بحث عن شبكات المعلومات

بواسطة: - آخر تحديث: ١٣:٣٥ ، ٣٠ مارس ٢٠٢١
بحث عن شبكات المعلومات


ما هي شبكات المعلومات؟

تُعرف شبكات المعلومات (بالإنجليزية: Information Network Or Computer Network) بأنَّها جهازي حاسوب أو أكثر يتصلان مع بعضهما البعض باستخدام معدات ووسائل للتوصيل، بهدف مُشاركة ونقل البيانات والمعلومات عبر أجزاء الشبكة، ويُمكن توصيل أجزاء الشبكة باستخدام الكابلات (الأسلاك) أو الأقمار الصناعية أو خطوط الهواتف. [١]


وبناءًا على ذلك، فإنَّ شبكات المعلومات تتكون بشكل رئيسي من جهازي حاسوب أو أكثر يتصلان معًا بطريقة معينة.


ما هي المكونات الرئيسية لشبكات المعلومات؟

تتكون شبكات المعلومات من مجموعة من المكونات الرئيسية والأساسية، وفيما يأتي أبرزها:


  • الكابلات والموصلات (بالإنجليزية: Cables and Connectors): وهي الأسلاك التي تقوم بتوصيل الأجهزة معًا داخل الشبكة[٢]، مثل الكابلات التي تستخدم لتوصيل الأجهزة الطرفية، أو تلك التي تربط بين الخوادم (Servers) ومحطات العمل (Workstations).[٣]


  • بطاقة الشبكة (بالإنجليزية: NIC): وتقوم بطاقة واجهة الشبكة (Network Interface Card) بتوصيل جهاز كمبيوتر بآخر على الشبكة، هناك نوعان رئيسيان منها: سلكية (Wired NIC) التي تُستخدم مع الكابلات والموصلات لنقل البيانات، لاسلكية (Wireless NIC) التي تحتوي على هوائي من أجل الحصول على اتصال عبر الشبكة اللاسلكية، ومن الأمثلة على بطاقة الشبكة اللاسلكية تلك الموجودة في جهاز الكمبيوتر المحمول (Laptop).[٢]


  • الخوادم (بالإنجليزية: Servers): خوادم الشبكة هي عبارة عن أجهزة كمبيوتر تتمتع بخصائص مُميزة، تعمل كمُستودع مركزي للموارد (البيانات، الملفات، البرامج، التطبيقات،...) التي تُطلب من قبل المُستخدمين داخل الشبكة.[٣]


  • المُوزع (بالإنجليزية: Hub): عندما يطلب جهاز الحاسوب معلومات من إحدى الشبكات، أولا سُيرسَل الطلب إلى المُوزع، وبعدها سيقوم المُوزع ببث الطلب إلى جميع الأجهزة الموجودة داخل الشبكة، ستقوم الأجهزة بدورها بالتحقق فيما إذا كان الطلب يخصها أم لا، وبالتالي يعد الموزع نقطة توزيع رئيسية لعمليات نقل وبث البيانات داخل الشبكة، ولكن يُعد استخدامه أمرًا سلبيًا داخل الشبكة وذلك لأنه غير قادر على تحديد الوجهة الصحيحة للبيانات المُستلمة.[٣]


  • المُحول أو المُبدل (بالإنجليزية: Switch): يعمل المُحول على توصيل الأجهزة الموجودة داخل الشبكة (غالبًا تكون شبكة محلية LAN) وتصفية حزم الشبكة وإعادة توجيهها، ويُعد المحول أكثر تقدمًا من الموزع (Hub) ولكنه أقل تقدمًا من الموجه (Router)[٤]، فهو لا يقوم ببث الرسالة إلى جميع الأجهزة الموجودة داخل الشبكة، وإنما يعمل على تحديد الوجهة الصحيحة (الجهاز) للرسالة ومن ثم إرسالها، وبالتالي فهو يعمل على زيادة سرعة الشبكة لأنه يوفر الاتصال المُباشر بين المصدر والوجهة الصحيحة.[٢]


