حـــل مشــاكل الشــبكـــات ( الجزء الثانى )

[Dream writer]

بسم الله الرحمن الرحيم
حبيت اقسم الدروس فى هذا الموضوع للتسهيل لانه طويل شويه بس ان شاء الله تستفادوا
بسم الله نبدأ
في هذا الدرس سنتناول إن شاء الله البنود التالية:
1- شرح للعوامل المؤثرة في أداء بطاقة الشبكة.
2- توضيح كيف أن أجهزة الكمبيوتر المختلفة لها احتياجات مختلفة فيما يخص بطاقات الشبكة.
3- شرح لكيفية استخدام بطاقة الشبكة في الشبكات المحلية اللاسلكية و شبكات الأجهزة عديمة الأقراص.
بما أن بطاقة الشبكة تتحكم بتدفق البيانات بين الكمبيوتر و سلك الشبكة ،فإن لها تأثيرا كبيرا على أداء الشبكة، فإذا كانت البطاقة بطيئة فإنها ستؤدي الى بطئ عام في الشبكة ، و هذا الأمر يكون واضحا خاصة في شبكات من تصميم الناقل ، فهناك لا يستطيع أي أحد استخدام الشبكة ما لم يكن السلك حرا من أي إشارة ، و بالتالي إذا كانت البطاقة بطيئة فإن الشبكة ككل سيكون عليها الإنتظار طويلا الى أن تنهي البطاقة عملها .
العوامل المؤثرة على سرعة بطاقة الشبكة تتضمن:
1- الأسلوب المستخدم في نقل البيانات.
2- المشغلات البرمجية المستخدمة Driver Software.
3- سعة ناقل البيانات في الكمبيوتر.
4- قوة المعالج الموجود على البطاقة.
5- مقدار ذاكرة التخزين المؤقت على البطاقة.
من العوامل المهمة في التأثير على سرعة البطاقة هو الأسلوب المستخدم في تبادل البيانات بين الكمبيوتر و البطاقة.
هناك أربع طرق لتبادل البيانات بين الكمبيوتر و بطاقة الشبكة سنسردها من الأبطأ الى الأسرع :
1- المدخلالمخرج المبرمج Programmed I/O.
2- ذاكرة البطاقة المشتركة Shared Adapter Memory.
3- الوصول المباشر للذاكرة Direct Memory Access = DMA.
4- التحكم بالناقل Bus Mastering.
في تقنية Programmed I/O ، يقوم معالج خاص على البطاقة بالتحكم بجزء من ذاكرة الكمبيوتر.
يقوم معالج البطاقة بالإتصال بمعالج الكمبيوتر من خلال عنوان مدخلمخرج I/O Address الموجود في الجزء المحدد من الذاكرة الذي يتم التحكم به من قبل معالج البطاقة.
يتم تبادل البيانات بين المعالجين بسرعة و ذلك بالقراءة و الكتابة على نفس الجزء من الذاكرة.


و ميزة الطريقة السابقة بالنسبة للطرق الأخرى هو استخدام جزء ضئيل من الذاكرة.
أما عيبها فيتمثل بضرورة تدخل معالج الكمبيوتر في عملية نقل البيانات مما يزيد العبء عليه و يقلل من السرعة الإجمالية للمعالجة.
أما في تقنية Shared Adapter Memory ، فإن بطاقة الشبكة تكون تحتوي على ذاكرة RAM تشارك الكمبيوتر فيها ، بحيث يتمكن معالج الكمبيوتر من الوصول المباشر الى هذه الذاكرة على البطاقة و يقوم بنقل البيانات بالسرعة الكاملة مما يقلل من التأخير في نقل البيانات ، و يتعامل المعالج مع هذه الذاكرة و كأنها جزء فعلي من ذاكرة الكمبيوتر.


أما البطاقات التي تستخدم تقنية Direct Memory Access فإنها تقوم بنقل البيانات مباشرة من ذاكرة الكمبيوتر الى الذاكرة المؤقتة على البطاقة ، وهي تمر بمرحلتين :
الأولى : تنتقل البيانات من ذاكرة النظام الى متحكم الوصول المباشر للذاكرة DMA Controller ، مهمة هذا المتحكم هي نقل البيانات بين ذاكرة النظام و أي جهاز آخر دون تدخل المعالج في عملية النقل.
الثانية: تنتقل البيانات من المتحكم الى بطاقة الشبكة.


البطاقات التي تستخدم هذه التقنية تستغني عن المعالج في عملية النقل مما يزيد من سرعة نقل البيانات ، و يزيل العبء عن المعالج للتفرغ للقيام بمهام أخرى.
أما التقنية الأخيرة Bus Mastering و التي تسمى أيضا Parallel Tasking و فيها تقوم بطاقة الشبكة بالتحكم المؤقت بناقل بيانات الكمبيوتر بدون أي تدخل من المعالج ، و تقوم بتبادل البيانات مباشرة بين ذاكرة النظام و البطاقة.


