الشبكات
شبكات المعلومات (بالإنجليزيّة: Information Networks) أو شبكات الحاسوب (بالإنجليزيّة: Computer Networks) هي الشبكات التي يتم فيها توصيل جهازي حاسوب أو أكثر؛ وذلك بغرض تبادل المعلومات والموارد كالطابعات والأقراص الصلبة (بالإنجليزيّة: Hard Disk)، وتعتمد شبكات الحاسوب على تقنيات الحاسوب بالإضافة لتقنيات الاتصال عن بعد.
من أهم استخدامات الشبكات الحاسوبيّة هي القدرة على مشاركة البيانات بين الحواسيب، بالإضافة إلى مشاركة الأجهزة المختلفة عبر الشبكة، وإرسال بريد إلكتروني وإرفاق ملفّات معيّنة فيه، كما بإمكان المتصلين عبر الشبكة التواصل مع بعضهم البعض بسهولة، كما أنّه في بعض الأحيان يمكن مشاركة البرمجيّات بين الأجهزة.
أنواع الشبكات
حسب المنطقة الجغرافيّة المغطّاة
يمكن تقسيم شبكات الحاسوب حسب المنطقة الجغرافيّة التي تغطّيها الشبكة إلى عدّة أنواع، أشهرها النوعين الآتيين:
- شبكة محليّة (بالإنجليزيّة: Local Area Network): هي الشبكات التي يتم فيها توصيل أجهزة الحاسوب التي تبعد عن بعضها البعض مسافات قصيرة، وعادةً ما تكون هذه الشبكات مملوكةً من قِبَل شخص واحد أو منظّمة واحدة. من الأمثلة على الأماكن التي قد تتواجد فيها مثل هذا النوع من الشبكات هي المنازل، والمدارس ، والمكاتب.
- شبكة متباعدة (بالإنجليزيّة: Wide Area Network): هي الشبكات التي يتم فيها توصيل أجهزة الحاسوب التي تبعد عن بعضها البعض مسافات شاسعة، وتُعدّ الشبكة المتباعدة عبارة عن مجموعة من الشبكات المحليّة الموزّعة على نطاق جغرافي واسع. من أشهر الأمثلة على هذا النوع من الشبكات هي شبكة الإنترنت (بالإنجليزيّة: Internet)، حيث أنَّ هذه الشبكة تغطّي كافّة سطح الأرض.
وتوجد أنواع أخرى من الشبكات التي تُصنَّف حسب البقعة الجغرافيّة المغطّاة، ومنها ما يلي:
- الشبكة المحليّة اللاسلكيّة (بالإنجليزيّة: Wireless Local Area Network): وهي شبكة محليّة تعتمد على خاصيّة الواي-فاي (بالإنجليزيّة: Wi-Fi).
- شبكة المنطقة الإقليميّة (بالإنجليزيّة: Metropolitan Area Network): هي شبكة تغطّي مساحة أكبر من تلك التي تغطّيها الشبكات المحليّة، إلّا أنّها أصغر من مساحة الشبكة المتباعدة، فهذا النوع من الشبكات يُعد مناسباً لتغطية المدن، وعادةً ما تكون من مُلكيّة الحكومات أو المنظّمات الضخمة.
- شبكة التخزين (بالإنجليزيّة: Storage Area Network): هي الشبكة الناتجة عن توصيل الخوادم (بالإنجليزيّة: Servers) بأجهزة تخزين البيانات المختلفة.
حسب شكل الشبكة (طوبولوجيا الشبكة)
يمكن تقسيم الشبكات حسب الشكل الذي تتّخذه عند توصيل أجهزة الحاسوب فيها، وبشكلٍ عام، يمكن أن تكون الشبكات مبنيّة على مبدأ خادم-عميل، أو ندّ لندّ (بالإنجليزيّة: Peer-to-Peer). بحسب طوبولوجيا الشبكات، فإنَّ الشبكات يمكن تقسيمها تبعاً إلى شكلها كالآتي:
- طوبولوجيا الباص (بالإنجليزيّة: Bus topology): في هذا النوع من الشبكات، يتم توصيل أجهزة الشبكة جميعها باستخدام وصلة (بالإنجليزيّة: Cable) واحدة، ففي حال أراد جهاز معيَّن في الشبكة التواصل مع آخر، فيقوم ببثّ رسالته على هذه الوصلة، فيستلمها الجهاز الهدف، إلّا أنّها تكون ظاهرة لجميع الأجهزة الأخرى الموجودة على الشبكة. يتميَّز هذا النوع من الشبكات بسهولة تركيبه وتطبيقه، فهو لا يحتاج إلى العديد من التوصيلات، ولكن في نفس الوقت، لا يُعد هذا النوع عمليّاً في حال ازداد عدد الأجهزة في الشبكة، فذلك سيؤثِّر سلباً على أدائها.
