وفقا لطريقة إدارة الشبكة. المكونات الرئيسية وأنواع شبكات الكمبيوتر. مكونات البرامج والأجهزة الأساسية للشبكة

1.1. الخصائص العامة لشبكات المعلومات والحاسوب

تميزت نهاية القرن العشرين بطفرة غير مسبوقة في تطور تكنولوجيات المعلومات والاتصالات العالمية - الثالثة بعد اكتشاف قنوات نقل الإشارات الصوتية والمرئية، والتي أثرت بشكل جذري في تطور النظام الإعلامي، بعد الإذاعة والتلفزيون تم اختراع البث تقنيات الشبكة، بناءً على طريقة رقمية مختلفة لنقل المعلومات، مما أدى إلى تكوين بيئة جديدة لنشر تدفقات المعلومات.

جنبا إلى جنب مع عملية مستقلةيمكن تحقيق زيادة كبيرة في كفاءة استخدام أجهزة الكمبيوتر من خلال دمجها في شبكات الكمبيوتر.

تشير شبكة الكمبيوتر بالمعنى الواسع للكلمة إلى أي مجموعة من أجهزة الكمبيوتر المترابطة عن طريق قنوات الاتصال لنقل البيانات..

هناك عدد من الأسباب الوجيهة لتوصيل أجهزة الكمبيوتر ببعضها البعض في الشبكة.

أولاً، تتيح مشاركة الموارد للعديد من أجهزة الكمبيوتر أو الأجهزة الأخرى مشاركة الوصول إلى قرص منفصل (خادم الملفات)، ومحرك الأقراص المضغوطة، ومحرك الأشرطة، والطابعات، وأجهزة التخطيط، والماسحات الضوئية وغيرها من المعدات، مما يقلل من تكلفة كل مستخدم على حدة.

ثانيًابالإضافة إلى مشاركة الأجهزة الطرفية باهظة الثمن، من الممكن أيضًا استخدام إصدارات الشبكة من البرامج التطبيقية.

ثالثتوفر شبكات الكمبيوتر أشكالًا جديدة من التفاعل بين المستخدمين في فريق واحد، على سبيل المثال، عند العمل في مشروع مشترك.

الرابعأصبح من الممكن استخدام وسائل اتصال مشتركة بين أنظمة التطبيقات المختلفة (خدمات الاتصالات، نقل البيانات والفيديو، الكلام، وما إلى ذلك). من الأهمية بمكان تنظيم معالجة البيانات الموزعة. في حالة التخزين المركزي للمعلومات، يتم تبسيط عمليات ضمان سلامتها، وكذلك النسخ الاحتياطي، بشكل كبير.

1.1.1. مكونات البرامج والأجهزة الأساسية للشبكة

شبكة الكمبيوترعبارة عن مجموعة معقدة من مكونات البرامج والأجهزة المترابطة والمنسقة.

تفترض دراسة الشبكة ككل معرفة مبادئ تشغيل عناصرها الفردية:

أجهزة الكمبيوتر؛
- معدات الاتصالات.
- أنظمة التشغيل؛
- تطبيقات الشبكات.

يمكن وصف مجمع أجهزة وبرامج الشبكة بالكامل بنموذج متعدد الطبقات. في قلب أي شبكة توجد طبقة أجهزة من منصات الكمبيوتر القياسية، أي. نظام المستخدم النهائي للشبكة، والذي يمكن أن يكون جهاز كمبيوتر أو جهازًا طرفيًا (أي جهاز إدخال/إخراج أو جهاز عرض معلومات). تسمى أجهزة الكمبيوتر الموجودة على عقد الشبكة أحيانًا بالأجهزة المضيفة أو ببساطة المضيفين.

حاليًا، يتم استخدام أجهزة الكمبيوتر من مختلف الفئات على نطاق واسع وبنجاح في الشبكات - بدءًا من أجهزة الكمبيوتر الشخصية وحتى أجهزة الكمبيوتر المركزية وأجهزة الكمبيوتر العملاقة. يجب أن تتوافق مجموعة أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة مع مجموعة متنوعة من المهام التي تحلها الشبكة.

طبقه ثانيه- هذه معدات اتصالات. على الرغم من أن أجهزة الكمبيوتر تلعب دورًا أساسيًا في معالجة البيانات في الشبكات، إلا أن أجهزة الاتصالات بدأت مؤخرًا تلعب دورًا لا يقل أهمية.

لقد تحولت أنظمة الكابلات، وأجهزة إعادة الإرسال، والجسور، والمحولات، وأجهزة التوجيه، والمحاور المعيارية من كونها مكونات شبكة إضافية إلى مكونات أساسية، إلى جانب أجهزة الكمبيوتر وبرامج النظام، من حيث تأثيرها على أداء الشبكة وتكلفتها. اليوم، قد يكون جهاز الاتصالات عبارة عن معالج متعدد متخصص ومعقد يجب تهيئته وتحسينه وإدارته.

الطبقة الثالثةالتي تشكل النظام الأساسي للشبكة هي أنظمة التشغيل (OS). تعتمد كفاءة الشبكة بأكملها على مفاهيم إدارة الموارد المحلية والموزعة التي تشكل أساس نظام تشغيل الشبكة.

الطبقة العليا من أدوات الشبكة هي تطبيقات الشبكة المختلفة، مثل قواعد بيانات الشبكة، وأنظمة البريد، وأدوات أرشفة البيانات، وأنظمة أتمتة العمل الجماعي، وما إلى ذلك.

من المهم فهم نطاق الإمكانيات التي توفرها التطبيقات لمختلف التطبيقات ومدى توافقها مع تطبيقات الشبكة وأنظمة التشغيل الأخرى.

قنوات نقل البيانات عبر شبكات الكمبيوتر. لكي تتمكن أجهزة الكمبيوتر من التواصل مع بعضها البعض في الشبكة، يجب أن تكون متصلة ببعضها البعض باستخدام بعض وسائط الإرسال المادية.

الأنواع الرئيسية لوسائل النقلالمستخدمة في شبكات الكمبيوتر هي:

قنوات الهاتف العامة التناظرية؛
- القنوات الرقمية؛
- قنوات الكابل ذات النطاق الضيق والعريض؛
- قنوات الراديو وقنوات الاتصال الفضائية؛
- قنوات اتصال الألياف الضوئية.

قنوات الاتصال التناظريةكانت أول من استخدم لنقل البيانات في شبكات الكمبيوتر وجعلت من الممكن استخدام شبكات الهاتف العامة التي تم تطويرها بالفعل.

يمكن إجراء نقل البيانات عبر القنوات التناظرية بطريقتين.

في الطريقة الأولىتقوم قنوات الهاتف (زوج أو زوجان من الأسلاك) من خلال بدالات الهاتف بتوصيل جهازين يقومان بتنفيذ وظائف الاتصال مع أجهزة الكمبيوتر المتصلة بهما فعليًا. تسمى هذه الاتصالات خطوط مخصصةأو اتصالات مباشرة.

الطريقة الثانية- هذا هو إنشاء اتصال عن طريق طلب رقم هاتف (باستخدام خطوط مبدلة).

عادةً ما تكون جودة نقل البيانات عبر القنوات المخصصة أعلى ويتم إنشاء الاتصال بشكل أسرع. بالإضافة إلى ذلك، تتطلب كل قناة مخصصة جهاز اتصال خاص بها (على الرغم من وجود أجهزة اتصال متعددة القنوات أيضًا)، ومع اتصال الطلب الهاتفي، يمكن استخدام جهاز اتصال واحد للتواصل مع العقد الأخرى.

قنوات الاتصال الرقمية. بالتوازي مع استخدام شبكات الهاتف التناظرية للتفاعل من كمبيوتر إلى كمبيوتر، بدأت طرق نقل البيانات في شكل منفصل (رقمي) عبر قنوات الهاتف غير المحملة (أي قنوات الهاتف التي لا يتم تزويد الجهد الكهربائي المستخدم في شبكة الهاتف بها) لتطوير - القنوات الرقمية.

تجدر الإشارة إلى أنه إلى جانب البيانات المنفصلة، ​​يمكن أيضًا نقل المعلومات التناظرية (الصوت والفيديو والفاكس وما إلى ذلك) المحولة إلى شكل رقمي عبر قناة رقمية.

يمكن الحصول على أعلى السرعات لمسافات قصيرة باستخدام زوج من الأسلاك الملتوية خصيصًا (لتجنب التفاعل بين الأسلاك المتجاورة)، وهو ما يسمى الزوج الملتوي(TR - الزوج الملتوي).

قنوات الكابل، أو الأزواج المحوريةوهما موصلان أسطوانيان على نفس المحور، ويفصل بينهما طبقة عازلة. نوع واحد من الكابلات المحورية (بمقاومة 50 أوم)، يستخدم بشكل أساسي لنقل النطاق الضيق الإشارات الرقميةنوع آخر من الكابلات (بمقاومة 75 أوم) - لنقل الإشارات التناظرية والرقمية ذات النطاق العريض. تسمح لك الكابلات ذات النطاق العريض والضيق التي تربط أجهزة الاتصال ببعضها البعض مباشرة بتبادل البيانات بسرعات عالية (تصل إلى عدة ميغابت / ثانية) في التناظرية أو الرقمية
استمارة.

قنوات الراديو وقنوات الاتصال الفضائية. يعد استخدام موجات الراديو ذات الترددات المختلفة في شبكات الكمبيوتر كوسيلة إرسال فعالاً من حيث التكلفة إما للاتصال عبر مسافات طويلة وطويلة جدًا (باستخدام الأقمار الصناعية)، أو للاتصال بالأشياء التي يصعب الوصول إليها أو المحمولة أو المستخدمة مؤقتًا.

عادةً ما تستخدم الترددات التي تعمل عليها شبكات الراديو في الخارج نطاق 2-40 جيجا هرتز (خاصة نطاق 4-6 جيجا هرتز). يمكن تحديد موقع العقد في شبكة الراديو (اعتمادًا على المعدات المستخدمة) على مسافة تصل إلى 100 كيلومتر عن بعضها البعض.

