أساسيات شبكات الأتصالات والانترنت

أساسيات شبكات الاتصالات

مكونات شبكات الاتصالات

طبقات OSI Models

نوضح بمقالنا بعض المفاهيم التى قد يجد البعض صعوبة فيى معرفتها فيما يتعلق بشبكات الاتصال والانترنت.

شبكة الإنترنت

لم يعدْ بإمكانِ المؤسّسات والشركات والمدارس والمنظّمات وكلِّ ما يتعلّقُ بالتنظيم والإدارة والعمل

والتعليم العملُ دون اللجوء إلى الإنترنت، فالعمل بالاستناد إلى الطرق التقليدية دون الرجوع للإنترنت

سيؤخر من هذه المؤسسة أيًّا كانت، لذا انطلقت العديد من التخصصات العلميّة والتكنولوجيّة في الجامعات

كهندسة الاتصالات والحاسوب والبرمجيات، والتي تُعنى بدراسة أساسيات الشبكات والاتصالات

وتعمل على تصميمها وإدارة سير عملها وحل مشاكلها، لذا في هذا المقال سيتم تسليط الضوء

على أساسيات الشبكات الواجب معرفتها لكل من يبحث في هذا المجال.

أساسيات الشبكات

بالطبع ليس من المنصف أن يغطّي هذا النص موضوع أساسيات الشبكات ويشمله، ولكنه يوضح النقاط الرئيسية

فيما يتعلق بفهم أساسيات الشبكات لأجل تطبيقها والتعامل معها، مع العلم بأن كل نقطة من هذه النقاط

تُشكِّل علمًا كاملًا وبحرًا من النظريات التي شرحتها الأبحاث والكتب والمقالات العلمية الضخمة،

ولمعرفة أساسيات الشبكات يجب معرفة مكوناتها والأجهزة في داخلها وطبيعة المهام التي تقوم بها،

يُذكر من ذلك ما يأتي:

• الخادم Server: هو كومبيوتر أو جهاز في الشبكة مسؤول عن حفظ البيانات المتعلقة بالشبكة ويعمل على مدار الساعة وعلى مدار الأسبوع، وقد تُضاف إليه مهام أخرى بالإضافة إلى هذه المهمة وبناءً على التصميم المطلوب.
• العميل Client: مجموعة التطبيقات التي تعمل على أجهزة الكومبيوتر الشخصية أو محطات العمل وتعتمد بصورة أساسية على الخادم لأداء مَهامها.
• الأجهزة Devices: ليس بالضرورة المقصود بهذا جهاز الكومبيوتر بصورته المتكاملة، إنما الأجهزة التي بداخل الكومبيوتر مثل: CD-ROM drive وmodem والطابعات وغيرها.
• الوسط الناقل Transmission Media: ويتضمن ذلك طريقة التوصيل الفيزيائية داخل الشبكة، كطبيعة الأسلاك والكيبلات المستعملة مثل: twisted-pair cable, coaxial cable, fiber optic cable وغيرها.
• نظام الشبكة التشغيلي Network Operating System: تتضمن مهام خاصة لربط الأجهزة والكومبيوترات على شبكة محلية LAN.
• نظام التشغيل Operating systems: وهي الأنظمة والتطبيقات التي تدير عمل الجهاز وتدير عمل المهام الأساسية له، وهذا النوع مثلًا من أساسيات الشبكات التي يديرها مهندسو الحاسوب والبرمجيات بالذات، مثال ذلك Windows.
• بطاقة دخول الشبكة Network Interface Card-NIC: بطاقة ممتدة يتم إدخالها إلى الكومبيوتر وتسمح له بالاتصال بالشبكة.
• أجهزة التوصيل Connection Devices: للتمكن من فهم أساسيات الشبكات بصورة واضحة يجب الاطلاع على هذه الأجهزة التي تنظم نقل الحزم والبيانات بين الأجهزة والشبكات، وتقسم إلى 5 أنواع رئيسة هي:

1. Hub: يحتوي على عدة مداخل كل مدخل متصل بجهاز معين، حين تصلها حزمة معينة تنسخها وتوزعها على جميع الأجهزة الموصولة على هذه المداخل.
2. Switch: وهو أذكى من الـHub، ينقّح البيانات والحزم التي تصله ويعرف أين هي موجهّة بالتحديد وذلك بمعرفة الـ mac address للوجهة وثم إرسال النسخة فقط لها دون عرضها على جميع الأجهزة.
3. Router: يعمل بالاعتماد على ip address ويستطيع ربط أكثر من شبكة محلية معًا على العكس من الـ switch الذي يعمل فقط على مستوى الشبكة المحلية الواحدة، من أهم أساسيات الشبكات هو معرفة مبدأ عمل الراوتر وكيف ينظم عملية نقل البيانات ويوفر السرية والتشفير والأمان والدقة لسير العملية الاتصالاتية.
4. Gateway: ببساطة هي النقطة في الشبكة التي تخدم المدخل لشبكة أخرى، ومن اسمها فهي البوابة بين شبكة وأخرى.
5. Bridge: الجسر الذي يربط بين شبكتين محليتين أو بين شريحتين داخل الشبكة المحلية نفسها تستخدمان نفس البروتوكول protocol.

• Channel Service Unit/Digital Service Unit: يتم ربط هذيْن الجهازين معًا في جهاز واحد والمهمة الأساسية منه هو الربط الرقميّ لنهايات الأجهزة.
• ISDN Adapter: وهو ما يربط جهاز الكومبيوتر بالاتصال الرقمي، يشبه إلى حد كبير الـmodem، إلا أن الأخير يستخدم الاتصالات التماثلية في التضمين وفك التضمين.
• Modem: وهي اختصار لـmodulator demodulator أي الجهاز الذي يعمل على تضمين الإشارة التماثلية وفك تضمينها بنفس الوقت.
• Access Point: وهي إما جهاز أو برنامج يعمل كمحطة لتوفير الاتصال اللاسلكي للأجهزة بشبكة محلية سلكية.
• Firewall: هو نظام مصمم كخط دفاع من الفيروسات الرقمية التي تدمر الأجهزة والأنظمة، ويتم تصميمه لحماية الجزأين Hardware and Software.

طبقات الـ OSI

من أهم الأمور التي يجب على مصمم الشبكة ودارسها ومن يحل مشاكلها أن يعيها ما يعرف بالـ OSI Models،

وهو تركيب طبقي افتراضي تم الاتفاق عليه لرصد عملية انتقال البيانات وتتبع أي مشكلة يتعرض لها النظام،

وفهم هذا الموديل يسهّل فهم أساسيات الشبكات وكل ما يتعلق بها من بروتوكولات وأجهزة، ويتكون من 7 طبقات هي:

• Physical Layer.
• Data Link Layer.
• Network Layer.
• Transport Layer.
• Session Layer.
• Presentation Layer.
• Application Layer.