ما هي شبكة الحاسوب؟

الكمبيوتر الحديث هو أعجوبة تكنولوجية. إنها تعمل على رقائق صغيرة من السيليكون ، كل منها محفور بتصميمات صغيرة بما يكفي للقياس بالنانومتر. يمكن نقل كميات هائلة من البيانات في غمضة عين ، في حين أن البيانات التي كانت ستملأ غرفة قبل بضعة عقود فقط يمكن أن تناسب راحة يدك. بقدر ما تستطيع هذه الأجهزة ، بالنسبة للمستخدم العادي ، أن يكون الكمبيوتر بمفرده محدودًا جدًا. الشيء الرئيسي الذي يجعل علامة الكمبيوتر الحديثة هو اتصال الشبكة ، وتحديداً بالإنترنت.

ما هي الشبكة؟

الشبكة عبارة عن مجموعة من أجهزة الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر الأخرى التي يمكنها الاتصال معًا في نظام مشترك ولكنه مغلق بشكل أساسي. يمكن توصيل هذه الشبكات ، مما يسمح بمشاركة البيانات بشكل أكبر. الإنترنت هو المظهر النهائي لهذا. إنها نتيجة اتصال العديد من الشبكات في جميع أنحاء العالم.

يمكن أن يكون لديك أجهزة المستخدم النهائي مثل الكمبيوتر أو الكمبيوتر المحمول أو الهاتف الذكي داخل شبكة. يمكنك أيضًا الحصول على ملحقات مثل الطابعات والأجهزة المنزلية الذكية وخوادم الملفات. يمكن لخوادم الملفات أن تخدم تطبيقات كبيرة ومعقدة تمكن صفحات الويب.

التخطيط النموذجي للشبكة المنزلية هو أن يتصل كل جهاز بجهاز شبكة معين يسمى جهاز التوجيه. يقوم جهاز التوجيه بتوجيه حركة المرور داخليًا حول الشبكة. كما أنه يقع على حدود الشبكة ويمكنه التواصل مع الشبكات الأخرى إذا كان متصلاً. إذا كانت هذه الشبكات متصلة بالإنترنت ، يمكن لكل مضيف على الشبكة المنزلية الوصول إلى الإنترنت.

يمكن أن يكون هناك العديد من الشبكات "الأصغر" التي تحتوي على أجهزة مستخدم كبيرة في الشبكات الكبيرة والتي قد توجد في بيئات المؤسسات. يمكن بعد ذلك توصيلها عبر شبكات العمود الفقري التي قد تحتوي على أجهزة توجيه فقط عليها ، أو قد تحتوي على خوادم أيضًا.

توصيل شبكة

يتطلب توصيل الشبكة وجود شكل من أشكال معيار الاتصال. في الشبكات الحديثة ، يتم توصيل معظم الأجهزة عبر Ethernet أو Wi-Fi. إيثرنت هو معيار سلكي يستخدم الكابلات الكهربائية. Wi-Fi هو معيار لاسلكي يستخدم موجات الراديو للتواصل. تعتبر اتصالات الألياف الضوئية قياسية بشكل معقول ، على الرغم من أنها في البيئات عالية السرعة بشكل أساسي مثل مراكز البيانات ، لأنها توفر قيودًا أعلى لعرض النطاق الترددي. تقوم اتصالات الألياف الضوئية بترميز البيانات في إشارات الليزر المرسلة عبر سلك زجاجي رفيع. بفضل الانكسار ، يتم حجز الضوء داخل الألياف.

تتوفر العديد من الخيارات الأخرى ، بما في ذلك استخدام إشارات الميكروويف للتواصل مع الأقمار الصناعية المتزامنة مع الأرض. يمكن أن تعمل الروابط من نقطة إلى نقطة باستخدام الضوء المرئي أو غير المرئي إذا كان لديها خط رؤية مباشر. حتى أن هناك مزحة معيار كذبة أبريل لـ "IP over Avian Carriers" التي تحدد طريقة الاتصال عبر الحمام الزاجل ، على الرغم من أننا لا نوصي باستخدام هذا.

الاعتبارات

يتطلب توجيه حركة المرور عبر شبكة واحدة تصميم نظام عنونة يمكنه تحديد المضيفين الفرديين. تصبح هذه العملية أكثر تعقيدًا عند التعامل مع مجموعات من الشبكات. تسمح بروتوكولات التوجيه لأجهزة التوجيه بالاتصال فيما بينها لإبلاغ الآخرين بأنه يمكنهم توجيه حركة المرور إلى مواقع أخرى.