تحتوي الأقمار الصناعية عادة على مكبرات صوت متعددة (أو أجهزة إرسال واستقبال)، كل منها يستقبل الإشارات في نطاق تردد معين (عادة 6 أو 14 جيجا هرتز) ويعيد توليدها في نطاق تردد مختلف (على سبيل المثال، 4 أو 12 جيجا هرتز). ولنقل البيانات، تُستخدم عادة الأقمار الصناعية المستقرة بالنسبة إلى الأرض، الموضوعة في مدار استوائي على ارتفاع 36000 كيلومتر. وتعطي هذه المسافة تأخيراً كبيراً للإشارة (في المتوسط ​​270 مللي ثانية)، وتُستخدم طرق خاصة للتعويض عنه.

بالإضافة إلى تبادل البيانات في نطاق الراديو، تم استخدامه مؤخرًا للاتصال عبر مسافات قصيرة (عادةً داخل الغرفة). الأشعة تحت الحمراء.

في قنوات اتصال الألياف الضوئيةيتم استخدام ظاهرة الانعكاس الداخلي الكلي للضوء، المعروفة في الفيزياء، والتي تجعل من الممكن نقل تيارات الضوء داخل كابل الألياف الضوئية لمسافات طويلة دون أي خسائر تقريبًا. تُستخدم الثنائيات الباعثة للضوء (LEDs) أو الثنائيات الليزرية كمصادر للضوء في كابل الألياف الضوئية، وتستخدم الخلايا الضوئية كمستقبلات.

أصبحت قنوات اتصال الألياف الضوئية، على الرغم من تكلفتها المرتفعة مقارنة بأنواع الاتصالات الأخرى، منتشرة بشكل متزايد، وليس فقط للاتصالات مسافات قصيرة، ولكن أيضًا في الأقسام الداخلية وبين المدن.

في شبكات الكمبيوتر، يمكن استخدام ثلاث تقنيات لنقل البيانات بين عقد الشبكة: تبديل الدوائر، وتبديل الرسائل، وتبديل الحزم.

تبديل الدائرة الكهربية، التي توفرها شبكة الهاتف العامة، تسمح، بمساعدة المحولات، بإنشاء اتصال مباشر بين عقد الشبكة.

في تبديل الرسالةتتيح لك الأجهزة التي تسمى المحولات والمصنوعة على أساس أجهزة كمبيوتر عالمية أو متخصصة تجميع الرسائل (المخزن المؤقت) وإرسالها وفقًا لنظام أولوية معين ومبادئ التوجيه إلى عقد الشبكة الأخرى. يمكن أن يؤدي استخدام تبديل الرسائل إلى زيادة وقت تسليم الرسائل مقارنةً بتبديل الدوائر، ولكنه يعمل على تسهيل ذروة الشبكة وتحسين بقاء الشبكة.

في تبديل الحزمةيتم تقسيم بيانات المستخدم إلى أجزاء أصغر - حزم، وتحتوي كل حزمة على حقول الخدمة وحقل البيانات. هناك طريقتان رئيسيتان لنقل البيانات أثناء تبديل الحزم: قناة افتراضية، عندما يتم إنشاء اتصال والحفاظ عليه بين العقد كما لو كان عبر قناة مخصصة (على الرغم من أن قناة نقل البيانات الفعلية مقسمة بين عدة مستخدمين) ووضع مخطط البيانات، عندما يتم إرسال كل حزمة من مجموعة الحزم التي تحتوي على بيانات المستخدم بين العقد بشكل مستقل عن بعضها البعض. تسمى أيضًا طريقة الاتصال الأولى وضع الاتصال(وضع الاتصال)، الثانية – تماس(وضع عدم الاتصال).

1.1.2. تصنيف شبكات الحاسوب

يمكن دمج المكونات التي تمت مناقشتها أعلاه في شبكة بطرق ووسائل مختلفة. بناءً على تكوين مكوناتها وطرق اتصالها ونطاق استخدامها وخصائصها الأخرى، يمكن تقسيم الشبكات إلى فئات بطريقة تجعل انتماء الشبكة الموصوفة إلى فئة معينة يمكن أن يميز بشكل كامل الخصائص ومعلمات الجودة من الشبكة.

ومع ذلك، فإن هذا النوع من تصنيف الشبكات تعسفي إلى حد ما. التقسيم الأكثر انتشارا اليوم هو شبكات الحاسبعلى أساس الموقع الإقليمي.

وبناءً على هذه الميزة، تنقسم الشبكات إلى ثلاث فئات رئيسية:

LAN - شبكات المنطقة المحلية؛
MAN – شبكات المناطق الحضرية.
WAN – الشبكات العالمية (شبكات المنطقة الواسعة)؛

الشبكة المحلية (LAN)هو نظام اتصالات يدعم قناة أو أكثر من قنوات الإرسال عالية السرعة داخل المبنى أو في منطقة محدودة أخرى المعلومات الرقمية، يتم توفيرها للأجهزة المتصلة للاستخدام الحصري على المدى القصير. قد تختلف المناطق التي يغطيها الدواء بشكل كبير.

ويمكن أن لا يزيد طول خطوط الاتصال لبعض الشبكات عن 1000 متر، في حين أن الشبكات الأخرى قادرة على خدمة مدينة بأكملها. يمكن أن تكون المناطق المخدومة مصانع وسفن وطائرات بالإضافة إلى مؤسسات وجامعات وكليات. كقاعدة عامة، تُستخدم الكابلات المحورية كوسيلة نقل، على الرغم من تزايد انتشار شبكات الألياف الضوئية والزوجية الملتوية، كما تطورت التكنولوجيا اللاسلكية مؤخرًا بسرعة. الشبكات المحلية، والتي تستخدم واحدًا من ثلاثة أنواع من الإشعاع: إشارات الراديو ذات النطاق العريض، وإشعاع الميكروويف منخفض الطاقة (إشعاع الميكروويف)، والأشعة تحت الحمراء.

إن المسافات القصيرة بين عقد الشبكة ووسيلة النقل المستخدمة وما يرتبط بها من احتمالية منخفضة لحدوث أخطاء في البيانات المرسلة تجعل من الممكن الحفاظ على معدلات صرف عالية - من 1 ميجابت/ثانية إلى 100 ميجابت/ثانية (في الوقت الحاضر توجد بالفعل تصميمات صناعية لـ شبكات محلية (LAN) بسرعات تصل إلى 1 جيجابت/مع).

شبكات المدينةكقاعدة عامة، تغطي مجموعة من المباني ويتم تنفيذها على الألياف الضوئية أو كابلات النطاق العريض. وفقا لخصائصها، فهي وسيطة بين الشبكات المحلية والعالمية. في الآونة الأخيرة، فيما يتعلق بمد كابلات الألياف الضوئية عالية السرعة والموثوقة في المناطق الحضرية وبين المدن، ظهرت مشاريع جديدة واعدة بروتوكولات الشبكةعلى سبيل المثال، ATM (وضع النقل غير المتزامن)، والذي يمكن استخدامه في المستقبل في كل من الشبكات المحلية والعالمية.

الشبكات العالمية، على عكس المناطق المحلية، كقاعدة عامة، تغطي مناطق أكبر بكثير وحتى معظم مناطق العالم (مثال على ذلك الإنترنت). حاليًا، تُستخدم القنوات السلكية التناظرية أو الرقمية، بالإضافة إلى قنوات الاتصال عبر الأقمار الصناعية (عادةً للاتصال بين القارات)، كوسائط إرسال في الشبكات العالمية. القيود المفروضة على سرعة الإرسال (ما يصل إلى 28.8 كيلوبت/ثانية على القنوات التناظرية وما يصل إلى 64 كيلوبت/ثانية على أقسام المستخدم القنوات الرقمية) والموثوقية المنخفضة نسبيًا للقنوات التناظرية، التي تتطلب استخدام أدوات اكتشاف الأخطاء وتصحيحها في المستويات الأدنى من البروتوكولات، تقلل بشكل كبير من سرعة تبادل البيانات في الشبكات العالمية مقارنة بالشبكات المحلية.

هناك ميزات تصنيف أخرى لشبكات الكمبيوتر.

حسب منطقة العملوتنقسم الشبكات إلى:

الشبكات المصرفية
- شبكات المؤسسات العلمية،
- شبكات الجامعة؛

حسب شكل العملمتميز:

الشبكات التجارية؛
- شبكات مجانية،
- شبكات الشركات
- الشبكات العامة؛

حسب طبيعة المهام التي يتم تنفيذهاوتنقسم الشبكات إلى:

أنظمة حاسوبية مصممة لحل مشاكل التحكم بناءً على المعالجة الحسابيةمعلومات اساسية؛
- معلوماتية تهدف إلى الحصول على بيانات مرجعية بناء على طلب المستخدمين؛ مختلط، حيث يتم تنفيذ الوظائف الحسابية والمعلوماتية.

بواسطة طريقة التحكمتنقسم شبكات الحاسوب إلى:

شبكات ذات تحكم لامركزي؛
- إدارة مركزية؛
- التحكم المختلط.

في الحالة الأولى، يتضمن كل كمبيوتر مدرج في الشبكة مجموعة كاملة برمجةلتنسيق عمليات الشبكة الجارية. تعتبر الشبكات من هذا النوع معقدة ومكلفة للغاية، حيث يتم تطوير أنظمة تشغيل أجهزة الكمبيوتر الفردية مع التركيز على الوصول الجماعي إلى مجال الذاكرة المشتركة للشبكة.

في الشبكات المختلطة، يتم حل المهام التي لها الأولوية القصوى والتي ترتبط عادةً بمعالجة كميات كبيرة من المعلومات، تحت سيطرة مركزية.

عن طريق توافق البرامجهناك شبكات:

متجانس؛
- متجانسة (تتكون من أجهزة كمبيوتر متوافقة مع البرامج)
- غير متجانسة أو غير متجانسة (إذا كانت أجهزة الكمبيوتر المضمنة في الشبكة غير متوافقة مع البرامج).

