السليم حول أساسيات تعلم الشبكات التطبيقية 5

 مفهوم الطبقات Layers/Couches 

الطبقة هي مرحلة من المراحل المتعددة التي تمر بها البيانات في الشكة كي تصل من جهاز الإرسال

  إلي جهاز الاستقبال, ولكل طبقة مجموعة من البروتوكولات لتحديد وظائف هذه المرحلة بالضبط.

إذن, الطبقة هي مجموعة بروتوكولات. . . . . .

وتنقسم الشبكة إلي العديد من الطبقات لكل طبقة وظيفة أو مجموعة من الوظائف,

 وكل طبقة تتسلم البيانات من الطبقة السابقة, وتقوم بمعالجتها وتسليمها إلي الطبقة التالية.

توجد العديد من النماذج لطبقات عمل الشبكة, اشهرها على الإطلاق هو نموذج الاتصال المفتوح

 Open Standard Interface OSI, المعمول به في شبكات اللان LAN , 

 ونموذج TCP/IP الذي تعمل به شبكة الإنترنت.

وقد قامت المؤسسة الدولية للمواصفات القياسية (ISO) عام 1977 بوضع المواصفات

 القياسية لنقل البيانات وتم عمل نموذج قياسي عرف باسم نظام الاتصال المفتوح ( OSI )

وقد تم تقسيم هذا النموذج إلى طبقات أو مستويات ( Layers/Couches )

بحيث أن كل مستوى يحتوى على قواعد وخطوات خاصة به .

 وهذه القواعد موجود في كل من وحدتي الإرسال والاستقبال ولكنها تكون

 في وحدة الاستقبال معكوسة الاتجاه .

وقد تم اعتبار النموذج مكوناً من سبع طبقات هي على الترتيب:

1 - طبقة الاتصال الطبيعية Physical Layer/Couche physique 

2 - طبقة ربط البيانات Data Link Layer/Couche liaison de données 

3 - طبقة الشبكة Network Layer/Couche réseau 

4 - طبقة النقل Transport Layer/Couche de transport 

5 - طبقة الحوار Session Layer/Couche session 

6 - طبقة عرض البيانات Presentation Layer/Couche présentation 

7 - طبقة التطبيقات Application Layer/Couche application 

حيث تقوم وحدة الإرسال بتجهيز الرسالة المطلوب إرسالها وتمر عبر الكابلات

 حيث تبدأ من أول مستوى ووصولا إلى أدنى مستوى .

 ثم يتم استقبالها في وحدة الاستقبال بدأ من المستوى الأدنى ووصولا إلى المستوى

 الأعلى حتى تصل إلى المستخدم المطلوب الوصول إليه .

وتجدر الإشارة هنا إلي أن كل طبقة من هذه الطبقات تقوم بتنفيذ الوظائف المنوطة بها مجموعة

 من البروتوكولات والأجهزة.

هناك مجموعة من القواعد المستخدمة خلال هذه المستويات من الطبقات وهى كالآتي :

قواعد في المستوى الأعلى (TOP-LEVEL/haut niveau ) تحدد كيف أن

 المعلومات يتم إرسالها خلال الشبكة .

المستوى الأوسط ( MIDDEL LEVEL/niveau moyen ) تحدد

كيف يتم إنشاء الربط بين المرسل

 والمستقبل وكيفية تكوين حزم المعلومات (PACKADE ) أو (PACKETS ).

في المستوى الأدنى (BOTTOM LEVEL ) تحدث كيفية عملية الإرسال خلال الكابلات.

وكما ذكر من قبل أن البروتوكول مجموعة من القواعد والخطوات التي تنفذ خلال الشبكة .

 بينما الشركات المنتجة (HARDWARE.SOFTWARE )

تستخدم هذه القواعد لإنشاء أو لبناء منتجات تعمل بهذا الخصوص

أنواع  Bridge

يوجد أنواع عديدة من Bridge والتي تعطى أسلوب متقدم وحديث للإدارة

 والتي تعتبر بالغة الأهمية عندما تكون الشبكة ذات حجم كبير ومن الصعب إدارته

ا أو عندما يكون الأداء على الشبكة بدء في الاضمحلال نتيجة التحميل الزائد (over loading ) .

1-learning adaptive/apprentisage adaptatif تعلم التكيف 

معظم Bridges المتاحة في السوق تكون من النوع (learning Bridge )

والتي فيها تقوم محطات العمل ببث Broad casting عنوانها (identification )

ثم يلتقطها Bridge ويقوم ببناء جدول بها هذه العناوين

2-Spanning tree bridges

إذا حدث أن أحد Bridge حدث به عطل فلابد أن يكون هناك Bridge

 أخر ليقوم مكانة وفى هذا النوع Spanning tree bridges

يقوم باكتساب أو معرفة وإيقاف (circular traffic ) وذلك من

 خلال عمل (disabling certain ) .

