حصرياً دورة اختبار شهادة Mcse لقيادة الشبكات مجاناً مقدمة من コナン

[コナン]

السلام عليكم ورحمة الله وبركاته

اليوم أضع بين أيديكم دورة مكونة من 40 درس تؤهل من يفهمها لحمل شهادة MCSE

Microsoft Certified Systems Engineer

أرجو منكم قرائتها بتمعن لأن الذي يريد حمل هذه الشهادة من دون قراءة هذه الدورة

عليه التوجه إلى مراكز التدريب وأفضلها ( نيوهورايزن )

وكلها غاااااااااااااااااالية ناااااااااااار

أما بعد القراءة بس تروحون تقدمون اختبار وليس طلب دورة ثم تحصلون على الشهادة

وأنا حطيت الدورة هنا منعاً للاحتكار

قسموها على 20 أو 40 يوم وركزو واحفظو الكلمات الإنجليزية

لأنها مثل قريناتها من الشهادات

( وسأحاول إقامة إختبار فيها )

ملاحظة : - قد تشاهدون هذا الرمز Cab

والكلمة التي يكون بها هي cable

ماذا عن الشهادة

للحصول على هذه الشهادة يجب اجتياز الامتحانات التاليه

من بدأ بمسار ان تي 4 واجتاز هذه الثلاث امتحانات

Windows NT Server (70-067)

Windows NT Enterprise (70-068)

Windows NT Workstation (70-073)
عليه أن يجتاز الامتحان التالي
Exam 70-240, Windows 2000 Accelerated exam - for MCPs certified on Windows NT 4.
من لم يجتاز الامتحانات الثلاثة أو للمبتدئين الجدد
عليه أن يجتاز الاربعة امتحانات التاليه
Exam 70-210, Windows 2000 Professional
Exam 70-215, Windows 2000 Server
Exam 70-216, Windows 2000 Network Infrastructure
Exam 70-217, Windows 2000 Directory Services Infrastructure
بالاضافة على الجميع اجتياز واحد من هذه الامتحانات
Exam 70-219, Designing a Windows 2000 Directory Services Infrastructure
Exam 70-220, Designing Security for a Windows 2000 Network

بالاضافة لذلك على الجميع اختيار امتحانين اثنين من هذه القائمة

Any MCSE electives on the NT 4 Track, such as:

Exam 70-080,Internet Explorer Admin. Kit

Exam 70-081,Exchange Server 5.5

Exam 70-088,Proxy Server 2.0
Exam 70-028,SQL Server 7.0 Admin.
Exam 70-029,SQL Server 7.0 Implementation

Plus:

Exam 70-219, Designing a Windows 2000 Directory Services Infrastructure

Exam 70-220, Designing Security for a Windows 2000 Network

Exam 70-221, Designing a Windows 2000 Network Infrastructure
Exam 70-222, Upgrading from Windows NT 4 to Windows 2000
طريقة الامتحانات : تجرى جميع هذه الامتحانات على الطريقة الامريكية ، اي يتلو كل سؤال مجموعة من الاجوبة وعليك اختيار الصحيح منها ان كان واحداً أو أكثر
يجب ملاحظة ان الامتحانات تجرى باللغة الانجليزية
كانت الامتحانات مسبقا تحوي حوالي السبعين سؤالاً وبعضها ما زال كذلك ثم قامت مايكروسوفت بتغيير الطريقة في بعض الامتحانات وهي الاربعة الاولى الى طريقة ال بمعنى ان اسئلة الامتحان تتغير بحسب خبرة الممتحن وبحسب ادائه في الامتحان ، ثم عادت مايكروسوفت وعدلت عن هذه الطريقة لتعود للطريقة القديمة مع عدد اسئلة أقل ، يبلغ الثلاثين سؤالا وهذه الطريقة هي المتبعة حتى لحظة كتابة هذه السطور (في 4 نوفمبر 2000 ) وعليكم مراجعة موقع مايكروسوفت قبل التوجه للامتحان لمعرفة الطريقة المتبعة في حينه
يجب أن يعلم الطالب ايضاً ان هذه الشهادة غير مضمونة لكل العمر كباقي الشهادات التي حين تحصل عليها فهي لك لباقي العمر .ان مايكروسوفت تقوم احيانا بتنحية بعض الامتحانات وعلى الطالب ان يقوم بامتحان أحر مكانه وهذا يضمن طبعا ان حامل هذه الشهادة يظل دائماً معاصرا لكل التجديدات التي تحدث حول هذا الموضوع

روابط لمواقع تساعدكم

الموقع الرسمي لشركة مايكروسوفت وفيه تعرفون عن الامتحانات التي يمكن التقدم لها،اهدافها ،ما الذي عليكم معرفته للنجاح بكل واحد منها وكذلك اين يمكن الدراسة والتدريب

هذا الموقع من أفضل المواقع ويقدم لكم خدمات عظيمة مثل المعلومات عن كل واحد من الامتحانات ،ما هو عدد الاسئلة،ما هي علامة النجاح والاهم من ذلك كله هناك تلخيص لكل مواد الامتحان وأيضاً نصائح جيدة ومراجع

موقع جديد ورائع يقدم لكم خدمات كثيرة مثل تلخيصات لمواد كل واحد من الامتحانات وأليات للفحص الذاتي وغير ذلك . ننصكم بهذا الموقع بحرارة .

تلخيصات ، مقالات وأمثلة عن أسئلة الامتحانات

موقع مفيد جداً ، ولعل أهم ما تجدونه هنا هو المواد التي تستطيعون قراءتها ،والاهم من ذلك هو الامتحانات المجانيةالتي تستطيعون أخذها من هنا ،ويمكنكم أيضاً التسجيل للكورس المعروض مجاناً ، موقع جدير بالزيارة

من أنجح برامج التحضير للامتحانات عن طريق الفحص الذاتي ،حيث يوفر لكم البرنامج ثلاث امتحانات لكل موضوع ،تقومون بها في اطار الزمن المحدد لكل امتحان ويقوم البرنامج ايضا باعطائكم العلامة في نهاية الامتحان وكذلك الاجوبة الصحيحة لتلك الاسئلة التي لم توفقوا في الاجابة الصحيحة فيها ،في هذا الموقع هنالك عينات محدودة لهذا البرنامج ،وأنصحكم بالحصول عليه كاملاً

موقع جديد يعرض معلومات وشهادات حية عن الامتحانات بما في ذلك أسئلة من الامتحانات يتذكرها اولئك الذين أجروا الامتحانات
MCSEbrainDumps
منتجات للتحضير للامتحانات ومنها أشهر الكتب أضافةً لقسم التدرب على أسئلة الامتحان .

تستطيعون في هذا الموقع اختبار أنفسكم قبل التقدم

للامتحان الحقيقي وذلك بعد أن درستم جيداً وتحضرتم تماماً للامتحان وعندها تكتشفون اذا كنتم مستعدين للامتحان ام لا ..موقع للاختبار الذاتي وذلك

on line

عدد كبير من ألاسألة التي وردت في الامتحانات الحقيقية مع احصائيات كم مرة ورد كل سؤال ،موقع للتدرب على الاسألة والاجوبة

Brain Dump Central

منتديات حول مواضيع الامتحانات اضافةً للتلخيصات والامثلة عن الاسئلة

MCSEguide

موقع جديد يحضركم لأسئلة الامتحان ،كمية هائلة من أسئلة التحضير تجدونها هنا

والدورة منقولة بس قلت حصرياً لقلة توفرها في المنتديات ( في المواقع فقط )

[コナン]

01- أساسيات التشبيك

في أبسط أشكالها تتكون شبكة الكمبيوتر من جهازين متصلين ببعضهما بواسطة سلك ، و يقومان بتبادل البيانات.
الشبكات في هذه الأيام تسمح لك بتبادل البيانات و موارد الكمبيوترComputer resources (معلومات ، برامج ، أجهزة محيطية Peripheral مثل الطابعة مثلا ) و تسمح للمستخدمين بالتواصل مع يعض بشكل فوري.
بداية دعنا نتخيل وضع الحاسوب بدون وجود شبكات ، في هذه الحالة كيف سنتبادل البيانات ، سنحتاج الى مئات الأقراص اللينة لنقل المعلومات من جهاز الى آخر مما يسبب هدرا كبيرا للوقت و الجهد ، و مثال آخر إذا كان لدينا طابعة واحدة و عدة أجهزة كمبيوتر في هذه الحال إذا أردنا الطباعة فإما سنقوم بالوقف في طابور انتظار على الجهاز الموصل بالطابعة ، أو سنقوم بنقل الطابعة الى كل مستخدم ليوصلها الى جهازه ليطبع ما يريد و في كلا الأمرين عناء كبير ، و من هنا نرى أن تقنية التشبيك قد تطورت لسد الحاجة المتنامية لتبادل المعلومات و الموارد بشكل فعال.
و هكذا انبثق نوعان من المحاسبة الإلكترونية :
1- Centralized Computing المحاسبة المركزية
2- Distributed Computing المحاسبة الموزعة
لنلق نظرة في البداية على المحاسبة المركزية :
في الخمسينيات من القرن السابق كانت أجهزة الحاسوب بحجم الغرفة و كانت مزودة بمعالج واحد ، و مقدار ضئيل من الذاكرة، و جهاز تخزين للمعلومات كان عبارة عن شريط تسجيل ، و جهاز للخرج كان عبارة عن بطاقات مثقبة و جهاز لإدخال البيانات على شكل بطاقات مثقبة أيضا .
هذا النوع من المحاسبة ما زال موجودا في بعض الدول و لكن بنطاق محدود جدا . هذا النوع من الأجهزة الضخمة المركزية تسمى Mainframe ، أما الأجهزة المتصلة به و التي تقوم بإدخال البيانات فقط فتسمى Dumb terminals أو محطة طرفية خرقاء أو صامتة ، و كانت تتكون من لوحة مفاتيح و شاشة عرض و لم تكن قادرة على معالجة البيانات .
يستطيع الكمبيوتر المركزي أو Mainframe أن يلبي طلبات عدة أجهزة terminals متصلة به ، و بهذا يشكل الكمبيوتر المركزي المتصل بالمحطات الطرفية و المتصل بغيره من الكمبيوترات المركزية ، شبكة حواسيب أولية في بيئة المعالجة المركزية .
مع تطور صناعة الحاسوب ، بدأت تظهر حواسيب شخصية أصغر حجما مما سمح للمستخدمين بتحكم أكبر بأجهزتهم ، و أدت قوة المحاسبة الشخصية هذه الى ظهور بنية جديدة للمحاسبة تسمى المحاسبة الموزعة Distributed Computing أو المعالجة الموزعة Distributed Processing .
بدلا من تركيز كل عمليات المعالجة في كمبيوتر واحد مركزي ، فإن المحاسبة الموزعة تستخدم عدة أجهزة صغيرة لتقوم بالمشاركة في المعالجة و تقاسم المهام . و هكذا تقوم المعالجة المركزية بالإستفادة القصوى من قوة كل جهاز على الشبكة .
في الشبكات الحديثة من المهم استخدام لغة مشتركة أو بروتوكول Protocol متوافق عليه لكي تستطيع الأجهزة المختلفة الإتصال مع بعضها البعض و فهم كل منها الآخر .
البروتوكول هو مجموعة من المعايير أو المقاييس المستخدمة لتبادل المعلومات بين جهازي كمبيوتر .
و مع تطور الشبكات أصبح مفهوم الشبكة أوسع بكثير من مجرد ربط الأجهزة مع بعض ، و لنلق نظرة على المعالم الشائعة للشبكات الحالية :
1- لكي تشكل الحواسيب شبكة , تحتاج الى وسط ناقل للبيانات و في هذه الحالة يكون إما أسلاك أو وسط لاسلكي .
2- كما تحتاج هذه الحواسيب الى موائم أو أداة ربط Adapter ، لتقوم بوصل هذه الأجهزة بالأسلاك المكونة للشبكة و تسمى هذه الموائمات Network Interface Card أو بطاقة واجهة الشبكة .
الحواسيب التي تقدم البيانات أو الموارد في الشبكات الحالية يطلق عليها اسم Servers أو مزودات ، بينما يطلق على الحواسيب التي تستفيد من هذه البيانات أو الموارد ، اسم Clients أو زبائن . في الشبكة من الممكن لجهاز واحد أن يلعب في نفس الوقت دور المزود و الزبون ، فمثلا يستطيع جهاز ما على الشبكة أن يكون مزودا للطباعة و في نفس الوقت يكون زبون للحصول على بيانات من مزود آخر .
تحتاج الشبكة الى برنامج شبكات مثبت على الأجهزة المتصلة بالشبكة سواء كانت مزودات أو زبائن ، و هذا البرنامج إما يكون نظام تشغيل شبكات Network Operating System (NOS) ، أو يكون نظام تشغيل يتضمن برنامج لإدارة الشبكات مثل الويندوز NT أو 2000 .يقوم هذا البرنامج بالتحكم بمكونات الشبكة و صيانة الآتصال بين الزبون و المزود .
في بداية ظهور الشبكات كانت تتكون من عدد قليل من الأجهزة ربما لا يتجاوز العشرة متصلة مع بعض ، ومتصل معها جهاز طباعة ، هذا النوع من التشبيك أصبح يعرف ب Local Area Network (LAN) أو شبكة النطاق المحلي ، و بالرغم من أن التقنية الحالية تسمح للشبكات المحلية بالتكيف و التعامل مع عدد أكبر بكثير من المستخدمين إلا أنها مازالت تعمل ضمن مساحة محدودة ، فشبكات LAN في العادة تكون محتواة داخل مكتب ، أو مجموعة من المكاتب داخل بناية واحدة , و تقدم هذه الشبكات في وقتنا الحالي سرعة كبيرة لتبادل البيانات و الموارد مما يشعر المستخدم الذي يستفيد من موارد الشبكة أن هذه الموارد موجودة على جهازه الشخصي .
شبكات LAN تستخدم عادة نوع واحد من وسائط الإتصال و أحيانا أكثر من نوع ، و هذه الوسائط تكون إحدى ما يلي: 1- أسلاك مزدوجة ملتفة Twisted pair cable و تكون هذه الأسلاك إما مغطاة أو غير مغطاة بطبقة واقية (Shielded or Unshielded) .
2- السلك المحوري Coaxial cable (coax) .
3- أسلاك الألياف البصرية Fiber Optic Cable .
4- وسط اتصال لاسلكي Wireless transmission media .
كان هذا بخصوص الشبكات المحلية ، و لنتناول الآن شبكات نطاق المدن أو Metropolitan Area Networks (MAN) ، و التي تعتبر نوع آخر في تصنيف الشبكات ، و هي تقوم على تقنية شبكات LAN ، ولكن تعمل بسرعات فائقة و تستخدم في العادة ألياف ضوئية كوسط اتصال ، و هي عادة تغطي مساحة واسعة تتراوح بين 20 الى 100 كيلومتر .
في بداية ظهور الشبكات لم تتمكن شبكات LAN من دعم احتياجات الشبكة للشركات الكبيرة التي تتوزع مكاتبها على مساحات شاسعة ربما على مستوى عدة دول ، لهذا كان لابد من تطوير نوع جديد من الشبكات يقوم بربط الشبكات المحلية في أنحاء مختلفة من دولة ما أو أن يقوم بربط الشبكات المحلية في دول مختلفة ، و أطلق على هذا النوع من الشبكات اسم Wide Area Networks (WAN) أو شبكات النطاق الواسع ، وباستخدام هذه التقنية تزايد عدد المستخدمين لشبكة الكمبيوتر في الشركات الكبيرة الى آلاف الأشخاص.
تنقسم شبكات WAN الى فئتين :
1- Enterprise Network .
2- Global Network .
النوع الأول يقوم بالربط بين الشبكات المحلية أو الفروع التابعة لشركة أو مؤسسة واحدة على مستوى دولة واحدة أو عدة دول ، بينما يعمل النوع الثاني على ربط الشبكات المحلية التابعة لعدة مؤسسات مختلفة .
مع تطور الشبكات ، تم تطوير و تحسين البرامج لكي تتعامل مع عدة مستخدمين على الشبكة و هذه البرامج تتضمن :
1- البريد الإلكتروني
2- برامج الجدولة Scheduling .
3- برامج العمل الجماعي Groupware .
البريد الإلكتروني يوفر اتصال سريع و يسمح للمستخدمين بتبادل الرسائل التي من الممكن أن تحتوي على نصوص ، صور ، ملفات مرفقة بما فيها ملفات الصوت أو الفيديو .
يستخدم البريد الإلكتروني البروتوكولات التالية :
1- CCITT X.400
2- Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)
3- Message Handling Service (MHS)
برامج الجدولة هي نسخة الكترونية من الجداول الورقية التي تستخدم للتخطيط اليومي و الشهري و السنوي للمواعيد وهي تستخدم لتحديد المواعيد و تنبيه المستخدم عند حلول أو اقتراب موعد ما ، و على مستوى الشبكة يستطيع مستخدمي الشبكة الإطلاع على مواعيد غيرهم لتحديد موعد للإلتقاء أو مباحثة أمر معين بحيث يكون من الممكن تحديد موعد مناسب للجميع و هكذا.
برامج العمل الجماعي تستخدم تقنية الشبكة في الإتصال لتقدم إدارة مشتركة للوثائق من قبل مجموعة من المستخدمين في أماكن مختلفة في الوقت الحقيقي مما يسمح بالتعديل على مستند ما من قبل أكثر من مستخدم في نفس الوقت ، كما أن المستخدمين يستطيعوا المشاركة في تشغيل التطبيقات و البرامج المختلفة على أجهزة مختلفة .
ملخص الحلقة الدراسية الأولى:
تسمح لك الشبكات بمشاركة و تبادل المعلومات و الموارد بشكل أفضل و تسمح بالإتصال بين المستخدمين . أجهزة الكمبيوتر في الشبكة تتصل من خلال وسط إرسال و بطاقة شبكة ويجب أن تشغل برنامج خاص للشبكات .
الشبكات المحلية تعمل في مساحة محدودة بينما شبكات نطاق المدن تعمل على مساحة أوسع و تستخدم نفس تقنيات الشبكة المحلية.شبكات النطاق الواسع تربط مجموعة من الشبكات المحلية ، وهي تنقسم الى قسمين على مستوى مؤسسة واحدة أو على مستوى أكثر من مؤسسة .
برامج الشبكة تتضمن : البريد الإلكتروني ، برامج الجدولة و برامج العمل الجماعي .
الحلقة الدراسية الثانية بعنوان : شبكات الند للند أو Peer-to-Peer Networks

[コナン]

02- شبكات الند للند Peer-to-Peer Networks

سنتناول إن شاء الله في هذا الدرس البنود التالية : 1- الخصائص الأساسية لشبكات الند للند . 2- مميزات و عيوب شبكات الند للند. 3- نعرض أهم أنظمة تشغيل ميكروسوفت المتوافقة مع هذا النوع من الشبكات.

نبدأ الدرس بعون الله :
يمكن تقسيم شبكات الكمبيوتر الحديثة الى قسمين رئيسيين :
1- شبكات الند للند أو Peer-to-Peer Networks .
2- شبكات المزود / الزبون أو Server Client Networks .
نبدأ الحديث عن شبكات الند للند :
المقصود بشبكات الند للند أن الكمبيوترات في الشبكة يستطيع كل منها تأدية وظائف الزبون و المزود في نفس الوقت ، و بالتالي فإن كل جهاز على الشبكة يستطيع تزويد غيره بالمعلومات و في نفس الوقت يطلب المعلومات من غيره من الأجهزة المتصلة بالشبكة .
إذا تعريف شبكات الند للند : هي شبكة كمبيوتر محلية LAN مكونة من مجموعة من الأجهزة لها حقوق متساوية و لا تحتوي على مزود Server مخصص بل كل جهاز في الشبكة ممكن أن يكون مزودا أو زبونا .
وهذا النوع من الشبكات يطلق عليه أيضا اسم مجموعة عمل أو Workgroup .
يمكن فهم مجموعة العمل بأنها مجموعة من الأجهزة التي تتعاون فيما بينها لإنجاز عمل معين.
وهي عادة تتكون من عدد قليل من الأجهزة لا يتجاوز العشرة .يستطيع أعضاء مجموعة العمل رؤية البيانات و الموارد المخزنة على أي من الأجهزة المتصلة بالشبكة و الإستفادة منها
تعتبر شبكات الند للند مناسبة لإحتياجات الشبكات الصغيرة و التي ينجز أفرادها مهام متشابهة ، ونشاهد هذا النوع من الشبكات في مكاتب التدريب على استخدام الحاسوب مثلا .
يعتبر هذا النوع من الشبكات مناسبا في الحالات التالية فقط:
1- أن يكون عدد الأجهزة في الشبكة لا يتجاوز العشرة .
2- أن يكون المستخدمون المفترضون لهذه الشبكة متواجدون في نفس المكان العام الذي توجد فيه هذه الشبكة .
3- أن لا يكون أمن الشبكة من الأمور ذات الأهمية البالغة لديك .
4- أن لا يكون في نية المؤسسة التي تريد إنشاء هذه الشبكة خطط لتنمية الشبكة و تطويرها في المستقبل القريب.
لهذا قبل التفكير في اختيار نوع محدد من الشبكات يجب الأخذ بعين الإعتبار الأمور التالية :
1- حجم المؤسسة وعدد المستخدمين المفترضين للشبكة.
2- مستوى الأمن الذي تريد توفيره للشبكة.
3- طبيعة عمل المؤسسة.
4- مستوى الدعم الإداري الذي ترغب في الحصول عليه .
5- الإحتياجات المفترضة لمستخدمي الشبكة.
6- الميزانية المخصصة للشبكة.
لنلق نظرة على مميزات شبكات الند للند :
1- من المميزات الرئيسة لشبكات الند للند هو أن تكلفتها محدودة .
2- هذه الشبكات لا تحتاج الى برامج إضافية على نظام التشغيل .
3- لا تحتاج الى أجهزة قوية ، لأن مهام إدارة موارد الشبكة موزعة على أجهزة الشبكة و ليست موكلة الى جهاز مزود بعينه.
4- تثبيت الشبكة وإعدادها في غاية السهولة ، فكل ما تحتاجه هو نظام تشبيك بسيط من أسلاك موصلة الى بطاقات الشبكة في كل جهاز كبيوتر من أجهزة الشبكة .
أما العيب الرئيسي لهذا النوع من الشبكات هو أنها غير مناسبة للشبكات الكبير ة و ذلك لأنه مع نمو الشبكة و زيادة عدد المستخدمين تظهر المشاكل التالية :
1- تصبح الإدارة اللامركزية للشبكة سببا في هدر الوقت و الجهد و تفقد كفاءتها .
2- يصبح الحفاظ على أمن الشبكة أمرا في غاية الصعوبة .
3- مع زيادة عدد الأجهزة يصبح إيجاد البيانات و الإستفادة من موارد الشبكة أمرا مزعجا لكل مستخدمي الشبكة .
كما ذكرنا سابقا فإن إدارة الشبكة على نوعين :مركزية و موزعة .
في حالة الإدارة المركزية ، فإن الشبكة تكون مدارة بواسطة نظام تشغيل شبكات مركزي .
نظام تشغيل الشبكات : هو البرنامج الذي يدير و يتحكم بنشاطات الأجهزة و المستخدمين على الشبكة .
أما في حالة الإدارة الموزعة ، فإن كل مستخدم مسئول عن إدارة جهازه وتحديد البيانات و الموارد التي يريد مشاركتها مع الآخرين و تحديد فيما إذا كانت هذه الموارد متاحة للقراءة فقط أم للقراءة و الكتابة معا ، و البرنامج الذي يسمح لهم بذلك هو نظام التشغيل المحلي الموجود على أجهزتهم .
وكما هو واضح فإن شبكات الند للند تنتمي لشبكات الإدارة الموزعة.
بالنسبة لأنظمة التشغيل التي أصدرتها مايكروسوفت و تدعم شبكات الند للند فهي :
1-Windows for Workgroup 3.11
2-Windows 95
3- Windows 98
4- Windows Me
5- Windows NT 4.0 Workstation
6- Windows NT 4.0 Server
7- Windows 2000 Professional
8- Windows 2000 Server
و تعتبر أنظمة NT و ويندوز 2000 أفضل من باقي الأنظمة نظرا للأدوات التي تقدمها لإدارة الشبكة و المستوى العالي من الأمان الذي توفره للشبكة .و سنتطرق الى مميزاتها في مجال الشبكات في وقت لاحق من هذه السلسلة إن شاء الله و لكن من الممكن لفت النظر أن الويندوزNT 4.0 و ما جاء بعده يتمتع بالمميزات التالية فيما يتعلق بشبكات الند للند :
1-يسمح لكل مستخدم بالإستفادة من موارد عدد غير محدود من الأجهزة المرتبطة بالشبكة.
2- يسمح لعدد لا يزيد عن عشرة مستخدمين للإستفادة من موارد جهاز معين في الوقت نفسه .
3- يسمح لمستخدم واحد بالتحكم عن بعد (Remote Access Service (RAS)) بجهاز مستخدم آخر .
4- يوفر مميزات للحماية و الأمن غير متوفرة في أنظمة Win 9x .
ملخص درس اليوم :
شبكات الند للند هي شبكات كمبيوتر محلية ، جميع الأجهزة فيها تستطيع لعب دور المزود أو الزبون في نفس الوقت و لها حقوق متساوية .
أهم ميزة لهذه الشبكات هو تكلفتها المحدودة و سهولة تركيبها.
أهم عيوبها هو أنها لا تستطيع التكيف مع عدد كبير من الأجهزة و المستخدمين .