1.1.3. الشبكات المحلية

هناك طريقتان لبناء الشبكات المحلية، وبالتالي هناك نوعان: شبكات العميل/الخادم وشبكات نظير إلى نظير.

تستخدم شبكات العميل/الخادم جهاز كمبيوتر مخصصًا (خادم) يستضيف الملفات المشتركة ويوفر خدمات الطباعة للعديد من المستخدمين (الشكل 1).

أرز. 1. شبكات العميل/الخادم

الخادم– جهاز كمبيوتر متصل بالشبكة ويقدم لمستخدميه خدمات معينة.

يمكن للخوادم إجراء تخزين البيانات وإدارة قواعد البيانات ومعالجة المهام عن بعد وطباعة المهام وعدد من الوظائف الأخرى التي قد يحتاجها مستخدمو الشبكة. الخادم هو مصدر موارد الشبكة. يمكن أن يكون هناك عدد لا بأس به من الخوادم على الشبكة، ويمكن لكل منها خدمة مجموعة المستخدمين الخاصة به أو إدارة قواعد بيانات معينة.

محطة العمل– جهاز كمبيوتر شخصي متصل بشبكة يستطيع المستخدم من خلالها الوصول إلى موارده. تعمل محطة عمل الشبكة في وضعي الشبكة والمحلية. وهو مجهز بنظام التشغيل الخاص به (MSDOS، Windows، وما إلى ذلك) ويوفر للمستخدم جميع الأدوات اللازمة لحل المشكلات التطبيقية. تسمى محطات العمل المتصلة بالخادم بالعملاء. يمكن استخدام كل من أجهزة الكمبيوتر القوية المخصصة للمعالجة المكثفة للموارد لجداول البيانات وأجهزة الكمبيوتر منخفضة الطاقة لمعالجة النصوص البسيطة كعملاء. وفي المقابل، عادة ما يتم تثبيت أجهزة الكمبيوتر القوية كخوادم. نظرًا للحاجة إلى ضمان المعالجة المتزامنة للطلبات الواردة من عدد كبير من العملاء والحماية الجيدة لبيانات الشبكة من الوصول غير المصرح به، يجب أن يعمل الخادم تحت سيطرة جهة متخصصة نظام التشغيل.

أمثلة: Novell Net Ware، Windows NT Server، IBM OS/2 Lan Server، Banyan Vines.

شبكات نظير إلى نظير. لا تستخدم شبكات نظير إلى نظير خوادم مخصصة (الشكل 2).

أرز. 2. موقع أجهزة الكمبيوتر في شبكات نظير إلى نظير

في نفس الوقت الذي يخدم فيه المستخدم، يمكن لجهاز كمبيوتر في شبكة نظير إلى نظير أن يتولى وظائف الخادم، ويؤدي مهام الطباعة ويستجيب لطلبات الملفات من محطات العمل الأخرى على الشبكة. بالطبع، إذا كان الكمبيوتر لا يشارك مساحة القرص أو الطابعة الخاصة به، فهو مجرد عميل بالنسبة لمحطات العمل الأخرى التي تؤدي وظائف الخادم. يحتوي نظام التشغيل Windows 95 على إمكانيات مضمنة لإنشاء شبكة نظير إلى نظير. إذا كنت بحاجة إلى الاتصال بشبكات نظير إلى نظير أخرى، فإن نظام التشغيل Windows 95 يدعم الشبكات التالية:

نت وير لايت
- أرتيسوفت لانتاستيك.

1.1.4. طوبولوجيا الشبكة

تحت البنيةيُفهم على أنه وصف لخصائص الشبكة المتأصلة في جميع تحولاتها المتجانسة، أي. مثل هذه التغييرات مظهرالشبكة والمسافات بين عناصرها ومواقعها النسبية التي لا تتغير عندها العلاقة بين هذه العناصر.

يتم تحديد طوبولوجيا شبكة الكمبيوتر إلى حد كبير من خلال طريقة اتصال أجهزة الكمبيوتر ببعضها البعض. تحدد الطوبولوجيا إلى حد كبير العديد من الخصائص المهمة للشبكة، مثل الموثوقية (قابلية البقاء)، والأداء، وما إلى ذلك. هناك طرق مختلفة لتصنيف طبولوجيا الشبكة. وفقًا لأحدها، تنقسم تكوينات الشبكة المحلية إلى فئتين رئيسيتين: إذاعةو تسلسلي.

في تكوينات البثينقل كل جهاز كمبيوتر (جهاز إرسال واستقبال الإشارة المادية) إشارات يمكن لأجهزة الكمبيوتر الأخرى إدراكها. وتشمل هذه التكوينات طبولوجيا "الحافلة المشتركة"، و"الشجرة"، و"النجمة ذات المركز السلبي". يمكن اعتبار الشبكة النجمية بمثابة نوع من "الشجرة" التي لها جذر وفرع لكل جهاز متصل.

في تكوينات متسلسلةتقوم كل طبقة فرعية فعلية بنقل المعلومات إلى جهاز كمبيوتر واحد فقط. ومن أمثلة التكوينات التسلسلية: العشوائي (اتصال عشوائي لأجهزة الكمبيوتر)، والتسلسل الهرمي، والحلقة، والسلسلة، والنجمة الذكية، وندفة الثلج، و
آخر.

الأكثر مثالية من وجهة نظر الموثوقية (قدرة الشبكة على العمل في حالة فشل العقد الفردية أو قنوات الاتصال) هو الشبكة التشعبية، أي. هي شبكة ترتبط فيها كل عقدة شبكة بجميع العقد الأخرى، ولكن مع وجود عدد كبير من العقد، تتطلب مثل هذه الشبكة عددًا كبيرًا من قنوات الاتصال ويصعب تنفيذها بسبب الصعوبات التقنية والتكلفة العالية. ولذلك، فإن جميع الشبكات تقريبا متصل بشكل غير كامل.

على الرغم من أنه بالنسبة لعدد معين من العقد في شبكة جزئية، قد يكون هناك عدد كبير من الخيارات لتوصيل عقد الشبكة، إلا أنه من الناحية العملية يتم استخدام طبولوجيا LAN (الأساسية) الثلاثة الأكثر استخدامًا على نطاق واسع:

1. الحافلة المشتركة.
2. حلقة؛
3. نجمة.

طوبولوجيا الناقل (الشكل 3)، عندما تكون جميع عقد الشبكة متصلة بقناة مفتوحة واحدة، تسمى عادة الناقل.

الشكل 3. طوبولوجيا الحافلة

في هذه الحالة، يعمل أحد الأجهزة كجهاز خدمة نظام، مما يوفر وصولاً مركزيًا إلى الملفات وقواعد البيانات المشتركة وأجهزة الطباعة وموارد الحوسبة الأخرى.

الشبكات من هذا النوعاكتسبت شعبية كبيرة بسبب تكلفتها المنخفضة ومرونتها العالية وسرعة نقل البيانات وسهولة توسيع الشبكة (لا يؤثر توصيل المشتركين الجدد بالشبكة على خصائصها الأساسية). تشمل عيوب طوبولوجيا الناقل الحاجة إلى استخدام بروتوكولات معقدة إلى حد ما والتعرض للأضرار المادية التي تلحق بالكابل.

طوبولوجيا الحلقة(الشكل 4)، عندما تكون جميع عقد الشبكة متصلة بقناة حلقة مغلقة واحدة.

الشكل 4. طوبولوجيا الحلقة

يتميز هيكل الشبكة بحقيقة أن المعلومات على طول الحلقة لا يمكن نقلها إلا في اتجاه واحد ويمكن لجميع أجهزة الكمبيوتر المتصلة المشاركة في استقبالها ونقلها. في هذه الحالة، يجب على المشترك المستلم وضع علامة خاصة على المعلومات المستلمة، وإلا فقد تظهر البيانات "المفقودة" التي تتداخل مع عملية عاديةالشبكات.

باعتبارها تكوين سلسلة تعاقبية، تكون الحلقة معرضة بشكل خاص للفشل: يؤدي فشل أي مقطع كابل إلى فقدان الخدمة لجميع المستخدمين. لقد بذل مطورو LAN الكثير من الجهد للتعامل مع هذه المشكلة. يتم توفير الحماية ضد التلف أو الفشل إما عن طريق إغلاق الحلقة إلى المسار العكسي (الزائد عن الحاجة)، أو عن طريق التبديل إلى حلقة احتياطية. وفي كلتا الحالتين، يتم الحفاظ على طوبولوجيا الحلقة العامة.

طوبولوجيا النجوم(الشكل 5)، عندما تكون جميع عقد الشبكة متصلة بعقدة مركزية واحدة، تسمى يستضيفأو مَركَز.

الشكل 5. طوبولوجيا النجوم

يمكن اعتبار التكوين بمثابة تطوير إضافي لبنية شجرة ذات جذور مع فرع لكل جهاز متصل. يوجد عادةً في مركز الشبكة جهاز تبديل يضمن استمرارية النظام. غالبًا ما يتم استخدام الشبكات المحلية بهذا التكوين في أنظمة التحكم المؤسسية الآلية التي تستخدم قاعدة بيانات مركزية. تعد الشبكات المحلية النجمية عمومًا أقل موثوقية من الشبكات الناقلة أو الشبكات الهرمية، ولكن يمكن حل هذه المشكلة عن طريق تكرار المعدات الموجودة في العقدة المركزية. يمكن أن تشمل العيوب أيضًا استهلاكًا كبيرًا للكابلات (أحيانًا أعلى بعدة مرات من الاستهلاك في الشبكات المحلية ذات الناقل المشترك أو الشبكات الهرمية ذات الإمكانات المماثلة).

