شبكات الحاسوب

من ويكيبيديا، الموسوعة الحرة

شبكة الحاسوب أو الكمبيوتر network هي نظام لربط جهازي حاسوب أو أكثر من أجل تبادل المعلومات والبيانات بينها. من الممكن أن تكون أجهزة الحاسوب قريبة جداً من بعضها وذلك مثل أن تكون في غرفة واحدة ويتم وصل الأجهزة بعدة وسائل منها أجهزة الإتصال السلكية أو اللاسلكية. ومن الممكن ان تكون شبكة الحاسوب مكونة من مجموعة أجهزة في أماكن بعيدة مثل الشبكات بين المدن أو الدول وحتى القارات ويتم وصل مثل هذه الشبكات في كثير من الأحيان بالانترنت أو بالسواتل (Satellite ). يعتبر علم دراسة شبكات الحاسوب من أحد فروع علم الاتصالات.

الشبكة في أبسط أشكالها تتكون من جهازي حاسوب متصلين ببعضهما بواسطة سلك، و يقومان بتبادل المعلومات والموارد المتاحة للشبكة مثل الآلة الطابعة أو البرامج التطبيقية أياً كان نوعها وكذلك تسمح بالتواصل المباشر بين المستخدمين، وتخيل الكم الهائل الذى سنحتاجه من الأقراص لنقل المعلومات، في حالة عدم وجود شبكة وكيف سنتبادل المعلومات كذلك في حالة وجود طابعة واحدة في موقع يحتوى على أكثر من مطراف ( Terminal ) فكيف سيتم استخدام تلك الطابعة؟

شبكة الحاسوب عبارة عن ربط جهازي حاسوب أو أكثر باستخدام إحدى تقنيات نظم الاتصالات. أيضا ربط الحاسوب بأجهزة غير الحاسوب تندرج تحت مسمى شبكة الحاسوب كربط الحاسوب بطابعة على الشبكة. لكي تعمل الشبكة يجب توفر ثلاث متطلبات وهي أجهزة اتصال وطرق الاتصال كالموافيق (البرتوكولات) وتوفير الخدمات.

محتويات 1 السمات الخاصة بالشبكة 2 تعريف الميفاق (البروتوكول ) 3 فوائد التشبيك 4 متطلبات شبكة الحاسوب 5 تقسيم الشبكات 5.1 شبكة محلية 6 نماذج الربط في الشبكات المحلية 6.1 شبكة عريضة 6.2 شبكة شخصية 6.3 شبكة تخزينية 6.4 شبكات العواصم الكبرى 7 تاريخ الشبكات 8 مراحل مهمة في تطوير الشبكات 9 وصلات خارجية

[عدل] السمات الخاصة بالشبكة

لعمل شبكة حاسوب يجب توافر المتطلبات التالية : 1 - وسيط ناقل "عبارة عن أسلاك أو وسائط لاسلكية. 2 - مؤائم لتوصيل تلك الوسائط إلى الشبكة. الآن لنتعرف على دور الخادوم والزبون الحواسيب التي تقدم البيانات أو الموارد في الشبكات الحالية يطلق عليها اسم Servers أو مزودات أو خواديم

• الحواسيب التي تستفيد من هذه البيانات أو الموارد، يطلق عليها اسم Clients أو زبائن*

من الممكن أن يكون أحد أجهزة الشبكة خادوما وزبونا في نفس الوقت 3 - البرامج التشغيلية للشبكة (للخادوم والزبون) وهي إما أن تكون برامج تشغيلية خاصة Network Operating System أو برنامج تشغيلى يتضمن إدارة الشبكة كما في برنامج ويندوز أن تي أو ويندوز 2000 أو ويندوز 2003 أو ويندوز 2008

في بدايات الشبكة كانت لاتتجاوز الأجهزة المتصله عدد أصابع اليد او تزيد قليلا تتصل بجهاز طابعة عرفت هذه الشبكة بالشبكة المحلية أو اختصارآ شبكة لن LAN

[عدل] تعريف الميفاق (البروتوكول )

البروتوكول بشكل عام هو مجموعة من الضوابط و الأطر التي تحدد كيفية القيام بنشاط ما. بروتوكول (اتصالات), مجموعة من القوانين الناظمة لعملية إرسال المعلومات بين طرفي الاتصال.

