سيف المدرس
29-07-2007, 22:26
وسائط وأجهزة الشبكات
2-1وسائط الشبكات : يطلق مصطلح وسائط الشبكات على الكيبلات او القنوات التي ترسل عبرها اشارة الشبكه سواء كانت سلكيه ام لاسلكيه وهذا الموضوع دراسته مهمه لمعرفة نوع الوسائط التي نحتاجها في عملنا وماهي خواصها لانها تحددنا بالمسافه والسرعه ونوع الشبكة وبصورة رئيسيه فأن الوسائط تقسم الى قسمين
2-1-1 الوسائط المحددة Bounded Media : وهي التي تكون محدده الحجم فيزيائيا مثل الكيبلات النحاسيه والالياف الزجاجيه Fiber Optic والبلاستيكيه وغيرها.
انواعها:
2-1-1-1 الوسائط النحاسيه Copper Media :
1-Co-axial Cable او Coax
وهوه يحتوي على موصل مركزي Core ومغلف بغلاف يسمىShield وهو بصورة عامه نوعين رئيسيين هما الكيبل السميك Thicknet مثل الذي يستخدم في الشبكات القديمة وحديثا في هوائيات البث والاستلام اللاسلكي Wireless والنوع الثاني هو Thinnet الكيبل النحيف المستخدم في هوائي التلفاز والراديو والستلايت وهذا جدول بأنواعه المعروفه ومواصفاته:
مخطط رقم 1
https://arabsoftware.net/uploads/HcMi5W3amqUx1VfR.jpg
ملاحظة
RG وهو احد اشهر انواع الCoax ومعنى المختصر RG هو Radio Guide ويكون متبوعا برقم الصفحه في دليل الراديو مثل 11RG .
2-Twisted Pair
وهو عبارة عن 4 ازواج ملتوية من الكيبلات النحاسية كل زوج يحمل لون معين ومقاومه معينه وهذا ايضا له انواع متعدده ومنها:
UTP Unshielded Twisted Pair
STP Shielded Twisted Pair
FSTP Fabric Shielded Twisted Pair
وهو اكثر الانواع المألوفه لدينا حيث نراه في الشبكات المنزليه ومقاهي الانترنت وشبكات الالعاب وغيرها ..
ويسمى الموصل الذي يركب له RJ45 .
لفهم عملية التوصيل في الكيبل هذا يجب ان نعرف مصطلحين مهمين هما TX , RX
TX هو المرسل او الارسال و RX هو المستلم وهناك زوجين فقط من الازواج الاربعه هي التي تعمل في الشبكه وهي الزوج الاخضر ويكون TX والزوج البرتقالي وهو RX وفي حالة الربط بين حاسبتين يكون الزوجان متعاكسان ولكن في الربط بين الحاسبات والHub يكونان متقابلان ويقوم الHub بعكس الاتجاهات لكي يقومان بالتوصيل بصورة صحيحه.
https://arabsoftware.net/uploads/xkabMwAvHrRh3B1p.JPG
الفرق بين النوعين الرئيسيين STP , UTP موضح في الجدول التالي
https://arabsoftware.net/uploads/0gYYTUAtrQTtLwIQ.JPG
ومن ناحية ربط الكيبل Twisted Pair هنالك نوعان شائعان :
CrossOver : وهو الربط المستخدم عند الربط بين جهازين متشابهين كأن تكون حاسبتين او من Hub الى Hub او Switch الى Switch .
https://arabsoftware.net/uploads/0eGk5vbH2DamEfoq.JPG
Straight : وهو الربط المستخدم بين جهازين مختلفين مثل حاسبة وSwitch.
https://arabsoftware.net/uploads/F2ndeKhcx4G3BIvu.JPG
ويشذ عن هذه القواعد جهاز الراوتر حيث ان الربط بين الحاسب والراوتر من نوع Crossover
2-1-1-2 الوسائط الضوئية Fiber Media :
Fiber Optic الالياف الضوئيه: وهي من اسرع وسائط الشبكات وتتكون من جديله زجاجيه او بلاستيكيه واحده او اكثر وتكون هذه الجديله نواة الكيبل الضوئي اما الياف السيلكا فهي تحوط النواة وتكسيها, تتميز بسرعتها العاليه ولكن كلفتها عاليه ايضا بالمقابل.
