هندسة الشبكة: المعنى والأنواع والأمثلة

تتيح لنا بنية الشبكة الوصول إلى المعرفة اللانهائية في راحة أيدينا. بواسطته ، يمكننا الوصول بسرعة إلى أي موقع ويب والعثور على المعلومات التي نحتاجها ببعض الضربات الشديدة. غالبًا ما نأخذ الآليات المعقدة والمدهشة - الأسلاك والكابلات والخوادم - التي تمكننا من كل ذلك كأمر مسلم به لأنها مريحة للغاية. 

هذه هي الفكرة الأساسية وراء بنية الشبكة. إنه النقل الفعال للبيانات من جهاز كمبيوتر إلى آخر. إنها فكرة مهمة لها تأثير كبير على تشغيل الأعمال التجارية باستخدام مكون عبر الإنترنت. لنبدأ بتعريف بنية الشبكات.

ما هي بنية الشبكة؟

تشير بنية الشبكة إلى التخطيط المنطقي والهيكلية للشبكة. يشرح القواعد التي تحكم نقل البيانات بين أجهزة الشبكة وكيفية اتصال الأجهزة ببعضها البعض. اعتمادًا على هدف الشبكة ونطاقها ، هناك طرق مختلفة لتصميم بنية الشبكة. شبكات المنطقة الواسعة (WAN) ، على سبيل المثال ، عبارة عن مجموعة من الشبكات المترابطة التي تغطي في كثير من الأحيان مسافات كبيرة. ستكون بنية شبكتها مختلفة تمامًا عن شبكة المنطقة المحلية (LAN) لفرع المكتب الأصغر. 

لذلك ، يعد تخطيط بنية الشبكة أمرًا ضروريًا لأنه إما يحسن أداء النظام أو يقلل منه. على سبيل المثال ، يمكن أن ينتج تباطؤ الشبكة عن اختيار وسيط أو جهاز إرسال غير صحيح لتحميل خادم متوقع محدد.

علاوة على ذلك ، يمكن أن تساعد بنية الشبكة في الأمن أيضًا ، والتي أصبحت أكثر أهمية مع اتصال المزيد من أجهزة المستخدم بالشبكة. يجب أن يدعم تصميم الشبكة وبروتوكولاتها تحديد المستخدم والترخيص الفوري والفعال. يستخدم نموذج ربط الأنظمة المفتوحة ، أو OSI ، في غالبية معماريات الشبكات. من التجريد الأدنى إلى الأعلى ، يقسم هذا النموذج المفاهيمي مهام الشبكة إلى سبع طبقات منطقية. على سبيل المثال ، تتعامل الطبقة المادية مع توصيلات الأسلاك والكابلات الخاصة بالشبكة. تعد واجهات برمجة التطبيقات (واجهات برمجة التطبيقات) التي تتعامل مع ميزات خاصة بالتطبيق مثل الدردشة ومشاركة الملفات جزءًا من الطبقة العليا ، طبقة التطبيق. 

لاحظ أنه من خلال فصل مناطق المشكلات عن بعضها البعض ، يسهل نموذج OSI استكشاف أخطاء الشبكة وإصلاحها بسهولة. 

ما هي هندسة الشبكات والأمثلة؟

دعونا نفحص كيفية عمل بنية الشبكة في الاستخدام الفعلي. دعنا نستخدم مثال شركة تصنيع لها مواقع عديدة في جميع أنحاء العالم.

سيكون لكل مكان شبكته ، مثل المصنع. من المحتمل أن تُستخدم حوسبة الحافة في منشأة التصنيع إذا كانت أجهزتها تحتوي على مستشعرات إنترنت الأشياء (IoT). سيتم استخدام WiFi لتوصيل هذه المستشعرات إما بخادم في الموقع أو بجهاز بوابة حافة. يمكن أن يقبل هذا أيضًا أجهزة المستخدم من المصنع ، مثل الهواتف المحمولة ومحطات عمل الموظفين. 

