الأربعاء , يناير 16 2019
الرئيسية / انواع الشبكات / الشبكات المحلية LAN

الشبكات المحلية LAN

تأسيس الشبكات المحلية:

في بداية الثمانينات، كانت معظم الأعمال والشركات تستخدم الشبكات الحاسوبية كوسيلة اتصال فيما بينها، ومن ثم بدأت تلك الشركات بالازدياد والتضخم من حيث عدد الأجهزة وعدد المستخدمين والموظفين، الأمر الذي أدى لتزايد الازدحام على الشبكة وتباطؤ العمل بشكل كبير؛ وهذا ما أدى بالشركات لبدء البحث عن السبب الدافع لهذا الازدحام، فكانت لهذه الأبحاث النتائج التالية:

  • 80% من المعلومات المتبادلة بين موظفين أو أجهزة شركة ما ناتج عن موظفي هذه الشركة.
  • 20% من المعلومات متبادلة مع أجهزة خارج نطاق الشركة .

ومن هنا كانت الحاجة الأساسية لنشوء فكرة الشبكة المحلية LAN Local Area Networking ؛ إذ كان الهدف الأساسي من الشبكة المحلية هو وجود اتصال بين حواسيب شركة واحدة، وذلك لتأمين عملية تبادل المعلومات بين عدة مصادر وأجهزة تعمل ضمن هذه الشركة ، كانت الفكرة الأساسية للشبكة المحلية مبنية على أساس وجود وسط ناقل للمعلومات بين عدة أجهزة تتصل بهذا الوسط.

وبقيت على هذا الشكل حتى عام 1987 عندما أصبحت الأسلاك وأوساط النقل مصنوعة من الأكبال المحورية Coaxial Cable ثم إلى الأزواج المجدولة Twisted pair وتقسم الشبكة إلى قسمين حسب مبدأ عملها :

  • إما أن تعمل بطريقة ند لند peer to peer حيث تكون جميع عناصر الشبكة تملك نفس الحقوق في الإرسال والاستقبال،
  • أو أن تكون مبنية على وجود مخدم server – based والذي يقتضي وجود حاسب يعمل كمخدّم ضمن هذه الشبكة.

الشبكة المحلية حققت العديد من النتائج المفيدة على نطاق علم الاتصالات ومن أهمها:

  • إمكانية تشارك أجهزة شركة ما فيما بينها فقط، الأمر الذي يتيح الكثير من التسهيلات ( مشاركة الطابعة أو الماسح الضوئي).
  • سرعة تبادل المعلومات في نطاق الشركة الواحدة، وموثوقية الاتصال.

 

وهي اختصار ل local area network وفيها تتصل اجهزة الكمبيوتر ببعضها فى مساحات محدودة او داخل نطاق جغرافى صغير ، سواء كانت داخل حجرة دراسية او داخل معمل او داخل مبنى بحيث  مسافة الاتصال بين اجهزه  الكمبيوتر مابين ١٠ امتار الى كيلومتر.

وعند انشاء الشبكة المحلية فانة يجب ان يتم تحديد مكونتها المادية والبرمجية فى مرحلة التصميم وتبرز اهمية الشبكة فى التالى:

  • يمكنها ان تشكل شبكات محليه ومنفصله للمؤسسات الصغيره .
  • تستخدم كمواصلاات مع شبكات تستخدم اجهزة الكمبيوتر معينه .
  • امكانية استخدامها منفصلة بالاضافة الي امكانيه استخدامها ضمن الشبكات الكبيرة .
  • توفر امكانية سرعه ارسال البيانات عبر الشبكة .
  • غير مكلفة وسهله التصميم والاستخدام ومرنه .
  • تعمل وفقا انظمه بسيطه علاوه علي انخفاض معدل اخطاء الارسال .
  • معدل نقل البيانات المرتفعة يصل إلى 1000 ميجابايت / ثانيه .

