شبكات الكمبيوتر

مفهوم شبكات الكمبيوتر:

هي مجموعة من الكمبيوترات المتصلة فيما بينها عن طريق أسلاك (cables) أو بدون أسلاك (WIFI) بحيث يمكن لأي منها الوصول إلى محتوى الآخر واستخدام موارده من تطبيقات وقواعد بيانات وغيرها من المعلومات ويتم تشغيل هذة الشبكة من خلال برنامج خاص بالشبكات يدعى (بروتوكول الشبكات).

مميزات شبكات الكمبيوتر:

1.  المشاركة في الموارد :Resources Sharing

تؤمن شبكات الحاسب إمكانية تارك المستثمرين في موارد الشبكة المختلفة مثل الطابعات و الماسحات الضوئية و الملفات و غيرها من موارد الشبكة المختلفة

2.  تبادل المعلومات و الملفات الخاصة بالتطبيقات على خطوط الشبكة في وقت سريع بتكاليف منخفضة و بدرجة كبيرة من الأمان.

3.  إمكانية الاتصال عن بعد :Telecommunicating

أصبح بالإمكان الاتصال بين مستخدمي الشبكة عن طريق :

·      الاتصال على الخط المباشر Online.

·      استخدام خدمة البريد الإلكتروني Electronic mail لتبادل الرسائل .

·      التخاطب عبر برامج الاتصال  .Chatting

4.  التشارك في البرمجيات :sharing the software
تؤمن شكبة الحاسبات إمكانية تشارك المستثمرين للبرمجيات و الأنظمة المتواجدة على أجهزة الشبكة.

مكونات شبكات الكمبيوتر:

1.  أجهزة حاسوب:

وهي الأجهزة المراد عمل الشبكة بها، فتكون الشبكة مكونة من عدد من الأجهزة تسمى أجهزة الزبون.

2.  جهاز الخادم (Server):

وهو الجهاز الرئيسي والاساسي لعمل الشبكة، حيث تتصل به كل الاجهزة الأخرى، ويتصف جهاز الخادم بالكفاءة العالية من حيث مساحة الذاكرة الكبيرة، وكذلك المساحة التخزينية، حيث يتم تخزين عليه قاعدة البيانات الأساسية ومعلومات الاتصال بالشبكة ومعلومات أخرى تحتاج لهذه الكفاءة

مهام الخادم:

1. ومن أهم المهام التي يقوم بها الخادم هي، التحكم في العمليات التي تتم عبر الشبكة
2. ومنح الصلاحيات المختلفة للأجهزة الأخرى وذلك باستخدام أنظمة وبرامج متخصصة.

3.  بطاقة شبكة (NCI):

وهي اختصار لـ (Network interface Card ) وكرت الشبكة هو حلقة الوصل بين جهاز الكمبيوتر وسلك الشبكة.

4.  وسط ناقل للاتصال (السلكي أو لا سلكي):

وهناك العديد من أنواع الأسلاك أهمّها:

1.  الأسلاك النحاسية بنوعيها المجدولة والمحورية:

وتختلف عن بعضها في سرعة نقل البيانات حسب جودتها، وتستخدم لوصل الشبكات في شقة واحدة أو مبنى واحد، لكن للمسافات البعيدة نحتاج للألياف البصرية

مميزات الأسلاك النحاسية:

 أنّها رخيصة وسهلة في التركيب والصيانة.

عيوب الأسلاك النحاسيه:

·       تنتج مجالا كهرومغناطيسيًا عند نقل البيانات عبرها.

·       وبالإمكان التصنت على هذا المجال وسرقة البيانات منه، لذا فإنّها من ناحية أمنية غير جيدة بعض الشيء.

·       وسط ناقل للاتصال (السلكي أو لا سلكي):

2. بالنسبة للألياف البصرية:

فتستخدم لاتصال الشبكات على مسافات كبيرة.

مميزاتها:

 وتتميز بسرعة نقل عالية وجودة عالية.

عيوبها

·        عالية التكلفة وتحتاج لجهد خاص للصيانة والتركيب.

·       محول switch والمكرر Repeater والمجمع Hub

·       ولكل جهاز من هذه الأجهزة وظيفتها الخاصة، وتعمل في طبقة معينة من الشبكة سواء من الطبقات الفيزيائية أو عبر الشبكة خلال الاتصال.

