مفهوم شبكات الحاسوب
تعريف شبكات الحاسوب
تُعرّف شبكات الحاسوب (بالإنجليزية: Computer Networks)؛ بأنّها عبارة عن جهازي كمبيوتر أو أكثر مُتصلين ببعضهما البعض بهدف توصيل البيانات بينهما بشكل آلي وإلكتروني، كما يمكن تعريفها بأنّها مجموعة من أجهزة الكمبيوتر المرتبطة ببعضها البعض بهدف مُشاركة الموارد، والتطبيقات والخدمات، وإرسال واستقبال البيانات وتبادلها عبر الأجهزة الموجودة ضمن الشبكة، وتظهر شبكات الحاسوب في كل مكان تقريباً؛ حيث تظهر في المنازل والمكاتب وغيرها من المواقع الأخرى.
ترتبط أجهزة الكمبيوتر مع بعضها البعض عبر الشبكات من خلال اتصال سلكي مُباشر، أو اتصال لاسلكي كما هو الحال في شبكات الواي فاي المُنتشرة في المدارس والمنازل، وتتّصل هذه الأجهزة الموجودة ضمن الشبكة فيما بينها باستخدام ما يُعرف ببروتوكولات الشبكة (بالإنجليزية: Network Protocols)؛ إذ يُعتبر بروتوكول (TCP/IP) أشهر أنواعها.
مراحل تطور شبكات الحاسوب
ظهرت شبكات الحاسوب في نهاية الستينيات وأوائل السبعينيات من القرن الـ 20؛ وذلك عندما تمّ إنشاء شبكة (ARPANET) التّابعة لوزارة الدفاع الأمريكية، حيث كانت فكرة الشبكات قبل ذلك قائمة على ربط أجهزة طرفية بأجهزة كمبيوتر رئيسية، ولم تكن فكرة ربط جهازين حاسوب أو أكثر بحيث تكون جميع الأجهزة المربوطة على الشبكة قادرة على تقاسم الموارد الموجودة عبر الشبكة بشكل مُتساوٍ، ومن الجدير بالذّكر أنّ مُصطلح الشبكات نفسه لم يُستخدَم بشكل صريح مع شبكة (ARPANET)، إلّا أنّ البروتوكولات وطريقة الاتصال التي قامت عليها هذه الشبكة جعلتها من الناحية الفنية أول شبكات الحاسوب ظهوراً عبر التاريخ.
اشتملت شبكة (ARPANET) على 4 أجهزة حواسيب موزعة في مناطق مُختلفة من معاهد وجامعات الولايات المتحدة الأمريكية، وقد توسّعت هذه الشبكة لاحقاً لتتمكّن من ربط وزارة الدفاع الأمريكية بكل جامعات الولايات المتحدة الأمريكية، وتطوّر مفهوم الشبكات بشكل أوسع عندما تمّ ربط شبكة (ARPANET) بشبكات أخرى موجودة في كل من بريطانيا والنرويج، ومع تطوّر الشبكات المُختلفة في أنحاء مُتعددة من العالم، وبعد ظهور بروتوكول (TCP/IP) الذي مكّن هذه الشبكات جميعها من الاتصال مع بعضها البعض ظهرت ما تُعرف بشبكة الإنترنت، والتي تُعدّ الشبكة الحاسوبية الأكبر على مستوى العالم.
أصبح مفهوم الشبكات في عصرنا الحالي مفهوماً مُنتشراً ومتداولاً حتى بالنسبة للمُستخدِمين العاديين، ويظهر ذلك من خلال الانتشار الواسع لشبكات الحاسوب المنزلية، والتي تطوّرت بشكل كبير مع ظهور كل جيل من التكنولوجيا الجديدة، ففي حين كانت شبكات الحاسوب المنزلية تقتصر على ربط عدد قليل من أجهزة الكمبيوتر، ومُشاركة المُستندات، أو حتى مُشاركة طابعة فإنّها الآن تُبنى لتوصيل وحدات التحكم في الألعاب، ومسجلات الفيديو الرقمية، والهواتف الذّكية وغيرها من الأنظمة الذّكية التي يُمكن مُشاركتها عبر الشبكة.
أنواع شبكات الحاسوب
تُصنّف شبكات الحاسوب إلى أنواع مُختلفة تبعاً للمنطقة الجغرافية التي تغطّيها الشبكة، وهي كما يأتي:
- الشبكة المحليّة: (بالإنجليزية: Local Area Network)؛ وهي ما يُشار لها بالاختصار (LAN)، وهي عبارة عن شبكة صغيرة مكوّنة من مجموعة من الأجهزة الموجودة في نفس المكان وضمن منطقة جغرافية صغيرة، وغالباً ما يتمّ ربط الأجهزة المُكوّنة لهذا النوع من الشبكات باستخدام كيبلات من نوع Ethernet.
