حل درس أساسيات الشبكات تقنية رقمية 1
لابد أنك على دراية بالمفاهيم الاساسية لشبكات الحاسب تتصل اجهزة الحاسب بعضها ببعض حيث تشكل شبكات للتواصل و مشاركة الموارد يمكن لكل حاسب في العالم الاتصال بآخر عبر الإنترنت أي ( الشبكة العالمية ) على نطاق واسع . حان الوقت الآن لإلقاء
تحويل الحزمة
من أجل نقل الرسائل بين مختلف الأجهزة عبر الشبكات بطريقة فعالية ، يتم تقسيم كل رسالة إى حزم مرقمة لها حجم ثابت
يتم إرسال الرسائل على شكل حزم من الجهاز المرسل لم يتم تجميعها في الجهاز المستقبل لإعادة تكوين الرسالة الأصلية . هذه العملية تسمى تحويل الحزمة
الحزم المنفصلة المكونة للرسائل قد تأخذ عدة طرق عبر الشبكة للوصول إلى هدفها مما قد يؤدي إلى وصول تلك الحزم بشكل مختلف عن ترتيبها الاصلي ، يقوم الجهاز المستقبل بإعادة ترتيب الحزم عند وصولها لإعادة إنشاء الرسالة الاصلية
يسمح تصميم الشبكات الحديثة و الإنترنت للحزم المختلفة بالوصول إلى وجهتها عبر أجهزة الشبكة المختلفة و تسمى الموجهات عندما يتلقى الموجه الحزمة ، فإنه يقوم بقراءة الوجهة و يقرر المسار المناسب لكي تصل إلى الموجه التالي المتصل به مياشرة حيث يقوم الموجه التالي بتكرار هذه العملية حتى تصل الحزمة إلى الموجه المتصل بالجهاز المستقبل . عند وجود مسار مسدود بسبب عطل في موجه ما ، أو كان هناك الكثير من الازدحام فإن الموجه يختار مسارا بديلا تمكن هذه الطريقة من نقل المعلومات عبر الشبكة بفعالية و سرعة
عناوين الشبكة
لكي يتواصل جهازا يجب ان يكون كل منهما قادرا على تمييز الآخر من بين جميع أجهزة الحاسب الأخرى في العالم . يتم هذا بطريقتين مختلفتين
اسم المضيف : هو اسم فريد يحدد جهاز حاسب معين على الإنترنت . يتكون اسم المضيف بشكل عام من كلمات قابلة للقراءة يتم الفصل بينها بنقاط
على الرغم من أن استخدام اسماء المضيف يناسبنا نحن البشر لسهولة قراءته و حفظ تلك الاسماء و تذكرها إلا أن أجهزة الشبكة مثل الموجهات التي تنقل الرسائل فعليا ذهابا و إيابا تستخدم نوعا آخر من آلية تحديد الهوية يسمى عنوان الإنترنت وهو عنوان يتكون من سلسلة من أربعة أرقام عشرية مفصولة بنقاط على سبيل المثال :
91.198.174.225
يجب ان يكون كل من الارقام الاربعة التي تشكل عنوان IP في النطاق من 255-0
يوجد لكل اسم مضيف عنوان IP مطابق . لتتمكن من استخدام اسم المضيف بشكل ملائم فإننا تحتاج إلى طريقة لترجمة كل اسم مضيف إلى عنوان IP المقابل له . يتم هذا تلقائيا عن طريق نظام اسم مجال وهو شبكة من أجهزة الحاسب التي تخزن و توفر عمليات التحويل باستمرار من أسماء المضيفين إلى عناوين IP المقابلة
البروتوكولات
عندما يقوم شخصان بإجراء محادثة سيحتاجان إلى استخدام نفس اللغة . كذلك بالنسبة لأجهزة الحاسب يجب ان تتواصل بعضها مع بعض بطريقة متقدمة تعرف بالبروتوكولات
إن بروتوكول الشبكة هو مجموعة القوانين التي تحدد كيف يتم تنسيق و معالجة البيانات التي تمر عبر الشبكة . و موضح أدناه طبقات نموذج الاتصال المفتوح التي يتم من خلالها بيان عمل بروتوكولات الشبكات
نموذج الاتصال المفتوح
إن عملية تبادل البيانات بين أجهزة الشبكة عملية معقدة جدا ، تبدأ من الوسط الناقل ( الوصلات ) و تنتهي بالبرنامج النهائي ، مرورا بعدة مراحل بينهما من أجل تيسير هذه العملية فقد قدمت مؤسسة المعايير الدولية
لنطبق معا
تدريب 1
السؤال : صل العبارات في العمود الأاول بما يناسبها في العمود الثاني
| الوصف | المصطلح |
| 1- توجيه الحزم | DNA ( 6 ) |
| 2- سريع لكنه يوفر نقلا غير موثوق | HTTP (5) |
| 3- بروتوكول البردي الإلكتروني | FTP (7) |
| 4- بطيء لكنه يوفر نقلا موثوقا | SMTP (3 ) |
| 5- نقل صفحة الويب | TCP (4) |
| 6- ترجمة اسم المضيف | IP (1 ) |
