تعريف شبكات الحاسب وأنواعها وتطبيقاتها ومكوناتها وفوائدها

تعريف شبكات الحاسب وأنواعها وتطبيقاتها ومكوناتها وفوائدها

تعريف شبكة الحاسب هي مجموعة من أجهزة الحاسب وأجهزة ملحقة (Peripherals) التي تتصل ببعضها والتي تسمح لمستخدميها أن يشتركوا في استخدام موارد الشبكة (Resources) والأجهزة المتصلة بالشبكة مثل الطابعة printer والمودم Modem ومحرك الأقراص المدمج (CD-ROM Drive) 

مفاهيم الشبكة Network Concepts

تعريف الشبكة

الشبكة هي مجموعة من الأجهزة المادية المتصلة برابطة اتصال تسمى بقنوات الإرسال (transmission channels) من أمثلة الأجهزة المادية للشبكة : الكمبيوتر والطابعة وغيرهم من الأجهزة القادرة على إرسال أو تلقي الرسائل 

ويمكن تعريف الشبكة بأنها تتكون من عدد من الوحدات (Nodes) أو نقاط التقاء مترابطة فيما بينها من خلال وسائل الإرسال المختلفة وتقوم بتبادل المعلومات أو الاشتراك بالمصادر Resources فيما بينها.

تعريف شبكة الحاسب

هي مجموعة من أجهزة الحاسب وأجهزة ملحقة (Peripherals) التي تتصل ببعضها من خلال روابط والتي تسمح لمستخدميها أن يشتركوا في استخدام موارد الشبكة (Resources) والأجهزة المتصلة بالشبكة مثل الطابعة printer والمودم Modem ومحرك الأقراص المدمج (CD-ROM Drive) وغيرها 

أنواع الشبكات :

الأنواع الرئيسية للشبكات

توجد أنواع مختلفة من الشبكات منها 

1- شبكة الحاسب : 

توفر خدمات الاتصال وتكون وحداتها المترابطة أجهزة خاصة للاتصال

2- شبكة المعلومات:

تحقق تبادل المعلومات والترابط بين وحدات الشبكة المادية 

3- شبكة التراسل:

وحداتها عبارة عن أجهزة معالجة للبيانات

4- شبكة التحكم الرقمي:

وحداتها أجهزة رقمية معتمدة على الميكروبروسيسور (microprocessor)

مكونات شبكة الحاسب Network composition

تتكون شبكة الحاسب من مكونات مادية (Hardware) وبرمجيات (Software)

تنقسم المكونات المادية Hardware إلي 3 أنواع :

1. الحاسبات computers بشتى أنواعها 
2. الكروت Interfaces والوسائط Media
3. الأجهزة الملحقة (Peripheral devices) مثل Bridges , Switches , Amplifiers , Repeaters , Hubs , Gateways , Routers وغيرها

الحاسبات تقوم بتوليد المعلومات (الإشارات) وإرسالها خلال الوسائط بعد إجراء التوليف والتهيئة اللازمة للمعلومات من خلال كروت الشبكة.

تقوم الأجهزة الملحقة بربط الشبكات والأجهزة الداخلية للشبكة الواحدة وكذلك تكبير الإشارات والتحكم في اتجاه سريانها خلال الشبكة الواحدة أو خلال عدة شبكات.

تنقسم البرامج Software إلي :

• برامج نظم تشغيل الشبكة Operating system
• بروتوكولات الاتصال Protocols
• نظم إدارة الشبكة Network management systems

يجب ألا يقل الحد الأدني لشبكة الكمبيوتر عن:

• جهازي كمبيوتر على الأقل.
• بطاقة شبكية (Network Interface Card) تشكل البطاقة جسر الاتصال بين الكمبيوتر وأسلاك النقل التي تربط مكونات الشبكة.
• 
  
• وسط ناقل (transmission Medium) للاتصال بين عناصر الشبكة مثل الوسائط الموجهة (Guided Media)  والغير موجهة (Guided Media) 
• 
  
• بروتوكول اتصال يحدد خوارزمية تخاطب مكونات الشبكة والمواصفات التقنية الواجب توفرها مثل : عرض الحزمة للمستخدم وطريقة ترتيب المعلومات وتدفقها عند إرسالها (Packets Formats) وكيفية اكتشاف الأخطاء وإصلاحها وغيرها من المواصفات التقنية.
• 
  
• نظام تشغيل شبكي (Network Operating System) يقدم خدمة تنظيم صلاحيات وحقوق المستخدمين (Rights and Permissions) في الوصول إلي الموارد والأجهزة المشتركة على الشبكة. 

عناصر الشبكة Components Of Network

تحتوي الشبكة على عدد من العناصر هي :

1- الخادم (Server)

هو جهاز الحاسب الذي يزود المصادر المشتركة Resources إلي مستخدمي الشبكة ويتميز بخصائص السرعة الفائقة والسعة التخزينية العالية جدا

2- العميل Client 

هو جهاز الحاسب الذي يتعامل مع البيانات والمصادر المتداولة داخل الشبكة 

3- الوسط Medium

هو طريقة توصيل أجهزة الحاسب داخل الشبكة

4- البيانات المتقاسمة Shared data

هي ملفات Server التي يتم تداولها داخل الشبكة 

فوائد الشبكات Networking Benefits

الشبكات لها فوائد متعددة منها:

1. الحصول على البيانات والمعلومات من أماكن بعيدة 
2. المشاركة في الموارد المختلفة resources
3. تحقيق أمن التشغيل وزيادة الاعتمادية 
4. تهيئة بيئة مناسبة للإنتاجية والعمل الجماعي
5. بناء تطبيقات جديدة تعتمد على الشبكات 
6. نقل البيانات والمعلومات والبريد الإلكتروني من مقدمي الخدمات وتوزيعها على المستفيدين في أماكن مختلفة وبعيدة.
7. الاعتماد على حاسبات اخري في حالة حدوث عطل أو خلل في حاسب ما
8. سرعة إنجاز تنفيذ عمليات معقدة بمشاركة أكثر من حاسب أو معالج في تنفيذ العمليات المطلوبة وهو ما يسمى المعالجة الموزعة (distributed processing) حيث أن المهمة الواحدة يمكن أن تقسم على مجموعة من الحاسبات لتنفيذها بدلا من حاسب واحد فقط ومن أهم مزايا المعالجات الموزعة: 

• قاعدة البيانات الموزعة Distributed Database
• حل المشاكل أسرع Faster Problem solving
• المعالجة تعاونية Collaborative Processing

تطبيقات الشبكات Network Applications

تستخدم الشبكات في تطبيقات عديدة منها:

1. المبيعات والتسويق Marketing and sales
2. التصنيع Manufacturing
3. المال والاقتصاد Financial services
4. الرسائل الالكترونية Electronic messaging 
5. خدمات الدليل Directory services
6. تناقل البيانات الكترونيا Electronic data interchange(EDI)
7. المؤتمر التلفزيوني Teleconference
8. هاتف خلوي Cellular telephone
9. شبكة التلفزيون الخاصة Private television networks

معايير الشبكة Network Criteria

للحصول على الشبكة الفعالة وذات الكفاءة العالية يجب أن يتحقق عدد من المعايير منها:

1- الكفاءة Performance

تقاس الكفاءة بأكثر من طريقة سنخص بالذكر هنا الطريقتين الآتيتين:

2- وقت النقل transit time:

هو الفترة الزمنية المطلوبة لنقل رسالة من جهاز إلي جهاز اخر 

2- زمن الاستجابة response time:

هو الوقت المستغرق بين الاستفسار والرد 

يعتمد أداء الشبكة على العوامل التالية:

1. عدد المستخدمين Numbers of users
2. نوع وسط الإرسال Type of transmission medium
3. المكونات المادية Hardware
4. البرمجيات Software

2- الاعتمادية Reliability

تقاس الاعتمادية بالعوامل التالية:

1. معدل الأعطال Frequency of failure 
2. وقت الإصلاح Recovery time of a network after failure
3. مقاومة الشبكة للعوامل الخارجية Catastrophe

3- التأمين Security

لتحقيق نظام أمن الاتصالات يجب أن يكون هناك: 

حماية للمعلومات من الأشخاص الغير مصرح بهم (unauthorized persons) من الدخول على الشبكة وذلك باستخدام كلمات السر (Password) وكلمات التعريف (User name) وكذلك التشفير (Encoding)

حماية الشبكة من الفيروسات: الشبكة الجيدة هي التي يتم حمايتها من الفيروسات بواسطة المعدات Hardware والبرامج Software التي تصمم لذلك الغرض