توسيع وربط الشبكات /كورسات/دورة الشبكات(الجزء الثالث)

دروس تعليم الشبكات,شرح درس اتساع الشبكات

إتساع الشبكات:          (EXPAND THE NETWORK )

من أهم الخصائص المعروفة عن الشبكات المحلية (LAN ) انها تكون موجودة فى مبنى واحد فقط وتعتمد على نوع معين من الكروت والكابلات .

ونتيجة لأن الشبكات المحلية عادة لها حدود معينة مثل طول الكابلات عدد محطات العمل التى ممكن أن تعمل على شبكة واحدة أيضاَ محدودة .

هذه القيود أو الحدود أدت إلى التفكير فيما يسمى أتساع الشبكات أو(EXPANSION OF NETWORK  )يمكن أن يتم بعدة طرق:

1- باستخدام مكبر (repeater ) وذلك لتوسيع الشبكة المحلية وذلك بوضع ( repeater ) لتكبير الموجة على الكابلات المستخدمة .

2- الكوبرى ( Bridge ) فهو يساعد على ربط شبكة محلية مع شبكة محلية اخرى  LAN - TO - LAN ) ).

3- (rooter ) هو عبارة عن إمتداد للكوبرى (Bridge ) وذلك لربط عدة شبكات محلية مع بعضها البعض على أن يقدم المسار الصحيح لل(packets ) التى تتحرك على الشبكة .

- توسيع وربط الشبكات المحلية : (Expanding finter connecting LANs ) فى هذا الجرء سوف يتم التحدث عن اسخدام

( repeater ,bridge, router abd gatway )

1- مكبر الموجة ( Repeater )

كما ذكرنا من قبل أن(Repeater)  يقوم بتكبير أو بتقوية الموجات على الكابلات لتسمح بتوسيع الشبكات المحلية عن العد الاقصى المسموح به من خلال الكابلات . ويتعامل ال (Repeater) مع المستوى رقم 1 فى مستويات الاتصال ( physical lager ) ولايقوم (Repeater) بعمل أى تغييرات  على الموجة المرسلة ولكنة فقط يقوم بتقوية الموجة ثم يعيد إرسالها مرة أخرى .وفيما يلى بعض المميزات التى يمتلكها  (Repeater) وهى :

أ-يستخدم فى أنظمة الكابلات الخطية ( Linear cable )  مثل (Ethernet )  وكذلك متاح استخدامه لتوسيع المسافة فى (token ring network )

ب- يعمل (Repeater)  على أخرى وهو ( physical lager ) .وليس له أى علاقة بالبروتوكول المستخدم ولا ( access methad ) وذلك لأنه فقط يقوم بتقوية الموجات وذلك لأرسالها عبر الكابلات .

ج- عادة يتم استخدام (Repeater) داخل مبنى وحيد .

د- سرعة الارسال التى يعمل بها (Repeater) وهى نفسها التى تعمل بها الشبكة المتصلة عليه .

هـ- سعر (Repeater) بين 1500 الى 3000 دولار أمريكى .

الكوبرى ( Bridge )

يسمح  ( Bridge ) بربط اثنين أو اكثر من الشبكات المحلية المختلفة . وايضا يسمح  ( Bridge ) بتقسيم الشبكات المحلية الكبيرة الى شبكتين منفصلين وذلك لتحسين الاداء ويتم ذلك من خلال وضع اثنين أو اكثر من كروت الشبكات ( Network card )  فى الخادم (Server )

يتم انشاء ( Bridge ) وذلكمن خلال تركيب اثنين أو اكثر من كروت الشبكات فى الخادم أو فى العمل المخصصة للعمل  ( Bridge ) وحيث أن  ( Bridge ) يسمح للمحطات العمل فى الشبكات المختلفة أن تتصل ببعضها وبالتالى هذا يؤدى الى ( Internet working ) .

