تعريف الشبكات
شبكة الكمبيوتر هي مجموعة من أجهزة الكمبيوتر
والأجهزة المحيطية (Peripherals) التي تتصِّل ببعضها، وتُتيح لمستخدِميها
أن يتشاركوا الموارد (resources) والأجهزة المتصلة بالشبكة مثل الطابعة
(Printer) والمودم (Modem) ومحرك القرص المدمج (CD-ROM Drive) وغيرها. وهذا
المفهوم هو الأساس الذي يقوم عليه التشبيك ونظرياته.
ويجب أن لا
يقلّ الحدّ الأدنى لمكوِّنات شبكة الكمبيوتر عن:
• جهازي كمبيوتر
على الأقل.
• بطاقة شبكية (Network Interface Card- NIC): تشكل
البطاقة جسر الاتصال بين الكمبيوتر وأسلاك النقل التي تربط مكوِّنات
الشبكة.
• وسط ناقل (transmission media) للاتصال بين عناصر الشبكة
مثل والكبلات (cables) والأسلاك(wires) أو الأمواج القصيرة (radio waves) و
الألياف الضوئية (fiber optic).
• بروتوكول اتصال يحدد خوارزمية
تخاطب مكوِّنات الشبكة والمواصفات التقنية الواجب توفرها (مثل عرض الحزمة
المستخدَم (bandwidth)، وطريقة ترتيب المعلومات عند إرسالها (Packets
formats) وغيرها من المواصفات التقنية).
• نظام تشغيل شبكي (Network
Operating System- NOS) يقدم خدمة تنظيم صلاحيات وحقوق المستخدمين (rights
and permissions) في الوصول إلى الموارد والأجهزة المشتركة على الشبكة ومن
أمثلته: مايكروسوفت ويندوز 98، ويندوز 2000، ويندوز إن تي (Windows NT)،
ونوفل نتوير (Novell Netware).
رجوع
تصنيف الشبكات
أصبح
التصنيف في عصرنا هذا علما واسعا، وتصنيف الشبكات هو بعينه علم مستقل، إذ
يوجد العديد من المعايير التي يمكن تصنيف الشبكات بناءً عليها. وقد يجتمع
واحد أو أكثر من المعايير في صنف من الأصناف، ولهذا فإن ما نعرض له الآن هو
تصنيف اجتهادي يستند إلى معايير، نسعى عن طريقه إلى توضيح الأنواع بأبسط
الطُرُق:
أولاً: أنواع الشبكات بناءً على قدرات الحوسبة (computing
power distribution):
• شبكة ذات حوسبة مركزية (central computing):
في هذا النموذج، تتركز قدرات المعالجة كلها في الكمبيوتر المركزي، أما
الطرفيات فتكون متواضعة الإمكانات ؛(dummy terminals) إذ لا تربو في بعض
الأحيان عن كونها وسيلة لإدخال وإخراج المعلومات وعرض النتائج.
•
شبكة ذات حوسبة مستقلة (alternative computing): في هذا النموذج، تكون
قُدرات المعالجة قائمة في الطرفيات ذاتها، حيث تتم عمليات المعالجة في
الطرفية دون الحاجة إلى التعاون بين عُقَد الشبكة (nodes)، ولكن الشبكة
تؤمن لتلك الطرفيات إمكان تبادل الملفات فيما بينها، إضافة إلى تشارُك بعض
الموارد كالطابعة والماسحة (scanner) وخط الإنترنت.
• شبكة ذات
حوسبة مشترَكة (collaborative computing): هذا النموذج هو آخر ما وصلت إليه
تكنولوجيا الشبكات؛ إذ تؤمَّن فيه جميع إمكانات تبادُل الملفات والخدمات،
إضافةً إلى تقسيم وتوزيع مهام المعالجة على عُقَد الشبكة كلها، ومن ثم
تُجمَّع النتائج الجزئية من كل طرفية لتكوين النتيجة النهائية.
ثانياً:
تصنيف الشبكات بناءً على علاقة الأنظمة ببعضها
• شبكة الند
للند (peer to peer): شبكة تحتوي على طرفيات متوازنة القدرات يتم فيما
بينها تبادُل الملفات والبريد وتشارُك الموارد (مثل الطابعة أو الماسحة أو
المودم).
• شبكة الخادم/ المستفيد (client/ server): تتركز في هذه
الشبكات خدمة أو أكثر في إحدى عُقَد الشبكة؛ وهي الجهاز الخادم. ويكون ذلك
الجهاز ذا مواصفات خاصة تُمكنه من تقديم مستوى متميز من تشارُك الخدمات،
وقد يكون هذا الجهاز خادما لخدمة واحدة أو أكثر. وبشكل عام، فإن الشبكة قد
تتضمَّن الخادمات التالية:
1. خادم الطباعة (printer
server).