لذلك ، سيتم بعد ذلك توصيل شبكة الشركة الواسعة (WAN) بهذه الشبكات الصغيرة ، باستخدام بنية العميل / الخادم بشكل متكرر. يوجد الخادم المركزي في كثير من الأحيان في مقر الشركة ، على الرغم من أن الخادم في السحابة يعد أيضًا خيارًا في هذه الأيام. ومع ذلك ، يمكن لمديري الشبكات في المقر الرئيسي مراقبة البنية التحتية لشبكة WAN بالكامل والتحكم فيها. 

أخيرًا ، من خلال اتصال النطاق العريض الخاص بمزود الخدمة ، يتم أيضًا ربط WAN الخاص بالمؤسسة بالإنترنت. 

 ما هي بنية الشبكة وأنواعها؟ 

هناك نوعان رئيسيان من معماريات الشبكة:

# 1. هندسة الند للند

يُعطى كل جهاز على شبكة نظير إلى نظير مهمة لإكمالها. بالإضافة إلى ذلك ، لا يوجد تسلسل هرمي حقيقي في هذه الشبكة ؛ يتم التعامل مع جميع أجهزة الكمبيوتر على قدم المساواة ولها نفس حقوق الوصول إلى جميع الموارد التي تقدمها. سيعمل كل كمبيوتر متصل بهذه الشبكة كخادم للملفات المخزنة عليه ، ليحل محل الحاجة إلى خادم مركزي ليكون بمثابة محرك أقراص مشترك. 

إيجابيات شبكة الند للند

• لا يحتاج إلى خادم مخصص ، مما يجعله أقل تكلفة.
• ستستمر أجهزة الكمبيوتر الأخرى المتصلة بالشبكة في العمل حتى إذا توقف المرء عن العمل.
• نظرًا لأن أنظمة التشغيل الحديثة تحتوي على دعم مدمج ، فإن التثبيت والإعداد أمر بسيط للغاية.

سلبيات شبكة الند للند

• يجب أن يحتوي كل جهاز كمبيوتر على نسخ احتياطية للأمان والبيانات.
• أصبحت مشكلات الأداء والأمان والوصول إشكالية للغاية مع ارتفاع عدد أجهزة الكمبيوتر على شبكة P2P.

# 2. العميل / هندسة الخادم

بنية خادم العميل هي بنية شبكة كمبيوتر حيث يستخدم العديد من العملاء (المعالجات عن بُعد) خادمًا مركزيًا لتوفير الخدمات لهم (الكمبيوتر المضيف). يعمل الكمبيوتر المركزي القوي للغاية (الخادم) كمحور يمكن لأجهزة الكمبيوتر أو محطات العمل الأخرى (العملاء) الاتصال بها في شبكة عميل / خادم. دماغ النظام ، يدير هذا الخادم الموارد ويوزعها على أي عميل يطلبها. 

إيجابيات شبكة العميل / الخادم

• من خلال الخادم ، تتم إدارة الموارد وأمن البيانات. 
• لا يقتصر على عدد قليل من أنظمة الكمبيوتر. 
• يمكن الوصول إلى الخادم من أي مكان وعلى منصات مختلفة.

سلبيات شبكة العميل / الخادم

• يمكن أن يكون مكلفًا للغاية بسبب الحاجة إلى خادم ومعدات شبكات مثل الموزعات وأجهزة التوجيه والمحولات. 
• ستتأثر الشبكة بالكامل في حالة تعطل الخادم. 
• مطلوب موظفين تقنيين للحفاظ على فعالية الشبكة وضمانها.

ما هي البنية الأساسية للشبكة؟

تشير بنية الشبكة الأساسية إلى ترتيب خدمات الشبكة والأجهزة التي تلبي متطلبات الاتصال الخاصة بأجهزة العميل وتطبيقاته.

ما هي البنى الأساسية للشبكات الأربعة؟ 

فيما يلي أربع معماريات أساسية للشبكات:

# 1. التسامح مع الخطأ. 

نظرًا لأن الإنترنت سيواجه أحيانًا مشاكل ، فإن الشبكة المتسامحة مع الأخطاء تقلل من عدد الأجهزة التي تتأثر سلبًا. إنه مصمم للتعافي بسرعة واستخدام طرق متعددة للانتقال من النقطة A إلى النقطة B ، لذلك إذا فشل أحدهما ، يتولى الآخر المسؤولية.

