Wide Area Network
الشبكات الواسعة
سنتعرف في هذا الدرس على الشبكة الواسعة WAN، بما في ذلك مكوناتها، كيفية عملها، وأنواعها المختلفة، بالإضافة إلى البروتوكولات التي تستخدم فيها، والفرق بين الشبكة الواسعة WAN والشبكة المحلية LAN، كما سنتعرف أيضًا على الخطوط المؤجرة Leased Lines وعلاقتها بالشبكة الواسعة WAN.
التاريخ
28 أبريل 2024
الدروس
51
المستوى
متقدم
اللغة
انجليزي
المشاهدات
855
المواضيع
4
الشروحات chevron_left Wide Area Network chevron_left Web Technology
Wide Area Network
الشبكات الواسعة
</>
Wide Area Network
الشبكات الواسعة
الشبكة الواسعة أو الشبكة واسعة النطاق WAN: هي نوع من أنواع الشبكات التي يمكن من خلالها توصيل أي نوع من أنواع الشبكات ببعض مثل توصيل عدة شبكات محلية LANs موجودة في أماكن مختلفة حول العالم؛ فهي تعد أكبر وأوسع شبكات الكمبيوتر، ومن أمثلة الشبكات الواسعة الانترنت الذي يعد أكبر شبكة في العالم.
ولتوضيح فكرة الشبكة الواسعة أكثر، فلنفترض أن هناك جامعة لديها العديد من الفروع في عدة مدن مختلفة. يقع مبنى الجامعة الرئيسي في المدينة [أ]، وتوجد الكليات التابعة لها في المدن [أ]، و[ب]، و[ج]، و[د]. كما أن لديها مساكن جامعية للطلاب تقع في المدن [هـ]، و[و] وكل فرع من فروع الجامعة يمتلك شبكة محلية LAN لإدارة وتنظيم أموره الداخلية. تقوم الجامعة بربط كل هذه الشبكات عن طريق الشبكة الواسعة WAN لتبادل البيانات والمعلومات بين الفروع المختلفة دون الاعتماد الكلي على شبكة الانترنت العامة.
تلجأ المؤسسات غالبًا لهذا النوع من الشبكات لأنها تقدم مستويات أمان عالية، وتحسن من كفاءة الأداء، وتضمن استمرارية العمل حتى في حالات الطوارئ أو الكوارث.
</>
The Basic Components of WAN
المكونات الأساسية لشبكة WAN
- أجهزة التوجيه Routers: تقوم أجهزة التوجيه بتوجيه حزم البيانات بين الأجهزة النهائية داخل الشبكة المحلية LAN أو بين الشبكات المختلفة الموجودة في الشبكة الواسعة WAN. تحتوي أجهزة التوجيه الحديثة على مودم مدمج وبالتالي يمكنها استقبال إشارات الانترنت من مزود الخدمة ثم إعادة توجيهها إلى باقي الأجهزة المتصلة بنفس الشبكة المحلية مثل أجهزة الكمبيوتر والهواتف الذكية.
- نقاط الوصول Access points: توفر نقاط الوصول الاتصال اللاسلكي WiFi لأجهزة المستخدم النهائي حيث تعمل كجهاز وسيط بين الشبكة السلكية المتصلة بالموجه الرئيسي router والأجهزة اللاسلكية مثل الهواتف الذكية مما يتيح لتلك الأجهزة الاتصال بالانترنت والوصول إلى موارد الشبكة، كما تتيح نقاط الوصول توسيع التغطية اللاسلكية للشبكة المحلية LAN.
- مفاتيح الشبكة Network switches: تساعد مفاتيح الشبكة في توجيه البيانات بين الأجهزة في الشبكة المحلية LAN فعند إرسال حزمة بيانات عبر الشبكة، يقوم السويتش بتخزين عنوان MAC للمرسل والمنفذ الذي أتت منه تلك الحزمة في جدول يسمى جدول العناوين MAC Address Table، ويحدث ذلك عندما يقوم الجهاز المرسل بالإرسال لأول مرة عبر تلك الشبكة.
يقوم جهاز المرسل بإنشاء حزمة بيانات تحتوي على البيانات المراد إرسالها وعنوان IP الوجهة [موقع ويب مثلًا]، ثم يتم توجيه الحزمة إلى عنوان IP الخاص بالراوتر باعتباره البوابة الافتراضية default gateway، ويتم تغليف الحزمة بعنوان MAC الخاص بالراوتر كوجهة.
