بحث حول شبكات الاتصال

نقدم لكم بحث حول شبكات الاتصال على موقعنا حيث نقوم بتوفير العديد من الشروحات من التعريف والأنواع والإستخدامات وحتى الأجهزة التي تخدم الشبكات بجميع أنواعها, وإذا كنت تتسأل عن كلمة شبكة فهي مشتقة من الكلمة اللاتينية “nodus”, وتعني الاتصال أو العقدة. في الأصل, تم تطبيق المصطلح على المفهوم المادي للخطوط المتقاطعة التي ترتبط بتشكيل شبكة الإنترنت, تابع معنا بحث حول شبكات الاتصال على موقع المتميزون للتعرف على المزيد من المعلومات.

تعريف الشبكات

الشبكة عبارة عن مجموعة من العقد (وهي أجهزة منطقية أو مادية مثل أجهزة الكمبيوتر وأجهزة التوجيه والهوائيات) التي يمكن ربطها ببعضها البعض عن طريق قنوات الاتصال. يمكن أن تنتمي هذه الأجهزة إلى مؤسسات مختلفة وعادة ما تستخدم بروتوكولات الاتصالات المشتركة لإرسال البيانات فيما بينها. نظرًا لأن الشبكات تتكون من العديد من العقد مع الترابط فيما بينها, فإنها تشكل نظامًا مغلقًا حيث يحد الاتصال والطاقة من عدد الكيانات التي يمكنها الدخول أو الخروج دون إذن.

تحتوي الشبكة على ثلاثة مكونات رئيسية: البنية التحتية المادية ونقاط النهاية على الشبكة والأقران في الشبكة. تتكون البنية التحتية المادية من أجهزة مثل الأسلاك أو الكابلات التي تربط أنظمة مختلفة فعليًا على شبكة محلية (LAN). نقاط النهاية على نفس الشبكة المحلية متصلة بهذه الأسلاك أو الكابلات. النظراء في الشبكة هم الكيانات التي تتواصل مع بعضها البعض, دون أي اتصال مادي.

مفتاح الشبكة هو جهاز بعيد يربط ويفصل الشبكات. جهاز التوجيه هو جهاز وسيط بين شبكة LAN والإنترنت. الإنترنت غير متصل فعليًا بأي شيء, ولكنه يتكون من العديد من الشبكات المترابطة جميعها بواسطة أجهزة التوجيه. يمكن وضع جهاز التوجيه في منتصف أي شبكتين طالما أنهما متصلتان ببعضهما البعض. تقوم أجهزة التوجيه بتوصيل الشبكات الفردية ببعضها البعض, وتسمح الاتصالات من نظير إلى نظير لجهازين أو أكثر بالاتصال مباشرة بدون أجهزة وسيطة خارجية مثل أجهزة التوجيه أو المحولات بينهما (المعروفة باسم الاتصال المباشر).

الكمبيوتر هو نقطة نهاية على الشبكة. الخادم هو نقطة نهاية توفر خدمات للعملاء, ويمكن أن يكون موجودًا فعليًا بالقرب من أجهزة الكمبيوتر الأخرى. العملاء هم نقاط النهاية التي تطلب خدمات من الخوادم. يعد نموذج خادم العميل أحد أكثر النماذج المعتمدة على نطاق واسع في الحوسبة لأنه يسمح لمقدمي الخدمات باستخدام خبراتهم لتصميم وتنفيذ ميزات جديدة, مع السماح لمطوري البرامج الذين يكتبون برامج للخادم بتركيز وقتهم وطاقتهم على الفرد. الميزات التي يهتمون بها.

تسمح تقنيات “نظير إلى نظير” (أو “P2P”) لمستخدمين أو أكثر بالاتصال مباشرة ببعضهم البعض على شبكة المنطقة المحلية دون المرور عبر وسيط مثل المحول أو جهاز التوجيه. عندما يريد مستخدم على إحدى الشبكات الاتصال بمستخدم آخر على شبكة ثانية, يتم إنشاء الاتصال تلقائيًا. يمكن أيضًا استخدام هذه التقنية من قبل مستخدمين اثنين على نفس الشبكة, بدون أجهزة وسيطة. من الشائع أن يقوم اثنان من الزملاء بإنشاء اتصال مباشر عندما تكون مستويات نشاطهم منخفضة. ومع ذلك, عندما يتصل كلاهما بالإنترنت في نفس الوقت, فقد يرغبان في البقاء على اتصال بسبب تعزيز الأداء الذي يأتي مع الاتصال المباشر.

