جهاز يربط الحواسيب بعضها ببعص في بنية نجمية lnternetشرح مبادىء الشبكة العنكبوتية اوالحاسوبية

أعزائي ،متابعي مدونة الرؤيا للمعلومات2020 سوف نتعرف اليوم في هذا المقال على اهم مبادئ الشبكات الحاسوبية وطرق توصيلها مع بعضها البعض ، كما سوف نعرض لكمأهم الأجهزة المستخدمة عادة خلال توصيل الشبكات الحاسوبية ، لنصبح وبنهاية هذه المقالة قادرين على فهم أساسيات الشبكات ، والمصطلحات التي تدور في أروقة العاملين والمبرمجين في هذا المجال.

لماذا نشأت الشبكة اوكيف انشأت "؟
نشأت الشبكات بسبب الشعور بالحاجة إلى جعل أكثر من جهاز حاسب تتخاطب مع بعضها البعض ، كي تنفذ مهمة معينة مثل تناقل البيانات الرقمية بين الحواسب الموصولة على الشبكة أو إعطاء الأوامر مثلا من حاسب إلى حاسب آخر يملك طرفية حاسوبية مثل الطابعة أو الماسحة أو من أجل تخزين المعلومات الرقمية على جهاز آخر لاستردادها عند الحاجة أو حتى في وسائل التسلية كالألعاب

يتبع"
وكي أقرب لك الأمر دعني أعيطك مثالابسيط ً
بفرض أنك كنت تعمل على أحد الحواسب و كان زميلك يعمل على حاسب آخر، وهو يمتلك طابعة على حاسوبه فلو لم يكن هناك شبكة بينكما لكنت مضطرا إلى نقل الملف يدويا إلى حاسب زميلك لطباعته، أما بوجود شبكة فتستطيع إعطاء الأمر للطباعة الموجودة على حاسب زميلك مباشرة من حاسبك، يسمى هذا بمشاركة الموارد أي أنكما تشاركتما في الموارد التي تمتلكانها، ونسمي الحواسب الموجودة على الشبكة بـ عقد الشبكة.

أنواع شبكات الحاسب الالي

تقسم شبكات الحاسب إلى نوعين رئيسين هما :
الشبكة ذات النطاق الواسع WAN : وهي تستخدم لتبادل البيانات الرقمية ضمن مساحة جغرافية واسعة مثل دولة أو عدة دول ومثال عليها شبكة الانترنت، وقد تستخدم فيها الأقمار الصناعية وغيرها من وسائط النقل"
الشبكة ذات النطاق المحلي LAN : وتستخدم لتبادل البيانات الرقمية ضمن مساحة جغرافية ضيقة مثل مبنى أو شركة أو مدرسة .

تكنولوجيا الشبكات : Networks Topology

ويقصد بذلك الطريقة التي تتوضع بها الحواسب" على الشبكة أو بشكل أوضح كيف ستجعل الحواسب تتصل مع بعضها كي تشكل الشبكة، حيث أن هناك عدة أنواع"

شبكة خطية : BUS

حيث نلاحظ في هذا النوع من الشبكات وجود خط نقل يصل بين جميع الحواسيب على الشبكة ، وتتصل الحواسب به مباشرة ويستطيع أي حاسب أن يرسل البيانات المطلوبة مباشرة إلى حاسب آخر موجود على الخط

تكنولوجيا الشبكات : Networks Topology
ويقصد بذلك الطريقة التي تتوضع بها الحواسب على الشبكة أو بشكل أوضح كيف ستجعل الحواسب تتصل مع بعضها كي تشكل الشبكة، حيث أن هناك عدة أنواع:

شبكة خطية : BUS

حيث نلاحظ في هذا النوع من الشبكات وجود خط نقل يصل بين جميع الحواسيب على الشبكة ، وتتصل الحواسب به مباشرة ويستطيع أي حاسب أن يرسل البيانات المطلوبة مباشرة إلى حاسب آخر موجود على الخط:

شبكة نجمية : STAR

في هذا النوع من الشبكات لا تكون الحواسب متشاركة بشكل مباشرLIVE بخط النقل وإنما تتصل بنقطة مركزية مثل المجمع HUB أو المبدل Switch ، وهذه النقطة المركزية بدورها تحول المعلومات القادمة من الحاسب المرسل إلى الحاسب المستقبل.

شبكة حلقية : RING

تكون الحواسيب في هذا النمط متصلة مع بعضها بشكل حلقة ، فمخرج الحاسب الأول مربوط على مدخل الثاني ومخرج الثاني على مدخل الثالث وهكذا ، ونلاحظ أنه في حال كان الحاسب الأول يريد إرسال بيانات للحاسب الثالث فإن هذا البيانات حتماً ستمر عبر الحاسب الثاني.