• بما أن الحياة تسير بشكل عام على مجموعة من القوانين فإن شبكات الحاسوب تحتاج بكل تأكيد إلي قوانين لتعمل وتسير بشكل صحيح وسأسرد بعض القوانين (البروتوكولات) المستخدمة بكثرة في الشبكات :

الميفاق (TCP/IP) وهو الميفاق المستخدم لنقل البيانات سواء على مستوى الإنترنت أو على شبكات محلية . الميفاق (FTP/file transfare Protocol):وهو الميفاق المستخدم لنقل الملفات عبر الشبكة الميفاق (HTTP/hyber text transfare protocol):وهو المستخدم لنقل الملفات النصية أو النصوص الكبيرة عبر الإنترنت وهذ الميفاق هو مثال واضح حيث يظهر لنا في شريط العنوان في متصفحات الإنترنت http://www وهنا ك الآلاف من الموافيق المستخدمة في الشبكات كل منها قانون لعمل وظيفة خاصة سواء نظام أو أمن إلخ ....

[عدل] فوائد التشبيك

يمكنك مشاركة المعلومات والمصادر على الشبكة، وهذا يقدم عدة فوائد :

1 - يستطيع مشاركة طرفيات غالية الثمن مثل الطابعات حيث تستطيع كل الحواسيب استخدام نفس الطابعة .

2 - تستطيع نقل الـ Data أو البيانات المختلفة بين المستخدمين بدون استخدام الأقراص المرنة FDD . إن نقل الملفات على الشبكة يخفض الوقت اللازم لنسخ الملفات على الأقراص ومن ثم نسخها إلى حاسوب آخر .

3 - يستطيع جعل برامج معينة مركزية مثل الملفات المالية والحسابات ، فمعظم المستخدمين قد يحتاجون لاستخدام نفس البرنامج أو الولوج إلى نفس المعطيات معاً ، وبالتالي فهم يستطيعون العمل بشكل متزامن وبدون ضياع الوقت .

4 - تستطيع إجراء عملية النسخ الاحتياطي بشكل تلقائي وكامل وبذلك توفر الوقت وتضمن بأن كل عملك آمن .

أما في شبكات WAN فإن المصادر والمعلومات يمكن مشاركتها على مساحات جغرافية أوسع هذا يقدم عدد من الميزات :

5 - تستطيع أن ترسل وتستقبل E-mails من والى كل أنحاء العالم ، ونقل وتبليغ الرسائل إلى أناس عدة في نفس الوقت وفي مساحات واسعة ومختلفة وبسرعة فائقة وتكلفة زهيدة

- تستطيع نقل الملفات من وإلى الشركاء في مواقع مختلفة، أو الدخول إلى شبكة الشركة من المنزل أو من أي مكان في العالم.

6 - يمكنك الدخول إلى مصادر ضخمة على الأنترنت والـ (World Wide Web (www

[عدل] متطلبات شبكة الحاسوب

لتتمكن من تكوين شبكة حاسوب يجب عليك أن توفر العديد من الأدوات والأجهزة لوصل الحواسيب. من هذه الاجهزة:

1. حاسوبان على الأقل.
2. بطاقة واجهة الشبكة NIC لشبكة Ethernet.
3. وسط انتقال سلكي أو لاسلكي
4. قب Hub أو مبدل switch
5. هناك بعض الأدوات الأخرى تختلف حسب اختلاف نوعية الشبكة لكن المتطلبات الأساسية مذكورة في الأعلى

1. وهناك أنواع أخرى من الشبكات الكبرى قد تحتاج إلى مسير(router) لتربط بين شبكتين لها عنوان مختلف أو للربط بين مجموعة شبكات ظاهرية

VTP فممكن تسمية شبكة متصلة في بناء واحد فقط بشبكة محلية

1. في حال أردنا الإتصال بشبكة بعيدة فإننا نحتاج إلى مودم (CSU/DSU)وهو من أجهزة الشبكات الواسعة المهمة .

ملاحظة: لا يمكن تشبيه عمل القب Hob بعمل المبدل switch لأن المبدل أكثر تطورا وسرعة أداء من القب Hub

[عدل] تقسيم الشبكات

تقسم الشبكات إلى عدة أقسام حسب مدى الشبكة إلى :

• شبكة عريضة أو الشبكات الواسعة شبكات تستخدم للمسافات البعيدة مثل الانترنت
• الشبكات المحلية تستخدم لمسافات أقرب مثل الشبكات التي تستخدم في الجامعات.

[عدل] شبكة محلية

Local Area Network LAN

يغطي هذا النوع من الشبكات عادة المناطق الجغرافية الصغيرة مثل الجامعات أو أحد فروع الشركات الكبيرة أو شبكة الحاسوب في منزل ما.

عدد أجهزة الحاسوب في هذا النوع يتراوح على الأقل من جهازين إلى 500 ولربط هذه الأجهزة نحتاج إلى جهاز يسمى القب hub أو المبدل switch أي المركز أو الناقل ليعمل على ربط الأجهزة معا ويمكنها من الاتصال ببعضها البعض.