عندما لا يتوفر عرض نطاق ترددي كافٍ أو يتوفر عدد كافٍ من موجهات الإنترنت, تستخدم بعض الشبكات أجهزة وسيطة تسمى “بوابات”. البوابة عبارة عن جهاز مادي أو افتراضي يربط شبكات مختلفة باستخدام بروتوكولات شبكات مختلفة ويسمح لها بالاتصال ببعضها البعض.

كيف تعمل شبكات الاتصال

تتكون الكابلات الموجودة على الإنترنت من أسلاك نحاسية ملتوية ؛ هذه تحمل حزم بروتوكول الإنترنت (IP) ذهابًا وإيابًا. تتكون الشبكة من أجهزة توجيه مختلفة تساعد في توزيع حزم IP عبر الإنترنت عن طريق تقسيمها إلى أجزاء أصغر تسمى “الحزم” قبل إرسالها إلى جهاز التوجيه التالي في الشبكة. يتم أيضًا تكوين أجهزة التوجيه لتحديد المكان المخصص لحزمة IP, عندما يتلقى جهاز التوجيه حزمة IP, فإنه ينظر إلى عنوان وجهته ويكتشف الطريقة التي يجب أن يرسلها بها من هناك. عادةً عندما تحتاج رسالة إلى الانتقال من النقطة أ إلى النقطة ب على شبكة ذات مسار واحد, مثل شبكة إيثرنت أو شبكة لاسلكية 802.11, سيتم تقسيم الرسالة إلى أجزاء أصغر تسمى “حزم”.

ثم يعمل جهاز التوجيه في طريقه عبر هذه الأجزاء بحثًا عن الحزمة الأخيرة التي تحتوي على جميع المعلومات اللازمة لتسليم الرسالة بنجاح. تسمى عملية العثور على هذه الحزمة “التجزئة” وعادة ما تتم على جهاز مثل بطاقة Ethernet أو نقطة وصول 802.11. عند تنفيذ مسار التتبع من جهاز الكمبيوتر الخاص بك إلى Google, فهناك 3 طرق مختلفة تسلكها أجهزة التوجيه على طول الطريق وترسل كل خطوة سلسلة من الحزم التي تحتاجها لتقسيمها إلى أجزاء أصغر قبل أن تتمكن من الاستمرار في طريقها إلى بيانات Google مركز في ولاية كاليفورنيا.

عندما يتلقى جهاز التوجيه حزمة IP, فإنه ينظر إلى عنوان وجهته ويكتشف الطريقة التي يجب أن يرسلها بها من هناك. عادة عندما تحتاج رسالة إلى الانتقال من النقطة أ إلى النقطة ب على شبكة ذات مسار واحد, مثل شبكة إيثرنت أو شبكة لاسلكية 802.11, سيتم تقسيم الرسالة إلى أجزاء أصغر تسمى “حزم”. ثم يعمل جهاز التوجيه في طريقه عبر هذه الأجزاء بحثًا عن الحزمة الأخيرة التي تحتوي على جميع المعلومات اللازمة لتسليم الرسالة بنجاح. تسمى عملية العثور على هذه الحزمة “التجزئة” وعادة ما تتم على جهاز مثل بطاقة Ethernet أو نقطة وصول 802.11.

عند تنفيذ مسار التتبع من جهاز الكمبيوتر الخاص بك إلى Google, فهناك 3 طرق مختلفة تسلكها أجهزة التوجيه على طول الطريق وترسل كل خطوة سلسلة من الحزم التي تحتاجها لتقسيمها إلى أجزاء أصغر قبل أن تتمكن من الاستمرار في طريقها إلى بيانات Google مركز في ولاية كاليفورنيا.

يتكون الإنترنت من العديد من الشبكات, وهذا يقودنا إلى التساؤل “ما الذي تتكون منه الشبكة؟” الشبكة هي مجرد مجموعة من أجهزة الكمبيوتر أو الأجهزة المتصلة ببعضها والتي تشترك في نفس نوع الاتصال. تحتوي الشبكات على العديد من أنواع الاتصالات المختلفة وتختلف طرق عملها باختلاف شيء مثل الموارد المتاحة (النطاق الترددي) بين العقد وكيفية تمرير الحزم بينها.

