الشبكات الحاسوبية

1. الشبكات الحاسوبية

2. -أدى التطور التقني إلى حدوث ثورتين هامتين (ثورة المعلومات وثورة الاتصالات ) تهتم ثورة المعلومات بجمع ومعالجة وتخزين وتوزيع المعلومات أما ثورة الاتصالات فتمثلت بانتشار شبكات الهاتف والشبكات الحاسوبية والأقمار الصناعية, حيث أصبحت الشبكات الحاسوبية من أولى متطلبات العصر حيث تؤمن تبادل المعلومات والمشاركة في الموارد والتجهيزات المختلفة

3. أ-تعريف الشبكة الحاسوبية هي مجموعة من الحواسيب المستقلة (المختلفة أو المتشابهة ) المرتبطة فيما بينها بشبكة تبادل معطيات بهدف تبادل المعلومات والاشتراك في استثمار موارد المنظومة مثل الطابعات والراسمات و وسائط التخزين وغيرها

4. ب-مكونات شبكة الحواسيب تتكون شبكات الحواسيب الالكترونية مهما كان نوعها من مكونات مادية ومكونات برمجية (1)-المكونات المادية (2)-المكونات البرمجية

5. المكونات المادية (أ)-المخدم : هو عبارة عن حاسوب الكتروني ذو مواصفات عالية تمكنه من تخديم عدد كبير من المشتركين (محطات طرفية) بوقت واحد حيث يشعر كل منهم أن الحاسوب يعمل لأجله فقط. ولهذا الغرض يجب أن يتميز بذاكرة عملياتية (RAM) قابلة للتوسع لمئات الميجا بايت , ومزود بأماكن لتركيب المزيد من سواقات الأقراص الصلبة ومعالج سريع قادر على تنفيذ مهام متعددة بوقت واحد , وبطاقة شبكة تؤمن ربطه مع عدد من الخطوط يخصص كل منها لقطاع معين من الشبكة , ووحدة لإمداد الطاقة أكبر من المعتاد ليتمكن الجهاز من تحمل الأعباء الإضافية ويستعمل هذا الحاسوب نظام تشغيل متعدد المهام يستطع تنفيذ عدة عمليات بوقت واحد ,مثلتنفيذ الطباعة لأحد المشتركين وفتح ملف لآخر وفحص الحاسوب والبحث عن الفيروسات ...الخ

6. المكونات المادية ب-المحطات الطرفية:هي عبارة عن حواسيب فردية مزودة ببطاقة شبكة يمكن أن تعمل بأنظمة تشغيل مختلفة وتتعلق إمكانيات هذه الحواسيب بطبيعة الأعمال المطلوب تنفيذها ,وعدد المشتركين اللذين يدخلون إلى الشبكة عن طريقها

7. المكونات المادية ج- بطاقة الشبكة وعناصر الربط الأخرى: بطاقة الشبكة :هي عبارة عن بنية إلكترونية تربط مع الحاسوب مباشرة وظيفتها تحويل تدفق المعلومات من الشكل التفرعي إلى التسلسلي وبالعكس . ولكل بطاقة شبكة رقم خاص (عنوان) يختلف عن أي بطاقة أخرى في العالم وعنان آخر( address) يتحدد حسب مكان الحاسوب في الشبكة -ومن أهم عناصر الربط الأخرى جهاز الموديم modem وهو جهاز يحول الإشارات الرقمية إلى تماثلية وبالعكس ويستخدم عند وصل حاسوبين عبر خطوط الاتصال التي تنقل الإشارات التماثلية .ومن عناصر الربط الأخرى مثل الجسور والموزعات...

