كيف اتعلم شبكات الحاسب

مع ظهور شبكات الحاسوب في العالم، زاد فضول الكثيرين لفهم واكتشاف كيفية عمل هذه الشبكات، وكان هناك العديد من الأسئلة الشائعة حولها. فعلى الرغم من الخدمات الهائلة والمحتويات التي توفرها شبكة الإنترنت، إلا أنها لا تزال مجرد مجموعة من الشبكات التي تغطي مناطق محددة، ولذلك يتم تدريس شبكات الحاسوب في العديد من المؤسسات التعليمية لتعليم الأشخاص الذين يرغبون في الدخول إلى عالم الحاسوب. ولفهم شبكات الحاسوب بشكل جيد، يجب أن نفهم بعض الأمور المتعلقة بها.

مفهوم شبكات الحاسب

يمكن الإشارة إلى شبكات الحاسب على أنها مجموعة من أجهزة الكمبيوتر وغيرها، تتصل ببعضها عن طريق وسائل اتصال، مما يتيح للأشخاص مشاركة المحتويات والأجهزة مثل الملفات والبرامج والطابعات والماسحات الضوئية، ويمكن توصيلها بالأسلاك أو بدونها، كما تتيح للمستخدمين الوصول والبحث عن المعلومات والبيانات المتواجدة في الشبكة. تعمل هذه الشبكات بواسطة بروتوكولات خاصة، والبروتوكول TCP/IP هو الأكثر استخداما في شبكات الإنترنت التي تستخدم في المنازل.

أنواع شبكات الحاسب

هناك عوامل تؤثر في تصنيف أنواع الشبكات، حيث يتم تصنيفها بناء على حجمها أو طريقة اتصالها على النحو التالي

شبكات الحاسب تبعًا لحجمها

يتم تقيسم شبكات الحاسب بناءً على حجمها كما يلي:

• الشبكة المحلية: يتم تعريف شبكات النطاق المحلي (LAN) على أنها توصيل لأجهزة الكمبيوتر ببعضها البعض في نطاق محدود باستخدام الأسلاك والإيثرنت والألياف البصرية والواي فاي. تتيح هذه الشبكات على المستخدمين المشاركة في استخدام الطابعات وأجهزة التخزين والوصول إلى البرامج بشكل مشترك، وتستخدم في الجامعات والمدارس والمستشفيات والمكاتب كشكل بسيط من أشكال الشبكات الحاسوبية.
• الشبكة الإقليمية: يتم اختصارها بـ (MAN)، وهي شبكات تقوم بربط العديد من الشبكات المحلية في مسافة متوسطة تصل عدة أميال، وغالبا يتم ربط هذه الشبكات باستخدام وسائط اتصال سريعة مثل كابلات الألياف الضوئية
• الشبكة الواسعة: تعرف شبكات المنطقة الواسعة اختصارا بـ (WAN)، وهي تغطي مسافات بعيدة جدا، وتختلف سرعتها حسب نوع وسائل الاتصال المستخدمة، وأشهر هذه الشبكات حول العالم هي شبكة الإنترنت.

شبكات الحاسب تبعًا لكيفية التوصيل

تصنف شبكات الحاسب حسب طريقة التوصيل الخاصة بها إلى أنواع عديدة، بما في ذلك:

• الشبكة الحلقية: يعرف باللغة الإنجليزية باسم (Ring Topology)، وهي طريقة توصيل أجهزة الحاسوب على شكل حلقة مغلقة، حيث تمر الرسائل المرسلة عبر كل الأجهزة الموجودة بين جهاز المرسل وجهاز المستقبل.
• الشبكة الخطية: تعرف شبكة الحافة الحافة، المعروفة أيضا باسم توبولوجيا الحافة، على أن جميع الحواسيب فيها متصلة بخط واحد من الأسلاك، وهي واحدة من أرخص أنواع الشبكات، كما أنها سهلة من حيث تزويد أي جهاز على الشبكة، وتتسبب في عطل كلي إذا انقطع أي كبل مركزي.
• شبكة النجمة: تقوم شبكة النجمة، والمعروفة بالإنجليزية باسم Star Topology، على توزيع الحواسيب حول جهاز مركزي، ويتم اتصال الأجهزة مع بعضها البعض عبر المرور بالجهاز المركزي، ومن أهم مميزات هذه الشبكة هي أن الأعطال لا تؤثر على الحواسيب فيها بشكل مباشر، إلا في حالة تعطل الجهاز المركزي الذي يؤثر على الشبكة كلها، وذلك بسبب عدم وجود طريقة أخرى لنقل البيانات.
• الشكل الشبكي: Mesh” هو أحد أفضل الأشكال التي يمكن استخدامها في بناء الشبكات، حيث تتصل جميع أجهزة الشبكة مباشرة بالأجهزة الأخرى داخل نطاق الشبكة نفسها. وعند حدوث عطل في أحد المسارات لا يؤثر ذلك على جودة الشبكة بسبب وجود العديد من الخيارات المتاحة للأجهزة لنقل البيانات، وذلك لأن الحاسوب متصل بجميع الأجهزة الأخرى مباشرة.

