Transcript الفصل الثالث

‫الفصل الثالث‬
‫بناء الشبكة تبدأ بوضع خطة‬
‫التوافق مع القواعد‬
‫‪‬‬
‫معايير الشبكات ‪ Networking Standard‬مجموعة من القواعد‬
‫التي يجب أن يلتزم بها بائعو المنتجات الشبكية ‪ ,‬بما في ذلك العتاد‬
‫و الكابالت و البرمجيات ‪ .‬و عند اتباع هذه المعايير يمكن أن تعمل‬
‫المنتجات مع بعضها ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫إن المعايير هي القواعد التي تسهل حياتنا ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫تسمح البطاقة ‪ NIC‬للكمبيوترات بإرسال و استقبال البيانات‬
‫عبر الشبكة الفيزيائية ‪.‬‬
‫فالبطاقة ‪ ( NIC‬بطاقة تداخل الشبكة ‪network‬‬
‫‪ ) interface card‬تقدم واجهة التدخل بين الكمبيوتر و‬
‫الشبكة ‪.‬‬
‫تحدد معايير الشبكات عدة أنواع من الموصالت ‪ .‬يحتوي‬
‫الموصل على أطراف أسالك الكابل ضمن شكل و حجم محددين‬
‫‪.‬‬
‫قواعد الشبكات‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫إن المعايير ضرورية بالنسبة لجميع الشبكات ‪.‬‬
‫تحتاج الكمبيوترات في الشبكة إلى وصل فيزيائي ‪ .‬و يشير هذا‬
‫المصطلح إلى مجموعة الكابالت و األجهزة الشبكية و بطاقات واجهة‬
‫تداخل الشبكة ( ‪ ) NIC‬في الكمبيوترات التي تقدم اإلمكانية الفيزيائية‬
‫إلرسال و استقبال البيانات عبر الشبكة ‪.‬‬
‫يعني الوصل وجود مسار فيزيائي بين الكمبيوترات يتم إرسال البيانات‬
‫عبره ‪.‬‬
‫البت و البايت‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫يتألف أي ملف اإللكتروني من مجموعة من البايتات و يحتوي كل بايت‬
‫على ‪ 8‬بتات ‪.‬‬
‫فعندما يحفظ الكمبيوتر ملفا على محرك القرص فإنه يحفظ جميع البتات‬
‫التي تشكل الملف ‪.‬‬
‫تتكون الملفات اإللكترونية من مجموعة من االرقام الثنائية ‪.‬‬
‫االرقام الثنائية تستخدم ‪ 1 ,0 :‬فقط ‪.‬‬
‫فكلمة البت ‪ bit‬تعني الرقم الثنائي ‪binary digit‬‬
‫مثال عن قواعد إرسال البتات‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ترميز ‪ encoding‬لإلشارة إلى عملية أخذ القيم الثنائية و توليد‬
‫اإلشارة الكهربائية الصحيحة إلرسال البتات عبر الشبكات ‪.‬‬
‫الرزمة ‪ packet‬هي مجموعة من البتات يتم إرسالها سوية عبر الشبكة‬
‫التدخل الكهربائي ‪ electrical interference‬تغير قيمة الجهد‬
‫الكهربائي المار في األسالك ‪.‬‬
‫استخدام بروتوكول يقدم طريقة للتعرف على األخطاء و استعادتها ‪.‬‬
‫فالبروتوكول ‪ protocol‬مثل المعيار ‪.‬‬
‫مجموعات القواعد‬
‫ممكن تضم مجموعة القواعد ما يلي ‪:‬‬
‫‪ ‬معيار الكابالت و الموصوالت ‪.‬‬
‫‪ ‬معيار استخدام جهود كهربائية معينة من أجل الرقم ‪ 0‬أو من الرقم ‪1‬‬