8. المكونات المادية د- خطوط الاتصال(التوصيلات والكابلات) تشكل خطوط الاتصال الجهاز العصبي للشبكة وهي على عدة أنواع: كابلات محورية كابلات الألياف الضوئية الكابلات الثنائية المجدولة المحمية وغير المحمية الخطوط السلكية واللاسلكية واللاسلكية الموجهة والفضائية

9. المكونات المادية هـ - وسائل الربط : HUB1- switch2- Multi Access Unit3- Back bones4- Routers 5-

10. المكونات المادية و -الطرفيات والموارد المشتركة : وهي وحدات الإدخال والإخراج المتصل بالحاسوب مثل الطابعة –الراسمة- الماسح الضوئي... , وتتصل الطرفية بالحاسوب بشكل مباشر أو بواسطة خط سلكي , وتقوم الطرفيات بوظيفتين هما إدخال البيانات والبرامج إلى الحاسوب وإخراج المعلومات منه ويمكن استخدام الحاسوب نفسه كطرفية (محطة عمل)

11. المكونات البرمجيات(Software) وهي البرمجيات التي تقوم بإدارة الأجهزة والعمليات التي تتم داخل الشبكة ومن أهم نظم تشغيل الشبكات الحواسيب المستخدمة حالياً نظام يونكس UNIX ونوفل NOVEL و ويندوزWINDOWS

12. ما الفائدة من الشبكات الحاسوبية؟ • قبل وجود الشبكات الحاسوبية • حاسب مركزي ضخم ووحيد لجميع الأعمال! • المستثمر يجلب عمله ويأتي للحاسب، بدلاً من جلب الحاسب للمستثمر. • توقف جميع الأعمال في حال تعطل الحاسب! • كلفة عالية.

13. ما الفائدة من الشبكات الحاسوبية؟ هناك العديد من المؤسسات التي تمتلك عدد من الحاسبات الشخصية ومحطات العمل المركزية الصغيرة WORKSTATIONS , إضافة إلى الأجهزة الطرفية . تبدو أهمية الشبكة كونها الوسيلة الوحيدة القادرة على ربط جميع الأنظمة معاً بشكل ملائم لعمل الشبكات بما تقدمه من الفوائد التالية :

14. ما الفائدة من الشبكات الحاسوبية؟ (1)-تقاسم البرمجيات:تؤمن شبكة الحاسبات إمكانية تشارك المستثمرين في البرمجيات والأنظمة المتواجدة على اجهزة الشبكة .إذ يمكن لمؤسسة او شركة ما على سبيل المثال , من وضع قاعدة المعطيات الخاصة بذاتية الموظفين لديها على الحاسوب المركزي للشبكة , وتوفر الشبكة بدورها إمكانية استخدام قاعدة المعطيات هذه من قبل مختلف أقسام (دوائر) المؤسسة كدائرة الشؤون الإدارية ودائرة الرواتب والدائرة الصحية ...الخ, وبالتالي لا حاجة لتكرار المعلومات في العديد من الدوائر.

15. ما الفائدة من الشبكات الحاسوبية؟ (2)-تقاسم موارد الشبكة:يؤدي وجود الشبكة إلى الاستثمار الأمثل للتجهيزات الفيزيائية المرتبطة بالشبكة (الطابعات –الراسمات –وحدات التخزين وحتى الحواسيب نفسها),إذ أن تشارك مستثمري الشبكة في استخدام تلك الموارد يوفر على المؤسسة الكلف الباهظة التي قد تترتب من ضرورة توفر تلك التجهيزات في كل قسم من الأقسام المختلفة.

16. ما الفائدة من الشبكات الحاسوبية؟ ((3)-تأمين المعالجة الموزعة للمعلومات :هناك العديد من المعلومات التي قد تصدر من جهة ما من جهات المؤسسة وتحتاج إلى معالجة (أو اتخاذ قرار)في اكثر من جهة من الجهات الأخرى في المؤسسة .إن وجود شبكةحاسبات تؤمن مثل تلك الخدمة بسهولة بحيث تسرع عملية المعالجة لتلك المعلومات.

17. ما الفائدة من الشبكات الحاسوبية؟ (4)-توفر العمل للمستثمرين بأدائية و موثوقية عاليتين ضمن أقل كلفة ممكنة:تتمتع بعض أنظمة شبكات الحاسبات بأدائية وموثوقية عالية , إذ يمكن للشبكة توفير البدائل مباشرة في حال حدوث خلل أو عطل ما في أحد مكونات الشبكة بحيث لا تسمح للمستثمر بمتابعة عمله وبأقل فترة توقف ممكنة.

