شارك مع الأصدقاء:
مشكلة نقل المعلومات من كمبيوتر إلى آخر موجودة منذ فجر الحوسبة. يوفر نقل المعلومات هذا فرصًا لتنظيم التشغيل المشترك لأجهزة الكمبيوتر المستخدمة بشكل منفصل لحل مشكلة واحدة بمساعدة العديد من أجهزة الكمبيوتر. بالإضافة إلى ذلك، سيكون من الممكن تخصيص كل جهاز كمبيوتر للقيام بمهمة معينة واستخدام موارد أجهزة الكمبيوتر معًا، بالإضافة إلى حل العديد من المشكلات الأخرى.
في الآونة الأخيرة، تم اقتراح العديد من أنواع أساليب ووسائل تبادل المعلومات: من أبسط نقل الملفات من كمبيوتر إلى كمبيوتر باستخدام الأقراص، إلى شبكة الإنترنت، التي توفر الفرصة لتوصيل أجهزة الكمبيوتر في جميع أنحاء العالم.
في كثير من الأحيان، يُفهم مصطلح "شبكة المنطقة المحلية" (lokalniye seti، LAN، Local Area Network) على أنه شبكة من أجهزة الكمبيوتر الصغيرة ذات الحجم المحلي والقريبة، أي شبكة محلية. لكن إذا نظرنا إلى المؤشرات الفنية لبعض الشبكات المحلية، يمكننا التأكد من أن مثل هذا المصطلح غير واضح.
على سبيل المثال، تسمح بعض الشبكات المحلية بالاتصال بسهولة من مسافة عدة كيلومترات أو عشرات الكيلومترات. ولا يقتصر هذا على حجم غرفة واحدة أو مبنى واحد أو مباني تقع بالقرب من بعضها البعض فحسب، بل هو أيضًا حجم مدينة. من ناحية أخرى، من خلال شبكة عالمية (WAN، شبكة واسعة النطاق أو GAN، شبكة المنطقة العالمية)، يمكن لأجهزة الكمبيوتر الموجودة على طاولتين جنبًا إلى جنب في نفس الغرفة تبادل المعلومات، ولكن لسبب ما، لا أحد يدعو مثل هذا شبكة منظمة شبكة محلية. يمكن توصيل جهازي كمبيوتر قريبين عبر واجهة (RS232، Centronics) باستخدام كابل، أو حتى لاسلكيًا باستخدام قناة الأشعة تحت الحمراء. لكن مثل هذا الاتصال لا يسمى شبكة محلية.
ربما يكون تعريف الشبكة المحلية هو نفس تعريف الشبكة الصغيرة، التي لا تربط العديد من أجهزة الكمبيوتر. في الواقع، تتضمن الشبكة المحلية في معظم الحالات من اثنين إلى عدة عشرات من أجهزة الكمبيوتر. إلا أن القدرة المحدودة لبعض الشبكات المحلية أعلى بكثير، وقد يصل عدد المشتركين إلى ألف مشترك. ربما يكون تسمية مثل هذه الشبكة بشبكة صغيرة غير صحيح.
يعرّف بعض المؤلفين الشبكة المحلية بأنها "نظام يربط العديد من أجهزة الكمبيوتر". في هذه الحالة، من المفترض أن يتم نقل المعلومات من أجهزة كمبيوتر إلى أجهزة كمبيوتر دون وسطاء ومن خلال نوع من وسائط النقل. ومع ذلك، فإن الشبكات المحلية اليوم هي نوع من وسائط النقل
لا يمكن الحديث عنه. على سبيل المثال، يمكن استخدام جميع أنواع الكابلات الكهربائية وأيضا كابلات الألياف الضوئية ضمن شبكة واحدة. إن تعريف نقل المعلومات "بدون وسيط" ليس واضحًا أيضًا، لأنه في الشبكات المحلية اليوم، يتم استخدام مكثفات ومحولات وأجهزة توجيه (أجهزة توجيه) وجسور مختلفة. وليس من الواضح ما إذا كانت هذه الأدوات، التي تعالج المعلومات المعقدة المنقولة في عملية نقل المعلومات، تعتبر وسطاء أم لا.
ربما يكون من الواضح أن الشبكة التي لا يشعر فيها المستخدمون بوجود اتصال تعتبر شبكة محلية. أجهزة الكمبيوتر المتصلة بشبكة محلية تشبه الكمبيوتر الافتراضي، ويجب أن تكون مواردها متاحة مجانًا لجميع المستخدمين، وجهاز كمبيوتر منفصل
ولا ينبغي أن يكون أقل ملاءمة من استخدام موارده. في هذه الحالة، أولا وقبل كل شيء، الراحة هي الحصول على موارد واضحة عالية السرعة، ويتم تبادل المعلومات بين التطبيقات دون ملاحظة المستخدم.