وعندما تصل الحزمة إلى السويتش في الشبكة المحلية، يقوم السويتش بفحص عنوان MAC الوجهة الموجود في الحزمة، ويستخدم جدول العناوين MAC لتحديد المنفذ المرتبط بالراوتر ليتم توجيه حزمة البيانات إلى هذا المنفذ.
بعد أن يستقبل الراوتر الحزمة من السويتش، يقوم بفحص عنوان IP الوجهة ويقرر المسار الأفضل لإرسال البيانات عبر الشبكة الواسعة WAN، ويعيد تغليف الحزمة وتوجيهها إلى الموجه التالي في مسار الشبكة الواسعة WAN حتى تصل إلى الوجهة النهائية.
وعند وصول الرد تحدث نفس الخطوات بشكل عكسي حيث تأتي الحزمة أولًا إلى الراوتر والذي يقوم بإرسالها إلى السويتش والذي بدوره يوجه الحزمة عبر المنفذ المناسب إلى جهاز المرسل. - جدران الحماية Firewalls: هي أجهزة الأمان المستخدمة للتحكم في حركة مرور الشبكة بهدف حمايتها من التهديدات والهجمات الضارة. تعمل هذه الأدوات كحاجز يفصل بين الشبكة الداخلية والإنترنت، وتؤدي دورها من خلال تطبيق مجموعة من قواعد الأمان المحددة مسبقًا. يمكن أن تكون جدران الحماية أجهزة مادية مستقلة أو برامج يتم تثبيتها على أجهزة الكمبيوتر والخوادم
- معدات مقر العميل [Customer Premises Equipment [CPE: هي الأجهزة أو المعدات التي يتم تثبيتها في موقع العميل حتى يتمكن من الوصول إلى خدمات الشبكات المقدمة من مزودي الخدمة ISPs، وتعد هذه المعدات جزءًا من البنية التحتية للشبكة الواسعة WAN التي تربط العميل أو المستخدم النهائي بباقي الشبكات والأنظمة. ومن أمثلة معدات مقر العميل CPE، هي: أجهزة التوجيه routers ونقاط الوصول access points والمفاتيح switches وجدران الحماية firewalls.
- الأجهزة الطرفية End devices: هي الأجهزة التي توجد في نهاية سلسلة الاتصال وتعمل كمصدر أو وجهة للبيانات التي يتم نقلها عبر الشبكة، مثل: أجهزة الكمبيوتر، الهواتف الذكية، الخوادم، مراكز البيانات، الطابعات، والماسحات الضوئية.
- شبكة المنطقة المحلية [LAN] Local area network: تربط الشبكة الواسعة WAN بين مجموعة من الشبكات المحلية LANs، ويتم عادةً توصيل الشبكة المحلية LAN بالشبكة الواسعة WAN من خلال الراوتر حيث يربط الشبكة المحلية بالانترنت أو بأي شبكة واسعة أخرى.
- البوابات Gateways: تعمل البوابات gateways كنقاط ربط بين الشبكات المختلفة لضمان عبور البيانات من حدود الشبكات المختلفة حيث تستطيع ترجمة البيانات بين البروتوكولات أو تعديلها وإعادة تشكيلها تبعًا لمتطلبات الشبكة المتصلة بها فمثلًا يمكنها تحويل حزم البيانات الكبيرة إلى حزم أصغر إذا كانت الشبكة المستقبلة لا تدعم الحزم الكبيرة، كما تتيح إضافة شبكات جديدة أو تعديل تكوينات الشبكات الموجودة بالفعل دون الحاجة إلى إجراء تغييرات جذرية في البنية التحتية للشبكة الأصلية.
- شبكة المنطقة الحضرية [MAN] Metropolitan area network: يمكن أن تربط الشبكة الواسعة WAN بين مجموعة من الشبكات المحلية LANs ومجموعة أخرى من شبكات المناطق الحضرية MANs، وهذا المكون هو مكون اختياري يمكن الاستغناء عنه.
- مزودو خدمة الانترنت [ISPs] Internet Service Providers: هم الشركات أو الكيانات التي تمكن الأفراد والمؤسسات من الوصول إلى شبكة الانترنت عن طريق توفير البنية التحتية والخدمات اللازمة. يقوم مزودو خدمة الانترنت ISPs بربط الشبكات المحلية LANs بالشبكة الواسعة WAN، وبالتالي فإن مزود خدمة الانترنت هو الذي يتيح للأفراد والمؤسسات الوصول إلى شبكة الانترنت وباقي الشبكات الأخرى حول العالم، وبدونه لا يمكن لأي شبكة الاتصال بشبكة خارجية.
