اذهب إلى المحتوى

آلية عمل شبكة الإنترنت


ابراهيم الخضور

تُعد شبكة الإنترنت العمود الفقري للويب والبنية التحتية التقنية التي جعلت الويب واقعًا معاشًا. ببساطة شديدة يمكن أن نعرّف الإنترنت بأنها شبكة ضخمة من الحواسيب التي تتواصل مع بعضها.

يلف الغموض نوعًا ما تاريخ الإنترنت نظرًا لبدايته كمشروع بحثي مولَه الجيش الأمريكي في ستينات القرن الماضي، ثم تحوّل إلى بنية تحتية عمومية في ثمانينات القرن ذاته بدعم من عدة جامعات حكومية وشركات خاصة. تطورت مع الوقت تقنيات متنوعة تدعم الإنترنت، لكن آلية عملها لم تتغير كثيرًا: فالإنترنت وسيلة لربط الحواسيب مع بعضها بعضًا وتضمن بقاء هذه الحواسب متصلة ببعضها مهما حدث.

سنناقش في هذا المقال ماهية الإنترنت وآلية عمله. لفهم مبادئ البنية التحتية التقنية للويب ولمعرفة الفرق الدقيق بينها وبين الإنترنت.

الشبكة البسيطة

عندما تريد من حاسوبين التواصل، لابد من وصلهما سلكيًا عبر كابل شبكة (أو كما يُعرف باسم كابل إيثرنت) أو لاسلكيًا عبر أنظمة اتصالات لاسلكية مثل تقنية الواي-فاي أو البلوتوث. وستجد أن معظم الحواسب الحديثة تدعم كل وسائل الاتصال التي ذكرناها.

اقتباس

ملاحظة: سنتحدث خلال هذا المقال عن الكابلات الفيزيائية، لكن ما ينطبق عليها ينطبق على شبكات الاتصال اللاسلكية.

01_Two_computers_linked_together.png

يمكن لهذه الشبكة أن تربط حاسوبين مع أي عدد تريده من الحواسب، لكن الوضع سيتعقد بسرعة. فلو حاولت أن تربط 10 حواسب مثلًا ستحتاج إلى 45 كابلًا وتسعة مقابس لوصلها لكل حاسوب.

02_Ten_computers_all_together.png

لحل هذه المشكلة يتصل كل حاسوب على الشبكة بجهاز حاسوبي صغير خاص يُدعى الموجّه Router، وهذا الجهاز له وظيفة واحدة: وهي التأكد أنّ الرسالة التي يرسلها حاسوب معين ستصل إلى وجهتها الصحيحة؛ أي إلى الحاسوب الصحيح. فعند ارسال رسالة من الحاسوب A إلى الحاسوب B ستخرج الرسالة من الحاسوب A إلى الموجّه الذي سيحوّل الرسالة بدوره إلى الحاسوب B ويتأكد أن الرسالة لن تحوّل إلى حاسوب آخر مثل C.

عند إضافة موجّه إلى الشبكة المكونة من عشرة حواسب، سينخفض عدد الكابلات المطلوبة إلى 10 ومقبس واحد لكل حاسوب، كما سنحتاج إلى موجّه بعشرة مقابس.

03_Ten_computers_with_router.png

شبكة مكونة من عدة شبكات

نلاحظ أن الأمر بسيط مع عشرة حواسيب، ولكن ماذا عن وصل مئات أو آلاف أو ملايين الحواسيب؟ لن يكفي موّجه واحد بالطبع، وطالما أن الموجّه هو حاسوب كبقية الحواسيب، فما المانع من وصل موجّهين معًا؟ لا شيء.

04_Two_routers_linked_together.png

عندما نوصل الحواسيب إلى موجهات ونوصل الموجهات ببعضها يمكننا توسيع الشبكة إلى ما لانهاية نظريًا.

05_Routers_linked_to_routers.png

تتشابه هذه الشبكة التي بنيناها لشبكة الإنترنت، لكن ينقصها شيء ما. فعندما بنينا شبكتنا الخاصة التي تخدم أغراضنا، نسينا الشبكات الأخرى التي سيبنيها الآخرون لأن كل شخص قادر على بناء شبكته الخاصة ومن غير الممكن مثلًا توصيل كابلات بين منزلك وكل الشبكات المحيطة، فكيف سنحل الأمر إذًا؟ في الحقيقة هناك كابلات متعددة تصل بالفعل إلى منزلك مثل كابل الطاقة الكهربائية وكابل الهاتف. فالبنية التحتية للاتصالات الهاتفية تربط منزلك بالفعل مع أي شخص في العالم وبالتالي سيكون كابل الهاتف الخيار المثالي الذي نحتاج إليه. ولوصل شبكتنا بالبنية التحتية الهاتفية نحتاج إلى جهاز يدعى المودم Modem وهو يحول المعلومات التي توّلدها شبكتنا إلى معلومات تستطيع البنية التحتية الهاتفية فهمها وإدارتها والعكس بالعكس.

