👇🏻قم بالنزول الى اخر المقالة لتحميل المحاضرات👇🏻
نظرة عامة على شبكات الكمبيوتر
يمكن أن تتضمن عقد شبكة الكمبيوتر أجهزة الكمبيوتر الشخصية أو الخوادم أو
أجهزة الشبكات أو غيرها من المضيفين المتخصصين أو ذوي الأغراض العامة. يتم
تحديدها بواسطة عناوين الشبكة ، وقد يكون لها أسماء مضيفين. تعمل أسماء
المضيفين كتسميات لا تنسى للعقد ، ونادرا ما يتم تغييرها بعد التعيين الأولي.
تعمل عناوين الشبكة على تحديد موقع العقد وتحديدها بواسطة بروتوكولات الاتصال
مثل بروتوكول الإنترنت.
تصنيف شبكات الكمبيوتر
يمكن تصنيف شبكات الكمبيوتر حسب العديد من المعايير ، بما في ذلك وسيط
الإرسال المستخدم لنقل الإشارات ، وعرض النطاق الترددي ، وبروتوكولات
الاتصالات لتنظيم حركة مرور الشبكة ، وحجم الشبكة ، والطوبولوجيا ، وآلية
التحكم في حركة المرور ، والنية التنظيمية.
تدعم شبكات الكمبيوتر العديد من التطبيقات والخدمات، مثل الوصول إلى شبكة
الويب العالمية، والفيديو الرقمي، والصوت الرقمي، والاستخدام المشترك لخوادم
التطبيقات والتخزين، والطابعات، وأجهزة الفاكس، واستخدام تطبيقات البريد
الإلكتروني والمراسلة الفورية.
تاريخ تطور شبكات الكمبيوتر
يمكن اعتبار شبكات الكمبيوتر فرعا من فروع علوم الكمبيوتر وهندسة الكمبيوتر
والاتصالات السلكية واللاسلكية ، لأنها تعتمد على التطبيق النظري والعملي
للتخصصات ذات الصلة. تأثرت شبكات الكمبيوتر بمجموعة واسعة من التطورات
التكنولوجية والمعالم التاريخية.
في أواخر 1950s ، تم بناء شبكة من أجهزة الكمبيوتر لنظام رادار البيئة
الأرضية شبه التلقائي للجيش الأمريكي باستخدام مودم Bell 101. كان أول مودم
تجاري لأجهزة الكمبيوتر ، أصدرته شركة AT&T Corporation في عام 1958. سمح
المودم بنقل البيانات الرقمية عبر خطوط الهاتف العادية غير المشروطة بسرعة
110 بت في الثانية.
في عام 1959 ، قدم كريستوفر ستراتشي طلب براءة اختراع لتقاسم الوقت وبدأ جون
مكارثي أول مشروع لتنفيذ تقاسم الوقت لبرامج المستخدمين في معهد ماساتشوستس
للتكنولوجيا. ونقل ستراتشي المفهوم إلى ج. س. ر. ليكليدر في مؤتمر اليونسكو
الافتتاحي لمعالجة المعلومات في باريس في ذلك العام. كان لمكارثي دور فعال في
إنشاء ثلاثة من أقدم أنظمة تقاسم الوقت.
في عام 1959 ، اقترح أناتولي كيتوف على اللجنة المركزية للحزب الشيوعي
للاتحاد السوفيتي خطة مفصلة لإعادة تنظيم السيطرة على القوات المسلحة
السوفيتية والاقتصاد السوفيتي على أساس شبكة من مراكز الحوسبة. تم رفض اقتراح
كيتوف ، كما كان في وقت لاحق مشروع شبكة إدارة اقتصاد OGAS لعام 1962.
في عام 1960 ، تم تشغيل نظام حجز شركات الطيران التجارية شبه التلقائي لبيئة
أبحاث الأعمال عبر الإنترنت باستخدام جهازي كمبيوتر مركزي متصلين.
شبكة الكمبيوتر بين المجرات
في عام 1963 ، أرسل J. C. R. Licklider مذكرة إلى زملائه في المكتب لمناقشة
مفهوم "شبكة الكمبيوتر بين المجرات" ، وهي شبكة كمبيوتر تهدف إلى السماح
بالاتصالات العامة بين مستخدمي الكمبيوتر.
