تصميم الشبكات المتقدم

مادة تصميم شبكات الكمبيوتر تغطي أسس بناء الشبكات الآمنة والقابلة للتوسع، بدءاً من التخطيط المادي (الكابلات والأجهزة) وصولاً إلى التصميم المنطقي (العنونة، التوجيه، والبروتوكولات). تشمل المفردات الرئيسية نموذج OSI، تصميم شبكات LAN/WAN، بروتوكولات التوجيه، أمن الشبكات، والتقنيات اللاسلكية والافتراضية، مع التركيز على المحاكاة العمليّة

مرجع ممتاز

• الشبكة: هي مجموعة من الأجهزة المتصلة مع بعضها بهدف تبادل ومشاركة الملفات والمعلومات.
• الاتصال: هو مجموعة العمليات والإجراءات اللازمة لنقل البيانات بين جهازين متصلين عبر الشبكة وعند الانتهاء من عملية النقل يُقطع الاتصال بينهما.
• شبكة المنطقة المحليَّة LAN: يشير الاختصار LAN إلى العبارة “Local Area Network” وهي شبكة صغيرة موجودة ضمن مكان محدود أو جزء من شبكة غير كبيرة، ومثالٌ عليها الشبكة في المنزل أو ضمن المكتب أو الشركة.
• شبكة المدينة MAN: يشير الاختصار MAN إلى “Metropolitan Area Network” وهي الشبكة التي تصل بين الأجهزة الموجودة في منطقة جغرافية واحدة فهي أكبر من شبكة المنطقة المحليَّة مثل الشبكة التي تربط أجزاء المدينة مع بعضها.
• الشبكة الواسعة WAN: يشير الاختصار WAN إلى “Wide Area Network” وهي الشبكة الأكبر من النوعين السابقين، أي تشير إلى الشبكات الكبيرة التي تربط بين الدول والقارات ومثال عليها شبكة الإنترنت.
• الرزم Packets: تُجزَّأ البيانات عند نقلها عبر الشبكة إلى أجزاء متعدِّدة بحسب حجمها، وتدعى هذه الأجزاء بالرزم؛ أي هي وحدات المعلومات التي تنتقل عبر الشبكة. لكلِّ رزمة هيكل مؤلف من ترويسة وتذييل وجسم، توضع معلومات الرزمة مثل عنوان المصدر والوجهة والوقت وطول الرزمة وغيرها في الترويسة والتذييل وتوضع البيانات في جسم الرزمة.
• واجهة الشبكة Network Interface: تشير واجهة الشبكة إلى عتاد الشبكة الصلب، فإذا كان أحد الحواسيب يحتوي على بطاقتي شبكة فيمكن التحكم بكل شبكة وضبطها على حدة باستخدام واجهة الشبكة.
• المضيف Host: هو الحاسوب المتصل بالشبكة أو الإنترنت.
• الخادوم Server: هو حاسوب يتمتع بقدرات ومزايا عالية يعمل على إدارة الشبكة وتأمين جميع الخدمات للمضيفين، ويعمل بنظام تشغيل مختلف عن أنظمة التشغيل العادية مثل Windows server 2012.
• شبكة الند للندPeer to peer network: هي شبكة تتألف من حاسوبين أو أكثر تتصل مع بعضها دون وجود خادوم. كلُّ جهاز في هذه الشبكة مسؤولٌ عن نفسه ويتشارك موارده مع الآخرين ويستخدم مواردهم أيضًا. مستوى الحماية فيها منخفض وهي غير مكلفة ويمكن إنشاؤها ضمن المنزل أو المكتب أو المدرسة بحيث لا يكون عدد الأجهزة كبيرًا.
• شبكة الخادوم والعميلClient/server network: هي شبكة تحتوي على خادوم مركزي يعمل على إدارة وتنظيم الشبكة بين العملاء. توفِّر هذه الشبكة مستوى عاليًّا من الحماية وهي أكثر تنظيمًا من النوع السابق وأكثر كلفةً أيضًا وتحتاج إلى أشخاص ذوي خبرة لإدارتها، وتستعمل عند وجود عدد كبير من الأجهزة المتصلة بالشبكة.
• البروتوكول: هو مجموعة من القواعد والعمليات التي تستخدمها الأجهزة للاتصال والتخاطب فيما بينها. يوجد عدد واسع من البروتوكولات مثل بروتوكول TCP وبروتوكول HTTP والتي سنناقشها لاحقًا.
• المنفذ Port: هو بنية منطقية يشير إلى عملية أو خدمة محدَّدة ضمن الشبكة حيث يكون آخر عقدة في عملية الاتصال ويكمل عنوان الرزم لتوجيهها إلى الموقع المطلوب. لكلِّ منفذ رقم مميز لا يتكرر يشير إلى تلك الخدمة، ويوضع رقم المنفذ ضمن معلومات الرزم في الترويسة.
• الجدار الناري Firewall: هو تطبيق يملك الصلاحيات بالسماح للبيانات بالمرور أو منعها بحسب القواعد والقوانين التي بُني عليها هذا التطبيق. كما يعمل الجدار الناري على إيقاف المنافذ غير المستخدمة للحماية من القراصنة والمتطفلين.