شبكات الإتصال: رباطات العالم الرقمي

سنتطرق معكم عن أنواع الشبكات للاتصالات ونتعرف بشكل عام على أشهرها، وفي مقالات قادمة سنغور في عمق هذه الشبكات بشي من التفصيل.

ماهية شبكات الاتصالات

تعتبر مجموعة من الأجهزة الإلكترونية المتصلة ببعضها البعض لتبادل البيانات و المعلومات ويمكن تقسيمها لعدة أقسام بناءً على:

• الغرض منها.

• النطاق الجغرافي للشبكة.

• التنقيات والوسائل المستخدمة.

أنواع الشبكات 

الشبكة النانونية (Nano network ) :

هي مجموعة من الأجهزة الصغيرة جدًا تسمى الالات النانونية والتي تتصل ببعضها البعض لتشكيل شبكة ، تتميز بحجمها الصغير جدًا، حيث يكون حجمها في حدود مئات من النانومترات أو عدة ميكرومترات ، تستطيع هذه الالات النانونية على القيام بمهام بسيطة كالحسابات الأساسية وتخزين البيانات والإستشعار والتفعيل.

تستخدم هذه الالات النانونية في عدة مجالات من أبرزها الطب الحيوي والبحث البيئي حيث يتم استخدامها في مجال الطب الحيوي في التسليم المستهدف للدواء والتشخيص المبكر والبحث البيئي في استشعار التلوث و تنقية المياة.

الشبكة الجسمية BAN (Body area network  ) :

 شبكة تستخدم لربط الأجهزة الإلكترونية الموجودة داخل أو على جسم الإنسان، هذه الشبكة تسمح بتبادل البيانات بين هذه الأجهزة وتسخدم عادة في تطبيقات الرعاية الصحية واللياقة البدنية ، كونها تقوم برصد البيانات الحيوية كمعدل ضربات القلب ومستوى السكر في الدم وتتيح مشاركة هذه البيانات مع الأطباء، وتستخدم في :

• النشاط الرياضي وهي التي تستخدم لرصد ومتابعة مستوى الرياضيين كلاعبين كرة القدم.

• تتبع حالة المرضى ومراقبتهم عن بعد من قبل الأطباء.

الشبكة الشخصية PAN  ( personal area network  ) 

تعتبر شبكة حاسب وتربط بين الأجهزة القريبة جغرافيًا مثل الهواتف الذكية والأجهزة اللوحية و الحواسيب المحمولة، ونطاق هذه الشبكة المنزل أو مكتب صغير أو غرفة، وتستخدم هذه الشبكة بشكل رئيسي لاحتياجات الفرد مثل توصيل الجهاز بالإنترنت والطابعة ، وتعتمد  بالغالب على التقنيات اللاسلكية مثل  البلوتوث bluetooth  و الواي فاي Wifi  للإتصال بين الأجهزة دون الحاجة إلى كابلات.

 الشبكة المحلية LAN (Local area network  )

 شبكة حاسب تربط أجهزة الكمبيوتر ضمن منطقة محدودة مثل سكن أو مدرسة أو حرم جامعي أو شركة، ومن أمثلتها :

• الايثرنت Earthnet

• الواي فاي Wifi

ميزة هذه الشبكة :

• سهولة الوصول إلى الموارد المشتركة مثل الطابعات والملفات المخزنة على الخادم المحلي.

• سرعة إتصال عالية.

•  الشبكة المحلية تعتبر آمنة لتبادل المعلومات الحساسة والبيانات الخاصة حيث يمكن تطبيق إجراءات الأمان المتقدمة مثل التشفير وتكوينات الشبكات الآمنة. تكوينات الشبكات الآمنة تشمل عدة عناصر :

المصادقة والتحقق: يتم تطبيق سياسات المصادقة للتحقق من هوية المستخدمين والأجهزة قبل السماح لهم بالوصول إلى الموارد في الشبكة. يشمل ذلك استخدام كلمات مرور قوية وطرق المصادقة الثنائية.

تشفير البيانات: يستخدم تشفير البيانات لتحويل البيانات المرسلة عبر الشبكة إلى شكل لا يمكن فك تشفيره بسهولة، مما يحميها من الاعتراض والوصول غير المصرح به.

إدارة الوصول: يتم تعيين حقوق الوصول لكل مستخدم أو جهاز في الشبكة وفقاً للسياسات المحددة، حيث يتم تحديد الوصول إلى الموارد والخدمات وفقاً لصلاحيات المستخدم.

جدار الحماية (Firewall): يستخدم جدار الحماية لمنع وتصفية الحركة المرورية غير المصرح بها من وإلى الشبكة، وفحص الحزم الواردة لتحديد ما إذا كانت آمنة أم لا.

التحديثات والصيانة: يتطلب الحفاظ على أمان الشبكة تحديثًا مستمرًا للبرامج والأنظمة وتطبيق التصحيحات الأمنية، بالإضافة إلى إجراءات صيانة دورية لضمان سلامة التكوينات والأجهزة.

التحقق من الأمان الفيزيائي: يتعلق هذا بضمان أمان الأجهزة والبنية التحتية للشبكة، مثل تأمين الأجهزة والخوادم ومراقبة الوصول إليها.

