دروس مبسطه فى الشبكات 1

دروس مبسطه فى الشبكات


دروس مبسطه عن الشبكات بشكل عام ومقدمه عن الحاسب الآلي
وكذلك الإعداد التي يتعامل معها الحاسب وكذلك بعض أوامر أجهزة التوجيه وعمليات
الأقنعة الفرعية للشبكات

مقدمة عامة عن الحاسب

تعريف الحاسب

هو عبارة عن جهاز إلكتروني يقوم باستقبال البيانات الحاسب
ومن ثم معالجتها ومن ثم تخزينها أو إظهارها للمستخدم بصورة أخرى .
وطبعاً لابد للحاسب إذا أراد أن يقوم بتلك الوظائف من أجهزة خاصة
تساعده على فعل ذلك ، فهناك أجهزة خاصة للإدخال وأخرى للمعالجة
وثالثة للتخزين ..إلخ
وإذا نظرنا للحاسب نظرة شاملة نجد أن الحاسب يقوم ليس فقط باستقبال
البيانات ومن ثم معالجتها حسب رغبتنا وإخراج نتائج عملية المعالجة و
تخزينها بل يمكنه أيضاً نقلها إلى جهاز حاسب آخر أي تبادل المعلومات
بين الحاسبات وبعضها أي تكوين ما يسمى بالشبكات.




التركيبة العامة للحاسب

يتكون الحاسب من قسمين رئيسيين:
العتاد و البرامج

العتاد:
أجهزة الإدخال : لوحة المفاتيح ، الفأرة ، بطاقة الصوت ، الماسحة الضوئية ،
عصى الألعاب- وهي لتمكن المستخدم من إدخال البيانات.
أجهزة المعالجة : المعالج ، الذاكرة العشوائية .
أجهزة الإخراج : الشاشة ، بطاقة الفيديو ، الطابعة ، بطاقة الصوت ،
السماعات -وهي لتظهر للمستخدم البيانات بعد معالجتها.
أجهزة التخزين : القرص الصلب ، القرص المرن ، القرص المدمج ،
وسائط النسخ الاحتياطي والأرشفة و وسائط التخزين المتنقلة (محركات
أقراص خارجية) -وهي لتسمح للمستخدم بأن يخزن البيانات سواء قبل
معالجتها أو بعدها ليسترجعها في وقت لاحق.
أجهزة التشبيك : بطاقة الشبكة ، المودم -وهي لتمكن المستخدم من تبادل
المعلومات مع الحاسبات الأخرى (الشبكات).
الجهاز الذي يربط هذه المكونات جميعاً : اللوحة الأم.


البرامج :
وهي عبارة عن التعليمات التي توجه العتاد لعمل ما يريده المبرمج وبالتالي
عمل الغرض الذي من أجله كتب البرنامج .

**************

الأعداد العشرية , الثنائية , الست عشرية

الأهداف :

* معرفة الرموز في النظام العشري و الثنائي و السداسي عشري .
* تحويل الأرقام من أي نظام إلى أي نظام .

يوجد العديد من نظم عددية كل حسب استعمالاته
العشرية
الثنائية
النظام الست عشري

النظام العشري
يستخدم هذا النظام العشري 10 رموز وهي 0,1.2.3.4,5,6,7,8,9
وهو نظام ذي أساس 10
أي رقم يكتب في هذا النظام تحتوي رموزه على عدد من هذه الرموز
العشر فقط
الرموز التي تكتب كل حسب موقعه في السلسلة يتحصل على نسبة من
الأساس للنظام العشري

النظام الثنائي
يحتوي النظام الثنائي على رمزين ( 0,1 )وهو ذا اساس 2 و الألأعداد
تتكون من رقمين فقط أسفار و آحاد
التحويل من النظام العشري إلي النظام الثنائي
مثال 1




النظام السداسي عشر
يحتوي هذا النظام على 16 رمز
,0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 A,B,C,D,E,F
يتمثل أي رقم بواسطة عدد من هذه الرموز فقط
التحويل من النظام العشري إلي النظام الست عشري
مثال 2



التحويل من النظام الست عشري الى النظام الثنائي




***

حساب سرعة نقل البيانات

الهدف:

* التعرف على معنى عرض النطاق أو سرعة نقل البيانات
* التحكم في سرعة نقل البيانات
* العوامل المؤثرة على سرعة نقل البيانات


لتنفيذ أي أمر أو تطبيق يحول الكمبيوتر الأوامر إلى سلسلة من أصفار و آحاد
لإمكانية معالجتها ثم تحول إلى بتات لمعالجة على صيغة يستطيع أن فهمها ويتعامل معها المستخدم .