و هذا يسرع عمل الكمبيوتر نظرا لتفرغ المعالج و متحكم DMA ، و بشكل عام فإن هذه التقنية تحسن أداء الشبكة بشكل ملحوظ.
البطاقات التي تستخدم هذه التقنية يتحسن أداءها بنسبة تتراوح بين 20 الى 70 بالمئة بالمقارنة مع البطاقات التي تستخدم التقنيات الأخرى، و لكن تكلفتها تكون أكبر.
البطاقات من النوع EISA، MCA و PCI كلها تعتمد تقنية Bus Mastering.
مشغل بطاقة الشبكة أو Network Card Driver هو عبارة عن بريمج يحمل على كل كمبيوتر يحتوي على بطاقة شبكة، و يقوم بالتحكم بمهام البطاقة و توجيهها للعمل بالشكل الأمثل ، اختيار المشغل المناسب و إعداده بشكل جيد له تأثير كبير على سرعة و أداء البطاقة.
يعبر عن سعة ناقل البيانات ، بعدد البتتات من البيانات التي يستطيع الناقل حملها في المرة الواحدة، كلما زادت سعة الناقل كلما زادت كمية البيانات التي من الممكن نقلها في المرة الواحدة.لهذا فناقل البيانات سعة 32 بت يستطيع نقل البيانات بشكل أسرع من ناقل البيانات سعة 16 بت.
بزيادة سرعة الناقل تزداد سرعة نقل البطاقة للبيانات على الشبكة ، و لكن البطاقة يجب أن تقوم بمعالجة هذه البيانات ثم نقلها الى السلك فإذا كانت سرعة الناقل أكبر من سرعة معالجة البطاقة للبيانات فستصبح البطاقة في هذه الحالة مسببة لمشكلة تسمى عنق الزجاجة ، ولحل مثل هذه المشكلة تستخدم البطاقة :
1- ذاكرة احتياطية RAM Buffer مركبة على البطاقة لتخزين البيانات مؤقتا قبل إرسالها و كلما زاد حجم هذه الذاكرة كلما زادت سرعة نقل البطاقة للبيانات الى السلك.
2- معالج خاص مركب على البطاقة يمثل عقلها المدبر و المسئول عن القيام بالمهام الموكلة إليها ، و كلما كان هذا المعالج أقوى و أكثر تطورا كلما تحسن أداء البطاقة.
هناك نوعان رئيسيان من المعالجات المستخدمة في بطاقة الشبكة:
1- معالجات RISC.
2- معالجات CISC.
معالجات RISC هي اختصار ل Reduced Instruction Set Computing أو محاسبة مجموعة التعليمات المبسطة ، و تقوم فكرة هذه المعالجات على فعالية و سرعة معالجة مجموعات صغيرة و بسيطة من التعليمات.
بينما معالجات CISC هي اختصار ل Complex Instruction Set Computing أو محاسبة مجموعة التعليمات المعقدة ،و هذه المعالجات تكون قادرة على معالجة التعليمات المعقدة و بالتالي تستطيع القيام بمهام شديدة التعقيد و الصعوبة، و لكن نظرا لتعقيد تصميمها فإنها من الممكن أن تكون بطيئة.
بشكل عام فإن معالجات RISC تعتبر أسرع من معالجات CISC في تشغيل التعليمات البسيطة ، و حيث أن التعليمات أو الأوامر التي تحتاج بطاقة الشبكة تنفيذها هي أوامر بسيطة نسبيا فإن البطاقات التي تستخدم معالجات RISC تكون أسرع من تلك التي تستخدم معالجات CISC.
إذا كانت شبكتك أو بعض أجزاء منها بحاجة الى احتياجات خاصة ، فإنك باختيارك للبطاقة المناسبة تستطيع تحقيق هذه الإحتياجات، فبعض أجهزة الكمبيوتر مثلا تحتاج الى بطاقات غالية الثمن بينما لا يحتاج غيرها إلا الى أرخص البطاقات.
نعرف مثلا أن المزودات تتعامل مع كميات كبيرة من البيانات ، و نعرف أيضا أنه إذا كان المزود بطيئا فإن الشبكة ككل ستصبح بطيئة ، لهذا فإنه يصبح من الضروري استخدام بطاقات شبكة متطورة في المزود لتستطيع تحمل العبء الكبير الذي سيلقى على عاتقها.
بينما من الممكن استخدام بطاقات أقل تكلفة لمحطات العمل Workstation التي لا تولد كميات كبيرة من البيانات و تبثها على الشبكة.
تعتبر الشبكات المحلية اللاسلكية Wireless LAN، نوعا خاصا من الشبكات، و لإنشاء شبكة محلية لاسلكية لابد لك من استخدام بطاقات شبكة لاسلكية.
تستخدم بطاقات الشبكة اللاسلكية لأمرين:
1- لإنشاء شبكة محلية لاسلكية كاملة.
2- لإضافة محطة لاسلكية لشبكة محلية سلكية.
تعمل بطاقة الشبكة اللاسلكية بشكل مشابه لعمل بطاقة الشبكة السلكية و الإختلافات الرئيسية بينهما هي:
1- وسط الإرسال المستخدم للبث.
2- المكون المسئول عن عملية البث و يسمى المجمع اللاسلكي Wireless Concentrator و هو يقوم بنفس مهام المكون المسمى Transceiver في البطاقات السلكية، و يستطيع المجمع اللاسلكي التعامل مع أنواع مختلفة من وسائط الإرسال تشمل:
1-موجات الراديو Radio Waves.
2- موجات المايكرو ويف Microwaves.
3- موجات الأشعة تحت الحمراء Infrared.
يقوم بعض مديري الشبكات بإزالة أي محركات أقراص لينة كانت أو صلبة أو حتى مضغوطة من أجهزة المستخدمين ،و يكون الهدف من ذلك:
1- زيادة أمن الشبكة وحماية البيانات من الفيروسات.
2- تقليل التكلفة الإجمالية للشبكة.
3- سهولة الإدارة و التحكم بالأجهزة على الشبكة.
و لكن تبرز مشكلة عند استخدام الأجهزة منزوعة الأقراص تتمثل في كيفية تشغيل هذه الأجهزة و كيف ستنضم الى الشبكة بدون وجود قرص صلب و بالتالي أين سيخزن برنامج بدأ التشغيل؟
لحل هذه المشكلة تستخدم بطاقات شبكة مخزن عليها برنامج صغير يشغل الجهاز و يسمح له بالإنضمام الى الشبكة ، هذه البطاقات تكون مزودة بذاكرة تسمى Remote-Boot PROM يخزن عليها برنامج بدأ التشغيل.
ملخص الدرس:
تحدد سرعة بطاقة الشبكة بمجموعة من العوامل تشمل:أسلوب الإرسال ،برنامج مشغل البطاقة، سعة الناقل ، الذاكرة الإحتياطية في البطاقة و قوة معالج البطاقة.
الشبكات المحلية اللاسلكية تستخدم بطاقات شبكة لاسلكية.
في أجهزة الكمبيوتر منزوعة الأقراص تستخدم بطاقات شبكة خاصة مزودة ب Remote-Boot PROM تقوم ببدأ تشغيل الأجهزة و تسمح لها بالإنضمام الى الشبكة.