18. ما الفائدة من الشبكات الحاسوبية؟ (5)-توسيع قاعدة مستثمري الحواسيب بتكلفة منخفضة:يمكن توسيع قاعدة مستخدمي الحاسبات الشخصية في إحدى المؤسسات باللجوء إلى الحاسبات الشخصية التي تكون بدون قرص أو الحاسبات ذات الكفاءات المتواضعة ,رخيصة الثمن,حيث يمكنها استخدام نظام الملفات المركزي الموجود في حاسب التخديم الرئيسي للشبكة لحفظ المعلومات واستدعائها وذلك للاستفادة من مزاياه العالية من حيث سرعة المعالجة وسعات التخزين.

19. ما الفائدة من الشبكات الحاسوبية؟ (6)-توفير التحكم والإدارة المركزية للأنظمة الموزعة جغرافيا:إن بنية العديد من نظم تشغيل الشبكات تسمح بمراقبة جميع مكونات الشبكة والتحكم بها من موقع مركزي , وبالتالي إمكانية إدارتها بشكل جيد ورفع مستوى أدائية العمل على الشبكة.

20. ما الفائدة من الشبكات الحاسوبية؟ (7)-تأمين التوافق بين التجهيزات والبرمجيات المختلفة :إن توزع التجهيزات الحاسوبية المستخدمة في مؤسسة ما قد تخلق عدم توافق في عمل تلك التجهيزات الحاسوبية معاً (حواسيب ذات نظم تشغيل مختلفة مثل os/2 , Unix,DOS,Windows) أو حواسيب ذات بنى تصميمية متلفة مثل SUN , IBM .إن وجود شبكة حاسوبية يسمح بربط مثل تلك الأنظمة المختلفة ببعضها والتخاطب فيما بينها.

21. ما الفائدة من الشبكات الحاسوبية؟ (8)-تبادل الملفات والمعلومات:يعتبر تبادل المعلومات والملفات بين أقسام المؤسسة عملاً من الأعمال الأساسية في هذه المؤسسة ويتم عادة تبادل مثل تلك الملفات بواسطة البريد أو باستخدام مراسلين مخصصين لهذا العمل , مما يستغرق جهداً وزمناً كبيرين يؤديان إلى انخفاض في المردود وزيادة في الكلفة . توفر الشبكة الحاسوبية التي تربط جميع أقسام هذه المؤسسة ببعضها إمكانية تبادل الملفات والمعلومات بين المستثمرين بسهولة فائقة وسرعة عالية.

22. ما الفائدة من الشبكات الحاسوبية؟ (9)-التخاطب والمناقشة بين مستثمري الشبكة:يحتاج العديد من العاملين في مؤسسة إلى الاتصال فيما بينهم أو بالمستوى الأعلى بهدف الاستفسار عن موضوع معين يتعلق بالعمل , حيث يستخدم الهاتف عادة للتخاطب والمناقشة بين العاملين , الشبكة الحاسوبية باستخدام برمجيات معينة يمكن أن تقوم بهذا الدور.

23. ما الفائدة من الشبكات الحاسوبية؟ (10)-حماية وأمن المعلومات:تتمتع معظم أنظمة الشبكات بمواصفات أمان عالية تحمي الملفات من الدخلاء الذين لم يصرح لهم بالنفاذ إليها.ويمكن للمشرفين على الشبكة تحديد السماحيات لكل مستثمريها بحيث لا يمكن الدخول إلا إلى الأدلة والملفات المخصصة له. كما يمكن لمدير النظام فرض قيود على المناطق التي يحق له الدخول إليها .توفر كذلك نظم إدارة الشبكات الأدوات المساعدة في مراقبة سير العمل على المخدمات الأساسية ونظم المحاسبة العامة لاستثمار الشبكة سواءً حسب مبدأ عدد ساعات العمل على الشبكة أو حسب كميات البيانات المتبادلة اعتماداً على مزيج من المبدأين يعطي مدير النظام الحرية في وضع قوانين المحاسبة وكلفة الوحدة الزمنية أو الرزمة بما يتناسب مع نظام المحاسبة الخاص..