- وسائط الاتصال Transmission media: هي الوسائط أو القنوات التي تربط جهاز مقر العميل CPE بالشبكة الواسعة WAN لنقل البيانات من خلالها، وقد تكون هذه الوسائط مادية مثل: كابلات النحاس أو الألياف الضوئية، وقد تكون لاسلكية مثل: الاتصالات التي تعتمد على الأقمار الصناعية أو اتصالات الهاتف الخلوية [4G, 5G].
- بوابة الإدارة الموحدة Unified management portal: هي عبارة عن واجهة تمكن المسئولين من إدارة جميع مكونات الشبكة، مراقبة أدائها، أتمتة العمليات الروتينية مثل تثبيت التحديثات ومراقبة صحة الأجهزة، وغيرها الكثير من الأدوات التي تجعل إدارة الشبكة أسهل على المسئولين التقنيين.
على الرغم من كون بوابة الإدارة الموحدة مكون اختياري وغير أساسي لعمل الشبكة الواسعة WAN إلا أن وجودها يساعد في إدارة الشبكة ويدعم استقرارها.
Firewalls
- لا تستطيع جدران الحماية firewalls حماية النظام من التهديدات الداخلية أو الهجمات التي يتم تحميلها عن طريق USB لأن عمليات النقل تلك لا تمر عبر البنية التحتية التي تحميها جدران الحماية.
</>
[Types of Wide Area Network [WAN
أنواع الشبكة الواسعة WAN
تنقسم أنواع الشبكات الواسعة WANs بناءً على كيفية توصيل نقاط النهاية إلى فئتين رئيسيتين:
- الشبكات الواسعة المبدلة Switched WANs: ويتم فيها استخدام بنية أساسية مشتركة لربط العديد من الشبكات المحلية LANs لتوفير الاتصال بين المواقع المختلفة، ويتم في هذا النوع توجيه البيانات عبر الشبكة باستخدام أجهزة التبديل أو التحويل المتقدمة.
- شبكات WAN من نقطة إلى نقطة Point-to-Point WANs: وتتم بواسطة الاتصال المباشر بين نقطتين محددتين عن طريق إنشاء رابط بين هاتين النقطتين، ويستخدم هذا النوع لنقل البيانات الحساسة التي تتطلب درجة أمان عالية ولا يمكن التأخير في نقلها، مثل الأنظمة المصرفية.
كما تنقسم الشبكات الواسعة WANs بناءً على التكنولوجيا الأساسية التي تعتمد عليها إلى:
- الشبكة الواسعة عبر الاتصال المخصص للانترنت Dedicated Internet Access [DIA] WAN: يتيح هذا النوع للأفراد والمؤسسات الوصول إلى الانترنت عبر قناة مخصصة، وعادة تكون تكلفة هذا النوع أعلى من الاتصال العادي بالانترنت لأن الشركة المزودة لخدمة الانترنت تخصص جزءًا من البنية التحتية لهذا الفرد أو المؤسسة، وهذا الاتصال مناسب للشركات التي تعتمد بشكل أساسي على الانترنت، مثل: تطبيقات مؤتمرات الفيديو أو التطبيقات التي تستخدم لنقل البيانات الحساسة، وتعتبر الخطوط المؤجرة من أمثلة هذه الشبكات.
- الشبكة الواسعة عبر بروتوكول تبديل الملصقات متعدد البروتوكولات Multiprotocol Label Switching [MPLS] WAN: توفر الشبكات القائمة على تقنية MPLS مسارات واضحة لنقل البيانات عبر الشبكة حيث تقوم بتعيين المسار الذي يجب على حزم البيانات الانتقال من خلاله قبل عملية نقل البيانات نفسها، وعندما تبدأ عملية نقل البيانات يتم توجيه الحزم تلقائيًا إلى هذه المسارات الواضحة التي تم تحديدها.
- الانترنت واسع النطاق للشبكات الواسعة Broadband Internet WAN: يتم استخدام هذا النوع لتوزيع خدمة الإنترنت على نطاق واسع في جميع أنحاء البلاد، وهو مشترك بين الكثير من المستخدمين وليس مخصصًا لمستخدم معين، وبالتالي فهو أقل تكلفة من الاتصال المخصص ومناسب للأفراد العاديين والشركات الصغيرة والمتوسطة، وغالبًا ما يستخدم الكابلات في الوصول للإنترنت.
