التخطيط والتأسيس التقني لشبكات الحاسب الآلي

شبكة الحاسب الآلي (بالإنجليزية: Computer Network)‏ هي منظومة لربط جهازين أو أكثر باستخدام إحدى تقنيات نظم الإتصالات من أجل تبادل المعلومات وتشارك الموارد مثل الآلة الطابعة أو البرامج التطبيقية أياً كان نوعها وكذلك تسمح بالتواصل المباشر بين المستخدمين. ومن ذلك يمكن القول أنّ الأهداف الرئيسية من شبكات الحاسب الآلي يمكن حصرها إجمالاً في (تبادل المعلومات وتشارك الموارد) في المنظمة.

تمثّل شبكات الحاسب الآلي القاعدة الأساسية التي ترتكز عليها جميع خدمات تقنية المعلومات في أي منظمة، وتلعب دوراً أساسياً في استقرار تلك الخدمات.

أنواع شبكات الحاسب الآلي:

تنقسم شبكات الحاسب الآلي إلى عدة أنواع وذلك بناءً على حجم وسعة الشبكة ونوع المستخدمين، وهي أنواع عديدة لا يتسع المجال لذكرها جميعاً ولكن سنذكر أشهر وأهم تلك الأنواع، وهي:

• شبكة الحاسب الآلي المحلية (LAN): 

تربط شبكة الحاسب الآلي المحليّة مجموعة من الأجهزة القريبة جغرافياً من بعضها، كأن تكون في مبنى واحد أو طابق واحد من المبنى، وفي بعض الأحيان قد يحتوي المبنى الواحد على عدة شبكات محليّة صغيرة، وقد تمتد الشّبكة المحليّة لتربط مجموعة من المباني المتجاورة. ويمكن أن تكون مَملوكة من قبل شخص واحد أو منظمة واحدة. ومن ذلك يمكن القول بأن الشبكة المحلية هي منظومة الربط بين الأجهزة والموارد في داخل المنظمة الواحدة.

• شبكة الحاسب الآلي الواسعة (WAN):

تتألف الشّبكة الواسعة من مجموعة متصلة ومترابطة من الشّبكات المحليّة (LAN) المتباعدة جغرافياً. كما يشير اسمها، تمتد الشّبكة الواسعة عبر مسافات كبيرة بالفعل، والإنترنت هي أكبر شبكة واسعة موجودة على الأرض، وهي شبكة غير مملوكة لمنظمة واحدة وتعد ذات ملكية جماعية أو موزعة الإدارة، وتتم إدارتها عبر عدة منظمات وشركات تسمّى شركات مزودي الخدمات (ISP).

 

ومن خلال تعريف الشبكة المحلية والشبكة الواسعة أعلاه نستطيع القول بأن مسؤولية بناء وتخطيط وإدارة الشبكة المحلية هي من مسؤوليات المنظمة، وأن بناء وتخطيط وإدارة الشبكة الواسعة هي من مسؤوليات شركات مزودي الخدمات (ISP). ومن خلال ربط الشبكة المحلية بالشبكة الواسعة عبر اشتراك مدفوع، يكتمل اتصال المنظمة بشبكة الإنترنت ويكتمل تواصل المنظمة بالعالم الخارجي عبر شبكة الإنترنت.

مكونات البنية التحتية لشبكات الحاسب الآلي:

يتم تقسيم البنية التحتية لشبكات الحاسب الآلي إلى خمس مكونات رئيسية هي :

• منطقة العمل:

وهي المنطقة التي يتواجد بها المستخدم النهائي لخدمات تقنية المعلومات بالمنظمة وتحتوي على الأجهزة الطرفية التي يستخدمها المستخدم بشكل مباشر مثل الحاسب الآلي أو الطابعة أو الهاتف الشبكي.

• التمديدات الأفقية:

وتعمل على توصيل المستخدم النهائي في منطقة العمل بغرف الاتصالات أو الغرف الشبكية، ويستخدم عادةً فيها الكابلات النحاسية وأشهرها كابلات “UTP”، وتمتد على مسافات قصيرة لا تتجاوز ١٠٠ متر.

• تمديدات العمود الفقري:

وتعمل على توصيل غرف الاتصالات أو الغرف الشبكية ببعضها البعض بالإضافة إلى توصيل غرف الاتصالات أو الغرف الشبكية بمركز البيانات، ويستخدم عادةً فيها كابلات الألياف الضوئية، والتي لها القدرة على التوصيل لمسافات طويلة تصل إلى ٣٠ كم.

• غرف الاتصالات أو الغرف الشبكية:

وهي المنطقة التي تلتقي فيها جميع التمديدات الأفقية القادمة من المستخدمين في مناطق العمل المختلفة بتمديدات العمود الفقري المُتجهة إلى مركز البيانات، وتحتوي عادة على مجموعة من الأجهزة الشبكية مثل الموزع الشبكي (Switch).

• مركز البيانات:

وهي المنطقة التي تلتقي فيها جميع تمديدات العمود الفقري الواردة من غرف الاتصالات المختلفة، وتحتوي عادة على مجموعة من خوادم البيانات وأجهزة التوجيه الشبكي (Router) والأنظمة الأمنية للشبكة.

 

الصورة (صورة-1) أدناه توضح جميع الأجزاء الرئيسية المُكوّنة للبنية التحتية لشبكات الحاسب الآلي.

تخطيط وتصميم البنية التحتية لشبكات الحاسب الآلي:

هناك العديد من التصاميم المختلفة للبنية التحتية لشبكات الحاسب الآلي والتي تختلف باختلاف الهدف من بناء الشبكة ونوع التطبيقات والخدمات التي سيتم تقديمها من خلال الشبكة، وبالتالي فإنّ تحديد نوع التطبيقات والخدمات التي سيتم تقديمها من خلال شبكة الحاسب الآلي يساهم بشكل كبير في تحديد التصميم المناسب للشبكة وسرعة كابلات التمديدات الأفقية وتمديدات العمود الفقري للشبكة التي تتلائم مع احتياج التطبيقات والخدمات التي سيتم تقديمها عبر الشبكة. 

إجمالاً، يمكن القول بأن تصميم البنية التحتية لشبكة الحاسب الآلي يجب أن يتجنب ما يعرف بنقطة العطل الواحدة (Single Point Failure)، والتي يمكن تعريفها بأنها نقطة أو جزء من منظومة شبكة الحاسب الآلي يؤدي تعطلها إلى تعطل شبكة الحاسب الآلي في المنظمة بشكل كامل.

كما يجب أن يمتاز تصميم البنية التحتية لشبكة الحاسب الآلي بالمسارات البديلة في تمديدات العمود الفقري للشبكة.