردشة والمراسلة الفورية والبريد الإلكتروني ومؤتمرات الفيديو.                                                                                                    
  • مشاركة البرامج Share software- مع ترخيص البرنامج المناسب ، يمكن أيضًا مشاركة البرنامج.                                                          
  • تحويل الأموال Transferring money- يتيح الاتصال بشبكة آمنة لأي شخص أو شركة تحويل الأموال رقميًا بين البنوك والمستخدمين. على سبيل المثال ، يمكن للشبكة أن تسمح للشركة ليس فقط بإدارة كشوف رواتب الموظفين ، ولكن أيضًا تحويل رواتبهم إلى الحساب المصرفي للموظف.


عيوب شبكة الحاسب الألي


على الرغم من وجود العديد من المزايا للشبكة ، إلا أن هناك بعض العيوب. فيما يلي عيوب الشبكة.

  • نقاط الضعف Vulnerabilities- عندما يتم إنشاء شبكة ، فإنها تقدم طرقًا جديدة للوصول إلى أجهزة الكمبيوتر عن بُعد ، خاصةً إذا كانت متصلة بالإنترنت. باستخدام هذه الأساليب الجديدة المحتملة للوصول إلى الكمبيوتر ، يمكن أن يؤدي إلى ظهور ثغرات أمنية جديدة لأجهزة الكمبيوتر والمستخدمين والبيانات الموجودة على الشبكة.
  • الفيروسات والبرامج الضارة Virus and malware- تجعل الشبكات مشاركة المعلومات بين مستخدمي الشبكة أمرًا سهلاً. لسوء الحظ ، هذا يعني أيضًا أن انتشار الفيروسات والبرامج الضارة أسهل بين أجهزة الكمبيوتر على الشبكة.                                                     
  • التعقيد Complexity - الشبكات معقدة ، وإنشاء شبكة وإدارتها لنشاط تجاري أو شركة يتطلب شخصًا يتمتع بخبرة كبيرة أو شهادة.

فايزه ركابي - Fayza Rekaby
بواسطة : فايزه ركابي - Fayza Rekaby
طالبة دكتوراه في تكنولوجيا المعلومات مصرية حاصلة علي ماجستير تكنولوجيا المعلومات مدون و هدفي الإرتقاء بالثقافة و مشاركة خبرتي في تكنلوجيا المعلومات بأسلوب مبسط و سهل و مشاركة الأفكار الجديدة معا
تعليقات