في هذا التعريف، لا تتناسب الشبكة العالمية البطيئة ولا المنفذ التسلسلي أو المتوازي سريع المفعول مع مفهوم الشبكة المحلية. ويترتب على هذا التعريف أنه مع زيادة سرعة انتشار أجهزة الكمبيوتر، يجب أن تزيد أيضًا سرعة المعلومات المنقولة عبر الشبكة المحلية. إذا كان معدل تبادل البيانات من 1 إلى 10 ميجابت/ثانية يعتبر كافيًا في الماضي القريب، فقد أصبحت الشبكة متوسطة السرعة الآن شبكة قادرة على نقل المعلومات بسرعة 100 ميجابت/ثانية. يتم أيضًا العمل النشط على الأجهزة القادرة على نقل المعلومات بسرعة 1000 ميجابت/ثانية وأكثر. يؤدي الاتصال منخفض السرعة إلى تقليل أداء الكمبيوتر الظاهري المتصل بالشبكة.
وبالتالي، فإن الفرق الرئيسي بين الشبكات المحلية وأي شبكة أخرى هو تبادل المعلومات عالي السرعة. ولكن هذا ليس هو الفرق الوحيد، هناك عوامل أخرى مهمة أيضا.
على سبيل المثال، من الضروري تقليل الخطأ في نقل المعلومات بشكل كبير. سريع جدًا، ولكن نقل البيانات المعرض للأخطاء لا معنى له، لأنه يحتاج إلى إعادة إرساله، وبالتالي تستخدم الشبكات المحلية بالضرورة أدوات اتصال خاصة عالية الجودة.
كما أن أحد المؤشرات الفنية الرئيسية للشبكة هو القدرة على العمل مع حمولة كبيرة، أي سرعة تبادل المعلومات (وبعبارة أخرى، مع حركة مرور كبيرة). إذا كانت الآلية المستخدمة للتحكم في تبادل المعلومات في الشبكة غير فعالة، فيمكن لأجهزة الكمبيوتر الانتظار لفترة طويلة في قائمة الانتظار لنقل المعلومات. حتى مع نقل البيانات بسرعة عالية وخالية من الأخطاء بعد وصول قائمة الانتظار، لا يزال يتعين على مستخدم الشبكة الانتظار لبعض الوقت لاستخدام موارد الشبكة.
لكي تعمل أي آلية للتحكم في نقل المعلومات بشكل مضمون، يجب معرفة عدد أجهزة الكمبيوتر التي يمكن توصيلها بالشبكة، وعدد المعلومات مسبقًا. ومن الطبيعي أن أي آلية لن تتمكن من نقل المعلومات نتيجة ربط عدد أكبر من أجهزة الكمبيوتر بالشبكة عما هو مخطط له، مما يتسبب في زيادة الحمل. أخيرًا، نظرًا لأن المعنى الأصلي لكلمة "شبكة" يجب أن يُفهم على أنه نظام نقل معلومات، والذي يجب أن يربط عدة عشرات من أجهزة الكمبيوتر المحلية.
وبالتالي، سيكون من الممكن تشكيل السمات المميزة لشبكات الحوسبة المحلية (MHT):
- توافر نقل البيانات بسرعة عالية ونقل عالي السرعة؛
- انخفاض مستوى الخطأ أثناء الإرسال (قنوات اتصال عالية الجودة). يكون احتمال حدوث خطأ محتمل في نقل المعلومات عند مستوى 10-7 - 10-8؛
- أن تكون آلية تنفيذ فعالة وسريعة لنقل المعلومات؛
- عدد أجهزة الكمبيوتر المتصلة بالشبكة محدود ويجب أن يكون محددًا.
ويترتب على التعريفة المحددة أن؛ تختلف الشبكة العالمية عن الشبكة المحلية في النواحي التالية: فهي مخصصة لعدد غير محدود من المشتركين ويتم أيضًا استخدام القنوات منخفضة الجودة؛ فسرعة نقل المعلومات منخفضة نسبياً، وآلية تبادل المعلومات غير مضمونة من حيث السرعة. في الشبكات العالمية، الشيء الأكثر أهمية ليس جودة الاتصال، ولكن توافر الاتصال.