| 7- المراقبة | UDP (2 ) |
تدريب 2
السؤال : لمراجعة المفاهيم المتعلقة بالشبكات املأ الفراغات في المخطط ادناه بالكلمات أو العبارات من الجدول
الاسلاك - الطابعات - موجات المذياع - الاقمار الصناعية - الهواتف الذكية - الاجهزة اللوحية - جهاز حاسب أو أكثر - لاسلكي
تدريب 3
السؤال : كيف تتم عملية تحويل الحزم ؟ املأ الفراغات بالكلمة أو بالعبارة الصحيحة من الجدول
يتم تقسيهما إلى - بشكل فردي إلى - الرسائل - الحزم - تنقل من خلال - يتم إعادة تجميعها في
تدريب 4
السؤال : كيف تتعرف أجهزة الحاسب على صفحات الويب على الإنترنت ؟ املأ الفراغات بالكلمة او العبارة الصحيحة في الجدول
الحاسب - خدمة اسم النطاق - اسم المضيف - هو رقم لـ - عنوان IP - محدد موقع الموارد - صفحة ويب
تدريب 5
السؤال : كيف يتم حماية حركة مرور البيانات الواردة و الصادرة في الشبكة من التهديدات ؟ املأ الفراغات بالكلمة أو العبارة الصحيحة في الجدول
جميع الاتصالات - طبقة تطبيقات - يتحقق من - جهاز - الحزم - مرشحات الحزمة - برنامج - حالة الحزمة
وظائف طبقات وبروتوكولات الشبكة
السؤال : طابق كل عبارة بالبروتوكول الصحيح
| 1- البروتوكول الذي يحدد عملية تبادل صفحات الويب | بروتوكول بيانات المستخدم ( UDP ) ( 6 ) |
| 2- البروتوكول المستخدم لتشفير حركة نقل البيانات من و إلى موقع ويب معين لحماية بيانات الموقع | SMTP ( 4 ) |
| 3-البروتوكول الذي يعرف الاتصال بين أجهزة الحاسب لمطابقة اسماء المضيفين و عناوين IP | RTP / RTCP ( 5 ) |
| 4- البروتوكول المستخدم لنقل رسائل البريد الإلكتروني | بروتوكول الإنترنت IP ( 9 ) |
| 5- البروتوكولات المستخدمة لنقل الوسائط المتعددة و التحكم بها | HTTPS ( 2) |
| 6- يتميز هذا البروتوكول بالسرعة الكبيرة ، و لكن مع احتمال حدوث فقدان لبعض الحزم | ترميزات الفيديو - ترميزات الصوت ( 8 ) |
| 7- هذا البروتوكول يحدد تنسيق الحزم المرسلة عبر الإنترنت و الآليات المستخدمة لإعادة توجيه الحزم من جهاز الحاسب إلى وجهتها النهائية من خلال موجه واحد أو أكثر | FTP ( 10 ) |
| 8-هذه البرامج قادرة على تشفير أو فك تشفير البيانات الرقمية من صوت او فيديو و ضغطها وفك ضغطها | بروتوكول التحكم بالنقل ( FTP ) |
| 9- عند استخدام هذا البروتوكول يمكن ان تصل الحزم المرسلة من الحاسب إلى المستلم بترتيب خطأ ، أو قد يتضاعف حجمها أو لا تصل على الإطلاق عند وجود التزاحم في الشبكة | DNS ( 3 ) |
| 10- يسمح هذا البروتوكول للمستخدم على جهاز الحاسب بنقل الملفات من و إلى جهاز حاسب آخر | HTTP ( 1 ) |
السؤال : صل كل عبارة بما يناسبها
| 1- تقوم هذه الطبقة بتقسيم البيانات لإرسالها في حزم ثم إعادة ترتيب و إعادة تجميع الحزم في وجهتها . تتعامل هذه الطبقة مع أي اخطار قد تحدث مثل عدم وصول الحزمة مطلقا إلى الوجهة أو تلف محتويات الحزمة | طبقة التطبيقات ( 2 ) |
| 2- توفر هذه الطبقة للمستخدم طريقة للوصول إلى اي معلومات في الشبكة من خلال التطبيقات | طبقة النقل ( 3 ) |
| 3- هذه الطبقة مسؤولة عن توجيه حزم البيانات بين الشبكات المختلفة بغض النظر عن بنيتها التحتية | طبقة الإنترنت ( 1 ) |
تدريب
التطوير و التنفيذ
يمثل الشكل التالي شبكة مكونة من ستة عقد ( أجهزة ) لنفترض أن هناك رسالة مكونة من ثلاث حزم إرسالها بشكل متزامن من خادم الشبكة X إلى العميل Y و لكنها تواجه وجود بعض خطوط البيانات المشغولة التي تم تمثيلها بخطوط متقطعة . لنفترض ايضا وجود زمن تأخير ( بالملي ثانية ) من عقدة إلى أخرى و على طول مسار البيانات حيث تمت الإشارة إليه بخط مقابل لخط البيانات
1- حدد المسار الأسرع الخاص بكل حزمة ؟
2- احسب أبطأ مدة زمنية لنقل الحزمة
3- ما الترتيب الذي ستصل به الحزم إلى العميل Y ؟
