تجارب وحلول-أبوبدر

تصميم وبناء الشبكات المحلية ...الجزء الأول	1
تصميم وبناء الشبكات المحلية ...الجزء الثاني	2
تصميم وبناء الشبكات المحلية ...الجزء الثالث	3
تصميم وبناء الشبكات المحلية ...الجزء الرابع	4
شبكات مجموعات العمل PC Mag-Arabic	5

فهذ تقرير عن تصميم وبناء الشبكات المحلية, اذ يتناول جميع العتاد المطلوب لبناء شبكة محلية.

أولاً. المصطلحات الفنيه المستخدمه في شبكات ألأيثرنت(Ethernet). ثم
ثانياً. العتاد(Hard ware) والتمديدات المطلوبه لثلاثة أنواع من شبكات ألأيثرنت:الشبكات ذات التمديدات الرفيعه(Thin-Cable), الشبكات ذات التمديدات الثخينه(Thick-Cable) والشبكات ذات التمديدات المركبه من الرفيعه و الثخينه
ثالثاً. مثال لتصميم شبكه كمبيوتر محليه(Local Area Network) ذات اجهزة متعددة.
اسأل الله العلي القدير أن ينفع بة, والحمد لله رب العلمين.

شبكات ألايثرنت تربط العديد من محطات العمل(Workstations)ًًبطريقه تمكنها من ألاتصال مع بعضها البعض(محطات العمل عباره عن اجهزة حاسب شخصيPC). وهذه الشبكات تندرج تحت احدى المجموعتين التاليتين والتي من الممكن أن تكون مركبه:-
1- الشبكات المحليه LAN )Local Area Network): وهي التي يكون فيها نقل البينات مقيد بحدود مساحة البنايه مثل شركه أو مصنع.

2- الشبكات الموسعه WAN)Wide Area Network): وهي تفيد في نقل البيانات بتوسع في غياب القيد أعلاه وهي غالبا ما تستخدم في خدمات ألاتصال العام مثل الهاتف أو خطوط نقل البيانات المزوده من قبل شركات الهاتف. وسوف نعرض في هذا الموجز للشبكات المحليه فقط.

الحاسب الخادم لشبكات الحاسب الشخصي يكون عادة حاسب شخصي PC مهيأ خصيصا لمهمات تبادل البيانات بين وسائط التخزين وألأجهزه الطرفيه, من أجل هذه المهمه نحتاج الى أقراص تخزين كبيره ذات زمن وصول سريع بالإضافه الى ذاكرة رام RAM كبيره نسبيا.
أيضا يفضل وجود سواقة ليزر مدمجه CD-ROM Driver وسواقة حفظ البيانات Data Recorder وأيضا يفضل تغذية الخادم بمصدر للطاقه المستمره Uninterruptable Power Supply .

4- محطات عمل المستخدمين Users Workstations :
وهي عبارة حاسبات شخصيه PC متوافقه مع IBM . ولربط هذه الحاسبات مع الشبكه يلزم تركيب كرت الشبكه Network Interface Board . وبالطبع يلزم تركيب برنامج الشبكه Network Software مثل Windows for work group أو Novell أو LANtastic او Windows NT أو غيرها من البرامج. في هذه الحاله يستطيع المستخدم الوصول من محطة عمله Workstation إلى أي خادم Server مرتبط مع الشبكه. ومن خلال وصوله إلى الخادم يستطيع المستخدم الوصول الى أي ملف في جهاز التخزين أو أي جهاز طرفي مثل الطابعه أو الراسمه Plotter. كما يمكنه الوصول الى أي محطة عمل أخرى.
محطات العمل تكون موصله من خلال فواصل(Interval) الى الكيبل الرئيسي. وهذه المحطات بالأ ضافه الى الكيبل الرئيسي تشكل شبكه جزئيه Trunk Segment كما هو موضح في الشكل (1-1).

5- كيبل الشبكه الجزئيه:-
يكون عادة مكون من مجموعة متسلسله من الكيابل المتصله مع بعضها البعض بتوصيلات خاصه (سوف نعرض لها في حينها) هذا اذا لم يكن الكيبل عباره عن وصله واحده. أما بالنسبه للشبكه الجزئيه فهي محدوده, فلها طول أعضمي وعدد أعضمي من محطات العمل التى من الممكن أن تتصل بها.
لتمديدحجم الشبكه الى ماوراء حدود الشبكه الجزئيه, يمكننات توصيل شبكتين جزئيتين أو ثلاث مع بعضها البعض عن طريق جهاز يسمى المعيد Repeater (انظر الشكل 1-2), والمعيد ليس فقط جهاز لتمرير الاشارات المرتحله من شبكه جزئيه الى اخرى بل ولتقوية هذه أللاشارات.

