موضوعات منهج حر للحاسوب/أساسيات الشبكات
ما هي شبكة الحواسيب؟
شبكة الحواسيب هي مجموعة من الحواسيب المستقلة المتصلة القادرة على تبادل المعلومات بالاعتماد على تقنية اتصال واحدة. شبكة الشبكات (internetwork) هي مجموعة من شبكات الحواسيب المستقلة المتصلة ببعضها و التي تتيح الاتصال بين الحواسيب المكونة لأي من هذه الشبكات ببعضها البعض.
مما تتكون شبكات الحواسيب
المكونات المادية
الحواسيب و اشياء اخرى
وسائط إتصال
وسائط إتصال سلكية
الاسلاك النحاسية
ألياف ضوئية
وسائط إتصال لاسلكية
موجات راديو
الاشعة تحت الحمراء
أشعة اللايزر
أجهزة الشبكات
المكونات غير المادية
برمجيات التطبيقات
أنواع برمجيات التطبيقات
Client-Server Applications
Peer to Peer Applications
بروتوكولات الاتصال
Connection Oriented
Connectionless
برمجيات الإتصال
فيما تستخدم شبكات الحواسيب
استخدامات شبكات الحواسيب في الشركات و المؤسسات
التشارك في استخدام الموارد
و يشمل هذا التشارك في استخدام الوحدات الطرفية كالطابعات و ماسحات الصور و وحدات الشرائط و التشارك في استخدام سعات التخزين و التشارك في قدرات معالجة البيانات و اهم من ذلك كله التشارك في استخدام المعلومات
التواصل بين مستخدمي الشبكة
قد يكون هذا التواصل عن طريق رسائل مكتوبة كالبريد الالكتروني و الرسائل الفورية، أو عن طريق المحادثات الصوتية أو حتى بإستخدام الصور و الفيديو و التشارك في سطح المكتب
التجارة الالكترونية
و تشمل التعامل مع العملاء عن طريق عرض و بيع البضائع و المنتجات عن طريق مواقع الكترونية و حجز تذاكر الطيران و القطارات و ما إلى ذلك، بالإضافة إلى التعامل مع الموردين و اصدار اوامر الشراء بشكل الكتروني و متابعة الشحن و النقل
استخدامات شبكات الحواسيب في المنزل
الاتصال بالأنترنت
و يتيح الاتصال بالأنترنت للمستخدم الحصول على معلومات و التواصل مع المستخدمين الاخرين عن طريق الصوت و الصورة و الفيديو و الرسائل النصية الأنية و Twitter. و لعل من اهم استخدامات الأنترنت الأن التجارة الألكترونية بالأضافة إلى اتاحة فرص للعمل الجماعي و تنظيم الجهود و المشاركة في بناء المعارف و اتاحتها على الشبكة. كما يتيح الاتصال بالأنترنت للمستخدمين تبادل الملفات بشكل مباشر عن طريق تقنيات Peer-to-Peer.
ٌRemote Education
Telemedicine
remote surveillance
Social Networking
الترفيه
تحتوي الكثير من اجهزة الترفيه الحديثة على امكانية الاتصال بالشبكات. و تستخدم تلك الأجهزة اتصالها بالشبكة في عرض الفيديو او الصوت على شاشات التليفزيون أو في الوصول إلى المحتوى على شبكة الانترنت. كما تتيح بعض منصات الألعاب المنزلية للمستخدم اللعب مع مستخدمين أخرين سواء على الشبكة المحلية أو على الأنترنت.
استخدامات شبكات الحواسيب اثناء التجول
يستخدم الأشخاص الأجهزة المنقولة للحوسبة اثناء التجول، و تشمل هذه الأجهزة الهواتف الذكية و الحواسيب اللوحية و الحواسيب المحمولة.و مع تطور تقنيات هذه الأجهزة، أصبحت قادرة على القيام بأغلب ما اعتاد الناس على استخدام الحواسيب المنزلية للقيام به. على هذا اصبح في إمكان الأشخاص الاستفادة من لاتصال بالشبكات اثناء التجوال كما يستفيدون منها في المنزل، مع اختلاف اهمية بعض التطبيقات بالمقارنة بالاستخدام المنزلي. و فيما يلي بعض اهم استخدامات الشبكات اثناء التجوال.