[Dream writer]

سنتناول في هذا الدرس إن شاء الله البنود التالية:
1- وصف للمبادئ الأساسية لإرسال الإشارة.
2- الإختلافات بين وسط الإرسال السلكي و اللاسلكي.
3- سرد للعوامل التي يجب أخذها بعين الإعتبار عند اختيار وسط الإرسال.
قبل أن يتمكن جهازا كمبيوتر من الإتصال معا لابد من توفر شرطين :
1- أن تتم ترجمة البيانات الى إشارات يمكن نقلها بين الجهازين.
2- يجب أن يتوفر للجهازين قناة يستطيعان من خلالها إرسال و إستقبال الإشارات.
الممر أو القناة التي تحمل الإشارات تسمى وسط الإرسال transmission medium .
تستطيع أجهزة الكمبيوتر استخدام الأنواع التالية من الإشارات للإتصال فيما بينها:
1- electrical pulses أو النبضات الكهربائية.
2- radio waves أو موجات الراديو.
3- microwaves أو موجات الميكرو ويف.
4- infrared light أو الأشعة تحت الحمراء.
هناك خاصية واحدة تجمع بين هذه الإشارات المختلفة و هي أنها كلها تعتبر موجات كهرومغناطيسية electromagnetic (EM) waves.
و يتم استخدام هذه الموجات لنقل البيانات لأنها تتمتع بالمميزات التالية:
1- من الممكن تعديلها و التحكم بها باستخدام أشباه الموصلات semiconductor.
2- تستطيع تمثيل كلا الإشارات التماثلية analog و الرقمية digital.
الإشارات التماثلية هي إشارات مستمرة تتمثل فيها المعلومات كمقادير فيزيائية من الإشارات الكهربية و مثال عليها التيار الكهربائي و الموجات الصوتية.
أما الإشارات الرقمية فهي إشارات منفصلة discrete و تستخدم قيمتين فقط هي صفر أو واحد لتمثيل الإشارة الأصلية.
الموجات الكهرومغناطيسية تضم أنواع عديدة من الموجات تتراوح بين أشعة جاما من ناحية وبين موجات الراديو الطويلة من ناحية أخرى.
هذا المدى الكبير من الموجات الكهرومغناطيسية يطلق عليه اسم الطيف الكهرومغناطيسي EM spectrum.
جزء محدود فقط من هذا الطيف يستخدم لنقل البيانات.
يتم تحديد موقع موجة كهرومغناطيسية ما على الطيف بمعرفة طولها الموجي wavelength و ترددها frequency و طاقتها energy.
يتناسب التردد و الطول الموجي تناسبا ع**يا فكلما زاد التردد قل الطول الموجي و الع** صحيح.
بينما تتناسب الطاقة مع التردد تناسبا طرديا فكلما زاد أحدهما زاد الآخر.
الموجات التي تقع في أعلى الطيف يكون ترددها مرتفعا وطاقتها عالية و طولها الموجي صغير، بينما الموجات التي تقع في أسفل الطيف فيكون ترددها و طاقتها منخفضة أما طولها الموجي فكبير.
تحدد طاقة و تردد و طول الموجة الخصائص الفيزيائية للموجة، و هذه الخصائص بدورها تحدد قدرة الموجة على حمل البيانات.
كلما ترتفع الى أعلى في الطيف فإن التردد يزداد ، و للتردد علاقة مباشرة بالقدرة على حمل البيانات ، فكلما ازداد التردد فإن الموجات الكهرومغناطيسية تصبح قادرة على حمل بيانات أكثر.
أما الطول الموجي فإنه يقل مع الإرتفاع الى أعلى في الطيف، لهذا فإن الموجات في أسفل الطيف لها أكبر طول موجي مثل الموجات الطويلة الراديوية.
يؤثر الطول الموجي على قدرة الإشارات على اختراق الجدران و الأجسام غير الشفافة.
كما أن الطول الموجي يؤثر على قدرة الإشارات على الإنحناء و الدوران حول العقبات و الزوايا.
و بشكل عام فكلما زاد الطول الموجي زادت قدرة الإشارة على اختراق الأسطح غير الشفافة و الدوران حول الزوايا.
أما الموجات ذات التردد العالية فإنها بشكل عام غير قادرة على الإنحناء حول الزوايا ، هذه الخاصية تسمى line-of-sight أو مرمى البصر .
لهذا فالموجات ذات التردد العالي مثل موجات الميكرو ويف لا تستطيع الإنتقال إلا في خطوط مستقيمة.
إذا افترضنا أن جميع العوامل ثابتة فإنه بزيادة الطاقة تزداد قوة و وضوح الإشارة ، و لهذا فإن موجات الميكرو ويف تتميز بنقاوة و وضوح وكثافة الإشارة.
أما الموجات ذات الطاقة المنخفضة مثل موجات الراديو فإنها أقل مقاومة للتداخل من قبل موجات أخرى نظرا لضعفها و قلة وضوحها.
تعتبر الموجات عالية الطاقة ذات تأثير سلبي على صحة الإنسان ، و لهذا فإن أشعة جاما لا تستخدم في نقل البيانات نظرا لخطورتها على الصحة.
تعتبر الأنواع المختلفة من وسائط الإرسال مناسبة لأجزاء مختلفة من الطيف الكهرومغناطيسي.
تقع وسائط الإرسال تحت فئتين رئيسيتين هما :
1- وسائط سلكية.
2- وسائط لاسلكية.
الوسائط السلكية تكون إما أسلاك معدنية أو ألياف و توصل الكهرباء و الضوء على التوالي.
أما الإرسال اللاسلكي فيستخدم الغلاف الجوي كوسط إرسال لنقل الإشارة.
تتضمن الوسائط اللاسلكية :
1- موجات الراديو.
2- موجات الميكرو ويف.
3- الأشعة تحت الحمراء.
تستخدم الوسائط السلكية عادة في الشبكات المحلية الصغيرة أما في الشبكات الواسعة فتستخدم مجموعة من الوسائط السلكية و اللاسلكية.
كما من الممكن استخدام الوسائط اللاسلكية لتحقيق الإتصال بين الكمبيوترات المحمولة و الشبكات المحلية.
قبل أن تحدد وسط الإرسال الأنسب لشبكتك عليك الإجابة على هذه الأسئلة:
1- ما هو مقدار ثقل أو ازدحام حركة المرور المتوقع على الشبكة؟
2- ما هي المسافة التي على وسط الإتصال تغطيتها أو الوصول أليها؟
3- ما هي الإحتياجات الأمنية للشبكة؟
4- ما هي الميزانية المخصصة لوسط الإتصال؟
الإعتبارات التي تؤثر على سعر و أداء وسط الإرسال تتضمن:
1- سهولة الإعداد و التركيب.
2- مدى سعة نطاق البث.
3- التوهين أو ضعف الإشارة attenuation.
4- المناعة من التداخل الكهرومغناطيسي immunity from electromagnetic interference.
بشكل عام فإن تكلفة وسط الإرسال ترتفع مع ارتفاع سرعته و ونقاوته و تحسن مستوى أمنه.
يعبر عن مدى الترددات المقاسة بالهيرتز hertz = HZ و التي يستطيع وسط الإرسال فيزيائيا إستيعابها بسعة نطاق البث bandwidth.
وهي تعرف بالفرق بين أعلى الترددات و أخفضها و التي يستطيع وسط الإرسال حملها.
هذه السعة قد تتفاوت وفقا للمسافة و تقنية بث الإشارة المستخدمة.
يعرف التوهين attenuation بأنه قابلية الموجات الكهرومغناطيسية للضعف و التلاشي خلال الإرسال.
خلال مرور الموجات الكهرومغناطيسية في وسط الإرسال يتعرض جزء من طاقتها للإمتصاص و البعثرة بسبب الخواص الفيزيائية للوسط.
يجب الإنتباه لهذا الأمر خاصة عند التخطيط لإستخدام وسط ما من المفروض أن يغطي مساحة شاسعة.
لا تستطيع أغلب وسائط الإرسال عزل الموجات الكهرومغناطيسية عن التداخل مع موجات خارجية.
يحدث التداخل الكهرومغناطيسي EMI = electromagnetic interference عندما تقوم موجات كهرومغناطيسية غير مرغوب بها بالتأثير على الإشارة المنقولة عبر وسط الإرسال.
كما أنه من السهل إعتراض الموجات الكهرومغناطيسية و التصنت عليها و هذا أمر خطير إذا كانت شبكتك تحتوي على معلومات حساسة.
ملخص الدرس:
تستخدم الموجات الكهرومغناطيسية لنقل البيانات على شبكات الكمبيوتر.
هناك نوعان من وسائط الإرسال: سلكية و لا سلكية.
الإعتبارات التي تؤثر في اختيارك لوسط الإرسال تتضمن: التكلفة، سهولة التركيب، سعة النطاق، التوهين و المناعة من التداخل الكهرومغناطيسي

