القائمة الرئيسية

الصفحات

الاجهزة الرئيسية للشبكة

 Different-networking-devices

الاجهزة الرئيسية للشبكة
الانترنيت مزيج رائع من العديد من العناصر المختلفة والتي تعمل سويتاً لإنشاء شبكة واسعة من الشبكات والتي تسمح بمليارات الاجهزة المختلفة بالتواصل. في هذا المقال سنتعرف على بعض الاجهزة الرئيسية في عالم الانترنيت والدور الذي يؤديه كل منهم من اجل تحقيق عملية التواصل.
هذه القائمة بعيدة عن أن تكون شاملة. ولكن ستغطي الاساسيات التي تحتاجها من اجل فهم كيفية عمل الانترنيت.

  • المضيف Host:
مصطلح المضيف عام يشمل اي نوع من الاجهزة الطرفية على الانترنيت والجهاز الطرفي هو اما اول من يبدا الارسال او اخر جهاز يستلم البيانات.


Host
المثال التقليدي هو جهاز الكمبيوتر الخاص بك. ولكن مع التطور التقني هناك اجهزة اخرى ظهرت مثل الهواتف المحمولة, اجهزة التلفزيون الذكية, الساعات الذكية, وبعض السيارات وحتى بعض الثلاجات!

 تقوم الاجهزة المضيفة بتشغيل البرامج والتطبيقات حته يستطيع المستخدم النهائي التفاعل معها. وايضا تحتاج في بعض الاحيان الى اسلاك لارسال البتات من خلالها. فالجهاز المضيف يعمل على جميع طبقات نموذج الـ OSI.

في حالة الاتصال عبر الإنترنت أو حركة مرور الشبكة ، غالبًا ما يتم تسمية المضيفين في الاتصالات على أنهما العميل أو الخادم.

العميل هو الكيان الذي يبدأ الطلب ويتطلع إلى الحصول على جزء من المعلومات أو البيانات أو الخدمة. بينما يكون الخادم هو الكيان الذي يتلقى الطلب ولديه المعلومات أو البيانات أو الخدمة التي يريدها العميل.

تجدر الإشارة إلى أن هذه المصطلحات تتعلق بأنواع محددة من الاتصالات.

على سبيل المثال ، عندما يتصفح الكمبيوتر المحمول الخاص بك من خلال صفحة ويب ، يعمل الكمبيوتر المحمول كعميل ويكون خادم الويب بمثابة الخادم. ولكن عندما يقوم خادم الويب نفسه بتنزيل تحديثات البرامج ، فإنه يعمل الآن كعميل ويتواصل مع خادم التحديث.

  • الشبكة Network:
الشبكة عبارة عن جهازين أو أكثر متصلين مع بعضهما. يمكن أن تتخذ الشبكة العديد من الأشكال المختلفة ، على سبيل المثال:

  • توجد مجموعة من أجهزة الكمبيوتر الشخصية في المدرسة في نفس المكان ، وتنتمي جميعها إلى شبكة واحدة.
  • تتضمن أي شبكة منزلية نموذجية أجهزة كمبيوتر محمولة متعددة أو هواتف محمولة أو طابعات مرتبطة جميعها بنفس المكان. لذلك ، كلهم ينتمون إلى نفس الشبكة.
  • يسمح المقهى الذي يحتوي على شبكة WiFi لكل عميل من العملاء بالاتصال بشبكة WiFi نفسها.
  • قد تستخدم شركة كبيرة شبكات متعددة ، وغالبًا ما تفصلها بالاعتماد على نوع العمل. على سبيل المثال ، شبكة واحدة لجميع محاسبيها وشبكة أخرى لجميع مهندسيها.

وفقًا للغرض من كل شبكة ، ستتواصل الأجهزة الموجودة داخلها مع أجهزة أخرى في نفس الشبكة أو أجهزة أخرى في شبكات مختلفة.

في أي وقت تتصل أي من "الاجهزة الرئيسية" التي تمت مناقشتها في سلسلة هذه المقالة ببعضها البعض ، يكون لديك شبكة. في الواقع ، الإنترنت بأكمله ليس أكثر من سلسلة من الشبكات المتصلة مع بعضها.

  • المبدل Switch:
المبدل هو جهاز غرضه الأساسي هو تسهيل الاتصال داخل الشبكات.
تعمل المبدلات في الطبقة الثانية من نموذج OSI ، مما يعني أنها تنظر فقط  في الهيدر الخاص بـالطبقة الثانية. يحتوي الهيدر على معلومات تمكّن التوصيل السريع ، مثل عنوان MAC المصدر والوجهة.

Switch


يعمل المبدل عن طريق حفظ ما يعرف بجدول عناوين MAC. هذا هو الجدول الذي يعين عناوين MAC للأجهزة المتصلة بكل منفذ. يحتوي المحول النموذجي على العديد من المنافذ ، من 24 إلى 48 ، وحتى 96 ، أو أكثر.

يتم ملء جدول عنوان MAC من خلال النظر في حقل عنوان MAC للمصدر للفريم المستلمة.

