السبت، ١٣ ديسمبر ٢٠٠٨

تصنيف الشبكات

**تصنيفات الشبكات**

*الشبكـــة :
شبكة الكمبيوتر هي مجموعة من أجهزة الكمبيوتر والأجهزة المحيطية (Peripherals) التي تتصِّل ببعضها، وتُتيح لمستخدِميهن يتشاركوا الموارد (resources) والأجهزة المتصلة بالشبكة مثل الطابعة (Printer) والمودم (Modem) ومحرك القرص المدمج (CD-ROM Drive) وغيرها. وهذا المفهوم هو الأساس الذي يقوم عليه التشبيك ونظرياته.

*مكونات الشبكة:

*جهازي كمبيوتر على الأقل.
* بطاقة شبكية (Network Interface Card- NIC): تشكل البطاقة جسر الاتصال بين الكمبيوتر وأسلاك النقل التي تربط مكوِّنات الشبكة.
* وسط ناقل (transmission media) للاتصال بين عناصر الشبكة مثل الكبلات( (cablesو الأمواج القصيرة (radio waves) و الالياف الضوئية((fiber optic.
* بروتوكول اتصال يحدد خوارزمية تخاطب مكوِّنات الشبكة والمواصفات التقنية الواجب توفرها (مثل عرض الحزمة المستخدَم (bandwidth)، وطريقة ترتيب المعلومات عند إرسالها (Packets formats) وغيرها من المواصفات التقنية).
* نظام تشغيل شبكي (Network Operating System- NOS) يقدم خدمة تنظيم صلاحيات وحقوق المستخدمين (rights and permissions) في الوصول إلى الموارد والأجهزة المشتركة على الشبكة

*تصنيف الشبكات :

أصبح التصنيف في عصرنا هذا علما واسعا، وتصنيف الشبكات هو بعينه علم مستقل، إذ يوجد العديد من المعايير التي يمكن تصنيف الشبكات بناءً عليها. وقد يجتمع واحد أو أكثر من المعايير في صنف من الأصناف، ولهذا فإن ما نعرض له الآن هو تصنيف اجتهادي يستند إلى معايير، نسعى عن طريقه إلى توضيح الأنواع بأبسط الطُرُق:

أولاً: أنواع الشبكات بناءً على قدرات الحوسبة (computing power distribution):


*شبكة ذات حوسبة مركزية (central computing):

في هذا النموذج، تتركز قدرات المعالجة كلها في الكمبيوتر المركزي، أما الطرفيات فتكون متواضعة الإمكانيات ؛(dummy terminals) إذ لا تربو في بعض الأحيان عن كونها وسيلة لإدخال وإخراج المعلومات وعرض النتائج.

*شبكة ذات حوسبة مستقلة (alternative computing):

في هذا النموذج، تكون قُدرات المعالجة قائمة في الطرفيات ذاتها، حيث تتم عمليات المعالجة في الطرفية دون الحاجة إلى التعاون بين عُقَد الشبكة (nodes)، ولكن الشبكة تؤمن لتلك الطرفيات إمكان تبادل الملفات فيما بينها، إضافة إلى تشارُك بعض الموارد كالطابعة والماسحة (scanner) وخط الإنترنت.

*شبكة ذات حوسبة مشترَكة (collaborative computing):
هذا النموذج هو آخر ما وصلت إليه تكنولوجيا الشبكات؛ إذ تؤمَّن فيه جميع إمكانات تبادُل الملفات والخدمات، إضافةً إلى تقسيم وتوزيع مهام المعالجة
ثانياً: تصنيف الشبكات بناءً على علاقة الأنظمة ببعضها :

شبكة كلها، ومن ثم تُجمَّع النتائج الجزئية من كل طرفية لتكوين النتيجة النهائية.

