كيف تعمل شبكات الحاسب وشبكة الانترنت

بسم الله الرحمن الرحيم

 زوار wasfh الكرام سلام الله عليكم ورحمته وبركاته،هذا المقال عباره عن نبذه بسيطه ومختصره للغايه توضح ماهى شبكات الحاسب واستخداماتها فى حياتنا ، وكيف تعمل شبكات الحواسيب وشبكة الانترنت بشكل عام ، بدون الغوص فى انواع الشبكات واشكالها والتفاصيل التقنيه الدقيقه والمصطلحات الفنيه العميقه الخاصه بها وبالاجهزه المستخدمه فيها  .

ماهى شبكات الحاسب واستخداماتها فى حياتنا

الشبكات هنا هى أى اجهزه تتصل وتتعامل مع بعضها البعض أو تشترك فى استخدام جهاز معين او ترسل وتستقبل المعلومات والملفات بأنواعها المختلفه وبأى شكل كان ، مثلاً نصوص صوت صور فيديو ..الخ، وعلى أى نطاق او مدى ، بمعنى الشبكه هنا مثلاً يمكن أن تكون موجوده بالمنزل او المدرسه فقط او الشركه أو المؤسسه أو متصله بشبكة الانترنت أو غير متصله به ، الانترنت ذاته عباره عن شبكه واجهزه متصله ببعضها البعض ، والاجهزه فى الشبكات هنا او التى تتكون منها الشبكات قد تكون عباره عن اجهزة كمبيوتر أو هواتف ذكيه أو طابعه او تليفزيونات سمارت  أو كاميرات ، أو أى جهاز أو آله/ ماكينه يمكن الاتصال بها عن بعد أوعبر الانترنت او تم تجهيزها لذلك من خلال تعديلها او اضافة اجهزه لها مثلاً موتور عادى او غيره تم توصليه بـجهاز راسبيرى أو أردينو او شريحه الكترونيه آخرى مثلهما، مهما كانت وظيفتها وغرضها ، وقد تكون تلك الاجهزه التى تتكون منها الشبكه من نوعيه واحده أجهزة كمبيوتر مثلاً ، أو عباره عن اجهزه متنوعه حسب طبيعة ووظيفة الشبكه التى أنشأت من اجلها سواء كان غرض انشائها تقديم خدمات تعليميه او معلومات او لأغراض صناعيه أو لغرض الآمن والحمايه وهكذا ، وقد تكون طرق الاتصال بين الاجهزه التى تتكون منها الشبكه سلكيه او لاسلكيه واى فاى مثلاً او عبر الاقمار الصناعيه او عبر تقنيات آخرى ، أو تتيح تلك الشبكه للأجهزه المتصله بها الاتصال سلكياً ولاسلكياً ، مثلاً الانترنت كما ذكرنا يعتبر اكبر شبكه عالميه متصل بها اكبر عدد من الاجهزه ، ويمكن للأجهزه أن تتصل بالانترنت سلكياً كما فى حالة الكمبيوتر او الرواتر من خلال خدمة التليفون الارضى والـ dsl اسلاك نحاس أو فايبر ، او يمكن الاتصال به من خلال الهواتف الذكيه عبر شريحة الجوال وشبكة الشركه المشترك بها لاسلكياً سواء كانت تلك الشبكه 3G او 4G او 5G ، ويمكن الاتصال بالانترنت عبر الاقمار الصناعيه بواسطة هاتف الثريا أو أى جهاز يوفر ذلك ، ويكون الاتصال هنا مشابه لطريقة استقبالك للقنوات الفضائيه التليفزيونيه التى تشاهدها عبر الريسفير لكن مع اضافة انه يمكنك الارسال هنا .

