Published in: تكنولوجيا

أنماط الشبكات وفئاتها

Author م. لين لفاح

Published on: 29 مارس، 2024

م. لين لفاح

تدقيق لغوي: أ. موانا دبس

تعدُّ الشبكات من أهمّ التقنيات الموجودة في عصرنا الحالي، وتعتبر جزءاً أساسياً من الاتصالات وتكنولوجيا المعلومات الحديثة، لأنها تمثل الوسيلة الأساسية التي يتمُّ من خلالها ربط الأنظمة والأجهزة المختلفة ببعضها من أجل تبادل البيانات والمعلومات، كما تلعب دوراً هاماً بسبب استخدامها في مجالات عديدة، مثل: الاتصالات السلكية واللاسلكية، والأنترنت، والأنظمة الصناعية، وأنظمة الحوسبة السحابية.

توجد العديد من أنماط الشبكات التي تمّ تصنيفها تبعاً للخدمات المقدمة، والحجم، وطبيعة المستخدمين، لكن بشكلٍ فعلي يمكننا التمييز بين أربعة أنماطٍ من الشبكات الهامة، مثل: الشبكات الواسعة، والشبكات الشخصية، والشبكات المحلية، والشبكات المدينية.

أنماط الاتصال

• الشبكات السلكية.
• الشبكات اللاسلكية.

الشبكة السلكية

الشبكات السلكية تستخدم لربط الأجهزة ببعضها البعض مما يزيد من إمكانية تبادل البيانات والموارد، حيث اعتماد هذا النمط من الشبكات يكون على استخدام كابلاتٍ من أجل توصيل الأجهزة ببعضها وبالبنية التحتية المركزية. ^{[1] [2]}

ما هي مكونات الشبكة السلكية؟

1- الكابلات

تُعتبر الوسيلة الأساسية من أجل نقل البيانات بين جميع الأجهزة المتصلة ببعضها.

2- المفاتيح والموجهات

مهمتها الرئيسية توجيه حركة البيانات بين جميع الأجهزة المتصلة ببعضها، وتقوم بإدارة حركة البيانات داخل الشبكة.

3- البنية التحتية

تضمُّ جميع العناصر والأجهزة التي تدير وتدعم الشبكة، مثل: الخوادم، والبرمجيات من أجل إدارة الشبكات وأنظمة التشغيل.

4- الموصلات

نقوم باستخدامها من أجل ربط الكابلات السابقة بالمنافذ المخصصة لها.

ما هي إيجابيات الشبكات السلكية؟

● الأمان والموثوقية لأن البيانات تتحرك وتنتقل داخل أسلاك محددة، بالتالي تقلُّ إمكانية الاختراقات والتجسس على عكس الشبكات اللاسلكية.

● تعتبر الشبكات السلكية من أسرع أنماط الشبكات في نقل البيانات.

● مستقرة لا يؤثر فيها أي مشكلة كهربائية لأنها تعتمد على أوساط اتصالٍ مادية.

أنماط الشبكات السلكية

1- الشبكات الشخصية

هي شبكات شخصية ذات ملكيةٍ خاصة، وتكون مسافاتها صغيرة جداً بحيث تمتدُّ على نطاقٍ ضيقٍ جداً بحدود عشرة أمتار وعدد المستخدمين أيضاً يكون محدوداً حوالي 8 مستخدمين كحدٍّ أقصى، وتهدف الشبكة الشخصية (Personal Area Network (PAN)) إلى نقل المعلومات الشخصية بين الأجهزة الحاسوبية والأجهزة الشخصية.

مثلاً، نستطيع من خلالها المشاركة بين الحاسوب والطابعة، لكن يوجد فيها مشكلة أساسية، وهي أنها تشكل مجال تصادم (عندما تقوم إحدى الطرفيات بالإرسال وبنفس الوقت تقوم طرفية أخرى بالإرسال، هنا يحدث تصادم بالمعلومات والبيانات، بالتالي تصبح العملية خاطئة). ^[3]

أمثلة عن الشبكات الشخصية

– البلوتوث: من خلال ربط الهاتف المحمول بالحاسوب أو سماعات الأذن.

– (USB): مثل ربط الماوس ولوحة المفاتيح بالحاسوب أو ربط الهاتف المحمول بالحاسوب.

– (NFC): هذه التقنية يتمُّ من خلالها نقل البيانات بين الهواتف التي تمتلك هذه التقنية، وتتميز بالتوصيل السريع.

