مقدمة في الشبكات
CCNA
لطلاب الفرقة الرابعه
بمعهد المدينة العالى
إعداد
د.محمد أحمد عبد الحميد
مدرس بقسم نظم المعلومات الادارية
معهد المدينة العالي
2023/2024 م
المحاضرة الرابعة
3-
Network layer
هذه الطبقة المختصة مسؤولة عند ادارة ال Packet تتم
عملية التحويل إلى Packet بعد نزول الداتا من طبقة النقل Transport
layer يتم نزول الداتا على شكل segment و
بعد وصولها لطبقة الشبكة Network layer يتم تحويلها من segment إلى Packet و
بعده يتم إضافة IP جهاز المرسل و جهاز المستقبل و بعد هذه
العملية تقوم هذه الطبقة بتحديد مسار ال Packet الذي
سيتم نقل البيانات منه و الذي يسمى الموجه أو التوجيه routing في
هذه المرحلة يتواجد في المسار بروتوكولات توجيه المستخدمة ما بين الموجهات أو
الراوترات مثل بروتوكولات RIP , EIGRP , OSPF BGP
هذه الطبقة هي المسؤولة عن الشبكة بشكل مباشرة في عملية توجيه
البيانات من شبكة ل شبكة اخرى في منطقة اخرى و هي المسؤولة أيضا عن عملية الربط ما
بين الراوترات أو الموجهات و هذه الطبقة من أهم الطبقات الذي يجب على الدارس فهما
جيداً في حال وقوع مشكلة في الشبكة يجب المعرفة في اية طبقة من الطبقات السبعة
المشكلة موجودة ليتم حل هذه المشكلة بشكل سريع
البروتوكولات التي تعمل في طبقة الشبكة - Network
layer :
IPv4, IPv6 , IPx , ICMP , IPsec ,
IGMP,CLNP,EGP,EIGRP,IGRP,IPx
SCCP, GRE, OSPF, ARP, RIP, Routed-SMLT
2-data
link layer
طبقة ربط البيانات أو طبقة ربط المعطيات طبقة ربط البيانات هي
الطبقة التي يتم فيها تجهيز البيانات من أجل تسليمها للشبكة اي تحويل البت الخام
إلى جدول من الإطارات.
و يتم تغليف الحزم (Packet) في
إطار (FRAME) وهو
مصطلح يستخدم لوصف حزم البيانات الثنائية (binary data) البروتوكولات
في هذه الطبقة تساعد في عنونة واكتشاف أخطاء ومعالجة الأخطاء في البيانات التي
سترسل وتستقبل. وتقوم بعملية نقل كتل من البيانات عبر الرابط الفيزيائي )المادي(.
فالحواسيب المضيفة ترسل من وإلى واجهات معالجات الرسال (Interface
Message Processor IMP) التي تعالج الاتصالات عبر رابط الاتصال
المادي.
بشكل عام تكون مهمة طبقة ربط البيانات صنع خط فيزيائي يظهر
الخطأ إلى الطبقات لأعلى وهذا ما يدعى بالدارة الافتراضية.
هكذا الطبقة الأعلى من التسلسل الهرمي.
البرتوكولات تستطيع تمرير البيانات إلى الأسفل حيث الطبقات
المنخفضة وتكون قادرة أن
تفترض إذا كانت الرسالة وصلت إلى وجهتها بالإضافة إلى أنه من
المهم أن يحصل
المستقبل على البيانات بنفس الشكل المرسل. وهذا مايعرف
بشفافية البيانات والتي تعني أن البيانات المنقولة لا تتغير ولا تحرف .