يمكن أن تحتوي الشبكات أيضًا على طوبولوجيا مختلطة ( هجين) عندما يكون للأجزاء الفردية من الشبكة طبولوجيا مختلفة. ومن الأمثلة على ذلك شبكة FDDI المحلية، حيث تكون الشبكة الرئيسية ( رئيسي) العقد متصلة بقناة حلقة، والعقد الأخرى متصلة بها عبر طوبولوجيا هرمية.

1.1.5. مستويات التفاعل بين أجهزة الكمبيوتر في الشبكات

هناك 7 مستويات من التفاعل بين أجهزة الكمبيوتر في شبكة الكمبيوتر:

بدني؛
- منطقي؛
- شبكة؛
- ينقل؛
- مستوى جلسات الاتصال.
- ممثل؛
- مستوى التطبيق.

الطبقة المادية(الطبقة المادية) تحدد المواصفات الكهربائية والميكانيكية والإجرائية والوظيفية وتوفر لطبقة الارتباط إنشاء وصيانة وإنهاء الاتصالات المادية بين نظامين حاسوبيين مقترنين مباشرة من خلال وسيط نقل، مثل دائرة الهاتف التناظرية، دائرة الراديو، أو دائرة الألياف الضوئية.

طبقة وصل البياناتتتحكم (طبقة ارتباط البيانات) في نقل البيانات عبر قناة الاتصال. تتمثل الوظائف الرئيسية لهذه الطبقة في تقسيم البيانات المرسلة إلى أجزاء تسمى الإطارات، واستخراج البيانات من تدفق البتات المرسلة في الطبقة المادية للمعالجة في طبقة الشبكة، واكتشاف أخطاء الإرسال واستعادة البيانات المرسلة بشكل غير صحيح.

طبقة الشبكة(طبقة الشبكة) توفر الاتصال بين نظامين حاسوبيين على شبكة يتبادلان المعلومات مع بعضهما البعض. وظيفة أخرى لطبقة الشبكة هي توجيه البيانات (تسمى الحزم في هذه الطبقة) داخل وبين الشبكات (بروتوكول الإنترنت).

طبقة النقلتوفر (طبقة النقل) نقلًا موثوقًا (نقلًا) للبيانات بين أنظمة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة للطبقات العليا. ولهذا الغرض، تُستخدم آليات لإنشاء وصيانة وإنهاء القنوات الافتراضية (مماثلة للقنوات الهاتفية المخصصة)، واكتشاف أخطاء الإرسال وتصحيحها، والتحكم في تدفق البيانات (من أجل منع الفائض أو فقدان البيانات).

طبقة الجلسةتوفر (طبقة الجلسة) إنشاء وصيانة وإنهاء جلسة الاتصال لطبقة العرض، بالإضافة إلى استئناف الجلسة المتقطعة بشكل غير طبيعي.

طبقة عرض البياناتتوفر طبقة العرض تحويل البيانات من العرض التقديمي المستخدم في برنامج تطبيقي على نظام كمبيوتر واحد إلى العرض التقديمي المستخدم في نظام كمبيوتر آخر. تتضمن وظائف طبقة العرض أيضًا تحويل رموز البيانات، وتشفيرها/فك تشفيرها، بالإضافة إلى ضغط البيانات المرسلة.

طبقة التطبيقات(مستوى التطبيق) يختلف عن الطبقات الأخرى لنموذج OSI من حيث أنه يوفر خدمات لمهام التطبيق. تحدد هذه الطبقة مدى توفر مهام التطبيق وموارد الاتصال، وتقوم بمزامنة مهام التطبيق المتفاعلة، وتضع اتفاقيات بشأن إجراءات استرداد الأخطاء وإدارة سلامة البيانات. الوظائف المهمة لطبقة التطبيق هي إدارة الشبكة، بالإضافة إلى أداء مهام تطبيقات النظام الأكثر شيوعًا: بريد إلكترونيومشاركة الملفات وغيرها.

يجب على كل مستوى، من أجل حل مهمته الفرعية، التأكد من تنفيذ الوظائف التي يحددها النموذج هذا المستوىوالإجراءات (الخدمات) لمستوى أعلى والتفاعل مع مستوى مماثل في نظام كمبيوتر آخر.

وبناء على ذلك، فإن كل مستوى من التفاعل يتوافق مع مجموعة من البروتوكولات (أي قواعد التفاعل).

تحت بروتوكوليشير إلى مجموعة معينة من القواعد التي تحكم شكل وإجراءات تبادل المعلومات.

وعلى وجه التحديد، فهو يحدد كيفية إجراء الاتصالات والتغلب على ضوضاء الخط وضمان نقل البيانات بين أجهزة المودم دون أخطاء.

يتضمن المعيار بدوره بروتوكولًا مقبولاً بشكل عام أو مجموعة من البروتوكولات. عمل معدات الشبكة مستحيل بدون معايير مترابطة. يتم تحقيق مواءمة المعايير من خلال الحلول التقنية المتسقة ومن خلال تجميع المعايير. كل شبكة محددة لديها مجموعة أساسية خاصة بها من البروتوكولات.

الجامعة التقنية الوطنية البيلاروسية

المعهد الدولي للتعليم عن بعد

امتحان

في التخصص الأكاديمي: شبكات الحاسوب

أنواع شبكات الحاسوب

يمكن تصنيف شبكات الكمبيوتر وفقًا لمعايير مختلفة.

أنا. وفقا لمبادئ الإدارة:

1. نظير إلى نظير - بدون خادم مخصص. حيث يتم نقل وظائف التحكم بالتناوب من محطة عمل إلى أخرى؛

2. تعد شبكة الأقران المتعددة شبكة تتضمن خادمًا مخصصًا واحدًا أو أكثر. تعمل أجهزة الكمبيوتر المتبقية في هذه الشبكة (محطات العمل) كعملاء.

ثانيا. بواسطة طريقة الاتصال:

1. "اتصال مباشر"- يتم توصيل جهازي كمبيوتر شخصيين بواسطة قطعة كابل. وهذا يسمح لأحد أجهزة الكمبيوتر (الرئيسية) بالوصول إلى موارد الجهاز الآخر (التابع)؛

2. "حافلة مشتركة" - توصيل أجهزة الكمبيوتر بكابل واحد؛

3. "نجمة" - الاتصال من خلال عقدة مركزية؛

4. "جرس" - اتصال تسلسليالكمبيوتر في اتجاهين.

ثالثا. حسب تغطية الأراضي:

1. الشبكة المحلية(شبكة توجد فيها أجهزة الكمبيوتر على مسافة تصل إلى كيلومتر واحد وعادة ما تكون متصلة باستخدام خطوط اتصال عالية السرعة.) - 0.1 - 1.0 كم؛ تقع عقد LAN داخل نفس الغرفة أو الطابق أو المبنى.

2. شبكة الشركة(في حدود مؤسسة أو شركة أو مصنع واحد). يمكن أن يصل عدد العقد في FAC إلى عدة مئات. في الوقت نفسه، تتضمن شبكة الشركة عادة ليس فقط حواسيب شخصية، ولكن أيضًا أجهزة كمبيوتر قوية ومختلفة المعدات التكنولوجية(الروبوتات، خطوط التجميع، الخ).

تعمل شبكة الشركة على تسهيل إدارة المؤسسة وإدارة العملية التكنولوجية وإنشاء سيطرة واضحة على موارد المعلومات والإنتاج.

3. شبكة عالمية(شبكة تقع عناصرها على مسافة كبيرة من بعضها البعض) - حتى 1000 كيلومتر.

يتم استخدام كل من خطوط الاتصال الموضوعة خصيصًا (على سبيل المثال، كابل الألياف الضوئية عبر المحيط الأطلسي) وخطوط الاتصال الحالية (على سبيل المثال، شبكات الهاتف) كخطوط اتصال في الشبكات العالمية. يمكن أن يصل عدد العقد في شبكة WAN إلى عشرات الملايين. تشتمل الشبكة العالمية على شبكات محلية وشبكات خاصة بالشركات منفصلة.

4. شبكة الانترنت- توحيد الشبكات العالمية (الإنترنت).

طوبولوجيا شبكة الكمبيوتر

طوبولوجيا الشبكة هي الشكل الهندسي والترتيب المادي لأجهزة الكمبيوتر فيما يتعلق ببعضها البعض. تسمح لك طوبولوجيا الشبكة بمقارنة الشبكات المختلفة وتصنيفها. هناك ثلاثة أنواع رئيسية من الطوبولوجيا:

1) نجمة؛

2) الخاتم؛

طوبولوجيا الحافلة

تستخدم هذه الهيكلية قناة إرسال واحدة تعتمد على كبل متحد المحور، تسمى "الحافلة". جميع أجهزة الكمبيوتر المتصلة بالشبكة متصلة مباشرة بالحافلة. في نهايات كابل الحافلة يتم تثبيت مقابس خاصة - "أجهزة الإنهاء". وهي ضرورية لإطفاء الإشارة بعد المرور بالحافلة. تشمل عيوب طوبولوجيا "الحافلة" ما يلي:

البيانات المنقولة عبر الكابل متاحة لجميع أجهزة الكمبيوتر المتصلة؛

في حالة تلف "الحافلة"، تتوقف الشبكة بأكملها عن العمل.

طوبولوجيا الحلقة

تتميز طوبولوجيا الحلقة بغياب نقاط نهاية الاتصال؛ تكون الشبكة مغلقة، وتشكل حلقة متصلة يتم من خلالها نقل البيانات. تتضمن هذه الهيكلية آلية النقل التالية: يتم نقل البيانات بشكل تسلسلي من كمبيوتر إلى آخر حتى تصل إلى الكمبيوتر المتلقي. عيوب طوبولوجيا "الحلقة" هي نفس عيوب طوبولوجيا "الحافلة":

توافر البيانات للعامة؛

عدم الاستقرار بسبب تلف نظام الكابل.