2- الشبكات المحلية

يتمُّ تبادل المعلومات والبيانات من خلال الشبكات المحلية (Local Area Network (LAN)) عن طريق ربط الأجهزة المختلفة داخل مكتب أو مدرسة، حيث تتيح الاتصال بين أجهزة مختلفة، مثل: الحاسوب، والطابعة، لكن ضمن نطاقٍ جغرافي معين، لذلك يتمُّ استخدامها ضمن المؤسسات والمنازل، ومن مكوناتها الأساسية: ^[4]

● الأسلاك.

● المفاتيح.

● الموصلات.

● أجهزة التوجيه.

● البرمجيات.

● الخوادم.

3- الشبكات المدينية

الهدف من الشبكات المدينية (Metropolitan Area Network (MAN)) تأمين الربط الشبكي لمسافاتٍ بعيدة وبعرض حزمٍ واسعة وضمن حدود منطقةٍ جغرافيةٍ واسعة، حيث يتيح هذا النمط توفير خدمات الاتصال والبيانات عبر مسافاتٍ كبيرة داخل نطاقٍ جغرافي معين، وتعتمد على بنيةٍ تحتيةٍ مختلفة، وتشمل أجهزة تقوم بتوزيع الإشارات الضوئية لكابلات الألياف الضوئية، من أهمّ الأمثلة شبكات (Cabletv). ^[5]

4- الشبكات الواسعة

تغطي مساحاتٍ جغرافيةً واسعةً جداً، مثل: القارات، والبلدان، حيث تربط الشبكات المحلية المختلفة والشبكات المدينية من خلال مسافاتٍ طويلة، وتعتبر الشبكات الواسعة (Wide Area Network (WAN)) من أضخم وأكبر الأنظمة الشبكية.  ^[6]

أنماط الشبكات اللاسلكية

تختلف أنواع الشبكات وفقاً لنطاق التغطية، والاستخدامات، والأنماط، وتكون كالتالي:

– (Wpan): تستخدم من أجل نقل المعلومات الشخصية والاستغناء عن الكوابل، مثل: البلوتوث، حيث تكون مسافة الاتصال حوالي عشرة أمتار.

– (Wlan): تغطي مسافةً تتراوح بين العشرات والمئات من الأمتار، حيث تستخدم في المنازل ومكاتب العمل مثل: Wifi.

– (Wman): تستخدم عادةً في المدن الكبيرة، حيث يتمُّ استخدامها في المؤسسات والمنازل، تشمل تقنية Wimax.

– (Wwan): يتمُّ من خلالها توفير الاتصال عبر مناطق جغرافية واسعة جداً، مثل: الأرياف.

– شبكات الأقمار الصناعية: تستخدم عادةً في المناطق البعيدة والنائية، مثل: البحار.

فئات الشبكات

يتمُّ تحديد فئات الشبكات وفق طوبولوجيا معينة ( الطريقة الفيزيائية والتمثيل الهندسي في طريقة تمديد الشبكات)، وتصنّف وفقاً لذلك إلى أربع فئاتٍ رئيسية منها: ^[7]

1- الطوبولوجيا الحلقية

في هذه الفئة يمتلك كل جهاز وصلتين نقطة لنقطة، حيث تنتقل الإشارات على الحلقة باتجاهٍ واحد من جهازٍ إلى آخر حتى تصل إلى الوجهة النهائية، تتميز هذه الطوبولوجيا بأنها تتمكن من تحقيق سرعاتٍ عالية جداً ومسافات بعيدة، وتتألف البنية التحتية لهذه الطوبولوجيا من كوابل ضوئية تمكننا من نقل البيانات والمعطيات من محافظةٍ إلى أخرى، ونقل الأنترنت بين الدول القريبة من بعضها.

2- الطوبولوجيا التشابكية

تستخدم في التطبيقات العسكرية والأمنية، حيث تصنّف من شبكة man لأنها تمتدُّ على كامل نطاق الدولة. وتتميز هذه الطوبولوجيا بالتعددية، وبأنها متينةٌ جداً، وتتميز بالأمن، والخصوصية، وسهولة كشف الأخطاء وعزلها.

3- الطوبولوجيا النجمية

تستخدم في جميع المجالات، ويمكنها اعتماد أي نمطٍ من الشبكات سواءً كانت شخصية، واسعة، محلية، أو مدينية، وتتميز هذه الطوبولوجيا بسهولة الإعداد والتوسع.

4- طوبولوجيا المسرى

تتميز هذه الطوبولوجيا بإمكانية نقل خدمات الزمن الحقيقي لمسافاتٍ بعيدة، ولكنها تعاني من مشكلتين:

● إذا تمّ اقتطاع الكبل سوف يؤدي إلى انقطاع الشبكة.

● تشكل مجال تصادم.