اتصالات البيانات والشبكات
اتصالات البيانات والشبكات تشير إلى علم دراسة نقل وتبادل البيانات والمعلومات بين الأجهزة المختلفة باستخدام وسائط الاتصال. يهدف النظام الشبكي إلى تمكين التواصل الفعال والمؤمن بين الأجهزة المختلفة، سواء كانت أجهزة كمبيوتر أو هواتف ذكية أو أجهزة توجيه (راوتر) أو غيرها.
تتضمن اتصالات البيانات والشبكات مفاهيم وعناصر أساسية، بما في ذلك:
البروتوكولات والتوصيفات: هي مجموعة من القواعد والاتفاقيات التي تحدد تنسيق وتسلسل تبادل البيانات بين الأجهزة في الشبكة. مثل بروتوكول نقل النص الفائق (HTTP) وبروتوكول نقل الملفات (FTP).
الشبكات السلكية واللاسلكية: تتكون الشبكات السلكية من كابلات وأجهزة توصيل تنقل البيانات بين الأجهزة، بينما تعتمد الشبكات اللاسلكية على الإشارات اللاسلكية لنقل البيانات بين الأجهزة.
أجهزة الشبكات: تشمل أجهزة التوجيه (راوتر) وأجهزة التبديل (سويتش) وأجهزة الوصول (Access Points) وأجهزة الحماية وغيرها. تقوم هذه الأجهزة بتوجيه وتوزيع حركة البيانات في الشبكة.
البرمجيات والخدمات الشبكية: تشمل البرامج التي تدير وتدير الشبكة وتوفر الخدمات المختلفة مثل خوادم البريد الإلكتروني، وخوادم الويب، وخوادم قواعد البيانات، وغيرها.
اتصالات البيانات والشبكات تلعب دورًا حاسمًا في عالم الاتصالات الحديثة، حيث تسهم في تمكين تواصل الأفراد والمؤسسات وتمكين تطوير التطبيقات الحديثة مثل الإنترنت من الأشياء (IoT) والحوسبة السحابية والتعلم الآلي وغيرها. كما تشكل أساسًا للشبكات الكبيرة مثل الإنترنت العالمي الذي يربط الملايين من الأجهزة حول العالم.
العتاد الشبكي (Network Hardware)
العتاد الشبكي (Network Hardware) هو المجموعة من الأجهزة الفعلية التي تستخدم لبناء وتشغيل الشبكات الكمبيوترية. يتكون العتاد الشبكي من مجموعة متنوعة من الأجهزة التي تعمل معًا لتوصيل ونقل البيانات بين الأجهزة المختلفة في الشبكة. يتضمن العتاد الشبكي العناصر التالية:
راوتر (Router): يعتبر الراوتر جهازًا مهمًا في الشبكات، حيث يتيح توجيه حركة البيانات بين شبكات مختلفة. يستخدم الراوتر لتوجيه حركة البيانات عبر شبكة الإنترنت أو بين الشبكات الداخلية في بيئة محلية.
سويتش (Switch): يعمل السويتش على توجيه حركة البيانات بين الأجهزة في نفس الشبكة المحلية (LAN). يستخدم السويتش لتوفير توصيلات فعالة وسريعة بين الأجهزة المختلفة وتسهيل اتصالات الشبكة.
جهاز الوصول (Access Point): يستخدم جهاز الوصول لإنشاء شبكة لاسلكية (Wi-Fi)، حيث يتيح للأجهزة اللاسلكية الاتصال بالشبكة عن طريق الإشارات اللاسلكية.
كابلات الشبكة والألياف البصرية: تستخدم كابلات الشبكة لتوصيل الأجهزة في الشبكة المحلية، بينما تستخدم الألياف البصرية لنقل البيانات عبر مسافات طويلة بسرعة عالية.
جدار الحماية (Firewall): يستخدم جدار الحماية لتأمين الشبكة ومنع وصول غير المصرح به إليها. يقوم جدار الحماية بفحص حركة البيانات وفرزها وحجب أي تهديدات محتملة.
خوادم الشبكة (Network Servers): تشمل خوادم الشبكة الخوادم التي توفر خدمات مثل خدمة الملفات، والبريد الإلكتروني، وخدمة قواعد البيانات، والوصول عن بعد، وغيرها.
تعتبر هذه بعضًا من الأجهزة الشائعة في العتاد الشبكي، وتعتمد الاختيارات على حجم الشبكة واحتياجاتها الخاصة. يجب أن يتم تكوين وتشغيل هذه الأجهزة بشكل صحيح لضمان عمل الشبكة بكفاءة وأمان.
بروتوكولات الشبكات
بروتوكولات الشبكات هي مجموعة من القواعد والاتفاقيات التي تحدد تنسيق وتسلسل تبادل البيانات بين الأجهزة في شبكة الاتصالات. توفر هذه البروتوكولات إطار عمل قياسي للتواصل وتمكين تبادل المعلومات بين الأجهزة المختلفة في شبكة الاتصالات. إليك بعض البروتوكولات الشبكية الشائعة:
بروتوكول نقل النص الفائق (HTTP): يستخدم لنقل صفحات الويب والموارد المتعلقة بها عبر الإنترنت. يتيح HTTP للمتصفحات الويب الوصول إلى المواقع واسترجاع المحتوى.
بروتوكول نقل الملفات (FTP): يستخدم لنقل الملفات بين الأجهزة عبر شبكة TCP/IP. يسمح للمستخدمين بتحميل وتنزيل الملفات عبر الإنترنت.
بروتوكول البريد البسيط (SMTP): يستخدم لتسليم رسائل البريد الإلكتروني عبر الشبكة. يقوم بتحديد تنسيق تبادل الرسائل بين الخوادم البريدية.
بروتوكول الانتقال الموحد (UDP): يعتبر بروتوكول غير متصل يستخدم لنقل البيانات في شبكات IP. يُستخدم عادةً في التطبيقات التي تتطلب نقل البيانات بشكل سريع وبدون إقامة اتصال مستمر.
بروتوكول نقل الملفات عبر شبكة الإنترنت (FTP): يسمح للمستخدمين بنقل الملفات بين الكمبيوترات عبر الشبكة باستخدام الاتصال المؤمن.
بروتوكول الشبكات الافتراضية الخاصة (VPN): يستخدم لإنشاء اتصال آمن عبر شبكة غير آمنة، مثل الإنترنت. يتم استخدامه لتوفير الأمان والخصوصية عند الاتصال بالشبكات البعيدة.
بروتوكول الانترنت (IP): يعتبر بروتوكولًا رئيسيًا في شبكة الإنترنت، وهو المسؤول عن تعيين عناوين IP للأجهزة وتوجيه حزم البيانات عبر الشبكة.
هذه مجرد بعض البروتوكولات الشبكية الشائعة، وهناك العديد من البروتوكولات الأخرى المستخدمة في مجالات مثل الاتصالات اللاسلكية، والشبكات اللاسلكية، والتطبيقات المتخصصة الأخرى.