# 2. قابلية التوسع. 

عند دعم العملاء والتطبيقات الجديدة ، يمكن لشبكة قابلة للتطوير أن تنمو بسرعة دون التقليل من أداء الخدمة المقدمة للمستخدمين الحاليين.

# 3. جودة الخدمة (QoS). 

في عصر السحابة المتعددة المعاصرة ، يجب أن تفي الشبكات بمعايير معينة لجودة الخدمة. يجب أن تكون الخدمات يمكن الاعتماد عليها وقابلة للقياس الكمي ومضمونة في بعض الأحيان دون القلق من انخفاض الجودة. يتضمن ذلك عناصر تحكم لإدارة النطاق الترددي للشبكة المسدودة.

# 4. حماية. 

يعد الأمان ضروريًا لبنية الشبكة المؤثرة ويتم تناوله في البنية التحتية للشبكة وأمن المعلومات ، بما في ذلك التأمين المادي للشبكة والبيئات السحابية الأصلية.

ما هي الطبقات الخمس لبنية الشبكة؟ 

# 1. طبقة التطبيقات

تحدد طبقة التطبيقات خدمات الإنترنت القياسية وتطبيقات الشبكة ، والتي تعمل مع طبقة النقل لإرسال البيانات واستلامها.

# 2. طبقة النقل

تتبادل بروتوكولات طبقة النقل TCP / IP (بروتوكول التحكم في الإرسال) إقرارات استلام البيانات وإعادة إرسال الحزم المفقودة لضمان وصول الحزم بالترتيب وبدون أخطاء. يشار إلى هذا النوع من الاتصال باسم الاتصال من طرف إلى طرف.

# 3. طبقة الشبكة المادية

تحدد طبقة الشبكة المادية لـ TCP / IP الخصائص المادية للأجهزة المستخدمة للشبكة ، مثل IEEE 802.3 و RS-232.

# 4. طبقة وصل البيانات

توفر طبقة ارتباط البيانات التحكم في الأخطاء و "تأطير" الحزم ، مثل تأطير Ethernet IEEE 802.2 وتأطير PPP.

# 5. طبقة الإنترنت

يُعرف هذا أيضًا باسم طبقة الشبكة ، التي تستقبل الحزم وترسلها إلى الشبكة. يعد بروتوكول الإنترنت (IP) وبروتوكول تحليل العنوان (ARP) وبروتوكول رسائل التحكم في الإنترنت جزءًا من هذه الطبقة (ICMP). 

ما هي بنية الشبكات الأكثر شيوعًا؟ 

تعد بنية الند للند (P2P) والعمارة المتدرجة ، والمعروفة أيضًا باسم بنية خادم العميل ، أكثر أنواع الهندسة المعمارية شيوعًا. ومع ذلك ، أصبحت شبكات العميل الرقيق أكثر شيوعًا ، لا سيما عندما يتعلق الأمر بحماية محطات العمل المحمولة. 

ما هي أكثر 3 بنى لإدارة الشبكات شيوعًا؟ 

# 1. هندسة إدارة الشبكة الهرمية

• تُستخدم عمليات تثبيت نظام الإدارة المتعددة في بنية هرمية لتتبع الشبكة بالكامل. 
• يتم تثبيت كل نظام إدارة في مركز عمليات الشبكة (NOC) المسؤول عن مراقبة منطقة إدارية أو جغرافية معينة ، تُعرف أيضًا باسم المجال.

# 2. هندسة إدارة الشبكة الموزعة

• تُستخدم عمليات تثبيت نظام الإدارة المتعددة في بنية موزعة لمراقبة الشبكة بالكامل. 
• يتم تثبيت كل نظام إدارة في مركز عدم ممانعة يكون مسؤولاً عن مراقبة منطقة إدارية أو جغرافية معينة ، تُعرف أيضًا باسم المجال. 