أشكال الشبكات

1) الشبكة الحلقية

غالبًا ما تستخدم الهياكل الحلقية في المناطق الريفية التي لا توجد بها شبكات طاقة كهربائية. يلزم وجود جهاز مركزي للإرسال, ولكن لا يوجد جهاز محدد يحتاج إلى كهرباء أو اتصال بالشبكة.

2) الشبكة الهجينة

تحدث الهياكل الهجينة عندما يكون للشبكات اتصالات نجمية وحلقة. يمكن أن تكون هذه الاتصالات إما زائدة عن الحاجة أو غير زائدة عن الحاجة, مما يعني أنها تحتاج إلى جميع الروابط حتى تعمل بشكل صحيح.

3) الشبكات المتداخلة أو الشعرية

تتضمن البنية الشبكية استخدام الأجهزة اللاسلكية لتوصيل العقد الأخرى الأكثر ثباتًا على الشبكة. هناك نوعان من الشبكات اللاسلكية: الشبكات اللاسلكية ذات الوضع المخصص والبنية التحتية (تكون الأخيرة أكثر شيوعًا).

4) الشبكة النجمية

تعد طبولوجيا النجوم هي الأكثر شيوعًا بين جميع بنى الشبكات. تتكون الشبكة من محور رئيسي مع وصلات متعددة بمحطات العمل. هناك العديد من الاختلافات في طوبولوجيا النجوم:

الاختلافات الرئيسية بينها هي الجهاز أو الأجهزة التي لها اتصالات متعددة وأي جهاز أو أجهزة تتصل مباشرة بالعمود الفقري (تعمل المحاور والمفاتيح كنوع من العمود الفقري). مثال على ذلك هو طوبولوجيا الحافلة النجمية, حيث يتم أيضًا توصيل “النجمة” بحافلة إضافية (على غرار العمود الفقري).

5) الشبكة الشجرية

طوبولوجيا الشجرة هي نوع معين من الشبكات التي يتم تنظيمها بطريقة هرمية. يتميز هذا الشكل من الشبكات بعدد من أجهزة الشبكات المترابطة من خلال مستويين. يتكون المستوى الأول من عقدة مركزية واحدة, أو ما يمكن الإشارة إليه على أنه “محور”, مما يجعل من الممكن لجميع أجهزة طوبولوجيا الشجرة الاتصال ببعضها البعض. المستوى الثاني يتكون من العقد الفردية نفسها, وتجدر الإشارة إلى أن هذا المستوى يمثل شبكة الاتصال الفعلية.

أنواع الشبكات

1. Hans
2. LAN
3. CAN
4. WANs
5. MANs

ستتناول هذه المقالة الأنواع المختلفة للشبكات وما يتم استخدامها من أجله. ليس ذلك فحسب, بل سيتطرق أيضًا إلى كيفية معرفة نوع الشبكة التي يتصل بها جهاز الكمبيوتر الخاص بك وما هي الخيارات المختلفة التي يمكنك تغييرها من أجل الاتصال بهذه الشبكة.

النوع الأول من الشبكات الذي سنناقشه هو شبكات HAN أو شبكات المنطقة المحلية. توجد هذه الشبكات عادةً في المنازل حيث تساعد الأجهزة مثل أجهزة التوجيه والمحولات في توصيل الأجهزة معًا ونقل البيانات من جهاز إلى آخر.

التالي هو الشبكات المحلية, أو شبكات المنطقة المحلية التي قد تكون سلكية أو لاسلكية (على الرغم من أن هذا على الأرجح لاسلكي). تم العثور على الشبكات المحلية في الأعمال التجارية وكذلك المنازل, ولكن ليس بقدر ما هو HAN. الغرض الأساسي من الشبكات المحلية هو توصيل أجهزة الكمبيوتر لنقل البيانات, على الرغم من أنه يمكنك أيضًا توصيل طابعة بشبكة LAN الخاصة بها.