  • المُوجه (بالإنجليزية: Router): هو جهاز مسؤول عن نقل وتوجيه حزم البيانات من المصدر إلى الوجهة الصحيحة عبر أقصر مسار داخل الشبكة، وذلك باستخدام عنوان IP مُحدد لضمان إيصال البيانات إلى مكانها الصحيح (الوجهة الصحيحة) بدلًا من ضياعها داخل الشبكة، كما يربط المُوجه شبكات مُتعددة ببعضها البعض، ويُتيح للمُستخدمين والأجهزة المُتصلة بالشبكة (أجهزة الحاسوب أو الهواتف المحمولة أو الأجهزة اللوحية وغيرها) الاتصال بالانترنت، ويعد جهاز المُوجه جزءًا أساسيًا لا يتجزأ من شبكة الانترنت.[٥]


  • البوابات (بالإنجليزية: Gateways): باستخدام البوابة يتم توصيل شبكتين مُختلفتين، حيث تعد البوابة ممرًا يربط بين شبكتين مُختلفتين تعمل كل منهما ببروتوكولات نقل مُختلفة (Transmission Protocols)، فهو بمثابة مُحول بروتوكولات وبالتالي توفير التوافق بين بروتوكولات الشبكتين، وتتميز البوابة بأنها تعمل في أي طبقة من طبقات نموذج OSI، وهي بمثابة نقطة دخول وخروج للشبكة، حيث إنَّ حركة المرور التي تتدفق من وإلى الشبكة تمر عبر البوابة.[٦]


  • الجسور (بالإنجليزية: Bridges): وهو جهاز يقوم بربط مجموعة شبكات محلية (LANs) مع بعضها البعض لتكوين شبكة محلية (LAN) أكبر باستخدام نفس التقنية (Ethernet or Arc net) حيث يقوم بربط المكونات المختلفة لتظهر وكأنها أجزاء من شبكة واحدة، وتُسمى عملية الربط هذه ب (Network Bridging).[٧]


  • المودم (بالإنجليزية: Modems): كلمة مودم هي النسخة المُختصرة من الكلمتين (modulator-demodulator)، وهو جهاز يُتيح للكمبيوتر الاتصال بالانترنت عبر خط الهاتف، ويعد المودم وسيلة اتصال في الاتجاهين (two-way communication) بين شبكة الكمبيوتر وشبكة الهاتف، حيث يعمل المودم على تحويل البيانات الرقمية الموجودة في الكمبيوتر إلى إشارات تناظرية تنتقل عبر شبكة الهاتف، وأيضًا تحويل الإشارات التناظرية القادمة عبر شبكة الهاتف إلى بيانات رقمية يستطيع جهاز الحاسوب فهمها والتعامل معها.[٣]


الكابلات والموصلات، بطاقة الشبكة، الخوادم، المُوزع، المُوجه، البوابات، الجسور، والمودم هي أبرز المكونات لشبكات المعلومات.


ما هي أنواع شبكات المعلومات؟

هناك العديد من أنواع شبكات المعلومات، تم تصنيفها اعتمادًا على الموقع الجغرافي أو شكل الشبكة أو وسيلة الاتصال، وفيما يأتي أنواع شبكات المعلومات:


شبكات المعلومات اعتمادًا على الموقع الجغرافي

تم تقسيم شبكات المعلومات اعتمادًا على المساحة الجغرافية إلى عدة أنواع، منها ما يأتي:


الشبكة المحلية (LAN)

اختصار (Local Area Network)، وهي مجموعة من أجهزة الحاسوب التي تتصل ببعضها البعض ضمن مساحة جغرافية ضيقة أو صغيرة، كالأجهزة التي تتواجد داخل مبنى أو مكتب ما، ويتم نقل البيانات داخل الشبكة المحلية بسرعة كبيرة، كما أنها توفر الأمان في عملية نقل البيانات.[٨]


الشبكة الواسعة (WAN)

اختصار (Wide Area Network)، وهي الشبكة التي تمتد ضمن مساحات جغرافية واسعة وكبيرة كالبلدان أو الولايات، ويتم ذلك عبر خطوط الهاتف أو كابلات الألياف الضوئية أو باستخدام الأقمار الصناعية، وتعد شبكة الانترنت أكبر شبكات WAN موجودة في العالم.[٨]


الشبكة الإقليمية (MAN)

اختصار (Metropolitan Area Network)، وهي حالة وسطية بين الشبكة المحلية والشبكة الواسعة، وهي شبكة تشتمل على مجموعة من الشبكات المحلية المختلفة القريبة من بعضها ضمن مساحة جغرافية تصل إلى عشرات الكيلومترات كالمُدن أو البلدات المُتجاورة، وترتبط هذه الشبكات المحلية باستخدام المُحولات (Switches) أو المُوجهات (Routers) التي تتصل ببعضها البعض باستخدام كابلات فائقة السرعة مثل كابلات الألياف الضوئية.[٩]


الشبكة الشخصية (PAN)

اختصار (Metropolitan Area Network)، تعد الشبكة الشخصية من أبسط وأصغر أنواع الشبكات، وهي مُخصصة للاستخدامات الشخصية ضمن مساحة جغرافية صغيرة، تتكون الشبكة الشخصية من مودم لاسلكي، جهاز حاسوب أو اثنين، هواتف محمولة، أجهزة لوحية، طابعات وما إلى ذلك، وتُدار مثل هذه الشبكات من قبل شخص واحد، ومن الأمثلة عليها الشبكات الموجودة داخل المساكن أو المباني والمكاتب الصغيرة.[١٠]


شبكات المعلومات اعتمادًا على شكل الشبكة

يجدر الإشارة إلى أنَّ أي جهاز متصل بالشبكة يُشار إليه باسم "عقدة" (Node)، أما "طوبولوجيا الشبكة" (Topology) فهو النمط أو الشكل أو الترتيب الذي تم من خلاله توصيل أو شبك جميع العقد على الشبكة معًا[١١]، تنقسم شبكات المعلومات اعتمادًا على طريقة ترتيب العقد داخل الشبكة إلى مجموعة من الأشكال، وهي كالآتي:


الشبكة الخطية (Bus Topology)

يتم توصيل جميع العقد الموجودة في الشبكة باستخدام كابل واحد فقط بشكل خطي، وتكون الشبكة الخطية فعالة في حالة الشبكات الصغيرة، ولكنها تعد غير مناسبة للشبكات الكبيرة، ويكون من الصعب تحديد المشكلة في حالة حدوث عطل في جزء أو أكثر من أجزاء الشبكة، وفي بعض الأحيان قد يتسبب ذلك بتعطيل الشبكة بشكل كامل.[١٢]


الشبكة الحلقية (Ring Topology)

يتم إنشاء الشبكة الحلقية عن طريق توصيل جميع العقد على شكل مسار دائري، فكل جهاز داخل الشبكة يتصل بجهازين آخرين على شكل دائرة، وتنتقل حزم البيانات في الشبكة الحلقية من جهاز إلى آخر حتى تصل إلى الوجهة الصحيحة المطلوبة، وهناك نوعان من الشبكة الحلقية؛ الشبكة الحلقية أحادية الاتجاه والتي تسمح لحزم البيانات التحرك في اتجاه واحد فقط، الشبكة الحلقية ثنائية الاتجاه والتي تسمح بالحركة في كلا الاتجاهين.[١٣]


ملاحظة: يتمثل العيب الأساسي في الشبكة الحلقية أنَّه في حال حدوث انقطاع أو عطل أو مشكلة في جزء من الشبكة، فإنَّ الشبكة كاملًة ستتأثر بذلك.[١٣]


شبكة النجمة (Star Topology)

في هذه الحالة تتصل جميع العقد بشكل فردي مع نقطة اتصال رئيسية ومركزية، مما يعطي الشبكة الهيكل النجمي، وتعمل هذه النقطة كمفتاح لتمرير الاتصالات بين أجزاء الشبكة، وبالتالي سيضمن كل جهاز في الشبكة اتصال مستقل بمركز الشبكة، وفي حال حدوث عطل في أحد عقد الشبكة فإنَّ ذلك لن يؤثر على باقي أجزاء الشبكة.[١١]


شبكات المعلومات اعتمادًا على وسيلة الاتصال

تنقسم الشبكات اعتمادًا على وسيلة الاتصال إلى؛ شبكات سلكية، وشبكات لاسلكية، وفيما يأتي شرح عنهما:


الشبكات السلكية (Wired Network)

تقوم الشبكة السلكية على استخدام الكابلات (الأسلاك) في توصيل أجزاء الشبكة مع بعضها البعض، مثل توصيل أجهزة الحاسوب بالانترنت أو شبكة أخرى باستخدام الكابل، ويتم استخدام الشبكات السلكية في المؤسسات التي تسعى للحفاظ على أجهزتها دون تهديدات أمنية، مع التحكم الكامل بالأجهزة التي تستطيع الاتصال بالشبكة داخل المؤسسة.[١٤]


