ما هي شبكة الكمبيوتر؟ التعريف والأنواع والاستخدامات

متى يتصل جهازان أو أكثر من أجهزة الكمبيوتر ببعضها البعض، نحن في وجود شبكة كمبيوتر. إن فهم هذا النوع من البنية وكيفية عمله أمر ضروري لأولئك الذين يبدأون في عالم الحوسبة والاتصالات. سنتناول في هذا المدخل المفاهيم الأساسية المتعلقة بشبكات الحاسوب وتصنيفها واستخداماتها الرئيسية.

لقول الحقيقة، نحن جميعا بحاجة إلى أن يكون لدينا فكرة عن كيفية عمل شبكة الكمبيوتر. يوجد في معظم المنازل جهازان أو أكثر من أجهزة الكمبيوتر المتصلة ببعضها البعض من خلال وسائل مختلفة. تتيح لك معرفة كيفية عمل هذه الترابطات الاستفادة الكاملة من جميع الإمكانات من أجهزة الكمبيوتر لدينا وغيرها من معدات الكمبيوتر.

ما هي شبكة الكمبيوتر؟ مفهوم

شبكة الكمبيوتر ليست أكثر من مجرد شبكة مجموعة من الأجهزة الإلكترونية المتصلة ببعضها البعض لتبادل المعلومات والموارد. بالإضافة إلى أجهزة الكمبيوتر (أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية)، يمكن أن تشمل الشبكة أيضًا أجهزة أخرى مثل الهواتف المحمولة والأجهزة اللوحية والطابعات وأجهزة التوجيه وما إلى ذلك. ولهذا السبب تُعرف أيضًا باسم شبكة الكمبيوتر.

في هذا العصر الرقمي، أصبحت شبكات الكمبيوتر هياكل أساسية لتنفيذ مهام متعددة في مجالات مختلفة. وهم موجودون في كل مكان تقريبا، من منازلنا إلى البيئات التعليمية والتجارية. في الواقع، يمكننا القول أن الإنترنت هي، على نطاق واسع، شبكة من أجهزة الكمبيوتر والخوادم المترابطة في جميع أنحاء الكوكب بأكمله.

عناصر شبكة الحاسوب

لفهم مفهوم شبكة الكمبيوتر بشكل أفضل، من المناسب تحديد أهمها العناصر التي تشكل هذا النوع من الهياكل. إن كلمة شبكة تجعلنا نفكر بالفعل في مجموعة من العناصر المرتبطة ببعضها البعض. ما الذي يجعل هذا الترابط ممكنا؟ وجود المكونات الرئيسية التالية:

• أجهزة الكمبيوتر: أي جهاز له القدرة على الاتصال بالشبكة (أجهزة الكمبيوتر، الهواتف المحمولة، الطابعات، الأجهزة اللوحية، الساعات الذكية، نظارات الواقع المعزز، وغيرها).
• وسائط النقل والاتصال: أي القناة التي يتم من خلالها إرسال البيانات أو الموارد أو الخدمات. يمكن أن تكون وسائط مادية (كابل إيثرنتأو الألياف الضوئية أو المحورية أو ما إلى ذلك) أو الإشارات اللاسلكية (Bluetooth أو Wifi أو القمر الصناعي أو الميكروويف أو ما إلى ذلك).
• أجهزة الربط البيني: المعدات التي تربط أجهزة الشبكة وتضمن نقل البيانات بكفاءة، مثل أجهزة التوجيه والمحولات والمكثفات.
• بروتوكولات الاتصال: تشمل مجموعة القواعد التي تحدد كيفية إرسال البيانات واستلامها. إنها مثل اللغة التي تتحدثها الأجهزة لفهم بعضها البعض. ومن الأمثلة على ذلك بروتوكول الإنترنت (IP) وبروتوكول التحكم في الإرسال (TCP).

هناك طريقة أخرى لتصنيف مكونات شبكة الكمبيوتر العقد والروابط. تشمل العقد أجهزة الحوسبة (أجهزة الكمبيوتر والهواتف المحمولة وما إلى ذلك) وأجهزة التوصيل البيني (أجهزة التوجيه والمحولات وما إلى ذلك). وستكون الروابط بمثابة وسائل النقل والاتصال، المادية واللاسلكية. وبالتالي، فإن العقد تتبع وتستخدم البروتوكولات التواصل لإرسال واستقبال البيانات الإلكترونية من خلال الروابط.

شبكات الحاسوب وبنيتها

لتعمل بشكل صحيح وتلبي هدفًا معينًا، يجب تنظيم عناصر شبكة الكمبيوتر. ويعرف هذا باسم بنيان: التصميم العام الذي يحدد كيفية توصيل الأجهزة، وكيفية نقل المعلومات، وكيفية إدارة الشبكة بالكامل. تعتمد بنية شبكة الكمبيوتر إلى حد كبير على غرضها وحجمها وعدد عناصرها.