الاشارة المرسله عبر النواة هي اما ضوء او ليزر واما الموصلات التي تركب له فهي كثيرة العدد ونذكر منها ST , SC, FC, FDDI, Mini BNC, SMA, Biconic .
الالياف الضوئيه تقسم الى قسمين من ناحية طريقة الارسال :
الارسال المفردSingle Mode : ويرمز له LX ومسافة ارساله بين 3-10 كم ويتميز بمسافاته الطويله ويكون قطر النواة فيه 9 ميكرون .
الارسال المتعدد Multi Mode : ويرمز له SX وهو لايرسل لمسافه اكثر من 260 متر وتكون قطر نواته 52 مايكرون .
ويستخدم عند وجود اكثر من اشارة مرسله .
https://arabsoftware.net/uploads/emQVrmvQk2yl5JeC.jpg
2-1-1-3 :FireWire (IEEE1394) : وله القابليه على ربط 63 جهاز في شبكه ويستخدم لنقل البيانات من الاجهزة الملحعة الى الحاسبه لكونه اسرع من الUSB وله نوعين من الموصلات الاول له اربع ارجل والثاني له 6.
https://arabsoftware.net/uploads/obViwvGSDThRACRb.jpg
PVC & Plenum : وهي نوع خاص من الكيبلات تكون مغلفه ومرتبطة بموصلاتها بقوة وهي مخصصه لان اكون تحت الارض وفي السقوف وتكون مضاده للحريق والضغط الشديد ومعزولة عن الضوضاء وتستخدم في البنايات الكبيرة والمؤسسات.
2-1-2 الوسائط غير المحددة :Unbounded Media
Wireless Communications الاتصالات اللاسلكيه:
وهي تكون بصورة عامه نوعين من حيث مبدأ العمل
Point-to-Point : نقطه الى نقطه اتصال باتجاه واحد بين جهتين فقط وهي تتميز بمسافات طويلة لان الجهد المرسل يتركز في اتجاه واحد فقط.
Broadcast : البث وهي تتميز بمسافاتها القريبه لانها تبث لكل من في المحيط فيتوزع الجهد على المستلمين وتضيع القدرة بينهم ولذلك تستخدم مقويات البث Boosters .
انواع الشبكات اللاسلكيه المعروفه :
1- Radio Networking : وهي تبث بترددات بين 10 كيلو هرتز الى 1 كيكا هرتز وهي نوعين الاول هو Broadcast وهذا النوع يكون البث فيه على قناة واحده ومداه قريب لايتعدى 70 متر والنوع الثاني هو Spread Spectrum الطيف المنتشر وهذا يبث على اكثر من قناة واحده .
2- Microwave : الاتصالات بالاقمار الصناعية وهي معروفه لدينا مثل اتصال صحن الريسيفر بالقمر الصناعي او اتصال صحن ريسيفر الانترنت بالقمر المعروف باسم Vsat وغيرها.
Wi-Fi : بدأت هذه التقنيه بسرعة 11 ميغا بت بالثانيه وباعتماد معيار 802.11وبترددات 2.4 كيكا هرتز واستمرت حتى وصلت الى 54 ميغابت و108 ميغا بت وترددات 5.8 كيكا هرتز وهي في تصاعد ولها معايير خاصة بها وتطورت الى ان اصبحت الان WiMax وهي ترددات اقوى وتخترق الجدران اقوى من سابقاتها وتطبق حاليا في بعض الدول العربيه.
ومن الجدير بالذكر ان مصطلح Wi-Fi هو مجموعة المعايير التي تنظم الشبكات اللاسلكيه التي تعمل بالترددات المذكورة وتنظم العمل بين مختلف مناشئ الاجهزة وتنسيق العمل بين انظمة هذه الاجهزة.
3- Bluetooth : البلوتوث وهذا الاختراع ترعاه مجموعه دوليه تسمى SIG وتضم اكثر من الف دولة وهي تقنيه لاسلكيه تعمل بتردد2.40 الى 2,48 كيكا هرتز بأشارات ضعيفه 1 ميلي واط وتخترق الجدران ويوجد حاليا اصداران منه Bluetooth و Bluetooth 2 وتقوم اجهزة البلوتوث بتغيير تردداتها لتجنب التداخل ولكن في المدى المذكور سابقا ولديها الامكانيه لتقوم بالمسح بمعدل 1600 مرة في الثانيه للبحث عن تردد جديد او للتاكد من عدم التداخل .