كيبل الشبكه الكامل:-
عباره عن مجموع اطوال كيابل الشبكه الجزئيه.

وهناك نوعان من كابلات ايثرنت: ألأول ويدعى كابل ايثرنت الرفيع (Thin -Ethernet cable) وهو ارخص من النوع الثاني والذي يدعى كابل ايثرنت الثخين (Thick-Ethernet cable) أو كابل ايثرنت القياسي (Standard Ethernet cable).
هذان النوعان من كابلات ألايثرنت تجعل من الممكن بناء ثلاث انواع من الشبكات: الشبكات الرفيعه, الشبكات الثخينه, والشبكات المركبه من كلا النوعين.

تخطيط الشبكه ذات التمديدات الرفيعه Thin-Cable Network Layout:-
1- التوصيل Cable Connections: ويتم عن طريق كابل إيثرنت وهو كابل خاص 0.2inch RG-58A/u 50 ohm coaxial cable وهو موجود بأطوال تتراوح في حدود 20 feet بتوصيلةBNC قياسيه على طرفيه كما هو موضح في الشكل (1-3).

2- كرت الشبكه Network Interface Card: كرت الشبكه عباره عن دائره مطبوعه ويتم تركيبها في جميع محطات العمل بالاضافه الى الخادم ثم توصل مع بعضها البعض لتسمح بتبادل البيانات بين محطات العمل, ونستخدم توصيلة BNC Jack وهو موضح في الشكل (1-4).

3- توصيلة BNC:
توصيلة BNC بنوعيها Plug و Jack تستخدم لتوصيل عتاد الشبكه Hardware, فبالنسبه لتوصيلة Jack BNC الموجوده في كرت الشبكه تستخدم لتوصيل الكرت مع الشبكه الجزئيه, أما بالنسبه لتوصيلة Plug BNC الموجوده على طرفي الكابل فتستخدم لتوصيل الكابل مع توصيلة تي T Connector أو التوصيله أٌلإسطوانيه Barrel Connector. والشكل (1-5) يوضح توصيلة BNC.

4- توصيلة BNC ألإسطونيه BNC Barrel Connector:
وتستخدم لتوصيل كابلين من نوع إثرنت مع بعضهما. والشكل (1-6) يوضح هذه التوصيله.

5- توصيلة تي BNC T-Connector:
وهي تحتوي على ثلاثة أطراف, طرفين متقابلين من نوع Jack وتعملان كتوصيلة BNC ألإسطوانيه وذ لك لتوصيل كابلين من نوع إثرنت, والطرف ألثالث وهو من نوع Plug يستخدم للتوصيل مع كرت الشبكه عن طريق وصلة Jack الموجوده عليه. والشكل (1-7) يوضح هذه التوصيله.

6- توصيلة BNC ألطرفيه BNC Terminator:
تستخدم توصيلة BNC الطرفية ذات ال 50 أوم كحد للشبكه عند آخر نقطه في كابل الشبكة الجزئية ولتمنع التشويش الكهربائي في الشبكه. وهي توصل الى احدى طرفي الشبكه الجزئيه من خلال الوصله Jack . وهناك بعض التوصيلات الطرفية ذات توصيلات أرضيه لتأريض الشبكه. الشكل (1-8) يوضح شكل هذه التوصيله.

1- حدود الشبكه Limitations:
1- أكبر عدد من الشبكات الجزئيه 5.
2- أعظم طول للشبكه الجزئيه 185م.
3- أعظم طول لكابل الشبكه الكامل 1500م.
4- أعظم عدد من محطات العمل الممكن توصيلها للشبكه الجزئيه 30 (يحسب المعيد كمحطة عمل في كلا الشبكتين الجزئيتن الموصل بهما.
5- أقل مسافه بين توصيلتي تي 0.5م

2- قوانين الشبكه Rules:
1- النهايه الطرفيه Terminator يجب أن توصل الى نهاية كل كابل من كل شبكه جزئيه.
2- نهايه طرفيه واحده من كل شبكه جزئيه يجب أن توأرض.
3- توصيلة BNC ألإسطوانيه يجب أن تستخدم بأقل عدد ممكن. باستخدام أقل عدد ممكن من هذه التوصيلات تكون الشبكه أكثر موثوقيه.