‫‪ ‬بروتوكول استعادة األخطاء ‪.‬‬
‫‪ ‬بروتوكول إقامة الطلبات إلرسال و استقبال الملفات من ملقم الملفات ‪.‬‬
‫تعيق نماذج الشبكات الخاصة انتشار أجهزة‬
‫الشبكات بشكل واسع‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫عند اختراع الشبكات كان هناك شركتان كبيرتان لتصنيع الكمبيوترات‬
‫( ‪ International Business Machines ) IBM‬و ( ‪) DEC‬‬
‫‪. Digital Equipment Corporation‬‬
‫فأنشأت ‪ IBM‬نموذج شبكات خاص دعته بنيان شبكة األنظمة ( ‪) SNA‬‬
‫و أنشأت ‪ DEC‬نموذج اخر يدعى ‪DECnet‬‬
‫المشكلة التي تواجه النموذجيين أنهما لم يكونا على اتصال مع بعضهما ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ظهر حالن لهده المشكلة – حل قصير االمد و حل طويل االمد‬
‫الحل قصير األمد ‪ :‬عدلت ‪ DEC‬كمبيوتراتها لكي تتوافق مع نموذج‬
‫‪ . IBM SNA‬لماذا ؟ لقد كانت عائدات ‪ IBM‬أكبر بعشر مرات من‬
‫عائدات ‪. DEC‬‬
‫لذلك أنشأت ‪ DEC‬برمجيات تبدل بين معايير ‪ DECnet‬و المعايير‬
‫‪. SNA‬‬
‫و أنشأت كذلك بوابة ‪ getway‬إلى مجوعة واسعة من أجهزة الشبكات‬
‫التي تبدل بشكل عام من معيار إلى اخر ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫الحل طويل األمد ‪ :‬بأن تتوقف الشبكات الخاصة و أن تستخدم نموذج‬
‫الشبكات العام المفتوح ‪ .‬فجميع الكمبيوترات تستخدم النموذج الشبكي‬
‫العام نفسه و الذي يدعي بروتوكول التحكم باإلرسال ‪ /‬بروتوكول إنترنت‬
‫‪TCP/IP‬‬
‫تدير قوة مهام هندسة اإلنترنت ( ‪ ) IETF‬عملية إنشاء المعايير‬
‫‪ TCP/IP‬و هي مجموعة دولية كبيرة و مفتوحة من مصممي ‪ ,‬مشغلي‬
‫‪ ,‬بائعي و باحثي الشبكات المهتمين بتطوير بنيان اإلنترنت و عملها‬
‫المنسجم ‪.‬‬
‫كيف تتطور المعايير ‪TCP/IP‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫يتم كتابة النواة تعاريف لبروتوكول ‪ TCP/IP‬في وثائق تدعى طلبات‬
‫للتعليق ( ‪. ) RFC‬‬
‫‪ RFC‬يعني أن أي شخص بمقدوره التعليق على البروتوكول عندما‬
‫يكون قيد المراجعة قبل إصداره كمعيار ‪.‬‬
‫بروتوكول التحكم باإلرسال ( ‪) TCP‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫من أهم ميزات ‪TCP‬هي استعادة األخطاء ‪.‬‬
‫يستخدم ‪ TCP‬من أجل استعادة األخطاء ترويسة ‪ TCP‬في مقدمة‬
‫بيانات المستخدم ‪.‬‬
‫فالترويسة هي مجموعة من البتات المضافة إلى البيانات المستخدم لكي‬
‫يؤدي البروتوكول عمله ‪.‬‬
‫إلنجاز استعادة الخطأ يحتاج ‪ TCP‬إلى ترقيم الرزم و من أجل ترقيم‬
‫الرزم يحتاج ‪ TCP‬إلى مكان يضع فيه الرقم لذلك يضع ‪ TCP‬الرقم‬