أنظمة التشغيل المتوافقة مع شبكات الند للند هي win 3.11, Win 9x ,Win Me, Win NT 4.0 (workstation and Server), Win 2000(Professional and Server) .

[コナン]

03- شبكات الزبون / المزود أو Client / Server Networks

في هذه الحلقة نتناول البنود التالية : 1- مميزات شبكات الزبون / المزود . 2- وصف لمختلف أنواع المزودات المخصصة. 3- وصف لأنظمة التشغيل المستخدمة في شبكات الزبون / المزود . 4- وصف للشبكات المختلطة . 5- وصف للإختلافات بين المتطلبات التقنية لشبكة الند للند و شبكة الزبون / المزود .
نبدأ الدرس بعون الله و توفيقه:
بداية فلنحاول التعرف بقرب على المزود .
المزود قد يكون جهاز كمبيوتر شخصي يحتوي على مساحة تخزين كبيرة و معالج قوي وذاكرة وفيرة ، كما أنه من الممكن أن يكون جهاز مصنوع خصيصا ليكون مزود شبكات و تكون له مواصفات خاصة .
شبكات الزبون / المزود و التي تسمى أيضا شبكة قائمة على مزود أو Sever Based Network ، هذه الشبكات تكون قائمة على مزود مخصص و يكون عمله فقط كمزود و لا يعمل كزبون كما هو الحال في شبكات الند للند ، و عندما يصبح عدد الأجهزة في شبكات الزبون / المزود كبيرا يكون من الممكن إضافة مزود آخر ، أي أن شبكات الزبون /المزود قد تحتوي على أكثر من مزود واحد عند الضرورة و لكن هذه المزودات لا تعمل أبدا كزبائن ، وفي هذه الحالة تتوزع المهام على المزودات المتوفرة مما يزيد من كفاءة الشبكة .
لنلق الآن نظرة على مميزات شبكات الزبون / المزود و التي تتفوق فيها على شبكة الند للند :
1- النسخ الإحتياطي للبيانات وفقا لجدول زمني محدد.
2- حماية البيانات من الفقد أو التلف.
3- تدعم آلاف المستخدمين .
4- تزيل الحاجة لجعل أجهزة الزبائن قوية وبالتالي من الممكن أن تكون أجهزة رخيصة بمواصفات متواضعة.
5- في هذا النوع من الشبكات تكون موارد الشبكة متمركزة في جهاز واحد هو المزود مما يجعل الوصول الى المعلومة أو المورد المطلوب أسهل بكثير مما لو كان موزعا على أجهزة مختلفة ، كما يسهل إدارة البيانات و التحكم فيها بشكل أفضل .
6- يعتبر أمن الشبكة Security من أهم الأسباب لإستخدام شبكات الزبون / المزود ، نظرا للدرجة العالية من الحماية التي يوفرها المزود من خلال السماح لشخص واحد (أو أكثر عند الحاجة) هو مدير الشبكة Administrator بالتحكم في إدارة موارد الشبكة و إصدار أذونات للمستخدمين للإستفادة من الموارد التي يحتاجونها فقط و يسمح لهم بالقراءة دون الكتابة إن كان هذا الأمر ليس من تخصصهم .
هناك عدة أنواع للمزودات من حيث عملها بشكل عام بغض النظر عن نظام التشغيل المستخدم :
1- مزودات ملفات File Servers .
2- مزودات الطباعة Print Servers .
3- مزودات تطبيقات أو برامج Application Servers .
4- مزودات اتصالات Communication Servers .
5- مزودات قواعد بيانات Database Servers .
في بيئة عمل مثل ويندوز NT سيرفر أو ويندوز2000 سيرفر نجد أن هذين النظامين يدعمين المزودات التالية:
1- مزود بريد Mail Server والذي يدير المراسلة الإلكترونية بين مستخدمي الشبكة .
2- مزود فاكس Fax Server والذي يقوم بإدارة حركة مرور رسائل الفاكس من و إلى الشبكة .
3- مزود اتصالات Communication Server و أحد أنواعه هو مزود خدمات الدليل أو Directory Services Server و الذي يسمح للمستخدمين المنظمين داخل مجموعة منطقية تسمى المجال أو Domain ( وفقا للمصطلحات المستخدمة في بيئة الويندوز) بإيجاد المعلومات المطلوبة و تخزينها و المحافظة على أمنها على الشبكة ، وهناك نوع آخر من مزودات الإتصال يقوم بالتحكم بتدفق البيانات و رسائل البريد الإلكتروني بين الشبكة التي ينتمي إليها المزود و غيرها من الشبكات أو الى مستخدمي التحكم عن بعد .
4- مزود انترنت / انترانت Internet Intranet .
5- مزود ملفات و طباعة File and Print Server ويتحكم بوصول المستخدمين الى الملفات المطلوبة و تحميلها على أجهزتهم و الإستفادة من موارد الطباعة .
6- مزود تطبيقات أو برامج Application Servers و الذي يسمح للمستخدمين أو الزبائن بتشغيل البرامج الموجودة على المزود انطلاقا من أجهزتهم و لكن دون الحاجة الى تخزينها أو تحميلها على أجهزتهم تلك ، و لكنهم يستطيعون تخزين فقط نتائج عملهم على تلك البرامج .
يعمل مزود الشبكة و نظام التشغيل كوحدة واحدة ، فمهما كان المزود قويا و متطورا فإنه إن لم يتوفر نظام تشغيل قادر على الإستفادة من قدرات هذا المزود ، فإنه سيكون عديم الفائدة .حتى وقت ليس بالبعيد كان برنامج نظام تشغيل الشبكات يضاف الى نظام تشغيل الجهاز المثبت مسبقا عليه و مثال عليه البرنامج Microsoft LAN Manager و الذي كان يسمح للأجهزة الشخصية بالعمل في شبكة محلية ، و كان موجها لأنظمة التشغيل MS-DOS , UNIX ,OS/2 حيث كان يضيف لها قدرات الإنضمام الى الشبكة .
في أنظمة التشغيل الحديثة تم دمج نظام تشغيل الشبكات بنظام التشغيل الكلي ومثال على ذلك نظام التشغيل ويندوز NT سيرفر و الذي يوفر :
1- المعالجة المتعددة المتماثلة أو Symmetric Multiprocessing (SMP) وهذا يعني أنه يدعم وجود أكثر من معالج Processor في المزود و في هذه الحالة يقوم بتوزيع حمل النظام و احتياجات التطبيقات والبرامج بشكل متساوي عل المعالجات المتوفرة في الجهاز المزود .
2- دعم لمنصات متعددة ( إنتل ,MIPS ،RISC ،Digital Alpha AXP و PowerPC ).
3- هيكلية خدمات الدليل أو Directory Services Architecture .
4- يدعم حجم ملفات يصل الى 16 EB ( 1 exabyte يساوي بليون جيجابايت ) .
5- يدعم حجم تجزئة للقرص الصلب يصل الى 16 EB.
6- مستوى الأمن فيه مرتفع .
و في هذه الحالة يكون نظام تشغيل الزبون ويندوز NT Workstation أو Win9x .
من الممكن الجمع بين مميزات كل من شبكات الند للند و شبكات المزود/ الزبون و ذلك بدمج النوعين معا في شبكة واحدة وهذا مايطلق عليه شبكة مختلطة أو Combination Network.
الشبكة المختلطة تقدم المميزات التالية:
1- تحكم و إدارة مركزية للبيانات .
2- موقع مركزي لموارد الشبكة .
3- الوصول الى الملفات و الطابعات مع المحافظة على الأداء الأمثل لأجهزة المستخدمين و أمنها .
4- توزيع نشاطات المعالجة Processing Activity على أجهزة الشبكة .
وفي هذه الحالة ستكون الشبكة قائمة على مزود و لكنها تستطيع القيام بمهام شبكات الند للند عند الضرورة ، ويستخدم هذا النوع من الشبكات في مثل الحالات التالية :
1- عدد المستخدمين 10 أو أقل .
2- يعمل المستخدمون على مشروع مشترك و متصل .
3- هناك حاجة ماسة للحفاظ على أمن الشبكة .
و لكن هذا النوع من الشبكات يتطلب الكثير من التخطيط لضمان عدم اختلاط المهام و الإخلال بأمن الشبكة .
تعتبر احتياجات شبكات الزبون / المزود أكبر من شبكات الند للند و بالتالي فتكلفتها أكبر بكثير ، فالمزود والذي يكون مسئولا عن إدارة كل موارد الشبكة يجب أن يحتوي على معالج قوي أو أكثر من معالج واحد ، كما أنه يجب أن يحتوي على كمية ضخمة من الذاكرة و قرص صلب ضخم أو عدة أقراص ليقوم بواجبه على أكمل وجه.

ملخص درس اليوم :

شبكات الزبون / المزود تحمي البيانات و تدعم آلاف المستخدمين و تقدم مستوى عالى من الأمن ، المزودات التي تعمل من خلال ويندوز NT من الممكن أن تكون مزودات فاكس ، بريد ، إتصالات ،ملفات و طباعة و برامج .
لابد للمزود من نظام تشغيل للتحكم بقدراته ،و مثال عليه ويندوز NT سيرفر .
من الممكن الإستفادة من قدرات كل من شبكات الزبون / المزود و شبكات الند للند باستخدام الشبكات المختلطة .
احتياجات و تكلفة شبكات الزبون /المزود أكبر بكثير من شبكات الند للند.
بارك الله فيكم على حسن القراءة و الى اللقاء مع الحلقة الدراسية القادمة و التي ستكون بعنوان Standard Network Topologies أو التقنيات القياسية للشبكات .

[コナン]

04- Standard Network Topologies التصاميم الأساسية للشبكات

في هذه الحلقة سنتناول البنود التالية: 1- مقدمة عن تصاميم الشبكات المحلية LAN . 2- شرح تصميم ناقل الشبكة القياسي أو Standard Network Bus Topology .
تشير Network Topology الى الكيفية التي يتم بها توصيل الكمبيوترات و الأسلاك و المكونات الأخرى لتكوين شبكة .المصطلح Topology يطلق عليه أيضا Physical Layout أو Design .
اختيار تصميم ما للشبكة دون آخر يؤثر على الأمور التالية :
1- نوع المعدات التي تحتاجها الشبكة.
2- إمكانيات هذه المعدات .
3- نمو الشبكة في المستقبل.
4- أدوات إدارة الشبكة.
لهذا عند اختيارك لتصميم ما للشبكة يجب الأخذ بعين الإعتبار المكونات التالية:
1- نوع أسلاك التوصيل .
2- نوع بطاقة الشبكة .
3- موصلات خاصة للأسلاك CA Ble Connectors .
جميع شبكات النطاق المحلي LAN قائمة على ثلاثة تصاميم أساسية:
1- Bus أو الناقل و يسمى أيضا Backbone أو العمود الفقري .
2- Star أو النجمة.
2- Ring أو الحلقة.
تصميم الشبكة من النوع Bus يعتبر الأبسط و ربما الأكثر شيوعا في الشبكات المحلية ، يقوم تصميم الشبكة هذا بتوصيل الكمبيوترات في صف على طول سلك واحد (يسمى Segment ) كما هو موضح في الصورة، و يشار الى هذا النوع أيضا بإسم Linear Bus .

تعتمد فكرة هذا النوع من تصاميم الشبكات على ثلاثة أمور :

1- إرسال الإشارة (Signal ).
2- ارتداد الإشارة ( Signal Bounce ).
3- المُنهي أو المُوقف ( The Terminator ).
ترسل البيانات على الشبكة على شكل إشارات كهربية Signals الى كل الكمبيوترات الموصلة بالشبكة ، و يتم قبول المعلومات من قبل الكمبيوتر الذي يتوافق عنوانه مع العنوان المشفر داخل الإشارة الأصلية المرسلة على الشبكة .
في تصميم الشبكة من النوع Bus ، إذا قام جهازي كمبيوتر بإرسال بيانات في نفس الوقت فسيحدث ما يطلق عليه تصادم أو Collision ، لهذا يجب على كل كمبيوتر انتظار دوره في إرسال البيانات على الشبكة، و بالتالي كلما زاد عدد الأجهزة على الشبكة ، كلما طال الوقت الذي عليها انتظاره ليصل الدور لكل منها ليرسل بياناته ،و بالتالي زاد بطأ الشبكة .
العوامل التي تؤثر على أداء شبكة Bus هي :
1- الإمكانيات التي تقدمها مكونات أجهزة الكمبيوتر المتصلة بالشبكة( Hardware Capabilities ).
2- عدد أجهزة الكمبيوتر المتصلة بالشبكة.
3- نوعية البرامج المشغلة على الشبكة .
4- المسافة بين الأجهزة المتصلة بالشبكة .
5- سرعة نقل البيانات على الشبكة مقاسة بالبت في الثانية .
عندما ترسل إشارة البيانات على الشبكة فإنها تنتقل من بداية السلك الى نهايته ، و إذا لم يتم مقاطعة هذه الإشارة فإنها ستبقى ترتد مجيئة و ذهابا على طول السلك ،و ستمنع الكمبيوترات الأخرى من إرسال إشاراتها على الشبكة .أنظر الصورة.

لهذا يجب إيقاف هذه الإشارة بعد وصولها الى عنوانها المطلوب الممثل بالجهاز الذي أرسلت إليه البيانات . لإيقاف الإشارة ومنعها من الإرتداد ، يستخدم مكون من مكونات الشبكة يسمى Terminator ويتم وضعه عند كل طرف من أطراف السلك و يوصل بكل كمبيوتر متصل بالشبكة . أنظر الصورة.

يقوم Terminator بامتصاص أي إشارة حرة على السلك مما يجعله مفرغا من أي إشارات و بالتالي يصبح مستعدا لإستقبال أي إشارات جديدة ، وهكذا يتمكن الكمبيوتر التالي من إرسال البيانات على ناقل الشبكة . يمكن أن تتوقف الشبكة عن العمل لأسباب منها :

1- في حال قطع السلك.
2- في حالة انفصال السلك في أحد أطرافه عن أي من الأجهزة الموصل إليها ويؤدي هذا الى توقف جميع الأجهزة عن الإستفادة من موارد الشبكة .
توقف الشبكة عن العمل يطلق عليه Network being down .
إذا أردنا توسيع الشبكة و زيادة عدد الأجهزة المتصلة بالشبكة من النوع Bus ، علينا بداية تمديد السلك و إطالته و لفعل ذلك علينا توصيل السلك الأصلي بالسلك الجديد المضاف لتوسيع الشبكة . لعمل ذلك سنحتاج الى أحد المكونات التالية :
1- وصلة ماسورة أو Barrel Connector .
2- مكرر إشارات أو Repeater .
وصلة الماسورة أو Barrel Connector تقوم بتوصيل قطعتين من الأسلاك معا لتشكيل سلك أطول .أنظر الصورة.

إذا استخدمت عددا كبيرا من وصلات الماسورة فإن الإشارة على الشبكة ستصبح ضعيفة و قد تتلاشى قبل وصولها الى الكمبيوتر المطلوب ، لهذا من الأفضل استخدام سلك طويل بدلا من أسلاك قصيرة موصلة معا.

يقوم مكرر الإشارة أو Repeater بإنعاش الإشارة و تقويتها ثم يقوم بإرسالها من جديد على ناقل الشبكة ، ويعتبر مكرر الإشارة أفضل بكثير من استخدام وصلة الماسورة أو استخدام سلك طويل لأنه يسمح للإشارة بالسفر مسافة أطول دون أن تضعف أو تتلاشى لأنه يقوم أساسا بتقويتها .أنظر الصورة .

يعتبر توسيع الشبكات من نوع Bus أمر غاية في السهولة من حيث التركيب و تكلفته منخفضة.و لكنك ستضطر الى إيقاف عمل الشبكة أثناء قيامك بالتوسيع .

ملخص درس اليوم :

تؤثر التصاميم المختلفة على أداء الشبكة و إمكانياتها ، و لتحديد التصميم المناسب لك يجب أن تأخذ بعين نوع الأسلاك ، بطاقة الشبكة ،و موصلات الأسلاك المناسبة .
جميع الشبكات المحلية تقوم على ثلاثة تصاميم أساسية هي Bus ,Ring and Star ، ويعتبر Bus هو الأبسط و الأكثر شيوعا و يربط جميع الأجهزة بسلك واحد ، فشل جهاز واحد على الناقل يؤدي الى تعطل كامل الشبكة.يمكن توسيع الشبكة باستخدام وصلة ماسورة أو مكرر إشارة.
سنتناول في الحلقة القادمة إن شاء الله تصميم الشبكات من النوع Ring .

[コナン]

هذي المرة الدرس قصير شوي ^_^

05- تصميم الشبكات المحلية من النوع الحلقة Ring

سنتناول في هذا الدرس القصير شرح لتصميم الشبكات من النوع الحلقة أو Ring .
في تصميم الشبكات من النوع الحلقة يتم ربط الأجهزة في الشبكة بحلقة أو دائرة من السلك بدون نهايات توقف كما يظهر في الصورة

تنتقل الإشارات على مدار الحلقة في اتجاه واحد و تمر من خلال كل جهاز على الشبكة ، ويقوم كل كمبيوتر على الشبكة بعمل دور مكرر الإشارة حيث أن كل جهاز تمر من خلاله الإشارة يقوم بإنعاشها وتقويتها ثم يعيد إرسالها على الشبكة الى الكمبيوتر التالي ، ولكن لأن الإشارة تمر على كل جهاز في الشبكة فإن فشل أحد الأجهزة أو توقفه عن العمل سيؤدي الى توقف الشبكة ككل عن العمل .
التقنية المستخدمة في إرسال البيانات على شبكات الحلقة يطلق عليها اسم Token Passing أو تمرير الإشارة ، تيار البيانات المسمى Token يتم تمريره من جهاز كمبيوتر الى آخر على الشبكة .
عندما يريد جهاز ما على الشبكة إرسال بيانات ما فإن عليه الإنتظار حتى يتسلم إشارة حرة أو Free Token تخبره أنه قادر على إرسال بياناته على الشبكة، عندما يتسلم الكمبيوتر الذي يريد إرسال بياناته ، الإشارة الحرة فإنه يضيف إليها بياناته و بالإضافة لذلك يقوم بإضافة عنوان الكتروني يحدد وجهة إرسال هذه البيانات ،أي أنه يحدد عنوان الكمبيوتر الذي ترسل إليه البيانات، ثم يرسل هذه الإشارة Token حول الحلقة.تنتقل هذه الإشارة من جهاز كمبيوتر الى آخر حتى تجد الجهاز الذي يتوافق عنوانه الإلكتروني مع العنوان المشفر داخل الإشارة و حتى هذه اللحظة فإن الإشارة ما تزال غير محررة ، الكمبيوتر المستقبل لهذه الإشارة يقوم بنسخ البيانات الموجودة عليها ثم يعيد إرسالها على الشبكة الى الجهاز الأصلي الذي أرسل هذه الإشارة و ذلك بعد أن يضيف عليها رسالة تبين أن البيانات قد تم استلامها بشكل صحيح ، وهكذا تنتقل الإشارة مرة أخرى على الشبكة وتمر على كل الأجهزة حتى تصل الى الكمبيوتر الأصلي الذي أرسل هذه الإشارة ، بعد أن يقوم هذا الكمبيوتر بالتأكد من محتويات هذه الإشارة و أنها قد استلمت بشكل صحيح فإنه يقوم بإزالتها ويرسل بدلا منها إشارة حرة Free Token يطلقها على الشبكة لتنتقل من جديد الى الكمبيوتر التالي فإذا كان يريد إرسال بيانات ما فإنه يأخذ هذه الإشارة الحرة ويضيف إليها بياناته ، و إن لم يكن لديه أي بيانات لإرسالها فإنه سيمررهذه الإشارة الى الكمبيوتر التالي وهكذا .
كوسيلة لإرسال البيانات فإن Token Passing تعتبر من الوسائل السريعة ،فالإشارة تنتقل من جهاز الى آخر بسرعة مقاربة لسرعة الضوء ، و بسبب هذه السرعة الفائقة فإن أداء الشبكة يكون ممتازا حتى في وجود عدد كبير من الأجهزة على الشبكة ، ولكن تبقى مشكلة مثل ما هو عليه في شبكات Bus ، أنه عند تطوير الشبكة يجب إيقاف عملها أثناء عملية التطوير .