06_router_linked_to_modem.png

بعد اتصالنا بالبنية التحتية الهاتفية ستكون الخطوة التالية هي توصيل الرسائل من شبكتنا إلى الشبكة التي نريدها. ولإتمام هذا الأمر سنصل شبكتنا أولًا بما يسمى مزود خدمة الإنترنت Internet Service Provider واختصارًا ISP. ومزود خدمة الإنترنت هي شركة تدير مجموعة خاصة من الموجهات المرتبطة ببعضها ولديها القدرة على الولوج إلى الموجهات الموجودة في مزودات خدمة أخرى. وهكذا تنتقل الرسائل من شبكتنا إلى الشبكة التي نريدها عبر شبكات مزود خدمة الإنترنت. تتكون الإنترنت من هذه البنية التحتية من الشبكات.

07_full_internet_stack.png

إيجاد حاسوب معين

إذا أردنا إرسال رسالة إلى حاسوب ما، علينا أن تحدد تمامًا من هو مستقبل الرسالة. لهذا السبب يمتلك كل حاسوب متصل إلى الشبكة عنوانًا فريدًا يميزه عن غيره من الحواسيب يدعى عنوان آي بي IP address (وهو اختصار للعبارة Internet Protocol أي بروتوكول إنترنت). يتكون عنوان آي بي من مجموعات مكونة من أربع أرقام تفصل بينها نقاط كالعنوان التالي: 192.168.2.10.

تتذكر الحواسيب هذه العناوين جيدًا لكن يصعب على البشر تذكرها. ولتسهيل هذا الأمر يمكن تحويل هذه العناوين المؤلفة من أرقام إلى أسماء يفهمها البشر تُدعى أسماء النطاقات Domain names. فمثلًا (حتى لحظة كتابة هذه السطور ولأن عناوين آي بي تتغير) يرتبط اسم النطاق google.com بعنوان آي بي 142.250.190.78. وهكذا يُسهل اسم النطاق الوصول إلى حاسوب عبر الإنترنت.

08_aliasing_ip_address_with_domain_name.png

ما الفرق بين الإنترنت والويب؟

لا بدّ وأنك لاحظت أننا نستخدم أسماء النطاقات عادة عندما نتصفح الويب من خلال المتصفحات، فهل يعني ذلك أنّ الإنترنت والويب هو الشيء ذاته؟ في الحقيقة الأمر ليس بهذه البساطة.

يعد الإنترنت كما رأيناه كبنية تحتية تقنية تسمح لمليارات الحواسيب بأن تتواصل مع بعضها، ويمكن لبعض هذه الحواسب والتي تدعى خوادم ويب Web servers أن توصل رسائل مفهومة بالنسبة لمتصفحات الويب، وبالتالي فالإنترنت هي البنية التحتية الأساسية بينما الويب هي خدمات مبنية على هذه البنية. ومن المفيد الإشارة إلى وجود خدمات أخرى مبنية على الإنترنت مثل خدمة البريد الإلكتروني وخدمة المحادثة المبنية على إنترنت Internet Relay Chat واختصارًا IRC.

الشبكات الداخلية (إنترانيت) والخارجية (إكسترانت)

الإنترانت Intranet هي شبكات خاصة تسمح لأشخاص محددين فقط من منظمة محددة الوصول إليها. تشكل هذه الشبكات بوابة خاصة تساعد الأعضاء على الوصول إلى موارد مشتركة بطريقة آمنة وتسمح لهم التعاون والتواصل فيما بينهم، فيمكن أن تستضيف منظمات شبكة إنترانت خاصة بها لمشاركة صفحات ومعلومات ضمن القسم أو الفريق ومشاركة السواقات لإدارة المستندات الهامة وبوابات لإدارة مهام تتعلق بالأعمال وأدوات للتعاون مثل المنشورات التعاونية wikis ومنصات النقاش ومنظومات الرسائل.

تشبه الإكسترانت Extranet الإنترانت إلا أن الإكسترانت تتيح الوصول إلى شبكتها الخاصة كليًا أو جزئيًا للتعاون مع منظمات أخرى وتُستخدم بصورة أساسية لمشاركة المعلومات بأمان وسرية مع العملاء والمضاربين، وتتشابه وظيفيًا في الكثير من الأحيان مع الإنترانت فيما يتعلق بمشاركة الملفات والمعلومات وأدوات التعاون ومنصات النقاش وغيرها.

تعمل كلتا الشبكتين على البنية التحتية نفسها التي تعمل عليها الإنترنت كما تستخدم البروتوكولات ذاتها، وبالتالي يمكن الوصول إليها من قبل الأعضاء المفوضين بذلك ومن مواقع فيزيائية مختلفة.

09_Graphical_Representation_of_Intranet.png

ترجمة -وبتصرف- للمقال How does Internet work

اقرأ أيضًا


تفاعل الأعضاء

أفضل التعليقات

شكرا على المقالة، فقد كانت مفيدة بالنسبة لي.