‫يدعى رقم تتابعي ‪ sequence number‬في الترويسة ‪TCP‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫يخصص ‪ TCP‬أيضا جزء من الترويسة من أجل رقم االشعار‬
‫إلخبار المرسل عن الرزمة التي تحتوي على الخطأ ‪.‬‬
‫تشير الرزمة المتوقعة التالية ‪ ,‬بدال من االشارة إلى الرزمة‬
‫األخيرة المستقبلة ‪ ,‬باإلشعار االمامي‬
‫بروتوكول اإلنترنت( ‪) IP‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫يحدد معلومات العنونة المنطقية و التوجيه ‪.‬‬
‫تشبه طريقة العنونة و التوجيه في ‪ IP‬الطريقة المستخدمة في الخدمة‬
‫البريدية ‪.‬‬
‫الترويسات عبارة عن بايتات إضافية مرسلة مع الرزمة ‪.‬‬
‫الترويسة ‪ IP‬عبارة عن بايتات إضافية يوضع بها عنوان ‪IP‬‬
‫للكمبيوتر مرسلة مع الرزمة ‪.‬‬
‫الموجهات ‪ routers‬رمز الموجه يشبة قرص الهوكي مع أسهم‬
‫على الوجه العلوي للقرص ‪.‬‬
‫ينظر هذا الموجه إلى العنوان ‪ IP‬و يحدد وجهة إرسال الرزمة ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫يستخدم الموجه جدوال من أجل تحديد وجهة إرسال الرزم و‬
‫يدعى جدول التوجيه ‪ , routing table‬يعمل جدول التوجيه‬
‫كإشارة مرور توجه البيانات نحو المسار الصحيح ‪.‬‬
‫معايير الشبكات الفيزيائية القريبة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫يشير المصطلح الشبكة المناطقية المحلية ‪local-area network‬‬
‫)‪ (LAN‬إلى نوع من الشبكات أو إلى جزء من شبكة كبيرة ‪,‬تكون‬
‫األجهزة فيها قريبة من بعضها ‪.‬‬
‫تكون األجهزة في بناء واحد أو في عدة أبنية ضمن مجمع ‪.‬‬
‫تحتوي الشبكة ‪ LAN‬على الكمبيوترات ‪ ,‬العتاد ‪ ,‬البرمجيات و‬
‫الكابالت الضرورية إلجراء االتصاالت ‪.‬‬
‫ال يحدد النموذج ‪ TCP/IP‬تفاصيل معايير و بروتوكوالت الشبكة‬
‫‪ , LAN‬بل يحددها معهد المهندسين الكهربائيين و اإللكترونيين‬
‫(‪. ) IEEE‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫لذلك فإن معايير ‪ TCP/IP‬تقول ” استخدم معايير ‪ IEEE LAN‬إذا‬
‫أردت أن تستخدم ‪. LAN‬‬
‫و بروتوكوالت ‪ TCP/IP‬باإلضافة إلى المعايير ‪ IEEE‬التي تحدد‬
‫طريقة إرسال البتات فيزيائيا عبر الشبكة ‪. LAN‬‬
‫فالمعهد ‪ IEEE‬يهتم بمناطق تقنية محددة ‪.‬‬
‫معايير الشبكات الفيزيائية البعيدة‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫يشير المصطلح الشبكة المناطقية العريضة ‪wide-area‬‬
‫)‪ network (WAN‬إلى نوع من الشبكات أو إلى جزء من شبكة‬
‫تكون أجهزتها متباعدة نسبيا ‪.‬‬
‫في الشبكة ‪ WAN‬تمتد الكابالت إلى خارج ممتلكات الشركة ‪.‬‬
‫من المؤكد أن تمديد الكابالت بين الفروع و الفرع الرئيسي صعب لذلك‬
‫يتم استخدام خط مؤجر من شركة الهاتف ‪.‬‬