- طوبولوجيا النجمة (بالإنجليزيّة: Star topology): يكون في هذا النوع من الشبكات جهاز رئيس توصل فيه الأجهزة الأخرى الموجودة على الشبكة، وعادةً ما يكون هذا الجهاز مُبدِّلاً (بالإنجليزيّة: Switch) أو موجِّه (بالإنجليزيّة: Router). يُستَخدَم هذا النوع من الشبكات عادةً في المنازل، ويتطلَّب عدد كبير من التوصيلات مقارنةً مع طوبولوجيا الباص، إلّا أنّه في حال حدوث خلل في جهاز واحد في الشبكة (باستثناء الجهاز الرئيسي)، فإنَّ ذلك سيؤدّي إلى فصل ذلك الجهاز فقط عن الشبكة لا الأجهزة جميعها.
- طوبولوجيا الحلقة (بالإنجليزيّة: Ring topology): يُستَخدَم هذا النوع من الشبكات عادةً في المكاتب والمدارس، ويكون لكل جهاز في الشبكة جهازين متّصلين به بغرض التواصل، مشكّلين بالنهاية شكل حلقة. عند إرسال جهاز في الشبكة رسالة لجهاز آخر فيها، فإنَّ الرسالة ستتنتقل بنفس الاتجاه، إمّا مع أو عكس عقارب الساعة، إلى أن تصل إلى الجهاز الهدف، وفي حال حدوث خلل في أحد أجهزة الشبكة أو توصيلاتها، فإنَّ الشبكة بأكملها ستتعطلَّ.
- طوبولوجيا الشجرة (بالإنجليزيّة: Tree topology): هذا النوع من الشبكات يتم فيه توصيل عدّة شبكات نجميّة مع بعضها البعض بجهاز رئيس، وذلك عبر الجهاز الرئيس لكل من هذه الشبكات النجميّة، والذي سيُشكِّل جذراً في الشبكة. ما يُميَّز هذا النوع من الشبكات هو القدرة على توسيعها بسهولة تامّة دون وجود مُحدِّدات.
- الطوبولوجيا الشبكيّة (بالإنجليزيّة: Mesh topology): في هذا النوع من الشبكات تكون جميع الأجهزة موصولة مع بعضها البعض، وتُسمّى في هذه الحالة شبكيّة كاملة، أو قد تكون الأجهزة موصولة مع بعضها البعض بشكل غير مباشر، وتُسمّى في هذه الحالة شبكيّة جزئيّة. في حال إرسال جهاز معيَّن رسالة إلى جهاز آخر في الشبكة، فإنَّ هذه الرسالة بإمكانها أن تتّخذ أي من المسارات (بالإنجليزيّة: Routes) المؤدّية إلى الجهاز الهدف. تُعد الشبكة المتباعدة مثالاً على هذا النوع من الشبكات.
بروتوكولات الشبكة
يُعرَّف البروتوكول في تكنولوجيا المعلومات على أنّه مجموعة القواعد والآليّات التي يعتمدها طرفي الاتصال عند التواصل مع بعضهم البعض، كما يتم اعتماد قواعد تنسيقيّة لكيفيّة إرسال البيانات على شكل رُزَم واستقبالها.
توجد عدّة مجموعات من البروتوكولات، ومنها ما يُستخدم في شبكة الإنترنت، وتُسمّى بروتوكولات الإنترنت (بالإنجليزيّة: Internet Protocols)، ومن أشهر الأمثلة عليها بروتوكول التحكُّم بالنقل (بالإنجليزيّة: TCP)، وبروتوكول حزم بيانات المستخدم (بالإنجليزيّة: UDP)، وبروتوكول نقل النص الفائق (بالإنجليزيّة: HTTP)، وبروتوكول نقل الملفّات (بالإنجليزيّة: FTP)، وغيرها، كما وتوجد مجموعات أخرى من البروتوكولات، كبروتوكولات الشبكة اللاسلكيّة (بالإنجليزيّة: Wireless Network Protocols)، وبروتوكولات توجيه الشبكة (بالإنجليزيّة: Network Routing Protocols)، وغيرها.