الاتصال بالأنترنت
يعتمد المستخدمين على الشبكات اللاسلكية في الاتصال بالانترنت اثناء التجوال. و مع تطور هذه الشبكات و ازدياد سرعتها، اصبح من الممكن استخدام هذه الشبكات في كل التطبيقات الممكنة، بما فيها مشاهدة الفيديو و التشارك في الملفات. إلا ان بعض التطبيقات هي الأكثر استخداما من غيرها اثناء التجوال و اهمها:
- الرسائل النصية الانية
- التواصل الاجتماعي
و بالإضافة إلى ذلك تختص الأجهزة المحمولة بتطبيقات لا تشاركها فيها الأجهزة المنزلية، و من اهمها التطبيقات القائمة على الموقع كالبحث بناء على الموقع و الدعاية بناء على الموقع و التشارك في الاحداثيات الجغرافية للمستخدمين. و لعل من اهم التطبيقات في هذا المجال متابعة حركة و اماكن تواجد سيارات النقل و الأجرة و حتى متابعة و تعطيل السيارات الخاصة في حالة سرقتها.
استخدام المحمول في المعاملات التجارية
يتيح اتصال الأحهزة المحمولة، و بالذات الهواتف الذكية و ما شابهها، بشبكات المحمول و بالانترنت استخدام هذه الهواتف و الأجهزة كمحافظ إلكترونية مما يتيح استخدامها في شراء البضائع و دفع الفواتير و ما إلى ذلك من معاملات مالية.
أنواع الشبكات
انواع الشبكات تبعا للنطاق المكاني
PAN
LAN
MAN
WAN
VPN
أنواع الشبكات تبعا لكيفية تحقيق الاتصال بين المرسل و المستقبل
Circuit Switched
Packet Switched
أنواع الشبكات طبقا لألية بث البيانات
Point to point
Network topology
Routing
Forwarding
Point to Multi-point
أليات التشارك في وسيط الاتصال
Time division (Static and Dynamic)
Frequency division (Advanced)
Addressing
Unicast
Multicast
Broadcast
Common Medium
أليات التشارك في وسيط الاتصال
Time division (Static and Dynamic)
Frequency division (Advanced)
Code division (Advanced)
Addressing
Unicast
Multicast
Broadcast
أنواع الشبكات حسب طبيعة المستخدم
أنترنت
هي شبكة تنشأ عن ربط مجموعة من الشبكات ببعضها البعض بما يتيح لمستخدمي كل شبكة استخدام موارد الشبكات الأخرى، مع ملاحظة ان كل شبكة قد يكون لها قواعد خاصة بها لاستخدام مواردها، و قد تختلف هذه القواعد من شبكة إلى اخرى. و قد تكون هذه الشبكات متماثلة أو مختلفة عن بعضها البعض من الناحية التقنية. و تنشأ هذه الشبكات في احدى حالتين:
- الربط بين عدد من الشبكات كل منها تحت إدارة مختلفة. على سبيل المثال شبكة ربط أجهزة الصراف الألي للبنوك المختلفة، حيث يمتلك كل بنك شبكته الخاصة و التي يتم ربطها بشبكات باقي البنوك.
- الربط بين عدد من الشبكات كل منها تعتمد على تقنية مختلفة سواء كانت تحت إدارة واحدة أو إدارات مختلفة.
و يلاحظ ان هذه الشبكات تسمى انترنت بدون تعريف، أما الإنترنت المعرفة فتشير إلى شبكة أنترنت بعينها و هي شبكة اتصالات عالمية تسمح بتبادل المعلومات بين المستخدمين و الحواسيب على مستوى العالم، و التي تحتوي على موقع ويكيبيديا و غيره من المواقع.
الإنترنت
هي الشبكة التي ورد ذكرها في القسم السابق و هي الشبكة الأكبر و الأوسع على مستوي الكوكب، و تتكون من مئات الألاف من الشبكات المتصلة ببعضها البعض عن طريق خطوط ربط فائقة السرعة. و هي شبكة عامة، بمعنى انه من المتاح لأي شخص على مستوى العالم الأتصال بها و الاستفادة مما تقدمه من خدمات. و تتيح هذه الشبكة لمستخدميها التواصل ببعضهم البعض و الوصول إلى ملايين الخوادم التي تقدم تنوعا لا حصر له من الخدمات و المعلومات.
Intranet
Extranet
كيف تعمل الشبكات
طبقات البروتوكولات
التواصل الافتراضي
التواصل الحقيقي
نقاط الربط
Interfaces
أهم ما تحتاج الشبكة أن تتعامل معه من نقاط
إكتشاف الأخطاء و تصحيحها
تحديد المسار بين طرفي الاتصال
routing
العنونة
Addressing
الربط بين الشبكات و التعامل مع تضخم الشبكات
Internetworking and scalability
التحكم في تدفق المعلومات
Flow Control
التحكم في إختناقات الشبكة
Congestion control
جودة الخدمة
َQuality of service
أمن الخدمة
Privacy, Confidentiality, Authentication, Integrity