# 3. هندسة إدارة الشبكة المركزية

يشرف تثبيت نظام إدارة واحد على الشبكة بالكامل في بنية مركزية وبسبب قيود الأجهزة ، قد يتضمن هذا التثبيت خادمًا واحدًا أو أكثر. أخيرًا ، البنية المركزية هي تلك التي يوجد بها عدة خوادم ، وكلها موجودة في نفس شهادة عدم الممانعة.

ما هما معماريتا الشبكة الرئيسيتان؟

تنقسم الغالبية العظمى من تصميمات بنية الشبكة إلى واحدة من فئتين ، على الرغم من وجود عدد لا يحصى من التصميمات الممكنة. هندسة الند للند والعميل / الخادم هي هذه. في شبكة نظير إلى نظير ، يشترك كل جهاز في نفس الواجبات والامتيازات مثل أي جهاز آخر. 

مزايا هندسة الشبكات

# 1. يعزز الاتصالات وتوافر المعلومات

أدى الوصول إلى الويب إلى جعل الشبكات أسرع وأكثر تقدمًا ، مما يجعل المهام المستحيلة ممكنة ويوفر ملاحظات فورية في الصناعات الخدمية. الفيسبوك هو مثال على ذلك. 

# 2. يؤدي إلى تقاسم مريح للموارد 

تسهل شبكة الكمبيوتر جمع البيانات وتوليدها ، مما يسمح للمؤسسات بمشاركة الموارد بسرعة وكفاءة. كما أنه يمكّن قطاعات المجتمع الأخرى من نقل الموارد والمعلومات. 

# 3. يسمح بمشاركة البيانات بسهولة

تعد مشاركة الملفات ومجموعات البيانات أمرًا ضروريًا لشبكة الكمبيوتر ، ومع التقدم المستمر ، أصبحت هذه الميزة أسهل بكثير. تستخدم العديد من الصناعات والمؤسسات شبكات الكمبيوتر لعملياتها ، ومن المهم نقل البيانات بكفاءة وتوفير الوقت. كما ثبت أنه مفيد على المدى الطويل.

4 دولارات. إنه مرن للغاية

لقد تغير الزمن ولم تعد الوسائط الصارمة لتبادل المعلومات ذات صلة. شبكة الكمبيوتر هي تقنية مزدهرة ، تسمح لأي شخص في جميع أنحاء العالم بمشاركة المعلومات أو البيانات ، وإحداث ثورة في العالم ، وجعل كل شيء أسهل وأكثر ملاءمة. يشتري الناس أي جهاز وينغمسون في عالم شبكات الكمبيوتر ، مما يجعل من السهل التعود عليها والوصول إليها.

# 5. هو الآن في متناول الجميع

نظرًا لأنه كان مكلفًا للغاية في التثبيت واستخدامه بشكل أساسي لأغراض تجارية ، لم تكن شبكة الكمبيوتر منتشرة على نطاق واسع منذ خمسة وعشرين عامًا. لكن الآن أصبحت أجهزة الشبكات أكثر انتشارًا بين الناس نتيجة الزمن والتحديث السريع لكل شيء في العالم ، مما تسبب في انخفاض أسعارها. البرنامج المتاح حاليًا في عالم الكمبيوتر يمكن الوصول إليه بسهولة وله عمر افتراضي طويل جدًا للأجهزة. يتم تسعير البرامج ومعدات الشبكات بشكل معقول للغاية وتوفر طريقة بسيطة لنقل البيانات عبر الشبكات

مقالات ذات صلة: 

مراقبة الكمبيوتر: المعنى والبرمجيات والدليل

7 تحديات يجب الحذر منها عند بدء عمل شبكة كمبيوتر

فني كمبيوتر: المعنى ، الراتب ، المهارات ، الدورات والإصلاحات

شركة أشباه الموصلات: التعريف ، أفضل 10+ شركات في العالم

المراجع: 

سيسكو

جافاتبوينت

متوسط