[Dream writer]

سنتناول في هذا الدرس إن شاء الله البنود التالية:
1- سرد لأنواع الوسائط السلكية و الطرق المستخدمة في إرسال الإشارات.
2- وصف للسلك المحوري.
3- وصف للأسلاك الملتوية المحمية و غير المحمية.
4- سرد لمميزات و عيوب أسلاك الألياف البصرية.
5- وصف لنظام تشبيك IBM.
هناك ثلاث أنواع رئيسية من الأسلاك هي:
1- الأسلاك المحورية Coaxial Cable.
2- الأسلاك الملتوية Twisted Pair.
3- الألياف البصرية Fiber Optic.
هناك طريقتان لإرسال الإشارة عبر السلك هما:
1- إرسال النطاق الأساسي Baseband.
2- إرسال النطاق الواسع Broadband.
أنظمة النطاق الأساسي Baseband تستخدم الإرسال الرقمي للإشارة بواسطة تردد واحد فقط، حيث أن الإشارة الرقمية تستخدم كامل سعة نطاق البث Bandwidth.
تعتبر شبكات إثرنت أوضح مثال على استخدام إرسال Baseband.
باستخدام هذه التقنية في البث يستطيع أي جهاز على الشبكة إرسال الإشارات في اتجاهين bidirectional، وبعض الأجهزة تستطيع إرسال و استقبال الإشارة في نفس الوقت.
إذا كان طول السلك كبيرا هناك احتمال لحصول توهين attenuation للإشارة المرسلة مما يسبب صعوبة في التعرف على محتواها، لهذا تستخدم شبكات Baseband مكررات إشارة Repeaters و التي تتسلم الإشارة و تقويها ثم تعيد إرسالها.
أما أنظمة النطاق الواسع Broadband فتستخدم الإرسال التماثلي للإشارة Analog مع مدى أوسع من الترددات، مما يسمح لأكثر من إشارة أن تستخدم نفس السلك في نفس الوقت.
كما أن تدفق الإشارات في أنظمة Broadband يتم في اتجاه واحد فقط unidirectional و لكن لحل هذه المشكلة تستخدم الطريقتين التاليتين :
1- استخدام سلك ثنائي dual-cable فيكون كل جهاز موصل بسلكين واحد للإرسال و الآخر للإستقبال.
2- استخدام سلك واحد مع تقسيم سعة النطاق الى قسمين midsplit ، بحيث يتوفر قناتين و كل قناة تستخدم تردد مختلف ، وتكون واحدة للإرسال و الأخرى للإستقبال..