في بعض الأحيان ، قد تكون سعيدًا بإرسال البيانات بتنسيق نص عادي. هذا يعني أن أي شخص في وضع يسمح له باعتراض البيانات يمكنه تحديد ما تم إرساله بشكل تافه. إذا قاموا باعتراض البيانات في الوقت الفعلي ، فيمكنهم تعديلها حسب الرغبة. لمزيد من البيانات الحساسة ، هناك حاجة إلى الأمان. تسمح بروتوكولات التشفير لجهازين بالتفاوض على اتصال آمن بينهما ، حتى إذا كانت الأجهزة التي يتصلان بها لا يمكن الوثوق بها.

يكون التشفير مفيدًا أيضًا إذا كنت ترغب في إعداد شبكة حيث يتم توصيل الأجهزة مباشرة. تسمح لك VPN أو الشبكة الافتراضية الخاصة بإعداد اتصال مشفر بين جهازين. يمكنهم بعد ذلك التواصل عبر هذا الرابط كما لو كان اتصالاً منفردًا وليس سلسلة من الاتصالات. يمكن لهذا أيضًا توصيل الشبكات الكبيرة حتى لو كانت المسافات البعيدة تفصل بينها.

مؤشرات الأداء الرئيسية

النطاق الترددي هو عمومًا الرقم الأكثر اقتباسًا عندما يتعلق الأمر بأداء الشبكة. بشكل عام ، هذا منطقي. كلما زادت البيانات التي يمكن نقلها عبر الشبكة ، كان ذلك أفضل. في بعض الحالات ، على الرغم من ذلك ، يكون هناك إحصاء آخر ، وهو زمن الانتقال ، مهم بنفس القدر أو حتى أكثر أهمية. الكمون هو مقياس للتأخير. عادةً ما يقيس الوقت الذي تستغرقه رسالة صغيرة لإرسالها من جهاز إلى آخر.

ومع ذلك ، قد يكون من المفيد أيضًا مراعاة النطاق الترددي ووقت الاستجابة عند التعامل مع كميات كبيرة جدًا من البيانات. يمكن لسيارة مليئة بمحركات الأقراص الثابتة نقل كمية كبيرة من البيانات بسرعة. على الرغم من ضعف وقت الاستجابة ، إلا أن "وقت الإرسال" الإجمالي يمكن أن يتفوق بشكل كبير على سرعات الإنترنت. وقد أدى ذلك إلى عبارة "لا تقلل أبدًا من عرض النطاق الترددي لشاحنة مليئة بالأقراص الصلبة". وقد أظهرت بطاقات microSD المحزمة أيضًا هذا التأثير على الحمام الزاجل. ومع ذلك ، فقد أثيرت شكاوى من أن هذا لا يتوافق مع معيار النكتة المذكورة أعلاه ، والتي تم توحيد الملاحظات الورقية فقط.

تعد جودة الخدمة وازدحام الشبكة ومرونة الشبكة مشكلة لموفري الشبكة أكثر من المستخدمين المنزليين. حتى إذا كان النطاق الترددي جيدًا بشكل عام ، فقد يؤدي انخفاض جودة الخدمة إلى حدوث مشكلات في الشبكة في الأوقات الأساسية. تمتلك وسائط النقل مثل كبلات الإيثرنت حدًا لمقدار البيانات التي يمكن نقلها في وحدة زمنية معينة. إذا كان هناك ارتفاع كبير في حركة المرور ، فقد يصبح الاتصال مثقلًا ، مما يؤثر على خدمة الجميع. من حين لآخر ، يمكن أن تفشل الأجهزة والأنظمة. يمكن للنظام المرن التعامل مع بعض الإخفاقات دون أي اضطراب كبير.

خاتمة

الشبكة عبارة عن مجموعة من أجهزة الحوسبة المتصلة. عادة ما تكون الشبكات محلية فعليًا ، على الرغم من أنه يمكن تكوين الشبكات الافتراضية عبر شبكة أكثر شمولاً لجعلها تبدو وكأنها شبكتان بعيدتان فعليًا مرتبطان ارتباطًا مباشرًا. تتطلب الشبكات مجموعة من المعايير المادية والمنطقية لتسهيل الاتصالات. بينما يتم تنفيذ بعض تكوينات الشبكة بشكل مخصص ، فإن معظمها يشتمل على جهاز توجيه. جهاز التوجيه هو النقطة المركزية والحافة للشبكة. يمكن لجميع الأجهزة الموجودة على الشبكة الاتصال بها ، على الرغم من أنها ليست بالضرورة متصلة بشكل مباشر. قد يوفر جهاز التوجيه بعد ذلك الوصول إلى الشبكات الأخرى ، عادةً الإنترنت.