درس جميل جدا في الشبكات

اساس الشبكات

 وظائف طبقات الطراز OSI.
 المتناظرة (بين نظير ونظير).
 الخطوات الخمس لتغليف البيانات.
 أجهزة وتقنيات شبكة المناطق المحلية.
 المواصفات القياسية للإيثرنت وIEEE 802.3.
 تحسّس الحامل للوصول المتعدد واكتشاف التصادم.
 العنونة (IP) المنطقية.
 عنونة MAC.
 عنونة TCP/IP.
 الشبكات الفرعية.
 طبقات التطبيقات العرض والجلسات.
 وظائف طبقة الإرسال.

نظرة عامة
يعزّز فصل المراجعة هذا المفاهيم التي قد سبق أن تعلّمتها من قبل بخصوص الطراز OSI المرجعي وشبكات المناطق المحلية (LANs) وعنونة IP. إن فهم تلك المواضيع المتشعبة هي الخطوة الأولى نحو معرفة نظام سيسكو لتشغيل الشبكات البينية Internetwork Operating System
(IOS)، وهو الموضوع الرئيسي في منهج التعليم هذا، حيث يجب فهم مبادئ التشبيك البيني جيداً والمشروحة في هذا الفصل قبل محاولة فهم تشعبات نظام سيسكو IOS.

 1-2 الطراز OSI
1-2-1 طراز الشبكة الطبقي
 تؤدي الممارسات المهنية الجديدة على الشبكة، إلى حدوث تغييرات في شبكات الشركات، حيث يحتاج الموظفون في مراكز الشركات الرئيسة وفي مكاتب فروعها العالمية، الذين يعملون من منازلهم، إلى الوصول المباشر للبيانات، بغض النظر عما إذا كانت هذه البيانات موجودة في الملقمات المركزية أو الفرعية.
 وتحتاج المؤسسات الكبيرة كالشركات أو الوكالات أو المدارس أو المؤسسات الأخرى التي تربط سوية اتصالاتها البيانية والحاسوبية وملقمات الملفات إلى:_
1. شبكات مناطق محلية مترابطة مع بعضها لتيسر الوصول إلى الحاسبات مباشرة أو ملقمات الملفات الموجودة في الأماكن الأخرى.
2. نطاق موجي عالي إلى شبكات المناطق المحلية لاستيفاء احتياجات المستخدمين.
3. تقنيات دعم يمكن الاستفادة منها لخدمة شبكة المناطق الواسعة (WAN).
 ولتحسين الاتصال مع الشركاء والموظفين والزبائن، تقوم هذه الشركات بتطبيق أساليب جديدة كالتجارة الإلكترونية، ومؤتمرات الفيديو، والصوت عبر IP، والتعلّم عن بُعد. كما تقوم بدمج شبكات الأصوات والفيديو والبيانات مع شبكات شركة عالمية كما هو مبيّن في الشكل (1) وهذا الدمج أساسي لنجاح أعمال المؤسسة.
 صممت الشبكات الشركات لدعم التطبيقات الحالية والمستقبلية، وتقوم للتكيف مع المتطلبات المتزايدة للموجات العريضة وقابلية التوسع والموثوقية، وتقوم شركات التصنيع وهيئات المواصفات القياسية بإعداد بروتوكولات وتقنيات جديدة بطريقة سريعة، ويواجه مصممو الشبكات تحديثاً لتطوير أحدث للشبكات رغم ان ما يعتبر "الأحدث" يتغير شهرياً إن لم نقل أسبوعياً.
 يمكن معالجة التطبيقات الجديدة من دون مشاكل عن طريق تقسيم وتنظيم مهام إنشاء الشبكات إلى طبقات/وظائف منفصلة. فالطراز OSI المرجعي يقسم وظائف الشبكة إلى سبع فئات، تدعى طبقات. حيث تنساب البيانات من برامج المستخدم ذات المستوى الأعلى من البتات (bits) إلى ذات المستوى الأدنى التي يتم إرسالها بعد ذلك من خلال وسائط الشبكة، ومهمة معظم مد راء شبكة المناطق الواسعة هي ضبط تكوين وظائف الطبقات الثلاث السفلية، وتستعمل طريقة التغليف (encapsulation) وعكسها كوسيلة للتخاطب بين الطبقات، وذلك في وظـائف الطبقـات المتناظـرة (Peer-to-peer) التي سيأتي شرحها لاحقاً.
v كما هو مبيّن في الشكل (2) نجد أن هناك سبع طبقات في الطراز OSI المرجعي، كل واحدة منها لها وظيفة منفصلة ومختلفة. وتوزّع وظائف بروتوكول التحكم بالإرسال/بروتوكول الإنترنت (أو TCP/IP) على خمس طبقات. ويدعى هذا التوزيع لوظائف التشبيك بتقسيم الطبقات، وهذا بغض النظر عن عدد هذه الطبقات.