طبقة التحكم بالربط المنطقي :
أو طبقة التحكم المنطقية Logical Link Control
LLC يتم فيها تحويل ال Bits إلى Bytes ثم
تحويلها إلى Frames ويتحدد نوع وحجم ال Frame حسب
ال
Logical Network Topology والمقصود بها طريقة تخاطب الأجهزه هل تستخدم
ال Token
ring مثلا أم ال star مثلا وهى الطريقة الشائعة فحجم ال Frame
يختلف
هنا وأيضا حسب نوع البروتوكول المستخدم يختلف حجم ال Frame ==
طبقة التحكم
بالوصول إلى الوسائط == Media Access Control
MAC : يتم في هذة المرحلة
وضع العنوان ماك Mac Address
الخاص بكرت الشبكة وهو متفرد ولا يتكرر في أى
جهاز إلى ال Frame
وأيضا بحث طريقة وضع البيانات على الكابل بطريقه لاتتعارض
مع وضع جهاز آخر للبيانات على الكابل في نفس الوقت
المشاكل التي تواجه طبقة ربط البيانات :
.1 أخطاء على الرابط المادي بسبب الضوضاء وأخطاء خط .
.1 معدل نقل البيانات من الخط محدود على النحو الذي يحدده عرض
النطاق الترددي .
.3 سرعة تجهيز محدودة من قبل المضيف وواجهات معالجات الرسالة
.(IMP)
فالمضيف يستطيع فقط الموافقة على بيانات ضمن مجال معين .
.1 حجم الذاكرة المؤقت على RAM )
ذاكرة الوصول العشوائي( .
1-Physical layer
هذه الطبقة الاخيرة من الطبقة السابعه و هي آخر مرحلة تمر
فيها البيانات أو الداتا بشكل نهائي ليتم ايصاله للجهاز المطلوب , و في هذه
المرحلة يتم تحويل الداتا أو البيانات عند الوصول لهذه الطبقة تكون على شكل فريم Frame و
تتم عملية التحويل من فريم Frame إلى اشارات كهربائية BITS و
يقوم بهذه الوظيفة كرت الشبكة و المودم و بعد الانتهاء من هذه العملية يستم
التسليم لكابل الشبكة الواصل في كرت الشبكة و بعده ستبحر البيانات في عالم الشبكة
للوصول إلى الجهاز المطلوب .
البروتوكولات التي تعمل في طبقة ربط البيانات و الطبقة الفزيائية
Data link layer - Physical layer
شكل الداتا في كل طبقة من الطبقات السبعة في الجدول التالي :
الاجهزة التي تعمل في كل طبقة من الطبقات السبعة
TCP/IP
Transmission
Control Protocol / Internet Protocol
ناتي للتوضيح الاكثر أهمية في الحياة الحقيقة والعملية كل هذا
الشرح هو عبارة عن شرح و مفهوم للطبقة السبعه OSI Layers ولا
يوجد له وجود ولكن في الحياة الحقيقة
يوجد ما يسمى ال TCP/IP و هو
مكون من اربعة طبقات ماخوذ من النموذج الأول و هذه الصورة توضح نموذج ال TCP/IP
الأن بعد أن فهمت النموذج الأول و هو النموذج المكون من السبع
طبقة الأن يسهل عليك فهم النموذج الثاني و هو ال
TCP/IP
تم اختراعها سنة
1970وكانت جزء من أبحاث مؤسسة
، DARPAالتي قامت
لتوصيل أنواع مختلفة من الشبكات وأجهزة الكمبيوتر. وكان تمويل هذه المؤسسة عاما من
أجل تطوير هذه“ اللغة“، ولذلك فإنها تتصف بعدم تبعيتها لأحد ، والنتيجة أنها أصبحت
ملكا عاما، وبالتالي لا يمكن لأحد ادعاء الحق باستخدامها له فقط.
واكثر من هذا فان بروتوكولات
TCP/IPتتكون من عتاد
Hardwareوبرامج Softwareمستقلة ،
ولذلك فان اى شخص يمكن له أن يكون متصلا بالانترنت ويشارك فى المعلومات مستخدما اى
نوع من أجهزة الكمبيوتر
فإن على أجهزة الكمبيوتر الموافقة على العمل بقواعد واحدة
متفق عليها. فإرسال واستقبال البريد الإلكتروني ونقل الملفات والمعلومات وغيرها هي
أمثلة على ما تقوم به أجهزة الكمبيوتر عبر الشبكات باستخدام مجموعة القواعد التي
تحدد طريقة تفاهم أجهزة الكمبيوتر مع بعضها أو ما أسميناه بالبروتوكول.