تعلم اساسيات الشبكات

 تحتوي شبكات الحاسوب على مجموعة من الأساسيات الهامة للأنظمة والاتصالات التكنولوجية المستخدمة في الشبكة، وفيما يلي توضيح لهذه الأساسيات:

• أنظمة الاتصال المفتوحة: هذه النماذج التكنولوجية هي المرجع الذي يتم تحديد الشروط الواجب توافرها لبروتوكولات الاتصال والوظائف المتنوعة.
• البروتوكولات: تعد أحد العناصر الأساسية المهمة الموجودة في الشبكة، حيث تحتوي على العديد من قواعد التقنيات والخوارزميات التي تحدد جميع الوسائل المتاحة لربط جهازين عبر أحد شبكات الاتصال.
• عنوان بروتوكولات الإنترنت: هو المكون الأساسي الذي يتم استخدامه للوصول والتعرف على الأجهزة على شبكة الإنترنت في جميع أنحاء العالم.
• عنوان التحكم في الوصول للوسائط: يدل على العنوان الفعلي الذي يتم من خلاله تحديد مضيف الشبكة الذي يتم الاتصال به.
• المنفذ: يعتبر القناة أساسيا للشبكات، حيث تقوم بنقل البيانات والمعلومات ذات الصلة بالتطبيقات التي تتكون منها مضيف الشبكة.

تعلم مكونات شبكات الحاسب

عندما يريد أحد الأشخاص تعلم شبكات الحاسوب، يجب عليه أولًا فهم أن تلك الشبكات تتكون من العديد من العناصر والأجزاء، بما في ذلك ما يلي:

• الموجه: وهو المعروف للجميع بكلمة `الراوتر`، ويعد العمود الفقري لشبكات الحاسوب، حيث يقوم بنقل حزم البيانات إلى الوجهة المطلوبة. يكون الراوتر متصلا بالشبكتين في نفس الوقت، بالإضافة إلى أن عملية نقل حزم البيانات تتم عبر 3 طبقات في نموذج OSI.
• المفتاح الكهربي: تحتوي شبكات الحاسوب على مفاتيح كهربائية تسمى “سويتشات”، وهي تسمح بالاتصال بالشبكة وتوجيه البيانات لتعمل في طبقات مختلفة من نموذج OSI. ويتضمن عملها طبقة الشبكة التي تتعامل مع معالجة البيانات.
• البوابات(Gateways): هي المسؤولة عن التنقل والوصول عبر الشبكات، ويتم ذلك من خلال شروط التوجيه، وتتكون من عقدتين وهما عقدة البوابات (وهي حواسيب تسيطر على تدفق البيانات عبر الإنترنت) وعقدة المضيف (وهي حواسيب خاصة بالمستخدمين فقط).
• الخوادم(Servers): يتيح البيانات التي يطلبها المستخدمون نوعين، المخصص (حيث يوفر خدمة واحدة فقط مثل الطباعة)، وغير المخصص (حيث يوفر خدمات متعددة مثل البريد الإلكتروني واستعادة الملفات).
• الجسور(Bridges): يتم من خلالها تجزئة مكونات الشبكات، ولاستخدام شبكة أخرى يجب استخدام جهاز التوجيه، ويعود أهمية ذلك إلى تقليل الضغط وزيادة إنتاجية الشبكات، ويجب الإشارة إلى أن الجسور فعالة أكثر في تنقية المكررات الموجودة في الضوضاء الصوتية.
• توجد أيضا بعض المكونات الأخرى مثل المودم، نقاط الوصول اللاسلكية، محولات الوسائط، بطاقات وسيطة للشبكة، محولات رقمية، والجدار الناري.

برامج مراقبة الشبكات

تعتبر برامج مراقبة الشبكات برامج تراقب وتنظم حركة المرور في الشبكات، وتتابعها إدارة الشبكة وموظفو الأمن لمراقبة العمليات التي تتم عبر الشبكة التابعة لهم، وعادة ما تراقب هذه البرامج وقت الاستجابة، وإتاحة وتوافر الخدمة، ومدة التشغيل، والبحث عن الأشياء الغير عادية والمشبوهة، وعند الكشف عن أي شيء من هذا القبيل، يتم إبلاغ إدارة الشبكة، كما تتيح هذه البرامج معرفة الأجهزة النشطة التي تستخدم الشبكة وعناوين IP، كما تستمر البرامج في مراجعة الشبكة بشكل مستمر لمتابعة تشغيل الخدمة أو اتصال الخادم بالشبكة والتنبيه عند الكشف عن أي حزمة مشبوهة عبر الشبكة.