- الشبكات الخلوية Cellular WAN: يوفر هذا النوع من الشبكات سرعات عالية خاصةً في المناطق التي تمتلك بنية تحتية جيدة للشبكات الخلوية، وهي تستخدم غالبًا لتوفير الاتصال بالانترنت للأجهزة المتنقلة مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية، وكذلك لتوفير الاتصال بالانترنت في المناطق البعيدة أو المعزولة إذا كان هناك تغطية خلوية كافية، ومن الأمثلة على ذلك تقنيات [4G، و 5G].
- الشبكات الواسعة عبر الأقمار الصناعية Satellite WAN: يعتمد هذا النوع من الشبكات على الأقمار الصناعية، وهو يغطي أي مكان على سطح الأرض بما في ذلك الأماكن الصحراوية، الجبلية، البحار، أو المحيطات لكنها قد تكون بطيئة وغير مستقرة أحيانًا بسبب اضطراب الأحوال الجوية فالعواصف أو الأمطار الغزيرة يمكن أن تؤدي إلى تدهور جودة الإشارة وربما فقدان الاتصال.
- الشبكة الواسعة المعرفة بالبرمجيات Software-Defined WAN: وتعرف اختصارًا بـ [SD-WAN]، وهي عبارة عن تكنولوجيا حديثة تستخدم لإدارة الشبكة الواسعة والتحكم فيها باستخدام البرمجيات بدلًا من الأجهزة والتوصيلات المادية، وتأتي غالبًا بمزايا أمان مدمجة مثل التشفير وجدران الحماية الافتراضية، كما تتيح دمج واستخدام اتصالات متعددة مثل MPLS، والشبكات الخلوية.
Cellular WAN
- تسمية الشبكات الخلوية تعود إلى البنية الأساسية لشبكة الهاتف المحمول التي تعتمد على تقسيم المناطق الجغرافية إلى خلايا cells، وكل خلية تحتوي على برج إرسال واستقبال يتصل بالهواتف المحمولة في نطاقه.
وعندما ينتقل الشخص من مكان لآخر، يتبدل الاتصال أوتوماتيكيًا إلى البرج الأقرب وهكذا يتم الحفاظ على الاتصال حتى أثناء التنقل.
</>
?What are WAN Protocols
ما هي بروتوكولات الشبكة الواسعة؟
بروتوكول من نقطة إلى نقطة Point-to-Point Protocol:
ويعرف اختصارًا بـ PPP، وهو يقوم بإنشاء اتصال مباشر بين نقطتين محددتين [جهازين من أجهزة الشبكة] عن طريق إنشاء رابط بين هاتين النقطتين، ويستخدم هذا البروتوكول عادةً في التطبيقات التي تتطلب استجابة فورية أو لنقل البيانات الحساسة مثل المعاملات المالية.
تتابع الإطارات Frame Relay:
يقوم هذا البروتوكول بنقل البيانات بسرعة عالية على شكل إطارات عن طريق تقسيم البيانات إلى أطر، ثم إرسالها عبر الشبكة من نقطة الانطلاق إلى نقطة الاستقبال، وعند وصول هذه الأطر عند الجهاز المستقبل يتم تجميع تلك الأطر مرة أخرى للحصول على البيانات الأصلية.
نمط النقل غير المتزامن Asynchronous Transfer Mode:
ويعرف اختصارًا بـ ATM، وهو يستخدم لنقل البيانات على شكل خلايا صغيرة حجمها ثابت 53 بايت ثم إعادة تجميعها مرة أخرى للحصول على البيانات الأصلية، ونظرًا لصغر حجم الخلايا فإنها تصل إلى جهاز المستقبل بسرعة كبيرة لذا يستخدم هذا البروتوكول عادةً في التطبيقات التي تحتاج إلى مزامنة جيدة مثل: البث المباشر عبر الانترنت، ولكن انخفض استخدام هذا البروتوكول نظرًا لتقدم بعض التقنيات الأخرى مثل MPLS والتي تقدم نفس المزايا بالإضافة لمزايا أخرى أفضل.
التبديل متعدد البروتوكولات Multiprotocol Label Switching:
ويعرف اختصارًا بـ MPLS، وهو يضيف ملصق Label لكل حزمة بيانات يتم نقلها عبر الشبكة، وهذا الملصق عبارة عن رقم يقوم بتعريف تلك الحزمة وهو يساعد في توجيه البيانات بشكل أسرع، فبدلًا من فحص طريق الوجهة باستمرار يتم النظر فقط إلى الملصق لتحديد الوجهة التالية مما يزيد من سرعة نقل البيانات.