2. خادم الملفات (file server).
3.
خادم المودم (modem server).
ثالثا: تصنيف الشبكات
بناءً على التوزّع الجغرافي (geographical distribution):
•
الشبكة المحلية (Local Area Network- LAN): شبكة موجودة في مساحة جغرافية
محدودة (في مدرسة أو بناية واحدة مثلا)، ويندُر أن تتعدّى الشبكة المحلية
ميلا واحدا.
• شبكة المدينة (شبكة ميتروبوليتان) (Metropolitan Area
Network-MAN): تمتد حدود هذه الشبكة إلى مساحة أكبر من مساحة الشبكة
المحلية، فقد تشمل شبكة ميتروبوليتان مدينة كاملة أو مجموعة مدارس ولكنها
تحافظ على هيكلة الشبكة المحلية نفسها من حيث استخدامها لخطوط اتصال
مخصَّصة ذات سرعات عالية وبرتوكولات محددة.
• الشبكة الواسعة (Wide
Area Network-WAN): تمتد هذه الشبكة على منطقة جغرافية كبيرة جدا، فقد تشمل
أقطارا متعددة أو قد تصل حدودها إلى العالم أجمع، وتُعَدّ الإنترنت مثالا
جيدا عليها فهي أكبر الشبكات الواسعة حتى الآن.
رابعا: تصنيف
الشبكات بناءً على الهيكلية (Topology):
• شبكة ذات هيكلية نجمية (Star
topology).
تتصل الأجهزة المكوِّنة لهذه الشبكة
(مثل أجهزة الكمبيوتر والطابعات والماسحات) بنقطة مركزية واحدة، وتكون هذه
النقطة- غالبا- موزعا شبكيا (Hub) أو مُحوِّلا (Switch).
• شبكة ذات
هيكلية حلقية (Ring topology).
يكون وسط النقل في هذه
الهيكلية على شكل حلقة تتكون من اتصال كل جهاز بالجهاز المجاور له مع وصل
الجهاز الأخير بالأول.
• شبكة ذات هيكلية خطية (Bus topology).
يكون
العمود الفقري - وهو وسط النقل- لهذه الهيكلية عبارة عن قطعة واحدة، تتصل
به مباشرة جميع الأجهزة المكوِّنة للشبكة.
• شبكة ذات هيكلية
ترابُطية (Mesh topology).
تتكوَّن هذه الهيكلية من
ارتباط كل عقدة فيها بالعُقَد الأخرى في الشبكة، فإذا اتّصلت العُقدة بجميع
العُقد الأخرى في الشبكة، فإن الهيكلية تكون ترابُطية كُلية (full mesh)،
أما إن كانت العُقدة تتصّل ببعض العُقَد- وليس جميعها- فإن الهيكلية تكون
عندئذ ترابُطية جزئية (partial mesh).
• هيكلية نجمية مُوسَّعة
(Extended Star topology).
تتكون هذه الهيكلية من ربط
هيكليات نجمية مستقلة عن طريق الموزعات الشبكية أو غيرها من أجهزة الربط
الشبكي. وليست هذه الهيكلية إلا تَوسِعة للهيكلية النجمية، وهي بالغة
الفائدة عند بناء الشبكات الضخمة.
• هيكلية شجرية (Hierarchical
topology).
تشبه هذه الهيكلية في بُنيتها الهيكلية النجمية
الموسَّعة إلا إن عُقَدها ترتبط بجهاز كمبيوتر يدير عملية سريان البيانات
في الهيكلية، فهذا الكمبيوتر يقوم بدور الموزِّع الشبكي في حالة الهيكلية
النجمية.
خامسا: تصنيف الشبكات بناءً على نوع وسيلة الاتصال
(Communication media):
• شبكات سلكية (wired networks)
تكون
هذه الشبكات على عدة أنواع:
1. شبكات بأسلاك محورية (coaxial).
2.
شبكات بأسلاك ثنائية (twisted pairs).
3. شبكات بألياف ضوئية
(fiber optics).
• شبكات لا سلكية (wireless networks)
يُمكن
تقسيم هذه الشبكات إلى نوعين:
1. شبكات ذات اتصال بأمواج الراديو
(radio wave) .
2. شبكات ذات اتصال بالأشعة تحت الحمراء (infrared).