4- الاشعه تحت الحمراء InfraredIRDA : وهي معروفه في بعض انواع الجوالات واستخدامها في النقل بين الكومبيوترات اصبح محدودا او غير موجود لكون التقنيات الجديده طغت على هذه التقنيه التي تمتاز بالبطئ ومحدودة الامكانيات وتكون سرعتها 115,2 كيلوبت بالثانيه وايضا تدخل فيها معايير المجموعه الدوليه المعروفه بأسم SIG .
في الFIRDA تكون السرعه 4 ميغابت وفي الVFIRDA تصل الى 16 ميغا بت بالثانيه.
اهم ميزة يجب ذكرها هنا هو ان الاشعه تحت الحمراء هي اتصال باتجاه مستقيم اي ان الاجهزة المتصلة يجب ان تكون على نفس الخط المستقيم لسير الاشعه وهذه تعتبر اهم مساوئ الاشعه تحت الحمراء.
2-2 اجهزة الشبكات
كارت الشبكه NIC : او مايسمى باللهجه الدارجه بين الفنيين والمستخدمين LAN وهذه التسميه لكونه يدخل في تركيب الLAN ولكن الاسم العلمي هو NIC Network Interface Card ويكون على انواع منها ال PCI , PC card , Firewire , USB .
Repeater : المكرر وهو من اسمه جهاز يقوم باعادة توليد الاشارة الضعيفة بسبب طاقة الارسال القليله او المسافه البعيدة التي قطعتها ولكنه يسبب ضجيج Noise لانه لايقوم بفلترة الاشارة .
Hub : وهو الجهاز المعروف لدى الجميع والذي يربط الحاسبات بعضها ويربط بطريقة سابقة الذكر وهي النجمهPhysical Star ومنطقيا يعمل بطريقة خطيه Logical Bus وهناك نوعان منه النوع الفعال والنوع الخامل والفرق هو ان الاول يقوم باعادة توليد الاشارة وتقاس سرعة الهب ب10\100 ميغا بت بالثانيه
ومن انواعه ايضا :Intelligent Hub و Switching Hub .
Switch : تقوم بنفس مهمة الHub ولكن الفرق في طريقة العمل جذرية وكبيرة حيث ان جهازنا هذا يقوم بتحويل وارسال البيانات الى الحاسبة التي تحتاجه فقط وليس الى كل الشبكه مثل الجهاز السابق وهذه التقنيه الجديده تزيد من كفاءة الشبكه واستغلال مواردها بصورة صحيحه ويحتوي على ميكرو بروسسر في داخله لان طريقة معالجته فيزيائية وتكون اسرع من الطريقه التي تعتمد البرمجه.
Bridge : جهاز يقوم بربط شبكتين متشابهتين ويعتبر من اجهزة تقطيع ووصل الشبكات وأساس عمله يكون على العنوان الفيزيائي للعقده Mac Address ومن مشاكله انه يسبب زحمه Traffic في الشبكه لانه يعمل بطريقة Broadcast .
Router : جهاز مهم جدا لربط اكثر من شبكه مختلفة العناوين وتوجيه الاتصال الى الشبكه المطلوبة وهو يربط بين اكثر من LAN وبين LAN و WAN كما ويتم الاستفاده منه بانه يحول العنوان الحقيقي Real IP الى عدة عناوين محليه وهو يعتمد اسا عمله على الIP Address .
WPA Wireless Access Point : وهو جهاز يقوم بوظائف الاجهزة السابقة ويعوض عنها ولكن في الشبكات اللاسلكيه ويتم تعديل اعداداته حسب الحاجه .
وفي الحالة الاعتياديه يكون الاكسس بوينت معوضا عن الHub ولكن يكون فيه امكانية التعديل في برنامجه واعاداته الى Ap Client او Bridge او Router او يكون جهاز مفصول مستقل بحسب الخاصية المطلوبه.
وسوف نتعرف على هذه الاجهزة بصورة اوسع واقرب عندما ندرس موضوع OSI Layers والى اللقاء في الفصل الثالث .
