فكرة عن الشبكات بشكل عام
سوف نقوم بتقديم فكرة عن الشبكات المحلية بشكل عام ,كيف كانت في بدايتها و ما هي المراحل و الأسباب التي أدت إلى تطورها إلى و ضعها الحالي .
الشبكات المحلية هي الشبكات الممتدة على مسافة مبنى واحد أو عدة أبنية على الأكثر , في الشبكات المحلية يكون لدى المستخدم الإمكانية لاستخدام جميع موارد الشبكة مثل الطابعة و الفاكس .
كما أن جميع الحواسيب في الشبكة المحلية تستطيع التواصل فيما بينها.
ومن أشهر أنواع الشبكات المحلية هي ال Ethernet , ال Ethernet بدأت منذ العام 1976 وفيها يتم التوصيل بين الحواسيب بشكل مسرى أو بشكل شبكي .
شبكات ال Ethernet تدعم سرعة نقل معطيات تصل إلى 10Mbs و في الأصدارات الحديثة نصل إلى سرعات 100Mbs و 1Gbs .
كانت البداية بوصل حاسبين في كل حاسب يوجد كرت شبكة حيث يتم و صل الكرت الأول بالكرت الثاني بوصلة تتضمن سلكين السلك الأول يستخدمه كرت الشبكة لنقل المعلومات و الثاني لاستقبالها و لهذا السبب نلاحظ في الشكل أنه قد تم وصل السلك الأول في الحاسب الأول في السلك الثاني في الحاسب الثاني و العكس صحيح و بالتالي سوف يكون بامكان كرت الشبكة من إرسال المعلومات من أحد الحاسبين على السلك الأول ومن ثم دخول هذه المعلومات إلى الحاسب الآخر من خلال السلك الثاني.
ولكن ماهو الحل إذا أردنا وصل ثلاثة حواسيب أو أكثر ؟
هذا التساؤل جعلنا نصل إلى شكل أكثر تطوراً من أشكال الشبكات و هو كالتالي:
في الشكل الأول نجد المرحلة الأولى من مراحل تطور شبكات ال Ethernet حيث يتم استخدام ناقل كهربائي و يتم وصل الحواسيب إلى هذا الناقل من خلال كبل يتم وصله بين كرت الشبكة و بين الناقل.
في الشكل الثاني استبدال الناقل ليستخدم عوضاً عنه جهاز يسمى مكرر (hub , repeater ) .
ميزة المكرر أن أي عطل في أحد أجزاء الشبكة لن يؤدي إلى توقف كامل في الشبكة على عكس الحل الأول , و ذلك لأننا في هذه الحالة نقوم بوصل كل حاسب إلى منفذ مستقل موجود ضمن المكرر وبالتالي فإن حصول خلل سوف يؤثر فقط على المنفذ الذي تم وصل الجزء الذي حصل فيه الخلل إليه.
ومع الوقت حلت الشبكات التي من نوع 10base-t محل 10base2 .إلا أن هذين النوعين من شبكات ال
Ethernet كانت لها مجموعة من المساوئ المشتركة وهي تتلخص بمايلي :
- من الممكن جداّ حصول تصادمات أثناء إرسال المعلومات وذلك لأن أي معلومة يتم ارسالها يتم تكرارها إلى كافة أجزاء الشبكة , وبالتالي في حال قام حاسبان بالارسال في نفس اللحظة فإن المعلومات المرسلة سوف تتعرض لتصادمات فيما بينها و لن تصل بالشكل الصحيح .
- فقط جهاز واحد يستطيع الارسال في نفس الوقت وذلك لتجنب حصول التصادم , وبالنتيجة فأن السرعة المتوفرة سوف يتم تشاركها. فعلى سبيل المثال :
إذا كان لدينا مكرر مؤلف من عشة منافذ بسرعة 10Mbs فإن كل منفذ من هذه المنافذ سيعمل بسر عة 1Mbs .