شبكة ترابطية : MESH

هنا نربط كل جهاز حاسوبي مع بقية الأجهزة الحاسوبية بسلك نقل مختلف.
تقسم الشبكات المحلية إلى صنفين:
شبكة الخادم / عميل :Client-server
في هذا النوع من الشبكات ، تقوم إحدى عقد الشبكة (الخادم – Server) بتقديم خدمة أو أكثر لباقي العقد ، حيث تكون هذه العقدة ذات مواصفات خاصة كي تتمكن من تقديم مستوى مميز من الخدمات لباقي عقد الشبكة ، فعلى سبيل المثال في شركة ما يكون الخادم هو الحاسب الذي يقدم خدمة تخزين البيانات ، وكذلك خدمة الطباعة ، وخدمة الاتصال مع الانترنت لباقي عقد(حواسب) الشبكة في الشركة .

شبكة الند للند :Peer-to-Peer
في هذا النوع ، تكون جميع الحواسب متكافئة في القدرات ، يتم فيما بينها تبادل الملفات والبريد ، وتتشارك الموارد مثل الطابعة أو الماسحة أو المودم، حيث أن أي حاسب يمكن أن يكون خادم أو عميل . عندما يحتاج حاسوب ما في شبكة الند للند لمصدر معين لا يملكه (طابعة مثلا) فإنه يلعب دور العميل في طلب هذا المصدر من حاسب آخر يملكها والذي بدوره يلعب دور الخادم ، فنلاحظ في هذا النمط من الشبكات أن جميع الحواسب متساوية في أهميتها .

أجهزة توصيل الشبكات:
بطاقة الشبكة NIC:
وتعتبر الواجهة الرئيسية التي تصل بين جهاز الحاسب والشبكة ، وبدونها لا تستطيع أجهزة الحاسب الاتصال مع الشبكة.

المجمع : HUB

هو جهاز يربط بين الحواسب ذات البنية النجميع ، ومهمته استقبال الإشارات القادمة من جهاز الحاسب المرسل وتضخيمها وتقويتها ، ثم إعادة إرسالها إلى جميع الأجهزة المتبقية ،ولا يقوم المجمع بمعرفة الجهاز المستقبل بل يقوم بإعادة إرسال البيانات الرقمية من الجهاز المرسل إلى كافة الأجهزة.

السيئة الرئيسية لهذا الجهاز أنه يخلق نطاق تصادم ، بمعنى أنه عندما يريد أكثر من حاسب الإرسال بنفس الوقت ، فإن المجمع سيقوم بتقوية الإشارات القادمة من كل حاسب وإعادة إرسالها لجميع الأجهزة الأخرى على نفس الخط مما سيخلق تضارب في البيانات الرقمية.

كمثال على ذلك بفرض أن جهازي حاسب من الأجهزة الموجودة في الشكل أرادا أن يرسلا بيانات بنفس الوقت ، سيقوم المجمع بأخذ البيانات من الحاسب الأول ويرسلها إلى الحواسب الثلاثة المتبقية ، في ذات الوقت الذي يرسل فيه الحاسب الثاني بياناته أيضا ً مما يؤدي لحدوث تضارب في البيانات على خط الشبكة وهذا ما يسمى بالتصادم

المبدل : Switch 

هو جهاز يربط الحواسيب بعضها ببعص في بنية نجمية lnternet، وهو يشبه المجمع من حيث الوظيفة ، إلا أنه يقوم بأخذ الإشارات المرسلة من الحاسب المرسل ومعالجتها لمعرفة الحاسب المستقبل ، ومن ثم يقوم بتمرير البيانات الرقمية للحاسب المستقبل فقط دون باقي الحواسب ، وبالتالي نلاحظ أن المبدل لا يسبب أي تصادم.
الجسر : Bridge
هو جهاز ذو منفذين يستخدم للربط بين شبكتين محليتين ، أو لتجزئة شبكة محلية إلى جزئين.

غالبا ً ما يستخدم هذا الجهاز لتقسيم شبكة محلية ضخمة تعاني من التصادمات ،وذلك لأنه يسمح بمرور البيانات الرقمية الواردة فقط من إحدى طرفي الشبكة إلى الطرف الآخر كما هو مبين في الشكل، ويمنع البيانات الرقمية في حال كانت مرسلة ضمن طرف واحد.

الموجه : Router
يعتبر الموجه من الأجهزة التي تربط بين شبكتين محليين مختلفتين.
فعندما يربد جهاز موجود على شبكة محلية الاتصال بجهاز موجود على شبكةh محلية أخرى ، فإنه يرسل بياناته إلى موجه الشبكة المحلية الذي بدوره يرسلها إلى موجه الشبكة المحلية الأخرى ، وبعد ذلك تصل إلى الجهاز المطلوب.
المكرر : Repeater
تتعرض الإشارة أثناء عملية الإرسال للتشويش والتشويه عبر خطوط النقل N، مما ولد الحاجة إلى ابتكار جهاز يستخدم لإنعاش الإشارة المرسلة عبر الشبكة يسمى المكرر ، حيث له منفذ دخل وآخر خرج للإشارة ، ومهمته أخذ الإشارة وتقويتها ثم إعادة إرسالها مرة أخرى. عادة ما يستخدم المكرر لزيادة مسافة الشبكة.