تصنف الشبكات إلى فئات مختلفة بناء على النطاق الجغرافي، والوسيط الناقل، وتخطيط الشبكة، وكذلك استخدام الشبكات السلكية واللاسلكية في الإتصالات. ستتعرف في هذا الدرس على تصنيف الشبكات ومفهومها وخصائصها

شبكات أجهزة الحاسب :

شبكة جهاز الحاسب عبارة عن جهاز حاسب أو أكثر، متصلة ببعضها البعض من أجل مشاركة الموارد (البيانات والأجهزة). تتكون شبكة جهاز الحاسب من جزأين أساسيين: الأجهزة الطرفية والنواقل التي تنقل البيانات بين هذه الأجهزة

تصنيف الشبكات :

• النطاق الجغرافي الذي تغطيه الشبكة (شبكة محلية، شبكات متوسطة المجال، شبكات واسعة المجال) .
• الوسط الناقل للبيانات (سلكي، لاسلكي) .
• تخطيط الشبكة (الناقل، الحلقة، النجمة، مخطط الشبكة، المخطط الهجين) .

تصنيف الشبكات وفق للنطاق الجغرافي :

• الشبكة المحلية ( LAN ) Local Area Network :

تتكون من أجهزة حاسب متصلة ببعضها، موجودة في نطاق جغرافي ضيق (شركة، مؤسسة، بناية سكنية، ...)، وتحقق سرعات اتصال عالية. والغرض الرئيس من استخدام الشبكات المحلية هو مشاركة الموارد والخدمات مثل الملفات والطابعات .

• الشبكة المتوسطة ( MAN ) Metropolitan Area Network :

هي شبكة متوسطة الحجم ذات نطاق تغطية أكبر من نطاق الشبكة المحلية ( LAN )ولكنه أصغر من نطاق تغطية الشبكة واسعة المجال ( WAN ) يمتد نطاق هذه الشبكة ليشمل العديد من المباني في نفس المدينة أو البلدة، ويتم تكوينها بتوصيل مجموعة من الشبكات المحلية معا. من الأمثلة النموذجية على هذا النوع شبكات الجامعات .

• الشبكة الواسعة ( WAN ) Wide Area Network :

هي عبارة عن ربط مجموعة من أجهزة الحاسب والشبكات المحلية LANs مع بعضها من خلال أجهزة الربط المستخدمة في نظم الشبكات، وبالتالي هي شبكة أجهزة حاسب متصلة ببعضها لا تتقيد بموقع جغرافي محدد، ويمكن أن يمتد ذلك ليشمل مواقع داخل دولة أو قارة (مثل شركة متعددة المواقع أو البنوك)، ويعتبر الإنترنت أكبر شبكة WAN في العالم

الشبكات السلكية ( Wired Network ) :

تستخدم الشبكة السلكية الكابلات لتوصيل الأجهزة، مثل أجهزة الحاسب أو التلفزيون والأجهزة الأخرى، بالأنترنت أو بشبكة أخرى. في الشبكة السلكية، يتم نقل البيانات عبر وسيط فعلي. وهناك ثلاثة أنواع رئيسة من الأتصالات السلكية ذات النطاق العريض للإستخدامات الأستهلاكية أو السكنية :

• شبكة كابلات الشبكة .
• شبكة خط المشترك الرقمي ( Digital Subscriber Line - DSL ) .
• شبكة الألياف الضوئية .

فيما يلي بعض خصائص الشبكات السلكية :

• توفر الشبكات السلكية أداءً مميزاً من حيث السرعة والتكلفة، حيث تتراوح سرعتها بين 100ميجا بايت و 1جيجا بايت، وذلك بتكلفة منخفضة.
• توفر جدران الحماية قدرات أفضل في حماية الشبكات السلكية، كما يمكن تثبيت برامج جدار الحماية بصورة مباشرة على كل جهاز حاسب.
• المعدات والأدوات المستخدمة لتكوين الشبكات السلكية مثل توصيلات الشبكات الداخلية ومحولات وموزعات الشبكة تتميز بالكفاءة العالية .

شبكة كابلات الشبكة :

ستجد في هذا التصنيف أنواعا مختلفة من كابلات الشبكة. على سبيل المثال، يمكنك استخدام كابلات إيثرنت ( Ethernet Cables ) لتوصيل أجهزة الشبكة الفعالة مثل أجهزة الحاسب المكتبية والنقالة ومحركات الأقراص الثابتة بالشبكة، وغيرها من الأجهزة على الشبكة المنزلية أو الشبكة المحلية ( LAN ) لتتعرف على الكابلات المختلفة لنقل البيانات عبر الشبكة .