أنواع الشبكات:

1.  الشبكات المحلية  (Local Area Network (LAN:

·       هي أبسط أنواع الشبكات، وتسمح بانتقال كمية لا بأس بها من المعلومات من خلال الشبكة وبسرعة مرتفعة.

·       فشبكةLAN  المحلية تتقيد بمكان واحد وتتميز برخص وتوفر المعدات اللازمة لها، وهي شبكة صغيرة محدودة المسافة.

2.  الشبكات الإقليمية (Metropolitan Area Network (MAN

·       تُستخدم الشبكات الإقليمية في مساحات جغرافية متوسطة نسبياً لربط مدينة أو مدينتين متجاورة ويستخدم في ربط هذا النوع من الشبكات الألياف البصرية أو الوسائل الرقمية فهذه التقنية تقدم سرعات فائقة. أن شبكاتMAN  يمكن أن تحتوي على عدد من  شبكاتLANs  وتتميز بالسرعة و الفاعلية  ومن عيوبها أنها مكلفة وصيانتها صعبة.

3.  الشبكات الواسعة Wide Area Networks (WAN)

تتكون الشبكة الواسعة من شبكات محلية متباعدة جغرافياً ترتبط مع بعضها بواسطة خطوط اتصال، مثل: خطوط الهاتف والأقمار الصناعية. وأشهر مثال على الشبكات الواسعة هو شبكة الانترنت

• من عيوبها أنها تحتاج إلى برامج وأجهزة غالية جداً صعبة التشغيل والصيانة.

4.  شبكة الإنترنت Internet

·      الإنترنت شبكة الشبكات ، تعتبر الشبكة العالمية  فلقد توسعت وانتشرت وضمت في داخلها كل أنواع الشبكات  LAN /  MAN /  WAN .

·      الإنترنت هي اسم لمجموعة عالمية من مصادر المعلومات. ونعني بمصطلح إنترنت: هو الربط ما بين الشبكات.

طرق توصيل الشبكات:

1.  الطريقة الخطية :

·      وفيها يتم توصيل جميع أجهزة الكمبيوتر في شكل خط مستقيم علي الشبكة ويجب إغلاق بداية الشبكة ونهايتها بما يسمي نهايات طرفية( TERMINATOR ) .

·      وترسل البيانات علي الشبكة علي شكل إشارات كهربية إلي كل أجهزة الكمبيوتر الموصلة بالشبكة ، ويتم قبول المعلومات من قبل الكمبيوتر الذي يتوافق عنوانه مع العنوان المشفر داخل الإشارة الأصلية المرسلة علي الشبكة .

2. الطريقةالحلقية RING TOPOLOGY

فيها يتم ربط الأجهزة في الشبكة بحلقة أو دائرة من السلك بدون نهايات توقف حيث تنتقل الاشارات علي مدار الحلقة في اتجاه واحد وتمر من خلال كل جهاز علي الشبكة ، ويقوم كل كمبيوتر علي الشبكة بعمل دور مكرر الاشارة حيث يقوم كل جهاز تمر من خلاله الاشارة بإنعاشها وتقويتها ثم يعيد إرسالها علي الشبكة إلي الكمبيوتر التالي ولكن الإشارة تمر علي كل جهاز في الشبكة فإن فشل أحد الأجهزة أو توقف عن العمل سيؤدي إلي توقف الشبكة ككل عن العمل .

3. الشبكة النجمية ( STAR TOPOLOGY )

·      تقوم بربط أجهزة الكمبيوتر بأسلاك موصلة بمكون أو جهاز مركزي يطلق عليه جهاز ربط مثل الـ HUB أو المحور كما يسمي أيضاً المجمع CONCENTRATOR .

·      وتنتقل بعد ذلك الإشارات من الكمبيوتر المصدر الذي يرغب في إرسال البيانات إلي النقطة المركزية أو HUB ومنه إلي باقي أجهزة الكمبيوتر علي الشبكة

4. الشبكة المتشعبة ( MESH TOPOLOGY )

·      في هذه الشبكات توصل الأجهزة مع بعضها البعض عن طريق كابل منفصل بحيث لو حدث انقطاع لأحد الكابلات يقوم آخر بنقل البيانات ، ميزة هذه التقنية أنها تدعم استمرار تدفق البيانات ، أما عيبها تكلفتها العالية