طوبولوجيا النجوم

في الشبكة ذات الهيكل النجمي، تتصل جميع أجهزة الكمبيوتر بجهاز خاص يسمى مركز الشبكة أو المحور، والذي يؤدي وظائف توزيع البيانات. لا توجد اتصالات مباشرة بين جهازي كمبيوتر على الشبكة. بفضل هذا، من الممكن حل مشكلة توفر البيانات العامة، وكذلك زيادة مقاومة الأضرار التي لحقت بنظام الكابلات. ومع ذلك، تعتمد وظيفة الشبكة على حالة مركز الشبكة.

طرق وصول الناقل في شبكات الكمبيوتر

في شبكات مختلفةهناك إجراءات مختلفة لتبادل البيانات بين محطات العمل.

قام المعهد الدولي لمهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) بتطوير معايير (IEEE802.3 وIEEE802.4 وIEEE802.5) تصف طرق الوصول إلى قنوات بيانات الشبكة.

الأكثر انتشارًا هي التطبيقات المحددة لطرق الوصول: Ethernet وArcNet و حلقة رمزية. تعتمد هذه التطبيقات على معايير IEEE802.3 وIEEE802.4 وIEEE802.5 على التوالي.

طريقة الوصول إلى إيثرنت

تعد طريقة الوصول هذه، التي طورتها شركة Xerox في عام 1975، هي الأكثر شيوعًا. يوفر سرعة وموثوقية عالية في نقل البيانات.

ل هذه الطريقةيستخدم الوصول طوبولوجيا "الناقل المشترك". لذلك، يتم استلام الرسالة المرسلة من قبل محطة عمل واحدة في نفس الوقت بواسطة كافة المحطات الأخرى المتصلة بالحافلة المشتركة. لكن الرسالة مخصصة لمحطة واحدة فقط (تتضمن عنوان المحطة الوجهة وعنوان المرسل). المحطة المرسلة إليها الرسالة تستقبلها، ويتجاهلها الآخرون.

طريقة الوصول إلى Ethernet هي طريقة وصول متعددة تستمع إلى الناقل وتحل التعارضات التي تسمى الاصطدامات (CSMA/CD -Carter Sense Multiple Access with Collision Detection).

قبل بدء الإرسال، تحدد محطة العمل ما إذا كانت القناة مجانية أم مشغولة. إذا كانت القناة مجانية، تبدأ المحطة بالإرسال.

لا تستبعد شبكة Ethernet إمكانية الإرسال المتزامن للرسائل عبر محطتين أو أكثر. تتعرف المعدات تلقائيًا على مثل هذه التعارضات. وبعد اكتشاف التعارض، تقوم المحطات بتأخير الإرسال لبعض الوقت. هذه المرة قصيرة ومختلفة لكل محطة. وبعد تأخير، يستأنف الإرسال.

في الواقع، تؤدي الصراعات إلى انخفاض في سرعة الشبكة فقط في حالة تشغيل عدة عشرات أو مئات المحطات.

طريقة الوصول إلى آرك نت

تم تطوير هذه الطريقة بواسطة شركة Datapoint Corp. لقد أصبح أيضًا منتشرًا على نطاق واسع، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى حقيقة أن أجهزة ArcNet أرخص من أجهزة Ethernet أو Token-Ring.

يتم استخدام ArcNet في الشبكات المحلية ذات الهيكل النجمي. يقوم أحد أجهزة الكمبيوتر بإنشاء رمز خاص (نوع خاص من الرسائل)، والذي يتم نقله بالتسلسل من كمبيوتر إلى آخر.

إذا كانت المحطة ترغب في إرسال رسالة إلى محطة أخرى، فيجب عليها انتظار الرمز المميز وإلحاق رسالة بها، مكتملة بعنواني المصدر والوجهة. عندما تصل الحزمة إلى المحطة الوجهة، سيتم "فصل" الرسالة من الرمز المميز وإرسالها إلى المحطة.

طريقة الوصول إلى Token-Ring

تم تطوير طريقة الوصول إلى Token-Ring بواسطة IBM وتم تصميمها لهيكل الشبكة الحلقية.

تشبه هذه الطريقة طريقة ArcNet، حيث أنها تستخدم أيضًا رمزًا مميزًا يتم تمريره من محطة إلى أخرى. على عكس ArcNet، تتيح لك طريقة الوصول Token-Ring تعيين أولويات مختلفة لمحطات عمل مختلفة.

وسائط نقل البيانات وخصائصها

كابل متحد المحور

كان الكبل المحوري هو النوع الأول من الكبلات المستخدمة لتوصيل أجهزة الكمبيوتر بالشبكة. يتكون هذا النوع من الكابلات من موصل نحاسي مركزي مغطى بمادة عازلة بلاستيكية، والتي بدورها محاطة بشبكة نحاسية و/أو رقائق الألومنيوم. يوفر هذا الموصل الخارجي التأريض ويحمي الموصل المركزي من التداخل الكهرومغناطيسي الخارجي. عند وضع الشبكات، يتم استخدام نوعين من الكابلات - "الكابل المحوري السميك" (Thicknet) و"الكابل المحوري الرفيع" (Thinnet). توفر الشبكات المعتمدة على الكابلات المحورية سرعات نقل تصل إلى 10 ميجابت/ثانية. الحد الأقصى لطوليتراوح المقطع من 185 إلى 500 متر حسب نوع الكابل.

"الزوج الملتوي"

يعد الكابل المزدوج الملتوي أحد أكثر أنواع الكابلات شيوعًا اليوم. يتكون من عدة أزواج من الأسلاك النحاسية المغطاة بغلاف بلاستيكي. الأسلاك التي يتكون منها كل زوج ملتوية حول بعضها البعض، مما يوفر الحماية ضد التداخل المتبادل. تنقسم الكابلات من هذا النوع إلى فئتين - "الزوج الملتوي المحمي" و"الزوج الملتوي غير المحمي". الفرق بين هذه الفئات هو أن الكابل المزدوج الملتوي المحمي أكثر حماية من التداخل الكهرومغناطيسي الخارجي بسبب وجود درع إضافي من شبكة النحاس و/أو رقائق الألومنيوم المحيطة بأسلاك الكابل. توفر الشبكات الزوجية الملتوية، اعتمادًا على فئة الكابل، سرعات نقل تتراوح من 10 ميجابت/ثانية إلى 1 جيجابت/ثانية. لا يمكن أن يتجاوز طول مقطع الكابل 100 متر (حتى 100 ميجابت في الثانية) أو 30 مترًا (1 جيجابت في الثانية).

كابل الألياف البصرية

كابلات الألياف الضوئية هي تكنولوجيا الكابلات الأكثر تقدمًا، حيث توفر سرعة نقل عالية للبيانات عبر مسافات طويلة، ومقاومة للتداخل والتنصت. يتكون كابل الألياف الضوئية من موصل زجاجي أو بلاستيكي مركزي محاط بطبقة من الزجاج أو البلاستيك وغمد واقي خارجي. يتم نقل البيانات باستخدام جهاز إرسال ليزر أو LED يرسل نبضات ضوئية أحادية الاتجاه عبر موصل مركزي. يتم استقبال الإشارة في الطرف الآخر بواسطة جهاز استقبال ثنائي ضوئي، والذي يحول نبضات الضوء إلى إشارات كهربائية يمكن معالجتها بواسطة الكمبيوتر. تتراوح سرعات النقل لشبكات الألياف الضوئية من 100 ميجابت/ثانية إلى 2 جيجابت/ثانية. الحد الأقصى لطول المقطع هو 2 كم.

شبكة الكمبيوتر هي اتصال بين جهازي كمبيوتر أو أكثر. بشكل عام، لإنشاء شبكة كمبيوتر، تحتاج إلى أجهزة خاصة (معدات الشبكة) و برمجة(برامج الشبكة). يُطلق على أبسط اتصال بين جهازي كمبيوتر لتبادل البيانات اسم الاتصال المباشر. في هذه الحالة، لا يلزم وجود أجهزة أو برامج إضافية. يتم تنفيذ دور اتصال الأجهزة بواسطة منفذ متوازي قياسي، وجميع البرامج موجودة بالفعل في نظام التشغيل. ميزة الاتصال المباشر هي بساطته، والعيب هو سرعة منخفضةنقل البيانات.

تنقسم الشبكات إلى المحلية والعالمية. الغرض من جميع أنواع الشبكات له غرض واحد - وهو توفير الوصول المشترك إليها الموارد المشتركة: الأجهزة والبرمجيات والمعلومات (موارد البيانات).

بناءً على طبيعة الوظائف المنفذة تنقسم الشبكات إلى:

على الحوسبة، مصممة لحل مشاكل التحكم على أساس المعالجة الحسابية للمعلومات الأولية؛

إعلامية، مصممة للحصول على البيانات المرجعية بناء على طلب المستخدمين؛

مختلط، حيث يتم تنفيذ الوظائف الحسابية والمعلوماتية.

بناءً على طريقة الإدارة تنقسم الشبكات إلى شبكات:

مع التحكم اللامركزي - يشتمل كل كمبيوتر يمثل جزءًا من الشبكة على مجموعة كاملة من الأدوات البرمجية لتنسيق عمليات الشبكة؛

مع التحكم المركزي - يتم تنسيق تشغيل الكمبيوتر تحت سيطرة نظام تشغيل واحد؛

مع التحكم المختلط - في ظل التحكم المركزي، يتم حل المهام التي لها الأولوية القصوى، وكقاعدة عامة، ترتبط بمعالجة كميات كبيرة من المعلومات.

مستويات نموذج الاتصال:

1. طبقة التطبيقات- يقوم المستخدم بإنشاء مستند باستخدام التطبيقات.

2. طبقة العرض- يسجل نظام تشغيل الكمبيوتر مكان وجود البيانات ويوفر التفاعل مع المستوى التالي.

3. طبقة الجلسة- يتفاعل الكمبيوتر مع الشبكة: يتحقق من حق المستخدم في الوصول إلى الشبكة وينقل المستند إلى بروتوكولات طبقة النقل.

4. طبقة النقل– يتم تحويل المستند إلى النموذج الذي من المفترض أن يتم نقل البيانات به على الشبكة المستخدمة.