‫يسمح الخط المؤجر الفيزيائي المؤجر بإرسال الرزم من المكتب الرئيسي‬
‫إلى الفروع و العكس بالعكس ‪.‬‬
‫فالخط المؤجر و األجهزة المتعلقة هي إحدى الطرق لتنفيذ الشبكة‬
‫‪.WAN‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ال يحدد النموذج ‪ TCP/IP‬تفاصيل معايير و بروتوكوالت الشبكة‬
‫‪ , WAN‬بل يعرف اتحاد االتصاالت الدولي ( ‪ ) ITU‬معايير الشبكة‬
‫‪. WAN‬‬
‫لذلك فإن معايير ‪ TCP/IP‬تقول ” استخدم معايير ‪ITU WAN‬إذا‬
‫أردت أن تستخدم ‪. WAN‬‬
‫يركز ‪ ITU‬على المعايير التي تنظم طريقة عمل شركات االتصاالت –‬
‫الشركات الهاتفية و يهتم ‪ ITU‬بعدد كبير من التقنيات ‪.‬‬
‫االسلوب ‪TCP/IP‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫يساعدك نموذج الشبكات ‪ TCP/IP‬على فهم أنواع البروتوكوالت‬
‫و المعايير بتقسيمها إلى طبقات ‪. layers‬‬
‫تمثل كل طبقة في نموذج الشبكات فئة عامة من البروتوكوالت ‪.‬‬
‫نموذج الشبكات ‪TCP/IP‬‬
‫التطبيق‬
‫‪HTTP‬‬
‫التطبيق‬
‫النقل‬
‫‪TCP‬‬
‫النقل‬
‫الشبكة البينية‬
‫‪IP‬‬
‫الشبكة البينية‬
‫ارتباط البيانات‬
‫‪LAN‬‬
‫‪WAN‬‬
‫واجهة تداخل الشبكة‬
‫الفيزيائية‬
‫‪‬‬
‫استخدام الطبقات يساعد على تطوير المنتجات و الحفاظ على‬
‫البروتوكوالت بسيطة و بذلك نحصل على منتجات أفضل و‬
‫شبكة أكثر أستقرارا‪.‬‬
‫االسلوب ‪OSI‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫ظهر نموذج شبكات و منافس يدعى ‪ OSI‬طورته المنظمة الدولية‬
‫للمعايير ‪International Organization for‬‬
‫)‪Standardization (ISO‬‬
‫فإذا كان البروتوكول ‪ TCP/IP‬مثل الفيل ‪ ,‬فإن نموذج الشبكات ‪OSI‬‬
‫مثل الديناصور ‪.‬‬
‫و قد أرادت المنظمة ‪ ISO‬عند إنشائه بناء نموذج شبكات نهائي –‬
‫نموذج يسمح لجميع الكمبيوترات على الكرة األرضية من جميع‬
‫الشركات و في جميع البلدان باالتصال مع بعضها ‪.‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫‪‬‬
‫أن معظم الكمبيوترات في العالم تستخدم نموذج ‪ TCP/IP‬و ال‬
‫يستخدم منها تقريبا نموذج ‪ . OSI‬ومع أن النموذج ‪ OSI‬هو‬
‫النموذج الشبكي األكبر و يقدم مزايا ضخمة ‪.‬‬
‫و لكن البروتوكول ‪ TCP/IP‬احتل السوق قبل أن ينتهي إنجاز‬
‫النموذج ‪. OSI‬‬
‫يستخدم ‪ OSI‬نموذجا بسبع طبقات بدال من أربع ( أو خمس )‬
‫طبقات في النموذج ‪. TCP/IP‬‬
‫نموذج الشبكات ‪TCP/IP‬‬
‫بروتوكوالت ‪TCP/IP‬‬
‫النموذج ‪TCP/IP‬‬
‫النموذج ‪OSI‬‬
‫‪HTTP,SMTP,P‬‬
‫‪OP3‬‬
‫التطبيق‬
‫التطبيق‬
‫‪TCP,UDP‬‬
‫النقل‬
‫النقل‬
‫‪IP‬‬
‫الشبكة البينية‬
‫الشبكة‬
‫‪Ethernet,‬‬
‫‪FrameRelay.‬‬
‫‪ppp‬‬
‫واجهة الشبكة‬
‫ارتباط البيانات‬
‫التقديم‬
‫الجلسة‬
‫الفيزيائية‬