يستخدم لربط الأجهزة عادة في مثل هذا النوع من الشبكات أسلاك وهي من نوع خاص لنقل البيانات أو الأجهزة اللاسلكية.

يتمكن المتصل في الشبكة من رؤية المعلومات والملفات الموجودة على أجهزة الآخرين إن سمح له بذلك.

يستخدم هذا النوع عادة في المؤسسات الصغيرة والجامعات من أجل تسهيل العمل ونقل المعلومات المشتركة بين الأقسام بشكل سريع.

[عدل] نماذج الربط في الشبكات المحلية

النموذج الخطي : يستخدم لربط الأجهزة مع بعضها باستخام كابلات يبدأ بنقطة وينتهي بنقطة أخرى.

[عدل] شبكة عريضة

Wide Area Network WAN ومثال على ذلك انترنت لأنه يغطي معظم دول العالم من مشرقهِ إلى مغربهِ.

• تعريف للشبكة WAN: وهي كل الشبكات الممتدة على منطقة جغرافية واسعة وقد تكون مدينة أو قارة أو العالم بكامله

فهناك شبكات خاصة واسعة مثلا شركة لها أكثر من فرع في أنحاء العالم فهي عبارة عن شبكة واسعة ولها حاسوب مركزي و قاعدة بيانات خاصة بها ومن أهم الأجهزة المستخدمة في الشبكات الواسعة هي المسيرات (Router) حيث تقوم هذه الأجهزة بربط شبكات ذات عناوين IP مختلفة مع بعضها بواسطة موافيق (بروتوكولات )التسيير المتعددة

[عدل] شبكة شخصية

Personal Area Network - PAN

[عدل] شبكة تخزينية

Storage Area Network - SAN

[عدل] شبكات العواصم الكبرى

Metropolitan Area Network - MAN

هي عبارة عن ربط مجموعة من الشبكات المحلية (LAN) في منطقة واحدة و لتقريب صورتها لذهنك تخيل أن في شركة فيها مصنع ومبنى إداري ومبنى آخر فرعي كل مبنى فيه شبكة محلية (LAN) طبعا وعند ربط الثلاث مباني ببعضهم أصبحت شبكة عبارة عن شبكة MAN في منطقة واحدة. مثال آخر لها شبكة تربط فروع وأقسام جامعة واحدة ومثال آخر القرية الذكية في مصر.

ومن خصائص هذه الشبكة أنها تربط شبكة في منطقة من 20 كيلو متر إلى 100 كيلو متر.

[عدل] تاريخ الشبكات

تطوّرت الإنترنت نتيجة أبحاث بدأت في أوائل الستينيات حين عزمت وزارة الدفاع الأمريكية دخول مشروع ربط الحواسيب الرئيسية حينئذٍ والتابعة لوزارة الدفاع بالاتصال بعضها مع بعض؛ وذلك لتشكيل شبكة ذات عدة مراكز.

كان الهدف الرئيسي من المشروع هو حماية شبكة الاتصالات العسكرية في الولايات المتحدة، بحيث أنه عندما يتعرّض مركز من المراكز لضربة عسكرية فإن المراكزالأخرى تكون قادرة على إتمام عمليات الاتصال بطرق أخرى وغير مكترثة بما حدث لمركز أو مراكز مدمرة أي أنها شبكة تصلح نفسها بنفسها، والشبكة التي صممت عرفت باسم ARPANET)ِِِAِdvanced Research Project Agency Net).

في فترة الثمانينيات أخذت مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) الأمريكية National Science Foundation برنامجًا موسعًا لربط الحواسيب المركزية العملاقة مع ARPANET، وبدأت الجامعات ومراكز الأبحاث الأخرى في العالم الانضمام لهذه الشبكة ومن ثم تحولت إلى الإنترنت الذي نعرفه حاليا ...