شبكة خط المشترك الرقمي ( Digital Subscriber Line -DSL ) :

خط المشترك الرقمي ( DSL ) هي تقنية اتصال سلكية تستخدم خطوط الهاتف الموجودة لنقل بيانات النطاق الترددي العالي، مثل الوسائط المتعددة والفيديو إلى مشتركي الخدمة. يوفر DSL وصولاً مخصصا للشبكة العامة من نقطة إلى نقطة. يمكن أن تتدفق بيانات الصوت والإنترنت بواسطة خط المشترك الرقمي DSL الذي يتيح استخدام خدمة الإنترنت وخط الهاتف معا دون انقطاع لإحدى الخدمتين، ويلزم ذلك استخدام مودم خاص يسمى مودم DSL متصل بخط الهاتف التقليدي

توجد أشكال مختلفة لشبكة خطوط المشترك الرقمي (DSL) مثل :

• خط المشترك الرقمي غير المتماثل Asymmetric Digital Subscriber Line - ADSL :

عند الإتصال بالإنترنت باستخدام هذا النوع من الخطوط تكون سرعة تنزيل البيانات أسرع بكثير من سرعة تحميل البيانات، حيث يمكنك بواسطة ADSL تحقيق سرعة تنزيل قصوى تصل إلى 24ميجابت في الثانية و 1ميجابت في الثانية للتحميل .

• خط المشترك الرقمي فائق السرعة Very High Speed Digital Subscriber Line - VDSL :

هذا النوع من الخطوط يعد من أسرع خطوط المشترك الرقمي، وبإمكانه توفير سرعات تنزيل متوسطة تصل إلى 50ميجابت في الثانية وسرعات تحميل تصل إلى 2ميجابت في الثانية. يتطلب هذا النوع من الإتصال بالإنترنت استخدام الأسلاك النحاسية أو كابلات الإلياف الضوئية لتوجيه البيانات للبيت أو المكتب

• خط المشترك الرقمي فائق السرعة Very High Speed Digital Subscriber Line 2 - VDSL2 2 :

تقدم هذه التقنية طرازاً محسنا من تقنية VDSL و تعتبر مثالية لخدمات مثل التلفزيون عالي الوضوح HD وخدمات الفيديو والصوت والألعاب عبر الإنترنت. تتميز تقنية VDSL2 بمعدل تنزيل يصل إلى 100ميجابت في الثانية ومعدل تحميل يصل إلى 50 وحتى 100 ميجابت في الثانية، كما وقد تتجاوز سرعة التنزيل 200ميجابت في الثانية إذا كانت مسافة الإتصال قصيرة .

شبكة الألياف الضوئية ( Fiber Οptic ) :

توفر الألياف الضوئية السرعة الأكبر للإنترنت في أيامنا هذه، ويرجع ذلك إلى استخدامه للضوء لنقل البيانات من خلال كابل الألياف الضوئية. يمكن أن تصل سرعة التنزيل والتحميل إلى 2.5جيجابت في الثانية ( GBPS ) كما يمكن استخدام هذا الإتصال لإرسال البيانات لمسافات أطول بكثير من خط المشترك الرقمي ( DSL ) أو الإنترنت السلكي. تتطلب هذه الخدمة استخدام مودم ألياف ضوئية ( Fiber Optic Modem ) يمكن توصيل المنازل أو المواقع التجارية مباشرة بكابلات الألياف الضوئية، ولكن ذلك قد يحتاج إلى استبدال البنية التحتية الحالية المعتمدة على الكابلات النحاسية مثل أسلاك الهاتف والأسلاك المحورية يطلق على عملية توصيل الألياف الضوئية إلى المنازل اسم ( FTTH )ويطلق على عملية توصيل الألياف الضوئية إلى الأعمال التجارية اسـم (FTTB) والتي تهدف إلى توصيل إشارة الإتصال عبر الألياف الضوئية من معدات تحويل المزود إلى المنزل أو العمل عن طريق استبدال البنية التحتية النحاسية القائمة مثل كابلات الهواتف والكابلات المحورية

الشبكات اللاسلكية ( Wireless Networks ) :

الشبكة اللاسلكية هي شبكة من الأجهزة المتصلة ببعضها دون الحاجة إلى استخدام الوصلات (الأسلاك). تعتمد الشبكات اللاسلكية على تقنية أمواج الراديو لنقل المعلومات وتوصيل الأجهزة بالشبكة أو التطبيقات .

أهم خصائص الشبكات اللاسلكية :

• يعتمد أداء شبكات واي فاي اللاسلكية بشكل أساسي على المسافة، وبالتالي فكلما ازدادت مسافة بعد الأجهزة عن نقطة الوصول اللاسلكية، فإن سرعة الشبكة اللاسلكية تكون أبطأ .
• يمكن اختراق البيانات والتنصت عليها، ولهذا يتم استخدام تقنيات تشفير معقدة لزيادة الأمان .
• تعتمد بعض الشبكات اللاسلكية على موجات الراديو للتواصل وبالتالي فإن إشاراتها تتأثر بالتداخل الناتج عن الأجهزة الألكترونية الأخرى .
• من السهل جدا توسيع الشبكة اللاسلكية .