 استخدامات شبكات الحواسيب فى حياتنا وأهميتها

من الامثله العمليه لأستخداماتنا اليوميه لشبكات الحاسب هى اتصالنا بالانترنت سواء كان عبر الرواتر بالمنزل حيث يعتبر الرواتر جهاز الشبكه الذى وظيفته توفير اتصال بالانترنت من خلال مزود الخدمه ببلدك، للأجهزه المتصله به سواء كانت هواتف اجهزة كمبيوتر او غيرهما، ويمكننا التحكم بتلك الشبكه الرواتر من حيث السماح لجهاز معين بالاتصال او حجبه او جعل الوصول له مقيد بكلمة سر ، وايضا شركة الهاتف المحمول تعتبر شبكه وظيفتها توفير خدمات اتصال هاتفى او بالانترنت للمشتركين بها عبر اجهزتها مقابل مبالغ معينه ، ايضا تصفحك موقعنا او أى موقع غيره وقراءئتك لهذا المقال حيث موقعنا بكل ما عليه من مقالات وصور موجود على جهاز حاسب ومتصل بالانترنت وانت او غيرك يمكنك الاتصال به وتصفحه من جهازك من أى مكان بالعالم، ايضا ماكينة الصراف الالى ATM التى نسحب منها النقود بواسطة الفيزا او الماستركارد الخاص بنا تعتبر شبكه حيث تلك الماكينات التى موجوده فى أماكن مختلفه متصله مع جهاز حاسب للبنك التابعه له الذى يحتوى على بيانات اصحاب الفيزا او الماستركارد وارصدتهم الماليه ، وكذلك الحال مع الاجهزه الخاصه بالدفع الالكترونى وتسديد الفواتير عن بعد ، وهكذا نجد أن التعامل مع شبكات الحواسيب واجهزتها جزء من حياتنا اليوميه  ولها أهميتها. 

كيف تعمل شبكات الحاسب وشبكة الانترنت وكيف تتصل بها الاجهزه 

سنوضح لكم هنا بأسلوب مبسط كيف تعمل الشبكات وكيف تتصل الاجهزه بها وبشبكة الانترنت بشكلاً عام .

فى هذا العالم لكى تتكون الشبكات اصلاً ، وتتواصل الأجهزه المختلفه مع بعضها كما ذكرنا سابقاً ، لابد من وجود تلك الاشياء:

⦁ الماك ادرس Mac address  

⦁ الاي بى ip address 

⦁ بروتوكول الاتصال protocol  

⦁ البورت port  

ما هو الماك ادرس Mac address وما هى وظيفته

يعرف ايضا بـ Physical address ، اى جهاز سواء كان كمبيوتر هاتف ذكى تليفزيون سمارت يتصل بشبكه سواء كانت داخليه الرواتر مثلاً او بالانترنت سواء كان الاتصال بالاسلاك مثل ال dsl اوبواسطة الايثرنت أو لاسلكياً بالواى فاى مثلاً ، لابد أن يكون موجود بهذا الجهاز فى مكوناته مايعرف بكارت الشبكه او الاتصال وتلك الكروت تكون اما سلكيه او لاسلكيه ،  وكل كارت يكون له رقم خاص به مثل رقم الهويه ويكون غير مكرر ولايحمله اى كارت آخر على مستوى العالم موجود بأى جهاز ويكون ثابت ولايتغير (عكس الاى بى ip الذى سنوضحه لاحقاً )،والـ  Mac address     الخاص بأى جهاز يتكون من 12 خانه و يكون مماثل للشكل التالى:

EC:08:6B:E2:1C:2A

وكمثال عملى على رقم كارت الشبكه ، مثلاً جهاز الرواتر الخاص بك فى المنزل يمكنك منع اى اجهزه معينه  هواتف مثلاً من الاتصال به حتى ولو كان  صاحب هذا الجهاز او الهاتف يعرف الباسورد او كانت الشبكه او الرواتر مفتوح للجميع بدون باسورد، ويكون ذلك من خلال رقم الماك ادرس Mac address الخاص بالجهاز المراد منعه ، ايضا بعض الشبكات التى ينشئها البعض لتوزيع الانترنت داخل منطقه او مكان معين سواء تلك التى تكون مجانيه مثل الموجوده بالمطاعم والكافيهات والفنادق أو تلك التى تكون باشتراك ، يمكن لمدير تلك الشبكه أن يسمح او يمنع هواتف معينه من الاتصال بالشبكه من خلال رقم الماك ادرس Mac address  فمثلاً على هذا الاساس نجد بعض الشبكات المجانيه  قد تم اعدادها لتتيح قدر معين من الاتصال لكل جهاز 1جيجا مثلاً او قد يكون بالمده مثلاً 4ساعات باليوم لكل جهاز أن استهلكها يتم منعه من الاتصال بالشبكه تلقائياً ، وايضا بعض مديرى الشبكات التى تكون باشتراك يقومون بعمل اسم مستخدم وباسورد يكون خاص بجهاز المستخدم فقط بمعنى لو شخص آخر او المشترك ذاته حاول الدخول على الشبكه بنفس الاسم والباسورد من جهاز آخر فلن يستطيع الدخول والاتصال بالشبكه لأن هذا الاسم والباسورد خاص برقم ماك ادرس mac address محدد خاص بهاتف أو جهاز معين واحياناً يقوم بتحديد سرعه أو كميه معينه للأتصال خاصه بكل ماك ادرس Mac address .