* يتكون الكمبيوتر من دوائر رقمية وشرائح مصممة لكي تعمل وتتعامل مع إشارات ثنائية صفر وواحد.


***

عرض النطاق أو ما يسمى بـ Bandwidth

هي : قيمة تستخدم لقياس كمية المعلومات المرسلة أو
المستقبلة خلال فترة من الزمن لذلك فوحدة عرض النطاق
فهي عدد البتات المرسلة أو المستقبلة في الثانية الواحدة ل
Bits Per Second (bps)
T=s/BW
T :الزمن المستغرق لنقل البيانات
S :حجم البيانات
BW : المستخدم

* هل أن الزمن الذي نتحصل عليه من الحساب النظري ل T=s/BW
هو الزمن المستغرق فعليا لنقل البيانات و لماذا؟
الجواب :لا
لأنه هناك عدة عوامل يتوقف عليها هذا الحساب وهي :

* الأجهزة المستخدمة في ربط الشبكات


* نوع البيانات المرسلة


* الطبوغرافية المستخدمة


* عدد مستخدمي الشبكة


* حالة وإمكانيات محطة العمل


* نوع البروتوكول المستخدم

***************
شبكات الحاسب

تعريف الشبكات :
اقتباس:
تتكون شبكة الحواسيب من جهازين على الأقل متصلين ببعضهما ، مع


إمكانية تبادل البيانات والمعلومات بينهما ،حيث تسمح هذه الشبكات بتبادل


( معلومات ، تطبيقات , ملفات , البيانات و الموارد الحاسوبية مثل الطابعة )


و تسمح للمستخدمين أيضا بالتواصل الفوري.



في البداية دعونا نتخيل وضع الحاسوب بدون وجود شبكات ، في هذه الحالة
كيف سنتبادل البيانات؟
سنحتاج إلى مئات الأقراص اللينة لنقل المعلومات من جهاز إلى آخر مما
يسبب هدرا كبيرا للوقت و الجهد ، و مثال آخر إذا كان لدينا طابعة واحدة
و عدة أجهزة كمبيوتر في هذه الحال إذا أردنا الطباعة فإما سنقوم
بالوقف في طابور انتظار على الجهاز الموصل بالطابعة ، أو سنقوم بنقل
الطابعة إلى كل مستخدم ليوصلها إلى جهازه ليطبع ما يريد و في كلا
الأمرين عناء كبير ، و من هنا نرى أن تقنية التشبيك قد تطورت لسد
الحاجة المتنامية لتبادل المعلومات و الموارد بشكل فعال.

و هكذا انبثق نوعان من المحاسبة الإلكترونية :
Centralized Computing المحاسبة المركزية
Distributed Computing المحاسبة الموزعة

تصنيف الشبكات

التصنيف حسب المسافة

الشبكة المحلية
Local Area Network (LAN)

ف بداية ظهور الشبكات كانت تتكون من عدد قليل من الأجهزة ربما لا يتجاوز
العشرة، ومتصل معها جهاز طباعة، هذا النوع من التشبيك أصبح يعرف ب
(LAN) Local Area Network
أو شبكة النطاق المحلي، و بالرغم من أن التقنية الحالية
تسمح للشبكات المحلية بالتكيف و التعامل مع عدد اكبر بكثير من المستخدمين إلا أنها مازالت
تعمل ضمن مساحة محدودة فشبكات LAN في العادة تكون محتواة داخل ، مكتب، أو مجموعة
من المكاتب داخل بناية واحدة, و تقدم هذه الشبكات في وقتنا الحالي
سرعة كبيرة لتبادل البيانات و الموارد مما يشعر المستخدم بأن هذه الموارد موجودة على جهازه الشخصي .

الشبكة المتوسطة
شبكات نطاق المدن أو
(MAN) Metropolitan Area Networks

التي تعتبر نوع آخر في تصنيف الشبكات تقوم على تقنية شبكات LAN
ولكن تعمل بسرعات فائقة وتستخدم في العادة ألياف ضوئية كوسائط اتصال،
و هي عادة تغطي مساحة واسعة تتراوح بين 20 إلى 100 كيلومتر.