3-load balance bridges

ويعتبر bridges من اكثر الأنواع سهولة وذلك أنه يستخدم نفس ( Algorithm ) المستخدم

في Spanning tree bridges وأيضا يستخدم ( data link transfer packets )

والذي يؤدى إلي تحسين الأداء في Internetworking

3-الـHUB وهو عباره عن Repeater/repepiteur  ولكن بعدة مخارج وايضا يعمل على Physical Layer .
  وبالتالي لا يعلم عناوين او تقسم الشبكة

4-: Switch 
وهو عباره عن hub مع Bridge مبني في داخله ، يعني هو عباره عن جمع بين الhub

والbridge معا في جهاز واحد وهو يعمل على Data Link Layer في

 الOSI Model ، ومن مميزاته انه اسرع من الhub وانه لا يحتوي على الصدامات

 التي تحدث بين البيانات دون تصادم. 
و switch يعمل على طبقة ربط البيانات, اذن يحتوي الـswitch على بروتوكولات

 لعنونة الشبكة.لكنه لا يعرف اى بروتوكول تعمل به الشبكة, فوظيفته فقد نقل البيانات

 من عنوان لاخر على شبكتين تتشتبهان فى طبيعة البروتوكول المستخدم.

5-: MAU 
وهو اختصار ل Multi Access Unit ، ويعمل هذا الجهاز على شبكات

 Ring Topology حيث يعتمد على Tokens في إرساله للبيانات.
يستخدم من كيبلات التوصيل نوع STP : Shielded Twisted Pair ، وهو يستطيع

 ان يشبك لحد 260 كمبيوتر على أن تكون المسافة بين الكمبيوتر والMAU لا تزيد عن 100 متر .
وأيضا يستخدم كيبلات من نوع UTP : Unshielded Twisted Pair

فيدعم اتصال 72 جهاز بالMAU ولحد 45 متر بين الجهاز والMAU .
يتم وصل الMAUs مع بعضها البعض باستخدام منافذ خاصة في نفس أل MAU تسمى

 Ring/in و Ring/out  
وتسمى هذه العملية : Cascading MAUs 

6- bones Back

يعتبر Back bones من أهم أهدافه هو تحقيق سرعة لنقل البيانات عالية جدا

 ويستخدم في ربط الخادم (servers ) مع بعضها البعض ليكونوا (internetworking).

من أهم خصائص Backbone مايلى :

أ- يعتبر Back bones توصيلات ذات سرعة عالية ( high speed link ) مثل

     (fiber optics او coaxial cable )  

ب-يتم توصيل Back bones  بكروت الشبكات ( Network inter face card )

ج- لا يتم توصيل محطات العمل على Back bones ولكن يتم توصيل (server )

د- طول Back bones محدد ( short length cable ) وذلك في حالة

ربط ( servers ) مع بعضها البعض في داخل مكان واحد وذلك لتسهيل السيطرة والإدارة

هـ- ويمكن استخدام كابلات طويلة في حالة وجود اكثر من مبنى بهم شبكات ومطلوب ربطهم مع بعضهم  
وبالتالي فأن Back bones ما هو إلا كابل لتوصيل اثنين أو اكثر من خادم الشبكات

 مع بعضهم البعض, Back bones يمكن أن يقوم بتقسيم الشبكة الكبيرة إلى شبكات

 صغيرة وذلك لسهولة الإدارة وتحقيق أعلى ( throughput ) .  

Back bone for centralized Management

يساعد Back bones على تجميع server في مكان واحد بغرض تسهيل الإدارة.

 ومثال على ذلك فـأنة يمكن وضع server في داخل هيئة أو منظمة في مكان واحد

 وليكن قسم إدارة المعلومات بحيث أن العاملين في هذا القسم يستطيعون تنفيذ السيطرة

والتحكم في هذه servers وبالتالي فأن الكابلات

 تخزن من ( servers ) لكل قسم حسب تنظيم العمل .

مميزات استخدام ( Short Backbone)

1- مركز (servers ) واحد وذلك لتسهيل المراقبة والإدارة والصيانة .

2- تحقيق مستوى عالي من السرعة والامان وذلك بوضع (servers ) في

 مكان واحد للحماية ضد السرقة أو الحرائق

3- عدم وضع (servers ) في الأقسام الخاصة بها بحيث لا يتم غلقها بدون

علم مدير النظام وأيضا لمواجهة أي أعطال قد تحدث في (servers )  

4- سهولة السيطرة والمراقبة على (servers ) عندما تكون موجودة فى مكان واحد

5- يستطيع مدير النظام عمل الإجراءات الخاصة به مثل Backup بسهولة نتيجة

 وجود (servers ) في مكان واحد

6- وسائل التأمين الخاصة بالقوى الكهربائية مثل ups أيضا تكون مركزية داخل مركز الحاسب

7- Routers 

يوجد مميزات وعيوب لعملية توسيع الشبكات . من هذه المميزات هو وجود

 اكثر من مورد ( resources ) تصبح متاحة للاستخدام على الشبكة .الاتصالات ب

ين المستخدمين قد تزداد ويمكن أن تكون في مدينة ثم في داخل منطقة ثم

 في داخل الدولة ثم على مستوى العالم . ولكن العيوب هي صعوبة السيطرة والإدارة

ومتابعة المستخدمين على الشبكات ولكن الإدارة والسيطرة قد تكون سهلة في حالة تقسيم

 الشبكات المحلية الكبرى الى شبكات محلية صغيرة ثم يعاد توصيل هذه الشبكات

 مع بعض فيما يكون (internetworking )  .

ومن الوسائل المتاحة لتحقيق ذلك هو ( routers ) والذي يساعد على تقسيم الشبكات المحلية .

 وأيضا يساعد على توجيه أو اختيار انسب طريق لتسير فيه البيانات بدون أن يحدث أي اختناقات.