طوال 1960s ، طور بول باران ودونالد ديفيز بشكل مستقل مفهوم تبديل الحزم لنقل
المعلومات بين أجهزة الكمبيوتر عبر الشبكة. كان ديفيز رائدا في تنفيذ هذا
المفهوم. واستخدمت شبكة NPL، وهي شبكة محلية في المختبر الفيزيائي الوطني،
سرعة خط تبلغ 768 كيلوبت/ثانية، ووصلات T1 عالية السرعة في وقت لاحق.
في عام 1965 ، قدمت Western Electric أول مفتاح هاتف يستخدم على نطاق واسع
والذي نفذ التحكم في الكمبيوتر في نسيج التبديل.
في عام 1969 ، تم توصيل العقد الأربع الأولى من ARPANET باستخدام دوائر 50
كيلوبت / ثانية بين جامعة كاليفورنيا في لوس أنجلوس ومعهد ستانفورد للأبحاث
وجامعة كاليفورنيا في سانتا باربرا وجامعة يوتا. في أوائل 1970s ، قام
ليونارد كلاينروك بعمل رياضي لنمذجة أداء الشبكات المبدلة بالحزم ، والتي
دعمت تطوير ARPANET. عمله النظري على التوجيه الهرمي في أواخر 1970s مع
الطالب فاروق كامون لا يزال حاسما لتشغيل الإنترنت اليوم.
في عام 1972 ، تم نشر الخدمات التجارية لأول مرة على شبكات البيانات العامة
في أوروبا ، والتي بدأت باستخدام X.25 في أواخر 1970s وانتشرت في جميع أنحاء
العالم.
في عام 1973 ، كانت شبكة CYCLADES الفرنسية أول من جعل المضيفين مسؤولين عن
التسليم الموثوق للبيانات ، بدلا من أن تكون هذه خدمة مركزية للشبكة نفسها.
الايثرنت Eathernet
في عام 1973 ، كتب روبرت ميتكالف مذكرة رسمية في زيروكس بارك يصف إيثرنت ،
وهو نظام شبكات كان يعتمد على شبكة ألوها ، التي تم تطويرها في 1960s من قبل
نورمان أبرامسون وزملاؤه في جامعة هاواي. في يوليو 1976 ، نشر روبرت ميتكالف
وديفيد بوغز ورقتهما البحثية "Ethernet: تبديل الحزم الموزعة لشبكات
الكمبيوتر المحلية" وتعاونا في العديد من براءات الاختراع التي تم تلقيها في
عامي 1977 و 1978.
العمل عبر الانترنت
في عام 1974 ، نشر فينت سيرف ويوجين دلال وكارل صن شاين مواصفات بروتوكول
التحكم في الإرسال ، صاغوا مصطلح الإنترنت كاختصار للعمل عبر الإنترنت.
في عام 1976 ، أنشأ جون ميرفي من شركة Datapoint Corporation ARCNET ، وهي
شبكة تمرير رمزية استخدمت لأول مرة لمشاركة أجهزة التخزين.
في عام 1977 ، تم نشر أول شبكة ألياف لمسافات طويلة من قبل GTE في لونغ بيتش
، كاليفورنيا.
في عام 1977 ، تم تطوير Xerox Network Systems بواسطة Robert Metcalfe و
Yogen Dalal في Xerox.
في عام 1979 ، تابع روبرت ميتكالف جعل الإيثرنت معيارا مفتوحا.
في عام 1980 ، تمت ترقية Ethernet من بروتوكول 2.94 ميجابت / ثانية الأصلي
إلى بروتوكول 10 ميجابت / ثانية ، والذي تم تطويره بواسطة رون كرين وبوب
غارنر وروي أوغوس ويوجين دلال.
وفي عام 1995، زادت سعة سرعة الإرسال لشبكة إيثرنت من 10 ميغابت/ثانية إلى
100 ميغابت/ثانية. بحلول عام 1998 ، دعمت Ethernet سرعات إرسال تبلغ 1 جيجابت
/ ثانية. بعد ذلك ، تمت إضافة سرعات أعلى تصل إلى 400 جيجابت / ثانية. كان
توسيع نطاق Ethernet عاملا مساهما في استمرار استخدامه.
كانت الشبكات المتراكبة موجودة منذ اختراع الشبكات عندما تم توصيل أنظمة
الكمبيوتر عبر خطوط الهاتف باستخدام أجهزة المودم قبل وجود أي شبكة بيانات.