طرق ارسال المعلومات في الشبكة المحلية

يوجد ثلاث طرق لارسال المعلومات في الشبكة المحلية هي:

  • الارسال الاحادي : وفية يتم ارسال المعلومات الي جهاز كمبيوتر واحد في الشبكة.
  • الارسال المتزامن المتعدد الوجهات : وفية يتم ارسال المعلومات الي اكثر من جهاز كمبيوتر في الشبكة .
  • الارسال العام او البث: وفية ترسل حزمة المعلومات اليجميع اجهزة الكمبيوتر في الشبكة تنتقل البيانات من خلال الشبكة عن طريق تقسيمها الي اجزاء صغيرة ترسل علي دفعات متتالية لضمان وصول اكبر عدد من الدفعات بشكل سليم و اذا حدث  خطا ما في ارسال احد الدفعات يقوم الجهاز المرسل بارسال هذة الدفعة فقط مرة اخري ، تقسم البيانات الي ثلاث اجزاء:
  • Header : وهو الجزء الذي يحتوي علي عنوان المرسل وعنوان المستقبل ومعلومات التحكم والوقت لضمان وصول رزمة البيانات بشكل صحيح .
  • Data : و هو الجزء الذى يحتوى على نوع البيانات المرسلة والتى يعتمد حجمها على نوع الشبكة .
  • Trailer : وهو الجزء الذى يحتوى على معادلة رياضية وضعها المرسل ، فاذا وصلت هذة المعادلة كما هى الى المستقبل ذلك يعنى أن البيانات المرسلة فى جزء Data هى أيضا سليمة ، وتسمى هذة العملية CRC

مكونات الشبكة الداخلية LAN Component

هناك العديد من مفردات الشبكات المحلية نذكر منها:

  • عقدة الشبكة Network node : وهي عبارة عن نقطة من نقاط الشبكة والتي يكون لها عنوان منطقي IP، وبمعنىً آخر فإن العقدة عبارة عن نقطة من الشبكة تلتقي فيها وصلتان أو أكثر.
  • كرت الشبكة NIC Network Adapter Card : وهو عبارة عن بطاقة إلكترونية تتركب في الحاسب فتمكّنه من الاتصال بالشبكة. في الوقت الحالي أصبحت هذه التقنية مبنية ضمن اللوحة الأم للحاسب.
  • نظام الارسال Transmission system: ويتضمّن كل ما له علاقة بعملية الإرسال: سلكياً أو لاسلكياً، ونوع التعديل المعتمد في الإرسال والاستقبال.
  • المعطيات وبروتوكولات تبادل المعطيات Software & data : تقوم البرامج بعملية تكوين المعطيات وإرسالها عبر الشبكة على شكل طرود PDU Packet Data Unit، وتقوم البروتوكولات بعملية تنظيم عملية الإرسال والاستقبال.
  • واجهة المستخدم User interface : وهي المسؤولة عن عملية ولوج المستخدم إلى نظام الشبكة. أي أنها تحقق الاتصال بين المستخدم والشبكة المحلية.
  • نظام التشغيل Operating System : يتطلّب كل جهاز نظام تشغيل يمكّنه من العمل، ويجب على نظام التشغيل هذا أن يكون داعماً لعملية اتصال الجهاز بالشبكة.

أنواع الشبكات المحلية:

يمكن تمييز الشبكات المحلية من خلال عدد من المعايير، نذكر منها:

  • نمط وسط النقل Transmission media والتي ذكرنا بعضاً منها في الفقرة السابقة؛ مثل الكبل المحوري والأزواج المجدولة …. إلخ.
  • التقنية المستخدمة في عمليات النقل مثل broadband , baseband .
  • طرق الولوج والتي تتحدد ببروتوكولات الطبقات، وتختص في تحديد الجهاز الذي له الحق بالإرسال والزمن المخصص له.
  • الطبولوجية أو الخريطة التي تتوزع فيها الشبكة مثل الشجرة أو الحلقة .