النوع الأخير هو حافلات CAN أو شبكة منطقة التحكم. تم تصميم هذه الشبكة لتستخدم في المصانع والمباني الكبيرة التي تحتوي على أجهزة متعددة تحتاج إلى التواصل مع بعضها البعض لأداء عمليات الإنتاج. هذه الشبكات سلكية وتُستخدم عادةً لإرسال المعلومات ذهابًا وإيابًا بين الأجهزة المختلفة لإعطائهم التعليمات التي يحتاجون إلى اتباعها أثناء أداء مهامهم

لكن CAN لا تقوم فقط بتوصيل أجهزة متعددة معًا ؛ يتحكم في تلك الأجهزة لمساعدتهم على أداء المهام التي يتعين عليهم القيام بها. يستخدم ناقل CAN بشكل شائع في الآلات التي تتحكم في الروبوتات, أو أي نوع من الأجهزة الروبوتية.

التالي هو WANs أو شبكات المنطقة الواسعة كما يطلق عليها غالبًا. توجد هذه الشبكات في المكاتب والشركات, لكنها لا تقتصر على هذه الأماكن حيث يمكن استخدامها في أي مكان يوجد به خادم. عادة ما يتم توصيل شبكات المنطقة الواسعة من خلال خطوط خاصة أقصر من خطوط الهاتف التقليدية بحيث يمكن أن تتحرك حركة مرور الشبكة بشكل أسرع وأكثر كفاءة. ومع ذلك, لا يتم توصيل جميع شبكات WAN من خلال خطوط خاصة. بعضها متصل بدلاً من ذلك عبر الإنترنت وهو ما تجده في حالة استخدام الإنترنت كشبكة WAN.

أخيرًا, نأتي إلى شبكات MANs أو Metropolitan Area Networks التي توجد في الغالب في المستشفيات والحرم الجامعي والمكاتب الحكومية حيث يوجد أكثر من مبنى واحد يحتاج إلى توصيل سلكي معًا. تم تصميم هذه الشبكات لتوصيل أجهزة الكمبيوتر الموجودة في مبانٍ منفصلة تنتمي إلى نفس المؤسسة أو الشركة بحيث يمكن نقل البيانات من مكان إلى آخر دون الحاجة إلى المرور عبر خطوط الهاتف التي يمكن أن تستغرق وقتًا أطول بكثير من أنواع اتصالات الشبكة الأخرى.

الفرق بين الشبكات السلكية واللاسلكية

تتمتع الشبكات اللاسلكية ببعض الفوائد المتميزة على الشبكات السلكية والعكس صحيح. ستنظر هذه المقالة في الاختلافات بين الاثنين بالتفصيل, بالإضافة إلى فحص إيجابياتهم وسلبياتهم, حتى تتمكن من تحديد ما هو مناسب لك.

1. لا تحتاج اتصالات الشبكة اللاسلكية إلى كابل لتعمل, مما يجعلها مثالية للأجهزة المحمولة مثل أجهزة اللابتوب أو الأجهزة اللوحية – وهذا يعني أيضًا أنه من الصعب التشويش عليها.
2. يمكن إضافة الأجهزة المتصلة لاسلكيًا إلى الشبكة في أي وقت ويمكن للعديد من الأجهزة مشاركة اتصال واحد أكثر مما يسمح به النظام السلكي – وهذا يؤدي إلى زيادة الأمان.
3. تعد الشبكات اللاسلكية أفضل للاستخدام الخاص لأنه لا يمكن الاستفادة من إشارات الراديو على عكس التوصيلات السلكية. من ناحية أخرى…
4. الشبكات السلكية أكثر أمانًا لأنه لا يمكن اختراق الكابلات.
   5 . غالبًا ما تتطلب الأنظمة اللاسلكية الكثير من البنية التحتية مثل نقاط الوصول للعمل, مما يجعلها باهظة الثمن ويصعب تثبيتها.
5. لا تستهلك الأنظمة السلكية الكثير من الطاقة ويمكن توصيلها بأي مقبس عادي.
   7 . يمكن للشبكات السلكية نقل بيانات أكثر بكثير في أي وقت من الشبكات اللاسلكية – فهي مثالية لدفق الفيديو عالي الدقة أو ممارسة الألعاب عبر الإنترنت.
   8 . يمكن للإشارات اللاسلكية أن تنتقل لمسافات أبعد دون أن تفقد جودتها مقارنة بالشبكات السلكية, لذا فهي مثالية إذا كان لديك عقار أكبر أو تقوم بأعمال تجارية على مسافات طويلة.
   9 . لا تعمل الشبكات اللاسلكية في كل مكان لأنها لا توفر التغطية إلا إذا كانت هناك محطة إرسال قريبة. هذا يعني أنه إذا كنت في منطقة نائية, أو كنت تعيش في منزل به الكثير من المعادن في الخارج, فقد لا تعمل شبكتك على الإطلاق.
6. تتمتع الشبكات السلكية بميزة الأمان المحسن عند استخدام الأجهزة اللاسلكية لأنها لا تزال متصلة بالأسلاك وبالتالي لا يمكن اختراقها.