24. ما الفائدة من الشبكات الحاسوبية؟ (11)-النقل متعدد الأنواع للمعلومات:تتميز الشبكات الحديثة بإمكانية نقل الصوت والصورة إضافة إلى المعطيات وتهدف هذه الشبكات إلى ربط كل حاسوب في المنزل أو العمل بخطوط نقل عالية السرعة .ومن الخدمات المفيدة التي تؤمنها الشبكات هي المؤتمرات المرئية video conferences التي تحقق إجراء المؤتمرات عن بعد.

25. ما الفائدة من الشبكات الحاسوبية؟ (12)-البريد الالكتروني:إن وجود شبكة حاسوبية يغني عن استخدام الأجهزة الهاتفية ,إذ يمكن إجراء الاتصال من خلال الخدمة المسماة بالبريد الالكتروني التي توفرها أنظمة الشبكات الحاسوبية والتي تمتاز عن الخدمات الهاتفية في العديد من النواحي منها ضمان وصول الرسالة إلى الجهة المقصودة دون الحاجة لضرورة وجود شخص في ذلك المكان ويؤمن تلقي الرسائل من أي موقع. كما يملك نظام البريد الالكتروني إمكانية إعادة توجيه الرسائل والإجابة الآلية و غيرها من مزايا الاتصالات الحديثة.

26. ما الفائدة من الشبكات الحاسوبية؟ (13) -استخدام اشتراك إنترنت واحد:يشغّل كافة الأجهزة على الشبكة.

27. تطور الشبكات الحاسوبية بدأت المؤسسات بوصل حاسباتها الموجودة في موقع واحد ظهور الشبكات المحلية LAN: Local Area Network ثم أصبح من الضروري وصل جميع مواقع المؤسسة المتباعدة مع بعضها ظهور الشبكات الواسعة WAN: Wide Area Network وتوسعت الفكرة إلى ربط العديد من الشبكات الحاسوبية الموجودة في أنحاء العالم ظهور الشبكة العالمية INTERNET

28. تصنيف الشبكات الحاسوبية • حسب الامتداد المكاني • حسب التوضع الفيزيائي للحواسيب • حسب العلاقة بين المستخدمين

29. المسافة بين الحاسبات موقع الحاسبات 10 م بصالة واحدة 100 م بمبنى واحد 1 كم تجمع عدة مبان مدينة 10 كم 100 كم اقليم قارة 1000 كم 10000 كم العالم بأكمله تصنيف الشبكات الحاسوبية حسب الامتداد المكاني شبكات محلية LAN شبكات واسعة WAN شبكات عالمية

30. تصنيف الشبكات الحاسوبيةحسب التوضع الفيزيائي (أ)-البنية الخطية ذات الناقل المشترك (Buss topology):في هذه البنية تكون جميع العقد مربوطة كفروع لخط مشترك ويخصص لكل عقدة عنوان وحيد , ويمكن أن تكون العقدة إما حاسوباً شخصياً أو مزود ملفات أو مزود طباعة . وتركب في كل عقدة بطاقة شبكة من نوع "Ethernet" تتضمن قسماً نسميه "مرسل - لاقط"

31. تصنيف الشبكات الحاسوبيةحسب التوضع الفيزيائي (ب)-البنية الحلقية: في هذا النوع من الشبكات تكون جميع العقد موصولة بدارة واحدة تأخذ شكل الحلقة المغلقة . وتركب في كل عقدة بطاقة شبكة من نوع) Tokenring (

32. تصنيف الشبكات الحاسوبيةحسب التوضع الفيزيائي (ج)- البنية النجمية (star topology):تكون العقدة في البنية النجمية موصولة بخطوط منفصلة مربوطة جميعاً بوحدة توزيع مركزية تسمىhub تحوي على مفاتيحالكترونية لتوصيل أي خط من الخطوط بالآخر

33. تصنيف الشبكات الحاسوبيةحسب التوضع الفيزيائي (د)- البنية المختلطة (star buss topology): إذا كانت الشبكة تخدم مناطق جغرافية بعيد بعضها عن بعض فيتوضع في كل فرع جغرافي مخدم يتصل اتصالاً مباشراً بالحاسوب المركزي بواسطة شبكة اتصالات جزئية ويخدم كل حاسوب مضيف في كل فرع مجموعة من شبكة نجمية موزعة في مناطق جغرافية مختلفة.