شبكات الند للند أو Peer-to-Peer Networks

المقصود بشبكات الند للند أن الكمبيوترات في الشبكة يستطيع كل منها تأدية وظائف الزبون و المزود في نفس الوقت ، و بالتالي فإن كل جهاز على الشبكة يستطيع تزويد غيره بالمعلومات و في نفس الوقت يطلب المعلومات من غيره من الأجهزة المتصلة بالشبكة .
إذا تعريف شبكات الند للند : هي شبكة كمبيوتر محلية LAN مكونة من مجموعة من الأجهزة لها حقوق متساوية و لا تحتوي على مزود Server مخصص بل كل جهاز في الشبكة ممكن أن يكون مزودا أو زبونا .

يعتبر هذا النوع من الشبكات مناسبا في الحالات التالية فقط:


*أن يكون عدد الأجهزة في الشبكة لا يتجاوز العشرة .
*أن يكون المستخدمون المفترضون لهذه الشبكة متواجدون في نفس المكان العام الذي توجد فيه هذه الشبكة
*أن لا يكون أمن الشبكة من الأمور ذات الأهمية البالغة لديك .
*أن لا يكون في نية المؤسسة التي تريد إنشاء هذه الشبكة خطط لتنمية الشبكة و تطويرها في المستقبل القريب.

لنلق نظرة على مميزات شبكات الند للند :
*تكلفتها محدودة .
*هذه الشبكات لا تحتاج الى برامج إضافية على نظام التشغيل .
*لا تحتاج الى أجهزة قوية ، لأن مهام إدارة موارد الشبكة موزعة على أجهزة الشبكة و ليست موكلة الى جهاز مزود بعينه.
*تثبيت الشبكة وإعدادها في غاية السهولة ، فكل ما تحتاجه هو نظام تشبيك بسيط من أسلاك موصلة الى بطاقات الشبكة في كل جهاز كبيوتر من أجهزة الشبكة .

أما العيب الرئيسي لهذا النوع من الشبكات هو أنها غير مناسبة للشبكات الكبير ة و ذلك لأنه مع نمو الشبكة و زيادة عدد المستخدمين تظهر المشاكل التالية :
*تصبح الإدارة اللامركزية للشبكة سببا في هدر الوقت و الجهد و تفقد كفاءتها .
*يصبح الحفاظ على أمن الشبكة أمرا في غاية الصعوبة .
*مع زيادة عدد الأجهزة يصبح إيجاد البيانات و الإستفادة من موارد الشبكة أمرا مزعجا لكل مستخدمي الشبكة .


شبكات المزود / الزبون أو Server Client Networks
*تعريفهــــــــــــــا .
*مميزاتهــــــــــــا .
*مزوداتهــــــــــــا

مميزات شبكات الزبون / المزود :

*النسخ الإحتياطي للبيانات وفقا لجدول زمني محدد.
*حماية البيانات من الفقد أو التلف.
*تدعم آلاف المستخدمين .
*تزيل الحاجة لجعل أجهزة الزبائن قوية وبالتالي من الممكن أن تكون أجهزة رخيصة بمواصفات متواضعة.
*في هذا النوع من الشبكات تكون موارد الشبكة متمركزة في جهاز واحد هو المزود مما يجعل الوصول الى المعلومة أو المورد المطلوب أسهل بكثير مما لو كان موزعا على أجهزة مختلفة ، كما يسهل إدارة البيانات و التحكم فيها بشكل أفضل .
*يعتبر أمن الشبكة Security من أهم الأسباب لإستخدام شبكات الزبون / المزود ، نظرا للدرجة العالية من الحماية التي يوفرها المزود من خلال السماح لشخص واحد (أو أكثر عند الحاجة) هو مدير الشبكة Administrator بالتحكم في إدارة موارد الشبكة و إصدار أذونات للمستخدمين للإستفادة من الموارد التي يحتاجونها فقط و يسمح لهم بالقراءة دون الكتابة إن كان هذا الأمر ليس من تخصصهم



هناك عدة أنواع للمزودات من حيث عملها بشكل عام بغض النظر عن نظام التشغيل المستخدم :

*مزودات ملفات File Servers .
















*مزودات الطباعة Print Servers .




























*مزودات المودم MODEM SERVERS.

