لإعادة توجيه الفريم، سيبحث المبدل عن عنوان MAC الوجهة في جدول عناوين الـ MAC لتحديد المنفذ الذي يجب استخدامه.

إذا استلم المبدل فريم لا يعرف عنوان MAC الخاص بها ، فإنه ببساطة يقوم بعمل فلود للفريم ويرسلها الى كل منفذ لديه (باستثناء المنفذ الذي استلم الفريم منه). سيتم شرح هذه العملية عن كثب في مقال آخر في هذه السلسلة.


  • الموجه Router
جهاز الموجه عبارة عن جهاز شبكة هدفه الأساسي هو تسهيل الاتصال بين الشبكات. كل منفذ على جهاز الموجه يعتبر شبكة منفصلة. تعمل أجهزة الموجه في الطبقة الثالثة Layer 3 من نموذج OSI، مما يعني أنها تنظر فقط في هيدر الطبقة الثالثة Layer 3. يحتوي هيدر الطبقة الثالثة على معلومات تمكن التسليم من النهاية إلى النهاية ، مثل عنوان IP للمصدر والوجهة.
Router



في الصورة أعلاه ، لاحظ أن جهاز التوجيه الموجود على اليسار (R1) وجهاز التوجيه على اليمين (R2) ينشئان ثلاث شبكات منفصلة (11.11.11.x و 22.22.22.x و 33.33.33.x). ,وصلةR1 اليمنى ووصلة R2 اليسرى كلاهما على نفس الشبكة. الطريقة الوحيدة لكي يتحدث العميل في شبكة 11.11.11.x إلى الخادم في شبكة 33.33.33.x هي إعادة توجيه الحزمة إلى R1 ، والذي بدوره يقوم بإعادة توجيه الحزمة إلى R2 ، والذي سيقوم بإعادة توجيه الحزمة أخيرًا إلى الخادم. يحقق جهاز التوجيه كل ذلك عن طريق الحفاظ على ما يعرف بجدول التوجيه. هذا الجدول يحتوي على مسارات لجميع الشبكات التي يعرفها الموجّه وكيفية الوصول إليها. ، ويحتوي كل حقل من جدول التوجيه على ايبي الشبكة والايبي او الوصلة الخاصة بالموجه التالي next hope في المسار إلى الهدف. هناك عدة طرق يمكن لجهاز التوجيه من خلالها التعرف على الشبكة وملء جدول التوجيه الخاص به. سننظر في بعض هذه الطرق في مقال لاحق في هذه السلسلة. ضع في اعتبارك ، من منظور كل جهاز توجيه ، أن جدول التوجيه هو خريطة لكل شبكة موجودة. إذا استقبل جهاز التوجيه حزمة موجهة إلى شبكة لا يعرف عنها ، فسيعتبرها الموجه غير موجودة. لذلك ، عندما يتلقى جهاز توجيه رسالة موجهة إلى شبكة غير موجودة في جدول التوجيه الخاص به ، يتم تجاهل هذه الرسالة.


ARP


  • بروتوكول تحليل العناوين (ARP)
ناقشنا في وقت سابق أن عناوين MAC عبارة عن طريقة عنونة للطبقة الثانية. ناقشنا أيضًا أن عناوين الايبي عبارة عن طريقة عنونة خاصة بالطبقة الثالثة.
ARP
بروتوكول ARP موجود بين الطبقتين الثانية والثالثة L2 و L3. فهو بروتوكول يعمل كقطعة وصل بين الماك والايبي. عادةً ، عندما يتصل مضيفان ، فكل منها يعرف عنوان الايبي الخاص بالآخر. هناك مجموعة طرق التي يعرف بها الجهاز عنوان الايبي الخاص بالجهاز الآخر: في بعض الأحيان يتم ادخاله يدويًا من قبل المستخدم ، وأحيانًا بواسطة بروتوكول آخر (غالبًا بروتوكول DNS). ومع ذلك ، ما هو غير معروف بالتأكيد هو عناوين MAC الخاصة بكل جهاز. وبالتالي ستستخدم الاجهزة بروتوكول ARP لاكتشاف عنوان MAC المناسب. لتوضيح ذلك بطريقة اخرى ، يستخدم برتوكول ARP عنوان الايبي الذي يعرفه لاكتشاف الماك الذي لا يعرفه. ثم يتم ربط الايبي بالماك المكتشف وتخزينه في جدول ARP ، وهو عبارة عن جدول لتخزين عناوين IP مربوطة بعناوين MAC. سنوضح كيف يتم الجمع بين L2 و L3 ، ودور ARP في العملية باستخدام التوضيح التالي:
ARP Target