ملخص الدرس:

تصميم الحلقة يربط مكونات الشبكة على حلقة دائرية الشكل من الأسلاك و لكن بدون استخدام نهايات توقف Terminators ، تنتقل الإشارة باتجاه واحد و تمر على كل جهاز في الشبكة ، تنقل البيانات باستخدام Token Passing والتي تعتبروسيلة سريعة لنقل البيانات ولكن فشل أحد الإجهزة في العمل يؤدي الى توقف الشبكة ككل.
الحلقة الدراسية التالية ستكون بعنوان : تصميم الشبكات المحلية من النوع Star .

[コナン]

06- تصميم الشبكات المحلية من النوع Star أو النجمة.

سنتناول في هذا الدرس:
1- تصميم شبكات Star
2- وصف للشبكات ذات الأكثر من تصميم .
3- شرح لأنواع Hubو الفروق بينها.
تقوم الشبكات المحلية ذات التصميم من النوع النجمة أو Star بربط أجهزة الكمبيوتر بأسلاك موصلة بمكون أو جهاز مركزي يطلق عليه Hub أو المحور كما يسمى أيضا المُجمع أو Concentrator و أحيانا يسمى النقطة المركزية Central Point أو Wiring Center .أنظر الصورة.

الإشارات تنتقل من الكمبيوتر المصدر الذي يرغب في إرسال البيانات الى النقطة المركزية أو Hub ومنه الى باقي أجهزة الكمبيوتر على الشبكة ، نظام التوصيل في Hub يعزل كل سلك من أسلاك الشبكة عن الآخر .و بالتالي إذا توقف جهاز كمبيوتر ما أو انقطع السلك الذي يوصله بالمجمع فلن يتأثر إلا الكمبيوتر الذي توقف أو انقطع سلكه بينما باقي الأجهزة ستبقى تعمل من خلال الشبكة دون أي مشاكل . ولكن إن توقف المجمع عن العمل فستتوقف الشبكة ككل عن العمل .
يعتبر تصميم النجمة Star الأكثر إراحة من بين التصاميم المختلفة حيث أنه يسمح بتحريك الأجهزة من مكانها و إصلاحها و تغيير التوصيلات دون أن تتأثر الشبكة بأي من ذلك.
ولكن تكلفة هذا النوع من التصاميم تعتبر مرتفعة خاصة في حالة كبر الشبكة لأنك ستحتاج الى أسلاك كثيرة و المجمع قد يكون سعره مرتفعا و ذلك وفقا لمواصفاته و درجة تعقيده .
هذه الأيام كثير من تصاميم الشبكات تكون عبارة عن تشكيلة من التصاميم مدمجة مع بعض و تكون أحد التالي:
1-Star Bus .
2- Star Ring.
النوع الأول و هو Star Bus هو عبارة جمع لتصميمي الناقل Bus و النجمة Star . أنظر الصورة.

في هذا النوع المشترك نجد عدة تصاميم نجمة متصلة مع بعضها البعض باستخدام أجزاء من أسلاك الناقل الخطي Linear Bus Segments . و هنا نجد أنه لو تعطل جهاز واحد في الشبكة لن يؤثر على غيره من الأجهزة و ستبقى الشبكة تعمل دون مشاكل.و لكن إن تعطل أحد المجمعات فلن تستطيع الأجهزة الموصلة إليه العمل من خلال الشبكة ، وإذا كان هذا المجمع مرتبطا بغيره من المجمعات فإن هذا الإرتباط سينقطع.
النوع الثاني Star Ring يربط عدة شبكات من تصميم الحلقة Ring باستخدام مجمع .أنظر الصورة .

وفقا لنوع المجمع قد يستطيع اكتشاف الأخطاء في تيار البيانات و يقطع الإتصال عن الأجهزة المسببة للمشكلة . ليس لكل المجمعات Hubs خصائص و مميزات متشابهة .
هناك ثلاث أنواع أساسية للمجمعات Hubs :
1- مجمع نشط Active Hub .
2- مجمع خامل Passive Hub.
3- مجمع هجين Hybrid Hub .
لنلق نظرة على المجمع النشط Active Hub ، تعتبر أغلب المجمعات نشطة ، و معظم هذه المجمعات النشطة تكون لديها المقدرة على إعادة توليد و إرسال إشارات البيانات على الشبكة بنفس الطريقة التي يعمل بها مكرر الإشارات Repeater .لدى المجمعات عادة بين 8 الى 12 منفذ ( و احيانا أكثر) تستطيع أجهزة الكمبيوتر الإتصال بها، و تسمى هذه المجمعات أحيانا مكرر الإشارة متعدد المنافذ أو Multiport Repeater . أنظر الصورة.

المجمعات النشطة تحتاج الى طاقة كهربائية لكي تعمل . المجمعات الخاملة Passive Hub هي أنواع أخرى من المجمعات ، و مثال عليها لوحات توزيع الأسلاك ، وهي تعمل كنقاط اتصال و لا تقوم بتقوية أو توليد الإشارات المارة من خلالها ، وهي لا تحتاج الى طاقة كهربائية.
من الممكن توسيع الشبكة بتركيب أكثر من مجمع واحد و هذا يطلق عليه المجمعات الهجينة Hybrid Hubs وهي متوافقة مع أنواع مختلفة من الأسلاك.
لنفترض مثلا أن تصميم الشبكة لديك هو Star و تستخدم أكثر من مجمع لوصل الأجهزة بالشبكة ، فإذا كان السلك الذي تستخدمه لربط لربط الأجهزة بالمجمع هو من النوع الزوج الملتف المغطى أو Shielded Twisted Pair (STP) ، فإن السلك الذي يربط المجمعات مع بعض قد يكون من النوع المحوري Coaxial أو ألياف بصرية Fiber Optic .
يجب أن تتذكر أن المجمعات توفر مميزات و قدرات غير متوفرة في التصاميم الأخرى التي لا تعتمد على وجود مجمع Hub ، فهي تقدم المميزات التالية:
1- تسمح لك المجمعات بتوسيع الشبكة و تغيير مكوناتها بكل سهولة و دون تعطيل عمل الشبكة ، فلإضافة كمبيوتر جديد للشبكة كل ما عليك فعله هو توصيله بمنفذ فارغ من منافذ المجمع.
2- تستطيع استخدام منافذ متنوعة تتوافق مع أنواع مختلفة من الأسلاك.
3- تساعدك على المراقبة المركزية لنشاط الشبكة و حركة المرور عليها.
4- هناك العديد من أنواع المجمعات تستطيع عزل المشاكل على الشبكة بتحديد الوصلة أو الجهاز سبب المشكلة .
5- أغلب المجمعات يكون لديها معالج داخلي خاص يستطيع عذ حزم البيانات التي تمر من خلاله على الشبكة.
6- تستطيع اكتشاف المشاكل في حزم البيانات المرسلة و توجيه تحذير حول المشكلة الىجهاز يشغل برامج إدارة الشبكة أو الى جهاز تحكم عن بعد لتوليد تقرير حول المشكلة .
7- تستطيع فصل الأجهزة المسببة للمشاكل عن الشبكة.
8- بعض أنواعها يستطيع تحديد زمن معين يسمح فيه لجهاز ما بالإتصال بالشبكة مما يزيد من أمن هذه الشبكة .

ملخص الدرس :

تصميم النجمة يشبك كمبيوترات الشبكة باستخدام مجمع Hub و الذي يقوم بعزل أسلاك الشبكة عن بعض مما يمنع تعطيل الشبكة إذا تعطل جهاز ما في الشبكة .
هناك أنواع تجمع بين التصاميم المختلفة للشبكات وهي نوعان : Star Bus و Star Ring .
المجمع ثلاث أنواع : نشط و خامل وهجين ، للمجمعات مميزات عديدة تتفوق بها على التصاميم الأخرى للشبكات.
الحلقة الدراسية التالية ستكون إن شاء الله بعنوان : شبكات Ethernet .

[コナン]

07- أساسيات شبكات Ethernet

تعتبر Ethernet إحدى معماريات الشبكات المحلية LAN Architecture التي طورتها أساسا شركة Xerox في منتصف السبعينيات من القرن الماضي .و هي تمثل القاعدة لمعيار التشبيك IEEE Networking Standard 802.3 (سأشرحه بالتفصيل من خلال الدورة إن شاء الله) . تعتبر هذه المعمارية الأكثر شهرة هذه الأيام.
تستخدم إثرنت طريقة خاصة لتسمح لأجهزة الكمبيوتر المتصلة بالشبكة بإرسال بياناتها على الشبكة و ذلك لتنظم حركة المرور على الشبكة ، هذه الطريقة تسمى تحسس الناقل متعدد الوصول مع اكتشاف التصادم أو Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) ، باستخدام هذه الطريقة يراقب الكمبيوتر الشبكة و يقوم بالإرسال عندما يحس أن السلك غير مشغول بأي إشارة لأنه لا يستطيع سوى كمبيوتر واحد إرسال البيانات في نفس الوقت.إذا حصل تصادم ناتج عن أن كمبيوتر آخر قام بإرسال البيانات في نفس الوقت ،فإن كلا الكمبيوتران سيتوقفان عن الإرسال و سينتظر كل منهما وقت عشوائي ليعيد إرسال بياناته مما يقلل من احتمال حدوث تصادم آخر.
نموذجيا فإن شبكات إثرنت تنقل البيانات بمعدل 10 ميجابت في الثانية ، و لكن الأنواع الأحدث تدعم سرعة نقل بيانات تصل الى 100 ميجابت في الثانية .و حاليا تتوفر أنواع تدعم سرعة 1 جيجا بت في الثانية.
مع أن إثرنت تقليديا كانت تستخدم مع تصميم الشبكة من النوع Bus إلا أنها تدعم أيضا التصميم Star Bus .
تستخدم إثرنت نظام إرسال الإشارة المسمى Baseband Signaling أو نطاق الإرسال الأساسي ، و لكنها من الممكن أن تدعم نطاق الإرسال الواسع Broadband Signaling و سنتكلم عن هذين النظامين لا حقا إن شاء الله.
أي جهاز متصل بشبكة إثرنت يحتاج الى ما يسمى متحكم بشبكة إثرنت أو Ethernet Network Controller وهو عبارة عن أداة تحدد فيما إذا كان السلك خاليا من الإشارات أم لا ، لكي يتم إرسال الإشارات عليه دون حصول تصادم . يتواجد هذا المتحكم Controller على بطاقة الشبكة في جهاز الكمبيوتر (أنظر الصورة).

هناك أربع أنواع أساسية لخيارات التشبيك المتوافقة مع شبكات إثرنت:
1-10BaseT (Twisted-Pair) .أنظر الصورة.

2-10Base2 (Thin Coaxial) أنظر الصورة.

3-10Base5 (Thick Coaxial) أنظر الصورة.

4-10BaseF (Fiber Optic) أنظر الصورة.

العدد القياسي للإرتباطات التي من الممكن أن تتصل بشبكة إثرنت تصل الى 1024 على افتراض عدم استخدام أي جسور Bridges أو موجهات Routers . وهذا ينطبق على جميع أنواع إثرنت.
لنلق نظرة على التعريف المستخدم في تسمية الأنواع الأربعة السابقة من أنواع شبكات إثرنت. ينقسم التعريف الى ثلاث أقسام كمثال 10-Base-2.
القسم الأول يشير الى معدل نقل البيانات مقاسا بالميجابت في الثانية .
القسم الثاني من التعريف يشير الى طريقة الإرسال المستخدمة هل هي من النظاق الأساسي Baseband أو النظاق الواسع Broadband .
القسم الثالث عبارة عن رقم إذا ضرب ب 100 فإنه يشير الى الطول الأقصى مقاسا بالمتر الذي من الممكن أن يصل إليه أي قسم منفصل من السلك أو ما يسمى Segment .
و بالتالي فإن شبكة إثرنت من النوع 10Base2 تشير الى شبكة سرعة نقل البيانات عليها 10 ميجابت في الثانية و تستخدم إرسال الإشارة من النوع Baseband وطول أي قسم من السلك فيها لا يتجاوز 200 متر.
في الأنواع 10BaseT و 10BaseF طول السلك غير محدد و بدلا من ذلك يحدد نوع السلك المستخدم.ففي النوع 10BaseT يشير T الى Twisted Pair ، بينما يشير F في 10BaseF الى Fiber Optic .
يستخدم إثرنت شكل محدد لإطار حزمة البيانات Frame التي ترسل على الشبكة ، فكل إطار يتراوح طوله بين 64 الى 1518 بايت يخصم منهم 18 بايت كمعلومات تحكم فيبقى من البيانات مابين 46 الى 1500 بايت .أنظر الصورة.

ينقسم كل إطار من حزم البيانات الى عدة أقسام :
1- المقدمة أو Preamble Section و هي التي تحدد بداية الإطار أو حزمة البيانات .
2- قسم المصدر و الوجهة أو Source and Destination Section و يحتوي على عنواني الكمبيوتر المرسل و الكمبيوتر المستقبل .
3- قسم النوع أو Type Section و الذي يحدد بروتوكول الشبكة المستخدم مثل IP أو IPX .
4- القسم الأخير و هو قسم الإختبار الدوري للزيادة أو Cyclical Redundancy Check (CRC) Section وهذا القسم يحتوي على فحص لوجود أي أخطاء في الإطار المرسل من البيانات .
تستطيع إثرنت استخدام أنواع مختلفة من البروتوكولات بما فيها TCP/IP .
من الممكن تحسين أداء شبكات إثرنت بتقسيم القسم المزدحم على الشبكة إلى قسمين ثم ربطهما معا باستخدام جسر Bridge أو موجه Router مما يقلل الإزدحام على كل قسم Segment لأن عدد أقل من المستخدمين سيبثون بياناتهم على الشبكة و بالتالي سيتحسن الأداء العام للشبكة. أنظر الصورة.

يعتبر هذا النوع من التقسيم مفيدا في حالة:
1- انضمام عدد كبير من المستخدمين الجدد الى الشبكة .
2- استخدام البرامج التي تحتاج الى سعة نطاق مرتفع High – Bandwidth Applications مثل قواعد البيانات أو برامج التراسل الفيديوي .
تستطيع إثرنت العمل مع أغلب أنظمة تشغيل الشبكات بما فيها:
1- ويندوز 95 ، ويندوز98 ، ويندوز ميلينيوم.
2- ويندوز NT Workstation ، ويندوز NT Server .
3- ويندوز 2000 ( Professional , Server , Advanced Server ).
4- Windows for Workgroup .
5- Microsoft LAN Manager .
6- Novell Netware .
7- IBM LAN Server .
8- AppleShare .

ملخص الدرس:

إثرنت هي معمارية لشبكة النطاق المحلي المعرفة بواسطة المقياس IEEE 802.3 . وهي تستخدم نظام CSMA/CD لتنظيم حركة المرور على على وسط الإرسال على الشبكة.
هناك 4 أنواع أساسية للإثرنت : 10BaseT, 10Base2, 10Base5, 10BaseF .
تعتبر إثرنت أكثر المعماريات شهرة هذه الأيام ، ويمكن تحسين أدائها بتقسيم الأجزاء المزدحمة الى قسمين و ربطهما بجسر أو موجه.
تعمل إثرنت مع أغلب أنظمة تشغيل الشبكات.
الحلقة الدراسية التالية ستكون إن شاء الله بعنوان : شرح لأنواع شبكات إثرنت الأساسية وطريقة عملها .

[コナン]

08- شبكات إثرنت من النوع 10BaseT

شبكات 10BaseT هي شبكة إثرنت تعمل بسرعة 10 ميجابت في الثانية و تستخدم الإرسال من النوع Baseband ، و الأسلاك التي تستخدمها هي من النوع Twisted Pair أو الزوج الملتوي .

نموذجيا تستخدم هذه الشبكات النوع غير المغطى من الزوج الملتوي الأسلاك أو Unshielded Twisted Pair (UTP) (الفئات 3 و 4 و5 من هذا النوع من الأسلاك و التي سنشرحها لاحقا إن شاء الله) ، و لكنها تستطيع العمل أيضا مع النوع المغطى من هذه الأسلاك أو Shielded Twisted Pair (STP) و ذلك دون تغيير أي من بارامترات الشبكة.
تصميم شبكات 10BaseT هو ماديا أو حقيقيا عبارة عن تصميم النجمة Star و لكن منطقيا هو تصميم الناقل Bus .
سأشرح ذلك :
أغلب شبكات 10BaseT موصلة بنفس أسلوب شبكات النجمة بمعنى أن هناك أجهزة كمبيوتر متصلة بنقطة مركزية هي المجمع أو Hub ، و لكن النظام المستخدم في إرسال الإشارات على الشبكة هو نفس النظام المستخدم في شبكات الناقل Bus و هو الذي شرحناه سابقا وسميناه أسلوب تحسس الناقل متعدد الوصول مع اكتشاف التصادم CSMA/CD و الذي شرحناه في الحلقة السابقة .
بالإضافة الى الأسلاك هناك مكونات أخرى لشبكات 10BaseT هي:
1- 10BaseT Transceiver و هو اختصار ل (Transmitter – Receiver ) أي مرسل مستقبل.
2- Wiring Hub مجمع أسلاك.
3- repeaters مكررات إشارة.
4- موصلات أو مشابك RJ-45 Connectors .
نموذجيا توصل أسلاك الشبكة الى مجمع و الذي يعمل كمكرر إشارة متعدد المنافذ Multiport Repeater ، و الذي بدوره يستخدم لزيادة طول السلك .
في أسلاك Twisted Pair يوصل في أطرافها مشابك من النوع RJ-45 Connecters و التي تعمل على إيقاف ارتداد الإشارات على السلك.أنظر الصورة .

مع ملاحظة أن هذا النوع من الأسلاك لا يمكن أطالته بتوصيل سلك آخر إليه.
يقوم Transceiver أو المرسل- المستقبل و الذي يسمى أحيانا Attachment Unit Interface (AUT) ، بإرسال البيانات المخزنة على المتحكم Controller و يحولها الى إشارات كهربية ليتم بثها على الشبكة .
في شبكات 10BaseT يكون Transceiver عادة مركبا على بطاقة الشبكة في الكمبيوتر الموصل الى هذه الشبكة .
الطول الأقصى للسلك أو Segment في شبكات 10BaseT يصل الى 100 متر ، أما الطول الأدنى بين جهازين على هذه الشبكة فهو لا يجب أن يقل عن 2.5 متر .
تستفيد شبكات 10BaseT من تصميم النجمة ، بتسهيل نقل الأجهزة من مكان الى آخر و إصلاح المعطوب منها دون أن يؤثر ذلك على عمل الشبكة .
من الممكن تحويل السلك من النوع Thick Coaxial الى النوع Twisted Pair ليتم وصله الى شبكة 10BaseT بعمل الآتي:
نوصل السلك Thick Coaxial الى 10BaseT Transceiver منفصل و الذي بدوره نوصله ببطاقة الشبكة باستخدام سلك Twisted Pair .أنظر الصورة.

تعتبر شبكات 10BaseT الأكثر شيوعا بين الأنواع المختلفة من شبكات إثرنت ، و من أحد الأسباب هو إمكانية استخدام أسلاك الهاتف العادية (Twisted Pair) لشبك الأجهزة بالشبكة. ملخص درس اليوم :


شبكات 10BaseT هي شبكات إثرنت تعمل بسرعة 10 ميجابت و ترسل الإشارات باستخدام تقنية Baseband و باستخدام أسلاك Twisted Pair ، و أقصى طول للسلك هو 100 متر.
ماديا يستخدم تصميم النجمة في هذه الشبكات و لكن منطقيا يستخدم تصميم الناقل .
تستخدم هذه الشبكات المكونات التالية: أسلاك ملتوية ، مرسل- مستقبل ، مجمع و الذي يعمل كمكرر إشارة ، و مشابك من النوع RJ-45 .

الدرس المقبل سيكون إن شاء الله حول شبكات 10Base2 و 10Base5 .

[コナン]

09- شبكات 10Base2 و 10Base5

سأشرح في هذا الدرس إن شاء الله خصائص و طريقة عمل شبكتي إثرنت من النوع 10Base2 و 10Base5 .

تم وضع أساسيات شبكة 10Base2 عام 1985 ،و هي شبكة إثرنت تعمل بسرعة 10 ميجابت ثي الثانية و تستخدم نظام إرسال الإشارة Baseband و تعمل من خلال تصميم الشبكة من النوع الناقل Bus ، السلك المستخدم في هذا النوع من الشبكات هو السلك المحوري الرقيق Thin Coaxial .
الطول الأقصى للسلك المستخدم في شبكات 10Base2 هو نظريا 200 متر ولكن عمليا هو 185 متر و تم تقريبه الى 200 من أجل تسهيل التعريف و لكنه حقيقة لا يتجاوز طوله 185 مترا، بينما الطول الأدنى أو أقصر مسافة تصل بين جهازين هي نصف متر. كل قسم من السلك يصل طوله الى 185 متر يدعم حتى 30 كمبيوترا .
مكونات شبكة 10Base2 هي كالآتي:
1- 10Base2 Transceiver و تكون مركبة على لوحة الشبكة في الكمبيوتر.
2- السلك المحوري الرقيق Thin Coaxial .
3- وصلات T Connectors .
4- وصلات الماسورة BNC Barrel Connectors (50 ohm) .
5- موقفات ارتداد الإشارة BNC Terminators (50 ohm) .
6- مكررات الإشارة Repeaters .
الآن هيا بنا نشكل معا شبكة كاملة من النوع 10Base2 مع افتراض أن شبكتنا مكونة من أكثر قسم أو Segment :
أولا : سنضع في نهاية كل قسم من السلك نريد أن نربطه بقسم آخر ، ما نسميه وصلة ماسورة أو BNC Barrel Connectors و التي ذكرت في درس سابق أنها تستخدم لإطالة السلك .
ثانيا: نشبك وصلة الماسورة في كل طرف من السلك الى وصلة أخرى على شكل حرف T تسمى T Connectors .
ثالثا: نشبك وصلة T الى متحكم إثرنت Ethernet Controller و الذي يكون مركبا على بطاقة الشبكة في جهاز الكمبيوتر .(أنظر الصورة).

رابعا : يجب أن نلاحظ أن كل طرف قسم Segment غير متصل بقسم آخر يجب أن نضع في نهايته موقف ارتداد الإشارة أو BNC Terminator و الذي بدوره يكون متصلا ب وصلة T و التي تكون موصلة الى لوحة الشبكة .بهذا نكون قد شكلنا شبكة 10Base2 متكاملة.
تعتبر شبكات 10Base2 أكثر مرونة و أقل تكلفة من شبكات 10Base5 نظرا لأن طبيعة السلك المحوري الرقيق أكثر مرونة من السلك المحوري الثخين المستخدم في شبكات 10Base5 .
من الممكن استخدام مكررات الإشارة لتوسيع الشبكات المحلية لتدعم حتى 1024 جهازا و لزيادة الطول الأقصى للشبكة لتصل نظريا الى 1000 متر و عمليا 925 متر .
شبكات 10Base2 تستطيع أن تجمع خمس أقسام من السلك Segments معا بوصلها الى أربع مكررات إشارة Repeaters ، و لكن فقط ثلاثة من هذه الأقسام تكون موصلة الى أجهزة كمبيوتر بينما القسمان الآخران يستخدمان فقط لتطويل الشبكة أو بمعنى آخر لإيصال الإشارة الى أطول مسافة ممكنة .(أنظر الصورة).

هذه الطريقة بالتشبيك يطلق عليها قاعدة 5-4-3 أو 5-4-3 Rule .
تصل سرعة شبكات 10Base5 الى 10 ميجابت في الثانية و تستخدم تقنية Baseband في الإرسال و تدعم تصميم الشبكة من النوع الناقل Bus ،و تستخدم الأسلاك من النوع المحوري الثخين أو Thick Coaxial ، و هذا النوع من الأسلاك يعتبر النوع القياسي لشبكات إثرنت لأنه النوع الأصلي الذي كان مستخدما عند إنشاء شبكات إثرنت.
في هذا النوع من الشبكات يصل العدد الأقصى لأجهزة الكمبيوتر التي من الممكن أن تتصل بقسم Segment من الشبكة هو 100 جهاز.
الحد الأدنى لطول السلك بين جهازين على الشبكة هو 2.5 متر ، والسبب في تحديد حد أدنى لطول السلك بين أي جهازين على الشبكة هو أن الإقتراب كثيرا بين الأجهزة يؤدي الى تشويه الإشارات التي يرسلها كل من هذه الإجهزة بسبب الإنعكاس الذي قد يحدث للإشارة Reflection ، أما الطول الأقصى للسلك فيصل الى 500 متر .
يلون السلك المحوري الثخين عادة باللون الأصفر و توضع علامة سوداء كل 2.5 متر لتبين المكان الذي من الممكن شبك أجهزة إليه .أنظر الصورة.

مكونات شبكة 10Base5 هي كالآتي :
1- مرسل – مستقبل Transceiver ويكون منفصلا عن بطاقة الشبكة.
2- Transceiver Cable .
3- موقف الإرتداد 50-ohm Terminator .
4- وصلات أو مشابك لوصل المكون الثاني بالمكون الأول .
5- مجمع أسلاك Wiring Hub .
6- وصلات ماسورة Barrel Connectors .
7- أداة ثقب Coring Tool .
نظرا لقساوة الأسلاك المحورية الثخينة فإنها لا يتم شبكها مباشرة مع الأجهزة و بدلا من ذلك يستخدم سلك إضافي يصل بين الأجهزة و السلك الثخين ، يعرف هذا السلك الإضافي بسلك المرسل- المستقبل أو Transceiver Cable ، وهذا السلك ليس سلكا محوريا بل هو شريط مكون من 9 أسلاك 9-pin Ribbon متصل في نهايته بمشبك يسمى DB-15 Connector ، الأسلاك التسعة تستخدم لإرسال واستقبال البيانات كما أنها تبعث بأي أخطاء الى متحكم الشبكة Controller .أنظر الصورة.

في شبكات 10Base5 يكون المرسل- المستقبل أو Transceiver منفصلا عن بطاقة الشبكة ويصل بين السلك الثخين و سلك Transceiver Cable . أنظر الصورة.

يصل Transceiver Cable بين Transceiver من جهة وبين بطاقة الشبكة في الكمبيوتر من جهة أخرى .
يحتاج السلك الثخين الى إعداد قبل أن يتم وصله ب Transceiver ، ويتم ذلك بثقبه بأداة ثقب Coring Tool ويسمح هذا الثقب بالوصول الى محور السلك المعدني الذي يتم وصله ب Transceiver .أنظر الصورة.

و هناك طريقة أخرى تستخدم بدلا من الثقب و لكنها تستلزم قطع السلك الى قطعتين و من ثم وصل القطعتين معا باستخدام In-line Connector و الذي يتصل بدوره ب Transceiver .أنظر الصورة.

تستخدم شبكات 10Base5 أيضا قاعدة 5-4-3 Rule المشروحة أعلاه .و بالتالي مع وصل 5 مكررات إشارة Repeaters ، يصل الطول الأقصى للشبكة الى 2500 متر .
لنتعرف على مميزات شبكات 10Base5 :
1- تعتبر الميزة الأساسية لهذه الشبكات هو مقاومتها الكبيرة للتداخل الناتج عن المجال الكهرو مغناطيسي Electromagnetic Interference (EMI) ، مما يجعلها مناسبة للعمل في البيئات التي تعاني من هذا الأمر كما في المصانع مثلا .
2- تستطيع العمل على مسافات أكبر من شبكات 10BaseT و 10Base2 .
ولكن هذه الشبكات بدأ إنتشارها ينحسر و يحل محلها شبكات 10Base2 الأقل تكلفة، أما الشبكات الكبيرة فتدمج كلا النوعين معا . ملخص الدرس:


شبكات 10Base2 تعمل بسرعة 10 ميجابت في الثانية باستخدام تقنية البث Baseband و تصميم Bus و السلك المحوري الرقيق.
الطول الأقصى للسلك 185 متر ويدعم 30 كمبيوتر و الطول الأدنى نصف متر ، و باستخدام مكررات إشارة يصل الطول الأقصى للشبكة 925 متر.
شبكات 10Base5 تعمل بسرعة 10 ميجابت في الثانية باستخدام تقنية البث Baseband و تصميم Bus و السلك المحوري الثخين.
الطول الأقصى للسلك 500 متر ويدعم 100 كمبيوتر و الطول الأدنى 2.5 متر ، و باستخدام مكررات إشارة يصل الطول الأقصى للشبكة 2500 متر.

الحلقة الدراسة القادمة ستكون إن شاء الله بعنوان : شبكات 10BaseF .

[コナン]

10- شبكات 10BaseF

تستخدم شبكات 10BaseF الأياف الضوئية Fiber Optic للوصل بين الأجهزة ، و الطول الأقصى للسلك يصل الى 2 كيلومتر و يعتبر هذا تطورا كبيرا بالمقارنة مع الأنواع الأخرى من شبكات إثرنت ، و لهذا تستخدم هذه الشبكات للوصل بين البنايات و المراكز مترامية الأطراف التي لا يمكن الوصل بينها باستخدام الأسلاك المعدنية.

كما توفر شبكات 10BaseF مقاومة شديدة للتداخل الناتج عن المجال الكهرومغناطيسي Electromagnetic Interference (EMI) .
مكونات شبكات 10BaseF هي :
1- سلك ليف بصري Fiber Optic CA Ble .
2- Fiber Optic Transceiver (FOT) .
3- مشابك صغيرة لتجميع أسلاك الألياف البصرية و تسمى Sub Miniature Assembly (SMA) Connectors و تسمى أيضا Straight Tip (ST) .
هناك نوعان أساسيان لأسلاك الألياف البصرية :
1- وحيد النمط Single Mode . 2- متعدد الأنماط Multimode .
يستخدم وحيد النمط للإتصالات البعيدة بين مسافات شاسعة ، بينما يستخدم متعدد الأنماط في بيئة الشبكات المحلية LAN .
في الشبكات المحلية التي يستخدم فيها أكثر من نوع واحد من الأسلاك بأن يكون أحدها أسلاك ملتوية Twisted Pair و يكون الآخر ألياف بصرية ، في هذه الحالة يستخدم Fiber Optic Transceiver (FOT) و الذي يقوم بتحويل الإشارات الكهربائيةمن الأسلاك الملتوية الى إشارات بصرية تجري في الألياف البصرية و بالعكس.أنظر الصورة.

FOT من الممكن أن يكون جهازا منفصلا و من الممكن أن يكون مدمجا في مكرر الإشارة Repeaters أو الجسر Bridge أو الموجه Router.
و يتصل ب FOT مشبكين Sub Miniature Assembly (SMA) Connectors و الذين يتصل بهما سلكين من الألياف البصرية ، واحد للإرسال و الآخر للإستقبال .أنظر الصورة.

يندرج تحت المعيار 10BaseF ثلاثة معايير أساسية هي:
1- 10BaseFL – Fiber Link .
2- 10BaseFB – Fiber Backbone .
3- 10BaseFP – Passive Fiber.
يسمح النوع الأول 10BaseFL باستخدام خمس مكررات إشارة Repeaters لتمديد الشبكة مع الأخذ بعين الإعتبار أن طول كل Segment من أسلاك الألياف البصرية يصل الى 2 كيلومتر .
كما تسمح 10BaseFL بأن يكون FOT مدمجا في مكررات الإشارة Repeaters أو المجمعات Hubs أو بطاقة الشبكة .
تستخدم 10BaseFL للوصل بين الأجهزة و مكررات الإشارة أو بين المكررات فقط .
النوع الثاني 10BaseFB يتضح من اسمه أنه يستخدم لتشكيل العمود الفقري للشبكة و لهذا يكون مخصصا للوصل بين مكررات الإشارة Repeaters فقط.
و في هذه الحالة يجب أن يكون Transceiver مدمجا في Repeaters .
يسمح 10BaseFB بوصل ثلاثين مكرر إشارة Repeaters معا لتكوين شبكة كبيرة طول كل Segment فيها يصل الى 2 كيلومتر.
أما النوع الثالث 10BaseFP فهو مخصص للشبكات المحلية صغيرة الحجم ، وهي تستخدم مجمعات أسلاك خاملة Passive Hub و الذي يستخدم للوصل بين Transceivers و التي تكون مدمجة في المكررات Repeaters أو بطاقات الشبكة Network Adapter Cards ، و أطول مسافة مسموح بها لتفصل بين المجمع و Transceiver هي 500 متر.
و هذا النوع يستخدم عادة في الأماكن التي تكون فيها المجمعات Hubs موجودة في بيئة تعاني من تشويش كهربائي. ملخص الدرس :


يستخدم 10BaseF الألياف البصرية للوصل بين المسافات الشاسعة و هو إما وحيد النمط و إما متعدد الأنماط ويصل طول السلك الى 2 كيلومتر.
تنقسم 10BaseF الى 3 أقسام :
1- 10BaseFL – Fiber Link .
2- 10BaseFB – Fiber Backbone .

3- 10BaseFP – Passive Fiber.

الدرس المقبل سيكون إن شاء الله حول المعيار 100 Mbps IEEE Standard ، و تقنية البث Broadband .

[コナン]

11- المعيار 100 Mbps IEEE Standard ، و تقنية البث Broa

سنتناول في هذه الحلقة الدراسية :

1- حول المعيار 100 Mbps IEEE Standard .
2- تقنية البث Broadband . حاليا أصبحت شبكات إثرنت ذات السرعة 100 ميجابت في الثانية تحل محل شبكات إثرنت ذات السرعة 10 ميجابت في الثانية، و نشأت الحاجة عن مثل هذه السرعات الرغبة بتبادل البيانات و التطبيقات التي تحتاج الى سرعات كبيرة لنقلها مثل:
1- برامج التصميم الكمبيوترية Computer Aided Design (CAD) .
2- برامج التصنيع الكمبيوترية Computer Aided Manufacturing (CAM).
3- تراسل الفيديوي Video Conferencing .
لهذا فقد تم تطوير مقياسين لإثرنت يدعمان سرعة 100 ميجابت في الثانية:
1- 100BaseVG – AnyLAN Ethernet .
2- 100BaseX Ethernet (Fast Ethernet) .
كلا النوعين السابقين متوافقان مع نظام تشبيك 10BaseT ، مما يسمح بتحديث شبكات 10BaseT بسهولة.
ينتمي هذان النوعان من الشبكات الى المعيار IEEE 802.12 ،و الذي يدعم شبكات إثرنت و شبكات Token Ring التي تعمل بسرعات كبيرة.
شبكات 100BaseVG(Voice Grade) – AnyLAN تدمج عناصر كلا من شبكات إثرنت و شبكات Token Ring ، و قد تم تطويرها من قبل شركة Hewlett-Packard .
يطلق على هذه الشبكات أيا من الأسماء التالية:
1- 100VG-AnyLAN .
2- 100BaseVG.
3- VG.
4- AnyLAN.
تدعم شبكات 100BaseVG(Voice Grade) – AnyLAN تصميم الشبكة من النوع النجمة Star و تستخدم الفئات 3و 4 و 5 من أسلاك Twisted Pair أو تستخدم أسلاك الألياف البصرية. (فئات أو Category لأسلاك TP سأشرح الفروق بينها لاحقا إن شاء الله).و هذه الشبكات تحتاج الى مجمعات و بطاقات شبكة خاصة بها و متوافقة مع سرعتها.
أما شبكات 100BaseX Ethernet (Fast Ethernet) فتدعم أسلاك الفئة 5 من UTP و تدعم أيضا STP و أسلاك الألياف البصرية. و تستخدم نظام الوصول CSMA/CD في شبكات من تصميم Star Bus .
يندرج تحت شبكات 100BaseX Ethernet (Fast Ethernet) ثلاث أنواع أساسية :
1- 100BaseT4 و تستخدم 4 أزواج من الأسلاك من فئات 3و4و5 من UTP.
2- 100BaseTX و تستخدم زوجين من الأسلاك من فئة 5 من UTP أو STP .
3- 100BaseFX و تستخدم سلكان من الألياف البصرية.
يدعم معيار إثرنت القياسي IEEE 802.3 تقنيتا البث Baseband (البث الرقمي) و Broadband ، و تعتبر تقنية Broadband قديمة نسبيا و هي تستخدم موجات الراديو و لا تعمل إلا باستخدام الأسلاك المحورية Coaxial .
مثال على الشبكات التي تدعم تقنية Broadband هي 10Broad36 ، تصل السرعة في هذه الشبكة الى 10 ميجابت في الثانية و يصل مدى البث الى 3600 متر .
مكونات الشبكة 10Broad36 تختلف عن مكونات الشبكات التي تدعم تقنية البث Baseband في أمر وحيد أساسي هو أن شبكات Baseband تستخدم بطاقة شبكة توضع داخل أجهزة كمبيوتر الشبكة بينما تستخدم شبكات Broadband مودم ترددات الراديو Radio–Frequency Modem .أنظر الصورة.

أنظمة Broadband تستطيع أن تمتلك عدة قنوات للبث باستخدام سلك واحد أو سلكين ، و لكن الإشارات المرسلة تنتقل في اتجاه واحد في أي من هذه القنوات .
في شبكات 10Broad36 تصل سعة النطاق Bandwidth لكل اتجاه بث (إرسال أو إستقبال) الى 18 ميجاهيرتز ، و إذا عرفنا أن سعة النطاق لموجات التلفاز هي 6 MHZ فإن شبكات 10Broad36 تحتاج الى 3 قنوات بث في كل اتجاه .
مدى التردد الذي تبث من خلاله هذه الشبكات هو بين 300-400 MHZ و هذا باستخدام Community Antenna Television (CATV) Coaxial CA Ble و الذي يسمح لنفس السلك بنقل الصورة و الصوت الى جانب البيانات.
تعتبر تقنية Broadband مناسبةفي الحالات:
1- للمؤسسات الكبيرة التي تحتوي على شبكات CATV و تريد الإستفادة منها في شبكات LAN .
2- للمؤسسات التي تريد الحصول على مجموعة من الخدمات بالإضافة الى LAN و باستخدام نفس وسط الإرسال. ملخص الدرس :


شبكات إثرنت التي تدعم سرعة 100 ميجابت في الثانية نوعان :
1- 100BaseVG – AnyLAN Ethernet وهذا النوع يستخدم الفئات 3و4و5 من أسلاك TP بالإضافة الى أسلاك الألياف البصرية.
2- 100BaseX Ethernet (Fast Ethernet) ويندرج تحته 3 أنواع هي:
1- 100BaseT4 و تستخدم 4 أزواج من الأسلاك من فئات 3و4و5 من UTP.
2- 100BaseTX و تستخدم زوجين من الأسلاك من فئة 5 من UTP أو STP .
3- 100BaseFX و تستخدم سلكان من الألياف البصرية.

تعتبر تقنية Broadband قديمة نسبيا و هي تستخدم مودم راديوي بدلا عن بطاقة الشبكة و تنتقل البيانات في عدة قنوات للبث في اتجاه واحد لكل قناة.

سيكون الدرس المقبل إن شاء الله حول شبكات Token Ring .

[コナン]

12- شبكات Token Ring

سنتناول في هذه الحلقة البنود التالية :

1- وصف لخصائص شبكات Token Ring .
2- وصف لطريقة عمل شبكات Token Ring .
3- وصف للخطوات التي يمر بها جهاز الكمبيوتر عند إنضمامه لشبكات Token Ring .
4- وصف لأقسام الإطار Frame الذي ينقل البيانات على الشبكة وبيان عمل كل قسم.
5- وصف لمكونات و احتياجات شبكات Token Ring .
فكرة شبكات Token Ring ظهرت أول مرة في أوائل الستينات من القرن الماضي ، ولكنها لم تنفذ إلا بعد الإتفاق على المعيار IEEE 802.5 الذي يصف شبكات Token Ring من خلال تصميم الحلقة Ring و كان ذلك عام 1985 . وهي تمثل المنافس الأقوى لشبكات إثرنت ذات المعيار IEEE 802.3 .
شبكات Token Ring هي شبكات محلية LAN و تجمع بين خاصيتين :
1- تمرير الإشارة Token Passing .
2- التصميم الهجين للحلقة و النجمة Hybrid Star/Ring Topology
قامت اللجنة المسئولة عن المعيار IEEE 802.5 بتطوير وسيلة للتحكم بالوصول الى وسط الإرسال Media Access Control (MAC) ، و تسمى هذه الوسيلة تمرير الإشارة Token Passing والتي طورت لتحقيق هدفين هما :
1- الحصول على طريقة للتفاهم بين أجهزة الكمبيوتر على الشبكة وتحديد طريقة متفق عليها لإرسال و إستقبال البيانات.
2- تفادي حصول التصادم بين الإشارات ، الحاصل عند قيام جهازين بإرسال بيانتهما في الوقت نفسه.
يحتوي بروتوكول Token Passing على سلسلة فريدة من البتات تسمى Token و تدور على مدار الحلقة ، ويصل طول إطار Token الحر أو الفارغ الى 3 بايت.
طريقة تمرير الإشارة بين الأجهزة و عملية إرسال و إستقبال البيانات على شبكات الحلقة تم شرحها في الدرس الخامس فالرجاء الرجوع إليه عند الحاجة.
يبدأ تصميم شبكات Token Ring بحلقة تصل بين أجهزة الشبكة ، و لكن التصميم المادي الفعلي هو نظام تشبيك نجمي ، فكل جهاز متصل بالحلقة هو فعليا متصل بسلك يصله الى نقطة مركزية هي المجمع Hub ، فالكمبيوترات هي جزء من الحلقة و لكنهم يتصلون بها عن طريق مجمع، هذا ما يطلق عليه شبكة هجينة نجمةحلقة.
تعتبر أغلب شبكات شركة IBM قائمة على معيار Token Ring ، وفي مصطلحات شركة IBM يطلق على المجمع اسم وحدة الوصول متعدد المحطات أو Multistation Access Unit (MAU) و الذي يستخدم السلك Twisted Pair لشبك حتى 255 جهاز .
تتميز شبكات Token Ring بالخصائص التالية:
1- استخدام الأسلاك المحمية STP .
2- معدل نقل بيانات يتراوح بين 4 الى 16 ميجابت في الثانية.
3- تقنية البث الرقمي Baseband .
عندما ينضم أول جهاز الى شبكة Token Ring ، تقوم الشبكة بتوليد إشارة أو Token تبدأ بالسفر حول الحلقة تعرض نفسها على كل جهاز الى أن يقرر جهاز ما إرسال بياناته فيعطي إشارة بذلك و يبدأ التحكم ب Token فيقوم بأخذه من الشبكة و يرسل بدلا منه إطار يحتوي على البيانات التي يود أن يبثها الى الشبكة و باقي العملية سبق شرحها في الدرس الخامس. و يكون أول جهاز يتم تشغيله على الشبكة هو المسئول عن مراقبة أنشطة الشبكة .
تتم مراقبة أنشطة الشبكة بفحص الأطر و التأكد من تسليمها بشكل صحيح و يتحقق ذلك بعمل التالي:
1- تفحص الأطر التي جالت الحلقة أكثر من مرة.
2- التحقق من أن Token واحد فقط يتواجد على الشبكة في أي وقت.
عندما يرغب جهاز ما بالإنضمام الى شبكة Token Ring فإنه يمر بخمس مراحل أي فشل في أي منها يتسبب باستبعاد الجهاز عن الشبكة :
1- المرحلة الأولى Phase 0 و تسمى Lobe Test و التي تقوم بها بطاقة الشبكة بإرسال إطارات من البيانات الى السلك المتصل بها ، هذه الإطارات يجب أن تعود مباشرة الى البطاقة دون أن يتغير محتواها ، فإذا مرت هذه المرحلة بنجاح علمت بطاقة الشبكة أن أسلاك الشبكة و وصلاتها تعمل بشكل جيد.
2- في المرحلة الثانية Phase 1 تصدر بطاقة الشبكة إشارة ضرورية لإدخال جهازها الى شبكة الحلقة، ويكون في هذه المرحلة الإنضمام الفعلي للشبكة ، و لكن بسبب الضوضاء أو التشويش الحاصل بسبب هذه المرحلة فإن أي بيانات يتم بثها على الحلقة في هذا الوقت سوف تفقد ، و لكن الكمبيوتر المسئول عن مراقبة الشبكة يقوم بمعالجة هذا الخطأ و يضع Token جديد على الشبكة.
بعدها تنتظر بطاقة الشبكة أن يمر عليها أي إطار لكي تتأكد أن الشبكة نشطة ، فإن لم تحصل على أي إطار فستفترض بطاقة الشبكة أن جهازها هو أول جهاز ينضم الى الشبكة و تقوم بنفسها بإرسال إطارات و تنتظر عودتها إليها .
3- في المرحلة الثالثة Phase 2 تقوم بطاقة الشبكة بإجراء اختبار العنوان المكرر Duplicate Address Test ، و هنا تقوم بطاقة الشبكة بإرسال إطار يكون فيه عنوان المرسل هو نفسه عنوان المستقبل و هو نفسه عنوان البطاقة ذاتها و تقوم بذلك لتتفحص فيما إذا كان هناك أي جهاز آخر على الشبكة له نفس عنوان جهازها ، فإذا تبين أن هناك جهازا آخر له نفس العنوان ، فإن البطاقة ستفصل نفسها عن الحلقة و تعيد المحاولة مرة أخرى مرورا بالمراحل السابقة مع توليد عنوان جديد .
4- في المرحلة الرابعة Phase 3 تقوم بطاقة الشبكة بالتعرف على أقرب جار نشط أعلى على الشبكة أو Nearest Active Upstream Neighbor (NAUN) ، كما ستعرف نفسها لجارها الأسفل على الحلقة.
في شبكات Token Ring يقوم كل جهاز بمتابعة جيرانه الأسفل منه على الحلقة ، و هذا مهم في حالة انضمام أو مغادرة جهاز ما على الحلقة فإن جاره الأعلى سيقوم بإرسال تقرير عن ذلك الى الجهاز النشط المسئول عن مراقبة الحلقة.
5- في المرحلة الخامسة Phase 4 تقوم بطاقة الشبكة بالإتصال بمزود بارامترات الحلقة Ring Parameter Server (RPS) و الذي يقوم بالتالي:
أ- يزود الأجهزة المنضمة حديثا للحلقة بالقيم اللازمة لإعدادها Initialization Values .
ب- مراقبة أجهزة الحلقة بالحصول على بارامترات تشغيلها و التي تتضمن : العنوان، مستوى الترميز Code Level ،و عنوان NAUN Address .
يتكون إطار البيانات في شبكات Token Ring من عشر أقسام ، وكل العمليات التي تجري على الشبكة تكون محددة في إعدادات الإطار .
و الأقسام التي يتكون منها هذا الإطار Frame هي :
1- القسم الأول يسمى Start Delimiter و هو الذي يحدد بداية الإطار.
2- القسم الثاني يسمى Access Control أو التحكم بالوصول و طول هذا القسم بايت واحد و مهمته تحديد أولوية هذا الإطار في المعالجة من قبل الجهاز المستقبل قبل أو بعد غيره من الإطارات ، كما أنه يحدد فيما إذا كان هذا الإطار هو أطار Token فارغ أو إطار بيانات.
3- القسم الثالث يسمى Frame Control وهذا القسم يحدد فيما إذا كان هذا الإطار ينتمي إلى Media Access Control (MAC) أو Logical Link Control (LLC) و هذين المصطلحين سأؤجل شرحهما الى درس مستقل لتعلقهما بأمور أخرى.
4- القسم الرابع يسمى Destination Address و فيه يحدد عنوان الجهاز المستقبل للإطار .
5- القسم الخامس يسمى Source Address و فيه يحدد عنوان الجهاز المرسل للإطار.
6- القسم السادس يسمى Routing Information أو معلومات التوجيه ، و يتراوح طوله بين 2 الى 18 بايت ، و مهمته توجيه المعلومات بين حلقات مختلفة متصلة معا.أنظر الصورة.