تستخدم أنظمة Broadband أجهزة خاصة لتقوية الإشارة التماثلية تسمى مقويات أو amplifiers.
إذا كانت سعة النطاق كبيرة فإنه من الممكن استخدام عدة أنظمة بث تماثلي مثل الإرسال الشبكي الكمبيوتري و شبكات التلفاز Cable TV باستخدام نفس السلك..


تتكون الأسلاك المحورية في أبسط صورها من التالي:
1- محور من النحاس الصلب محاط بمادة عازلة.


2- ضفائر معدنية للحماية.


3- غطاء خارجي مصنوع من المطاط أو البلاستيك أو التفلون Teflon.


تقوم الضفائر المعدنية بحماية المحور من تأثير التداخل الكهرومغناطيسي EMI و الإشارات التي تتسرب من الأسلاك المجاورة أو ما يسمى Crosstalk .
إضافة لذلك تستخدم بعض الأسلاك المحورية طبقة أو طبقتين من القصدير كحماية إضافية.
هناك نوعان من الأسلاك المحورية:
1- السلك المحوري الرقيق Thin.
2- السلك المحوري الثخين Thick.
النوع الأول هو سلك مرن رقيق يصل قطره الى 0.6 سم و يستخدم عادة في شبكات 10Base2 و يوصل مباشرة الى بطاقة الشبكة.
أما النوع الثاني فهو سلك ثخين متصلب و غير مرن و يصل قطره الى 1.2 سم و يستخدم عادة في شبكات 10Base5 و لأنه أثخن من النوع الأول فإنه يستطيع الوصول الى مسافات أبعد دون توهين للإشارة ، فبينما لا يصل السلك الأول لأكثر من 185 متر يصل السلك الثخين الى 500 متر.
هناك مواصفات كهربائية خاصة للأسلاك المحورية تتضمن :
1- 50 أوم (أوم هي وحدة قياس مقاومة السلك للتيار المتردد) RG-8 و RG-11 (للسلك الثخين).
2- 50 أوم RG-58 للسلك الرقيق.
3- 75 أوم RG-59 و يستخدم لسلك التلفاز.
4- 93 أوم RG-62 و تستخدم لمواصفات شبكات ARCnet.
تستخدم الأسلاك المحورية مشابك أو وصلات خاصة لوصل الأسلاك معا و وشبك الأجهزة معها، تسمى هذه المشابك BNC = British Naval Connectors ، تتضمن عائلة مشابك BNC المكونات التالية:
1- BNC cable connector.
2- BNC T connector.
3- BNC barrel connector.
4- BNC terminator.
تصنف الأسلاك المحورية الى صنفين وفقا لتركيب غلافها الخارجي و طبيعة المكان الذي ستركب فيه و هذان الصنفان هما:
1- polyvinyl chloride = PVC.
2- plenum.
النوع الأول PVC مرن و ممكن استخدامه في الأماكن المفتوحة أو المعرضة لتهوية جيدة ، ولكن نظرا لأنه قد تنبعث منه روائح سامة في حالة حدوث حريق فإن هذا النوع من غير المحبذ استخدامه في الأماكن المغلقة أو سيئة التهوية.
أما النوع الثاني plenum فهو مصنوع من مواد مضادة للحريق ، وهي تسمى بهذا الإسم نسبة للمكان الذي تركب فيه plenum و هو الفراغ الذي يفصل بين السقف و أرضية الطابق الذي فوقه و تكون مخصصة لتدوير الهواء البارد أو الدافئ عبر البناية ، وهذه الأماكن تكون حساسة جدا في حالة حدوث حرائق فلو افترضنا أن الأسلاك الممدة هناك غير مضادة للحريق فإن الغازات السامة ستنتشر عبر البناية.


يعتبر plenum أقل مرونة و أكثر تكلفة من PVC.
تستتخدم الأسلاك المحورية عادة للأمور التالية:
1- نقل الصوت والصورة و البيانات.
2- إيصال البيانات لمسافات أبعد مما تستطيعه الأسلاك الملتوية.
3- توفر أمن معقول للبيانات.
تتكون الأسلاك الملتوية في أبسط صورها من زوج من أسلاك نحاسية معزولة و ملتفة حول بعضها البعض.
يعمل هذا الإلتفاف على تقليل تأثير التداخل الكهرومغناطيسي شيئا ما.
تنقسم الأسلاك الملتوية الى نوعين هما:
1- Unshielded أو غير المحمية..


2- Shielded محمية.


