شرح موجز اجهزة الشبكات network devices
اجهزة شبكات الحاسوب network devices
عزيزي الزائر نتحدث اليوم عن احدى مواضيع الشبكات المهمة, والتي يجب للدارسين في شتى انواع المعارف معرفتها . نتعرف سويا على اهم اجهزة الشبكة بشكل عام مع عرض الامثلة لكل جهاز من انواع اجهزة الشبكات .
نستعرض لكم اشهر اجهزة الشبكات الاكثر استخداما وانتشارا في العالم وهي جهاز المودم Modem, جهاز السويتش switch, جهاز الراوتر Routers, جهاز الهاب Hub, جهاز الجسر Btidge, جهاز المكرر repeater, جهاز gateway.
نعلم أن اجهزة الشبكة هي المكونات المادية في الشبكة والتي تقوم بوظيفة ربط الاجهزة مع بعضها البعض, ووظائف اخرى معقدة كل على حسب قدراته .لذلك معرفة اجهزة الشبكات امر مهم للغاية يجعلك تلم بشي يسيير من اساسيات شبكات الحاسوب . إذا نستعرض لكم اهم اجهزة الشبكات العامة Network devices
جهاز المودم Modem
المودم هو جهاز يتم تشغيله في عملية التضمين وفك التضمين modulator-demodulator, وهي عملية تحويل البيانات من رقمي الى تماثلي أو العكس. عادتاَ يتم استخدام هذا الجهاز في الخروج الى الانترنت عن طريق خط التلفون القادم من مؤسسة الاتصالات, يسمى خط ADSL.
صورة توضيحية لشكل المودم Modem
جهاز الموزع HUB
يعتبر جهاز الهاب احد الاجهزة المعروفة في الشبكة والتي تقوم بربط عدد معين من الحواسيب ليتم االتواصل فيما بينهم. يتكون جهاز الهب او الموزع من عدة منافذ, كل جهاز يتم ربطه على منفذ.
طريقة عمل جهاز الهب HUB
الية عمل جهاز الموزع HUB انه يتلقى الاشارة من احد الكمبيوترات المتصلة بالمنافذ ويقوم بنقلها الى جميع المنافذ الاخرى المتصلة.
مثال توضيحي يبين طريقة عمل جهاز ال HUB
اذا كان جهاز الهب يحتوي على ثمانية منافذ واراد الجهاز المتصل بالمنفذ رقم 1 ان يمرر رسالة الى الجهاز رقم 5, في هذه الحالة يقوم الجهاز بتمرير الرسالة الى المنافذ رقم 2و3و4و5و6و7و8.
في هذه الطريقة سوف يكون هناك اختناق في الشبكة بسبب تلقي جميع الاجهزة الرسالة, لنفرض ان جميع الاجهزة قاموا بارسال الرسائل في نفس الوقت. سيحدث هنا عملية الدوران "loop" بين الاجهزة مما يؤدي الى توقف الشبكة بالكامل.
يعمل جهاز ال HUB في الطبقة الاولى physical layer بحيث يقتصر فهمة على الاشارة الكهربائية, يمكنك الاطلاع على معرفة الطبقات في الشبكة من خلال قراءة تدوينة الفرق بين OSI and TCP/IP .
انواع ال HUB
- ACTIVE HUB : هو الموزع الذي ياتي معه كابل الكهرباء ويكون لديه مقبس الكهرباء .
- Passive Hub : الهاب الذي تكون الكهرباء فيه مفعلة دون وجود كابل الكهرباء .
- Hybrid hub : هذا الهاب يعمل على ربط اكثر من HUB .
صورة توضيحية لجهاز الهاب "HUB"
جهاز Switch
فكرة جهاز السويتش مختلف عن جهاز ال HUB حيث يقوم بربط الاجهزة فيما بينهم بطريقة ذكية ومنظمة.
فكرة عمل جهاز السويتش "Switch"
يمتلك جهاز السويتش عدة منافذ, هذه المنافذ تتصل عليها كمبيوترات مختلفة في الشبكة المحلية. عندما يريد جهاز رقم 1 ان يبعث رسالة الى الجهاز رقم 6 فان جهاز المحول "Switch" يعمل عملية ارسال رسالة Broadcast الى جميع الاجهزة الموجودة في الشبكة لكي يتم التعرف على الماك ادرس MAC address للجهاز رقم 6 ومن ثم يعمل على نقل البيانات مباشرة من الجهاز رقم 1 إلى 6. لذلك يتميز جهاز المحول بالاداء والسرعة وهوا الشائع والاكثر استخداماً .