بروتوكول اكس.25 أو X.25:
بروتوكول X.25 هو بروتوكول يستخدم لنقل البيانات عبر الشبكات الواسعة، فعند إرسال البيانات عبر الشبكة باستخدام بروتوكول X.25 يتم تقسيم البيانات إلى حزم صغيرة، وإضافة عنوان لكل حزمة بيانات يدل على مصدرها ووجهتها، وهذا يساعد في توجيه الحزم ويضمن وصولها بشكل صحيح، وإن حدث مشكلة في إحدى الحزم يقوم البروتوكول بإعادة إرسال تلك الحزمة حتى تصل بشكل صحيح، ولكن مع تطور بروتوكولات الشبكات تم استبداله ببروتوكولات أحدث مثل TCP/IP.
الشبكات الضوئية المتزامنة والتسلسل الهرمي الرقمي المتزامن [SONET/SDH] Synchronous Optical Networking/Synchronous Digital Hierarchy:
تقوم هذه البروتوكولات بنقل كميات ضخمة من البيانات عبر مسافات طويلة بسرعة كبيرة جدًا باستخدام الألياف الضوئية، وتعمل عن طريق نقل البيانات في حزم زمنية ثابتة تعرف بالإطارات frames، ويتم تنظيم هذه البيانات في تسلسلات هرمية لسهولة عملية التحكم والإدارة، كما تعتمد بروتوكولات SONET/SDH على مبدأ التزامن أي أن جميع الإشارات تكون منسقة بواسطة مصدر زمني واحد أو مركزي لضمان الثبات والدقة؛ مما يزيد من كفاءة نقل البيانات عبر الشبكات الواسعة.
فمثلًا: عند إرسال مقطع فيديو عبر الانترنت، فإن المقطع يتم تقسيمه إلى أجزاء أصغر وتعبأ هذه الأجزاء في إطارات على شكل قطار واحد، ثم يسير هذا القطار في مسار من الألياف الضوئية بتنسيق زمني دقيق حتى لا يحدث أي تعارض أو تأخير، وعند وصوله إلى الجهاز المستقبل يتم إعادة تجميع الأجزاء وتقديم المقطع في شكله الأصلي.
بروتوكول البوابة الحدودية [BGP] Border Gateway Protocol:
يقوم هذا البروتوكول بتحديد أفضل المسارات لنقل البيانات خلالها، فهو المسئول عن اتخاذ قرارات توجيه البيانات بناءً على السياسات الخاصة بكل كيان وبناءً على عدة عوامل أخرى، مثل: طول المسار path length بشكل أساسي، عرض النطاق الترددي bandwidth، ومعدل الازدحام congestion rate، ويتميز هذا البروتوكول بقدرته على التعامل مع الشبكات الضخمة والمعقدة فهو يستطيع التعامل مع عدد كبير من الشبكات المختلفة.
بروتوكول التوجيه الداخلي المحسن [EIGRP] Enhanced Interior Gateway Routing Protocol:
يمكن نقل البيانات بين أجهزة الشبكة عبر مسارات متعددة، والتي يمكن أن تختلف في الطول من حيث عدد القفزات أو الوقت حسب ازدحام البيانات في هذه المسارات. يُعد بروتوكول EIGRP وسيلة متقدمة لنقل البيانات بكفاءة بين هذه الأجهزة، إذ يعتمد هذا البروتوكول على تقنيات متطورة لحساب أسرع وأفضل مسار لنقل البيانات باستخدام معايير دقيقة. يتميز بروتوكول EIGRP بسرعته في اكتشاف التغييرات في الشبكة، مثل إضافة أو إزالة أجهزة وتغيّر حالة الاتصال، كما يقوم بتحديث جداول التوجيه بشكل سريع لضمان أن كل جهاز في الشبكة يعرف أفضل الطرق الممكنة لنقل البيانات.
بروتوكول فتح المسار الأقصر أولًا Open Shortest Path First:
هو أحد البروتوكولات التي تستخدم في توجيه البيانات عبر الشبكات وهو يقوم بتحديد المسار الأقصر من حيث التكلفة والأكثر كفاءة لنقل البيانات عبر الشبكة من جهاز الإرسال إلى جهاز الاستقبال وهو يعتمد على بعض العوامل، مثل: سرعة الاتصال وعرض النطاق الترددي، ويستخدم غالبًا داخل شبكات الكيان الواحد مثل الشركة أو الجامعة.