يتكون النوع الأول Unshielded twisted pair = UTP من أسلاك ملتوية داخل غطاء بلاستيكي بسيط، و يستخدم هذا النوع في شبكات 10BaseT.
قامت جمعية الصناعات الإلكترونية و جمعية صناعات الإتصال The Electronic Industries Association and the Telecommunications Industries Association = EIA/TIA بتقسيم UTP الى خمس فئات وفقا للغاية من استخدامها :
1- Category 1 الفئة الأولى و تستخدم لنقل الصوت فقط و لا تستطيع نقل البيانات.
2- Category 2 الفئة الثانية و تستخدم لنقل البيانات بسرعة 4 ميجابت في الثانية.
3- Category 3 الفئة الثالثة و تستخدم لنقل البيانات بسرعة 10 ميجابت في الثانية.
4- Category 4 الفئة الرابعة و تستخدم لنقل البيانات بسرعة 16ميجابت في الثانية.
5- Category 5 الفئة الخامسة و تستخدم لنقل البيانات بسرعة 100 ميجابت في الثانية.
تعتبر UTP عرضة للتداخل الكهرومغناطيسي و تداخل الإشارات المجاورة ، ولحل هذه المشكلة تستخدم الحماية Shielding ، و من هنا ظهرت الأسلاك الملتوية المحمية Shielded-twisted pair = STP و التي هي عبارة عن زوج من الأسلاك الملتوية محمية بطبقة من القصدير ثم بغلاف بلاستيكي خارجي. وهذا هو النوع الثاني
و تتفوق STP على UTP في أمرين:
1- أقل عرضة للتداخل الكهرومغناطيسي.
2- تستطيع دعم الإرسال لمسافات أبعد.
3- في بعض الظروف توفر سرعات بث أكبر.
تستخدم الأسلاك الملتوية TP عادة في الحالات التالية:
1- ميزانية محدودة للشبكة.
2- هناك حاجة لتوفير سهولة و بساطة في التركيب.
تتكون أسلاك الألياف البصرية من إسطوانة رقيقة جدا من الزجاج أو البلاستيك بسمك الشعرة تسمى الصميم Core و ي**ى هذا الصميم بطبقة من الزجاج تكون مصممة لع** الضوء عليه، وتغطى من ثم بطبقة مقواة Kevlar و التي بدورها تكون محمية بغطاء خارجي من البلاستيك.


و حيث أن كل Core لا يستطيع نقل الضوء أو الإشارة إلا في اتجاه واحد فقط فإنه لا بد من استخدام سلكين من الألياف البصرية واحد للإرسال و الثاني للإستقبال.
توفر أسلاك الألياف البصرية المزايا التالية:
1- منيعة ضد التداخل الكهرومغناطيسي و التداخل من الأسلاك المجاورة.
2- معدلات التوهين منخفضة جدا.
3- سرعة إرسال بيانات مرتفعة جدا بدأت ب 100 ميجابت في الثانية و قد وصلت حاليا الى 200000 ميجابت في الثانية.
4- في الألياف البصرية يتم تحويل البيانات الرقمية الى نبضات من الضوء، و حيث أنه لا يمر بهذه الألياف أي إشارات كهربية فإن مستوى الأمن الذي تقدمه ضد التنصت يكون مرتفعا.
أما العيب الرئيسي لهذه الأسلاك فهو نابع من طبيعتها ، فتركيب هذه الأسلاك و صيانتها أمر غاية في الصعوبة فأي **ر أو انحناء سيؤدي الى عطبها .
تعتبر الألياف البصرية ذات الصميم المصنوع من البلاستيك أسهل تركيبا و أقل عرضة لل**ر ، ولكنها لا تستطيع حمل نبضات الضوء مسافات شاسعة كتلك المزودة بصميم زجاجي.
و الألياف البصرية بشكل عام تكلفتها مرتفعة كثيرا قياسا بالأسلاك النحاسية.
من غير المحبذ استخدام الألياف البصرية في الحالات التالية:
1- ميزانية محدودة.
2- عدم توفر الخبرة الكافية لتركيبها.
تقوم شركة IBM بوضع معايير خاصة لشبكاتها و في عام 1984قدمت نظاما معياريا لتعريف كل من:
1- مشابك الأسلاك.
2- لوحات الواجهة Face Plates.
3- لوحات التوزيع Distribution Panels.
4- أنواع الأسلاك.
تعتبر المشابك التي تستخدمها IBM فريدة من نوعها فهي ليست مشابك ذكرية و لا أنثوية بل هجينة و تسمى hermaphroditi .


و نظرا لشكلها المميز فإنها تحتاج الى لوحات واجهة مميزة.


أما المعايير التي تستخدمها IBM لتوصيف أسلاكها فهي تتوافق مع المعيار الذي وضعته شركة American Wire Gauge = AWG .
الأنواع الرئيسية للأسلاك المستخدمة في شبكات IBM هي:
1- Type 1 - STP for computers.
2- Type 2 - voice and data STP.
3- Type 3 - voice and data UTP.
4- Type 5 - fiber optic cable.
5- Type 6 - dual-shielded UTP.
6- Type 8 - STP for use under carpets.
7- Type 9 – plenum.
ملخص الدرس:
هناك ثلاث أنواع رئيسية من الأسلاك هي المحورية و الملتوية و الألياف البصرية.
وسائل الإرسال تنقسم الى Baseband و Broadband.
تنقسم الأسلاك المحورية الى رقيقة و ثخينة.
تنقسم الأسلاك الملتوية الى محمية و غير محمية.
توفر الألياف البصرية سرعات كبيرة و لكن تركيبها صعب.
تقدممعايير خاصة لشبكاتها.