اذا اراد الجهاز رقم 1 ان يمرر رسالة اخرى لنفس الجهاز رقم 6, في هذه الحالة تصل الرسالة الى السويتش ومن ثم يقوم بارسالها الجهاز المطلوب مباشرة. دون داعي لعمل رسالة Broadcast لان جهاز switch ذكي حيث يعمل على تخزين عناوين الماك ادرس لكل جهاز .
مقارنة بين جهاز ال HUB وجهاز Switch
- جهاز Switch يعمل بصيغة one to one , بينما جهاز ال HUB يعمل بصيغة one to many.
- جهاز السويتش يعمل في الطبقة الثانية datalink layer بينمما جهاز الهاب يعمل في الطبقة الاولى physical layer.
- في جهاز الهب يشترك الجميع في سرعة المنافذ, بينما السويتش كل منفذ يعمل بسرعته بشكل مستقل .
- كلا الجهازين يتعرفان على mac address ويستحيل ان يتعرفا على العناوين ip address.
صورة توضيحية تبين لك شكل جهاز Switch
جهاز الجسر Bridge
يتمحور جهاز Bridge على ربط شبكتين LAN بمع بعضهما لتنتج شبكة واحدة فقط .
فكرة هذا الجهاز انه يعمل على انشاء جدول توجية routing table يحوي العناوين الفعلية للأجهزة حيث يحدد الوجهة المناسبة للرسالة . يتم استخدام Bridge للحد من تدفق وازدحام البيانات عبر الشبكة.
مثال توضيحي يوضح الية عمل Bridge
لنفترض مؤسسة لديها شبكة محلية LAN عدد اجهزتها 30جهاز, شعرت أن الشبكة فيها نوع من التهنيج, بمعنى اخر لاحظت عملية انتقال ال البيانات تأخد وقت أكثر من المتوقع, في هذه الحالة قم بتركيب جهاز bridge بحيث يفصل الشبكة الى قسمين مكون من 15جهاز وستلاحظ ان هناك فرق في سرعة الشبكة واداءها.
جهاز المكرر Repeater
يعتبر جهاز الRepeater أبسط أجهزة الربط في الشبكات, حيث يقتصر امكانية عمله على تكرار وتقوية كل ما يصل إليه من إشارات.
ماهو السبب الرئيسي لتقوية الاشارات ؟
السبب الرئيسي لتقوية الاشارات عن طريق جهاز repeater زيادة المسافة كابلات الشبكة, عندما تطول مسافة تمديد الكابلات يحدث وهن في الاشارة. لذلك نستخدم المكرر للحفاظ على قوة الاشارة المرسلة وحمايتها من التوهين الحاصل بسبب الضعف.
صورة توضيحية لجهاز المكرر repeater
جهاز التوجيه Router
لاشك ان الراوتر اهم الاجهزة الذي يجب ان تتوفر في الشبكة بشكل عام, لاسيما الشبكات الواسعة WAN. يعمل جهاز Router في الطبقة الثالثة network layer بهدف ربط الشبكات الكبيرة في الاماكن المختلفة من انحاء العالم.
الوظائف الاساسية لجهاز الراوتر هي التعامل مع العناوين المنطقية ip address, التوجيه بين مختلف الشبكات من خلال اختيار افضل المسارات لمرور البيانات من المرسل الى المستقبل. واختيار المسارات يعتمد على احدى بروتوكولات التوجيه منها (RIP,EIGRP,OSPF).
صورة توضيحية تبين لك شكل الراوتر Router
جهاز البوابة Gateway
ان جهاز البوابة يعتبر من أذكى ألاجهزة المستخدمة في ربط الشبكات, حيث يشتغل على جميع طبقات OSI Model, يتم تشغيل هذا الجهاز لربط شبكتين مختلفتين كليا.
نلاحظ ان جهاز Gateway يتشابه مع جهاز الراوتر , لكن جهاز الراوتر يتواجد في داخله Gateway كجزء من مكوناته.
ينقسم جهاز Gateway الى قسمين
- internal gateway : يتم استخدام هذا النوع لربط شبكتين مختلفتين في نفس المبنى, يكون الاختلاف في الشبكات من ناحية الايبي ip.
- external gateway : هذا النوع يقوم بربط الشبكات المختلفة تماما من حيث البنية التحتية "infrastructure" مثل ربط شبكة الجوال بشبكة الحاسوب.
صورة توضيحية لجهاز العبور Gateway
كرت الشبكة NIC
وهو اختصار لكلمة Network Interface Card عن طريق كرت الشبكة تستطيع نقل البيانات واستقبالها.يحتوي الكرت على MAC address فريد لا يمكنه ان يتكرر في العالم.
صورة توضيحية لشكل كرت الشبكة
