الفرق بين واجهة الشبكة والبروتوكول في الشبكات

يُعد الفهم الأساسي للشبكات أمراً مهماً لأي شخص يدير خادماً، وليس فقط ضرورياً لتوصيل الخدمات عبر الإنترنت والعمل بسلاسة بل يمنح أيضاً نظرة ثاقبة لتشخيص المشكلات.

ما هو بروتوكول واجهة الشبكة

بروتوكول واجهة الشبكة: هو عبارة عن لغة متفق عليها تتضمن الكلمات وبناء الجملة والتشفير وسرعة الارتباط التي يتم بها توصيل المعلومات بين جهازين أو أكثر، والأجهزة والأنظمة الفرعية للحوسبة مترابطة من خلال واجهات تستند إلى بروتوكولات محددة.

بروتوكول الواجهة هو أحد المواصفات التي تحدد كيفية تسليم البيانات وتفسيرها، ومثال على ذلك هو عندما يمكن لقطعتين من المعدات المصنعة بشكل منفصل التواصل بشكل فعال مع بعضهما البعض، ودون مناقشة المفاهيم الهندسية المحددة مسبقاً.

كما يمكن تسليم البيانات بنجاح عبر أي من بروتوكولات الواجهة التالية، ومع ذلك اعتماداً على متطلبات النظام الخاصة بك، قد يكون بروتوكول واحد أكثر فائدة بناءً على معدل نقل البيانات أو زمن الوصول أو الأمان أو التكرار أو إمكانية التشغيل البيني أو مجموعة من المعلمات.

ما هي واجهة الشبكة

واجهة الشبكة: هي نقطة الاتصال بين كيانين متجاورين، حيث يحدد البروتوكول القواعد التي يجب الالتزام بها لتبادل المعلومات حول نقطة الاتصال.

يمكن لواجهة الشبكة أن تشير إلى أي نوع من واجهة البرنامج لأجهزة الشبكة، وعلى سبيل المثال إذا كان لديك بطاقتي شبكة في جهاز الكمبيوتر الخاص بك، فيمكن التحكم في كل واجهة شبكة مرتبطة بها وتكوينها بشكل فردي، كما قد تكون واجهة الشبكة مرتبطة بجهاز مادي أو قد تكون تمثيلاً لواجهة افتراضية، وجهاز “الاسترجاع” وهو واجهة افتراضية للجهاز المحلي هو مثال على ذلك.

أنواع الواجهات في الشبكات

1- إيثرنت صناعي

إيثرنت صناعي “Ethernet”: هي واجهة صناعية وأيضاً معيار شبكة يتم من أجله تطوير بروتوكولات متعددة بارزة مثل “Ethernet / IP” و”EtherCAT”.

يتيح “Ethernet” مراقبة الأجهزة والعمليات الصناعية في الوقت الفعلي حسب الضرورة في الأتمتة الصناعية، والميزة الكبيرة التي يجلبها “Ethernet” هي معدل البيانات العالي البالغ “1 جيجابت / ثانية” بالإضافة إلى ذلك، فإنّه يوفر أيضاً إمكانية العمل ليس فقط في شبكة رئيسية أو تابعة ولكن أيضاً في بنية نظير إلى نظير.

وبالإضافة لهذه المزايا هناك أيضاً بعض نقاط الاهتمام عند اختيار “Ethernet”، والحد الأدنى لحجم إطار عمل شبكة “Ethernet” هو “64 بايت”، وفي حين أنّ معظم مجالات التطبيق الصناعية هي “1 ” إلى “8 بايت” وهذا يمكن أن يجعل نقل البيانات أقل كفاءة.

2- الموصل RS232

مثل “Ethernet”، يُعد “RS232” أيضاً معياراً للشبكة لنقل البيانات وتبادلها، ويسمى “RS232” أيضاً بمنفذ تسلسلي وإنّه أحد معايير الشبكة السابقة.

تفضيل “RS232” هو أنّه يتم دعم الأجهزة القديمة دون أي مشاكل، وميزة أخرى هي كونه خياراً أرخص لبناء شبكة اتصالات، بالإضافة إلى ذلك هناك الكثير من المحولات المتاحة لتحويل شبكة “RS232” الحالية إلى معايير أخرى مثل “RS485” و”Ethernet” وما إلى ذلك.

نظراً للمعيار القديم فإنّه يحتوي على نقل بيانات أقل نسبياً وطول كبل أقصر أقصر ويصل إلى “+/- 15 متراً” وموصل أكبر، كما إنّه مناسب للاتصال بين الأنظمة ولكن لا يوجد اتصال من شريحة إلى شريحة.

• “RS232” هي اختصار لـ “Recommended Standard 232”.

ما هو الفرق بين واجهة الشبكة والبروتوكول

أولاً: واجهات الشبكة

• تعد الواجهات نقاط اتصال للشبكات لجهاز الكمبيوتر الخاص بك.