في الأساس، هناك نوعان من الهندسة المعمارية لشبكة الكمبيوتر: الخادم والعميل والشخص والشخص (لكل لكل). في الأول، يعمل العنصر كخادم مركزي، حيث يقدم الموارد أو البيانات أو الخدمات لبقية العناصر. مثال بسيط على أ شبكة الخادم والعميل وهي عبارة عن أجهزة كمبيوتر وهواتف ذكية متصلة بجهاز توجيه باستخدام كابل الشبكة وشبكة Wi-Fi.

من ناحية أخرى، هناك الهندسة المعمارية من شخص إلى شخص، أو P2P، الذي يربط جهازي كمبيوتر أو أكثر دون أن يعمل أي منهم كخادم مركزي. تتمتع جميع أجهزة الكمبيوتر بنفس التسلسل الهرمي وإمكانية الوصول إلى بيانات وموارد الفريق الآخر. ومن الأمثلة المعروفة على نطاق واسع الشبكة بت تورنت، والذي يسمح بتنزيل أجزاء الملف من مصادر متعددة في وقت واحد.

ما هي الطوبولوجيا في شبكات الكمبيوتر؟

مفهوم آخر يتعلق بعناصر شبكة الكمبيوتر هو طوبولوجيا, أي الترتيب المادي أو المنطقي للعناصر المذكورة داخل الشبكة. من المهم اختيار موقع أجهزة التوجيه والمحولات وأجهزة الكمبيوتر بشكل صحيح، بالإضافة إلى عدد ونوع الاتصالات التي سيتم استخدامها. وهذا له تأثير مباشر على سرعة الشبكة وكفاءتها واستقرارها وقابليتها للتوسع.

بعض من طبولوجيا الشبكة الأكثر استخداما وهي كالتالي:

• طوبولوجيا النجوم: تتصل جميع الأجهزة بعقدة مركزية، مثل المحول. إنه سهل التثبيت والإدارة، ولهذا السبب يتم استخدامه بشكل متكرر.
• بنية ناقل البيانات: تتصل الأجهزة بكابل مشترك. إنه الأسهل في التنفيذ، ولكنه الأقل موثوقية.
• طوبولوجيا الحلقة: تنتقل البيانات في الاتجاهين من جهاز إلى آخر.
• طوبولوجيا الشبكة: كل ​​جهاز متصل بجميع الأجهزة الأخرى، مما يؤدي إلى إنشاء شبكة قوية ومعقدة.

أنواع شبكات الحاسوب

الطريقة الأكثر شيوعًا لتصنيف شبكات الكمبيوتر هي حسب نطاقها أو امتدادها الجغرافي. الأكثر استخداما هي ما يلي:

• شبكة المنطقة الشخصية (PAN): الشبكات الشخصية هي الأصغر حجمًا، حيث تربط الأجهزة القريبة من الشخص، مثل الهاتف الخلوي والكمبيوتر وسماعات الرأس.
• شبكة المنطقة المحلية (LAN): وهي الأكثر شيوعًا، وتقوم بتوصيل عدة أجهزة في منطقة صغيرة، مثل المنزل أو المكتب.
• شبكة المنطقة الحضرية (MAN): أنها تغطي منطقة أكبر من شبكة LAN، مثل المدينة. على سبيل المثال، شبكة تربط عدة مكاتب موزعة في مدينة ما.
• شبكة واسعة النطاق (MAN): وهي أكبر الشبكات، والتي تربط الأجهزة عبر مسافات طويلة، مثل شبكات الهاتف المحمول أو الإنترنت.

ما هي الاستخدامات التي تستقبلها شبكة الكمبيوتر؟

على نطاق صغير وكبير، شبكات الكمبيوتر لقد غيرت الطريقة التي نتواصل بها ونعمل ونعيش بها. وبفضل هذه الهياكل الحاسوبية، أصبح لدينا إمكانية الوصول إلى معلومات أكثر من أي وقت مضى. بالإضافة إلى ذلك، فهي تسهل تنفيذ عدد لا يحصى من المهام، ولهذا السبب لها استخدامات مثل:

• يتواصل الأشخاص والمجموعات مع بعضهم البعض، مما يعزز العمل الجماعي واتخاذ القرار وتوفير الوقت.
• مشاركة المواردمثل البيانات أو مساحة التخزين أو الطابعات، مما يقلل من التكاليف.
• الوصول عن بعد: يمكن للمستخدمين المختلفين الوصول إلى نفس البيانات والمستندات والعمل بها من أي مكان.
• تخزين البيانات والموارد والتحكم فيها في موقع مركزي مع إمكانية الوصول فقط إلى الموظفين المصرح لهم.