7- القسم السابع يسمى Information أو Data و هذا القسم يحتوي إما على معلومات و بيانات المستخدم أو يحتوي على معلومات التحكم .
8- القسم الثامن يسمى Frame Check Sequence أو اختبار التتابع و هذا القسم يسمح للجهاز المستقبل بإجراء اختبار للتأكد من خلو الأقسام 3 و 4 و5 و7 من أي أخطاء فإذا تم العثور على أي خطأ فإن الإطار سيزال و سيتم إرسال إطار جديد بدلا منه.
9- القسم التاسع يسمى End Delimiter و هذا القسم يحدد نهاية الإطار.
10-القسم العاشر يسمى Frame Status و هو الذي يحدد فيما إذا قد تم استلام الإطار من قبل الجهاز المستقبل و قد نجحت عملية نسخ البيانات ، و طبعا هذه المعلومات يحتاجها الجهاز المرسل عندما يعود إليه الإطار فيتأكد من وصوله و يضع على الشبكة أطار جديد فارغ.
تتلخص مهمة المجمع في شبكات Token Ring بالإضافة الى شبك الأجهزة معا فإنه يقوم بفصل بطاقة الشبكة التي تفشل في العمل أو تصدر أخطاء ، فيفصلها عن الشبكة لكي تتمكن الحلقة من العمل لأنه كما شرحنا سابقا فإن فشل جهاز ما على الحلقة يؤدي الى فشل الشبكة ككل .
يحدد نوع السلك المستخدم في الحلقة المسافة القصوى التي من الممكن أن تفصل الجهاز عن المجمع فمثلا:
1- الأجهزة الموصلة باستخدام النوع الأول من أسلاك IBM أو Type 1 (STP for Computers) من الممكن أن تبعد عن المجمع مسافة تصل الى 101 متر.
2- الأجهزة الموصلة باستخدام النوع الثاني من أسلاك IBM أو Type 2 (Voice And Data STP) من الممكن أن تبعد عن المجمع مسافة تصل الى 100 متر.
3- الأجهزة الموصلة باستخدام النوع الثالث من أسلاك IBM أو Type 3 (Voice Grade UTP) من الممكن أن تبعد عن المجمع مسافة تصل الى 45 متر.
4- باستخدام الألياف البصرية مرتفعة الكلفة ممكن زيادة المسافة الى مئات الأمتار أو أكثر.
في أي من الأنواع السابقة من الممكن زيادة المسافة باستخدام مكرر إشارة Repeaters . أنظر الصورة.

تستخدم شبكات Token Ring الأنواع التالية من المشابك:
1- Media Interface Connectors (MIC) و يستخدم لشبك الأنواع 1 و 2 من الأسلاك . أنظر الصورة.

2- RJ-45 Telephone Connectors (8 pin) و يستخدم لشبك النوع الثالث من الأسلاك.أنظر الصورة.

4- RJ-11 Telephone Connectors (4 pin) و يستخدم لشبك النوع الثالث أيضا من الأسلاك .أنظر الصورة.

تتوفر بطاقات شبكة Token Ring بسرعتين :
1- 4 ميجابت في الثانية.
2- 16 ميجابت في الثانية و التي تستخدم إطارات أطول و تحمل بيانات أكثر. ملخص الدرس:


تعتمد شبكات Token Ring المعيار IEEE 802.5.
يمر الجهاز الذي يرغب بالإنضمام الى الحلقة بخمس مراحل.
يتكون الإطار في شبكة Token Ring من عشر أقسام.
تستخدم شبكات Token Ring الأسلاك STP و UTP و الألياف البصرية عند الحاجة لسرعة كبيرة.
تعمل بطاقات الشبكة في الحلقة بسرعتين 4 أو 16 ميجابت في الثانية.

الدرس المقبل سيكون إن شاء الله حول شبكات AppleTalk و ARCnet .

[コナン]

13- شبكات AppleTalk و ARCnet

سنتناول إن شاء الله في هذا الدرس البنود التالية:

1- شرح لبيئة عمل و خصائص شبكات AppleTalk .
2- شرح لبيئة عمل و خصائص شبكات ARCnet.
في منتصف الثمانينات من القرن السابق قامت شركة Apple Computer بتقديم معمارية لشبكة خاصة لربط مجموعة صغيرة من المستخدمين.
تعتبر قدرات التشبيك مدمجة داخل الكمبيوتر الشخصي Apple Macintosh (Mac) مما يجعل معمارية شبكات Apple أبسط من غيرها من معماريات الشبكات .
تتضمن عائلة شبكات Apple التالي :
1- AppleTalk.
2- LocalTalk.
3- AppleShare.
4- EtherTalk.
5- TokenTalk.
يسمى المنتج الذي طورته شركة Apple خصيصا لكمبيوترها Mac و الذي يدعم الشبكات بشكل متكامل AppleTalk ، و هو عبارة عن بروتوكول يدعم الشبكات الموزعة الند للند أو Distributed Peer to Peer .
النسخة الأولى من هذا البروتوكول أصدرت عام 1985 و سميت AppleTalk Phase 1 و بعد فترة أصدرت النسخة المحسنة من هذا البروتوكول و سميت AppleTalk Phase 2 .
في البداية كان AppleTalk يستخدم فقط من قبل أجهزة Mac و الطابعات الليزرية LaserWriter printers ، و لكن فيما بعد أصبح يدعم تقنيات أخرى.
و حيث أن جهاز Mac يستخدم المنفذ المتسلسل RS-422 Serial Port كواجهة للشبكة فليس هناك حاجة لإستخدام بطاقات شبكة للإنضمام الى شبكات AppleTalk .
اشتهرت شبكات AppleTalk باسم آخر هو LocalTalk و يستخدم هذا التعبير لوصف نظام التشبيك في AppleTalk .
تتضمن مكونات التشبيك الأمور التالية:
1- الأسلاك.
2- المشابك.
3- وصلات أو ممددات الأسلاك Cable Extenders .
تدعم LocalTalk الأسلاك UTP, STP, Optic Cable و غالبا يستخدم STP.
أقصى طول للسلك هو 300 متر و لكن لا يسمح بوصل أكثر من 32 جهاز لأي قسم Segment من السلك.
المشابك التي من الممكن استخدامها تتضمن :
1- مشابك 8 pin DIN .أنظر الصورة.

2- 25 pin (DB25) .أنظر الصورة.

3- 9 pin (DB9).أنظر الصورة.

4- RJ-11 (Telephone Jack) .أنظر الصورة.

يتم توصيل المشابك الى المنافذ التالية في جهاز Mac:
1- SCSI Port .أنظر الصورة.

2- ADB Port.أنظر الصورة.

3- Modem Port.أنظر الصورة.

4- Printer Port.أنظر الصورة.

تستخدم LocalTalk نظام الوصول الى الوسط من النوع CSMA/CA و ذلك بغض النظر هل التصميم من نوع الناقل أو النجمة.
هناك نوع منافس ل LocalTalk هو PhoneNET الذي طورته شركة Farallon Communications و هو يستخدم أسلاك و مشابك الهاتف العادية و هي تعمل على الناقل أو النجمة و تسمح بتوصيل حتى 254 جهازا.
AppleShare هو برنامج مزود الملفات File Server Software في شبكات AppleTalk ، أما برنامج الزبون فهو مدمج بنظام Apple التشغيلي، و الذي يأتي مزودا أيضا ببرنامج مزود طباعة AppleShare Print Server .
تستطيع شبكات LocalTalk الصغيرة أن تجتمع معا لتكون شبكة كبيرة و ذلك باستعمال ما يسمى Zones أو نطاقات ، فكل شبكة مفردة متصلة بغرها من الشبكات تكون معرفة باسم نطاق خاص بها Zone Name .و بالتالي أي مستخدم في أي شبكة LocalTalk يستطيع الوصول الى خدمات شبكة أخرى بتحديد النطاق التي تنتمي إليه.و حتى شبكات Token Ring تستطيع الإنضمام الى شبكات LocalTalk باستخدام هذه الطريقة.
من الممكن أيضا تقسيم شبكة LocalTalk واحدة الى عدة أقسام أو Zones و هذا مفيد لتقليل الزحام على الشبكة.
تستطيع أجهزة أخرى غير Apple أن تعمل مع AppleTalk بما فيها:
1- IBM PC و الأجهزة المتوافقة معها.
2- IBM Mainframes.
3- Digital Equipment Corporation VAX Computers.
4- بعض أجهزة Unix.
تعتبر EtherTalk وسيلة أسرع و أكثر تكلفة لتشبيك أجهزة Mac .
معظم أجهزة Mac ستحتاج الى بطاقات شبكة للإنضمام الى شبكة EtherTalk .
تعمل شبكات EtherTalk بسرعة 10 ميجابت في الثانية و تستخدم الأسلاك Coaxial (Thick and Thin) ، و تسمح بطاقة EtherTalk لأجهزة Mac بأن تتصل بشبكة إثرنت .
برنامج EtherTalk يكون مضافا للبطاقة وهو متوافق مع AppleTalk Phase 2 .
أما بطاقة TokenTalk فتسمح لأجهزة Mac بأن تتصل بشبكة Token Ring و برنامج TokenTalk يكون أيضا مضافا للبطاقة و متوافق مع AppleTalk Phase 2.
كل جهاز على شبكة AppleTalk يحتاج الى عنوان الكتروني ، و يتم تخصيص عنوان لكل جهاز عندما ينضم الى الشبكة أول مرة و يتم ذلك كما يلي :
1- أولا يخصص الجهاز المنضم للشبكة عنوانا يختاره لنفسه عشوائيا من مجموعة من العناوين المتاحة.
2- ثانيا يقوم هذا الجهاز بنشر عنوانه على الشبكة ليتأكد أن العنوان غير مكرر.
3- ثالثا إذا لم يكن العنوان مكررا فإن الجهاز يقوم بتخزين هذا العنوان ليستخدمه في المرات القادمة عندما يدخل الى الشبكة.
لنلق نظرة الآن على بعض البروتوكولات المستخدمة في بيئة عمل AppleTalk و نعرف عمل كل منها :
1- Datagram Delivery Protocol (DDP) و هو البروتوكول المسئول عن إيصال حزم البيانات الى الأجهزة على الشبكة.
2- Name Binding Protocol (NMP) و هو البروتوكول المسئول عن توليد و صيانة خدمات قاعدة البيانات الموزعة أو Distributed Database و التي يطلق عليها Names Directory و هي التي تحتوي على أسماء المستخدمين و مواردهم بعد تحويلها الى عناوين رقمية Numerical Addresses .
3- Zone Information Protocol (ZIP) و هو البروتوكول المسئول عن إدارة معلومات النطاقات في الشبكة.
4- AppleTalk Transaction Protocol (ATP) و هو البروتوكول المسئول عن إعطاء تأكيد لوصول البيانات الى جهتها المقصودة.
5- AppleTalk Session Protocol (ASP) و هو البروتوكول المستخدم للوصول الى مزود الملفات.
6- Printer Access Protocol (PAP) و هو البروتوكول المستخدم للوصول الى طابعة شبكية.
7- AppleTalk Filing Protocol (AFP) و هو البروتوكول الذي يصف المجلدات و تركيبة الملفات في مزود الملفات .
8- AppleTalk Data Stream Protocol (ADSP) و هو بروتوكول اتصالات مخصص لإستخدام المبرمجين.
9- AppleTalk Echo Protocol (AEP) و يستخدم لمراقبة الشبكة و حساب أي تأخير في وصول البيانات الى وجهاتها ، كما أن له وظيفة مشابهة ل PING في الأجهزة الشخصية و الذي يستخدم لمعرفة توفر أو وجود جهاز ما على الشبكة من عدمه.
تعتبر شبكة Attached Resource Computer Network (ARCNet) من الشبكات البسيطة غير المكلفة الموجهة لشبكات مجموعات العمل.
وقد طورت شبكات ARCNet من قبل شركة Datapoint Corporation عام 1977. و أول بطاقة شبكة ARCNet كانت متوفرة عام 1983.
تستخدم شبكات ARCNet نظام Token Passing في شبكات الناقل Bus أو شبكات Star Bus .
يقوم مدير الشبكة بتخصيص عنوان مستقل لكل جهاز على الشبكة ، و يستطيع كل جهاز التعرف على عنوانه أو ما يسمى Source Identifier (SID) و كذلك على عنوان جاره التالي على الشبكة أو ما يسمى Next Identifier (NID) ، و عندما يضاف جهاز جديد الى الشبكة أو يزال منها فإن عناوين الأجهزة ستحتاج الى إعادة تجهيز و ترتيب و لكن هذا الأمر يتم بشكل تلقائي.
الإشارات أو ما سميناه سابقا Token ، تسمى في شبكات ARCNet باسم آخر هو دعوة للإرسال أو Invitation TO Transmit (ITT) ، وتتم عملية الإرسال و الإستقبال بشكل مختلف كما يلي :
إذا افترضنا أن الدور قد جاء لجهاز ما يريد أن يرسل بياناته الى جهاز آخر بوصول ITT إليه، فإن الجهاز الأول يرسل إطارا يسمى Free Buffer Enquiry (FBE) الى الجهاز الثاني يستفسر عن وجود متسع لمعالجة بيانات الجهاز الأول ، فإن تبين أن الجهاز الثاني مستعد لإستقبال البيانات فإنه يقوم بإرسال إطار آخر الى الجهاز الأول يسمى Acknowledgment Frame (ACK) يخبره أنه جاهز لإستقبال البيانات ، أما إن لم يكن مستعدا لإستقبال البيانات فإنه سيرسل إطارا يسمى Negative Acknowledgment Frame (NAK) يخبره أنه غير مستعد لإستقبال البيانات.
الآن إن تلقى الجهاز الأول ACK فسيقوم بإرسال حزمة واحدة من البيانات الى الجهاز الثاني ثم ينتظر حتى يحصل على ACK جديد لإرسال الحزمة التالية من البيانات و هكذا حتى ينتهي من إرسال بياناته و عندها يقوم الجهاز الأول بتمرير الإشارة ITT الى الجهاز الذي يليه.
تتكون حزمة البيانات في شبكات ARCNet من الأقسام التالية:
1- عنوان المستقبل.
2- عنوان المرسل.
3- 508 بايت من البيانات ، أما النسخة المحدثة من ARCNet و التي تسمى ARCNet Plus فتحمل كل حزمة 4096 بايت من البيانات.
تصل سرعة نقل البيانات في شبكات ARCNet الى 2.5 ميجابت في الثانية و أما ARCNet Plus فتدعم سرعة 20 ميجابت في الثانية .
السلك القياسي المستخدم في شبكات ARCNet هو السلك المحوري الرقيق 93 ohm RG-62 A/U Coaxial Cable ، و لكنها أيضا تدعم السلك الملتوي UTP و سلك الألياف الضوئية.
باستخدام السلك المحوري و مشابك BNC يصل الطول الأقصى للسلك في شبكات من تصميم النجمة الى 610 متر ، بينما يصل الى 305 متر باستخدام نفس السلك و لكن مع تصميم الناقل.
أما باستخدام السلك UTP مع مشابك RJ-11 أو RJ-45 فيصل طول السلك الى 244 متر سواء كان التصميم نجمة أو ناقل.
ملخص الدرس:


AppleTalk هي شبكة متكاملة موجهة أساسا لأجهزة Mac و تتضمن عائلتها : AppleTalk ، LocalTalk ، AppleShare ، EtherTalk و TokenTalk.
تعتبر EtherTalk أسرع و أكثر تكلفة من LocalTalk و تسمح بالإنضمام لشبكات إثرنت.
أما TokenTalk فيسمح بالإنضمام لشبكات Token Ring.
هناك بروتوكولات كثيرة تعمل في بيئة AppleTalk لكل منها عمل منفصل.
تعتبر شبكة ARCNet شبكة مرنة و غير مكلفة و تدعم تصميم الناقل و تصميم النجمةالناقل .
تصل سرعة نقل البيانات على شبكات ARCNet الى 2.5 ميجابايت في الثانية و في النسخة المحسنة ARCNet Plus تصل السرعة الى 20 ميجابايت في الثانية.

السلك القياسي المستخدم في شبكات ARCNet هو السلك المحوري و لكن من الممكن استخدام السلك الملتوي و سلك الألياف البصرية.

[コナン]

14- مقدمة حول بطاقات الشبكة Network Adapter Cards

سنتناول في هذا الدرس إن شاء الله البنود التالية:

1- تعريف بطاقة الشبكة و وصف لمهامها.
2- شرح لدور بطاقة الشبكة في تحضير البيانات لبثها على الشبكة.
3- وصف لما تقوم به بطاقة الشبكة من تنظيم إرسال البيانات على الشبكة.
لكي يتمكن جهاز الكمبيوتر من الإتصال بالشبكة لابد له من بطاقة شبكة Network Adapter Card والتي يطلق عليها أيضا الأسماء التالية:
1- Network Interface Card (NIC).
2- LAN Card.
3- LAN Interface Card.
4- LAN Adapter.
تعتبر بطاقة الشبكة هي الواجهة التي تصل بين جهاز الكمبيوتر و سلك الشبكة، و بدونها لا تستطيع الكمبيوترات الإتصال فيما بينها من خلال الشبكة.
تركب بطاقة الشبكة في شق توسع فارغ Expansion Slot في جهاز الكمبيوتر ، ثم يتم وصل سلك الشبكة الى البطاقة ليصبح الكمبيوتر متصل فعليا بالشبكة من الناحية المادية و يبقى الإعداد البرمجي للشبكة.
يتلخص دور بطاقة الشبكة بالأمور التالية:
1- تحضير البيانات لبثها على الشبكة.
2- إرسال البيانات على الشبكة.
3- التحكم بتدفق البيانات بين الكمبيوتر و وسط الإرسال .
4- ترجمة الإشارات الكهربية من سلك الشبكة الى بايتات يفهمها معالج الكمبيوتر ، و عندما تريد إرسال بيانات فإنها تترجم إشارات الكمبيوتر الرقمية الى نبضات كهربية يستطيع سلك الشبكة حملها.
كل بطاقة شبكة تمتلك عنوان شبكة فريد ، و هذا العنوان تحدده لجنة IEEE ( و هذا اختصار ل Institute of Electrical and Electronic Engineers ) ، و هذه اللجنة تخصص مجموعة من العناوين لكل مصنع من مصنعي بطاقات الشبكة .
يكون هذا العنوان مكونا من 48 بت و يكون مخزن داخل ذاكرة القراءة فقط ROM (لمزيد من المعلومات حول هذا النوع من الذاكرة الرجاء مراجعة موضوعي حول الذاكرة المنشور في المجلة الإلكترونية) في كل بطاقة شبكة يتم إنتاجها ، و يحتوي أول 24 بت على تعريف للمصنع بينما تحتوي 24 بت الأخرى على الرقم المتسلسل للبطاقة.
تقوم البطاقة بنشر عنوانها على الشبكة ، مما يسمح للأجهزة بالتخاطب فيما بينها و توجيه البيانات الى وجهتها الصحيحة.
تحتوي بطاقة الشبكة على كل من أجزاء مادية Hardware و أجزاء برمجية Firmware Software ، و هذا الجزء البرمجي يكون مخزنا داخل ذاكرة ROM و يكون مسئول عن توجيه و تنفيذ المهام الموكلة بالبطاقة.
تنتقل البيانات في الكمبيوتر في ممرات كهربية تسمى نواقل Buses.أنظر الصورة.

كل ناقل يتكون من عدة ممرات متوضعة جنبا الى جنب ، و باستخدام هذه الممرات من الممكن نقل كمية كبيرة من البيانات على ناقل واحد في نفس الوقت ، في أجهزة الكمبيوتر القديمة كانت نواقل البيانات قادرة على نقل 8 بت من البيانات في الوقت الواحد ثم تطورت الى 16 بت ثم الى 32 بت و أخيرا وصلت بعض الشركات لإنشاء نواقل 64 بت أي أنها تستطيع نقل 64 بت في المرة الواحدة.
لأن الناقل قادر على نقل أجزاء عديدة من البيانات في نفس الوقت نقول أن البيانات تنتقل بشكل متوازي Parallel ، و كلما كان الناقل أوسع كان معدل نقل البيانات أسرع .
يستطيع سلك الشبكة حمل بت واحد من البيانات في المرة الواحدة و هذا يطلق عليه البث المتسلسل Serial Transmission .كما أن البيانات تنتقل في اتجاه واحد على السلك.
بطاقة الشبكة هي المسئولة عن تحويل البيانات من الجريان بشكل متوازي على ناقل البيانات الى الجريان بشكل متسلسل على سلك الشبكة و الذي يقوم بهذه المهمة في بطاقة الشبكة هو الرسل – المستقبل Transceiver .أنظر الصورة.

