الشبكات المحلية للحاسوب وإدخالها في خدمة الشبكة القومية 

 LOCAL AREA NET WORK ( LANS)

مقدمـة:

 عند ما نتحدث عن الشبكة المحلية فما حديثنا إلا عن أساس بنيان الشبكة القومية للمعلومات التي نحن بصدد إنشائها وإقامة أركانها.

الشبكة المحلية هي الشبكة المطلوبة والتي تتكون من ترابط هذه الشبكات المحلية. إذا لابد من تركيز الحديث عنها حيث لا نجاح لأمر الشبكة القومية بدون نجاح هذه الشبكات المحلية والتي نتوقع أن يوصي المؤتمرون بضرورة تنفيذها في الحال والتشديد عليها لأنها تسبق البناء الكامل للشبكة القومية للمعلومات المطلوبة.

وتأتي هذه الورقة لتوضيح أنواع الشبكات المحلية وتفسر ما جاء في المعايير الدولية من أقوال، وسنركز على  شرح كل نوع والتحدث عن مزاياه ومن ثم نضع بعض المقترحات التي نرى أنها الأنسب.

تعريفات:

قبل التحدث عن أنواع الشبكات المحلية لا بد لنا من توضيح بعض المصطلحات وتعريفها حتى يسهل علينا فهمها ومن ثم تقييمها التقييم الصحيح.

أ. الشبكة المحلية (LAN)

هي شبكة صغيرة (3 إلى 50 عقدة) بمعنى أنها تربط مجموعة من الأجهزة المتصلة ببعضها والتي تكون من 3 إلى خمسين وعادة تكون في مبنى واحد أو مجموعة مباني متقاربة وتنظم هذه الشبكة لتخدم أغراض نظام معين.

(!!) التوبولوجيا (TOPOLOGY) 

 في مصطلحات الإتصالات، وصف المواقع الطبيعية والمنطقية للعقد في شبكة إتصالات، وتوبولوجيا الشبكات هي دراسة تخطيط شبكة الإتصالات، (العقد والخطوط)، وأسلوب إرتباطها مع بعضها.

(!!!) المرسوم أو البروتوكول (PROTOCOL)          ـ   :

إتفاق بحكم الإجراءات المستخدمة لتبادل المعلومات بين كيانين متعاونين (نهايتين طرفيتين أو كمبيوترين). يشتمل الإتفاق على  كيفية إرسال الرسائل، وعدد مرات الإرسال، وكيفية العودة إلى الوضع السوي من أخطاء الإرسال، ومن هو الذي سيستقبل المعلومات. وبصورة عامة إن تعريف الإتفاق يتضمن شكل الرسائل وتسسلسل القواعد الخاصة بها، وقواعد تفسيرية خاصة بالرسائل المرسلة يتتابع صحيح.

أسلاك الشبكة(CABLING THE NETWORK)

 الكيبل من الأسلاك المعزولة هو سلك أو حزمة من الأسلاك المعزولة عن بعضها البعض ضمن غلاف واحد. ويأتي إستخدام الكيبل في الشبكة ليربط بين أجزاء الشبكة وهو يمكن إعتباره وسيط بالنسبة للشبكة.

ويعتمد نوع الكيبل على مجموعة من عوامل ضرورية:

ـ سرعة الإرسال.

ـ أقصى طول.

ـ وضع حجاب واق لمنع التداخل.

هناك ثلاث أنواع رئيسية من الأسلاك المعزولة (CABLES)  وهي:

  1. الزوج الملتوي(TWISTED PAIR)

وهو سلكان من النحاس معزولان عن بعضها وصمما بصورة تحجب التداخل الكهربائي. وهذا النوع من الأسلاك يستخدم في نظام التلفونات ويمكن الإستفادة منه في وضعه كوسيط للشبكة المحلية، وبالرغم من أن هذا النوع من الأسلاك بطيء في معدل الإرسال ومحدود الطول في الشبكة إلا أنه يمكن إستخدامه للأسباب التالية:

إن سلك الزوج الملتوي أساس  يكون مصمم ضمن المبنى لأنه يستخدم كسلك للتلفونات.

يمكنه أن يشكل مع أنواع الأسلاك الأخرى ( سيأتي ذكرها) إمتدادا  للشبكة بطريقة سهلة وميسرة.

  1. كيبل ذو موصلين متحدي المحور(COAXIAL CABLE)

 هو عبارة عن سلك ذو موصلين متحدي المحور ومعزولين عن بعضها البعض، وعادة يستخدم في شبكات التلفزيونات وله نوعان مهمان من الأسلاك بالنسبة لإستخدامه في الشبكة وهما الغليظ(THICK)   والرفيع (THIN) يمكن أن يكون معدل الإرسال في هذا النوع عالي ولكنه ينقص كلما زادت المسافة.