الشبكة المحلية اللاسلكية WLAN  (Wireless local area network  ) :

عبارة عن شبكة تمكن الأجهزة المختلفة من الإتصال ببعضها البعض وبالإنترنت داخل مناطق محددة مثل المنزل أو المكتب، وتتكون من العناصر التالية :

• نقاط الوصول Access points : الأجهزة التي تقوم ببث إشارة الواي فاي وتوفير نقطة الإتصال بالشبكة تتصل ، الأجهزة اللاسلكية مثل الهواتف الذكية والحاسب المحمول بنقاط الوصول للإتصال بالشبكة:

•  الأجهزة المتصلة

• مودم الإنترنت

شبكة CAN ( area network )  : هي نوع من الشبكات المستخدمة في الأنظمة الإلكترونية للتحكم في الآلات والمركبات تستخدم بشكل شائع في صناعة السيارات والتطبيقات الصناعية الأخرى.

تتميز هذه الشبكة بموثوقية عالية وسرعة عالية في نقل البيانات وهي قابلة للتوسع حيث يمكن توسيعها لتشمل مكونات إضافية ويعتبر إستهلاكها للطاقة منخفض.

أمثلة على استخدام هذه الشبكة :

• نظام التحكم في محركات السيارات : تستخدم السيارات هذا النوع من الشبكات للتواصل بين مختلف مكوناتها كالمحرك ونظام الفرامل والوسادات الهوائية.
• الروبوتات : يتم الربط بين أجزاء الروبوت والحساسات عن طريق هذه الشبكة.
• أجهزة الطيران : تستخدم طائرات الهيلوكوبتر والطائرات الصغيرة هذا النوع للتواصل بين أنظمتها.

شبكة MAN  ( metropolitan area network ) :

 شبكة تواصل تغطي منطقة جغرافية واسعة كمساحة مدينة تكون هذه الشبكة بين WAN  و LAN  في الحجم و التغطية. تستخدم عادة لربط المؤسسات و المباني المختلفة في نفس المنطقة الجغرافية مثل مدارس أو الجامعات أو الشركات الكبيرة ويتم استخدامها لتوفير الإنترنت للمنازل والأعمال التجارية في المدن. يمكن استخدام تقنية الألياف الضوئية والبصرية والأسلاك النحاسية واللاسليكة في هذا النوع من الشبكات يمكن أن تترواح نطاقاتها من عدة كيلومترات إلى عشرات من الكيلومترات تبعًا للتكنولوجيا المستخدمة.

مقارنة سريعة بين LAN  و MAN

شبكة LAN :

تُستخدم LAN داخل المبنى أو الحرم الجامعي الواحد، وتربط الأجهزة الحاسوبية مثل أجهزة الكمبيوتر والطابعات والأجهزة الذكية بشبكة محلية.

تكون LAN مناسبة للمؤسسات الصغيرة والمتوسطة حيث يكون عدد الأجهزة محدودًا وتكون المسافات قصيرة.

تساهم LAN في توفير خدمات مثل مشاركة الملفات والطباعة المشتركة والاتصال بالإنترنت داخل المبنى.

شبكة MAN :

تُستخدم شبكة MAN لربط المؤسسات والمباني المختلفة في نفس المدينة أو المنطقة الحضرية. تكون MAN مناسبة للمؤسسات الكبيرة مثل الجامعات والمدارس الكبرى التي تحتاج إلى ربط العديد من المباني والمرافق، وتتيح MAN نقل البيانات بسرعات عالية وتوفير خدمات الاتصال والتواصل عبر المؤسسة بشكل فعال.

شبكة RAN  (Radio Access network ) :

تعتبر هذه الشبكة جزء أساسي من بنية الشبكات اللاسلكية وتستخدم عادة في شبكات الاتصالات المتنقلة مثل شبكات الهاتف المحمول، حيث تتقسم الشبكات اللاسليكة إلى عدة أجزاء رئيسية وأحد أجزاءها هو RAN حيث تمثل الجزء الرئيسي من الشبكات اللاسليكة الذي يتيح الإتصال بين الأجهزة المحمولة و شبكة الاتصالات الأساسية وتعتمد على محطات قاعدية (base stations ) وتكنولوجيا معينة لتوفير خدمات الإتصال اللاسلكي بشكل فعال و سلس.

شبكة WAN  ( Wide area network ) :

 نوع من الشبكات يغطي منطقة جغرافية واسعة تتجاوز نطاق الشبكات المحلية LAN والشبكات الحضرية MAN تستخدم لربط المواقع الجغرافية المنتشرة على مستوى واسع مثل فروع شركة منتشرة على مستوى العالم، ومميزات هذه الشبكة :

• نطاق واسع جدًا.
• استخدام البنية التحتيتة لمقدمي خدمات الاتصالات كشركات الاتصالات.
• توفير إتصال بين المواقع البعيدة.
• استخدام تقنيات الاتصالات المتنوعة كالألياف البصرية و خدمات الإنترنت العالية السرعة.
• الآمان و إدراة الشبكة.

فهي بشكل مختصر توفر وسيلة إتصال فعالة بين المواقع الجغرافية المنتشرة وتمكين التواصل و تبادل المعلومات بين مستخدميها.

شبكةVPN  (virtual private network ) :

 شبكة تستخدم لربط الأجهزة و الشبكات عبر شبكة عامة مثل الإنترنت بطريقة آمنة و خاصة تعمل شبكة VPN  على تشفير الإتصالات وإنشاء مسار آمن بين العميل و الخادم مما يحمي البيانات من التجسس, وتتيح هذه الشبكات الوصول للموارد البعيدة بأمان سواء في شبكة الشركة أو عبر الإنترنت العام وتستخدم لأغراض عدة منها :

• تأمين الاتصالات

• الوصول البعيد

• تجاوز القيود الجغرافية

• حماية الخصوصية

ختامًا مرفق لكم رسمة توضيحية لنطاق الشبكات المذكورة بالمقال