اقتباس:
شبكات النطاق الواسع


Wide Area Network (WAN



في بداية ظهور الشبكات لم تتمكن شبكات LAN من دعم احتياجات الشبكة
للشركات الكبيرة التي تتوزع مكاتبها على مساحات شاسعة ربما على مستوى
عدة دول ، لهذا كان لابد من تطوير نوع جديد من الشبكات يقوم بربط الشبكات
المحلية في أنحاء مختلفة من دولة ما أو أن يقوم بربط الشبكات المحلية في دول
مختلفة ، و أطلق على هذا النوع من الشبكات اسم
Wide Area Network (WAN
أو شبكات النطاق الواسع ، وباستخدام هذه التقنية تزايد عدد المستخدمين
لشبكة الحاسوب في الشركات الكبيرة إلى آلاف الأشخاص.

تنقسم شبكات WAN إلى فئتين :

. ENTERPRISE NETWORK
. 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 .

Topology التصنيف حسب الهيكلة والتخطيط

جميع شبكات النطاق المحلي LAN قائمة على ثلاثة تصاميم أساسية:

* Bus أو الناقل و يسمى أيضا Backbone أو العمود الفقري .
* أو النجمة Star .
* أو الحلقة Ring .

(BUS) التصميم الخطي للشبكة
تصميم الشبكة من النوع BUS يعتبر الأبسط و ربما الأكثر شيوعا في الشبكات المحلية ،
يقوم تصميم الشبكة هذا بتوصيل الحاسوبات في صف على طول سلك واحد يسمى Segment
كما هو موضح في الصورة، و يشار إلى هذا النوع ايضا باسم Linear Bus






تعتمد فكرة هذا النوع من تصاميم الشبكات على ثلاثة أمور :
.( Signal) إرسال الإشارة
.( Signal Bounce ) ارتداد الإشارة
.( The Terminator) المُنهي أو المُوقف
ترسل البيانات على الشبكة على شكل إشارات كهربائية إلى كل
الحاسوبات الموصلة بالشبكة ، و يتم قبول المعلومات من قبل الحاسوب الذي
يتوافق عنوانه مع العنوان المشفر داخل الإشارة الأصلية المرسلة على الشبكة .

في تصميم الشبكة من النوع Bus
إذا قام جهازي حاسوب بإرسال بيانات في نفس الوقت فسيحدث ما يطلق عليه تصادم أو Collision
لهذا يجب على كل حاسوب انتظار دوره في إرسال البيانات على الشبكة، و بالتالي كلما زاد عدد
الأجهزة على الشبكة ، كلما طال الوقت الذي عليها انتظاره ليصل الدور لكل منها ليرسل بياناته ،و بالتالي زاد بطأ الشبكة .
(RING) التصنيف الحلقي للشبكة
مميزات الشبكة الحلقية
* قلة التكاليف لوجود خط رئيسي واحد علي شكل حلقة
* غير محدودة بمساحة جغرافية كون كل جهاز يعيد من تقوية الإشارة عند مرورها به .
* سرعة نقل معلومات كبيره جدا ولا يحددها سوي نوع وسائط النقل وأجهزة البث والاستقبال .
* سهولة إدارتها مع الملاحظة أنه لابد من توفير برمجيات إضافية عن البرمجيات المستخدمة في الشبكة الخطية .

عيوب الشبكة الحلقية
* تتعطل الشبكة في حالة تعطل أي جهاز .
* عدم إمكانية الاستفادة من استخدام خطوط الهواتف المتوفرة والمتصلة بالقسم داخل المؤسسة الواحدة .





(STAR) التصنيف النجمي للشبكة
مميزات الشبكة النجمية :
* لا يؤثر تعطل أي جهاز في الشبكة على عملها باستثناء تعطل الخادم .
* سهولة تراسل المعلومات وتحديثها كونها موجودة في جهاز واحد .
* إمكانية استخدام خطوط الهاتف المتصلة بالقسم في حالة توفر المواصفات المطلوبة .

عيوب الشبكة النجمية :
* ارتفاع التكاليف نظرا لتوصيل كل محطة بشكل منفصل مع نقطه تجميع Hub .
* تعطيل الخادم يؤدي إلى تعطيل جميع الشبكة .