- الشبكة المدينية: (بالإنجليزية: Metropolitan Area Network)؛ وهي ما يُشار لها بالاختصار (MAN)، وهي شبكة تربط بين عدة شبكات محليّة، وتمتد الشبكة المدينية على ما يُقارب مساحة مدينة واحدة، أي ما يُقارب عشرات الأميال من المساحة الجغرافية، وعادةً ما يتمّ استخدام تقنية الألياف الضوئية للوصل بين الشبكات المُختلفة المُكوّنة للشبكة المدينية.
- الشبكة الواسعة: (بالإنجليزية: Wide Area Network)؛ وهي ما يُشار لها بالاختصار (WAN)، وهي عبارة عن شبكة مُمتدّة ترتبط خلالها أكثر من شبكة محليّة ببعضها البعض، وعلى مساحة جغرافية واسعة ومُمتدّة، ويعمل هذا النوع من الشبكات من خلال أجهزة التوجيه (Routers) القادرة على اختيار المسار لتوجيه البيانات خلاله، ومن الجدير بالذّكر أنّ شبكة الإنترنت العالمية تُعتبر أشهر الأمثلة على الشبكات الواسعة.
أجهزة الربط في شبكات الحاسوب
يتمّ تأمين الاتصال والتفاعل بين الأجهزة الموجودة ضمن شبكة الحاسوب من خلال ما يعرف بأجهزة الشبكات (Networking Devices)؛ فشبكات الحاسوب ليست مُجرد أجهزة حاسوب وكيبلات تربط فيما بينها فقط، ويوضح ما يأتي بعض أشهر الأجهزة التي يتمّ استخدامها لتوصيل أجهزة الشبكة ببعضها البعض:
- الجسر: (Bridge)؛ وهو جهاز يقوم بإعادة توجيه المعلومات الواردة إليه نحو جهاز آخر تبعاً لعنوان مادي (Physical Address) مُحدّد.
- المحور: (Hub)؛ وهو جهاز يقوم بتوجيه المعلومات الواردة إليه إلى جميع الأجهزة المُرتبطة به عبر الشبكة.
- الموزّع: (Switch)؛ وهو جهاز يقوم بإعادة توجيه البيانات الخالية من الأخطاء، بشكل صحيح إلى جهاز الكمبيوتر المعني، تبعاً لرقم المنفذ (Port) الذي يرتبط به الكمبيوتر مع الموزّع.
- الموجّه: (Router)، وهو جهاز يقوم بإعادة توجيه البيانات والمعلومات الواردة إليه إلى جهاز كمبيوتر مُعيّن، تبعاً للعنوان المنطقي لذلك الجهاز، ويُعرف العنوان المنطقي بعنوان IP الخاص بالجهاز.
- المكرّر: (Repeater)، وهو جهاز يقوم باستقبال الإشارات ليُضخمها، ثمّ يُعيد توجيهها من جديد لتصل لمسافات أطول.
فوائد شبكات الحاسوب
تتميّز شبكات الحاسوب بالعديد من الفوائد بالنسبة لمُستخدِميها، ومنها ما يأتي:
- تخزين المعلومات على كمبيوتر مركزي: يُمكن من خلال شبكات الحاسوب تخزين الملفات التي يعمل عليها المُستخدِمون على كمبيوترات مركزية أو ما يُعرف بالخوادم (Servers)؛ والتي تكون بدورها مُتاحة للاستخدام من قبل مُستخدِمي جميع الأجهزة المُرتبطة بالشبكة.
- مُشاركة البيانات والمعلومات: تساهم شبكات الحاسوب في مُشاركة البيانات عبر جميع الأجهزة المُرتبطة بالشبكة.
- زيادة موثوقية البيانات: وذلك من خلال وجود نسخ احتياطية للبيانات الموجودة على أكثر من جهاز كمبيوتر عبر الشبكة، بحيث إذا تعطّلت إحدى النسخ الموجودة على جهاز مُعين وتعذُر الوصول إليها، فإنّه يُمكن الوصول إليها من أي جهاز آخر عبر الشبكة.
- تعزيز أمن المعلومات: حيث يتمّ منح كل مُستخدِم عبر الشبكة صلاحيات مُحدّدة، تُتيح له استخدام بيانات أو تطبيقات مُحدّدة دون غيرها، ممّا يمنع أي مُستخدِم لا يمتلك صلاحية من الاطلاع على المعلومات أو البيانات التي لا يحق له الاطلاع عليها.
- مُشاركة الموارد: تساهم شبكات الحاسوب في إمكانية مُشاركة الأجهزة والتطبيقات المُختلفة كأجهزة الطابعات ومُحركات الأقراص الثابتة بين مُستخدِمي الشبكة.
- الاتصال والتواصل الفعلي: توّفر شبكات الحاسوب للمُستخدِمين إمكانية إرسال واستقبال الرسائل بالوقت الفعلي الحقيقي، ومن خلال أجهزة مُختلفة عبر الشبكة.