اذا كنت متأكد من أن طول الشبكه لايتجاوز 1500م فمن ألآفضل استخدام كابل الشبكه الرفيع حيث أنه أرخص تكلفتا وأسهل تركيبا من كابل الشبكه الثخينه.الشكل (1-9) يوضح تصميم لهذه الشبكه.

تخطيط الشبكه ذات التمديدات الثخينه Thick-Cable Network Layout:-
المكونات المطلوبه لتركيب الشبكه ذات التمديدات الثخينه تختلف عنها في مكونات الشبكه الرفيعه, واليك في مايلي هذه المكونات:

1- كرت الشبكه Network Interface Card:
كرت الشبكه عباره عن دائره مطبوعه وتركب في جميع محطات العمل بالاضافه الى الخادم ثم توصل مع بعضها البعض لتسمح بتبادل البيانات بين محطات العمل, ونستخدم توصيلة Female DIX Connector وهو موضح في الشكل (1-10).

الترانسيفر Transceiver-2
وهي اختصار للكلمه Transmitter/Resceiver محطات العمل في الشبكات ذات التمديدات الثخينه تتصل بالشبكه من خلال تراسيفر خارجي الذي يتصل بكابل الشبكه الرئيسي, فهو مطلوب عندما نستخدم الشبكه ذات التمديدات الثخينه, فأي ترانسيفر قياسي من نمط IEEE 802.3 يمكن استخدامه كما هو موضح في الشكل(1-11).

كابل الترانسيفر cabl Transceiver-3
وهو يستحدم لتوصيل محطة العمل مع الترانسيفر الخارجي على الشبكه ذات التمديدات الثخينه, وعادة يباع هذا الكابل مع الترانسيفر كقطعه واحده. والشكل (1-12) يوضح هذا الكابل.

4- توصيلة DIX Connector:
هناك نوعان من هذه التوصيلات, التوصيله الذكر والتي تتميزبالابر الصغير المتراصه بجانب بعضها البعض والتوصيله ألانثى, وهذه التوصبلات توصل الى أي نهايه من نهايتي كابل الترنسيفر, فالتوصيله تتصل مع كرت الشبكه المركب في محطة العمل والتوصيله ألانثى التي توصل بالترانسيفر الخارجي كما هو موضح في الشكل (1-12).

5- توصيلة N-Series Male:
تركب على طرفي كابل الشبكه وهي موضحه على الشكل التالي.

كابل الشبكه له قطر00.4 انش وبمقاومه 50 اوم, ويمكن استخدام أحد ألانواع التاليه:-
1. Belden 9880, Belden 89889
2.Montrose CBL5688, Montrose CBL5713
3. Malco 250-4315-0004, Malco 250-4314-0003
4. Inmac 1784, Inmac 1785
وتتوفر هذه الكابلات اما بأطوال متغيره وموصل في طرفيها توصيلتي N-series male أو بأطوال كبيره ولكن بدون أي توصيلات على ألأطراف كما هو موضح في الشكل (1-13) انظر الجزء الثالث لمعرفة هذا الشكل.

2-توصيلة متسلسلة N الاسطوانيه N-Series Barrel Connector :-
وهي التوصيله التي تستخدم لتوصيل كابلي ايثرنت في الشبكه ذات التمديدات الثخينه. وهي موضحه في الشكل (1-14).

3- توصيلة متسلسلة N الاسطوانيه N-Series Barrel Connector :-
وهي التوصيله التي تستخدم لتوصيل كابلي ايثرنت في الشبكه ذات التمديدات الثخينه. وهي موضحه في الشكل (1-14).

5-توصيلة متسلسلة N الطرفيه N-Series Terminator :-
توصيلة متسلسلة N الطرفيه ذات ال 50 اوم تستخدم كحد للشبكه عند نقطه معينه ولتمنع التشويش الكهربائي في الشبكه, وهي تتصل مع توصيلة متسلسلة N الانثى N-series male conector على احدى نهايات كابل الشبكه. وتستخدم بعض هذه التوصيلات تستخدم لتأريض الشبكه وهي تأتي بسلك ارضي موصل بها, وهي موضحه في الشكل(1-15).