تقنيات الشبكات اللاسلكية :

• البلوتوث ( Bluetooth ) هي تقنية لاسلكية للشبكات لتبادل البيانات لمسافات قصيرة. وتستخدم هذه التقنية في العديد من الأجهزة مثل الهواتف النقالة ولوحات المفاتيح والفأرة والسماعات اللاسلكية .
• واي فاي ( WiFi ) من أكثر التقنيات شيوعاً وانتشارا في الشبكات اللاسلكية. تستخدم تقنية Wi Fi بشكل واسع في أجهزة الحاسب و الهواتف الذكية وأجهزة الألعاب .
• تقنية الأتصال قريب المدى ( Near Field Communication - NFC ) للإتصال من مسافة قصيرة بين اللأجهزة التي تدعم هذه التقنية وتتم عملية تبادل المعلومات عبر موجات الراديو،

تصنيف الشبكات وفقا لتخطيط الشبكة :

• مخطط الناقل ( Bus Topology ) :يعد مخطط الناقل من المخططات الأساسية للشبكة حيث تتصل جميع الأجهزة بناقل مركزي على اعتباره "العمود الفقري" للشبكة. وتعد سهولة التركيب من أهم مميزات هذا المخطط، ورغم ذلك فإن هذا المخطط يواجه مشكلة في صعوبة اكتشاف وإصلاح أي مشاكل تحدث داخل الشبكة .
• مخطط الحلقة ( Ring Topology ) : يجمع مخطط الحلقة بين أجهزة الشبكة المتصلة ببعضها على شكل حلقة، ويتم إرسال جميع حزم البيانات عبر تلك الحلقة وصولاً إلى وجهتها النهائية. تتدفق جميع البيانات في مخطط الحلقة باتجاه واحد مما يساعد على تقليل التصادم بين الحزم .
• مخطط النجمة ( Star Topology ) : يتم توصيل جميع نقاط الشبكة في مخطط النجمة بجهاز مركزي مثل المحول ( Switch ) أو الموزع ( Hub ) يسهل جدا في هذا المخطط إضافة أي أجهزة جديدة في الشبكة مما يجعل من عملية إدارة الشبكة عملية سهلة من نقطة مركزية واحدة.
• مخطط الشبكة ( Mesh Topology ) : يتصل كل جهاز في مخطط الشبكة بباقي الأجهزة الأخرى، مما يعني أن كل جهاز في الشبكة يتصل بكل جهاز آخر.تعد عملية تكوين هذا المخطط عملية مكلفة نظرا لوجود العديد من التوصيلات الضرورية الإضافية، ولكن من ناحية أخرى توجد ميزة في إمكانية نقل المعلومات بين أجهزة مختلفة في وقت واحد، وكذلك فإن فشل اتصال واحد أو أكثر داخل الشبكة لا يؤثر على عمل باقي الشبكة.
• مخطط الهجين ( Hybrid Topology ) : يجمع المخطط الهجين بين مخططين مختلفين أو أكثر من مخططات الشبكة (نجمة، حلقة، ناقل، شبكة)، وعادة ما يتم استخدام هذا المخطط عند الحاجة لتوصيل شبكتين مختلفتين معا يمكن ترقية هذا النوع من المخطط وتطويره كإضافة جهاز جديد إلى الشبكة دون التأثير على أدائها بالكامل. كما يسهل التحكم بأي نوع من التصميمات المستخدمة وإعداده للحصول على أفضل أداء للشبكة يعتبر المخطط الهجين من مخططات الشبكة باهظة الثمن لأنه يتطلب عدداً كبيراً من التوصيلات والأنظمة المختلفة للإتصال بين الشبكات.

شبكة التخزين :

شبكة التخزين (Storage Area Network-SAN ) وهي نوع خاص من الشبكات تسمح للخوادم ( )Serversبالوصول للبيانات المشتركة المخزنة على أجهزة الشبكة. عادة تكون شبكة التخزين ( SAN )عبارة عن شبكة مخصصة لأجهزة التخزين لا يمكن الوصول إليها عبر شبكة الإتصال المحلية ( LAN ) بواسطة الأجهزة الأخرى

لمعاينة ملف الدرس في المتصفح : انقر هنا للمعاينة

لتحميل ملف الدرس بنسخة PDF للطباعة : انقر هنا للطباعة

لمشاهدة شرح الدرس على قناتنا عبر اليوتيوب : انقر هنا للمشاهدة