[Dream writer]

سنتناول في هذا الدرس إن شاء الله البنود التالية:
1- وصف لجسور الشبكات المحلية اللاسلكية الإعتيادية و طويلة المدى.
2- شرح لمبادئ المحاسبة المحمولة.
3- وصف لكيفية اتصال الكمبيوتر المحمول بالشبكة المحلية.
4- وصف للوصول و التحكم عن بعد.
5- وصف للبروتوكولات المستخدمة في الوصول و التحكم عن بعد.
من الممكن توسيع الشبكات المحلية LAN باستخدام أي من الطرق التالية:
1- إتصالات لاسلكية بشبكات محلية أخرى.
2- وسائل المحاسبة المحمولة.
3- الوصول أو التحكم عن بعد Remote Access.
لنلق نظرة في البداية على الإتصالات اللاسلكية:
لتحقيق إتصال لاسلكي بين الشبكات المحلية يستخدم جهاز يسمى جسر الشبكات المحلية اللاسلكي Wireless LAN Bridge ، و الذي يستطيع و وفقا للظروف المناخية ربط شبكتين محليتين تبعدان عن بعضهما مسافة قد تصل الى 4.8 كيلومتر.
تستخدم هذه الجسور أحد وسائط الإرسال اللاسلكية التالية:
1- موجات راديو الطيف الإنتشاري Spread Spectrum Radio.
2- الأشعة تحت الحمراء Infrared.
إذا أردت الربط بين شبكات محلية تبعد عن بعضها أكثر من 4.8كم يمكن استخدام جسر لاسلكي طويل المدى Long Range Wireless Bridge و هو يستخدم موجات راديو الطيف الإنتشاري لتحقيق اتصال لاسلكي بين شبكتين محليتين تبعدان عن بعضهما مسافة قد تصل الى 40 كيلومتر.
تعتبر مكونات الجسور اللاسلكية الإعتيادية و طويلة المدى مرتفعة التكلفة، و لكنها تعتبر على كل حال أرخص من تمديد الأسلاك أو الألياف البصرية بين الشبكات المحلية البعيدة عن بعضها البعض.
يحتاج مستخدمو الكمبيوتر المحمول الى مجموعة من الخدمات تتضمن:
1- الحصول على ملفات ضرورية من شبكات مؤسساتهم.
2- الوصول الى الإنترنت.
3- إرسال رسائل البريد الإلكتروني.
و لتوفير هذه الخدمات قامت IT Industry بتطوير تقنية جديدة تسمى المحاسبة المحمولة Mobile Computing.
لكي تتمكن من استخدام هذه التقنيات المحمولة فإنك ستحتاج الى بطاقة شبكة خاصة تركب في جهازك المحمول.
و قد أصبحت مواصفات الجمعية الدولية لبطاقة ذاكرة الكمبيوتر الشخصي Personal Computer Memory Card International Association = PCMCIA هي المقياس المستخدم لبطاقات الشبكة أو البطاقات الأخرى المستخدمة في الكمبيوتر المحمول.
هناك أنواع عديدة لبطاقات شبكة PCMCIA و تتضمن:
1- ISDN Adapter.
2- Fax Modem.
3- Ethernet and Fast Ethernet Cards.
يعتبر حجم بطاقة الشبكة مماثلا لحجم بطاقة الإئتمان و تركب بسهولة في شق خاص في الكمبيوتر المحمول.
لتتصل بشبكتك عن بعد باستخدام كمبيوترك المحمول فإنك ستحتاج الى استخدام شبكة الهاتف السلكية أو أحد الوسائط اللاسلكية.
في حالة استخدام شبكة الهاتف السلكية ستحتاج الى فا** مودم أو موائم ISDN، أما إذا كان الإتصال لاسلكيا فقد تستخدم تقنية الراديو أو تقنية الخلوي Cellular، و في هذه الحالة ستستخدم Antenna صغير يقوم بالإتصال مع أبراج الراديو القريبة و بعدها تقوم الأقمار الصناعية التي تدور في مدار قريب بالتقاط الإشارات من أبراج الراديو المحلية و تقوم ببثها الى الوجهة المطلوبة، و في بعض الحالات تقوم الأقمار الصناعية بالتقاط الإشارات من الجهاز المحمول مباشرة دون الحاجة الى تدخل أبراج الراديو و تقوم ببثها الى وجهتها.
لنلق نظرة الآن الى كيفية إرسال و إستقبال إشارات الكمبيوتر المحمول اللاسلكية.
تستخدم الإشارات اللاسلكية الأنظمة التالية:
1- إتصالات الحزم الراديوية Packet-Radio Communication.
2- الشبكات الخلوية Cellular Networks.
3-أنظمة الميكرو ويف Microwave Systems.
يقوم النظام الأول Packet-Radio Communication بتقسيم الإرسال الى حزم شبيهة بالحزم في الشبكات المحلية.
تتضمن هذه الحزم الأقسام التالية:
1- عنوان المرسل.
2- عنوان المستقبل.
3- معلومات تصحيح الأخطاء Error-Correction Information.
4- البيانات المرسلة.
ثم تلتقط هذه الحزم من قبل الأقمار الصناعية التي تعيد بثها مرة أخرى ، و يستطيع أي جهاز يمتلك المعدات المطلوبة استلام هذه الحزم و ذلك طبعا إذا تطابق عنوانه مع عنوان المستقبل في الحزمة.
معدل نقل البيانات باستخدام هذا النظام يتراوح بين 4 و 19.2 كيلو بت في الثانية.
يمكن استخدام الشبكات الخلوية لنقل البيانات لاسلكيا باستعمال تقنية حزم البيانات الرقمية الخلوية Cellular Digital Packet Data = CDPD و فيها يتم أيضا تقسيم البيانات الى حزم صغيرة ترسل عبر الشبكة الخلوية بين المكالمات الصوتية عندما يكون النظام غير مشغول.
تصل سرعة نقل البيانات باستخدام هذا النظام الى 9.8 كيلوبت في الثانية (و في الشبكات الحديثة تكون السرعة أكبر)و هي تعاني من نوع من التأخر delay يتراوح بين 1 الى 5 ثواني.
أما الإتصال اللاسلكي باستخدام موجات الميكروويف فإنه يشترط توجيه مباشر لكلي الجهازين المرسل و المستقبل أحدهما نحو الآخر دون وجود عائق بينهما .