• ترتبط كل واجهة بجهاز شبكة فعلي أو افتراضي.

• عادة، سيكون لخادمك واجهة شبكة واحدة قابلة للتكوين لكل إيثرنت أو بطاقة إنترنت لاسلكية لديك.

• بالإضافة إلى ذلك ستحدد واجهة شبكة افتراضية تسمى “واجهة الاسترجاع” أو واجهة المضيف المحلي.

• يستخدم هذا كواجهة لتوصيل التطبيقات والعمليات على جهاز كمبيوتر واحد بالتطبيقات والعمليات الأخرى.

• يمكن رؤية هذا المشار إليه على أنّه واجهة “lo” في العديد من الأدوات.

• في كثير من الأحيان، يقوم المسؤولون بتكوين واجهة واحدة لخدمة حركة المرور إلى الإنترنت وواجهة أخرى لشبكة “LAN” أو شبكة خاصة.

• فمثلاً في “Digital Ocean” في مراكز البيانات التي تم تمكين الشبكات الخاصة بها سيكون لخادمك الشخصي “VPS” واجهتان للشبكات بالإضافة إلى الواجهة المحلية، كما سيتم تكوين واجهة “eth0” للتعامل مع حركة المرور من الإنترنت بينما ستعمل واجهة “eth1” للتواصل مع الشبكة الخاصة.

ملاحظة:“LAN” هي اختصار لـ “Local Area Network”.

ملاحظة:“VPS” هي اختصار لـ “virtual private server”.

ثانياً: البروتوكولات

تعمل الشبكات عن طريق وضع عدد من البروتوكولات المختلفة فوق بعضها البعض، وبهذه الطريقة يمكن إرسال جزء واحد من البيانات باستخدام بروتوكولات متعددة مغلفة في بعضها البعض.

لا يكفي إرسال واستقبال البيانات لسلاسة التحكم والتواصل دون أي مشاكل، كما يجب أن يكون الاتصال بين جميع الأجهزة ووحدات التحكم مفهومة بشكل متبادل داخل النظام، وهناك العديد من اللغات التي يمكن للأجهزة الصناعية أن تتواصل بها مع بعضها البعض.

عندما “تتحدث” أجهزة التحكم والأجهزة نفس اللغة يمكن أن يكون الاتصال ناجحاً، كما تسمى هذه اللغات أيضاً بروتوكولات الاتصال، ويشكل هذا البروتوكول الاتصال بين جميع الأجهزة وأجهزة التحكم وكما تأتي هذه البروتوكولات مع مجموعة من القواعد والأوامر حتى يعرف كل جهاز ما يفترض أن يحدث.

تسمى جميع أجهزة الكمبيوتر الأجهزة المضيفة أو أنظمة النهاية، ويُطلق على المضيفين الذين يرسلون الطلبات عملاء بينما يُطلق على المضيفين الذين يتلقون الطلبات اسم الخوادم، كما ترتبط الأنظمة الطرفية معاً عن طريق شبكة من روابط الاتصال ومفاتيح الحزمة، حيث تتكون روابط الاتصال من أنواع مختلفة من الوسائط المادية بما في ذلك الكابلات المحورية والنحاس العريض والألياف الضوئية والطيف الراديوي.

يمكن للروابط المختلفة نقل البيانات بمعدلات مختلفة مع قياس معدل الإرسال للوصلة بوحدة بت أو ثانية وعندما يكون لدى أحد الأنظمة النهائية بيانات لإرسالها إلى نظام نهائي آخر، يقوم النظام النهائي المرسل بتقسيم البيانات وإضافة بايتات رأس لكل مقطع، ثم يتم إرسال حزم المعلومات الناتجة والمعروفة باسم الحزم عبر الشبكة إلى نظام النهاية الوجهة، حيث يتم إعادة تجميعها في البيانات الأصلية.

يأخذ مفتاح الحزمة حزمة تصل إلى أحد روابط الاتصال الواردة ويقوم بإعادة توجيه تلك الحزمة على أحد روابط الاتصال الصادرة الخاصة بها، ومحولات الحزمة الشائعة هي أجهزة التوجيه ومفاتيح طبقة الارتباط كما تعمل الأنظمة الطرفية ومفاتيح الحزم والأجزاء الأخرى من بروتوكولات الإنترنت التي تتحكم في إرسال واستقبال المعلومات داخل الإنترنت.

يعد بروتوكول التحكم في الإرسال “TCP” وبروتوكول الإنترنت “IP” من أهم البروتوكولات في الإنترنت، كما يحدد بروتوكول “IP” تنسيق الحزم التي يتم إرسالها واستلامها بين أجهزة التوجيه والأنظمة الطرفية حيث تُعرف البروتوكولات الرئيسية للإنترنت مجتمعة باسم “TCP / IP”.

• “TCP” هي اختصار لـ “Transmission Control Protocol”.

• “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.