المثال الأكثر لفتا للنظر على شبكة التراكب هو الإنترنت نفسه. تم بناء
الإنترنت نفسه في البداية كتراكب على شبكة الهاتف. دراسات التوجيه المرن
وجودة الخدمة ، من بين أمور أخرى.
روابط الشبكة
تشمل وسائط الإرسال المستخدمة لربط الأجهزة لتشكيل شبكة كمبيوتر الكابلات
الكهربائية والألياف البصرية والمساحة الحرة. في نموذج OSI ، يتم تعريف
برنامج التعامل مع الوسائط في الطبقتين 1 و 2 - الطبقة المادية وطبقة ارتباط
البيانات.
تعرف عائلة معتمدة على نطاق واسع تستخدم وسائط النحاس والألياف في تكنولوجيا
شبكة المنطقة المحلية باسم Ethernet. يتم تعريف معايير الوسائط والبروتوكول
التي تتيح الاتصال بين الأجهزة المتصلة بالشبكة عبر Ethernet بواسطة IEEE
802.3. تستخدم معايير الشبكة المحلية اللاسلكية موجات الراديو ، بينما يستخدم
البعض الآخر إشارات الأشعة تحت الحمراء كوسيلة إرسال. يستخدم اتصال خط الطاقة
كابلات الطاقة في المبنى لنقل البيانات.
الشبكات السلكية
تستخدم الفئات التالية من التقنيات السلكية في شبكات الكمبيوتر. حيث يستخدم
الكابل المحوري على نطاق واسع لأنظمة تلفزيون الكابل ومباني المكاتب ومواقع
العمل الأخرى لشبكات المنطقة المحلية. تتراوح سرعة الإرسال من 200 مليون بت
في الثانية إلى أكثر من 500 مليون بت في الثانية.
وتستخدم تكنولوجيا G.hn لقطاع تقييس الاتصالات الأسلاك المنزلية القائمة
لإنشاء شبكة محلية عالية السرعة.
يتم استخدام الكابلات الزوجية الملتوية لشبكة إيثرنت السلكية وغيرها من
المعايير. يتكون عادة من 4 أزواج من الكابلات النحاسية التي يمكن استخدامها
لكل من نقل الصوت والبيانات. يساعد استخدام سلكين ملتويين معا على تقليل
الحديث المتبادل والحث الكهرومغناطيسي. تتراوح سرعة الإرسال من 2 ميجابت /
ثانية إلى 10 جيجابت / ثانية. تأتي كابلات الزوج الملتوية في شكلين: زوج
ملتوي غير محمي وزوج ملتوي محمي. يأتي كل نموذج في عدة تصنيفات للفئات ،
مصممة للاستخدام في سيناريوهات مختلفة.
الالياف الضوئية
الألياف الضوئية هي ألياف زجاجية. يحمل نبضات من الضوء تمثل البيانات عبر
الليزر ومكبرات الصوت البصرية. بعض مزايا الألياف البصرية على الأسلاك
المعدنية هي فقدان انتقال منخفض للغاية ومناعة ضد التداخل الكهربائي.
باستخدام تعدد الإرسال بتقسيم الموجات الكثيفة ، يمكن للألياف البصرية أن
تحمل في وقت واحد تيارات متعددة من البيانات على أطوال موجية مختلفة من الضوء
، مما يزيد بشكل كبير من معدل إرسال البيانات إلى ما يصل إلى تريليونات
البتات في الثانية. يمكن استخدام الألياف البصرية لفترات طويلة من الكابلات
التي تحمل معدلات بيانات عالية جدا ، وتستخدم لكابلات الاتصالات تحت سطح
البحر لربط القارات. هناك نوعان أساسيان من الألياف البصرية ، الألياف
البصرية أحادية الوضع والألياف البصرية متعددة الأوضاع. تتمتع الألياف أحادية
الوضع بميزة القدرة على الحفاظ على إشارة متماسكة لعشرات أو حتى مائة
كيلومتر. الألياف متعددة الأوضاع أرخص في الإنهاء ولكنها تقتصر على بضع مئات
أو حتى بضع عشرات من الأمتار فقط ، اعتمادا على معدل البيانات ودرجة الكابل.
تعليقات
إرسال تعليق
شكرا لك على تواصلك معنا ...