وتتضمن أسباب تقسيم وظائف الشبكة الى التالي :_
1. لتقسم الجزئيات المرتبطة بالعمليات المتبادلة بالشبكة إلى عناصر أقل تعقيداً.
2. لتحديد الواجهات القياسية الخاصة لسرعة الترابط والتوصيل والتشغيل والتكامل بين الأجهزة المختلفة.
3. لتمكين المهندسين من تركيز جهودهم التصميمية والتطويرية على وظائف طبقة معيّنة.
4. لترقية التماثل بين الوظائف الوحداتية المختلفة للشبكات البينية بهدف قابلية التشغيل المتبادل.
5. لمنع التغييرات في ناحية ما لتأثيرها بشكل كبير على النواحي الأخرى، حتى تتمكن كل ناحية من أن تتطوّر بسرعة أكبر.
6. لتقسيم عمليات التشبيك البيني للشبكة إلى مجموعات عمليات فرعية منفصلة حتى يمكن تعلّمها بسهولة أكبر.
1-2-2 وظائف طبقات الطراز OSI
تؤدي كل طبقة من الطبقات للطراز OSI المرجعي وظيفة معيّنة. ويمكن أن تستخدم هذه الوظائف المحددة في الطراز OSI من قبل الشركات المصنعة للشبكات.
والطبقات هي:
1. التطبيقات: توفر طبقة التطبيقات خدمات الشبكة لتطبيقات المستخدم. مثلاً، تطبيقات معالجة نصوص بواسطة خدمات إرسال الملفات الموجودة في هذه الطبقة.
2. العرض: توفر هذه الطبقة تمثيلاً للبيانات وتنسيقاً للشفرة، حيث تتأكد من أن البيانات التي تصل من الشبكة يمكن أن يستعملها التطبيق، وتتأكد من أن المعلومات التي يرسلها التطبيق يمكن إرسالها على الشبكة.
3. الجلسة: تنشئ هذه الطبقة وتحافظ على إدارة الجلسات بين التطبيقات.
4. الإرسال: تقسم هذه الطبقة وتعيد تجميع البيانات في دفق البيانات data stream) و (TCP هو أحد البروتوكولات في هذه الطبقة المستعمل مع IP.
5. الشبكة: تحدد هذه الطبقة أفضل طريقة لنقل البيانات من مكان إلى آخر. وتعمل الموجّهات في هذه الطبقة. وستجد نظام عنونة (بروتوكول الإنترنت) IP في هذه الطبقة.
6. وصلة البيانات: تحضر هذه الطبقة وحدة بيانات (أو رزمة) لإرسالها مادياً عبر الوسائط. كما إنها تتولى مسألة الإعلام عن الأخطاء، وطبيعة الشبكة، والتحكم بالانسياب. وتستعمل هذه الطبقة عناوين التحكم بالوصول إلى الوسائط(Media Access Control) أو (MAC)
7. المادية: تستعمل هذه الطبقة التحم بالوسائل الكهربائية والميكانيكية والإجرائية للتنشيط والمحافظة على الوصلة المادية بين الأنظمة. وهي وسائط مادية كالأسلاك الزوجية المفتولة والمتحدة المحورة والألياف الضوئية.
1-2-3 الاتصالات بين الطبقات المتناظرة (peer-to-peer)

» كتاب رائع في الشبكات