بروتوكول أمن الانترنت Internet Protocol Security [IPsec]:
هو عبارة عن مجموعة من البروتوكولات التي تستخدم في تأمين الاتصالات عبر الشبكات الواسعة مثل الانترنت حيث يهدف IPsec إلى حماية البيانات الحساسة والمعلومات الهامة، وهو يقوم بتشفير البيانات التي يتم إرسالها عبر الشبكة، والتحقق من هوية الأجهزة المشاركة في الاتصال، وضمان سلامة البيانات من التعديل غير المصرح به، فهو يستخدم لضمان نقل البيانات بشكل آمن وسري بين الأجهزة المتصلة.
بروتوكول الأنفاق من الطبقة الثانية [L2TP] Layer 2 Tunneling Protocol:
يستخدم هذا البروتوكول لإنشاء نفق افتراضي بين جهازين لنقل البيانات عبر أي شبكة عامة [مثل الانترنت أو أي شبكة عامة أخرى] بشكل آمن، ويتكامل L2TP غالبًا مع بروتوكول IPSec لضمان تشفير البيانات وحمايتها، وهكذا يمكن استخدام تلك الأنفاق لتوصيل شبكتين خاصتين عبر الانترنت باستخدام L2TP/IPsec وتشفير البيانات عند مرورها عبر الشبكة ثم فك التشفير عند الوصول للجهاز المستقبل؛ مما يضمن عدم تعرض البيانات لأي مخاطر محتملة.
خدمة الشبكة المحلية الخاصة الافتراضية [VPLS] Virtual Private LAN Service:
يتيح هذا البروتوكول إنشاء شبكات محلية افتراضية Virtual LANs عبر الشبكة الواسعة وأن تشعر جميع الأجهزة الموجودة في الشبكة الواسعة كأنها في نفس الشبكة المحلية؛ مما يسهل اتصال الأجهزة ونقل البيانات بين المواقع المختلفة دون الحاجة لبنية تحتية معقدة.
بروتوكول التحكم في الإرسال/بروتوكول الانترنت [TCP/IP] Transmission Control Protocol/Internet Protocol:
يعتبر TCP/IPهو الأساس لعمليات الاتصال عبر الشبكات حيث يستخدم لتحديد كيفية تقسيم البيانات إلى حزم ومعالجتها وإرسالها عبر الشبكة وتجميعها والتأكد من وصولها بشكل صحيح إلى الوجهة المطلوبة.
يوجد العديد من البروتوكولات الأخرى التي تستخدم في شبكات WAN، ولكن هذه البروتوكولات هي الأكثر أهمية وشهرة مع العلم أن هنالك بروتوكولات أخرى قد تكون ذات أهمية في حالات خاصة.
ملاحظات :
- كان بروتوكول X.25 شائع الاستخدام في السابق لأنه أوجد طريقة لإرسال البيانات بطريقة آمنة عبر الشبكات غير المستقرة مثل خطوط الهاتف، ولكنه لم يعد شائعًا في الوقت الحاضر بسبب تطور تقنيات أسرع، وعلى الرغم من ذلك فإن له بقايا استخدامات في بعض التطبيقات.
- يعتبر معيار الشبكة الضوئية المتزامنة SONET هو المعيار المستخدم بشكل رئيسي في أمريكا الشمالية، بينما يستخدم معيار التسلسل الهرمي الرقمي المتزامن SDH في معظم أنحاء العالم الأخرى، وبالرغم من اختلاف الأسماء، فإن كلاهما يتشابهان للغاية في وظائفهما وتصميماتهما.
- طول المسار Path length: هو عدد القفزات أو الـ hops [أو عدد الأجهزة الوسيطة] التي يجب أن تمر بها البيانات أثناء نقلها من جهاز الإرسال إلى جهاز الاستقبال.
- القفزة Hop: هي كل خطوة أو قفزة بين جهازين من أجهزة الشبكة، مثل: مرور حزمة البيانات من جهاز توجيه router إلى آخر خلال عملية نقلها عبر الشبكة.