والاسباب التالية توضح استخدام  ( Bridge )

1- لتوسيع أو لتكبير الشبكة عندما مصل الى الاحد الاقصى من طول الكابلات

2- لتلاشى الاختناقات التى تسبب بواسطة عديد من محطات العمل المرتبطة بشبكة وحيدة . وبالتالى فيمكن استخدام  ( Bridge ) ليقسم الشبكة الكبيرة الى اثنين أو اكثر من الشبكات المحلية .

3- لربط عدد من الشبكات المحلية المختلفة مع بعضها مثل ربط

(token ring &Ethernet )

ويعتبر   ( Bridge )يشبة ( router )  فى الوظائف الخاصة ( routing )  وذلك خاصة فى شبكات Novell .وعندما يتم تركيب  ( Bridge ) فى ( Network server ) فهذا يسمى

 Internal bridge )  ) وعندما يتم تركيبة فى محطة عمل على الشبكة فهذا يسمى (External bridge ) .

وعندما يتم تركيب  ( Bridge ) فأن كل شبكة يكون لها عنوان مختلف

 (distinct network address ) ويمكن تمثيل عنوان الشبكة كأنة اسم الشارع .وكل محطة عمل على الشبكة يكون لها عنوان مختلف  (distinct network address )يشبة برقم المنزل فى الشارع ويتم تخصيص أو تحديد عنوان الشبكة اثناء (I installation) . ويمكن أن يكون هناك فى الشبكة اكثر من ( server )  خادم وفى هذه الحالة فأن كل (server ) يكون له رقم داخلى (Ipx internal )  ليميز به (servers ) عن الاخرين .ويعمل ( Bridge )

 على مستوى ( data - link lager )  بحيث أن ( packets )  يمكن نقلها بين الانواع المختلفة من الكروت .

ويلاحظ ان ( data - link lager ) يتم تقسيمهم الى شقين وهما :

أ- logic link control(llc)

ب- Media Access Control(MAC)

أنواع  Bridge

يوجد انواع عديدة من Bridge والتى تعطى اسلوب متقدم وحيث للأدارة والتى تعتبر بالغة الأهمية عندما تكون الشبكة ذات خصم كبير ومن الصعب ادارتها أو عندما تكون الاداء على الشبكة بداء فى الاضمحلال نتيجة التحميل الزائد (over loading ) .

1- learning adaptive

معظم Bridges  المتاحة فى السوق تكون من النوع (learning Bridge ) والتى فيها تقوم محطات العمل ببت Broad casting  عنوانها (identification ) ثم يلتقطها Bridge ويقوم ببناء جدول بها هذه العناوين

2- Spanning tree bridges

اذا 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 وايقاف (cirevlar traffic ) وذلك من خلال عمل (disabling certain ) .

load balance bridges -3

ويعتبر bridges مناكثر الانواع سهرتا وذلك أنه يستخدم نفس ( Alogrithm )  المستخدم فى Spanning tree bridges وأيضا يستخدم ( dval link transfer packets )  والذى يؤدى الى تحسين الاداء فى Internet working ) . ).

3- Back bones

يعتبر Back bones من أهم أهدافه هو تحقيق سرعة لنقل البيانات عالية جدا ويستخدم فى ربط الخادم (servers )  مع بعضها البعض ليكونوا (internetworking).

من اهم خصائص Backbone  مايلى :

أ- يعتبر Back bones توصيلات ذات سرعة عالية ( high speed link )  مثل     (fiberoptics or coaxial cable )  

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

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

د- طول Back bones محدد ( short leugth cable )  وذلك فى حالة ربط ( servers )  مع بعضها البعض فى داخل مكان واحد وذلك لتسهيل السيطرة والادارة

هـ- ويمكن استخدام كابلات طويلة فى حالة وجود اكثر من مبنى بهم شبكات ومطلوب ربطهم مع بعضهم

وبالتالى فأن Back bones ماهو إلا كابل لتوصيل اثنين أو اكثر من خادم الشبكات مع بعضهم البعض . بينما (Bridge )  يمكن تكوينة من وضع اثنين أو اكثر من كروت الشبكاتين فى الخادم لربط شبكات أخرى مع هذه الشبكة . وايضا فأن Back bones يمكن أن يقوم بتقسيم الشبكة الكبيرة الى شبكات صغيرة وذلك لسهولة الادارة وتحقيق اعلى ( throughput ) .