4- حدود الشبكه Limitations:
1- أكبر عدد من الشبكات الجزئيه 5.
2- أعظم طول للشبكه الجزئيه 500م.
3- أعظم طول لكابل الشبكه الكامل 2500م.
4- أعظم عدد من محطات العمل الممكن توصيلها للشبكه الجزئيه 100 (يحسب المعيد كمحطة عمل في كلا الشبكتين الجزئيتن الموصل بهما.
5- أقل مسافه بين ترانسيفرفين 2.5م.
6- اعظم طول لكابل الترانسيفر 50م.

5- قوانين الشبكه Rules:
1- النهايه الطرفيه Terminator يجب أن توصل الى كل طرف من كل شبكه جزئيه.
2- نهايه طرفيه واحده من كل شبكه جزئيه يجب أن توأرض.
3- التوصيلة ألإسطوانيه يجب أن تستخدم بأقل عدد ممكن. باستخدام أقل عدد ممكن من هذه التوصيلات تكون الشبكه أكثر موثوقيه.شكل (1-16) يوضح الشبكه الكاملة.

يلعب التخطيط الجيد دوراً كبيراً، في بناء شبكة لان (LAN) تناسب ميزانيتك، وتواكب تطورات أعمالك.

ينبغي على شركات الأعمال صغيرة الحجم، أن تكون حريصة قدر الإمكان في إنفاق أموالها، مع المحافظة على تقديم جميع الخدمات الشبكية اللازمة، لنمو وتوسّع أعمالها. وتستخدم شبكات مجموعات العمل (Workgroup) الكاملة، مفرّعات (hubs) رخيصة الثمن، بسرعة 10 Mbps، للتحكم بالتكلفة، وتأمين تحويل حزم البيانات (switching)، للحفاظ على التعرفة محلياً، وتأمين وصلات اقتصادية وأمينة، للعالم الخارجي.

في السيناريو المقترح هنا، تربط مفرعات 10Base-T مجموعات مؤلفة من ستة إلى عشرة كمبيوترات شخصية، أو كمبيوترات Net PC، أو كمبيوترات NC، إلى طابعة محلية. وترتبط المفرّعة بالكمبيوترات الشخصية، عبر بطاقات إثرنت 10/100 Mbps. وتمكّننا هذه الطريقة من الترقية إلى مفرعة 100Base-T، بدون الحاجة إلى شراء بطاقات موائمات جديدة.

يتم وصل الطابعة إما إلى المفرّعة مباشرة، عن طريق موائم شبكة مبيّت، أو مع مزوّد طباعة (print server) يرتبط بمفرّعة. ونظراً لأن الكمبيوترات المكتبية، التي تعمل على التطبيقات النموذجية، لا تحتاج لوصلات أسرع من 10 Mbps، فإن هذه التشكيلة تحقق الاقتصادية والملاءمة. وتتضمّن بعض شبكات LAN لمجموعات العمل، مزوّدات ملفات، لتشغيل تطبيقات خاصة، أو لتخزين البيانات، التي تتعلق بمجموعات عمل أصغر حجماً.

ترتبط كل مفرّعة ببوابة تحويل 10 Mbps، على بدالة 10/100 (switch)، تخدّم مجموعة العمل. وتؤمن البدالة (switch) تجزيء حركة المرور في الشبكة، بحيث تحافظ على محلية حركة المرور المحلية، وتمنع المشاكل من أن تؤثر على الشبكة بأكملها. وترتبط بوابات التحويل، بالأجهزة المشتركة على نطاق الشبكة بأكملها، مثل مزوّدات الشركة، ومزوّد ISDN للوصول عن بعد، ومزوّدات شبكة ويب، وأقراص CD-ROM، والبريد الإلكتروني.

تستخدم شبكات مجموعة العمل الكاملة، بدالات 10/100، تحتوي على8 إلى 10 بوابات تحويل بسرعة 10 Mbps، وعلى بوابتين بسرعة 100 Mbps. كما أنها تستخدم بوابات 100 Mbps، لربط مزوّد ملفات بمفرعة 100 Mbps. يمكّننا وصل مزوّد الملفات مباشرة إلى البدالة والمفرّعة، من تحقيق معدلات نقل للبيانات تصل إلى 200 Mbps، عن طريق ضبط البوابات، بحيث تستخدم نمط إثرنت للازدواجية الكاملة.