اتصالات الشبكات المحلية:

يوجد العديد من الأجهزة التي تصل عناصر الشبكة المحلية مع بعضها البعض، أو تصل عدداً من الشبكات المحلية ببعضها؛ نذكر منها:

  1. الهب : HUB يصل الهب بين عدد من الأجهزة أو الشبكات، وفي الواقع توجد ثلاثة أنواع منه وهي:
  • Active Hub: يقوم هذا النوع بإعادة الإرسال للإشارات أي أنه لا يكتفي بعملية الوصل فقط وإنما يقوم بتقوية الإشارات الضعيفة. ومن هنا أتت تسميته بـ Active ذلك أنه يتطلب طاقة لإعادة إرسال الإشارات.
  • : Passive Hub يقوم فقط بعملية وصل الأسلاك.
  • : Hybird Hubيستطيع هذا النمط توصيل عدة أنواع من الأسلاك، مثلاً كبلاً محورياً مع زوج مجدول.

ملحوظة هامة : يمكننا توصيل عدد من الهبات ببعضها البعض لتوسيع الشبكة.

  1. مبدلات الشبكة : LAN Switches تُستعمل هذه المبدلات من أجل العمل على عرض حزمة أكبر، حيث إن كل بوابة من بوابات المبدّلة تكون مختصة بالعمل على قناة معيّنة.

إن الهدف الأساسي من وجود المبدلة هو تأمين اتصال سريع بين الشبكات ومع المخدمات، وكذلك تأمين اتصال بعرض حزمة كبير لبعض احتياجات المستخدمين.

تعمل المبدلات على النمط الثنائي Full duplex وذلك باستخدام عدة قنوات مستقلة للإرسال والاستقبال؛ الأمر الذي يؤدي لسرعة عالية في الاتجاهين.

  1. الشبكات الوهمية المحلية VLAN Virtual LAN : إن هذا النوع من الارتباط هو ارتباط افتراضي وليس حقيقياً، أي أن الشبكة الافتراضية هي عبارة عن اتصال عدد من الأجهزة في شبكات محلية متعددة للحصول على شبكة جديدة افتراضية تجمع هذه الأجهزة مع بعضها البعض .
  2. الجسور : Bridge تستخدم الجسور من أجل توصيل شبكتين أو أكثر، ومن ثم إمكانية التحكم بالدفق بينهما، ومنع طرود وتمرير طرود أخرى. يحوي الجسر على جدول يحوي فيه العناوين الفيزيائية MAC Media Access Control للأجهزة المتصلة مع هذا الجسر، حيث يتم ذلك بشكل تلقائي عندما يتم وصل الجسر مع الشبكة  ويستخدم الجسر في بعض الأحيان بروتوكول STP Spanning Tree Protocol  من أجل كسر الحلقات التي من الممكن أن تحدث بين الأجهزة في عمليات تبادل المعطيات.
  3. الموجهات : Routerإن الموجّه هو أداة الاتصال الحديثة بين الشبكات حيث إنه يؤمن نفس عمل الجسر ولكن باستخدام العناوين المنطقية IP للأجهزة بدلاً من العناوين الفيزيائية MAC.
    هذا وبالإضافة إلى أن الموجه يقوم باختيار الطريق الأمثل لمرور الطرود بين الأجهزة؛ والذي يمكن أن يتغيّر حسب ازدحام الطرود في الشبكة ، كما أنه يوجد نوعان من الموجهات وهما:
  • الموجهات الساكنة Static والتي تعتمد مساراً واحداً من أجل أي نقطتين والذي لا يمكن تغييره إلا يدوياً من قبل مبرمج الموجّه
  • الموجهات الديناميكية Dynamic وفيها يمكن للطرد أن يسلك مساراً من عدة مسارات يؤمنها الموجّه والتي يمكن أن تتغيّر تبعاً لحالة الشبكة.

عن teacher77

شاهد أيضاً

الشبكات النجمية

النجمية (Star): في الشبكات المحلية (LAN) التي تستخدم هذه الطبولوجيا تكون كل الآلات موصولة إلى …

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *