أساسيات شبكات الحاسوب

تُعد المحولات وأجهزة التوجيه ونقاط الوصول اللاسلكية من المبادئ الرئيسية للشبكات، وعن طريقها تستطيع الأجهزة المتصلة بالشبكة الارتباط معاً ومع الشبكات الأخرى مثل الإنترنت، كما تؤدي المحولات وأجهزة التوجيه ونقاط الوصول اللاسلكية وظائف مختلفة جداً في الشبكة.

ما هي شبكات الحاسوب

شبكات الحاسوب: هي مجموعة من نظامين أو أكثر من أنظمة الكمبيوتر المترابطة، حيث يمكن إنشاء اتصال بالشبكة باستخدام إمّا كابل أو وسائط لاسلكية وربط بين أجهزة متعددة تُعرف أيضاً باسم الأجهزة المضيفة، والتي يتم توصيلها باستخدام مسارات متعددة بغرض إرسال أو استقبال البيانات أو الوسائط كما يمكن أن تتضمن شبكات الكمبيوتر أيضاً أجهزة أو وسائط متعددة تساعد في الاتصال بين جهازين مختلفين وتُعرف هذه الأجهزة بأجهزة الشبكة وتتضمن أشياء، مثل أجهزة التوجيه والمحولات والمحاور والجسور.

ما هي أساسيات شبكات الحاسوب

• شبكات الحاسوب هي مجموعة من نظامين أو أكثر من أنظمة الكمبيوتر المتصلة.

• تعمل شبكات الحاسوب على الاتصال بأجهزة جواسيب مختلفة معاً لإرسال المعلومات واستلامها.

• تعمل المحولات كأداة تحكم تربط أجهزة الكمبيوتر والطابعات والأجهزة الأخرى.

• تساعدك أجهزة التوجيه على الاتصال بشبكات مختلفة، كما يمكّنك من مشاركة اتصال إنترنت واحد.

• الخوادم هي أجهزة كمبيوتر تحتوي على برامج وملفات مشتركة ونظام تشغيل الشبكة.

• العملاء عبارة عن جهاز كمبيوتر يصل إلى الشبكة ويستخدمها ويشارك موارد الشبكة.

• “Hub” هو جهاز يقوم بتقسيم اتصال الشبكة إلى أجهزة كمبيوتر متعددة.

• تسمح نقاط الوصول للأجهزة بالاتصال بالشبكة اللاسلكية بدون كابلات.

• تقوم بطاقة واجهة الشبكة بإرسال البيانات واستلامها وتتحكم في تدفق البيانات بين الكمبيوتر والشبكة.

• البروتوكول هو مجموعة القواعد المحددة التي تسمح لكيانين بالاتصال عبر الشبكة.

• يُعتبر اسم المضيف وعنوان “IP”وخادم “DNS” والمضيف من العناصر المميزة المهمة لشبكات الحاسوب.

• “ARP” تستخدم لبروتوكول تحليل العنوان.

• يعطي بروتوكول “RAR” عنوان “IP” للجهاز بعنوان مادي معين كمدخل.

• تعمل شبكات الحاسوب على مشاركة البرامج وقاعدة البيانات عالية الثمن بين المشاركين في الشبكة.

• أكبر عيب في تثبيت شبكات الحاسوب هو أنّ توظيفها الأولي في الأجهزة والبرامج يمكن أن يكون مكلفاً للإعداد الأولي.

ملاحظة:“RAR” هي اختصار لـ “Reverse Address Resolution” و”DNS” هي اختصار لـ “Domain Name System”.

ملاحظة:“ARP” هي اختصار لـ “Address Resolution Protocol” و”IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.

مزايا شبكات الحاسوب

• يساعدك على الاتصال بأجهزة كمبيوتر مختلفة معاً لإرسال المعلومات وتلقيها عند الوصول إلى الشبكة.

• يساعدك على مشاركة الطابعات والماسحات الضوئية والبريد الإلكتروني.

• يساعدك على مشاركة المعلومات بسرعة فائقة.

• الاتصالات الإلكترونية أكثر كفاءة وأقل تكلفة من بدون الشبكة.

أوضاع الإرسال في شبكات الحاسوب:

إنّها طريقة نقل البيانات بين عقدتين متصلتين عبر شبكة، هناك ثلاثة أنواع من أوضاع النقل:

1- وضع “Simplex”

وضع “Simplex”: هو الوضع الذي يمكن من خلاله إرسال البيانات في اتجاه واحد فقط، ومن ثم فإنّ وضع الاتصال أحادي الاتجاه يمكنه فقط إرسال البيانات ولا يمكن توقع تلقي أي رد عليها، ومثال عليه مكبرات الصوت ووحدة المعالجة المركزية والشاشة والبث التلفزيوني.

2- وضع أحادي الاتجاه

وضع أحادي الاتجاه: هو الوضع الذي يمكن من خلاله نقل البيانات في كلا الاتجاهين على تردد ناقل واحد ولكن ليس في نفس الوقت، ومثال عليه هو ووكي توكي في هذا ويمكن إرسال الرسالة في كلا الاتجاهين ولكن واحداً فقط في كل مرة.

3- وضع الازدواج الكامل

الازدواج الكامل: يعني أنّه يمكن إرسال البيانات في كلا الاتجاهين في وقت واحد، ومثال عليه هو الهاتف، حيث يستطيع كل من يستخدمه التحدث والاستماع في نفس الوقت.

مكونات شبكات الحاسوب

1- المحولات

تعمل المحولات كوحدة تحكم تربط أجهزة الكمبيوتر والطابعات والأجهزة الأخرى بشبكة في حرم جامعي أو مبنى، ويسمح للأجهزة الموجودة على شبكتك بالتواصل مع بعضها البعض وكذلك مع الشبكات الأخرى كما يساعدك على مشاركة الموارد وتقليل تكلفة أي منظمة.

2- الموجهات

تساعدك أجهزة التوجيه على الاتصال بشبكات متعددة، كما يمكّنك من مشاركة اتصال إنترنت واحد مع أجهزة متعددة ويتيح المال، ويعمل مكون الشبكة هذا كمرسل ممّا يسمح لك بتحليل البيانات المرسلة عبر الشبكة، ويقوم تلقائياً بتحديد أفضل مسار لنقل البيانات وإرسالها في طريقها.

3- الخوادم

الخوادم: هي أجهزة كمبيوتر تحتوي على برامج وملفات مشتركة ونظام تشغيل الشبكة، وتسمح بالوصول إلى موارد الشبكة لجميع مستخدمي الشبكة.

4- العملاء

العملاء: هي عبارة عن أجهزة كمبيوتر تقوم بالوصول إلى الشبكة واستخدامها بالإضافة إلى مشاركة موارد الشبكة، وهم أيضاً مستخدمو الشبكة، حيث يمكنهم إرسال واستقبال الطلبات من الخادم.

5- وسائط الإرسال

وسائط الإرسال: هي عبارة عن ناقل يستخدم لربط أجهزة الكمبيوتر في شبكة مثل الكابل المحوري والأسلاك الملتوية المزدوجة وكابل الألياف الضوئية، ويُعرف أيضاً باسم الروابط أو القنوات أو الخطوط.

6- نقطة وصول

نقاط الوصول: هي تسمح للأجهزة بالاتصال بالشبكة اللاسلكية بدون كابلات، كما تتيح لك الشبكة اللاسلكية إحضار أجهزة جديدة وتوفر دعماً مرناً لمستخدمي الأجهزة المحمولة.

7- البيانات المشتركة

البيانات المشتركة: هي البيانات التي يتم مشاركتها بين العملاء مثل ملفات البيانات وبرامج الوصول إلى الطابعة والبريد الإلكتروني.

8- بطاقة دخول الشبكة

تعمل بطاقة واجهة الشبكة بإرسال البيانات وتلقيها والتحكم في تدفق البيانات بين الكمبيوتر والشبكة.

استخدامات شبكات الحاسوب

• يساعدك على مشاركة الموارد مثل الطابعات.

• يسمح لك بمشاركة البرامج وقاعدة البيانات باهظة الثمن بين المشاركين في الشبكة.

• يوفر اتصالاً سريعاً وفعالاً من كمبيوتر إلى كمبيوتر آخر.

• يساعدك على تبادل البيانات والمعلومات بين المستخدمين عبر شبكة.

عيوب استخدام شبكات الحاسوب

• قد يكون الاستثمار في الأجهزة والبرامج مكلفاً للإعداد الأولي.

• إذا لم يتم أخذ الاحتياطات الأمنية الملائمة مثل تشفير الملفات والجدران النارية “firewalls” فستكون البيانات في خطر.

• قد لا تستمر بعض مكونات تصميم الشبكة لسنوات عديدة، وستصبح عديمة الفائدة أو معطلة وتحتاج إلى الاستبدال.

• يتطلب وقتاً للإدارة المستمرة.

• تكرار فشل الخادم ومشكلات أعطال الكابلات العادية.

تطبيقات شبكات الحاسوب

1- مشاركة الموارد

الهدف الوحيد هو جعل جميع البرامج والأجهزة وخاصة الطابعات والمفاتيح في متناول أي شخص على الشبكة بغض النظر عن الموقع الفعلي للمرسل أو المتلقي.

2- نموذج الخادم والعميل

مثلاً في نموذج يتم فيه تخزين بيانات الشركة على بعض أجهزة الكمبيوتر الذكية المحمية بجدران الحماية والموجودة في مكتب الشركة، فيحتاج موظف في الشركة إلى الوصول إلى البيانات عن بُعد باستخدام سطح مكتبه البسيط، وفي هذا النموذج سيكون سطح مكتب الموظف هو العميل وسيكون الكمبيوتر الموجود في المكتب هو الخادم.

3- وسيط الاتصال

توفر شبكات الحاسوب إعداداً قوياً لوسائط الاتصال بين الموظفين في المكتب، كما ستستخدم كل شركة تقريباً أي لديها جهازي كمبيوتر أو أكثر، وظيفة البريد الإلكتروني التي سيستخدمها جميع الموظفين عموماً في تجارة رائعة من الاتصالات اليومية.

4- التجارة الإلكترونية

في الوقت الحاضر أصبح التسوق عبر الإنترنت مواكباً للاتجاه، كما يُعد إجراء الأعمال التجارية مع المستهلكين عبر الإنترنت أمراً مريحاً للغاية ويوفر الوقت أيضاً، كما تشعر شركات الطيران والمكتبات والتسوق عبر الإنترنت وحجز الفنادق والتداول عبر الإنترنت وبائعي الموسيقى أن العملاء يحبون سهولة التسوق من المنزل.