أجهزة اتصال الشبكات

يوجد العديد من الأجهزة التي تعمل بدورها في تنقل الشبكات بين بعضها البعض وسوف نقوم بتقديمها لكم ضمن هذا البحث عن شبكات الاتصال.

المكرر Repeater

هو جهاز يساعد على زيادة نطاق الشبكة الحالية. أجهزة إعادة الإرسال ليست ذكية ولا يمكن استخدامها لتقسيم الشبكات إلى أجزاء, ولكنها يمكن أن تساعد في توسيع منطقة التغطية لشبكة لاسلكية عن طريق التقاط إشاراتها وإعادة إرسالها. يمكنك استخدام مكرر إذا كان لديك جهاز توجيه أو بوابة قياسي, لكنه لا يدعم أجهزة Wireless-N أو Wireless-AC (IEEE 802.11a / b / g / n)

المحول Switch

يستخدم المحول بشكل أساسي لتحسين الوصول المحلي إلى الموارد داخل بيئة المكتب. يوفر المحول نقلًا عالي السرعة للبيانات بين الخوادم ومحطات العمل وأنواع أخرى من معدات الحوسبة في المبنى الخاص بك.

إذا كنت بحاجة إلى توصيل أكثر من جهاز متصل بالشبكة, فاتصل بمحول. يوفر المحول نقلًا عالي السرعة للبيانات بين الخوادم ومحطات العمل, حتى إذا كانت الأجهزة الموجودة في باقي المبنى الخاص بك لا تدعم هذا النوع من الاتصال على الشبكة المحلية.

إذا كنت تحاول فقط ربط أجهزة الكمبيوتر في منزلك, فلا داعي لمحول. النوعان الرئيسيان من المفاتيح هما:

1. محول إيثرنت سريع 10/100 ميجابت في الثانية أو محول جيجابت إيثرنت باستخدام معيار IEEE 802.3 Ethernet
2. ثنائي الاتجاه (كامل / نصف) محول غير مُدار بتبديل 4 منافذ جيجابت باستخدام معيار IEEE 802.3ab

جهاز التوجيه أو الراوترRouter

هو جهاز شبكة يستخدم لربط شبكتين أو أكثر معًا. إنه يعمل عن طريق استخدام المعلومات الموجودة في رأس الحزمة لتحديد أفضل مسار لإعادة توجيه الحزمة نحو وجهتها. للقيام بذلك, يستخدم جهاز التوجيه جدول التوجيه الخاص به, والذي يقوم بإنشائه باستخدام بروتوكول التوجيه الخاص به, والذي يمكن أن يكون ثابتًا أو ديناميكيًا. يوجه جهاز التوجيه حركة المرور بين الشبكات عن طريق إرسال إشارات إلى الجهاز الوجهة عبر الوسيط الأنسب (كبل LAN وراديو WiFi ومجموعة المودم).

يوجه جهاز التوجيه حركة المرور الموجهة لشبكة أخرى مع السماح لأجهزة وخدمات الشبكة المحلية باستخدام الشبكة. تُستخدم أجهزة التوجيه بشكل أساسي كنقطة وصول إلى الإنترنت ولحمايتك من الوصول غير المصرح به.

الخاتمة

وإلى هنا نختم معكم بحث حول شبكات الاتصال ونتمنى أن يكون المقال مفيد وقد نال على إعجابكم في الحصول على المعلومات التي تريدون الوصول إليها من خلال محرك البحث جوجل, ويمكنكم الإطلاع على قسم اتصالات المتوفر على موقعنا الإلكتروني, كام معكم موقع المتميزون في بحث حول شبكات الاتصال وإلى اللقاء.