- عرض النطاق الترددي Bandwidth: هي كمية البيانات التي يتم نقلها عبر قناة الاتصال في وحدة زمنية معينة، وهي عامل مهم جدًا لتحديد كفاءة الاتصال وقدرة الشبكة على نقل البيانات، وتقاس بوحدة البت لكل ثانية bps أو الكيلو بت لكل ثانية kbps أو الميجا بت لكل ثانية Mbps.
- معدل الازدحام Congestion rate: يشير هذا المصطلح إلى مدى تكدس أو ازدحام البيانات في شبكة معينة، وقد يرجع ذلك لعدة أسباب، مثل: زيادة حجم البيانات أو انخفاض عرض النطاق الترددي.
- تكلفة المسار Path Cost: هي عبارة عن قيمة عددية يتم استخدامها من قبل أجهزة التوجيه حتى تستطيع تقييم المسار الأمثل لنقل البيانات عبر الشبكة ويتم تحديد تلك القيمة بناءً على عدة معايير، مثل: عرض النطاق الترددي [كلما زاد عرض النطاق الترددي، انخفضت تكلفة المسار]، والازدحام أو التحميل على المسار، والزمن الذي تستغرقه البيانات للوصول إلى وجهتها عبر هذا المسار.
</>
?How Does WAN Work
كيف تعمل الشبكة الواسعة؟
تقوم أنظمة التشغيل بإعداد البيانات الرقمية المراد نقلها وتقوم بوضعها في حزم باستخدام بعض البروتوكولات مثل بروتوكول التحكم في النقل TCP وبروتوكول الانترنت IP، ثم تقوم بطاقة الشبكة Network Interface Card [NIC] بتحويل تلك البيانات الرقمية إلى إشارات يمكن إرسالها عبر الكابلات أو الاتصالات اللاسلكية، ثم تقوم المبدلات Switches بتوجيه تلك البيانات داخل الشبكة المحلية حتى تصل إلى الراوتر الموجود داخل الشبكة المحلية.
يقوم جهاز التوجيه أو الراوتر الموجود داخل الشبكة المحلية بتوجيه الحزم باستخدام بعض البروتوكولات مثل OSPF أو BGP لتحديد المسار الأفضل لنقلها عبر الشبكة الواسعة WAN، وعندما تصل تلك الحزم إلى الوجهة المطلوبة يتم إعادة تجميعها مرة أخرى وتحويلها إلى بيانات يمكن استخدامها بواسطة الجهاز المستقبل.
ويتم استخدام تقنيات الأمان خلال عملية نقل البيانات لتشفيرها ومنع التجسس عليها.
</>
WAN vs. LAN
الفرق بين الشبكة الواسعة والشبكة المحلية
تختلف الشبكة الواسعة WAN عن الشبكة المحلية LAN في العديد من الأشياء، مثل: المساحة الجغرافية التي تستطيع تغطيتها كل شبكة منهما، وسرعة نقل البيانات، وغيرها.
1. المدى الجغرافي: تغطي الشبكة المحلية عادةً مساحة صغيرة مثل المنزل أو المبنى، على عكس الشبكة الواسعة التي تمتد عبر مسافات جغرافية كبيرة جدًا قد تصل إلى عدة مدن أو دول، وتستخدم غالبًا لربط فروع المؤسسات الكبيرة أو لإتاحة الوصول إلى الانترنت.
2. سرعة نقل البيانات: تتميز الشبكات المحلية بسرعتها العالية مقارنةً بالشبكات الواسعة؛ لأنها تمتد عبر مسافات أقل من الشبكات الواسعة ويتصل بها عدد أقل من المستخدمين. ومع ذلك، قد لا يكون الفرق في السرعة ملحوظًا لدى جميع المستخدمين.
3. التكلفة وصعوبة التنفيذ: تكلفة الشبكة المحلية أقل بكثير مقارنةً بالشبكة الواسعة؛ لأنها تحتاج معدات أقل ومسافات أصغر، فتكون تكاليف إنشائها وصيانتها أقل مقارنةً بالشبكات الواسعة التي تحتاج استثمارًا في البنية التحتية، مثل أجهزة التوجيه المتقدمة، والاتصال عبر مزودي خدمة الانترنت، وغيرها من المراحل والاستثمارات التي تجعل الشبكة المحلية أسهل في التنفيذ من الشبكات الواسعة وأقل تكلفة.
لكل نوع من الشبكات استخداماته الخاصة، فعادةً تستخدم الشبكات المحلية في النطاق الجغرافي الصغير، في حين تستخدم الشبكات الواسعة في نطاقات جغرافية أوسع بكثير، وبالتالي فإن المستخدم يقوم باختيار نوع الشبكة المناسب له حسب احتياجاته ومتطلباته.