في الصورة أعلاه ، هناك ثلاث شبكات: الشبكة الأرجواني ، والشبكة الرمادية ، والشبكة الحمراء. سنستخدم هذا المخطط لوصف ما يحدث عندما يتصل جهازان في نفس الشبكة وعندما يتصل جهازان من شبكات مختلفة. عندما يحتاج العميل إلى التحدث إلى الخادم باللون البنفسجي، سيعرف عنوان IP الخاص به ، وسيتمكن بعد ذلك من تحديد وجود السيرفر في الشبكة المحلية. فعندما يحاول العميل التحدث إلى مضيف في نفس الشبكة ، سيرسل العميل طلب ARP لعنوان IP الخاص بالمضيف. سيسمح ARP للعميل بإكمال معلومات الهيدر الخاص بالطبقة الثانية على النحو التالي:
Packet destined to local destination

عندما يحتاج العميل إلى التحدث إلى الخادم الاحمر ، سيعرف عنوان IP الخاص به ، ومن ثم سيعرف أنه موجود في شبكة خارجية. على هذا النحو ، يجب تسليم الحزمة إلى أقرب جهاز توجيه (والمعروف باسم البوابة الافتراضية Default Gateway). يجب أن يملك العميل عنوان ايبي "بوابة افتراضية" - والتي يمكننا أن نقول من الصورة أنها ستكون R1. عندما يحاول العميل التحدث إلى مضيف في شبكة خارجية، سيصدر العميل طلب ARP لعنوان IP الخاص بالبوابة الافتراضية وهو الموجه R1. سيسمح ذلك للعميل باكمال معلومات الهيدر الخاصة بالطبقة الثالثة والثانية على النحو التالي:
Packet destined to foreign destination


لتلخيص عملية ARP:

  • عندما يريد عميل التحدث إلى مضيف في نفس الشبكة ، فسوف يقوم بارسل طلب ARP الى عنوان IP الخاص بالمضيف
  • عندما يريد عميل التحدث إلى مضيف خارج الشبكة ، فسوف يقوم بارسال طلب ARP الى عنوان IP الخاص بالبوابة الافتراضية Default Gateway. تذكر أن تسليم الحزمة هو دائمًا مهمة الطبقة الثانية ، والهدف الأساسي من الطبقة الثانية هو الحصول على حزمة من قفزة إلى قفزة. على العكس من ذلك ، لا تستطيع الطبقة الثالثة ، المعنية بالتسليم من طرف إلى طرف ، وضع حزمة على السلك وإرسالها إلى بطاقة الشبكة NIC لمضيف آخر. يتمثل دور ARP في مساعدة العميل على إنشاء هيدر الطبقة الثانية المناسب ، استنادًا إلى هيدر الطبقة الثالثة، من أجل الحصول على الحزمة من قفزة إلى أخرى. تجدر الإشارة أيضًا إلى أن أي جهاز ينوي إعادة توجيه حزمة بناءً على عنوان IP (الطبقة الثالثة) ، يجب أن يتمتع أيضًا بالقدرة على توصيل الحزمة إلى القفزة التالية (الطبقة الثانية). على هذا النحو ، يجب أن يستخدم أي جهاز يستخدم عناوين IP أيضًا بروتوكول ARP لتسليم الحزمة باستخدام عناوين MAC. وبالتالي ، يجب أن تحتفظ جميع أجهزة الطبقة الثالثة بجدول ARP.

  • ملخص
غطت هذه المقالة والمقالة السابقة الكثير من الموضوعات والتي قد يكتب عنها كتب كاملة. تم ذلك عن قصد بحيث يمكن للمقالات القليلة التالية في السلسلة أن تربط الاشياء مع بعضها البعض (وقد نتعمق اكثر في مقالات قادمة). ولكن من المهم للجميع فهم المقالاتين جيدا قبل الاستمرار في قراءة المقالات القادمة. في هذه المقالة ، ناقشنا الأغراض الرئيسية للطبقات المختلفة من نموذج OSI. على وجه التحديد: OSI Layer 1 هي الوسيط المادي الذي يحمل 1 و 0 عبر السلك OSI Layer 2 هي المسؤولة عن التوصيل إلى القفزات وتستخدم عناوين MAC OSI Layer 3 مسؤولة عن التسليم من طرف إلى طرف وتستخدم عناوين IP OSI Layer 4 هي المسؤولة عن تقديم الخدمة الى الخدمة وتستخدم أرقام المنافذ ناقشنا أيضًا بعض الاجهزة الرئيسية المشاركة في نقل حزمة عبر الإنترنت:
يستخدم ARP عنوان IP معروف لايجاد عنوان MAC غير معروف ناقشنا أيضًا ثلاثة جداول مختلفة تستخدم لتخزين هذه المعلومات:
  • تستخدم المحولات جدول عناوين MAC والذي يربط المنفذ بعناوين MAC المتصلة بها
  • تستخدم أجهزة التوجيه جدول توجيه وهو عبارة عن جدول يحتوي على الشبكات المربوطة بالوصلات أو عناوين القفزات التالية next hope
  • تستخدم جميع الأجهزة في الطبقة الثالثة جدول ARP وهو عبارة عن ربط لعناوين IP بعناوين MAC إذا لم يكن أي من النقاط النقطية أعلاه منطقيًا ، فيرجى إعادة قراءة هذه المقالة أو المقالة السابقة قبل المتابعة إلى المقالة التالية في هذه السلسلة




reaction:

تعليقات