*مزودات تطبيقات أو برامج Applicatio Servers .
*مزودات اتصالات Communication Servers .
*مزودات قواعد بيانات Database Servers .

الشبكات المختلطة Combination Network
*تعريفهــــــــــــــا .
*مميزاتهــــــــــــا .
*خصائصهــــــــا .

الشبكات المختلطة

من الممكن الجمع بين مميزات كل من شبكات الند للند و شبكات المزود/ الزبون و ذلك بدمج النوعين معا في شبكة واحدة وهذا مايطلق عليه شبكة مختلطة أو Combination Network.

الشبكة المختلطة تقدم المميزات التالية:


*تحكم و إدارة مركزية للبيانات .

*موقع مركزي لموارد الشبكة .

*الوصول الى الملفات و الطابعات مع المحافظة على الأداء الأمثل لأجهزة المستخدمين و أمنها .

*توزيع نشاطات المعالجة Processing Activity على أجهزة الشبكة .



وفي هذه الحالة ستكون الشبكة قائمة على مزود و لكنها تستطيع القيام بمهام شبكات الند للند عند الضرورة ، ويستخدم هذا النوع من الشبكات في مثل الحالات التالية

*عدد المستخدمين 10 أو أقل .
*يعمل المستخدمون على مشروع مشترك و متصل .
*هناك حاجة ماسة للحفاظ على أمن الشبكة .
*يتطلب الكثير من التخطيط لضمان عدم اختلاط المهام و الإخلال بأمن الشبكة .
*يجب أن يحتوي على معالج قوي أو أكثر من معالج واحد.
*يجب أن يحتوي على كمية ضخمة من الذاكرة و قرص صلب ضخم أو عدة أقراص ليقوم بواجبه على أكمل وجه.

ثالثا: تصنيف الشبكات بناءً على التوزّيع الجغرافي (geographical distribution):


*الشبكة المحلية :(Local Area Network- LAN)
شبكة موجودة في مساحة جغرافية محدودة (في مدرسة أو بناية واحدة مثلا)، ويندُر أن تتعدّى الشبكة المحلية ميلا واحدا.

*شبكة المدينة (شبكة ميتروبوليتان (Metropolitan Area :(Network- MAN)
تمتد حدود هذه الشبكة إلى مساحة أكبر من مساحة الشبكة المحلية، فقد تشمل شبكة ميتروبوليتان مدينة كاملة أو مجموعة مدارس ولكنها تحافظ على هيكلة الشبكة المحلية نفسها من حيث استخدامها لخطوط اتصال مخصَّصة ذات سرعات عالية وبرتوكولات محددة.

*الشبكة الواسعة (Wide Area Network- WAN):
تمتد هذه الشبكة على منطقة جغرافية كبيرة جدا، فقد تشمل أقطارا متعددة أو قد تصل حدودها إلى العالم أجمع، وتُعَدّ الإنترنت مثالا جيدا عليها فهي أكبر الشبكات الواسعة حتى الآن.

**تنقسم شبكات WAN إلى فئتين :


1- Enterprise Network .

2- Global Network .
*النوع الأول :
يقوم بالربط بين الشبكات المحلية أو الفروع التابعة لشركة أو مؤسسة واحدة على مستوى دولة واحدة أو عدة دول ، بينما يعمل
*النوع الثاني :
على ربط الشبكات المحلية التابعة لعدة مؤسسات مختلفة .

رابعا :-تصنيف الشبكات بناءً على نوع وسيلة الاتصال (Communication media):


* تكون هذه الشبكات على عدة أنواع:

1. شبكات بأسلاك محور
coaxial). 2. شبكات بأسلاك ثنائي
twisted pairs). 3. شبكات بألياف ضوئية (fiber optics).