نوع آخر من شبكات الكمبيوتر - غالبًا ما يتم ملاحظة شبكة منطقة العاصمة (MAN، Metropolitan Area Network)، وعادةً ما تكون قريبة من الشبكات العالمية، وفي بعض الأحيان يكون لها بعض خصائص الشبكات المحلية. على سبيل المثال، يشبه قنوات الاتصال عالية الجودة وتبادل المعلومات عالية السرعة نسبيا. تشير هذه الميزة إلى أن شبكة المدينة يمكن أن تكون أيضًا شبكة محلية (مع مزايا MXT).
في الواقع، لم يعد من الممكن رسم حدود واضحة بين الشبكة المحلية والشبكة العالمية. تتمتع معظم الشبكات المحلية بإمكانية الوصول إلى الشبكة العالمية، لكن مبدأ نقل المعلومات وتنظيم تبادل المعلومات يختلف تمامًا عن المبدأ المقبول عمومًا في الشبكة العالمية. بالنسبة لمستخدمي الشبكة المحلية، تظل القدرة على الاتصال بالشبكة العالمية موردًا واحدًا فقط.
يمكن نقل كافة أنواع المعلومات الرقمية من شبكة الحوسبة المحلية (MHT): معلومات، صور، محادثات هاتفية، رسائل بريد إلكتروني وغيرها. مسألة نقل الصور، وخاصة نقل الصور الديناميكية الكاملة، تتطلب سرعة عالية من الشبكة .
عادة على الشبكة المحلية من الموارد التالية؛ مساحة القرص المشتركة والطابعات وإمكانيات الشبكات العالمية. لكن هذه القدرات هي جزء من قدرات أدوات الشبكة المحلية. على سبيل المثال، يقومون أيضًا بتنفيذ جميع أنواع تبادل المعلومات بين أجهزة الكمبيوتر. لا يمكن أن يكون المشترك في الشبكة جهاز كمبيوتر فحسب، بل يمكن أن يكون أيضًا أجهزة أخرى.
على سبيل المثال، الطابعات والراسمات. تسمح الشبكات المحلية بتنظيم نظام حوسبة متوازي على كافة أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة. يعمل هذا النظام على تسريع حل المشكلات الرياضية المعقدة عدة مرات. ومن الممكن أيضًا التحكم في العمليات التكنولوجية المعقدة باستخدام الشبكات المحلية أو التحكم في أجهزة البحث باستخدام عدة أجهزة كمبيوتر في نفس الوقت.
ولكن لا ينبغي أن نتذكر أن شبكات الحوسبة المحلية لها أيضًا بعض العيوب. تطوير الشبكة وإدارة الموارد واستكشاف الأخطاء وإصلاحها ومراقبة أداء الشبكة بالإضافة إلى التكلفة الإضافية لتدريب الموظفين والأجهزة الإضافية وبرامج الشبكة والكابلات، أي أن مسؤول الشبكة يجب أن يكون مسؤولاً. تحد الشبكة من إمكانية نقل الكمبيوتر، وإلا فمن الضروري تشغيل الكابلات للاتصال، علاوة على ذلك، تعد الشبكة بيئة مواتية لانتشار الفيروسات، لذا يجب إيلاء المزيد من الاهتمام لقضايا الأمان أكثر من أجهزة الكمبيوتر الفردية.
وضمن هذا الموضوع لا بد من الاطلاع على مفهومي الخادم والعميل، وهما مفهومان مهمان في نظرية الشبكة.
الخادم هو مشترك في الشبكة، فهو يجعل موارده متاحة للمشتركين الآخرين، لكنه لا يستخدم موارد المشتركين الآخرين، أي أنه يعمل فقط على الشبكة. يمكن أن يكون هناك عدة خوادم في الشبكة. الخادم المخصص هو خادم يخدم فقط لأغراض الشبكة. يمكن للخادم المخصص التعامل مع مشكلات أخرى إلى جانب صيانة الشبكة.
العميل هو مشترك في الشبكة يستخدم موارد الشبكة فقط ولا يخصص موارده للشبكة، أي أن الشبكة تخدمه. غالبًا ما يُطلق على الكمبيوتر العميل أيضًا اسم محطة العمل. عادة، يمكن لكل كمبيوتر أن يكون عميلاً وخادمًا في نفس الوقت. في كثير من الأحيان، لا يُفهم الخادم والعميل على أنهما الكمبيوتر نفسه، بل يُفهمان على أنهما تطبيقات برمجية تعمل على الكمبيوتر. في هذه الحالة، التطبيق الذي يوفر موارده للشبكة هو الخادم، والتطبيق الذي يستخدم موارد الشبكة فقط هو العميل.