الانترنت فوائده واستخداماته

يعتبر الانترنت احد التقنيات التى يمكن استخدامها فى التعلم والتدريب ، ومن المتوقع ان تحتل هذه الاداة المرتبة الاولى فى ايصال المعلومات ،واكد بعض الباحثين على ان سوف يلعب دورا كبيرا فى تغيير الطرق التعليمية المتعارف عليها فى الوقت الحاضر والادوات المستخدمة فيها. فى مراكز مصادر التعليم .
والانترنت هى عبارة عن شبكة كمبيوترات ضخمة متصلة مع بعضها البعض. وتخدم الانترنت اكثر من 200مليون مستخدم وتنمو بشكل سريع للغاية الى نسبة 100فى المائة سنويا ، وقد بدلت فكرة الانترنت اصلا كفكرة حكومية وامتدت الى قطاع التعليم والابحاث ثم التجارة حتى اصبحت فى متناول الافراد عالم لطفل فى العشرة الابحار فيه. 
واهم عناصر الانترنت الرئيسية هى 
1- الشبكة العنكبوتية WWW.
2- نقل الملفات FTP.
3- البريد الالكترونى E-mail.
4- مجموعات الاخبار Usenet.
اهم ما يجب ان تعرفه عن الانترنت هو انها تعتمد اللغة الانجليزية كلغة رسمية وان الابحار فى الانترنت مجانى تماما ولكن الثمن الذى تدفعه هو لتوفير الخدمة لك.
ان الانفجار الحقيقى للانترنت لم يتم الا بعد عام 1993م حيث سمحت السلطة الامريكية فى عام 1994م بظهور شركات خاصة تتاجر بارتباط العامة بخدمات الانترنت ، لقد ساهم تطبيق الروابط النصية التشعبية على صفحات الانترنت فى سهولة الاستعمال وديمقراطيته زذلك باعتماد نظام تطبيقى يدعةى الشبكة العالمية اى World Wide Web .
وقد بدات شركة ابل Apple فى استعمال الروابط النصية المتشعبة Hyper Text Link سنة 1987 ثم طور باحثوا المركز الاوربى للبحوث النووية CERN ذلك سنة 1989م وتوصلوا الى صياغة اول موقع ويب Web سنة 1991 م .
وقد سهلت هذه الاكتشافات التجول عبر الشبكة العالمية وذلك بتسهيل التنقل بين الصور والكلمات والمعانى والمواقع نفسها بايجاد روابط نشيطة بينها.
تعرف شبكة المعلومات الدولية على انها مجموعة من شبكات الحاسوب المرتبطة وقد تكون هذه الشبكات المرتبطة شبكات محلية او موسعة. 

الانترنت .

بعضنا يتسأل عن الانترنت . ما هيته؟ وكيف يعمل ؟ ومن يمتلكه ؟ كل هذه الاسئلة تدور فى اذهاننا لنعرف ما هو الاختراع الذى حارت فيه الاذهان وتسيد به البعض العالم بل اصبحوا كبارا فى عالم التكنولوجيا العلمية وعلوم الحاسب . اذا السؤال الاول ما هو الانترنت ؟ 
الانترنت: 
هي شبكة عالمية تربط الحواسيب والشبكات الصغيرة بعضها البعض عبر العالم من خلال خطوط التليفون او الاقمار الصناعية او الالياف الضوئية وغيرها من التقنيات بهدف تامين الخدمات الحاسوبية بشكل مبسط لجميع افراد المجتمع فى شتى انحاء العالم.
هناك بعض المصطلحات التي يجب أن نفهمها وباختصار ايضاََ .مثل هذه المصطلحات كلمة الانترنت وهى انجليزية مكونة من مقطعين هما(inter) و ( net) وتعنى كلمة inter اي بين وكلمة net تعنى شبكة اي بين الشبكات ومعنى الكلمة ككل هي أن  الانترنت : هي ام الشبكات او ام الشبكات الحاسوبية .
وسؤال ايضا ورد فى ذهني الان ولكن لن نجاوب عليه باستفاضة وهو ما هي فائدة هذه الشبكة العملاقة ؟ 
تخدم الانترنت جميع الناس باختلاف اهدافهم واعمالهم سواء العاملين بالقطاعات المختلفة او الدارسين او التجار او الرياضيين كما تستخدم الانترنت للاعلام عن نشاطات واعمال وتقدم افكار للعالم كله تحتوى الانترنت كنوز ضخمة من الموارد التي  تفيد جميع سكان العالم . اذاََ ما هو تاريخ هذه الشبكة الانترنت ؟
ظهرت شبكة الانترنت فى السبعينيات بالظبط فى عام 1969م من قبل وزارة الدفاع الامريكية كمشروع شبكي ARPANET ويومها كانت تستخدم من قبل المؤسسات العسكرية فقط ولكن مع الزمن تطورت الامور وانتشرت الانترنت واصبحت تستخدم فى شتى المجالات .
السؤال الاخر الذى طرح نفسه من يملك الانترنت ؟
الاجابة هي ان الانترنت ليست ملكا لاحد ، نعم ولاحتي لامريكا نفسها ، لكن هناك مؤسسات عامة وخاصة تدير الانترنت وتضع قواعد لاستخدامها ولا يملك احد السلطة على هذه المؤسسات.
سؤال اخر يتبادر فى ذهن القارئ كيف نتصل بهذه الشبكة العملاقة المسماة الانترنت ؟وهنا باذن الله سنعرف الجواب 
طرق الاتصال بالانترنت :
وتنقسم طرق الاتصال 
بالانترنت الى طرق قديمة وحديثة ومنها :
1- عن طريق ال DSL هو ان تشترك مع احدى الشركات فيدخل لك هذه الخدمة مع كابل التليفون وجهاز يسمى الراوتر وهذه الوصلة توصلها بالجهاز مباشرة فى كارت الشبكة ونفس التكلفة تدفعها حتى ولو استخدمت الانترنت 24 ساعة يوميا.
2- عن طريق التليفون العادي بالمنزل وهو ان تضع حرارة التليفون بكارت الفاكس او المودم بفتحة ال Line ثم الاتصال بمزود الخدمة الانترنت مثل العديد من الارقام الشائعة مثل 07777777 او غيرها هنا تم الاتصال ثم يتم تشغيل برنامج عرض معلومات الانترنت .
3- الانترنت الفضائي او عن طريق القمر الصناعي .