2-1وسائط الشبكات : يطلق مصطلح وسائط الشبكات على الكيبلات او القنوات التي ترسل عبرها اشارة الشبكه سواء كانت سلكيه ام لاسلكيه وهذا الموضوع دراسته مهمه لمعرفة نوع الوسائط التي نحتاجها في عملنا وماهي خواصها لانها تحددنا بالمسافه والسرعه ونوع الشبكة وبصورة رئيسيه فأن الوسائط تقسم الى قسمين
2-1-1 الوسائط المحددة Bounded Media : وهي التي تكون محدده الحجم فيزيائيا مثل الكيبلات النحاسيه والالياف الزجاجيه Fiber Optic والبلاستيكيه وغيرها.
انواعها:
2-1-1-1 الوسائط النحاسيه Copper Media :
1-Co-axial Cable او Coax
وهوه يحتوي على موصل مركزي Core ومغلف بغلاف يسمىShield وهو بصورة عامه نوعين رئيسيين هما الكيبل السميك Thicknet مثل الذي يستخدم في الشبكات القديمة وحديثا في هوائيات البث والاستلام اللاسلكي Wireless والنوع الثاني هو Thinnet الكيبل النحيف المستخدم في هوائي التلفاز والراديو والستلايت وهذا جدول بأنواعه المعروفه ومواصفاته:
مخطط رقم 1
https://arabsoftware.net/uploads/HcMi5W3amqUx1VfR.jpg
ملاحظة
RG وهو احد اشهر انواع الCoax ومعنى المختصر RG هو Radio Guide ويكون متبوعا برقم الصفحه في دليل الراديو مثل 11RG .
2-Twisted Pair
وهو عبارة عن 4 ازواج ملتوية من الكيبلات النحاسية كل زوج يحمل لون معين ومقاومه معينه وهذا ايضا له انواع متعدده ومنها:
UTP Unshielded Twisted Pair
STP Shielded Twisted Pair
FSTP Fabric Shielded Twisted Pair
وهو اكثر الانواع المألوفه لدينا حيث نراه في الشبكات المنزليه ومقاهي الانترنت وشبكات الالعاب وغيرها ..
ويسمى الموصل الذي يركب له RJ45 .
لفهم عملية التوصيل في الكيبل هذا يجب ان نعرف مصطلحين مهمين هما TX , RX
TX هو المرسل او الارسال و RX هو المستلم وهناك زوجين فقط من الازواج الاربعه هي التي تعمل في الشبكه وهي الزوج الاخضر ويكون TX والزوج البرتقالي وهو RX وفي حالة الربط بين حاسبتين يكون الزوجان متعاكسان ولكن في الربط بين الحاسبات والHub يكونان متقابلان ويقوم الHub بعكس الاتجاهات لكي يقومان بالتوصيل بصورة صحيحه.
https://arabsoftware.net/uploads/xkabMwAvHrRh3B1p.JPG
الفرق بين النوعين الرئيسيين STP , UTP موضح في الجدول التالي
https://arabsoftware.net/uploads/0gYYTUAtrQTtLwIQ.JPG
ومن ناحية ربط الكيبل Twisted Pair هنالك نوعان شائعان :
CrossOver : وهو الربط المستخدم عند الربط بين جهازين متشابهين كأن تكون حاسبتين او من Hub الى Hub او Switch الى Switch .
https://arabsoftware.net/uploads/0eGk5vbH2DamEfoq.JPG
Straight : وهو الربط المستخدم بين جهازين مختلفين مثل حاسبة وSwitch.
https://arabsoftware.net/uploads/F2ndeKhcx4G3BIvu.JPG
ويشذ عن هذه القواعد جهاز الراوتر حيث ان الربط بين الحاسب والراوتر من نوع Crossover
2-1-1-2 الوسائط الضوئية Fiber Media :
Fiber Optic الالياف الضوئيه: وهي من اسرع وسائط الشبكات وتتكون من جديله زجاجيه او بلاستيكيه واحده او اكثر وتكون هذه الجديله نواة الكيبل الضوئي اما الياف السيلكا فهي تحوط النواة وتكسيها, تتميز بسرعتها العاليه ولكن كلفتها عاليه ايضا بالمقابل.