  1. سلك الألياف الضوئية(FIBER OPTIC CABLE)

وسط (خطوط إتصالات) لنقل البيانات مصنوع من ألياف زجاجية أو بلاستيكية (تجري منها أشعة ليزر أو أشعة ضوئية) تستطيع نقل كميات ضخمة من المعلومات بسرعة الضوء (وبفاعلية أقوى من الأسلاك النحاسية وخالية من التداخل).

ومعدل الإرسال للبيانات في الشبكة التي تستخدم هذا النوع من الأسلاك تبدأ من 100 ميقابايت في الثانية وتصل إلى 500 ميقابايت في الثانية ولذلك تستخدم في إستخدامات خاصة. ولأنها لا تتأثر بالتداخل ويصعب إختراقها لأخذ المعلومة لذا تستخدم في الأوضاع التي تتطلب سرية عالية.

 أنـواع الشبكات المحلية (TYPES OF LANS)

 قبل أن نذكر أنواع الشبكات المحلية يجدر بنا القول أن الشبكة في مضمونها البسيط مكونة من نظام الاسلاك (CABLING SYSTEM)  والأجهزة البينية (INTERFACE CARDS) ، وهذه المكونات قام معهد المهندسين الكهربائيين والالكترونيين (LEEE)   بوضع مواصفات لها صارت كمعايير دولية تتعامل بها الدول المتقدمة تكنلوجيا كالولايات المتحدة الأمريكية.

إن مشروع 802  الذي نفذتها ال (LEEE) يحتوي على مجموعة من اللجان التي تعرف بأنها مجموعة من النظريات التي تقوم على التحكم في الدخول إلى الوسيط الطبيعي الناقل ( PHYSICAL TRANSMISSION MEDIUM) لهذا المشروع أربعة أقسام وهي كما يلي:

  1. لجنة 3 . 802 تعرف مجموعة من معايير الإستشعار المحمولة ومثال لذلك (CASM/CD (CARRIER SENCEST MULTIPLE ACCESS/COLLISION DETECTION) وهذا المعيار يستخدم مع شبكة ETHERNET والتي سيأتي شرحها لاحق .
  2. لجنة4. 802 تعرف بمعيار لمرور تسلسل رموز عبر نظام خط التوبولوجيا (BUS TOKEN RING)
  3. لجنة5 . 802 تعرف بمعيار لمرور تسلسل رموز عبر نظام التوبولوجيا الدائري (RING TO POLOGY) ومثال لذلك نظام (IBM TOKEN RING)

4) لجنة 6. 802  وتعرف بشبكات الألياف الضوئية شديدة السرعة على إتساع معسكر (CAMPUS – WIDE)  أو مساحات جغرافية محددة (METROPLLTAN  AREAS)

شبكة الإيثرنت (ETHERNET NETWORKS)

إن الشبكة المحلية إيثرنت (ETHERNET LAN)  تستخدم التوبولوجيا الحظية (LIMEAR TOPLOGY)      وكذلك نوع الكيبل هو من نوع موصلين متحدي المحور AXIAL CABLE) (  وهو وحيد في هذا النوع من الشبكة، حيث يسير في مجرى  واحد من عقدة إلى أخرى . وهنا تستخدم نظرية (CSMA/CD)  ومعدل نقل المعلومات في شبكة الإيثرنت 10 ميقاوات في الثانية. والجدير بالذكر أن نقول أن شبكة الإيثرنت تستخدم نوعين من الأسلاك متحدة

المحور (COAXIAL CABLE) وهما الغليظ (THICK) والذي كحلقة وصل (BACKBONES)  بين مجموعة من الشبكات المحلية والتي بينها مسافات بعيدة، والنوع الثاني هو الرفيع (THIN) وعادة يستخدم في الشبكات المحلية الصغيرة (185 متر. أقص  طول) وكذلك يمكن لشبكة الإيثرنت إستخدام أسلاك النروج الملتوي والألياف الضوئية أو واحد منهما سلك متحدة المحور. وفي الرسم (1) توضيح لشكل شبكة الإيثرنت بإستخدام السلك الرفيع.

ثانيا:  شبكة الآرسنت  (ARCNET NETWORK)

 تستخدم شبكة الآرسنت أسلاك متحدة المحور (COAXIAL CABLE) والأزواج الملتوية (TWISTED PAIR)  ولكن تعتبر أسلاك الزوج الملتوي هي أفضل في الحلول العملية بالنسبة للمسافات القصيرة، وشبكة الأرسنت تمرر رموزها المتسلسة عبر توبولوجيا الحظي (BUS) ولكن يتم إستخدام الجهاز الموزع المعروف ب (HUB) وهو يقوم بتوزيع المعلومات على  محطات الخدمة(WORKSTATION)   وهذا التوزيع يشبه توبولوجيا النجم  (STAR – LIKE CONFIGURATAR)كما هو موضح في الرسم(2). تتصل أجزاء شبكة الارسنت مع الأجهزة البينية (CARDS) والموزعات (HUBS) بإستخدام موصلات تعرف ب      (BNC – TYPE WISTED- ON) إن الموزع الرئيسي والمساعد (ACTIV & PASSIVE HUBS) تستخدم لتوزيع المعلومات إلى محطات الخدمة (WORKSTATION)  من نقطة إرتكاز. فإن طول السلك من العقدة إلى الموزع الرئيسي (PASSIVE HUB)  يصل إلى 609 متر (2000 قدم) في حين طوله في الموزع المساعد  يصل إلى 30 متر (100 قدم) نجد أن منافذ الموزع المساعد هي أربعة في حين أن منافذ الموزع الرئيسي تصل إلى ثمانية، ويجب أن نعلم أن مفهوم الموزع هو توزيع المعلومة في طريق واحد إلى محطات الخدمة داخل القسم الواحد. ويمكن إستخدام الموزع الرئيسي(ACTIVE HUBS)  مع آخر بواسطة (BACKBONE) لعمل إمتداد للشبكة كما هو موضح في الرسم(3)