[Dream writer]

تعتبر موجات الميكروويف الوسيلة المثلى لربط بنايتين معا بوضع مستقبل Receiver على سطح كل عمارة بدلا من مد الأسلاك تحت الأرض.كما أنها مفيدة في حالة توفير الإتصال عبر المساحات الواسعة و المفتوحة مثل الأجسام المائية أو الصحاري.
يتكون نظام الميكروويف من :
1- جهازي Transceiver واحد لإرسال الإشارة و الأخر لإستقبالها.
2- طبقين لاقطين للإشارة يوجه كل منها نحو الآخر و يوضعان في مكان مرتفع مثل قمة برج أو سطح عمارة عالية.
يمكن تعريف الوصول عن بعد Remote Access بأنها خدمة تسمح بالوصول أو الإنضمام الى شبكة محلية LAN باستخدام خطوط الهاتف عبر مزود اتصالات Communications Server.أنظر الصورة.


بعض برامج خدمات الوصول عن بعد مثل Novell NetWare’s Remote Console Utility تسمح للكمبيوتر المتصل عن بعد بالتحكم بعمليات المعالجة على الأجهزة على الشبكة.
يعمل مزود الوصول عن بعد كمدخل يفصل بين ال**ون البعيد و الشبكة كما يسمح بنقل البيانات بين الشبكة و ال**ون حتى و لو كانت البروتوكولات المستخدمة بينهما مختلفة.
و في هذا النظام يلعب المودم في الجهاز البعيد نفس دور بطاقة الشبكة مع فارق السرعة فالمودم أبطأ بكثير من بطاقة الشبكة.
يعتبر الوصول عن بعد مفيدا في الحالات التالية:
1- الحاجة لدخول الشبكة و الحصول على بعض البيانات أثناء السفر أو الوجود بعيدا عن الشبكة.
2- الإستخدام المؤقت أو المتقطع لموارد الشبكة.
بشكل عام تستخدم أنظمة الوصول عن بعد أحد البروتوكولين التاليين لتحقيق الإتصال:
1- بروتوكول الإنترنت الخطي المتسلسل Serial Line Internet Protocol = SLIP.
2- بروتوكول نقطة الى نقطة Point-to-Point Protocol = PPP.
بروتوكول SLIP هو مقياس يستخدم لعنونة الإتصالات باستخدام بروتوكول TCP/IP عبر خطوط متسلسلة (لمزيد من المعلومات أرجو إنتظار درس خاص بالبروتوكولات) و هو يسمح للمستخدم عن بعد بالوصول الى شبكة الإنترنت من خلال شبكته المحلية.
تم تصميم بروتوكول PPP ليكون تطويرا للبروتوكول السابق SLIP ، فحيث أن بروتوكول SLIP يستخدم فقط في الإتصالات الداعمة لبروتوكول TCP/IP ،فإن برتوكول PPP يستطيع التعامل مع الشبكات متعددة البروتوكولات.
الآن يعتبر بروتوكول PPP هو الخيار المفضل للوصول عن بعد نظرا لسرعته و موثوقيته.
تستخدم أنظمة تشغيل الشبكات مقياسين أساسين لتحقيق نوع من التفاهم بين الكمبيوتر وخطوط الهاتف ، هذين المقياسان هما:
1- TAPI.
2- UniModem.
تم تطوير المقياس TAPI من قبل شركة إنتل و ميكروسوفت و مجموعة من كبار شركات الإتصال والكمبيوتر و البرامج.
يدعم المقياس TAPI الخدمات التالية:
1- اتصال مباشر لشبكة الهاتف.
2- الطلب التلقائي لرقم الهاتف المحدد Automatic Phone Dialing.
3- إرسال البيانات عبر خطوط الهاتف.
4-الوصول الى البيانات على الكمبيوتر.
5- البريد الصوتي Voice-mail.
6- التعرف على رقم المتصل Caller Identification.
7- التحكم بالكمبيوتر عن بعد.
يسمح المقياس TAPI لمطوري البرامج و التطبيقات بإعداد تطبيقات شبكية مستقلة ، فكل ما على المطور فعله هو أن يكون برنامجه متفاعلا و متوافقا مع المقياس TAPI.
يتفاعل TAPI مع شبكة الهاتف من خلال ما يسمى طبقة مزود الخدمة Service Provider Layer و هذه الطبقة تعرف بإسم UniModem.
يقوم UniModem بعمليات التبديل بين خدمات البيانات و الفا** و الصوت، وهو يقوم أيضا تلقائيا بإصدار أوامر الإتصال و الإجابة على المتصل و إعداد المودم ليتفاهم مع الخط الهاتفي.
ملخص الدرس:
تستخدم الجسور اللاسلكية لربط الشبكات المحلية لاسلكيا.
تستخدم الأجهزة المحمولة لتحقيق الإتصال اللاسلكي أنظمة الراديو و الشبكات الخلوية و موجات الميكروويف.
تستخدم أنظمة الوصول عن بعد برتوكول SLIP أو PPP، كما تستخدم المقياسين TAPI و UniModem للتفاهم مع خطوط الهاتف