مقدمة في شبكات الحاسوب (الكمبيوتر) - Computer Networks

ما هو المقصود بالشبكة، شبكات الكمبيوتر أو الحاسوب؟ وما هي أنواع الشبكات؟ الشبكات المحلية - LAN، الشبكات العريضة - WAN، الشبكة الشخصية، الشبكات الإقليمية، وما هي أهم إستخدامات الشبكات؟ الإتصال، ومشاركة البيانات والمعلومات والعتاد والتطبيقات وسهولة النسخ الإحتياطي، وما هي النماذج المستخدمة في إنشاء الشبكات؟ شبكة العميل/الخادم وشبكة الند للند.

ما هي شبكة الحاسوب - Computer Network

وهي عبارة عن نظام يستخدم لعمل إتصال أو ما يسمى (ربط) أكثر من جهاز كمبيوتر مع بعضهم، بإستخدام مجموعة من الأجهزة (أجهزة الشبكات)، وإحدى تقنيات الإتصال مثل أي من بروتوكولات الشبكات، من أجل تبادل البيانات والمعلومات والموارد المتاحة من خلال الشبكة. وقد تكون الشبكة صغيرة وبسيطة مثل أن يتم ربط جهازين كمبيوتر مع بعضهم أو ربط جهاز حاسوب مع طابعة في منزل أو مكتب صغير، وقد تكون شبكة معقدة وكبيرة تحتوي على آلاف من أجهزة الكمبيوتر والطابعات والخوادم، المتصلة مع بعضهم من أماكن مختلفة ويمكن أن تكون الأجهزة المتصلة موزعة على أكثر من دولة. والشكل التالي يمثل شبكة بسيطة مكونة من جهازين كمبيوتر

أنواع الشبكات

يوجد العديد من التصنيفات أو المسميات التي تحدد أنواع الشبكات، ولاكن يمكنك تصنيف الشبكات إلى قسمين رئيسيين يندرج تحتهما أي من الأنواع الأخرى للشبكات

أولا: الشبكات المحلية - LAN

والكلمة LAN هي إختصار للجملة Local Area Network، وهي بمعنى أبسط مجموعة من الأجهزة (كمبيوتر، حاسوب محمول، كمبيوتر لوحي، طابعات، وربما خادم أو أكثر، ...) متصلة مع بعضها في منطقة محددة، قد تكون غرفة واحدة أو مبنى مكون من عدة طوابق، وأحيانا مجموعة من المباني في نفس المنطقة، وعادة ما يتم ربط كل الأجهزة المتصلة بهذه الشبكة بموجه (راوتر - Router) واحد، وعادة مايتم إستخدام هذا النوع من الشبكات في المنازل أو المكاتب أو الشركات التي تحتوي على فرع واحد. وعادة ما يتم إستخدام عنوان خاص من عناوين بروتوكول الإنترنت لإنشاء هذا النوع من الشبكات، أو ما يسمى Private IP Address.

ويندرج تحت هذا النوع (التصنيف) من الشبكات، الشبكات الشخصية (PAN - Personal Area Network)، والشكل التالي يمثل شبكة محلية مكونة من جهازين حاسوب، وجهازين جوال، وخادم متصلين جميعا بموجه (راوتر) واحد

ثانيا: الشبكات العريضة - WAN

والكلمة WAN هي إختصار للجملة Wide Area Network، وهي عبارة عن مجموعة من الشبكات المحلية المتصلة مع بعضها، وقد تستخدم الشبكات العريضة لإنشاء شبكة في نطاق جغرافي كبير، فيمكن أن يتم ربط شبكة محلية في دولة ما مع شبكة محلية أخرى في دولة أخرى، وعادة ما يتم إستخدام عنوان عام من عناوين بروتوكول الإنترنت لإنشاء هذا النوع من الشبكات، أو ما يسمى Real IP Address، ويتم إستخدام هذا النوع من الشبكات في المؤسسات الكبرى التي لها أكثر من فرع في أماكن متعددة أو في نطاق جغرافي متباعد، ومن أهم الأمثلة على إستخدام الشبكات العريضة هي الشبكة العنكبوتية أو شبكة الإنترنت، حيث تحتوي هذه الشبكة على مجموعة كبيرة من الشبكات المحلية التي تحتوي على خوادم وأجهزة أخرى حول العالم.

ويندرج تحت هذا التصنيف من الشبكات، الشبكة الإقليمية أو شبكة العواصم الكبرى (MAN - Metropolitan Area Network) وهي شبكة مصغرة من الشبكة العريضة. والشكل التالي يوضح مثال لشبكة عريضة، عن طريق ربط شبكتين محليتين بإستخدام شبكة الإنترنت

إستخدامات الشبكات

• الإتصال: ويعد الإتصال واحد من أهم إستخدامات الشبكات، حيث تسمح الشبكات بالعديد من أنواع الإتصال كالدردشة والبريد الإلكتروني والإتصال بالفيديو بإستخدام برنامج Skype وغيره من برامج نقل الصوت والصورة.
• مشاركة البيانات والمعلومات: بإستخدام الشبكات تتمكن من تداول المعلومات والبيانات بسهولة، فعلى سبيل المثال يمكنك أن تستخدم أي من وسائط التخزين (CD, DVD, Memory Card, Flash Disk) بتوصيلها بجهاز متصل بالشبكة، ويمكنك نقل الملفات الموجودة على أي من وسائط التخزين بإستخدام الشبكة دون الحاجة للتنقل بين الأجهزة، أو كما يحدث مع المواقع الإخبارية، حيث يتم كتابة الخبر وحفظه على خادم الويب وبإستخدام الشبكة العنكبوتية يتمكن الملايين من المستخدمين من تداول الخبر وقراءته.
• مشاركة العتاد: والمقصود بالعتاد هو أي جهاز له علاقة بأجهزة الكمبيوتر، فيمكنك أن تشتري طابعة واحدة وتقوم بإستخدامها في المكتب أو المنزل من أكثر من جهاز، دون الحاجة لأن تشتري طابعة لكل جهاز، ويمكنك أيضا أن تقوم بشراء قارئ أقراص مدمجة CD/DVD Rom واحد، وتقوم بمشاركة هذا الجهاز من خلال الشبكة.
• مشاركة التطبيقات: فيمكنك أن تستخدم الشبكات لكي تتمكن من مشاركة أي تطبيق بين مجموعة من المستخدمين دون الحاجة لتنصيب هذا التطبيق على كل أجهزة المستخدمين، ومن أشهر الأمثلة على مشاركة التطبيقات هو إستخدام قواعد البيانات، فعادة ما يتم تنصيب قاعدة البيانات على خادم (سيرفر - Server) ويتم مشاركتها مع جميع المستخدمين.
• النسخ الإحتياطي: يمكنك إستخدام الشبكة من حفظ البيانات على جهاز خادم أو قرص صلب مركزي، مما يسهل عمل نسخ إحتياطي Backup للبيانات، وبالتالي لا يتم فقد البيانات في حالة وجود عطل أو مشكلة في أي من أجهزة الحاسوب أو أي من أجهزة الخادم المستخدمة في الشبكة.

نماذج الشبكات

يوجد نموذجين للشبكات، ويتم إختيار نموذج الشبكة طبقا لوظيفة الشبكة وإحتياجات المستخدمين من الشبكة، ونظرا لأهمية كلا النموذجين فقد قمت بكتابة مقال منفصل لشرح مكونات كل نموذج وأهم مميزاته وعيوبه وإستخداماته

1. نموذج شبكات العميل والخادم - Client/Server Network
2. نموذج شبكات الند للند - Peer to Peer Network - P2P