ثالثا: شبكة  تسلسل الرموز دائريا  RING NETWORKS) TOKEN (

إن هذه الشبكة تستخدم طريقة التوبولجي الدائرية في توصيل الرموز المتسلسلة. وهي تبدو وكأنها تأخذ شكل توبولجيا النجم لأن المحطات تتفرع من مركز الموزع (CENTRAL HUB)  أو ما يعرف بوحدة نفاذ مجموعة محطات( MULTISTAION ACCESS UNIT)تستخدم هذه الشبكة نوع خاص من الأسلاك  يتميز بمنع الدارات الكهربائية (SHIELDING) عادة. وإن كان يستخدم أسلاك التلفون أيضا وهي وسيط ممتاز لهذه الشبكة. إن المعدات التي تستخدم في زيادة سرعة نقل المعلومات في هذه الشبكة مكلفة جدا ولا يمكن التعويل على  هذه الأسلاك التي لا تحجب الدارات الكهربائية.

إن مجموع المسافات التي تكتمل فيها الدائرة يجب أن لا تزيد عن 366 متر( 1200) وكذلك المسافة بين المحطة والمركز(MAU)  يجب أن لا تزيد عن 100 متر (330 ) قدم مع إستخدام أسلاك الزوج الملتوي ذات الموانع من الدارات الكهربائية (SHEILDING TWISTED PAIRE) الرسم (4) يوضح توصيلة هذه الشبكة. الوسائط المستخدمة في تمديد الشبكات المحلية والربط بينها:(EXPANCING  OF INTER CONNECTTING LANS)

  1. محطة تقوية إشارات الموصلات : (Repeater)

محطة إتصال يستخدم فيها معيد للتقوية لتعزيز وتسوية قوة الإشارات في خط طول. ويتم إستخدامه لتمديد الشبكة المحلية حيث أن السلك له طويل محدد ولذلك نستخدم المعيد (REPEATER)  لزيادة طول الشبكة. وهو عبارة عن صندوق  صغير وله منفذ لإدخال السلك ومنفذ يخرج منه السلك. ويستخدم بكثرة في شبكة الايثرنت (ETHER NET )  ويمكن إستخدامه مع شبكتي الأرسنت (ARCNET)  والتسلسل الرمزي الدائري  (TOKEN RINGI) بصورة أفضل.

  1. الجسر (Bridge)

نستخدمه عندما نريد زيادة الإنجاز لأثنين أو أكثر من الشبكات المحلية المنفصلة عن بعضها البعض.

مزايا الجسور:

أ. الجسور يمكنها أن تربط بين نوعين مختلفين من الشبكات.

ب. إن الجسر الذي يوضح في جهاز المخدم  (Server)  يسمى بالجسر الداخلي، أما الجسر الخارجي فيوضع بصورة منعزلة من محطات الخدمة في الشبكة المحلية.

ج. تستخدم الجسور بصورة واسعة في المصادر التي لا علاقة لها بالنوفل (NON – NOVELL).

  1. الشبكة الأساسية : (Backbone Network)

 العقد الأساسية لشبكة خطوط توزيع متعددة المستويات تقدم خدمات إتصالات لبقية الشبكة. ويستخدم في الربط بين الخادمين (Servers) في الشبكات المرتبطة ببعضها البعض.

وأهم خصائص الشبكة الأساسية هي:

   رابط ينجز عمل كبير مثل الألياف الضوئية والأسلاك متحدة المحور.

ـ يتم ربط سلك الشبكة الأساسية مع جهاز بيني منفصل عن الذي يستخدم في الشبكة.

ـ محطات الخدمة  (workstations) لا تتصل أبدا  بالباكبون (Backbone).

ـ يمكن لسلك الباكبون أن يكون صغير الطول ليربط بين الخدم  (Servers) في موضع واحد لسبب إداري.

ـ ويمكنها كذلك لمسافات طويلة، وهنا يقوم بالربط بين الخدم  (Servers) بسرعة عالية.

 ـ بوابة المرور (gateways) 

 إن بوابة المرور تربط بين النقاط والتحويل بين نوعين مختلفين من المراسيم (Protocol)

التعليقات

أضف تعليقك