Back bone for centralized Management

يساعد Back bones على تجميع server  فى مكان واحد بغرض تسهيل الادارة. ومثال على ذلك فـأنة يمكن وضع server  فى داخل هيئة أو منظمة فى مكان واحد وليكن قسم إدارة المعلومات بحيث أن العاملين فى هذا القسم يستطيعون تنفيذ السيطرة والتحكم فى هذه servers وبالتالى فأن الكابلات تخزن من ( servers ) لكل قسم حسب تنظيم العمل

مميزات استخدام ( Short Backbone)

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

2- تحقيق مستوى عالى من السرعة والامان وذلك بوضع (servers )  فى مكان واحد للحماية ضد السرقة أو الحرائق

3- عدم وضع (servers )   فى الاقسام الخاصة بها بحيث لايتم غلقها بدون علم مدير النظام وأيضا لمواجهة أى أعطال قد تحدث فى (servers )   

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

5- يستطيع مدير النظام عمل الاجراءات الخاصة به مثل Backop  بسهولة نتيجة وجود (servers )   فى مكان واحد

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

4- Routers

يوجد مميزات وعيوب لعملية توسيع الشبكات . من هذه المميزات هو وجود اكثر من مورد ( resources ) تصبح متاحة للأستخدام على الشبكة .الأتصالات بين المستخدمين قد تزداد ويمكن أن تكون فى مدينة ثم فى داخل منطقة ثم فى داخل الدولة ثم على مستوى العالم . ولكن العيوب هى صعوبة السيطرة والادارة ومتابعة المستخدمين على الشبكات ولكن الادارة والسيطرة قد تكون سهلة فى 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 ( rosters )  والذى يساعد على تقسيم الشبكات المحلية . وأيضا يساعد على توجيه أو اختيار انسب طريق لتسير فية البيانات بدون أن يحدث أى أختناقات .  

 يوجد ثلاث ( rosters ) لربط ثلاث شبكات مع بعضهما وفى هذه الحالة اذا حدث عطل فى الربط بين A,C يكون من خلال B  ويمكن استخدام ( routes ) لكل من (WAN &LAN )  ويقوم ( rosters ) بعملة والوظائف التى تؤدى من خلالة من خلال (Network loger ) وهذا يعنى أن عملية عنونة البيانات  packets ) ) يتم مراقبتها وتستخدم لادارة الشبكة .

مع( rosters ) فان تتحدث عن WAN  وكذلك الاتصال عن بعد                   (REMOTE COMMUNICATION LINKS )  ويستخدم ( rosters ) فى الشبكات الكبيرة لربط 20 شبكة أو اكثر مع بعضهم .عديد من ( rosters ) تصمم لدعم الاتصالات الاستراتيجية مثل X .25, T  ويمكن استخدام  ( rosters ) بدلا من Bridges  للأسباب الآتية :

1- عملية تنفيذ لل (packets )  متقدمة Advanced packet filtering is required

2- عملية ربط الشبكات  (internetwork )  يوجد فيها العديد من البروتوكولات المختلفة وتحتاج الى عملية (filter traffic )  مع بروتوكول معين

