أساسيات الشبكة

استمع على ساوندكلاود 🎧

بدايةً، وقبل الحديث عن أي معلومات حول الشبكة، لابد من التعرف إلى معنى «الشبكة». ماهي الشبكة؟

الشّبكة هي مجموعة- أو اثنان على الأقـل- من الحواسيب وأجهزة الشبكة والبرمجيات، المُتـصلة ببعضها عبر إحدى تقنياتِ الاتـصال السلكيـة أو اللاسلكيـة، بهدفِ الوصول إلى المعلومات، ومشاركةِ المصادر مثل الطابعات ووحدات التخزين، بين المستخدمين. وتَـتنـوع الشبكات في مدى اتّـساعها، حيث تتكون أبسط شبكة من اتّـصال بين جهازي كومبيوتر، وصولاً إلى أضخم شبكة وهي «الإنترنت».

لفهم طبيعة عمل الشبكة لابدّ من فهم مكوناتها وطريقة نقل المعلومات بين أجهزتها. يحتاج تكوين شبكة إلى جهازي كومبيوتر على الأقـل ومكونات أخرى هي:

1- قناة الاتـصال في الشبكة:

تُقـسم قنوات الاتـصال بشكل رئيسي إلى سلكيـة ولاسلكيـة. يوجد سلك فعلي في قنوات الاتـصال السلكيـة يربط بين الجهاز الـمرسِـل والـمُستقبِل.

قد يكون هذا السلك من نوع «السلك الملتوي-Twisted Pair»، أو «الأسلاك المحوريـة-Copper cables»، أو «الألياف البصريـة-Optical Fibre»

أمـا القنوات اللاسلكيـة، فتعتمد في نقل البيانات على موجات الراديو، حيث يقوم الجهاز الخاص «الهوائي-Antenna»، الـمستخدَم كجهاز إرسال واستقبال، بالتقاط موجات الراديو.

أهم تقنيات الاتصال اللاسلكي هي تقنية الـWiFi، والبلوتوث-Bluetooth».

2- بطاقة الشبكة NIC، اختصاراً لـ"Network Interface Card"، وهي عبارة عن لوحة من الدوائر الكهربائيـة المُـثـبـتة على جهاز الكومبيوتر لتوفير واجهة بين الكومبيوتر والشبكة، وهي المسؤولة عن استقبال البيانات وإرسالها وتحويل النبضات الكهربائية إلى إشارات رقمية يفهمُها المعالج.

تحتوي كل NIC على عنوان خاص بها يسمى "MAC Adress" مؤلف من 48 بت، الـ24 الأولى منها تَـتَـضمن تعريفًا بالـمـصنِّـع، و الـ24 الأخرى هي الرقم المتسلسل للبطاقة.

3- أجهزة الربـط ومنها:

- «مـكرر الإشارة-Repeater» الذي يـعمل على تقوية الإشارات الـمُـرسلَة لأنـها قد تـضعُـف أو تَـتعـرض للتـشويش.

- «المحور-Hub»وهو شبيه بمكرر الإشارة إلا أنه يمكن استخدامه لتوصيل عدة أجهزة لاحتوائه على أكثر من مفذ واحد.

- «الجسر-Bridge» وهو جهاز يعمل على الربط بين الشبكات أو تحسين أدائِـها من خلال تقسيم الشبـكة الكبيرة إلى عدة أجزاء.

- «الـمـوجـه-Router» الذي يستطيع تحديد أفضل مسارٍ لتوصيل البيانات بين الأجهزة.

- «المبدل-Switch» يحتوي على عدة منافذ ويمكنه فهم الـMAC Adress بكل جهاز متصل بالشبكة.

4- بروتوكولات الشبكة:

تحددُ هذه البروتوكولات القواعدَ والاتفاقياتِ للاتصالات بين الأجهزة الـمتصلة بالشبكة، بالإضافة إلى قواعد تنسيقيـة لتحديد كيفيـة حزم البيانات الـمرسلَة والـمستقبلَة. فكما تستخدم فئة معيـنة من البشر لـغـةً واحدة للتواصل فيما بينها، يمكن اعتبار البروتوكولات على أنـها لغة التواصل بين الأجهزة. ومن أهم بروتوكولات الشبكة:

- «بروتوكول التحكم في النقل/بروتوكول الإنترنت-Transmission Control Protocol/Internet Protocol» وهو البروتوكول الأكثر أهميـة لتوافقه مع أي جهاز كومبيوتر، حيث أنـه مدعوم من جميع أنظمة التشغيل.

- «بروتوكول نقل النص التشعبي-HTTP)Hypertext Transfer Protocol)» وهو الـمُستخدم في نقل البيانات بين صفحات الويب، وصُـمـم أساساً لعرض صفحات لغة HTML. يُـعَـد هذا البروتوكول من بروتوكولات طبقة الخامسة، وهي طبقة التطبيقات، ويعتمد على بروتوكول TCP/IP.

- «بروتوكول إرسال البريد البسيط-SMTP)Simple Mail Transfer Protocol)» وهو المسؤول عن إرسال الرسالة النصيـة فقط، إلى الجهة الـمستقبِلة التي نقوم نحن بتحديدها. ويعتمد أيضاً هذا البروتوكول على بروتوكول TCP/IP.

الآن، ولفهم كيفيـة عمل الشبكة علينا أن نستـحضرَ المفاهيم التي ذكرناها عن مكونات الشبكة.

عندما تَـتـصـل أجهزة الكومبيوتر ببعضها، فإنـها تقوم بإرسال البيانات في شكل حِـزَم، إلى الوِجهة التي يحددها الـمُرسل.

يحتوي كل جهاز مـتـصل بالشبكة- كما ذكرنا- على العنوان MAC Adress الخاص به، فيكون هذا الجهاز معرفاً بالنسبة للشبكة والأجهزة الـمُتصلة. يقوم الجهاز الـمُرسِل بإرسال الرسالة مع عنوان الجهاز المستَقبِل وعنوانه أيضاً، بحيث يتأكد الجهاز المستَقبِل من أن هذه الرسالة مُرسلة إليه مع هويـة مُرسلها، مما ينظم حركة مرور البيانات بين أجهزة الشبكة.

تَـتـعدد وظائفُ الشبكة ما بين:

1- تسهيل الاتـصال عن طريق الخدمات المتوفرة عبرَ الشبكة مثل الإيميل، ومؤتمرات الفيديو.

2- اكتشاف الأخطاء وإصلاحها تلقائياً مثل: تعطل البيانات أو فقدانها أو تكرارها أو خروجها عن مسارها الصحيح.

3- إيجادُ المسار الأمثل من المصدر إلى الوجهة تلقائيـاً.

4- تمكينُ عدة مستخدمين من مشاركة موردٍ واحد مثل الطابعة أو القرص الضوئي.

5- تسهيلُ الوصول إلى المعلومات وحفظها.

المصدر:

هنا