تقوم بطاقة الشبكة بتنظيم عملية بث البيانات على الشبكة و ذلك بالقيام بالخطوات التالية:
1- نقل البيانات من الكمبيوتر الى البطاقة.
2- تخزين البيانات مؤقتا على البطاقة تمهيدا لبثها الى السلك.
3- إجراء تفاهم على شروط نقل البيانات بين البطاقة المرسلة و البطاقة المستقبلة .
4- التحكم بتدفق البيانات على الشبكة.
أولا تقوم بطاقة الشبكة بإرسال إشارة الى الكمبيوتر طالبة منه بيانات معينة ثم يقوم ناقل البيانات في الكمبيوتر بنقل البيانات المطلوبة من ذاكرة الكمبيوتر الى البطاقة.
غالبا ما تكون سرعة نقل البيانات من الناقل الى البطاقة أكبر من سرعة نقل البيانات من البطاقة الى السلك، لهذا فإن جزءا من هذه البيانات يجب تخزينها مؤقتا على ذاكرة RAM على البطاقة الى أن تتمكن البطاقة من بثها الى السلك ، هذه التقنية تسمى Buffering.
و هناك أمر آخر يجب أن يؤخذ بعين الإعتبار عند تبادل البيانات ألا و هو التوافق بين بطاقات الشبكة المتصلة معا ، فإذا كانت إحدى البطاقات قديمة و البطاقة الأخرى جديدة و أسرع من القديمة ، فإنهما لكي تتمكنا من الإتصال معا عليهما الإتفاق على سرعة واحدة تكون هي سرعة البطاقة الأبطأ.
و لكي يتم التوافق بين بطاقات الشبكة المتصلة معا فإن كل بطاقة تطلق إشارة الى باقي البطاقات معلنة عن بارامتراتها لكي يتم تعديلها بما يتوافق مع غيرها من البطاقات.
القضايا التي يجب أن تتفق عليها البطاقات لكي يتم الإتصال بينها هي:
1- الحجم الأقصى لمجموعات البيانات التي سيتم إرسالها.
2- مقدار البيانات التي سيتم إرسالها قبل الحصول على تأكيد لوصولها.
3- فترة الزمن التي تفصل بين إرسال حزم البيانات.
4- فترة الزمن التي يجب إنتظارها قبل الحصول على تأكيد وصول البيانات.
5- مقدار البيانات التي تستطيع كل بطاقة استقباله قبل أن تفيض Overflow.
6- سرعة نقل البيانات.
بمجرد الإتفاق على القضايا السابقة تبدأ عملية تبادل البيانات بين البطاقات.
تقوم بطاقة الشبكة بعدد من مهام التحكم تشمل:
1- مراقبة وسط الإتصال.
2- طلب حزم البيانات و التعرف عليها بالتأكد من أن عنوان الوجهة الموجود في الحزمة هو نفسه عنوان البطاقة التي ستتسلم الحزمة.
3-اكتشاف الأخطاء و حلها. ملخص الدرس :


بطاقة الشبكة هي الواجهة بين الكمبيوتر و وسط الإتصال و تقوم بتحضير البيانات و تخزينها مؤقتا ثم بثها و تتحكم بتدفقها على الشبكة.
تقوم بطاقة الشبكة بتحويل بث البيانات من البث المتوازي الى البث المتسلسل و من الصيغة الرقمية الى نبضات كهربية في حالة الإرسال و بالعكس في حال الإستقبال.
يجب أن تتفاهم بطاقات الشبكة معا على بعض القضايا قبل أن تتمكن من تبادل البيانات.
تقوم بطاقة الشبكة ببعض مهام التحكم على الشبكة.

الدرس المقبل سيكون إن شاء الله بعنوان تركيب و إعداد بطاقة الشبكة.

[コナン]

15- تركيب و إعداد بطاقة الشبكة

سنتناول في هذه الحلقة البنود التالية:

1- وصف لعمل بطاقة الشبكة بتوصيل الكمبيوتر الى الشبكة.
2- وصف للأنواع الأربع من تصاميم ناقل البيانات في الكمبيوتر.
3-شرح لكيفية تركيب و إعداد بطاقة الشبكة.
4- شرح لإعداد بطاقة الشبكة في ويندوز NT 4 و حل مشاكل التعارض في المقاطعة Interrupt Conflict.
تعتبر بطاقة الشبكة من أهم مكونات شبكات الكمبيوتر ، فهي تعتبر الواجهة بين ناقل البيانات الداخلي للكمبيوتر الشخصي و سلك الشبكة.
تتكون البطاقة من جانبين مهمين ، أحد الجوانب يتصل بناقل البيانات في الكمبيوتر و الجانب الآخر يتصل بسلك الشبكة.
ناقل البيانات هو المسئول عن نقل البيانات بين المعالج و الذاكرة .
لكي تعمل البطاقة كما يجب ، فإنها لابد أن تكون متوافقة مع نوعية ناقل البيانات في الكمبيوتر.
في بيئة عمل الأجهزة الشخصية هناك أربع أنواع لتصميم ناقل البيانات :
1- ISA.
2- MCA .
3- EISA.
4- PCI.
التصميم الأول Industry Standard Architecture (ISA) هو النوع القياسي الذي كان يستخدم في أجهزة IBM PC XT, AT و الأجهزة المتوافقة معها.
تستخدم ISA بطاقات و ناقل سعة 8 بت أو 16 بت و تنقل البيانات بسرعة 8 ميجا بت في الثانية.
أما التصميم Micro Channel Architecture (MCA) فقد طورته IBM عام 1988 ويستخدم ناقل سعة 16 بت أو 32 بت و هذا التصميم غير متوافق مع التصميم السابق بمعنى أن البطاقات المتوافقة مع أحد التصميمين تكون غير متوافقة مع التصميم الآخر.
تصميم Extended Industry Standard Architecture (EISA) تم تقديمه عام 1988 من قبل ثماني شركات كبيرة من ضمنها شركات Compaq ، HP و NEC. هذا التصميم يستخدم ناقل بيانات سعة 32 بت و سرعة نقل بيانات تصل إلى 33 ميجا بت في الثانية و هي متوافقة مع التصميم ISA.
التصميم الأخير Peripheral Component Interconnect (PCI) تم تطويره من قبل شركة Intel عام 1992، و هي سعة 32 بت وتصل سرعة نقل البيانات الى 132 ميجا بت في الثانية.
يعتبر هذا التصميم الأسرع و الأكثر تطورا و مرونة ، و هي تحقق أغلب الإحتياجات لتحقيق وظيفة Plug and Play أو ركب و شغل و هي عبارة عن مجموعة من المواصفات تسمح بالإعداد التلقائي للأجهزة و البطاقات بمجرد تركيبها و ذلك دون أي تدخل من المستخدم ، و لتحقيقذلك لابد من توفير الأمور التالية:
1- يجب أن يكون Basic Input-Output System (BIOS) في الكمبيوتر متوافق مع مواصفات Plug and Play .
2- يجب أن يكون نظام التشغيل متوافق أيضا مع Plug and Play مثل ويندوز 95 و ما بعده.
3- أن تكون البطاقة أو الجهاز متوافقة مع Plug and Play .
التركيب الفعلي للبطاقة في الكمبيوتر يجب أن يتم بحذر ، فالكهرباء الساكنة مثلا قد تعطب الرقائق الدقيقة على البطاقة ، لهذا يجب التأكد من تفريغ أي شحنات ساكنة في جسمك قبل أن تبدأ بتركيب البطاقة.
أولا : أزل سلك الكمبيوتر من مقبس الكهرباء .
ثانيا: أمسك بالغطاء المعدني الخارجي للكمبيوتر بكلتي يديك لتفريغ أي شحنات كهربية في جسمك ثم قم بإزالة الغطاء.
ثالثا: أزل بطاقة الشبكة من الكيس البلاستيكي العازل Antistatic Plastic Bag.
رابعا: ركب البطاقة بحذر في أي شق توسع فارغ متوافق معها، و تأكد من أن حافتها قد دخلت بشكل محكم في الشق.
خامسا: أحكم ربط البرغي الذي يشبك البطاقة الى مؤخرة الجهاز.
سادسا: أعد الغطاء وأغلق الجهاز ثم أعد توصيل سلك الكمبيوتر الى مقبس الكهرباء.
الآن و بعد تركيب البطاقة و وصلها بسلك الشبكة ، هناك بعض الأمور التي لا بد من إعدادها و خاصة إذا كانت البطاقة أو نظام التشغيل لا يدعمان مواصفات Plug and Play، هذه الأمور هي:
1- Interrupt أو المقاطعة.
2- Base I/O Port Address عنوان منفذ المدخلالمخرج.
3- DMA Channel قناة الوصول المباشر للذاكرة.
4- Base Memory Address عنوان الذاكرة الرئيسية.
5- Transceiver المرسل- المستقبل.
Interrupt أو المقاطعة هي عبارة عن إشارة توجهها الأجهزة الى المعالج تخبره بها أنها تحتاج أن يقوم بمعالجة بياناتها، و عندها يتوقف المعالج عن القيام بمهامه مؤقتا الى أن يتم معالجة المقاطعة ثم يعود لمعالجة وظائف أخرى.
خطوط طلب المعالجة أو Interrupt Request (IRQ) Lines تكون مدمجة في الكمبيوتر و مرقمة و لهذا يطلق عليها أحيانا مستويات Levels ،و كل جهاز يجب ان يستخدم خط طلب مقاطعة مختلف عن الآخر.
خطوط طلب المقاطعة تتوزع كالتالي:
أ- 2 أو 9 تكون مخصصة ل EGA/VGA.
ب- 4 و تكون مخصصة ل COM1, COM3.
ج- 6 و تكون مخصصة لمتحكم القرص المرن Floppy Disk Controller.
د- 7 و تكون مخصصة للمنفذ المتوازي Parallel Port.
هـ- 8 و تكون مخصصة لساعة الوقت الحقيقي Real -Time Clock .
و- 12 و تكون مخصصة للفأرة.
ز- 13 و تكون مخصصة للمعالج الرياضي Math Coprocessor.
ح- 14 و تكون مخصصة لمتحكم القرص الصلب.
و هذه الأرقام تشير الى أولوية المعالجة بحيث اذا تلقى المعالج طلبي مقاطعة من جهازين مختلفين و لكل منهما رقم مختلف فسيقوم بخدمة الجهاز ذي الألوية الأكبر و يكون هو صاحب رقم طلب المقاطعة الأصغر.
في أغلب الأحوال تستخدم بطاقة الشبكة خط طلب المقاطعة رقم IRQ3 أو IRQ5، فإذا كان كلاهما مشغول فمن الممكن استخدام أي خط مقاطعة فارغ.
أما Base Input Output I/O Port فهو الذي يقوم بتحديد قناة يتم تدفق المعلومات من خلالها بين أجزاء الكمبيوتر و معالجه.
هذا المنفذ Port يظهر للمعالج كعنوان مكتوب بالنظام الست عشري Hexadecimal format ، و كل جهاز يجب أن يكون له رقم منفذ Base I/O Port مختلف عن الآخر.
الأرقام التالية تستخدم غالبا لبطاقة الشبكة :
300 to 30F
310 to 31F
و على كل فأي رقم منفذ فارغ من الممكن استعماله للبطاقة.
أما Direct Memory Access (DMA) فهي قناة تنقل البيانات بين أي جهاز مثل بطاقة الشبكة مثلا و ذاكرة الكمبيوتر ، وهذا الأمر يتم دون أي تدخل من المعالج.
و لا يستطيع جهازان استخدام نفس القناة ، لهذا يجب تخصيص قناة منفصلة للبطاقة.
تمثل Base Memory Address موقع محدد في ذاكرة الكمبيوتر RAM ، و بالنسبة لبطاقة الشبكة فهي تستخدم هذا الموقع للتخزين المؤقت للبيانات المرسلة و المستقبلة، و يكون عنوان هذا الموقع المستخدم من قبل بطاقة الشبكة هو D8000 و أحيانا يكتب D800 ، و من الممكن استخدام أي موقع غير مستخدم من قبل جهاز آخر، و بعض البطاقات تسمح لك بتحديد مقدار الذاكرة المستخدم.
بطاقة الشبكة قد تحتوي على أحد الأنواع التالية من Transceiver ، و أحيانا أكثر من نوع :
1- On-Board BNC.
2- On-Board RJ-45.
3- On-Board AUI.
فإذا كان على البطاقة أكثر من نوع و بالتالي تدعم أكثر من نوع من الأسلاك فإنها تسمى Combo Card ، ولتحديد النوع الذي سيتم استخدامه يجب اختياره من خلال استعمال Jumpers و التي توجد في الأنواع الأقدم من البطاقات أما الأنواع الأحدث التي تدعم مواصفات ركب و شغل فتتم هذه العملية تلقائيا.
من الممكن وصف Jumpers كمشابك صغيرة تقوم بربط دبوسين معا لتحدد الدائرة الكهربية التي على البطاقة استخدامها.أنظر الصورة.

و أحيانا تتوفر بالإضافة الى Jumpers مجموعة صغيرة من المفاتيح تسمى Dual In-Line Package (DIP) تستخدم للتحكم بإعدادات البطاقة.أنظر الصورة.

لنلق نظرة الآن على إعداد بطاقة الشبكة في ويندوز NT غير المتوافق مع مواصفات ركب و شغل .
بعد تركيب البطاقة و إعادة تشغيل الجهاز اذهب الى لوحة التحكم وهناك انقر مرتين على أيقونة Network .أنظر الصورة.

ثم اذهب الى Adapters.أنظر الصورة.

و هناك اضغط على ADD.أنظر الصورة.

و بعدها اختر اسم البطاقة المتوفرة لديك.أنظر الصورة

إذا لم يكن الإسم متوفرا اضغط على Have Disk ، و إلا فاضغط على OK.
بعدها ستظهر لك نافذة أخرى لتحدد فيها الأمور التالية وفقا لنوع بطاقتك:
1- I/O Port Address.
2- Interrupt Number.
3- Transceiver Type.
ثم اضغط OK.أنظر الصورة.

بعدها ستظهر نافذة لتحدد فيها نوع ناقل البيانات لديك الموصل إليه البطاقة هل هو ISA أو PCI أو غير ذلك و رقم هذا الناقل المركبة عليه البطاقة في الجهاز لديك.أنظر الصورة.

اضغط OK، و بعدها سيطلب منك إدخال القرص المضغوط للويندوز NT لنسخ بعض الملفات اللازمة لتثبيت مشغلات البطاقة التي لديك.
لكي تعمل بطاقة الشبكة فإنها تحتاج الى بروتوكول ، عند تنصيب البطاقة ستجد البروتوكول NetBEUI، و لإضافة بروتوكولات أخرى مثل TCP/IP و الذي تحتاجه بالتأكيد إن رغبت بالإتصال بالإنترنت ، اذهب الى Protocols و اضغط على Add و اختر البروتوكول اللازم.أنظر الصورة.

بعد الإنتهاء اضغط على Close و أعد تشغيل الجهاز عندما يطلب منك.
لنفترض أنك بعد إعادة تشغيل الجهاز لم تعمل البطاقة لديك ، سنفترض أن المشكلة سببها التعارض Conflict في طلب المقاطعة بمعنى أن لديك جهاز آخر بالإضافة الى بطاقة الشبكة مشتركان في نفس رقم طلب المقاطعة IRQ ، إذا أولا كيف نتحقق من ذلك ؟
اذهب الى البرنامج Windows NT Diagnostics كما هو موضح بالصورة.

و في البرنامج اذهب الى Resources ،و هناك ستجد جهازين لهما نفس رقم طلب المقاطعة.أنظر الصورة.

و لحل المشكلة يجب العودة الى لوحة التحكم الى Network ثم الى Adapters و من ثم يجب النقر مرتين على اسم بطاقة الشبكة ثم تغيير رقم طلب المقاطعة الى رقم غير مشغول.أنظر الصورة.

و لا تنس تغيير إعدادات طلب المقاطعة من DIP إن وجدت في نفس البطاقة و بهذا تحل المشكلة إن شاء الله. ملخص الدرس:


هناك أربع أنواع من نواقل البيانات هي ISA، MCA،EISA و PCI.
يجب تركيب البطاقة بحذر و الإنتباه لمجموعة من الأمور و خاصة إذا كانت البطاقة أو نظام التشغيل لا يدعمان مواصفات ركب و شغل.
يجب إعداد البطاقة في ويندوز NT و إضافة البروتوكولات الضرورية لعملها و عند اشتباه حدوث تعارض في IRQ، يمكن التأكد باستخدام برنامج Windows NT Diagnostics .
الدرس المقبل سيكون إن شاء الله بعنوان العوامل المؤثرة في عمل بطاقات الشبكة.

[コナン]

16- العوامل المؤثرة في عمل بطاقة الشبكة

في هذا الدرس سنتناول إن شاء الله البنود التالية:

1- شرح للعوامل المؤثرة في أداء بطاقة الشبكة.
2- توضيح كيف أن أجهزة الكمبيوتر المختلفة لها احتياجات مختلفة فيما يخص بطاقات الشبكة.
3- شرح لكيفية استخدام بطاقة الشبكة في الشبكات المحلية اللاسلكية و شبكات الأجهزة عديمة الأقراص.
بما أن بطاقة الشبكة تتحكم بتدفق البيانات بين الكمبيوتر و سلك الشبكة ،فإن لها تأثيرا كبيرا على أداء الشبكة، فإذا كانت البطاقة بطيئة فإنها ستؤدي الى بطئ عام في الشبكة ، و هذا الأمر يكون واضحا خاصة في شبكات من تصميم الناقل ، فهناك لا يستطيع أي أحد استخدام الشبكة ما لم يكن السلك حرا من أي إشارة ، و بالتالي إذا كانت البطاقة بطيئة فإن الشبكة ككل سيكون عليها الإنتظار طويلا الى أن تنهي البطاقة عملها .
العوامل المؤثرة على سرعة بطاقة الشبكة تتضمن:
1- الأسلوب المستخدم في نقل البيانات.
2- المشغلات البرمجية المستخدمة Driver Software.
3- سعة ناقل البيانات في الكمبيوتر.
4- قوة المعالج الموجود على البطاقة.
5- مقدار ذاكرة التخزين المؤقت على البطاقة.
من العوامل المهمة في التأثير على سرعة البطاقة هو الأسلوب المستخدم في تبادل البيانات بين الكمبيوتر و البطاقة.
هناك أربع طرق لتبادل البيانات بين الكمبيوتر و بطاقة الشبكة سنسردها من الأبطأ الى الأسرع :
1- المدخلالمخرج المبرمج Programmed I/O.
2- ذاكرة البطاقة المشتركة Shared Adapter Memory.
3- الوصول المباشر للذاكرة Direct Memory Access (DMA).
4- التحكم بالناقل Bus Mastering.
في تقنية Programmed I/O ، يقوم معالج خاص على البطاقة بالتحكم بجزء من ذاكرة الكمبيوتر.
يقوم معالج البطاقة بالإتصال بمعالج الكمبيوتر من خلال عنوان مدخلمخرج I/O Address الموجود في الجزء المحدد من الذاكرة الذي يتم التحكم به من قبل معالج البطاقة.
يتم تبادل البيانات بين المعالجين بسرعة و ذلك بالقراءة و الكتابة على نفس الجزء من الذاكرة.أنظر الصورة.

و ميزة الطريقة السابقة بالنسبة للطرق الأخرى هو استخدام جزء ضئيل من الذاكرة.
أما عيبها فيتمثل بضرورة تدخل معالج الكمبيوتر في عملية نقل البيانات مما يزيد العبء عليه و يقلل من السرعة الإجمالية للمعالجة.
أما في تقنية Shared Adapter Memory ، فإن بطاقة الشبكة تكون تحتوي على ذاكرة RAM تشارك الكمبيوتر فيها ، بحيث يتمكن معالج الكمبيوتر من الوصول المباشر الى هذه الذاكرة على البطاقة و يقوم بنقل البيانات بالسرعة الكاملة مما يقلل من التأخير في نقل البيانات ، و يتعامل المعالج مع هذه الذاكرة و كأنها جزء فعلي من ذاكرة الكمبيوتر.أنظر الصورة.

أما البطاقات التي تستخدم تقنية Direct Memory Access فإنها تقوم بنقل البيانات مباشرة من ذاكرة الكمبيوتر الى الذاكرة المؤقتة على البطاقة ، وهي تمر بمرحلتين :
الأولى : تنتقل البيانات من ذاكرة النظام الى متحكم الوصول المباشر للذاكرة DMA Controller ، مهمة هذا المتحكم هي نقل البيانات بين ذاكرة النظام و أي جهاز آخر دون تدخل المعالج في عملية النقل.
الثانية: تنتقل البيانات من المتحكم الى بطاقة الشبكة.أنظر الصورة.

البطاقات التي تستخدم هذه التقنية تستغني عن المعالج في عملية النقل مما يزيد من سرعة نقل البيانات ، و يزيل العبء عن المعالج للتفرغ للقيام بمهام أخرى.
أما التقنية الأخيرة Bus Mastering و التي تسمى أيضا Parallel Tasking و فيها تقوم بطاقة الشبكة بالتحكم المؤقت بناقل بيانات الكمبيوتر بدون أي تدخل من المعالج ، و تقوم بتبادل البيانات مباشرة بين ذاكرة النظام و البطاقة.أنظر الصورة.