3- استخدام اسلوب ( intelligent routing )  لتحسين الاداء .ويوجد فى( intelligent routing)   امكانية لتحديد أنسب مسار للبيانات يقوم (router )  بأختيار البيانات الخاصة (routing ) الموجودة داخل كل ( packets )  ولأن (router ) يأخذ عنوان على الشبكة مثله مثل أى جهاز أخر على الشبكة فأن (router ) به إمكانيات لتوجيه ؤ الى الشبكة مباشرة . وتستطيع إدارة (router ) من أى مكان على الشبكة ويمكن أن يكون (router ) يعمل بأستخدام بروتوكول معين أو يكون له عدة بروتوكولات ويسمى (multiple protocol router ) . فى حالة (specific protocol router ) يستطيع (router ) ان يستقبل نوع واحد من ( packets ) والانواع الاخرى يقوم برفضها . وكذلك (multiple protocol router ) يقوم باستقبال كل أنواع ( packets ) ولكنة بطيء والسعر عالى . ويستخدم هذا النوع فى الشبكات التى تتضمن عديد منالانظمة وبالتالى عديد من البروتوكولات . ويسمح (router ) أيضا بتقسيم الشبكة الى (logical Networs ) والتى من السهل إدارتها ويقوم (routers ) بأرسال البيانات على أنسب مسار والذى يعنى أقل تكلفة والاسرع واكثر مباشرة ويجب مراعات بعض النقاط وذلك عند شراء (router ) منها توافق techniques  المستخدم فى (routers ) وكذلك توافق ( protocols )  مع بعضها البعض . مثال على ذلك بعض (router ) تستخجم اسلوب معين لضغط البيانات (data compression )  لزيادة سرعة نقل البيانات فلابد أن يكون (routers ) الاخرى تعرف هذا الاسلوب المستخدم فى الضغط وهناك بعض انواع (routers ) الشهيرة منها :

               1.   advenced computer communecation ; santa barbara  ca

               2.   cisco system ; menolo park,ca

               3.   gateway communication ; irvine , ca

               4.   retixcorp ; santa monica , ca

               5.   proteon; westborough ,ma

GATEWAY :

هى نقطة اتصال وتحويل بين البروتوكولات المستخدمة . ربط NETWARK LAN مع  IBM  خق يثؤ مثال على ذلك . وعندما يتم ربط (  MAINFRAME OR MINI COMPUTER ) مع شبكة محلية ( LAN ) خلال GATEWAY  فأن مستخدمى محطات العمل تستطيع الوصول إلى النظام المتاح .

 ومن خلال GATEWAY   يستطيع أى  مستخدم على (  lan ) الحصول على معلومات أو برامج من النظام المضيف (  host system ) وأنظمة تشغيل الشبكات تفر أمكانيات عديدة بخصوص (  gateway ) منها :

 1- ربط  lan - to -host

 2- ربط  lan - to - lan  

 3- الأتصال عن بعد   remote lan access service

 4- مستخدمى 0  dos or windows or  os/2 or unix ) يستطيع الوصول إلى (  main frame )

الأتصال عن بعد :  making remote connection

هناك وسائل عديدة لتحقيق الأتصال عن بعد منها أنظمه التليفونات أو الميكرواف (  micro wave ) أو الأقمار الصناعية . وبأستخدام أحد هذه الوسائل يستطيع المستخدم الوصول إلى شبكة محلية (  lan ) من خلال  حاسب خاص به فى المنزل أو أى مكان آخلر . فى هذا الجزء سوف يتم التعرض إلى الأساليب الخاصة بتحقيق الأتصال عن بعد . وفيما يلى الطرق والأساليب المستخدمة لتحقيق  إتصال عن بعد .

    1- خطوط التليفونات (  pstn )

    2- خطوط نقل البيانات ( pdn )

    3- خطوط نقل رقمية ذات سرعات عالية (  digital data service )

الأتصال عن بعد من خلال محطات العمل :

يمكن تحقيق إتصال عن بعد  بأستخدام محطات عمل (  work station ) للوصول إلى شبكة محلية (  lan ) معينة وذلك للحصول على معلومات من هذه الشبكة ومن ضمن الأجهزة المستخدمة أيضا هو جهاز (  modem ) وكذلك خط تليفون   dail up