5. طبقة الشبكةيحدد مسار حركة البيانات على الشبكة.

6. مستوى الاتصالضروري لتعديل الإشارات وفقًا للبيانات الواردة من طبقة الشبكة. في الكمبيوتر، يتم تنفيذ هذه الوظائف بواسطة بطاقة الشبكة المحليةأو المودم.

7. الطبقة المادية. هذه الطبقة هي المكان الذي يحدث فيه نقل البيانات الفعلي. لا توجد مستندات، ولا حزم، ولا بايتات - فقط بتات. تتم استعادة المستندات تدريجيًا عند الانتقال من المستوى الأدنى إلى المستوى العلوي. تقع مرافق الطبقة المادية خارج الكمبيوتر. في الشبكات المحلية، هذه هي معدات الشبكة نفسها. للاتصال عن بعد باستخدام أجهزة المودم، هذا الخط الاتصالات الهاتفية، تبديل المعدات، الخ.

لا تتواصل طبقات البروتوكول المختلفة للخادم والعميل مع بعضها البعض بشكل مباشر، ولكنها تتواصل من خلال الطبقة المادية. الانتقال تدريجيا من افضل مستوىإلى الأسفل، يتم تحويل البيانات بشكل مستمر. وهذا يخلق تأثير التفاعل الافتراضي بين المستويات. ومع ذلك، على الرغم من كونها افتراضية، إلا أنها لا تزال عبارة عن اتصالات تمر عبرها البيانات أيضًا. تعتمد جميع الخدمات على الاتصالات الافتراضية الإنترنت الحديث.

شبكات المناطق المحلية (LAN).إذا كانت أجهزة الكمبيوتر موجودة بالقرب من بعضها البعض، وتستخدم مجموعة مشتركة من معدات الشبكة ويتم التحكم فيها بواسطة نفس حزمة البرامج، فإن هذه الشبكة تسمى محلية. يعد إنشاء الشبكات المحلية أمرًا معتادًا بالنسبة للإدارات الفردية للمؤسسات. دعونا نفكر في تنظيم تبادل المعلومات لنموذج التفاعل على الشبكة المحلية.

تنفذ شبكات LAN الخاصة بالخادم نموذجين لتفاعل المستخدم مع محطات العمل: النموذج خادم الملفاتوالنموذج خدمة الزبائن.في النموذج الأول، يوفر الخادم الوصول إلى ملفات قاعدة البيانات لكل محطة عمل، وهنا ينتهي عمله. على سبيل المثال، إذا تم استخدام قاعدة بيانات من نوع خادم الملفات للحصول على معلومات حول دافعي الضرائب الذين يعيشون في شارع معين في موسكو، فسيتم إرسال الجدول بأكمله للمنطقة الإقليمية عبر الشبكة، ومن الضروري تحديد السجلات الموجودة فيه التي تلبي متطلبات الطلب والتي لا محطة العمل نفسها. وبالتالي، يؤدي تشغيل نموذج خادم الملفات إلى ازدحام الشبكة.

يتم القضاء على هذه العيوب في نموذج خادم العميل. في هذه الحالة تطبيق نظاموينقسم إلى قسمين: خارجي، يواجه المستخدم ويسمى العميل، وداخلي، يخدم ويسمى الخادم. الخادم عبارة عن آلة تمتلك الموارد وتوفرها، والعميل هو مستهلك محتمل لهذه الموارد. يمكن أن تلعب دور الموارد نظام الملفات(خادم الملفات)، المعالج (خادم الحوسبة)، قاعدة البيانات (خادم قاعدة البيانات)، الطابعة (خادم الطابعة)، إلخ. نظرًا لأن الخادم (أو الخوادم) يخدم العديد من العملاء في وقت واحد، يجب أن يعمل نظام التشغيل متعدد المهام على كمبيوتر الخادم.

في نموذج العميل والخادم، يلعب الخادم دورًا نشطًا لأن برنامجه يجبر الخادم على "التفكير أولاً والتصرف لاحقًا". يصبح تدفق المعلومات عبر الشبكة أصغر لأن الخادم يعالج الطلبات أولاً ثم يرسل ما يحتاجه العميل. يتحكم الخادم أيضًا في إمكانية الوصول إلى السجلات على أساس فردي، مما يوفر قدرًا أكبر من الأمان للبيانات.

يقدم نموذج خادم العميل، الذي تم إنشاؤه على جهاز الكمبيوتر، ما يلي:

· تحتوي الشبكة على عدد كبير من الخوادم والعملاء.

· يتكون أساس نظام الحوسبة من محطات عمل، تعمل كل منها كعميل وتطلب المعلومات الموجودة على الخادم؛

· يتحرر مستخدم النظام من الحاجة إلى معرفة مكان وجود المعلومات التي يحتاجها، فهو ببساطة يطلب ما يحتاج إليه.

· يتم تنفيذ النظام على شكل بنية مفتوحة تجمع بين أجهزة الكمبيوتر بمختلف فئاتها وأنواعها وأنظمة مختلفة.

تكوين الشبكة المحلية.يسمى تكوين الشبكة المحلية بالطوبولوجيا. الطبولوجيا الأكثر شيوعًا هي:

- إطار العجلة- تعمل إحدى الأجهزة كجهاز خدمة النظام، مما يوفر الوصول المركزي إلى الملفات المشتركة وقواعد البيانات وموارد الحوسبة الأخرى؛

- جرس- لا يمكن نقل المعلومات على طول الحلقة إلا في اتجاه واحد؛

- نجمة(شعاعي) - يوجد جهاز تبديل في وسط الشبكة، مما يضمن استمرارية النظام؛

- ندفة الثلج(متعدد الاتصال) - طوبولوجيا مع خادم ملفات لمجموعات عمل مختلفة وخادم مركزي واحد للشبكة بأكملها؛

- الهرمية(شجرة) - يتم تشكيلها عن طريق توصيل عدة حافلات بنظام الجذر، حيث توجد أهم مكونات الشبكة المحلية (LAN).

من الناحية العملية، تعد الشبكات المحلية الهجينة أكثر شيوعًا، وهي مصممة خصيصًا لتلبية متطلبات عميل معين وتجمع أجزاء من طبولوجيا مختلفة. يمكن ربط الشبكات المحلية ببعضها البعض حتى لو كانت هناك مسافات كبيرة جداً بينها. في هذه الحالة، يتم استخدام وسائل الاتصال التقليدية: خطوط الهاتفمحطات الراديو، خطوط الألياف الضوئية، اتصال عبر الأقمار الصناعيةإلخ. عند اتصال شبكتين أو أكثر ببعضها البعض، يتم تشكيل شبكة عالمية. يمكن للشبكة العالمية أن تغطي مدينة ومنطقة وبلد وقارة والعالم بأكمله. في الحالات التي تتقاطع فيها الشبكات التي تعمل باستخدام بروتوكولات مختلفة، تكون هناك حاجة لنقل البيانات من التنسيق المقبول في إحدى الشبكات إلى التنسيق المقبول في شبكة أخرى. تسمى أجهزة الكمبيوتر أو البرامج التي تؤدي هذه الوظيفة بالبوابات. إذا كانت الشبكات التي تستخدم نفس البروتوكولات متصلة، فإن المعدات الموجودة بينها تسمى الجسور.

طرق الوصول إلى الشبكة المحلية.بناءً على أساليب الشبكة، يتم تحديد الشبكات الأكثر شيوعًا على أنها Ethernet وArcNet وToken Ring.

إيثرنت- طريقة الوصول المتعددة. قبل بدء الإرسال، تحدد محطة العمل ما إذا كانت القناة مجانية أم مشغولة. إذا كانت مجانية، تبدأ المحطة بالإرسال. تستخدم هذه الطريقة طوبولوجيا الناقل. يتم استلام الرسالة المرسلة من محطة عمل واحدة في نفس الوقت من خلال جميع المحطات الأخرى المتصلة بالحافلة المشتركة. يتم تجاهل الرسالة من قبل جميع المحطات باستثناء المرسل والوجهة.

آرك نت -تستخدم في شبكة LAN ذات طوبولوجيا النجمة. يقوم أحد أجهزة الكمبيوتر بإنشاء رمز خاص يتم نقله بالتسلسل من جهاز كمبيوتر إلى آخر. إذا أرسلت محطة رسالة إلى محطة أخرى، فيجب عليها انتظار الرمز المميز وإلحاق الرسالة بها، مع استكمال عنواني المصدر والوجهة. عندما تصل الحزمة إلى المحطة الوجهة، سيتم تجريد الرسالة من الرمز المميز وإرسالها إلى المحطة.

حلقة رمزية- مصمم للهيكل الحلقي ويستخدم أيضًا رمزًا مميزًا ينتقل من محطة إلى أخرى. ولكنه يسمح لك بتعيين أولويات مختلفة لمحطات العمل المختلفة. باستخدام هذه الطريقة، يتحرك الرمز حول الحلقة، مما يمنح أجهزة الكمبيوتر الموجودة على التوالي الحق في الإرسال.

ضمان أمن المعلومات في شبكات الكمبيوتر.عند توصيل شبكة محلية بشبكة عالمية، يلعب المفهوم دورًا مهمًا أمن الشبكة. يجب أن يكون الوصول إلى الشبكة المحلية للأشخاص غير المصرح لهم من الخارج محدودًا، ويجب أن يكون الوصول خارج الشبكة المحلية محدودًا لموظفي المؤسسة الذين ليس لديهم الحقوق المناسبة. لضمان أمن الشبكة بين المحلية و شبكة عالميةتثبيت جدران الحماية - أجهزة الكمبيوتر أو البرامج التي تمنع الحركة غير المصرح بها للبيانات بين الشبكات.