[عدل] مراحل مهمة في تطوير الشبكات

السنة	الحدث
ماقبل عام 1900	اتصالات المسافات البعيدة بواسطة الرسائل والراكبين والحمام الزاجل والتلغارف الضوئي والتلغارف الكهربائي وإشارات الدخان.
التسعينيات من القرن التاسع عشر	إخترع غراهام بل الهاتف ، واتسعت خدمة الهاتف بشكل كبير.
1901	أول إرسال لاسلكي لماركوني عبر المحيط الأطلسي.
العشرينيات من القرن العشرين	إرسال AM (تعديل أقصى قيمة).
1939	إرسال FM (تعديل التردد).
الأربعينيات من القرن العشرين	كانت الحرب العالمية الثانية هي المحفز لتطوير المذياع و المياكروويف.
1947	اخترع كل من شوكلي وياردن و بريتين الترانزستور ذو الحالة الثابتة (شبه موصل).
1948	نشر كلود شانون كتاب النظرية الرياضية للإتصالات(a Mathematical Theory of Communication).
الخمسينيات من القرن العشرين	إختراع الدوائر المتكاملة.
1957	تم إنشاء وكالة (مشاريع الأبحاث المتقدمة) بواسطة وزارة الدفاع الأمريكية
الستينيات من القرن العشرين	اختراع الحواسيب المركزية .
1962	يعمل بول باران في RAND على شبكات تحويل الحزم.
1967	نشر لاري روبرتس أبحاث حول ARPANET (شبكة وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة).
1969	تم تأسيس ARPANET (شبكة وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة) .
السبعينيات من القرن العشرين	انتشار استخدام الدوائر الرقمية المتكاملة وظهور الحواسيب الشخصية الرقمية
1970	قامة جامعة هاواي بتطوير نظام ALOHANET.
1972	قام راي توملسون بإنشاء برنامج يقوم بإرسال رسائل البريد الإلكتورني.
1973	بدأ بوب كان وفينت سيرف العمل على ما أصبح لاحقا بـ TCP/IP ( ميفاق (بروتوكول) التحكم في الإنترنت) وظهرت الـ ARPANET (شبكة وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة) وكان لها اتصالات مع University College في لندن ، ومؤسسة الرادار الملكية في الساحة الدولية في النرويج.
1974	قامت شركة BBN بإفتتاح الـ Telnet ، وهو أول إصدار تجاري من ARPANET (شبكة وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة).
الثمانينات من القرن العشرين	إنتشار استخدام الحواسيب و الحواسيب الصغيرة التي تستخدم UNIX .
1981	تم إطلاق مصطلح الإنترنت على مجموعة متصلة من الشبكات .
1982	أصدرت (المنظمة الدولية لوضع المعايير) نموذج وموافيق (برتوكولات ) إتصال متبادل للأنظمة المفتوحة, وتختفي البرتوكولات ولكن يظل للنموذج تأثير كبير.
1983	أصبح ميفاق ( بروتوكول )التحكم في الإرسال / بروتوكول الإنترنت(TCP/IP) هو اللغة العالمية للإنترنت . انقسمن ARPANET إلى ARPANET و MILNET .
1984	تم تأسيس شركة سيسكو ، وبدأ تطوير العبّـارات والمسيرات (Routers) ، ظهرت خدمة اسم المجال تجاوز عدد مضيفي (مستخدمي) الإنترنت ألف.
1986	تم إنشاء TSFNET (شبكة موؤسسة العلوم الوطنية) ، وقد بلغت سرعة جزء الشبكة 56 كيلو بت في الثانية.
1987	تجاوز عدد مضيفي (مستخدمي) الإنترنت 10.000
1988	قامت وكالة (مشاريع أبحاث الدفاع المتقدمة) بتكوين فريق الإستجابة لطوارئ الحاسب.
1989	تجاوز عدد مضيفي (مستخدمي) الإنترنت 100.000
1990	أصبحت ARPANET (شبكة وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة) هي الإنترنت.
1991	نشأت شبكة الويب العالمية ( www ), قام تيم بيرنرز لي بتطوير كود (www) شبكة الويب العالمية (World Wide Web).
1992	تم وضع ميثاق مجتمع الإنترنت (ISOC) ، تجاوز عدد مضيفي (مستخدمي) الإنترنت 1.000.000
1993	أصبح MOSIC أول مستعرض ويب مستند إلى الرسوم متوفرا.
1994	ظهور برنامج Netscape Navigator .
1996	تجواز عدد مضيفي (مستخدمي) الإنترنت عشرة ملايين ، غطت شبكة الإنترنت الكرة الأرضية.
1997	تم تأسيس مكتب الأرقام الأمريكي (ARIN) ، ظهرت الإنترنت 2 .
من أواخر التسعينيات من القرن العشرين وحتى الآن	يتضاعف عدد مستخدمي الإنترنت كل ستة أشهر (زيادة أ ُسّية)
1998	شركة سيسكو تحقق 70% أرباح من الإنترنت وتبدأ برامج التدريب الأكاديمي للشبكات.
1999	نشر جزء الشبكة الرئيسي للإنترنت الإصدار رقم 6 (الإصدار السادس من بروتوكول الإنترنت IPv6).
2001	تجاوز عدد مضيفي (مستخدمي) الإنترنت 110 مليون.

[عدل] وصلات خارجية

• التاريخ العلمي للشبكات
• واي فاي عرب

طرق الاتصال بالانترنت
إتصال هاتفي • ISDN • DSL • كيبل • Wi-Fi • اتصال فضائي • ليف بصري • خطوط الطاقة