إن البروتوكول يقوم بوصف الطريقة التي يجب على تلك الأجهزة أن
تتبادل فيها الرسائل وتنتقل المعلومات.
البروتوكول يختلف باختلاف نوع الخدمة التي تقدمها الشبكة ،
وعلى سبيل المثال فإن الإنترنت قد تأسس على مجموعة البروتوكولات التي تكون عائلة
واحدة هي TCP/IP
ما هو البروتوكول:
البروتوكول بالنسبة للكمبيوتر على الإنترنت عبارة عن مجموعة
القواعد التي تحدد كيف يمكن لأجهزة الكمبيوتر أن تتفاهم مع بعضها البعض عبر الشبكة
التي تتواجد عليها.
شبكة الكمبيوتر تعني جهازي كمبيوتر أو أكثر متصلة مع بعضها
البعض وقادرة على أن تتشارك في المعلومات . عندما تتحادث أجهزة الكمبيوتر مع بعضها
البعض فإن ذلك يعني تبادلها مجموعة من الرسائل.
وحتى يكون في إمكإنها فهم تلك الرسائل والعمل على تنفيذها
إن البروتوكول يقوم بوصف الطريقة التي يجب على تلك الأجهزة أن
تتبادل فيها الرسائل
وتنتقل المعلومات . البروتوكول يختلف باختلاف نوع الخدمة التي
تقدمها الشبكة ، وعلى سبيل المثال فإن
الإنترنت قد تأسس على مجموعة البروتوكولات التي تكون عائلة
واحدة هي TCP/IP
TCP/IP في الواقع هو عبارة عن بروتوكولين مختلفين
ولكنهما يعملان معا دوما في نظام الإنترنت، ولهذا السبب فإنهما أصبحا مقبولين لأن
يوصفا بأنهما وكأنهما نظام واحد .
إن بروتوكول TCP/IP في
الواقع يعتمد عليه جميع أساليب العمل خلال الإنترنت وأنه على أسس هذا البرتوكول
تأسست بروتوكولات تكون عائلة واحدة من خلال بروتوكول TCP/IP ،
ومن أهم هذه البروتوكولات
(SMTP) Simple Mail Transfer Protocol
ويتحكم في طريقة إرسال واستقبال البريد الإلكتروني .
File
Transfer Protocol (FTP) وذلك لنقل الملفات بين أجهزة الكمبيوتر .
Hypertext Transfer Protocol وذلك لبث أو إرسال المعلومات على صفحات الشبكة العالمية World Wide Web
(www)
إن هذه البروتوكولات تستطيع تمكين الأنواع المختلفة من أجهزة
الكمبيوتر مثل الكمبيوتر الشخصي PC وماكنتوش وليونيكس وغيرها من أن تتفاهم مع
بعضها على الرغم من اختلافاتها، والسبب هو أن تلك البروتوكولات تستعمل تركيبة
معيارية واحدة فى عملية
التفاهم والربط على
أجهزة السيرفر.
ما هو السيرفر ؟
السيرفر جهاز كمبيوتر
يتم تشغيل أحد الانظمة عليه مثل Linux
يستخدم كمنصة لإطلاق تطبيقات الويب المفتوحة المصدر (php) أو
ويندوز و الذي يستخدم لإطلاق تطبيقات الويب الخاصة بمايكروسوفت و المعروفة ب (ASP)
بشكل مختصر تحول تلك الملفات البرمجية إلى مواقع ويب قابلة للعرض من أي مكان في
العالم و تصبح بصيغة (HTML) حزمة أنظمة الإنترنت هي بنية تصميمية تحدد
مجموعة من الأنظمة المستخدمة للاتصال في الشبكات الحاسوبية.