رجوع
معيارية
الشبكات
بدأت عمليات تطوير الشبكات، في أول عهدها، في شركات
مختلفة، ولم تكُن التوافقية (compatibility) عاملا مأخوذا بعين الاعتبار،
ولهذا نشأ الكثير من المشاكل عند محاولة
ربط أجهزة الكمبيوتر
التي تنتمي إلى عوائل مختلفة في شبكة واحدة، وتضاعفت المشاكل عند محاولة
ربط الشبكات المحلية لتكوين الشبكات الواسعة. ومن هنا نشأ العديد من
المنظمات التي تسعى إلى توحيد المعايير، ومن أشهرها المنظمة العالمية
للمعايير- آيزو (International Organization for Standardization- ISO)،
وقد أصبحت هذه المنظَّمة المرجع للكثير من قطاعات العمل، وعملت على وضع
معايير لتصميم الشبكات وما يرتبط بها من أجهزة أو برمجيات، وأطلقت على هذا
المعيار اسم معيار ربط الأنظمة المفتوحة (Open Systems
Interconnection-OSI)، وهو معيار يقوم على تقسيم الشبكة إلى طبقات، ويحدِّد
برتوكولات العمل في كل طبقة. وللاستزادة في هذا الموضوع انقر على الشكل
التوضيحي التالي:
ولم يكن هذا النموذج الوحيد المعتمد، وإنما وُجِدت
نماذج أخرى عديدة، من أهمها نموذج TCP/IP الذي يطلق عليه أحيانا برتوكول
الطبقات الأربع، وهو يشبه النموذج OSI إلى درجة كبيرة، ولكن لكل منهما
فلسفته الخاصة.
الشبكات والأعمال
قد يكون من
المحيّر تحديد أي من الطرفين يقود الأخر؛ فالشبكات تتطور لتخدم الأعمال،
ولكن شركات الأعمال تحدد الكثير من توجهات عالم الشبكات. ولذلك، فإن من
الممكن القول إن الأثر بين الاثنين تفاعلي أي إن الشبكات تؤثر في الأعمال،
والأعمال تؤثر في الشبكات. وأكثر قطاعات الأعمال تعطشّا لتكنولوجيا التشبيك
هي قطاعات الأعمال المتوسطة والصغيرة؛ إذ إن ما تدفعه ثمنا للتكنولوجيا هو
الإناء الذي ستغرف بوساطته الأرباح، ومن لا يمتلك الإناء لن يحصل على
الأرباح.
إذا، ما هي الفوائد التي تحصل عليها الأعمال المتوسطة
والصغيرة جراء اعتمادها على الشبكات؟
تتلخص منافع الشبكات للشركات
الصغيرة والمتوسطة في النقاط التالية:
1. تُتيح الشبكات
إمكان تشارُك الموارد من طابعات وماسحات وملفات، إضافةً إلى الولوج إلى
الإنترنت، مما يُسهم في خفض الكلفة بشكل كبير.
2. تأمين التواصل
الدائم بين الموظفين والعملاء، مما يرفع من معوليّة (reliability) الشركة
عند عملائها، ويرفع رصيدها في قطاع الأعمال.
3. تسهيل متابعة سير
العمل وتنظيمه وتوزيع عبء العمل بين الموظفين بشكل عادل.
4. بناء
قاعدة للانطلاق إلى الأعمال الإلكترونية (e-Business) التي ستُلغي التفاوت
بين الشركات الكبيرة والصغيرة، وتفسح المجال للتنافس بينهم على قدم
المساواة.
5. تحديد الصلاحيات بشكل دقيق، مما يُسهم أيضا في تحديد
المسؤوليات وضبط العمل
رجوع
توجّهات تطوير الشبكات
هنالك
حاليا العديد من المشاريع لتطوير الشبكات والارتقاء بها لدرجة تفي بما
يحتاجه العالم الإلكتروني (e-world) بجميع قطاعاته (مثل التعليم الإلكتروني
(e-Learning)، والأعمال الإلكترونية (e-Business). ويمكنك أن تعود إلى
موضوع تاريخ ومستقبل الإنترنت لتستقرأ منه بعضا من هذه التوجهات. (اُنظر
مشروع إنترنت2 (Internet2) وإنترنت الجيل المقبل (Next Generation
Internet-NGI).
ومن التوجّهات المهمّة في تطوير الشبكات تبنّي مفهوم
النظام العصبي الرقمي (Digital Nervous System). وهذا النظام ليس تقنية
معيَّنة بحدّ ذاتها، ولكنه توليفة من العمليات والأنظمة الرقمية التي تُتيح
رفع درجة الفعالية والاستجابة في الشركة أو المؤسسة إلى ما يُحاكي النظام
العصبي في جسم الإنسان؛ إذ إن النظام العصبي الرقمي يتفوّق على الشبكات
التقليدية من حيث السرعة والدقة والمعوَّلية (reliability)، ممّا يؤدّي إلى
تطوّر كبير في مجال رفع الإنتاجية وتحسين جودة المنتَجات والخدمات وتعزيز
عمليات الاتصال والتواصل.