34. تصنيف الشبكات الحاسوبيةحسب العلاقة بين المستخدمين (أ)-شبكة الند للند :يعتبر هذا النوع من الشبكات اقتصادي نظراً لتمكنه من الاستفادة من الطاقة الموجودة لدى الحواسيب بمجموعها , وخاصة تلك التي لا تكون قيد الاستعمال حيث تصبح في هذه الحالة مخدمات جيدة . وهكذا يمكن الاستفادة من معدات مركبة ومدفوع ثمنها. - في هذا النوع من الشبكات لا تنفذ وظائف تخزين الملفات والطباعة من مخدم واحد بل يمكن لأي حاسب في الشبكة السماح للآخرين بمشاركته سواقاته وطابعته أثناء تشغيل برامجه التطبيقية.

35. تصنيف الشبكات الحاسوبيةحسب العلاقة بين المستخدمين (ب)-شبكة عميل مخدم: يتميز مخطط هذا النوع من الشبكات بكلفة بدء تشغيل أعلى من مخطط شبكة الند للند وتتطلب خبرة فنية أكبر للتركيب و الإدارة بسبب قوة البرمجيات والعتاد ا لمستخدم , ولكن كلما ازداد عدد الحواسيب المستخدمة في الشبكة تصبح الشبكة أكثر وفرة. يشكل المخدم الرئيسي قلب الشبكة , حيث تعتمد عليه الحواسيب المشتركة في الحصول على خدمات الطباعة والاتصال وإدارة الملفات , فلذلك يجب أن يتمتع بذاكرةRAM قابلة للتوسع ومجهز بسواقات متعددة للأقراص الصلبة والليزرية, و يجب أن يستخدم نظام تشغيل متعدد المهام يمكن من تنفيذ عدة برامج بوقت واحد , بينما الطرفيات يمكن أن تكون حواسيب بسيطة تستطيع تشغيل برامجها التطبيقية الخاصة واستعمال المخدم للحصول على خدمات الطباعة والاتصال وإدارة الملفات والبرامج

36. كيف يتم التخاطب بين الحاسبات تحتاج الحاسبات لتتخاطب فيما بينها إلى لغة وقواعد مشتركة ليتم التفاهم بينها. هذه اللغة والقواعد هي بروتوكولات الاتصالات. الاتصال الهاتفي مرسلمستقبل • يطلب رقم الهاتف: لكل هاتف في العالم رقم وحيد • حسب نوع النغمة • مشغولغير مشغول • يعاود الاتصال بعد حينالمستقبل غير موجود • المستقبل موجوديسمع صوت الهاتف فيقوم بالإجابة • يعطي إشارة بأنه جاهزللمكالمة “آلو” • عند سماعه كلمة آلو يبدأ بالحديث • عند نهاية الحديث يقوم أحد الطرفين بإبداء الرغبة بانهاء المكالمة • ويتم وضع السماعة وإغلاق الخط

37. OSI DoD MHF VTP FTAM Application SMTP TELNET FTP Process Presentation Session Host-to-Host TCP TP0-TP4 Transport Internet IP Network Data Link Network Access Physical A comparison of the OSI and the DoD Communications Architecture بنية البروتوكولات الطبقية Open System Interconnection Department Of Defense كل طبقة تهتم بمجموعة معينة من الوظائف. الطبقات العليا تستخدم الطبقات الأدنى بشكل شفاف. تغلف كل طبقة المعلومات بغلافها الخاص.

38. مثال على بروتوكولات الاتصالاتالبروتوكول IP Internet Protocol • يعتمد لبروتوكول IP على التراسل بالرزم أو كتل المعطيات Datagram Transmission • تأخذ الرزم اتجاهات متعددة بحسب الجهة المرسل إليها. • البروتوكول IP هو البروتوكول الذي يحمل العناوين. • لكل حاسب على الشبكة عنوان وحيد. • يقسم العنوان إلى جزئين: جزء لعنونة الشبكة الجزئية الموجود عليها الحاسب. جزء لعنونة الحاسب ضمن الشبكة الجزئية.