معلومه اضافيه

يمكنك معرفة رقم الـ Mac address الخاص بأجهزة الكمبيوتر كالتالى:

ــ أذا كانت تستخدم نظام ويندوز افتح الـ cmd او الـ command prompt واكتب الامر التالى:

 ipconfig/all 

 وسيعرض لك رقم الـ Mac address او جميع الارقام لو كان متاح لجهازك الاتصال بأكثر من طريقه مثلاً بالاسلاك او به واى فاى

ــ واذا كانت تستخدم نظام لينكس افتح الترمينال واكتب الامر التالى:

ifconfig –a

وسيظهر لك رقم او / ارقام الماك ادرس الخاص بالجهاز

 

ما هو الاي بى ip address وماهى وظيفته

الـ ip هو اختصار لعبارة  internet protocol address وهو عباره عن رقم مميز لأى جهاز يكون متصل بأى شبكه أو شبكة الانترنت سواء كان هذا الجهاز هاتف ذكى أو كمبيوتر أو كاميرا مراقبه ..الخ ، أو حتى لو كان سيرفر عليه موقع انترنت ، ويمكننا أن نشبه الـ ip هنا بعنوان المنزل أو المكان ، فمثلاً عندما ترغب دوله ما او شركة اتصالات بمنع موقع انترنت معين فيسبوك مثلاً داخلها تقوم بحظره من خلال هذا العنوان وهو رقم الـ ip الخاص بموقع فيسبوك حيث تمنع أى اتصال بهذا الرقم او العنوان وهكذا ، وهذا الرقم تقوم الشبكه بأعطائه للأجهزه المتصله بها مثلاً جهاز الرواتر يقوم بأعطاء رقم ip لكل جهاز متصل به وكذلك مزود الخدمه isp( شركة الاتصالات التى توفر لك الاتصال بالانترنت) وهكذا ، ايضا الرواتر ذاته يكون له رقم ip ، وأى رقم ip يكون على الشكل التالى ومتكون من اربعة خانات ترمز وتشير لأشياء معينه من ضمنها الدوله التى يتم منها الاتصال:

198.168.0.01

20.190.160.6

وممكن أن يكون رقم الـ ip متغير بحيث عند كل دخول جديد على الشبكه أو الانترنت يحصل الجهاز على رقم ip مختلف ، واحياناً يكون ثابت حيث لأسباب / حالات معينه يمكن اعطاء كل جهاز رقم ip ثابت لايتغير .

ما هو بروتوكول الاتصال protocol وماهى وظيفته

بروتوكول الاتصال protocol يعتبر برنامج له وظيفه معينه ويعمل من نفسه تلقائياً دون تدخل من مستخدم الجهاز، حيث أى جهاز متصل بشبكه او الانترنت كما ذكرنا سابقاً ، يقوم بهذا الاتصال من اجل تنفيذ مهمه محدده قد تكون مثلاً تصفح الانترنت ، او ارسال بيانات ومعلومات أو استقبالها ، أو اتصال بالصوت أو بالفيديو أو تنزيل ملفات من على الانترنت وهكذا، كل مهمه من تلك الامور المذكوره لها برنامج معين خاصه بها ينفذها وبدون هذا البرنامج لايمكن أن تنفذ تلك المهمه ، هذا البرنامج يسمى هنا البروتوكول protocol ، وهو يكون موجود ويعمل بشكل تلقائى على أى نظام تشغيل موجود بجهاز لديه خاصيه الاتصال بالشبكات والانترنت ، مثلما تقوم بتشغيل جهاز الكمبيوتر ثم بعد الاقلاع يظهر لك سطح المكتب تلقائياً ، وهو موجود على انظمة ويندوز الخاصه بأجهزة الكمبيوتر وعلى نظام لينكس ويونكس وعلى نظام ماك الخاص بأجهزة ابل وعلى انظمة الهواتف الذكيه الاندرويد والآيفون وهكذا، وتؤدى البروتوكولات مهامها فى الشبكات على مراحل لها ترتيب محدد ، حيث يتم تقسيم البروتوكولات إلى 7 مجموعات حسب المهام التى تؤديها ، وكل مجموعه منها تعمل فى طبقة معينه layer لها مهام معينه وتلك الطبقات layer هى كالتالى بالترتيب:

Application layer

Presentation layer

Session layer

Transport layer

Network layer

 Data link layer

Physical layer

 فمثلاً  طبقه  Application layer والبروتوكولات التى تعمل فى تلك الطبقه خاصه بالبرامج والتطبيقات التى نستخدمها على جهازنا مثل المتصفحات جوجل كروم و فايرفوكس وسفارى وبرامج وتطبيقات التحميل من الانترنت وخدمات البريد الالكترونى مثل Gmail وغيرهما وتلك بعض البروتوكولات التى تعمل فى طبقة Application layer :

 DNS , FTP , LDAP , LMP , NTP , HTTP , DHCP, Open VPN , SMTP , POP3 , WAP , SSH, Telnet 

  ، وعلى سبيل المثال تصفح الانترنت بدون تشفير له بروتوكول خاص به اسمه http وهو اختصار لـ hyper text transfer protocol وتصفح الانترنت المشفر بروتوكوله اسمه https وهو اختصار لعبارة hyper text transfer protocol secure ، وبروتوكول التحميل من الانترنت اسمه ftp وهو اختصار لعباره transfer protocol file ، وهناك بروتوكول ssh اختصاراً لـ secure shell  ومهمته توفير ميزة التحكم بالجهاز عن بعد ، وهناك ايضا بروتوكول telnet او terminal network لتشغيل البرامج والتطبيقات على الاجهزه من بعد ، وبروتوكول ارسال البريد الالكترنى email هو smtp وهو اختصار لـ simple mail transfer protocol، أما بروتوكول استقبال البريد الالكترونى هو pop3 اختصار post office protocol ، وبروتوكول تحويل اسماء النطاقات مثل youtube.com و google.com وغيرها إلى ارقام الـ ip الخاصه بها ، يسمى بروتوكول  dns وهو اختصار لعبارة 

domain name system ، أما البروتوكولات الخاصه بنقل البيانات هى tcp وهو اختصار لعبارة

transmission control protocol ، وبروتوكول UDP وهو اختصار لـ user datagram protocol وكل منهما له مميزاته وخواصه فى نقل البيانات ، وكما ذكرنا سابقاً تلك البروتوكولات تعمل بشكل تلقائى عند الحاجه اليها بدون تدخل من المستخدم،فمثلاً عند فتحك لمتصفح جوجل كروم لتصفح موقع جوجل يقوم بروتوكول https الذى مهمته توفير اتصال مشفر بالانترنت بالعمل تلقائياً وكذلك بروتوكول dns الخاص بتحويل اسماء النطاقات لأرقام ip بشكل تلقائى وفورى سواء كان ذلك على الكمبيوتر او الهاتف الذكى أو اى جهاز آخر ــــــ وهكذا ، وتلك ليست كل البروتوكولات ولكن يوجد غيرها يمكنكم معرفة المزيد عنها من خلال البحث على الانترنت .

ماهو البورت port وماهى وظيفته

كما ذكرنا لكم سابقاً أى جهاز متصل بشبكه او بجهاز آخر أو بالانترنت يكون له رقم ip ويتم الاتصال من خلال استخدام البروتوكول المناسب ، ويمر الاتصال من خلال ما يمكننا أن نشبهه بالمنفذ  او الفتحه او القناه او البوابه التى يعبر من خلالها الاتصال، ويكون كل منفذ مخصص لعبور نوع معين من الاتصالات ، مثل الابواب مثلاً هذا الباب مخصص للموظفين والعاملين بالمكان وهذا الباب مخصص للعملاء والزبائن ـــ وهكذا ، وهذا المنفذ او البوابه لابد أن يكون مفتوح وألا لن يتم الاتصال الذى سيعبر منه، تمام ، هذا المنفذ  يسمى فى عالم شبكات الحاسب والانترنت البورت port ، وبدونه لن يعمل البروتوكول اصلاً ، وكما ذكرنا سابقاً كل بروتوكول له وظيفه معينه ، ايضا هنا كل بروتوكول protocol له بورت port خاص به هو فقط  ولايمكن أن يستخدمه بروتوكول آخر ، تمام ،لاحظ أن تلك المنافذ أو البورتات هنا لاتكون مرئيه اوملموسه بالاجهزه مثل منافذ الـ usb او مداخل كابلات الكهرباء والشاشه أو السماعات ـــ الخ ،إنما تكون منافذ وفتحات برمجيه بنظم التشغيل الخاصه بالاجهزه  مشابهه لأرقام التليفونات  شيىء غير ملموس  ، والبورتات  ports  تكون موجوده فى كل انظمة التشغيل الخاصه بالاجهزه التى يمكنها الاتصال بالشبكات والانترنت ، وهى واحده على كل الانظمه سواء كانت خاصه بالحواسيب مثل لينكس ، ويندوز ، ماك ، أو الخاصه بالهواتف اندرويد والآيفون ، وغيرهما من الاجهزه ، وتلك البورتات ports تكون عباره عن ارقام وهى تبدأ من 0  إلى 65535 ، وهى تكون مقسم كالتالى بورتات ports ثابته ومحجوزه وتقع فى المدى من 0 إلى 1023 حيث يوجد هنا بعض البورتات المحجوزه لبروتوكولات محدده ، ويوجد ايضا بعض البورتات المسجله التى تحجزها بعض الشركات او المؤسسات للبرمجيات الخاصه بها ويقع بعضها فى المدى من 1024 إلى 49151 ، وباقى البورتات التى تبدء من 49151 حتى اخر بورت 65535 تكون متغيره ، وكأمثله عمليه على استخدام البورت port  كما وضحنا سابقاً عندما تقوم بفتح جهازك والدخول على الانترنت للبحث على جوجل فأنه بشكل تلقائى يعمل بروتوكول  https الخاص بانشاء اتصال مع المواقع المشفره من نوع جوجل ويتصل من خلال البورت رقم 443 لأنه البورت الخاص به وهكذا مع باقى المهام والبرامج والبروتوكولات ، وسنذكر لكم هنا أهم واشهر البورتات الخاصه ببروتوكولات الاتصال:

⦁ بروتوكول http البورت الخاص به هو 80

⦁ بروتوكول https البورت الخاص به هو 443

⦁ بروتوكول ارسال الإيميل SMTP البورت الخاص به هو 25 ، وحالياً يستخدم تطوير له يسمى ESMTP

⦁ بروتوكول استقبال الإيميل 3pop البورت الخاص به هو 110

⦁ بروتوكول التحميل من الانترنت FTP البورت الخاص به هو 21

⦁ وبروتوكول ssh الخاص بالتحكم الامن بالاجهزه من بعد البورت الخاص به هو 22 

⦁ اما بروتوكول Telnet الخاص بتشغيل البرامج عن بعد البورت الخاص به هو 23

⦁ وبروتوكول dns الذى يحول اسماء المواقع إلى ارقام ip البورت الخاص به 53

ويمكنكم معرفة المزيد من خلال البحث على جوجل، وأحب أن اضيف كذلك أن برامج اختراق الاجهزه سواء كانت تستخدم فى التجسس والمراقبه او سرقة محتوياتها او التحكم فيها عن بعد ، تستخدم بورتات معينه من  آجل أن يمر من خلالها الاتصال بالجهاز المخترق، وبالصوره بالاسفل جدول يوضح بعض هذه البرمجيات والبورتات التى تستخدمها

ايضا خلال استخدامنا لجهاز الكمبيوتر او اللابتوب الخاص بنا ، احياناً نقوم بتثبيت برنامج جدار نارى من اجل حماية جهازنا من مثل تلك البرمجيات الخبيثه بانواعها المختلفه فيروسات تروجان ـــ الخ ،وللتحكم بالاتصالات الداخله والخارجه من جهازنا ومعرفتها، وبالنسبه لنظام ويندوز ذكرت لكم فى مقال سابق افضل برنامج جدار نارى له وهو Evorim free firewall وبالاسفل صوره من اشعار للبرنامج يظهر على سطح المكتب يظهر للمستخدم بأن برمجيه تابعه لخدمه مايكروسوفت المضاده للفيروسات على جهازه تحاول او تريد الاتصال من خلال البورت رقم 443  مع سيرفر آخر رقم الـ ip الخاص به 40.112.72.44 حيث يمكن للمستخدم الموافقه على هذا الاتصال او منعه

وبالنسبه لمستخدمى نظام لينكس تلك صوره اشعار من برنامج الجدار النارى المخصص لنظام لينكس OpenSnitch تخبر المستخدم أن متصفح FireFox  يحاول او يريد الاتصال بالانترنت مع موقع github الذى رقم الـ ip الخاص به هو 1.1.1.1عبر البورت 53 حيث يمكن للمستخدم الموافقه على هذا الاتصال او منعه كما هو واضح بالصوره بالاسفل

   

وفى النهايه كل تلك المعلومات تعتبر مجرد نبذه بسيطه للغايه ومختصره عن الشبكات التى هى أحد مجالات علوم ودراسة الحواسيب

اتمنى أن أكون قد وفقت فى نقل معلومه مفيده لكم، وإن أحسنت فمن الله ، وإن أسأت أو أخطأت فمن نفسى والشيطان