الاشارة المرسله عبر النواة هي اما ضوء او ليزر واما الموصلات التي تركب له فهي كثيرة العدد ونذكر منها ST , SC, FC, FDDI, Mini BNC, SMA, Biconic .
الالياف الضوئيه تقسم الى قسمين من ناحية طريقة الارسال :
الارسال المفردSingle Mode : ويرمز له LX ومسافة ارساله بين 3-10 كم ويتميز بمسافاته الطويله ويكون قطر النواة فيه 9 ميكرون .
الارسال المتعدد Multi Mode : ويرمز له SX وهو لايرسل لمسافه اكثر من 260 متر وتكون قطر نواته 52 مايكرون .
ويستخدم عند وجود اكثر من اشارة مرسله .
https://arabsoftware.net/uploads/emQVrmvQk2yl5JeC.jpg
2-1-1-3 :FireWire (IEEE1394) : وله القابليه على ربط 63 جهاز في شبكه ويستخدم لنقل البيانات من الاجهزة الملحعة الى الحاسبه لكونه اسرع من الUSB وله نوعين من الموصلات الاول له اربع ارجل والثاني له 6.
https://arabsoftware.net/uploads/obViwvGSDThRACRb.jpg
PVC & Plenum : وهي نوع خاص من الكيبلات تكون مغلفه ومرتبطة بموصلاتها بقوة وهي مخصصه لان اكون تحت الارض وفي السقوف وتكون مضاده للحريق والضغط الشديد ومعزولة عن الضوضاء وتستخدم في البنايات الكبيرة والمؤسسات.
2-1-2 الوسائط غير المحددة :Unbounded Media
Wireless Communications الاتصالات اللاسلكيه:
وهي تكون بصورة عامه نوعين من حيث مبدأ العمل
Point-to-Point : نقطه الى نقطه اتصال باتجاه واحد بين جهتين فقط وهي تتميز بمسافات طويلة لان الجهد المرسل يتركز في اتجاه واحد فقط.
Broadcast : البث وهي تتميز بمسافاتها القريبه لانها تبث لكل من في المحيط فيتوزع الجهد على المستلمين وتضيع القدرة بينهم ولذلك تستخدم مقويات البث Boosters .
انواع الشبكات اللاسلكيه المعروفه :
1- Radio Networking : وهي تبث بترددات بين 10 كيلو هرتز الى 1 كيكا هرتز وهي نوعين الاول هو Broadcast وهذا النوع يكون البث فيه على قناة واحده ومداه قريب لايتعدى 70 متر والنوع الثاني هو Spread Spectrum الطيف المنتشر وهذا يبث على اكثر من قناة واحده .
2- Microwave : الاتصالات بالاقمار الصناعية وهي معروفه لدينا مثل اتصال صحن الريسيفر بالقمر الصناعي او اتصال صحن ريسيفر الانترنت بالقمر المعروف باسم Vsat وغيرها.
Wi-Fi : بدأت هذه التقنيه بسرعة 11 ميغا بت بالثانيه وباعتماد معيار 802.11وبترددات 2.4 كيكا هرتز واستمرت حتى وصلت الى 54 ميغابت و108 ميغا بت وترددات 5.8 كيكا هرتز وهي في تصاعد ولها معايير خاصة بها وتطورت الى ان اصبحت الان WiMax وهي ترددات اقوى وتخترق الجدران اقوى من سابقاتها وتطبق حاليا في بعض الدول العربيه.
ومن الجدير بالذكر ان مصطلح Wi-Fi هو مجموعة المعايير التي تنظم الشبكات اللاسلكيه التي تعمل بالترددات المذكورة وتنظم العمل بين مختلف مناشئ الاجهزة وتنسيق العمل بين انظمة هذه الاجهزة.
3- Bluetooth : البلوتوث وهذا الاختراع ترعاه مجموعه دوليه تسمى SIG وتضم اكثر من الف دولة وهي تقنيه لاسلكيه تعمل بتردد2.40 الى 2,48 كيكا هرتز بأشارات ضعيفه 1 ميلي واط وتخترق الجدران ويوجد حاليا اصداران منه Bluetooth و Bluetooth 2 وتقوم اجهزة البلوتوث بتغيير تردداتها لتجنب التداخل ولكن في المدى المذكور سابقا ولديها الامكانيه لتقوم بالمسح بمعدل 1600 مرة في الثانيه للبحث عن تردد جديد او للتاكد من عدم التداخل .