 

هل يمكن للحواسيب ان تتصل بشكل مباشر مع ال Routers ام انها يجب ان تتصل بداية مع switches ثم تتصل ال Switches مع Routers ؟

 

رابط هذا التعليق
شارك على الشبكات الإجتماعية

بتاريخ 11 ساعة قال Mohammed Ammar Ammar:

سؤال آخر:

ال Modem يعتبر ضمن ضبقة ال Network او طبقة Data Link في طبقات ال OSI model ؟

وشكرا سلفا.

مرحباً محمد ، 

يعمل المودم في الطبقة المادية لنموذج OSI (Open Systems Interconnection). الطبقة المادية مسؤولة عن نقل بتات البيانات الخام عبر قناة اتصال.

رابط هذا التعليق
شارك على الشبكات الإجتماعية

بتاريخ 12 ساعة قال Mohammed Ammar Ammar:

شكرا على المقالة، فقد كانت مفيدة بالنسبة لي.

 

هل يمكن للحواسيب ان تتصل بشكل مباشر مع ال Routers ام انها يجب ان تتصل بداية مع switches ثم تتصل ال Switches مع Routers ؟

 

يمكن لأجهزة الكمبيوتر الاتصال مباشرة بأجهزة التوجيه ، ولكن هناك حالات يتم فيها الاتصال من خلال المحولات switches  أولاً. يستخدم هذا السيناريو الأخير عادةً لتحسين أداء الشبكة ، عن طريق توصيل أجهزة الكمبيوتر مباشرة بالمحولات switches  ، وتوصيل المحولات ببعضها البعض مباشرة لتوجيه أجهزة الكمبيوتر عبر أجهزة التوجيه.

رابط هذا التعليق
شارك على الشبكات الإجتماعية

بتاريخ 1 ساعة قال بلال زيادة:

مرحباً محمد ، 

يعمل المودم في الطبقة المادية لنموذج OSI (Open Systems Interconnection). الطبقة المادية مسؤولة عن نقل بتات البيانات الخام عبر قناة اتصال.

اذن عملية التواصل ونقل البيانات بين الشبكات تبدأ من أعلى طبقة في ال

 OSI model

طبقة ال (application) مرورا ببقية الطبقات وصولا الى طبقة ال physical عندما نقوم ب اي request.

ثم يقوم الجهاز الآخر بعكس العملية لتفسير الطلب

فيبدأ من ال physical وينتهي ب ال application لتفسير ال request 

.

ثم عندما يعيد الResponse يبدأ بتكوينه ايضا من الطبقة السابعة مرورا بالبقية وصولا الى الطبقة المادية.

فيرسل هذا ال Response الى الطبقة المادية في الجهاز الآخر (الجهاز الأول الذي طلب الممعلومات في البداية).

وتتكرر هذه الدورة (Cycle) لتشكل عملة التواصل بين الاجهزة.

هل فهمي لهذه ال cycle صحيح؟

 

وشكرا جزيلا

OSI-Model.png.aeca6bb3386a1cc724d4d3c7652b3bca.png

رابط هذا التعليق
شارك على الشبكات الإجتماعية

بتاريخ On 1‏/2‏/2023 at 13:03 قال Mohammed Ammar Ammar:

اذن عملية التواصل ونقل البيانات بين الشبكات تبدأ من أعلى طبقة في ال

 OSI model

طبقة ال (application) مرورا ببقية الطبقات وصولا الى طبقة ال physical عندما نقوم ب اي request.

ثم يقوم الجهاز الآخر بعكس العملية لتفسير الطلب

فيبدأ من ال physical وينتهي ب ال application لتفسير ال request 

.

ثم عندما يعيد الResponse يبدأ بتكوينه ايضا من الطبقة السابعة مرورا بالبقية وصولا الى الطبقة المادية.

فيرسل هذا ال Response الى الطبقة المادية في الجهاز الآخر (الجهاز الأول الذي طلب الممعلومات في البداية).

وتتكرر هذه الدورة (Cycle) لتشكل عملة التواصل بين الاجهزة.

هل فهمي لهذه ال cycle صحيح؟

 

وشكرا جزيلا

 

مرحبًا محمد,

أجل فهمك لهذه الدورة صحيح , الجهاز المُرسل يبدأ بتكوين البيانات من الطبقة العليا مرورًا إلى الطبقة المادية وعند الإستقبال ينعكس التسلسل من الطبقة السفلية مرورًا بالطبقات العلوية

 

رابط هذا التعليق
شارك على الشبكات الإجتماعية



انضم إلى النقاش

يمكنك أن تنشر الآن وتسجل لاحقًا. إذا كان لديك حساب، فسجل الدخول الآن لتنشر باسم حسابك.

زائر
أضف تعليق

×   لقد أضفت محتوى بخط أو تنسيق مختلف.   Restore formatting

  Only 75 emoji are allowed.

×   Your link has been automatically embedded.   Display as a link instead

×   جرى استعادة المحتوى السابق..   امسح المحرر

×   You cannot paste images directly. Upload or insert images from URL.


×
×
  • أضف...