و هذا يسرع عمل الكمبيوتر نظرا لتفرغ المعالج و متحكم DMA ، و بشكل عام فإن هذه التقنية تحسن أداء الشبكة بشكل ملحوظ.
البطاقات التي تستخدم هذه التقنية يتحسن أداءها بنسبة تتراوح بين 20 الى 70 بالمئة بالمقارنة مع البطاقات التي تستخدم التقنيات الأخرى، و لكن تكلفتها تكون أكبر.
البطاقات من النوع EISA، MCA و PCI كلها تعتمد تقنية Bus Mastering.
مشغل بطاقة الشبكة أو Network Card Driver هو عبارة عن بريمج يحمل على كل كمبيوتر يحتوي على بطاقة شبكة، و يقوم بالتحكم بمهام البطاقة و توجيهها للعمل بالشكل الأمثل ، اختيار المشغل المناسب و إعداده بشكل جيد له تأثير كبير على سرعة و أداء البطاقة.
يعبر عن سعة ناقل البيانات ، بعدد البتتات من البيانات التي يستطيع الناقل حملها في المرة الواحدة، كلما زادت سعة الناقل كلما زادت كمية البيانات التي من الممكن نقلها في المرة الواحدة.لهذا فناقل البيانات سعة 32 بت يستطيع نقل البيانات بشكل أسرع من ناقل البيانات سعة 16 بت.
بزيادة سرعة الناقل تزداد سرعة نقل البطاقة للبيانات على الشبكة ، و لكن البطاقة يجب أن تقوم بمعالجة هذه البيانات ثم نقلها الى السلك فإذا كانت سرعة الناقل أكبر من سرعة معالجة البطاقة للبيانات فستصبح البطاقة في هذه الحالة مسببة لمشكلة تسمى عنق الزجاجة ، ولحل مثل هذه المشكلة تستخدم البطاقة :
1- ذاكرة احتياطية RAM Buffer مركبة على البطاقة لتخزين البيانات مؤقتا قبل إرسالها و كلما زاد حجم هذه الذاكرة كلما زادت سرعة نقل البطاقة للبيانات الى السلك.
2- معالج خاص مركب على البطاقة يمثل عقلها المدبر و المسئول عن القيام بالمهام الموكلة إليها ، و كلما كان هذا المعالج أقوى و أكثر تطورا كلما تحسن أداء البطاقة.
هناك نوعان رئيسيان من المعالجات المستخدمة في بطاقة الشبكة:
1- معالجات RISC.
2- معالجات CISC.
معالجات RISC هي اختصار ل Reduced Instruction Set Computing أو محاسبة مجموعة التعليمات المبسطة ، و تقوم فكرة هذه المعالجات على فعالية و سرعة معالجة مجموعات صغيرة و بسيطة من التعليمات.
بينما معالجات CISC هي اختصار ل Complex Instruction Set Computing أو محاسبة مجموعة التعليمات المعقدة ،و هذه المعالجات تكون قادرة على معالجة التعليمات المعقدة و بالتالي تستطيع القيام بمهام شديدة التعقيد و الصعوبة، و لكن نظرا لتعقيد تصميمها فإنها من الممكن أن تكون بطيئة.
بشكل عام فإن معالجات RISC تعتبر أسرع من معالجات CISC في تشغيل التعليمات البسيطة ، و حيث أن التعليمات أو الأوامر التي تحتاج بطاقة الشبكة تنفيذها هي أوامر بسيطة نسبيا فإن البطاقات التي تستخدم معالجات RISC تكون أسرع من تلك التي تستخدم معالجات CISC.
إذا كانت شبكتك أو بعض أجزاء منها بحاجة الى احتياجات خاصة ، فإنك باختيارك للبطاقة المناسبة تستطيع تحقيق هذه الإحتياجات، فبعض أجهزة الكمبيوتر مثلا تحتاج الى بطاقات غالية الثمن بينما لا يحتاج غيرها إلا الى أرخص البطاقات.
نعرف مثلا أن المزودات تتعامل مع كميات كبيرة من البيانات ، و نعرف أيضا أنه إذا كان المزود بطيئا فإن الشبكة ككل ستصبح بطيئة ، لهذا فإنه يصبح من الضروري استخدام بطاقات شبكة متطورة في المزود لتستطيع تحمل العبء الكبير الذي سيلقى على عاتقها.
بينما من الممكن استخدام بطاقات أقل تكلفة لمحطات العمل Workstation التي لا تولد كميات كبيرة من البيانات و تبثها على الشبكة.
تعتبر الشبكات المحلية اللاسلكية Wireless LAN، نوعا خاصا من الشبكات، و لإنشاء شبكة محلية لاسلكية لابد لك من استخدام بطاقات شبكة لاسلكية.
تستخدم بطاقات الشبكة اللاسلكية لأمرين:
1- لإنشاء شبكة محلية لاسلكية كاملة.
2- لإضافة محطة لاسلكية لشبكة محلية سلكية.
تعمل بطاقة الشبكة اللاسلكية بشكل مشابه لعمل بطاقة الشبكة السلكية و الإختلافات الرئيسية بينهما هي:
1- وسط الإرسال المستخدم للبث.
2- المكون المسئول عن عملية البث و يسمى المجمع اللاسلكي Wireless Concentrator و هو يقوم بنفس مهام المكون المسمى Transceiver في البطاقات السلكية، و يستطيع المجمع اللاسلكي التعامل مع أنواع مختلفة من وسائط الإرسال تشمل:
1-موجات الراديو Radio Waves.
2- موجات المايكرو ويف Microwaves.
3- موجات الأشعة تحت الحمراء Infrared.
يقوم بعض مديري الشبكات بإزالة أي محركات أقراص لينة كانت أو صلبة أو حتى مضغوطة من أجهزة المستخدمين ،و يكون الهدف من ذلك:
1- زيادة أمن الشبكة وحماية البيانات من الفيروسات.
2- تقليل التكلفة الإجمالية للشبكة.
3- سهولة الإدارة و التحكم بالأجهزة على الشبكة.
و لكن تبرز مشكلة عند استخدام الأجهزة منزوعة الأقراص تتمثل في كيفية تشغيل هذه الأجهزة و كيف ستنضم الى الشبكة بدون وجود قرص صلب و بالتالي أين سيخزن برنامج بدأ التشغيل؟
لحل هذه المشكلة تستخدم بطاقات شبكة مخزن عليها برنامج صغير يشغل الجهاز و يسمح له بالإنضمام الى الشبكة ، هذه البطاقات تكون مزودة بذاكرة تسمى Remote-Boot PROM يخزن عليها برنامج بدأ التشغيل. ملخص الدرس:


تحدد سرعة بطاقة الشبكة بمجموعة من العوامل تشمل:أسلوب الإرسال ،برنامج مشغل البطاقة، سعة الناقل ، الذاكرة الإحتياطية في البطاقة و قوة معالج البطاقة.
الشبكات المحلية اللاسلكية تستخدم بطاقات شبكة لاسلكية.
في أجهزة الكمبيوتر منزوعة الأقراص تستخدم بطاقات شبكة خاصة مزودة ب Remote-Boot PROM تقوم ببدأ تشغيل الأجهزة و تسمح لها بالإنضمام الى الشبكة.

سيكون الدرس المقبل إن شاء الله بعنوان مبادئ إرسال الإشارة.

[コナン]

17- مبادئ إرسال الإشارة

سنتناول في هذا الدرس إن شاء الله البنود التالية:

1- وصف للمبادئ الأساسية لإرسال الإشارة.
2- الإختلافات بين وسط الإرسال السلكي و اللاسلكي.
3- سرد للعوامل التي يجب أخذها بعين الإعتبار عند اختيار وسط الإرسال.
قبل أن يتمكن جهازا كمبيوتر من الإتصال معا لابد من توفر شرطين :
1- أن تتم ترجمة البيانات الى إشارات يمكن نقلها بين الجهازين.
2- يجب أن يتوفر للجهازين قناة يستطيعان من خلالها إرسال و إستقبال الإشارات.
الممر أو القناة التي تحمل الإشارات تسمى وسط الإرسال transmission medium .
تستطيع أجهزة الكمبيوتر استخدام الأنواع التالية من الإشارات للإتصال فيما بينها:
1- electrical pulses أو النبضات الكهربائية.
2- radio waves أو موجات الراديو.
3- microwaves أو موجات الميكرو ويف.
4- infrared light أو الأشعة تحت الحمراء.
هناك خاصية واحدة تجمع بين هذه الإشارات المختلفة و هي أنها كلها تعتبر موجات كهرومغناطيسية electromagnetic (EM) waves.
و يتم استخدام هذه الموجات لنقل البيانات لأنها تتمتع بالمميزات التالية:
1- من الممكن تعديلها و التحكم بها باستخدام أشباه الموصلات semiconductor.
2- تستطيع تمثيل كلا الإشارات التماثلية analog و الرقمية digital.
الإشارات التماثلية هي إشارات مستمرة تتمثل فيها المعلومات كمقادير فيزيائية من الإشارات الكهربية و مثال عليها التيار الكهربائي و الموجات الصوتية.
أما الإشارات الرقمية فهي إشارات منفصلة disecrete و تستخدم قيمتين فقط هي صفر أو واحد لتمثيل الإشارة الأصلية.
الموجات الكهرومغناطيسية تضم أنواع عديدة من الموجات تتراوح بين أشعة جاما من ناحية وبين موجات الراديو الطويلة من ناحية أخرى.
هذا المدى الكبير من الموجات الكهرومغناطيسية يطلق عليه اسم الطيف الكهرومغناطيسي EM spectrum.
جزء محدود فقط من هذا الطيف يستخدم لنقل البيانات.
يتم تحديد موقع موجة كهرومغناطيسية ما على الطيف بمعرفة طولها الموجي wavelength و ترددها frequency و طاقتها energy.
يتناسب التردد و الطول الموجي تناسبا عكسيا فكلما زاد التردد قل الطول الموجي و العكس صحيح.
بينما تتناسب الطاقة مع التردد تناسبا طرديا فكلما زاد أحدهما زاد الآخر.
الموجات التي تقع في أعلى الطيف يكون ترددها مرتفعا وطاقتها عالية و طولها الموجي صغير، بينما الموجات التي تقع في أسفل الطيف فيكون ترددها و طاقتها منخفضة أما طولها الموجي فكبير.
تحدد طاقة و تردد و طول الموجة الخصائص الفيزيائية للموجة، و هذه الخصائص بدورها تحدد قدرة الموجة على حمل البيانات.
كلما ترتفع الى أعلى في الطيف فإن التردد يزداد ، و للتردد علاقة مباشرة بالقدرة على حمل البيانات ، فكلما ازداد التردد فإن الموجات الكهرومغناطيسية تصبح قادرة على حمل بيانات أكثر.
أما الطول الموجي فإنه يقل مع الإرتفاع الى أعلى في الطيف، لهذا فإن الموجات في أسفل الطيف لها أكبر طول موجي مثل الموجات الطويلة الراديوية.
يؤثر الطول الموجي على قدرة الإشارات على اختراق الجدران و الأجسام غير الشفافة.
كما أن الطول الموجي يؤثر على قدرة الإشارات على الإنحناء و الدوران حول العقبات و الزوايا.
و بشكل عام فكلما زاد الطول الموجي زادت قدرة الإشارة على اختراق الأسطح غير الشفافة و الدوران حول الزوايا.
أما الموجات ذات التردد العالية فإنها بشكل عام غير قادرة على الإنحناء حول الزوايا ، هذه الخاصية تسمى line-of-sight أو مرمى البصر .
لهذا فالموجات ذات التردد العالي مثل موجات الميكرو ويف لا تستطيع الإنتقال إلا في خطوط مستقيمة.
إذا افترضنا أن جميع العوامل ثابتة فإنه بزيادة الطاقة تزداد قوة و وضوح الإشارة ، و لهذا فإن موجات الميكرو ويف تتميز بنقاوة و وضوح وكثافة الإشارة.
أما الموجات ذات الطاقة المنخفضة مثل موجات الراديو فإنها أقل مقاومة للتداخل من قبل موجات أخرى نظرا لضعفها و قلة وضوحها.
تعتبر الموجات عالية الطاقة ذات تأثير سلبي على صحة الإنسان ، و لهذا فإن أشعة جاما لا تستخدم في نقل البيانات نظرا لخطورتها على الصحة.
تعتبر الأنواع المختلفة من وسائط الإرسال مناسبة لأجزاء مختلفة من الطيف الكهرومغناطيسي.
تقع وسائط الإرسال تحت فئتين رئيسيتين هما :
1- وسائط سلكية.
2- وسائط لاسلكية.
الوسائط السلكية تكون إما أسلاك معدنية أو ألياف و توصل الكهرباء و الضوء على التوالي.
أما الإرسال اللاسلكي فيستخدم الغلاف الجوي كوسط إرسال لنقل الإشارة.
تتضمن الوسائط اللاسلكية :
1- موجات الراديو.
2- موجات الميكرو ويف.
3- الأشعة تحت الحمراء.
تستخدم الوسائط السلكية عادة في الشبكات المحلية الصغيرة أما في الشبكات الواسعة فتستخدم مجموعة من الوسائط السلكية و اللاسلكية.
كما من الممكن استخدام الوسائط اللاسلكية لتحقيق الإتصال بين الكمبيوترات المحمولة و الشبكات المحلية.
قبل أن تحدد وسط الإرسال الأنسب لشبكتك عليك الإجابة على هذه الأسئلة:
1- ما هو مقدار ثقل أو ازدحام حركة المرور المتوقع على الشبكة؟
2- ما هي المسافة التي على وسط الإتصال تغطيتها أو الوصول أليها؟
3- ما هي الإحتياجات الأمنية للشبكة؟
4- ما هي الميزانية المخصصة لوسط الإتصال؟
الإعتبارات التي تؤثر على سعر و أداء وسط الإرسال تتضمن:
1- سهولة الإعداد و التركيب.
2- مدى سعة نطاق البث.
3- التوهين أو ضعف الإشارة attenuation.
4- المناعة من التداخل الكهرومغناطيسي immunity from electromagnetic interference.
بشكل عام فإن تكلفة وسط الإرسال ترتفع مع ارتفاع سرعته و ونقاوته و تحسن مستوى أمنه.
يعبر عن مدى الترددات المقاسة بالهيرتز hertz (HZ) و التي يستطيع وسط الإرسال فيزيائيا إستيعابها بسعة نطاق البث bandwidth.
وهي تعرف بالفرق بين أعلى الترددات و أخفضها و التي يستطيع وسط الإرسال حملها.
هذه السعة قد تتفاوت وفقا للمسافة و تقنية بث الإشارة المستخدمة.
يعرف التوهين attenuation بأنه قابلية الموجات الكهرومغناطيسية للضعف و التلاشي خلال الإرسال.
خلال مرور الموجات الكهرومغناطيسية في وسط الإرسال يتعرض جزء من طاقتها للإمتصاص و البعثرة بسبب الخواص الفيزيائية للوسط.
يجب الإنتباه لهذا الأمر خاصة عند التخطيط لإستخدام وسط ما من المفروض أن يغطي مساحة شاسعة.
لا تستطيع أغلب وسائط الإرسال عزل الموجات الكهرومغناطيسية عن التداخل مع موجات خارجية.
يحدث التداخل الكهرومغناطيسي EMI (electromagnetic interference) عندما تقوم موجات كهرومغناطيسية غير مرغوب بها بالتأثير على الإشارة المنقولة عبر وسط الإرسال.
كما أنه من السهل إعتراض الموجات الكهرومغناطيسية و التصنت عليها و هذا أمر خطير إذا كانت شبكتك تحتوي على معلومات حساسة. ملخص الدرس:


تستخدم الموجات الكهرومغناطيسية لنقل البيانات على شبكات الكمبيوتر.
هناك نوعان من وسائط الإرسال: سلكية و لا سلكية.
الإعتبارات التي تؤثر في اختيارك لوسط الإرسال تتضمن: التكلفة، سهولة التركيب، سعة النطاق، التوهين و المناعة من التداخل الكهرومغناطيسي.

سيكون الدرس المقبل إن شاء الله بعنوان: أنواع و خصائص أسلاك الشبكات.

[コナン]

18- أنواع وخصائص أسلاك الشبكات

سنتناول في هذا الدرس إن شاء الله البنود التالية:

1- سرد لأنواع الوسائط السلكية و الطرق المستخدمة في إرسال الإشارات.
2- وصف للسلك المحوري.
3- وصف للأسلاك الملتوية المحمية و غير المحمية.
4- سرد لمميزات و عيوب أسلاك الألياف البصرية.
5- وصف لنظام تشبيك IBM.
هناك ثلاث أنواع رئيسية من الأسلاك هي:
1- الأسلاك المحورية Coaxial Cable.
2- الأسلاك الملتوية Twisted Pair.
3- الألياف البصرية Fiber Optic.
هناك طريقتان لإرسال الإشارة عبر السلك هما:
1- إرسال النطاق الأساسي Baseband.
2- إرسال النطاق الواسع Broadband.
أنظمة النطاق الأساسي Baseband تستخدم الإرسال الرقمي للإشارة بواسطة تردد واحد فقط، حيث أن الإشارة الرقمية تستخدم كامل سعة نطاق البث Bandwidth.
تعتبر شبكات إثرنت أوضح مثال على استخدام إرسال Baseband.
باستخدام هذه التقنية في البث يستطيع أي جهاز على الشبكة إرسال الإشارات في اتجاهين bidirectional، وبعض الأجهزة تستطيع إرسال و استقبال الإشارة في نفس الوقت.
إذا كان طول السلك كبيرا هناك احتمال لحصول توهين attenuation للإشارة المرسلة مما يسبب صعوبة في التعرف على محتواها، لهذا تستخدم شبكات Baseband مكررات إشارة Repeaters و التي تتسلم الإشارة و تقويها ثم تعيد إرسالها.
أما أنظمة النطاق الواسع Broadband فتستخدم الإرسال التماثلي للإشارة Analog مع مدى أوسع من الترددات، مما يسمح لأكثر من إشارة أن تستخدم نفس السلك في نفس الوقت.
كما أن تدفق الإشارات في أنظمة Broadband يتم في اتجاه واحد فقط unidirectional و لكن لحل هذه المشكلة تستخدم الطريقتين التاليتين :
1- استخدام سلك ثنائي dual-cable فيكون كل جهاز موصل بسلكين واحد للإرسال و الآخر للإستقبال.
2- استخدام سلك واحد مع تقسيم سعة النطاق الى قسمين midsplit ، بحيث يتوفر قناتين و كل قناة تستخدم تردد مختلف ، وتكون واحدة للإرسال و الأخرى للإستقبال.أنظر الصورة.

تستخدم أنظمة Broadband أجهزة خاصة لتقوية الإشارة التماثلية تسمى مقويات أو amplifiers.
إذا كانت سعة النطاق كبيرة فإنه من الممكن استخدام عدة أنظمة بث تماثلي مثل الإرسال الشبكي الكمبيوتري و شبكات التلفاز Cable TV باستخدام نفس السلك.أنظر الصورة.

تتكون الأسلاك المحورية في أبسط صورها من التالي:
1- محور من النحاس الصلب محاط بمادة عازلة.أنظر الصورة.

2- ضفائر معدنية للحماية.أنظر الصورة.

3- غطاء خارجي مصنوع من المطاط أو البلاستيك أو التفلون Teflon.أنظر الصورة.

تقوم الضفائر المعدنية بحماية المحور من تأثير التداخل الكهرومغناطيسي EMI و الإشارات التي تتسرب من الأسلاك المجاورة أو ما يسمى Crosstalk .
إضافة لذلك تستخدم بعض الأسلاك المحورية طبقة أو طبقتين من القصدير كحماية إضافية.
هناك نوعان من الأسلاك المحورية:
1- السلك المحوري الرقيق Thin.
2- السلك المحوري الثخين Thick.
النوع الأول هو سلك مرن رقيق يصل قطره الى 0.6 سم و يستخدم عادة في شبكات 10Base2 و يوصل مباشرة الى بطاقة الشبكة.
أما النوع الثاني فهو سلك ثخين متصلب و غير مرن و يصل قطره الى 1.2 سم و يستخدم عادة في شبكات 10Base5 و لأنه أثخن من النوع الأول فإنه يستطيع الوصول الى مسافات أبعد دون توهين للإشارة ، فبينما لا يصل السلك الأول لأكثر من 185 متر يصل السلك الثخين الى 500 متر.
هناك مواصفات كهربائية خاصة للأسلاك المحورية تتضمن :
1- 50 أوم (أوم هي وحدة قياس مقاومة السلك للتيار المتردد) RG-8 و RG-11 (للسلك الثخين).
2- 50 أوم RG-58 للسلك الرقيق.
3- 75 أوم RG-59 و يستخدم لسلك التلفاز.
4- 93 أوم RG-62 و تستخدم لمواصفات شبكات ARCnet.
تستخدم الأسلاك المحورية مشابك أو وصلات خاصة لوصل الأسلاك معا و وشبك الأجهزة معها، تسمى هذه المشابك BNC (British Naval Connectors) ، تتضمن عائلة مشابك BNC المكونات التالية:
1- BNC cable connector.
2- BNC T connector.
3- BNC barrel connector.
4- BNC terminator.
تصنف الأسلاك المحورية الى صنفين وفقا لتركيب غلافها الخارجي و طبيعة المكان الذي ستركب فيه و هذان الصنفان هما:
1- polyvinyl chloride (PVC).
2- plenum.
النوع الأول PVC مرن و ممكن استخدامه في الأماكن المفتوحة أو المعرضة لتهوية جيدة ، ولكن نظرا لأنه قد تنبعث منه روائح سامة في حالة حدوث حريق فإن هذا النوع من غير المحبذ استخدامه في الأماكن المغلقة أو سيئة التهوية.
أما النوع الثاني plenum فهو مصنوع من مواد مضادة للحريق ، وهي تسمى بهذا الإسم نسبة للمكان الذي تركب فيه plenum و هو الفراغ الذي يفصل بين السقف و أرضية الطابق الذي فوقه و تكون مخصصة لتدوير الهواء البارد أو الدافئ عبر البناية ، وهذه الأماكن تكون حساسة جدا في حالة حدوث حرائق فلو افترضنا أن الأسلاك الممدة هناك غير مضادة للحريق فإن الغازات السامة ستنتشر عبر البناية.أنظر الصورة.

تقوم الضفائر المعدنية بحماية المحور من تأثير التداخل الكهرومغناطيسي EMI و الإشارات التي تتسرب من الأسلاك المجاورة أو ما يسمى Crosstalk .
إضافة لذلك تستخدم بعض الأسلاك المحورية طبقة أو طبقتين من القصدير كحماية إضافية.
هناك نوعان من الأسلاك المحورية:
1- السلك المحوري الرقيق Thin.
2- السلك المحوري الثخين Thick.
النوع الأول هو سلك مرن رقيق يصل قطره الى 0.6 سم و يستخدم عادة في شبكات 10Base2 و يوصل مباشرة الى بطاقة الشبكة.
أما النوع الثاني فهو سلك ثخين متصلب و غير مرن و يصل قطره الى 1.2 سم و يستخدم عادة في شبكات 10Base5 و لأنه أثخن من النوع الأول فإنه يستطيع الوصول الى مسافات أبعد دون توهين للإشارة ، فبينما لا يصل السلك الأول لأكثر من 185 متر يصل السلك الثخين الى 500 متر.
هناك مواصفات كهربائية خاصة للأسلاك المحورية تتضمن :
1- 50 أوم (أوم هي وحدة قياس مقاومة السلك للتيار المتردد) RG-8 و RG-11 (للسلك الثخين).
2- 50 أوم RG-58 للسلك الرقيق.
3- 75 أوم RG-59 و يستخدم لسلك التلفاز.
4- 93 أوم RG-62 و تستخدم لمواصفات شبكات ARCnet.
تستخدم الأسلاك المحورية مشابك أو وصلات خاصة لوصل الأسلاك معا و وشبك الأجهزة معها، تسمى هذه المشابك BNC (British Naval Connectors) ، تتضمن عائلة مشابك BNC المكونات التالية:
1- BNC cable connector.
2- BNC T connector.
3- BNC barrel connector.
4- BNC terminator.
تصنف الأسلاك المحورية الى صنفين وفقا لتركيب غلافها الخارجي و طبيعة المكان الذي ستركب فيه و هذان الصنفان هما:
1- polyvinyl chloride (PVC).
2- plenum.
النوع الأول PVC مرن و ممكن استخدامه في الأماكن المفتوحة أو المعرضة لتهوية جيدة ، ولكن نظرا لأنه قد تنبعث منه روائح سامة في حالة حدوث حريق فإن هذا النوع من غير المحبذ استخدامه في الأماكن المغلقة أو سيئة التهوية.
أما النوع الثاني plenum فهو مصنوع من مواد مضادة للحريق ، وهي تسمى بهذا الإسم نسبة للمكان الذي تركب فيه plenum و هو الفراغ الذي يفصل بين السقف و أرضية الطابق الذي فوقه و تكون مخصصة لتدوير الهواء البارد أو الدافئ عبر البناية ، وهذه الأماكن تكون حساسة جدا في حالة حدوث حرائق فلو افترضنا أن الأسلاك الممدة هناك غير مضادة للحريق فإن الغازات السامة ستنتشر عبر البناية.أنظر الصورة.