عالمي شبكة المعلوماتإنترنت.الإنترنت بالمعنى الضيق هو مزيج من الشبكات. ومع ذلك، في السنوات الأخيرة، اكتسبت هذه الكلمة معنى أوسع: شبكة الويب العالمية. يمكن اعتبار الإنترنت بالمعنى المادي، بمثابة عدة ملايين من أجهزة الكمبيوتر المتصلة ببعضها البعض عن طريق جميع أنواع خطوط الاتصال. ومع ذلك، فإن هذه النظرة المادية ضيقة للغاية.

الإنترنت هو نوع من مساحة المعلومات التي يتم من خلالها تداول مستمر للبيانات. وبهذا المعنى يمكن مقارنتها بالبث التلفزيوني والإذاعي، وإن كان هناك اختلاف واضح في أنه لا يمكن تخزين أي معلومات على الهواء، ولكنها على الإنترنت تنتقل بين أجهزة الكمبيوتر التي تشكل عقد الشبكة ويتم تخزينها لبعض الوقت. على محركات الأقراص الصلبة. دعونا نفكر في مبادئ عمل الإنترنت.

تعتبر ولادة الإنترنت عام 1983. شهد هذا العام تغييرات ثورية في برامج الاتصالات الحاسوبية. كان عيد الميلاد بالمعنى الحديث للكلمة هو تاريخ توحيد بروتوكول الاتصال TCP/IP الذي يقوم عليه شبكة الانترنتإلى هذا اليوم.

بروتوكول TCP هو بروتوكول طبقة النقل. يتحكم في كيفية نقل المعلومات. وفقًا لبروتوكول TCP، يتم "قص" البيانات المرسلة إلى حزم صغيرة، وبعد ذلك يتم وضع علامة على كل حزمة بحيث تحتوي على البيانات اللازمة للتجميع الصحيح للمستند على كمبيوتر المستلم.

بروتوكول IP قابل للعنونة. ينتمي إليها مستوى الشبكةويحدد مكان حدوث النقل. جوهرها هو أن كل مشارك في شبكة الويب العالمية يجب أن يكون له عنوان فريد خاص به (عنوان IP). يتم التعبير عن هذا العنوان بأربع بايت. يمكن لكل كمبيوتر تمر عبره حزمة TCP أن يحدد من هذه الأرقام الأربعة أي من أقرب جيرانه يحتاج إلى إعادة توجيه الحزمة بحيث تكون "أقرب" إلى المستلم. ونتيجة لعدد محدود من عمليات النقل، تصل الحزمة إلى العنوان المطلوب.

أساسي موارد المعلوماتإنترنت:

1. الوصول عن بعدلموارد شبكة TELNET.تاريخيًا، كانت الخدمة من أقدم الخدمات جهاز التحكمكمبيوتر تلنت. من خلال الاتصال بجهاز كمبيوتر بعيد باستخدام بروتوكول هذه الخدمة، يمكنك التحكم في تشغيله. يُسمى هذا النوع من التحكم أيضًا بوحدة التحكم أو الوحدة الطرفية. غالبًا ما يتم استخدام بروتوكولات Telnet جهاز التحكمالأشياء التقنية.

2. البريد الإلكتروني:

- البريد الإلكتروني (البريد الإلكتروني).تتلقى خوادم البريد الرسائل من العملاء وتعيد توجيهها عبر السلسلة إلى خوادم بريد المستلمين، حيث يتم تجميع هذه الرسائل. عندما يتم إنشاء اتصال بين المتلقي وبلده خادم البريديتم نقل الرسائل الواردة تلقائيًا إلى كمبيوتر المستلم. تعتمد خدمة البريد على بروتوكولين: SMTP وPOP3. تستخدم الطريقة الأولى لإرسال المراسلات من الكمبيوتر إلى الخادم، وتستخدم الطريقة الثانية لتلقي الرسائل الواردة. هناك مجموعة واسعة من برامج مشاركة العملاء.

- قوائم البريد.هذه خوادم موضعية خاصة تجمع معلومات حول موضوعات معينة وترسلها إلى المشتركين في شكل رسائل بريد إلكتروني. تتيح لك القوائم البريدية حل مشكلات تسليم البيانات بشكل منتظم بشكل فعال.

- خدمة عقد المؤتمرات عن بعد (Usenet).تشبه خدمة عقد المؤتمرات عن بعد بث البريد الإلكتروني، حيث تقوم بإرسال رسالة واحدة إلى مجموعة كبيرة. تسمى هذه المجموعات مجموعات الأخبار أو مجموعات الأخبار. يتم إرسال الرسائل المرسلة إلى خادم مجموعة الأخبار منه إلى كافة الخوادم التي يتصل بها، إذا لم تكن لديها الرسالة المعنية. على كل خادم، يتم تخزين الرسالة المستلمة لفترة محدودة، ويمكن لأي شخص قراءتها. يتم إنشاء حوالي مليون منشور لمجموعة أخبار يوميًا حول العالم. ينقسم نظام المؤتمرات عن بعد بأكمله إلى مجموعات مواضيعية.

3. تقنية شبكة الويب العالمية (WWW).خدمة الويب العالمية (WWW). هذه هي الخدمة الأكثر شعبية على شبكة الإنترنت الحديثة. هذه مساحة معلومات واحدة تتكون من مئات الملايين من المعلومات المترابطة الوثائق الإلكترونية، المخزنة على خوادم الويب. تسمى المستندات الفردية التي تشكل الويب صفحات الويب. تسمى مجموعات صفحات الويب المواضيعية مواقع الويب. يمكن أن يحتوي خادم ويب فعلي واحد على عدد لا بأس به من مواقع الويب، وعادةً ما يتم تخصيص دليل منفصل لكل منها على القرص الصلب للخادم. تسمى برامج عرض صفحات الويب المتصفحات أو المتصفحات. يعرض المتصفح المستند على الشاشة، مسترشداً بالأوامر التي قام المؤلف بتضمينها في النص. تسمى هذه الأوامر العلامات. قواعد كتابة العلامات موجودة في مواصفات لغة ترميز خاصة تسمى لغة ترميز النص التشعبي - HTML. من الممكن تضمين المستندات الرسومية والوسائط المتعددة في النص التشعبي.

الميزة الأكثر أهمية لصفحات الويب هي روابط النص التشعبي. يمكنك ربط مستند ويب آخر بأي جزء من النص، أي تعيين ارتباط تشعبي. يعد اتصال النص التشعبي بين مئات الملايين من المستندات أساس وجود الفضاء المنطقي لشبكة الويب العالمية. يتم تحديد العنوان العالمي لأي ملف بواسطة محدد موقع المعلومات (URL). يتكون عنوان URL من ثلاثة أجزاء:

يحدد بروتوكول الخدمة التي تصل إلى هذا المورد. بالنسبة لـ WWW، يتم استخدام بروتوكول HTTP (http://...)؛

الإشارة إلى اسم مجال الخادم الذي تم تخزين هذا المورد عليه (http://www.abcde.com)؛

تحديد المسار الكامل للملف الموجود على هذا الكمبيوتر (http://www.abcde.com/Files/New/abcdefg.zip).

يتم ربط عنوان المورد بروابط النص التشعبي على صفحات الويب في شكل عنوان URL. عند النقر فوق ارتباط تشعبي، يرسل المتصفح طلبًا للعثور على المورد المحدد في الارتباط وتسليمه.

4. خدمة اسم النطاق (DNS).يعد عنوان IP مناسبًا لجهاز الكمبيوتر، ولكنه غير مناسب للأشخاص، لذلك يوجد شكل أكثر ملاءمة للتسجيل يستخدم نظام المجال. على سبيل المثال: www.microsoft.com، microsoft– اسم النطاقالخادم – يتم استلامه أثناء التسجيل، com – اللاحقة التي تحدد ملكية المجال. اللواحق الأكثر شيوعًا هي: com - خادم مؤسسة تجارية؛ gov - خادم مؤسسة حكومية؛ ايدو – خادم المؤسسة التعليمية. تم اعتماد هذا النظام في الولايات المتحدة الأمريكية، وفي بلدان أخرى، بدلاً من نوع الخادم، يتم الإشارة إلى رمز البلد، على سبيل المثال، روسيا - ru. من الضروري ترجمة أسماء النطاقات إلى عناوين IP. هذا ما تفعله خوادم خدمة اسم المجال.

4. تبادل الملفات عبر FTP:

- خدمات نقل الملفات (FTP).يشكل استقبال الملفات وإرسالها نسبة كبيرة من خدمات الإنترنت الأخرى. تحتوي خدمة FTP على خوادمها الخاصة التي يتم تخزين أرشيفات البيانات عليها.

- خدمة IRC (غرف الدردشة، مؤتمرات الدردشة).مصممة للتواصل المباشر بين عدة أشخاص في الوقت الحقيقي.

- خدمة آي سي كيو.تم تصميم هذه الخدمة للعثور على عنوان IP الخاص بالشبكة للشخص المتصل به هذه اللحظةإلى شبكة الإنترنت. ترجع الحاجة إلى مثل هذه الخدمة إلى حقيقة أن معظم المستخدمين ليس لديهم عنوان IP دائم. لاستخدام هذه الخدمة، يجب عليك التسجيل على الخادم المركزي الخاص بها والحصول على رقم تعريف المستخدم (UIN). من خلال معرفة UIN الخاص بالمستلم، ولكن دون معرفة عنوان IP الحالي الخاص به، يمكنك إرسال رسالة إليه. في هذه الحالة، تأخذ خدمة ICQ طابع جهاز النداء على الإنترنت.

مقال اليوم يفتح قسم جديد في المدونة والذي سيكون إسمه “ الشبكات" سيغطي هذا القسم مجموعة واسعة من القضايا المتعلقة شبكات الحاسب. سيتم تخصيص المقالات الأولى في القسم لشرح بعض المفاهيم الأساسية التي ستواجهها عند العمل مع الشبكة. واليوم سنتحدث عن المكونات المطلوبة لإنشاء الشبكة وما هو موجود أنواع الشبكات.