39. مثال على بروتوكولات الاتصالاتالبروتوكول TCP Transmission Control Protocol • يؤمن التفاهم المنطقي ووثوقية التخاطب بين طرفي الاتصال. • يستخدم مبدأ التبليغ الإيجابي للمعطيات. • يعتمد مبدأ النافذة للتحكم بالدفق. • يضيف ترويسة لكل رزمة معطيات تحتوي بشكل رئيسي على عدد ثمانيات المعطيات المنقولة بنجاح وعلى نوع الخدمة المطلوبة. • بعد نفاذ زمن في مؤقت خاص يعيد المرسل إرسال المعطيات انطلاقا من آخر ثمانية وصلت بنجاح.

40. أجهزة عدم انقطاع التيارUninterruptible Power Supply تقوم وحدة عدم انقطاع التيار بإيقاف الضرر الناتج عن رفات التيار , وتنقية الضجيج الذي يرافق التيار الكهربائي بعض الأحيان , وتنظيم التيار أثناء حالات انخفاض جهد التيار .

41. أنواع أجهزة عدم انقطاع التيار Standby :الاستخدام : حماية الحواسب والطرفيات . فهي تزودنا بتيار كهربائي خال من رفات الكهرباء وتتحول لتزودنا بالتيار من البطاريات أثناء انقطاعات التيار وانخفاضاته .

42. أنواع أجهزة عدم انقطاع التيار  أجهزة التفاعل مع الخط Line-interactive :الاستخدام : حماية الطرفيات والمخدمات وأجهزة الاتصالات ومخدمات الانترنت . تزودنا بتيار كهربائي خال من رفات التيار الكهربائي , وتزودنا بالتيار من البطاريات أثناء انقطاع التيار أما أثناء انخفاض جهد التيار فهي تقوم بتنظيم هذا الجهد إلى الحدود الطبيعية دون اللجوء إلى الطاقة المخزنة في البطاريات .

43. أنواع أجهزة عدم انقطاع التيار أجهزة على الخط Online:  الاستخدام : حماية الأجهزة الكهربائية والمخدمات الدقيقة والحساسة

44. أنواع أجهزة عدم انقطاع التيار  أجهزة تنظيم التيار Line Conditioners : الاستخدام : حماية جميع الأجهزة الكهربائية والحواسب .تقوم المنظمات بتزويد الأجهزة الكهربائية بتيار منتظم خلال ارتفاع أو انخفاض التيار الكهربائي , فهي تراقب مستويات جهد تيار الدخل , وعندما تلاحظ انخفاض أو ارتفاع تقوم بتعديله حتى يلائم تشغيل الحواسب أو الأجهزة الموصولة , بالإضافة لذلك فهذه الأجهزة تقوم بتصفية ( فلترة ) التيار من الارتفاعات المفاجئة " رفات الكهرباء " وتشويش الخط

45. أنواع أجهزة عدم انقطاع التيار فلاتر تبدلات التيار المفاجئة Surge Suppressor :الاستخدام : الحواسب وجميع الأدوات الكهربائية . تقوم مصافي التيار بحماية الحواسب والأجهزة الكهربائية من الأضرار الناتجة عن رفات وتبدلات التيار المفاجئة كما تقوم التشويش الذي يتعرض له التيار المتناوب .

46. وهذا المثال المطبق في مديرية الاتصالات في محافظة القنيطرة

47. كبل معلق باتجاه مبنى المركز التدريبي كبل معلق باتجاه مبنى الآليات صالة المقسم المقسم Switch Hub OMC Server and backup domain الاستثمار HUB الحسابات الإدارية المالية الاستعلامات التجربة القدرة

48. كبل معلق وارد من صالة المقسم المعلوماتية مكتب المدير مركز التدريب بهو الجمهور

49. كبل معلق وارد من صالة المقسم الرقابة الشبكات التخطيط الدراسات الآليات الريفية المستودع

50. النتيجة تستطيع الثورة المعلوماتية تغيير المجتمع تماما مثل الثورة الصناعية. • العمل في المنزل. • استبدال المحلات التجارية بأدلة الكترونية يقوم المستثمر بطلب مايريد منها. • تغيير مفهوم المدن لعدم الضرورة للقرب الجغرافي.