</>
?What is a Leased Line
ما هو الخط المؤجر؟
الخط المؤجر: الخط المؤجر هو خدمة اتصالات تقدم من قِبل مزودي خدمات الإنترنت ISP حيث يتم تأجير مسار خاص لمستخدم واحد أو مؤسسة واحدة لاستخدامه حصريًا لفترة معينة مقابل رسوم ثابتة، ويستخدم للربط بين شبكتين محليتين أو أكثر لتشكيل شبكة واسعة WAN، ويمكن أن يكون هذا المسار مكونًا من كابل نحاسي أو ألياف ضوئية، ومن أهم مميزاته الأمان العالي حيث يكون الاتصال مخصصًا لجهة واحدة مما يجعل من الصعب اعتراض هذا الاتصال أو التجسس عليه من قبل مستخدمين آخرين.
تختار المؤسسات استئجار خط بدلًا من بناء بنية تحتية خاصة بسبب التعقيد والتكلفة العالية لهذا البناء؛ لذا فإن الحل الأفضل هو استئجار هذا الاتصال من مزود خدمة الإنترنت الذي يمتلك بالفعل البنية التحتية الضخمة التي تحتاجها المؤسسة، ويتم دفع رسوم دورية ثابتة حسب الاتفاق مع مزود الخدمة، ومن هنا جاءت تسمية الخط المؤجر.
بعد الاتفاق الذي يتم بين الجهة التي تريد استئجار الخط ومزود الخدمة على تفاصيل الخط المؤجر مثل سرعته، وتكلفته، ونوعه سواء كان من الألياف الضوئية أو النحاس، يقوم مزود الخدمة بتثبيت الكابلات وتوصيل المقرات الفرعية بالمقر الرئيسي وتثبيت الأجهزة اللازمة لذلك مثل أجهزة التوجيه routers والمحولات switches في كل موقع وذلك حتى تنتقل الإشارات بين المواقع عبر الخط المؤجر بطريقة صحيحة.
بعد تثبيت الأجهزة يتم تخصيص عناوين IP لكل جهاز متصل بالشبكة حتى يتم توجيه البيانات بشكل صحيح بين المواقع أو الأجهزة ثم يقوم الموظفين لدى مزود خدمة الانترنت باختبار الأعمال التي تتم عن طريق الشبكة بما في ذلك سرعة الاتصال، والتأكد من عدم وجود فقد في البيانات، كما يتم مراقبة الخط المؤجر بشكل دوري للتأكد من أنه يعمل بكفاءة وفي حال حدوث أي مشكلة يتولى فنيون متخصصون معالجة تلك المشكلة.
ملاحظات :
- يتم إرسال واستقبال البيانات عبر الألياف الضوئية بسرعة أكبر من تلك التي تتم عبر الكابلات النحاسية.
- قد تكون الخطوط المؤجرة خطوطًا افتراضية وليس بالضرورة أن تكون خطوطًا مادية، ويتم تنفيذ هذه الخطوط المؤجرة الافتراضية بواسطة مقدمي الخدمة باستخدام بنية تحتية موجودة بالفعل، دون الحاجة إلى تخصيصها لهذا الخط المؤجر فقط، فلا تحتاج إلى إنفاق الموارد المادية على إنشاء كابلات جديدة وصيانتها، ويعتبر هذا الخيار في كثير من الأحيان هو الخيار الأفضل لمقدمي الخدمي والعملاء على حد سواء بسبب تكلفته المنخفضة.
CLOSETAG
منصة كلوز تاج التعليمية المتخصصة في تعليم هندسة البرمجيات. نسعى لتقديم تجربة تعلم فريدة من خلال معسكراتنا العملية والمنظمة والمتسلسلة كما نهدف إلى تقليص الفجوة بين النظرية والتطبيق العملي؛ لذا فإننا نركز على التعليم القائم على المشاريع والتطبيقات الحقيقية. ننقل لك سنوات من الخبرة في أقل وقت ممكن تحت إشراف مهندسين عباقرة عملوا في أكبر الشركات العربية والعالمية في مجال هندسة البرمجيات. مهمتنا ليست فقط تعليم هندسة البرمجيات، بل نسعى أيضًا لتزويدك بمجموعة من المهارات التي تتوافق مع احتياجات سوق العمل.
الدورات
لا يوجد
×
![]()
×
![]()