شبكة الكمبيوترعبارة عن مجموعة من أجهزة الكمبيوتر ومعدات الشبكات المتصلة عبر قنوات الاتصال في نظام واحد. لإنشاء شبكة كمبيوتر نحتاج إلى المكونات التالية:

• أجهزة الكمبيوتر التي لديها القدرة على الاتصال بالشبكة (على سبيل المثال، بطاقة الشبكة الموجودة في كل جهاز كمبيوتر حديث)؛
• وسائط الإرسال أو قنوات الاتصال (قنوات الكابل والأقمار الصناعية والهاتف والألياف الضوئية وقنوات الراديو) ؛
• معدات الشبكة (على سبيل المثال، المحول أو جهاز التوجيه)؛
• برنامج الشبكة (عادةً ما يكون مضمنًا مع نظام التشغيل أو مزودًا بمعدات الشبكة).

تنقسم شبكات الكمبيوتر عادة إلى نوعين رئيسيين: العالمية والمحلية.

الشبكات المحلية(شبكة المنطقة المحلية - لان) لديك بنية تحتية مغلقة قبل الوصول إلى موفري خدمة الإنترنت. يمكن لمصطلح "الشبكة المحلية" أن يصف كلاً من شبكة المكاتب الصغيرة وشبكة المصانع الكبيرة التي تغطي عدة هكتارات. فيما يتعلق بالمنظمات والمؤسسات والشركات، يتم استخدام هذا المصطلح شبكة الشركة - الشبكة المحلية لمنظمة منفصلة ( كيان قانوني) بغض النظر عن الأراضي التي تحتلها.
شبكات الشركات هي شبكات مغلقة، ولا يُسمح بالوصول إليها إلا لعدد محدود من المستخدمين (على سبيل المثال، موظفو الشركة). تركز الشبكات العالمية على خدمة جميع المستخدمين.

شبكة عالمية(شبكة منطقة واسعة - شبكه عالميه) يغطي مناطق جغرافية كبيرة ويتكون من العديد من الشبكات المحلية. الجميع على دراية بالشبكة العالمية التي تتكون من عدة آلاف من الشبكات وأجهزة الكمبيوتر - وهذا هو الإنترنت.

يتعين على مسؤول النظام التعامل مع الشبكات المحلية (المؤسسية). يتم استدعاء كمبيوتر مستخدم عادي متصل بشبكة محلية محطة العمل . يسمى الكمبيوتر الذي يجعل موارده متاحة للاستخدام المشترك بواسطة أجهزة كمبيوتر أخرى على الشبكة الخادم ; والكمبيوتر الوصول إلى الموارد المشتركة على الخادم عميل .

هناك العديد أنواع الخوادم: خوادم الملفات (لتخزين الملفات المشتركة)، وخوادم قواعد البيانات، وخوادم التطبيقات (توفير التشغيل عن بعد للبرامج على العملاء)، وخوادم الويب (لتخزين محتوى الويب) وغيرها.

يتميز حمل الشبكة بمعلمة تسمى حركة المرور. مرور هو تدفق الرسائل في شبكة البيانات. ويُفهم على أنه قياس كمي لعدد كتل البيانات التي تمر عبر الشبكة وطولها، معبرًا عنه بالبت في الثانية. على سبيل المثال، يمكن أن تصل سرعة نقل البيانات في الشبكات المحلية الحديثة إلى 100 ميجابت/ثانية أو 1 جيجابت/ثانية

يوجد حاليًا في العالم عدد كبير من جميع أنواع معدات الشبكات والكمبيوتر التي تتيح لك تنظيم مجموعة واسعة من شبكات الكمبيوتر. يمكن تقسيم المجموعة الكاملة لشبكات الكمبيوتر إلى عدة أنواع وفقًا لمعايير مختلفة:

حسب المنطقة:

• محلي - يغطي مناطق صغيرة ويقع داخل المكاتب الفردية والبنوك والشركات والمنازل؛
• إقليمي - يتم تشكيله من خلال الجمع بين الشبكات المحلية في مناطق منفصلة؛
• العالمية (الإنترنت).

حسب طريقة الاتصال بالكمبيوتر:

• سلكي (أجهزة الكمبيوتر متصلة عبر الكابل) ؛
• لاسلكيًا (تتبادل أجهزة الكمبيوتر المعلومات عبر موجات الراديو، على سبيل المثال، تقنيات الواي فايأو بلوتوث).

بواسطة طريقة التحكم:

• مع تحكم مركزي - يتم تخصيص جهاز واحد أو أكثر (خوادم) لإدارة عملية تبادل البيانات على الشبكة؛
• الشبكات اللامركزية - لا تحتوي على خوادم مخصصة، ويتم نقل وظائف إدارة الشبكة تباعًا من كمبيوتر إلى آخر.

وفقا لتكوين أدوات الحوسبة:

• متجانسة - الجمع بين وسائل الحوسبة المتجانسة (أجهزة الكمبيوتر)؛
• غير متجانسة - تجمع بين أدوات الحوسبة المختلفة (على سبيل المثال: أجهزة الكمبيوتر الشخصية ومحطات التداول وكاميرات الويب وتخزين بيانات الشبكة).

حسب نوع وسيلة النقلوتنقسم الشبكات إلى ألياف بصرية، مع نقل المعلومات عبر القنوات الراديوية، في نطاق الأشعة تحت الحمراء، من خلالها قناة فضائيةإلخ.

قد تصادف تصنيفات أخرى لشبكات الكمبيوتر. عادة، مدير النظامعليك أن تتعامل مع الشبكات السلكية المحلية بتحكم مركزي أو لامركزي.

تحدد هذه النماذج تفاعل أجهزة الكمبيوتر محليًا شبكة الكمبيوتر. في شبكة نظير إلى نظير، تتمتع جميع أجهزة الكمبيوتر بحقوق متساوية مع بعضها البعض. في هذه الحالة، يتم توزيع جميع المعلومات الموجودة في النظام بين أجهزة كمبيوتر منفصلة. يمكن لأي مستخدم السماح أو رفض الوصول إلى البيانات المخزنة على أجهزة الكمبيوتر الخاصة به.

مجموعة العمل هي قرار مستقلتنظيم شبكة حاسوبية لعدد صغير من أجهزة الكمبيوتر، والتي تتمتع ببنية نظير إلى نظير، وتتم عملية المصادقة فيها على أساس قاعدة بيانات محلية مخزنة على كل جهاز من أجهزة الكمبيوتر في مجموعة العمل

في شبكة نظير إلى نظير، يتمتع المستخدم الذي يعمل على أي جهاز كمبيوتر بإمكانية الوصول إلى موارد كافة أجهزة الكمبيوتر الأخرى الموجودة على الشبكة. على سبيل المثال، عند الجلوس على أحد أجهزة الكمبيوتر، يمكنك تحرير الملفات الموجودة على جهاز كمبيوتر آخر، وطباعتها على طابعة متصلة بجهاز ثالث، وتشغيل البرامج على جهاز رابع.

تشمل مزايا هذا النموذج لتنظيم الشبكة المحلية سهولة التنفيذ وتوفير الموارد المادية، حيث ليست هناك حاجة لشراء خادم باهظ الثمن.

رغم سهولة التنفيذ.. هذا النموذجلديه عدد من العيوب:

• 1. انخفاض الأداء مع وجود عدد كبير من أجهزة الكمبيوتر المتصلة؛
• 2. عدم وجود قاعدة معلومات موحدة.
• 3. الغياب نظام موحدأمن المعلومات؛
• 4. اعتماد توفر المعلومات في النظام على حالة الحاسوب، أي: إذا تم إيقاف تشغيل الكمبيوتر، فلن يمكن الوصول إلى جميع المعلومات المخزنة عليه.

الدليل النشط

الدليل النشطيسمح للمسؤولين بإدارة جميع الموارد المعلنة من مكان عمل واحد: الملفات، الأجهزة الطرفيةوقواعد البيانات، والاتصالات بالخوادم، والوصول إلى الويب، والمستخدمين، والخدمات.

في الشبكات التي تحتوي على نشر DNS، يوصى بشدة باستخدام المناطق الأساسية المتكاملة لخدمة الدليل لدعم Active Directory، والتي توفر الفوائد التالية:

• 1. تحديث الخادم الرئيسي وميزات الأمان المتقدمة بناءً على إمكانات Active Directory.
• 2. يحدث النسخ المتماثل للمناطق ومزامنتها مع وحدات تحكم المجال الجديدة تلقائيًا في كل مرة تتم فيها إضافة وحدة تحكم جديدة إلى مجال Active Directory.
• 3. من خلال تخزين قواعد بيانات منطقة DNS في Active Directory، يمكنك تبسيط النسخ المتماثل لقاعدة البيانات عبر شبكتك.
• 4. يعد النسخ المتماثل للدليل أسرع وأكثر كفاءة من النسخ المتماثل القياسي لنظام أسماء النطاقات (DNS).

نظرًا لحدوث النسخ المتماثل لـ Active Directory على مستوى الخاصية الفردية، يتم نشر التغييرات الضرورية فقط. ومع ذلك، تستخدم المناطق المتكاملة خدمة الدليل بيانات أقل وترسلها.

تشمل مزايا هذا النموذج ما يلي:

• 1. سرعة الشبكة العالية.
• 2. توفر قاعدة معلومات موحدة.
• 3. توفر نظام أمني موحد.

ومع ذلك، فإن هذا النموذج له أيضا عيوب. العيب الرئيسي هو أن تكلفة إنشاء شبكة خادم العميل أعلى بكثير بسبب الحاجة إلى شراء خادم خاص. عيب آخر هو وجود حاجة إضافية لموظفي الخدمة - مسؤول الشبكة.

بالنسبة لهذه المؤسسة، تم اختيار شبكة محلية بناءً على نموذج خادم العميل. سيتم تقديم الخادم في هذه المؤسسة على شكل جهاز كمبيوتر من الفئة رقم 2، والذي لن يتمكن من الوصول إليه سوى موظفي إدارة مقهى الإنترنت. سيتم وضع الخادم في خزانة كمبيوتر خاصة للحماية.