تقوم عليها شبكة الإنترنت العالمية حيث تؤمن التوافقية في
ارتباط الشبكات المختلفة في أرجاء العالم مع بعضها البعض عن طريق مجموعة
بروتوكولات مرتبطة مع بعضها وتعمل معا تسمى أحيانا بحزمة النظم TCP/IP
اختصار ل Transmission Control Protocol/Internet Protocol نسبة
لبروتوكول TCP وبروتوكول أوائل البروتوكولات التي ظهرت للحزمة
ما يقابلها في نظام OSI الفرق بين الإثنين يكمن في كون الأولى
اخترعت لحل مشكلة واقعية في الاتصالات، أما OSI فهو
نظري أكثر منه تطبيقي
وكغيره من بروتوكولات الاتصال، فإن TCP/IP مؤلف
من طبقات : طبقة ال IP هي المسؤولة عن نقل حزم البيانات من حاسب
لآخر، حيث يقوم بروتوكول IP بإرسال كل رزمة بناءً على عنوان وجهة
المعطيات المؤلف من أربعة بايتات، أو مايعرف برقم IP.
وتقوم الهيئات المسؤولة عن الإنترنت بتعيين مجالات من هذه
الأرقام لمختلف الشركات، وتقوم هذه الشركات بتعيين مجموعة من أرقامها لمختلف
الأقسام .
المداخل SOCKETS : عبارة عن تطبيقات جزئية مسؤولة عن السماح
بالدخول إلى معظم الأنظمة من خلال بروتوكول TCP/IP ،
الذي لايستخدم فقط للدخول إلى الانترنيت، وإنما يستخدم أيضاً على نطاق واسع لبناء
الشبكات الخاصة. وقد تكون هذه الشبكات الخاصة مرتبطة بالانترنيت، وقد لا تكون
مرتبطة بأي شبكة أخرى. ونسمي الشبكة الخاصة التي تستخدم بروتوكول TCP/IP
وبرمجيات الانترنيت، بشبكات انترنيت
وتحتوى كل طبقة على مجموعة من القواعد والبوتوكولات التي
تقدمها للطبقات التي تليها ومن الجدير بالذكر انك لاتشعر بأى طبقة من تلك الطبقات،
أنت فقط تشعر بالطبقة الأخيرة وهي طبقة البرامج وهي التي تستخدمها البرامج
المعروفة مثل المتصفحات وقارئ البريد الاكتروني أو برامج المسنجر
بروتوكول
التحكم بالإرسال بروتوكول الإنترنت (TCP/IP)
Transport Control Protocol / Internet Protocol إذا
كان لدينا عنوان أي بي فذلك يعني أن لدينا بروتوكول TCP/IP فعند
تثبيت هذا البروتوكول يجب أن نعرف رقم اي بي واحد على الأقل في الشبكة ثم نعين
مخدم DHCP يوزع
الأرقام على جميع الحواسيب، ويمكن أن نلخص مفهوم IP على النحو الاتي رقم IP هو
لتعريف الجهاز في
الشبكة )موقع وجوده أو ربطه الفيزيائي على الشبكة( وهو يشبه
كثيرا رقم الهاتف فكل جهاز يدخل إلى الشبكة يكون له رقم متفرد خاص لا يملكه جهاز
أخر ومثلا شبكة الأنترنت في
وقت واحد لا يكون في العالم كله رقمين متشابهين وفي شبكة خاصة
لو تعين رقمين متشابهين
لن يستطيعوا الاتصال في ما بينهم يتألف عنوان IP
الإصدار الرابع من 32 بت مقسمة ألى
اربع مجموعات وكل مجموعة تحتوي على 8 بت وتمثل هذه البتات
بأرقام عشرية مثل
131,107,2,200 وبما أن كل مجموعة مكونه من 8 بت فيمكن أن يكون
أي مجموعة من
الرقم 1 ألى 255 بالنظام العشري أو ثماني خانات )بت( بالنظام
الثنائي
يتم تقسيم البروتوكولات الحزمة TCP/IP :
طبقة التطبيقات Application
طبقة النقل Transport
طبقة الإنترنت Internet
طبقة الربط Network Interface