ويجب الاخذفى الاعتبار كل من عنصرى تأمين البيانات وكذلك سرعة إرسال البيانات . فنوجد بعض الشبكات تقدم وسائل تأمين مثل إعطاء كل مستخدم اسم تعريف وكلمة مرور (user id , password )  وأيضا هناك وسيلة أخرى ما تسمى (call back )  وهى عبارة عن بعد تحقيق إتصال من خلال المستخدم البعيد يتم فصل هذا الاتصال ويعاد طلب المستخدم مرة اخرى من خلال وسائل الاتصال المتاحة بالشبكة المحلية . بالنسبة للبرمجيات اللازمة لتحقيق الاتصال عن بعد من خلال محطات العمل للوصول الى الشبكة المحلية وكأن محطة العمل متصلة بالشبكة المحلية مباشرة مثلها مثل محطات العمل المربوطة على الشبكة وهناك عديد من هذه البرامج مثل (pc - any- ware ) .

- تحقيق الاتصال عن بعد بين شبكتين (  LAN - TO - LAN )

LAN - TO - LAN REMOTE CONNECTIONS

يمكن تحقيق الاتصال عن بعد بين شبكتين (  LAN - TO - LAN ) بحيث يتحقق المشاركة فى الملفات بين محطات العمل الموجود على الشبكتين وكذلك تبادل البريد الالكترونى بينهم وكما هو موضح بالشكل .   ( يوجد رسم )

عندما يتم تحقيق الاتصال بين شبكتين فى هذه الحالة يوجد اكثر ممن مستخدم فى نفس الوقت فى حاجة للوصول الى الشبة الاخرى . وفى مثل هذه الحالة سوف تكون هناك الحاجة لاستخدام خطوط ربط ذات سرعة عالية .

- أنواع الربط TYPES OF CONNECTION

سرعة خط الربط تحدد نوع المطلوب لذلك .معظم أجهزة MODEM  سرعتها تتراوح بين 9600 الى 28,800 ب/ثوتعتبر غير كافية لربط شبكات مع بعضها البعض . وهناك عديد من الطرق الاخرى فى الأجزاء التالية :                          

packet - switching Networks        

تعتمد هذه الطريقة على مشاركة خطوط الربط بين محطات العمل بحيث يصبح خط الربط متاح لاكثر من مستخدم فى نفس القت وهذا يؤدى الى استخدام أمثل للخطوط . ويتم تقسيم الرسالة الصوتية أو الرسالة الشخصية الى عديد من packet والتى يتم إرسالها خلال الشبكة . وبالتالى يحدث أن packet تسير على خطوط الربط مع بعضها البعض ولكن يجوز أن يكون مصادرها مختلفة وكذلك جهة الوصول مختلفة . وفى وفى وحدة الاستقبال يقوم بعمل تجميع وترتيب لهذه packet ليكون الرسالة المرسلة من وحدة الاستقبال .

ويمكن استخدام هذا الاسلوب المعتمد على (packet - switching ) ليكون مايسمى ( internetworking ) وهناك بروتوكول عالمى يسمى  x.25 يستخدم فى نظام (packet - switching ) . وسرعة الموديم التى يمكن أن تستخدم فى مثل هذه الشبكات قد تصل الى سرعة 64 ك ب/ ث .

- DDS DIRECT DIGITAL SERVEICE

تعمل الشبكات التى تعمل بهذا النظام على سرعة 56 ك ب /ث فى الولايات المتحدة &64 ك ب /ث فى اوربا . وتعتبر DDS اكثر استمرارية فى العمل ولكن تكلفتها اكثر من x.25 السابقة

- T 18  T3 LINKS

تعتبر هذه الخطوط خطوط رقمية ذات سرعات عالية (HIGH SPEED DIGITAL ) تستخدم لتحسين الاداء فى الربط بين الشبكات . حيث أن T1 تصل الى سرعة 1,5 ميجا ب/ث فى الولايات المتحدة  وفى أوروبا تصل الى 2,048 ميجا ب/ث أما بالنسبة T3 فتصل سرعتها الى 45 ميجا ب/ث