كيف تعمل الشبكات؟ الأجهزة والطبقات ورحلة البيانات

الشبكة ببساطة جهازان أو أكثر يتبادلان البيانات وفق قواعد متفق عليها اسمها البروتوكولات. هاتفك والراوتر في البيت شبكة، والإنترنت كله شبكة من ملايين الشبكات المتصلة ببعضها.

أنواع الشبكات حسب الحجم

الأجهزة الأساسية

• المودم: يحوّل إشارة خط مزود الخدمة (ألياف أو DSL أو 5G) إلى اتصال يفهمه جهازك. اقرأ الفرق بين الراوتر والمودم.
• الراوتر (الموجّه): يوجّه البيانات بين شبكتك والإنترنت، ويعطي أجهزتك عناوين داخلية.
• السويتش (المبدّل): يربط أجهزة كثيرة بالكابل داخل الشبكة نفسها.
• نقطة الوصول (Access Point): تبث الواي فاي. في البيت غالبًا الراوتر يقوم بهذه الأدوار كلها في جهاز واحد.

نموذج الطبقات: لماذا نقسم الشبكة إلى طبقات؟

لتسهيل الفهم والتشخيص، نقسم عمل الشبكة إلى طبقات. أشهر نموذج عملي هو TCP/IP بأربع طبقات:

1. طبقة الوصول للشبكة: الكابلات والواي فاي وعناوين MAC. هنا تسأل: هل الجهاز متصل أصلًا؟
2. طبقة الإنترنت: عناوين IP والتوجيه بين الشبكات.
3. طبقة النقل: بروتوكولا TCP (موثوق ومرتب) وUDP (سريع بلا ضمان)، والمنافذ مثل 443.
4. طبقة التطبيقات: ما تراه أنت: HTTP للمواقع، وDNS للأسماء، وSMTP للبريد.

ستسمع أيضًا عن نموذج OSI بسبع طبقات. هو نسخة أكثر تفصيلًا من الفكرة نفسها، ويُدرّس في شهادات مثل CCNA.

رحلة طلب صفحة ويب

حين تكتب itarabs.com في المتصفح:

1. يسأل جهازك خادم DNS عن عنوان IP للموقع.
2. يفتح المتصفح اتصال TCP مع ذلك العنوان على المنفذ 443، ثم يبدأ التشفير بـ TLS.
3. يرسل طلب HTTP ويستقبل الصفحة.
4. تمر البيانات في كل ذلك عبر الراوتر ومزود الخدمة وعدة شبكات وسيطة.

شاهد هذه الرحلة خطوة بخطوة في محاكي كيف يعمل الإنترنت.

تمرين

1. افتح أداة ما هو عنوان IP الخاص بي لترى عنوانك العام.
2. في ويندوز افتح موجه الأوامر واكتب ipconfig، وابحث عن IPv4 Address وDefault Gateway. الأول عنوان جهازك داخل البيت، والثاني عنوان الراوتر.
3. لاحظ أن العنوانين مختلفان: هذا ما سنفهمه في الدرس التالي.