**وسائل نقل البيانات في الشبكات السلكية :

من البديهي إن وسائل نقل البيانات في الشبكات السلكية هي الأسلاك ولكن توجد أنواع مختلفة من هذه الأسلاك يكننا أن نقسمها إلى ثلاث أنواع رئيسية هي :-

*الأسلاك المزدوجة المجدولة Twisted Pair Cables




*الأسلاك متحدة المحور Coaxial Cables










* أسلاك الألياف الضوئية Fiber Optic Cables






مكونات الشبكة السلكية

*المودم (modem)
يحوِّل الإشارات الرقمية (digital) إلى تواصلية (analog) في الطرف المرسِل عبر عملية تُدعى التعديل (modulation)، ثم تُرسَل الإشارات الناتجة عبر خطوط الهاتف، ليصار إلى تحويلها من تواصلية إلى رقمية في الطرف المستقبِل عبر عملية تدعى فك التعديل.














*كــــارت الشــبـــكة (Network
Adapter Card
وهو عبارة عن بطاقة يتم توصيلها باللوحة الأم داخل الكمبيوتر


*الموزِّع الشبكي (hub)
ووظيفته هي ربط قِطِع الشبكة (segments) ببعضها















* المكرِّر (repeater)
تتعرَّض الإشارة أثناء عملية الإرسال للتشويش والتشويه عبر خطوط النقل، مما ولَّد الحاجة إلى تصميم جهاز يدعى المكرِّر (repeater) يستخدم لإنعاش الإشارة المرسلة عبر الشبكة، بحيث تبقى قوية عند وصولها إلى محطات العمل المستقبِلة لها.



















شبكات لا سلكية (wireless networks)


توفر الأسلاك خيارات فعالة لتبادل البيانات والموارد عبر الشبكات، ولكن الأسلاك كوسط إرسال لا يخلو من العيوب، التى أهمها عدم مرونتها، لأنها إذا مدت وركبت يصبح من الصعب نسبياً إعادة تركيبها في مكان آخر دون بذل جهد ومضايقة للمستخدمين، كما أنها لا توفر اتصالاً للمستخدمين كثيري التنقل.
ويمكن تشبيه الشبكات اللاسلكية بشبكات الهاتف المحمول، فالمستخدم يستطيع التنقل إلى أي مكان يحلو له ويبقى مع ذلك متصلاً بشبكته ما دام يقع في المدى الذي تغطيه الشبكة. قد يكون مصطلح لاسلكي مضلل نوعاً ما فأغلب الشبكات لا تكون لاسلكية تماماً، ففي أغلب الأحيان تكون هذه الشبكات عبارة عن خليط من الأجهزة الموصلة بأسلاك وأجهزة أخرى موصلة لاسلكياً، هذا النوع من الشبكات يطلق عليها شبكات هجينة.

تعتبر الشبكات اللاسلكية مفيدة في الحالات التالي
1- توفير إتصالات في الأماكن المزدحمة.
2- توفير إتصالات للمستخدمين كثيري التنقل.
3- بناء شبكات في الأماكن المعزولة التي يصعب توصيلها بأسلاك.
محطة العمل اللاسلكية تبدو و تعمل بشكل مشابه للمحطات السلكية و الإختلاف الوحيد يتمثل في وسط الإرسال المستخدم.
أما في الشبكات الهجينة فإن Transceiver يسمح للأجهزة اللاسلكية بالإتصال مع الأجهزة المكونة للشبكة السلكية.

هناك ثلاث تقنيات أساسية تستخدم في إرسال البيانات في الشبكات اللاسلكية المحلية:


1- موجات الراديو أحادية التردد single-frequency radio و تسمى أحيانا موجات الراديو عالية التردد ضيقة النطاق Narrow-Band High-Frequency Radio.

2- موجات راديو الطيف الإنتشاري spread-spectrum radio.

3- موجات الأشعة تحت الحمراء infrared.
***وفى النهاية بعد ان قمنا بعرض تصنيف وافى لشبكات الحاسب ندعوالله ان يوفققكم لما فيه الخير
1- اسامه محفوظ محمد صالح
2-اسلام عثمان هاشم
3- حسام على الفخرانى



مرسلة بواسطة في

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق

الاشتراك في: تعليقات الرسالة (Atom)