كل هذه الأسباب جعلت من الضروري الانتقال إلى طريقة جديدة لربط الحواسيب للحصول على فعالية أكبر .وهنا تم اسبدال المكرر باالجسر (bridge ) و للمقارنة لننظر الشكل التالي:
باختصار قبل اختراع الجسر فأن أداء شبكة ال Ethernet بدأ بالتراجع مع زيادة عدد الحواسيب التي يتم و صلها إلى الشبكة وبالتالي زيادة حجم لمعلومات التي يتم تناقلها . مع إضافة الجسر تم تحسين الأداء وذلك بتقسيم الشبكة المحلية إلى عدة أجزاء مستقلة كما هو واضح من الشكل .
و لكن لتقسيم الشبكة إلى أجزاء و تقلبل عدد التصادمات ( تصغير مجال التصادم) يقوم الجسر باستخدام جدول يتم بناؤه بشكل ديناميكي داخل الجسر يسمى (bridge table ) حيث يقوم الجسر بالعودة إلى هذا الجدول ليقرر إذا كان سوف يقوم بارسال هذه المعلومة أو لا .
و لمزيد من التوضيح لننظر الشكل التالي :
نلاحظ أن الجول مؤلف من عناوين الحواسيب الموصولة إلى الشبكة ( تسمى ال MAC address ) و إلى جانب كل عنوان اسم منفذ الجسر الموصول إليه جزء الشبكة ااذي ينتمي إليه هذا الحاسب .
في الحالة الأولى الجسر سوف يقوم باهمال الرسالة و ذلك لـأنها مرسلة إلى الحاسب صاحب العنوان 0200.2222.2222 على المنفذ E0 و لكنها قادمة من نفس المنفذ و بالتالي فإن المكرر قام بإيصالها إلى وجهتها قبل أن تصل إلى الجسر.
أما في الحالة لثانية فإن الجسرسوف يمرر الرسالة من جزء الشبكة الأول الواقع خلف المنفذ E0 إلى جزء الشبكة الثاني الواقع خلف E1 وذلك لأنها موجهة إلى الحاسب صاحب العنوان 0200.3333.3333 الواقع خلف E1 .
ولتوضيح كيف يقوم الجسر ببناء الجدول لننظر الشكل التالي :
كما نلاحظ في البداية يكون الجدول فارغاً ثم يبدأ الجسر ببناء الجدول من خلال مراقبة الرسائل المرسلة من قبل الحواسيب . فإذا كانت الرسالة مرسلة من حاسب عنوانه غير موجود ضمن الجدول فإن الجسر يقوم بإضافة هذا
العنوان إليه .
إذاَ باستخدام الجسر نكون قد خففنا من المشكل التي صادفتنا مع الشبكات من نوع 10Base-T مع زيادة حجم الشبكة وإضافة حواسيب جديدة إلى جزئي الشبكة فإننا سوف نصل إلى مرحلة كالتي كنا نعاني منها في شبكات 10Base-T (تصادمات و بطئ شديد في نقل المعلومة ) . إذاً ماهو الحل ؟
وجد المطورون أن يقومو بتحسين الجسر ليصبح بعدد أكبر من المنافذ و من هنا تم اكتشاف المبدل (switche ).
و المبدلات هي عبارة عن جسور ولكن بمنافذ كثيرة , كما أنها تقوم بعملية نقل الرسائل بنقس الطريقة و ذلك من خلال جداول يتم بناءها بشكل ديناميكي ضمن المبدل. إلا أن المبدلات تتميز بسرعة أكبر في معالجة المعطيات.
ولكن في الشركات نعلم أن الموظف قد يضطر إلى تغيير مكتبه وبالتالي على الشركة تمديد جديد للكبلات كما أن طالب الجامعة قد يكون بحاجة إلى الولوج إلى الشبكة من أي مكان في الجامعة , مما دفع المطورون إلى تطوير شبكات محلية لاسلكية أي بدون أي كبلات .
هناك عدة أنواع من الشبكات المحلية الاسلكية :
ال Bluetooth :
و هي من أبسط الأنواع و تمتد على مساحة صغيرة لا تتجاوز الغرفة الواحدة .
ال Wi-Fi :
تمتد على مسافة تصل إلى بناء أو عدة أبنية نستخدم فيها جهاز access point و هو الذي سيقوم بنقل المعلومات .
ال Wi-Max :
إعداد المهندسة: آلاء حمادة |