الشبكات اللاسلكية (Wireless Network)

وهي الطريقة التي يتم خلالها توصيل أجهزة الشبكة دون الحاجة إلى استخدام الكابلات، وتُعد هذه الميزة أكبر وأهم مزايا الشبكات اللاسلكية.[١٤]


تم تصنيف شبكات المعلومات اعتمادًا على المساحة الجغرافية التي تغطيها، أو طريقة ترتيب العقد داخل الشبكة، أو وسيلة ونوعية الاتصال المُستخدمة، ولكٍل منها مجموعة من الخصائص والمُميزات والسلبيات.


ما أبرز فوائد شبكات المعلومات؟

تعد شبكات الحاسوب من أهم وأفضل الاختراعات في تاريخ تكنولوجيا المعلومات، لأهميتها الفائقة في تبادل البيانات والمعلومات وسهولة الوصول إليها ومُشاركتها مع عدد هائل من المُستخدمين في جميع أنحاء العالم، إضافة إلى خدمات شبكات المعلومات الأخرى التي لا تُعد ولا تُحصى، فقد برزت أهمية شبكات المعلومات نظرًا لما قدمته من فوائد عديدة[١]، وفيما يأتي بعض هذه الفوائد:


  • التغلب على مشكلة الانفصال الجغرافي: حيث أتاحت شبكة الانترنت التي تعد أكبر شبكات المعلومات فرصة التواصل والاتصال مع أشخاص في جميع أنحاء العالم بكل سهولة ويُسر.[١]


  • مشاركة الملفات والبرامج والتطبيقات: وذلك عن طريق مشاركة نسخ من الملفات والبرامج والتطبيقات عبر الشبكة من جهاز إلى آخر، وسهولة الوصول إليها والاحتفاظ بها.[١٥]


  • مشاركة الموارد: مثل الطابعات، والأقراص الصلبة، الماسحات الضوئية وغيرها بين عدد من المستخدمين، حيث يعد تشارك وتقاسم الموارد بين عدة مستخدمين طريقة فعالة في تقليل التكلفة وتوفير المال.[١٥]


  • زيادة سعة التخزين: حيث يتم تخزين الملفات والوسائط المُتعددة على أجهزة أخرى عن بُعد، وبالتالي توفير مساحة تخزين إضافية للمُستخدمين مع إمكانية الوصول إليها بسهولة.[١٥]


  • تقليل التكاليف وزيادة الكفاءة: إنَّ إنشاء قاعدة بيانات مركزية ورئيسية وتخزين المعلومات فيها، يُقلل من الدعم والصيانة المطلوبة وبالتالي تقليل التكاليف وزيادة الكفاءة.[١٥]


التغلب على مُشكلة الانفصال الجغرافي، مُشاركة الملفات والموارد بأنواعها المُختلفة، زيادة السعة، تقليل التكاليف وزيادة الكفاءة، هي نبذة بسيطة عن الخدمات التي قدمتها شبكات المعلومات.

المراجع[+]

  1. ^ أ ب ت "What Is Information Network/ Computer Network?", desktopclass. Edited.
  2. ^ أ ب ت "Computer Network Components", javatpoint. Edited.
  3. ^ أ ب ت ث "Computer Network Components", ecomputernotes. Edited.
  4. "Switch", computerhope. Edited.
  5. "Switch Vs. Router | Difference between Switch and Router", javatpoint. Edited.
  6. "What are Gateways in Computer Network?", tutorialspoint. Edited.
  7. "Uses of Bridges in Computer Network", tutorialspoint. Edited.
  8. ^ أ ب "Computer Network Types", javatpoint. Edited.
  9. "Types of Networks", ccm. Edited.
  10. "11 Types of Networks Explained: VPN, LAN & More", belden. Edited.
  11. ^ أ ب "Network topologies, protocols and layers", bbc.co. Edited.
  12. "What is a Computer Network?", fieldengineer. Edited.
  13. ^ أ ب "Ring topology", computerhope. Edited.
  14. ^ أ ب "Pros and Cons of Wired and Wireless Networks", excaltech. Edited.
  15. ^ أ ب ت ث "Computer networking Benefits of computer networks", nibusinessinfo. Edited.