4- الاشعه تحت الحمراء InfraredIRDA : وهي معروفه في بعض انواع الجوالات واستخدامها في النقل بين الكومبيوترات اصبح محدودا او غير موجود لكون التقنيات الجديده طغت على هذه التقنيه التي تمتاز بالبطئ ومحدودة الامكانيات وتكون سرعتها 115,2 كيلوبت بالثانيه وايضا تدخل فيها معايير المجموعه الدوليه المعروفه بأسم SIG .
في الFIRDA تكون السرعه 4 ميغابت وفي الVFIRDA تصل الى 16 ميغا بت بالثانيه.
اهم ميزة يجب ذكرها هنا هو ان الاشعه تحت الحمراء هي اتصال باتجاه مستقيم اي ان الاجهزة المتصلة يجب ان تكون على نفس الخط المستقيم لسير الاشعه وهذه تعتبر اهم مساوئ الاشعه تحت الحمراء.
2-2 اجهزة الشبكات
كارت الشبكه NIC : او مايسمى باللهجه الدارجه بين الفنيين والمستخدمين LAN وهذه التسميه لكونه يدخل في تركيب الLAN ولكن الاسم العلمي هو NIC Network Interface Card ويكون على انواع منها ال PCI , PC card , Firewire , USB .
Repeater : المكرر وهو من اسمه جهاز يقوم باعادة توليد الاشارة الضعيفة بسبب طاقة الارسال القليله او المسافه البعيدة التي قطعتها ولكنه يسبب ضجيج Noise لانه لايقوم بفلترة الاشارة .
Hub : وهو الجهاز المعروف لدى الجميع والذي يربط الحاسبات بعضها ويربط بطريقة سابقة الذكر وهي النجمهPhysical Star ومنطقيا يعمل بطريقة خطيه Logical Bus وهناك نوعان منه النوع الفعال والنوع الخامل والفرق هو ان الاول يقوم باعادة توليد الاشارة وتقاس سرعة الهب ب10\100 ميغا بت بالثانيه
ومن انواعه ايضا :Intelligent Hub و Switching Hub .
Switch : تقوم بنفس مهمة الHub ولكن الفرق في طريقة العمل جذرية وكبيرة حيث ان جهازنا هذا يقوم بتحويل وارسال البيانات الى الحاسبة التي تحتاجه فقط وليس الى كل الشبكه مثل الجهاز السابق وهذه التقنيه الجديده تزيد من كفاءة الشبكه واستغلال مواردها بصورة صحيحه ويحتوي على ميكرو بروسسر في داخله لان طريقة معالجته فيزيائية وتكون اسرع من الطريقه التي تعتمد البرمجه.
Bridge : جهاز يقوم بربط شبكتين متشابهتين ويعتبر من اجهزة تقطيع ووصل الشبكات وأساس عمله يكون على العنوان الفيزيائي للعقده Mac Address ومن مشاكله انه يسبب زحمه Traffic في الشبكه لانه يعمل بطريقة Broadcast .
Router : جهاز مهم جدا لربط اكثر من شبكه مختلفة العناوين وتوجيه الاتصال الى الشبكه المطلوبة وهو يربط بين اكثر من LAN وبين LAN و WAN كما ويتم الاستفاده منه بانه يحول العنوان الحقيقي Real IP الى عدة عناوين محليه وهو يعتمد اسا عمله على الIP Address .
WPA Wireless Access Point : وهو جهاز يقوم بوظائف الاجهزة السابقة ويعوض عنها ولكن في الشبكات اللاسلكيه ويتم تعديل اعداداته حسب الحاجه .
وفي الحالة الاعتياديه يكون الاكسس بوينت معوضا عن الHub ولكن يكون فيه امكانية التعديل في برنامجه واعاداته الى Ap Client او Bridge او Router او يكون جهاز مفصول مستقل بحسب الخاصية المطلوبه.
وسوف نتعرف على هذه الاجهزة بصورة اوسع واقرب عندما ندرس موضوع OSI Layers والى اللقاء في الفصل الثالث .