2- Shielded محمية.أنظر الصورة.

يتكون النوع الأول Unshielded twisted pair (UTP) من أسلاك ملتوية داخل غطاء بلاستيكي بسيط، و يستخدم هذا النوع في شبكات 10BaseT.
قامت جمعية الصناعات الإلكترونية و جمعية صناعات الإتصال The Electronic Industries Association and the Telecommunications Industries Association (EIA/TIA) بتقسيم UTP الى خمس فئات وفقا للغاية من استخدامها :
1- Category 1 الفئة الأولى و تستخدم لنقل الصوت فقط و لا تستطيع نقل البيانات.
2- Category 2 الفئة الثانية و تستخدم لنقل البيانات بسرعة 4 ميجابت في الثانية.
3- Category 3 الفئة الثالثة و تستخدم لنقل البيانات بسرعة 10 ميجابت في الثانية.
4- Category 4 الفئة الرابعة و تستخدم لنقل البيانات بسرعة 16ميجابت في الثانية.
5- Category 5 الفئة الخامسة و تستخدم لنقل البيانات بسرعة 100 ميجابت في الثانية.
تعتبر UTP عرضة للتداخل الكهرومغناطيسي و تداخل الإشارات المجاورة ، ولحل هذه المشكلة تستخدم الحماية Shielding ، و من هنا ظهرت الأسلاك الملتوية المحمية Shielded-twisted pair (STP) و التي هي عبارة عن زوج من الأسلاك الملتوية محمية بطبقة من القصدير ثم بغلاف بلاستيكي خارجي.
و تتفوق STP على UTP في أمرين:
1- أقل عرضة للتداخل الكهرومغناطيسي.
2- تستطيع دعم الإرسال لمسافات أبعد.
3- في بعض الظروف توفر سرعات بث أكبر.
تستخدم الأسلاك الملتوية TP عادة في الحالات التالية:
1- ميزانية محدودة للشبكة.
2- هناك حاجة لتوفير سهولة و بساطة في التركيب.
تتكون أسلاك الألياف البصرية من إسطوانة رقيقة جدا من الزجاج أو البلاستيك بسمك الشعرة تسمى الصميم Core و يكسى هذا الصميم بطبقة من الزجاج تكون مصممة لعكس الضوء عليه، وتغطى من ثم بطبقة مقواة Kevlar و التي بدورها تكون محمية بغطاء خارجي من البلاستيك.أنظر الصورة.

و حيث أن كل Core لا يستطيع نقل الضوء أو الإشارة إلا في اتجاه واحد فقط فإنه لا بد من استخدام سلكين من الألياف البصرية واحد للإرسال و الثاني للإستقبال.
توفر أسلاك الألياف البصرية المزايا التالية:
1- منيعة ضد التداخل الكهرومغناطيسي و التداخل من الأسلاك المجاورة.
2- معدلات التوهين منخفضة جدا.
3- سرعة إرسال بيانات مرتفعة جدا بدأت ب 100 ميجابت في الثانية و قد وصلت حاليا الى 200000 ميجابت في الثانية.
4- في الألياف البصرية يتم تحويل البيانات الرقمية الى نبضات من الضوء، و حيث أنه لا يمر بهذه الألياف أي إشارات كهربية فإن مستوى الأمن الذي تقدمه ضد التنصت يكون مرتفعا.
أما العيب الرئيسي لهذه الأسلاك فهو نابع من طبيعتها ، فتركيب هذه الأسلاك و صيانتها أمر غاية في الصعوبة فأي كسر أو انحناء سيؤدي الى عطبها .
تعتبر الألياف البصرية ذات الصميم المصنوع من البلاستيك أسهل تركيبا و أقل عرضة للكسر ، ولكنها لا تستطيع حمل نبضات الضوء مسافات شاسعة كتلك المزودة بصميم زجاجي.
و الألياف البصرية بشكل عام تكلفتها مرتفعة كثيرا قياسا بالأسلاك النحاسية.
من غير المحبذ استخدام الألياف البصرية في الحالات التالية:
1- ميزانية محدودة.
2- عدم توفر الخبرة الكافية لتركيبها.
تقوم شركة IBM بوضع معايير خاصة لشبكاتها و في عام 1984قدمت نظاما معياريا لتعريف كل من:
1- مشابك الأسلاك.
2- لوحات الواجهة Face Plates.
3- لوحات التوزيع Distribution Panels.
4- أنواع الأسلاك.
تعتبر المشابك التي تستخدمها IBM فريدة من نوعها فهي ليست مشابك ذكرية و لا أنثوية بل هجينة و تسمى hermaphroditi .أنظر الصورة.

و نظرا لشكلها المميز فإنها تحتاج الى لوحات واجهة مميزة.أنظر الصورة.

أما المعايير التي تستخدمها IBM لتوصيف أسلاكها فهي تتوافق مع المعيار الذي وضعته شركة American Wire Gauge (AWG) .
الأنواع الرئيسية للأسلاك المستخدمة في شبكات IBM هي:
1- Type 1 - STP for s.
2- Type 2 - voice and data STP.
3- Type 3 - voice and data UTP.
4- Type 5 - fiber optic cable.
5- Type 6 - dual-shielded UTP.
6- Type 8 - STP for use under carpets.
7- Type 9 – plenum. ملخص الدرس:


هناك ثلاث أنواع رئيسية من الأسلاك هي المحورية و الملتوية و الألياف البصرية.
وسائل الإرسال تنقسم الى Baseband و Broadband.
تنقسم الأسلاك المحورية الى رقيقة و ثخينة.
تنقسم الأسلاك الملتوية الى محمية و غير محمية.
توفر الألياف البصرية سرعات كبيرة و لكن تركيبها صعب.
تقدم IBM معايير خاصة لشبكاتها.

سيكون عنوان الدرس المقبل إن شاء الله الشبكات اللاسلكية.

[コナン]

19- الشبكات اللاسلكية

سنتناول إن شاء الله في هذا الدرس البنود التالية:

1- وصف للخصائص الرئيسية للشبكات المحلية اللاسلكية.

2- سرد لمميزات و عيوب الراديو أحادي التردد كوسط إرسال لاسلكي.

3- شرح لطريقة استخدام راديو الطيف الإنتشاري أو متعدد التردد في الشبكات اللاسلكية.

4- سرد لمميزات و عيوب موجات الأشعة تحت الحمراء كوسط أرسال لاسلكي.

توفر الأسلاك خيارات فعالة لتبادل البيانات و الموارد عبر الشبكات ، و لكن الأسلاك كوسط إرسال لا يخلو من العيوب.

يعتبر العيب الأساسي للأسلاك هو عدم مرونتها ، فإن الأسلاك إذا مدت و ركبت يصبح من الصعب نسبيا إعادة تركيبها في مكان آخر دون بذل جهد و مضايقة للمستخدمين ، كما أنها لا توفر اتصالا للمستخدمين كثيري التنقل.

بدأت الشبكات المحلية اللاسلكية Wireless LAN تشكل خيارا فعالا للتشبيك في الآونة الأخيرة ، و السبب في ذلك يتلخص في :

1- التطورات المتلاحقة في التقنيات و المنتجات اللاسلكية.

2- الإنخفاض المتواصل في الأسعار ، نظرا للتنافس المتزايد بين المصنعين.

3- الطلب المتزايد على هذه الشبكات بسبب الحرية الكبيرة التي توفرها للمستخدمين في التنقل دون أن يؤثر ذلك على عملهم.

يمكن تشبيه الشبكات اللاسلكية بشبكات الهاتف المحمول فالمستخدم يستطيع التنقل الى أي مكان يحلو له و يبقى مع ذلك متصلا بشبكته ما دام يقع في المدى الذي تغطيه الشبكة.

قد يكون مصطلح لاسلكي مضلل نوعا ما فأغلب الشبكات لا تكون لاسلكية تماما ، ففي أغلب الأحيان تكون هذه الشبكات عبارة عن خليط من الأجهزة الموصلة بأسلاك و أجهزة أخرى موصلة لاسلكيا، هذا النوع من الشبكات يطلق عليها شبكات هجينة Hybrid.

تستطيع المكونات اللاسلكية أداء المهام التالية:

1- توفير اتصالات مؤقتة لشبكات سلكية في حال فشل هذه الأسلاك بتوفير الإتصال المطلوب لأي سبب كان.

2- المساعدة في عمل نسخة احتياطية من البيانات على شبكة سلكية الى جهاز متصل لاسلكيا.

3- توفير درجة من الحرية في التنقل لبعض المستخدمين في شبكة سلكية.

تعتبر الشبكات اللاسلكية مفيدة في الحالات التالية:

1- توفير إتصالات في الأماكن المزدحمة.

2- توفير إتصالات للمستخدمين كثيري التنقل.

3- بناء شبكات في الأماكن المعزولة التي يصعب توصيلها بأسلاك.

محطة العمل اللاسلكية تبدو و تعمل بشكل مشابه للمحطات السلكية و الإختلاف الوحيد يتمثل في وسط الإرسال المستخدم.

كل جهاز في الشبكات اللاسلكية يحتوي على بطاقة شبكة لاسلكية مع مرسل مستقبل Transceiver لاسلكي.

يقوم Transceiver بإذاعة و استقبال الإشارات من و إلى أجهزة الكمبيوتر المحيطة به.

أما في الشبكات الهجينة فإن Transceiver يسمح للأجهزة اللاسلكية بالإتصال مع الأجهزة المكونة للشبكة السلكية.

هناك ثلاث تقنيات أساسية تستخدم في إرسال البيانات في الشبكات اللاسلكية المحلية:

1- موجات الراديو أحادية التردد single-frequency radio و تسمى أحيانا موجات الراديو عالية التردد ضيقة النطاق Narrow-Band High-Frequency Radio.

2- موجات راديو الطيف الإنتشاري spread-spectrum radio.

3- موجات الأشعة تحت الحمراء infrared.

يعمل الإتصال الراديوي في شبكات الكمبيوتر بشكل مشابه لما هو عليه في شبكات الإذاعة ، فالجهاز المرسل يقوم بإرسال إشاراته باستخدام تردد معين و يقوم الجهاز المستقبل بضبط تردده ليتوافق مع تردد الجهاز المرسل لكي يتمكن من استقبال الإشارات.

الإختلاف الوحيد بين شبكات الكمبيوتر الراديوية و شبكات الإذاعة هو أن الشبكات الراديوية تقوم بإرسال البيانات و ليس الرسائل الصوتية كما في شبكات الإذاعة.

يعمل Transceiver أحادي التردد كما يظهر من اسمه باستخدام تردد واحد فقط.

تستطيع أنظمة الراديو أحادي التردد single-frequency radio العمل باستخدام أي تردد ينتمي الى مدى الترددات الراديوية Radio Frequency (RF) Range، و بشكل عام تستخدم شبكات الكمبيوتر المدى العالي من طيف الترددات الراديوية و التي تقاس بالجيجاهيرتز GHz(10^9 Hz) ، وذلك لأنها توفر معدلات إرسال أعلى للبيانات.

بشكل عام فإن أنظمة الإرسال الراديوي سهلة التركيب و الإعداد ، و لكن استخدام أنظمة عالية الطاقة لتغطية مساحات كبيرة يعتبر أكثر تعقيدا لأنها تستخدم أجهزة عالية الجهد و تحتاج الى صيانة مستمرة و أيدي عاملة خبيرة.

الإعداد السيئ لأجهزة التردد الأحادي قد يؤدي الى:

1- إشارات مزيفة.

2- إستخدام ضعيف لقوة الإرسال.

3- معدلات إرسال بيانات منخفض.

يعتمد التوهين في الإشارات الراديوية على تردد و قوة الإشارة المرسلة، فكلما ارتفع التردد و قوة الإشارة كلما أصبح التوهين أضعف.

و حيث أن أجهزة الراديو ذات التردد الأحادي رخيصة الثمن تعمل باستخدام تردد منخفض و قوة محدودة فإنها عادة تعاني من معدلات توهين عالية، و لهذا فإنها لا تستطيع تغطية مساحة كبيرة و لا تستطيع المرور خلال الأجسام الكثيفة و المصمتة.

بشكل عام تعتبر أجهزة الراديو أحادي التردد أقل تكلفة من غيرها من الوسائط اللاسلكية و تعمل بترددات أكثر انخفاضا و لا تتجاوز قوة الإشارة أكثر من وات واحد.

تتراوح سرعة نقل البيانات في الشبكات الراديوية أحادية التردد بين 1 ميجابت في الثانية و 10 ميجابت في الثانية.

تعتبر إشارات الراديو أحادي التردد عرضة للتداخل الكهرومغناطيسي و خاصة في مدى التردد المنخفض و الذي يتداخل مع موجات أجهزة المستهلكين مثل أجهزة فتح أبواب مرآب السيارات.

إعتراض الإشارات و التجسس عليها في هذه الأنظمة أمر غاية في السهولة إذا عرف تردد الإرسال.

أما شبكات راديو الطيف الإنتشاري أو متعدد التردد spread-spectrum radio فهي تعتبر التقنية الأكثر استخداما في الشبكات اللاسلكية، و قد طورت هذه التقنية أول مرة من قبل الجيش الأمريكي خلال الحرب العالمية الثانية لمنع عمليات التجسس على الإرسال الراديوي.

تستخدم شبكات راديو الطيف الإنتشاري عدة ترددات معا لنقل الإشارة مما يقلل من المشاكل المتعلقة بالإرسال أحادي التردد.

هناك تقنيتان أساسيتان تستخدمان في شبكات راديو الطيف الإنتشاري هما:

1- التتابع المباشر Direct Sequence Modulation.

2- القفزات الترددية Frequency Hopping.

تعتبر تقنية التتابع المباشر أكثر استخداما من التقنية الأخرى.

تقوم تقنية التتابع المباشر بإرسال بياناتها المشفرة عبر مجموعة من ترددات الراديو في نفس الوقت و تقوم أيضا بإضافة بتات من البيانات المزورة التي ليس لها أي فائدة سوى تضليل الأجهزة المستقبلة غير المرخص لها باستقبال هذه البيانات ، يطلق على هذه البتات المزورة اسم chips.

يعرف الجهاز المرخص له بالإستقبال مسبقا الترددات التي ستحتوي على بيانات صالحة فيقوم بجمع هذه البيانات و استبعاد الإشارات غير الصالحة.

أما في تقنية القفزات الترددية Frequency Hopping فإن الإشارات تنتقل بسرعة من تردد الى آخر ، و يكون هناك تفاهم مسبق بين الجهاز المرسل والجهاز المستقبل على استخدام نموذج معين في تنظيم القفزات بين الترددات المختلفة و الفترات الزمنية التي تفصل بين كل قفزة و أخرى.

يتبع كل مصنع أو منتج نموذجه الخاص في الخوارزمية المتبعة في القفزات الترددية التي يستخدمها الجهازين المرسل و المستقبل.

تعتبر سعة نطاق البث في تقنية القفزات الترددية أكبر منها في تقنية التتابع المباشر و ذلك نتيجة لأن كل الترددات في النطاق تكون متاحة للإستخدام من قبل تقنية القفزات الترددية بعكس تقنية التتابع المباشر التي تستخدم مجموعة من الترددات و لكن ليس كلها.

تعتبر أنظمة الطيف الإنتشاري معتدلة التكلفة نسبيا و ذلك وفقا للأجهزة المستخدمة.

تتراوح سرعة نقل البيانات في هذا النظام ما بين 2 و 6 ميجابت في الثانية و لكن مع استخدام طاقة أكبر و نطاق أعلى من التردد من الممكن الحصول على سرعات أكبر بكثير.

و لكن نظرا لإستخدام طاقة منخفضة للإرسال في الشبكات متواضعة التكاليف فإنها تكون عرضة للتوهين، أما بالنسبة للتداخل الكهرومغناطيسي فنلاحظ أن نظام راديو الطيف الإنتشاري يعتبر أكثر مناعة ضد هذا التداخل من الأنظمة الأخرى ، و ممكن توضيح ذلك بأن الإشارات يتم بثها عبر ترددات مختلفة و بالتالي فإن أي تداخل قد يتم مع أحد هذه الترددات دون غيرها مما لا يؤثر على الإشارة ككل و التي تكون موزعة على ترددات مختلفة مع ملاحظة أنه مع زيادة معدل نقل البيانات عبر الترددات المختلفة يزداد معدل التداخل نظرا لزيادة معدل استخدام الترددات المعرضة للتداخل في وقت معين.

اعتراض إشارات راديو الطيف الإنتشاري ممكن و لكن التجسس على هذه الإشارات فشبه مستحيل و خاصة أن المتجسس لا يعرف الترددات المختلفة المستخدمة في الإرسال و لا يعرف التفريق بين البيانات الصالحة أو الطالحة.

تستخدم بعض الشبكات اللاسلكية الضوء لنقل البيانات و هي نوعان: 1- شبكات الأشعة تحت الحمراء.

2- شبكات الليزر و هي توفر سرعات عالية جدا لكن تكلفتها مرتفعة جدا أيضا.

ترسل البيانات باستخدام ديود باث للضوء Light Emitting Diode (LED) أو ديود قاذف لليزر Injection Laser Diode (ILD) .

إشارات الأشعة تحت الحمراء لا تستطيع اختراق الجدران أو الأجسام الصلبة كما أنها تضعف إذا تعرضت لإضاءة شديدة.أنظر الصورة.

إذا انعكست إشارات الأشعة تحت الحمراء عن الجدران فإنها تخسر نصف طاقتها مع كل انعكاس ، و نظرا لمداها و ثباتها المحدود فإنها تستخدم عادة في الشبكات المحلية الصغيرة.

يتراوح المدى الترددي الذي تعمل فيه الأشعة تحت الحمراء ما بين 100 جيجاهرتز و 300 تيراهرتز.

نظريا تستطيع الأشعة تحت الحمراء توفير سرعات إرسال عالية و لكن عمليا فإن السرعة الفعلية التي تستطيع أجهزة الإرسال بالأشعة تحت الحمراء أقل من ذلك بكثير.

تعتمد تكلفة أجهزة الأشعة تحت الحمراء على المواد المستخدمة في تنقية و ترشيح الأشعة الضوئية.

تستخدم شبكات الإرسال باستخدام الأشعة تحت الحمراء تقنيتان هما:

1- نقطة الى نقطة Point to Point.

2- إرسال منتشر أو إذاعي Broadcast.

3- الإرسال العاكس Reflective.

تتطلب تقنية نقطة الى نقطة خطا مباشرا يسمح لكل من الجهاز المرسل و المستقبل رؤية أحدهما الآخر لهذا يتم تصويبهما بدقة ليواجه كل منهما الآخر ، فإذا لم يتوفر خط مباشر بين الجهازين فسيفشل الإتصال .أنظر الصورة.

و مثال على هذه التقنية هو جهاز التحكم بالتلفاز.و نظرا للحاجة الى التصويب الدقيق للأجهزة فإن تركيب هذه الأنظمة فيه صعوبة.

تتراوح سرعة نقل البيانات باستخدام هذه التقنية بين بضع كيلوبتات في الثانية و قد تصل الى 16 ميجابت في الثانية على مدى كيلومتر واحد.

يعتمد مقدار التوهين في إشارات الأشعة تحت الحمراء على كثافة و وضوح الأشعة المبثوثة كما يعتمد على الظروف المناخية و العقبات في طريق الأشعة، و كلما كانت الأشعة مصوبة بشكل أدق كلما قل مستوى التوهين كما أنه يصبح من الصعب اعتراض الأشعة أو التجسس عليها.

أما تقنية الإرسال المنتشر فإن الأشعة يتم نشرها على مساحة واسعة و يطلق على شبكات الإرسال اامنتشر أحيانا شبكات الأشعة تحت الحمراء المبعثرة Scatter Infrared Networks.أنظر الصورة.

واحدا يستطيع الإتصال مع أكثر من جهاز في وقت واحد و هذا الأمر يعتبر ميزة من ناحية و عيب من ناحية أخرى حيث أنه يسمح لإعتراض الإشارة و التجسس عليها.

و نجد أن سرعة نقل البيانات في هذه التقنية أقل منها في التقنية السابقة فهي لا تتجاوز 1 ميجابت في الثانية و مرشحة للزيادة في المستقبل، ولكن في المقابل فإن إعدادها أسرع و أسهل و أكثر مرونة، و هي أيضا تتأثر سلبا بالضوء المباشر و بالعوامل الجوية، و لا يتجاوز المدى الذي تغطيه هذه التقنية إذا كانت طاقتها ضعيفة بضع عشرات من الأمتار.

أما النوع الثالث و هو العاكس Reflective فهو عبارة عن دمج للنوعين السابقين ، و فيه يقوم كل جهاز بالإرسال نحو نقطة معينة و في هذه النقطة يوجد Transceiver يقوم بإعادة أرسال الإشارة الى الجهاز المطلوب.أنظر الصورة

ملخص الدرس :
توفر الشبكات اللاسلكية فوائد كثيرة و هي تنقسم الى ثلاث أنواع :الراديو أحادي التردد و راديو الطيف الإنتشاري و الأشعة تحت الحمراء.

تعمل شبكات الراديو أحادي التردد باستخدام تردد واحد بينما تستخدم شبكات راديو الطيف الإنتشاري مجموعة من الترددات و هي تنقسم الى نوعين : التتابع المباشر و القفزات الترددية.

تنقسم شبكات الأشعة تحت الحمراء الى قسمين : نقطة الى نقطة و الإرسال الإنتشاري و العاكس.

سيكون الدرس المقبل إن شاء الله بعنوان الشبكات المحلية الموسعة.