الشبكة ذات منفذ توزيع البيانات البصرى(FDDI)

فى منتصف عام 1980م قام المعهد الامريكي الدولي للمعايير( American National Standard Institute (ANSI بوضع معايير الشبكة FDDI بعد ان ظهرت الحاجة الى وجود شبكة محلية تتجاوز فى قدرتها وميزاتها الشبكات المحلية المستخدمة انذاك (Ethernet -Token ring) وازدادت الحاجة ايضا بعد ظهور حاسبات ذات ظهور حاسبات ذات اداء متميز وعال تستخدم نظم تشغيل مثل Unix.كما ان هذه الشبكة ذات المعيار ANSI شبيهة بالمعيار IEEE 802.5 حيث المخطط الطبوغرافية الحلقية الا ان شبكة FDDI تميزت عن بقية الشبكات المحلية الاخرى بعدة ميزات اهمها المعدل العالي لنقل البيانات (100 ميجا بت/ ث) بالاضافة الى مقدرتها على المعالجة الذاتية للمشاكل والاخطاء والتعامل مع تطبيقات تتطلب وثوقية عالية وعرضمنطاق ترددي كبير نظرا لاستخدام كابلات الالياف الضوئية (البصرية) ومالها من مميزات عديدة كخطوط لنقل البيانات الا ان تكلفة هذا النوع من الشبكة باهظة التكاليف وهذا ناتج عن استخدام خطوط النقل ذا الالياف البصرية بشكل اساسي فى هذه الشبكة.
ورغم ظهور تقنيات لشبكات محلية سريعة تنافس فى ميزاتها ميزات الشبكة FDDI وتفوقها من حيث التكلفة والمرونة كشبكة ايثرنت السريعة Fast Ethernet الا ان شبكة FDDI تبقى لها استخداماتها الخاصة والتي لا يمكن لاي شبكة محلية سريعة اخرى ان تحل محلها ، ومن ابرز هذه الاستخدامات التطبيقات الشبكية المتعلقة بالشبكة الواسعة WAN فشبكة FDDI يمكن استخدامها كشبكة وتسعة يمكن ان تمتد لتشمل مسافة 200ك .وتحتوى على 1000 وحدة مختلفة ، الا ان التطبيق الاكثر اهمية للشبكة FDDI هو استخدامها فى تطبيقات الشبكات المحلية والمدنية LAN and MAN حيث يتم وصل عدة شبكات محلية مع بعضها بحيث تبدو الشبكة FDDI كانها عمود فقرى لتلك الشبكات بفضل ما تتمتع به الشبكة FDDI من مميزات (امتدادها لتشمل مسافة 200ك .متر واحتوائها على 1000 وحدة تقريبا وعرض حزمة ترددية كبيرة جدا ).
يستخدم المخطط الطبوغرافي الحلقي لتحقيق الشبكة FDDI وكما فى الشبكة Token Ring ذات المعيار IEEE 802.5 تستخدم تقنية الاشارة الدوارة لتنظيم عملية الولوج او الوصول للوسط الفيزيائي للشبكة حيث تلتقط المحطة او الوحدة التي تريد استخدام الشبكة هذه الاشارة الدوارة لكي تتمكن من ارسال بياناتها فى الاطار المخصص لذلك والذى سيعود الى المحطة المرسلة بعد ان يدور على كافة محطات الحلقة لكي تتأكد م سلامة وصول البيانات الى محطة الاستقبال ثم تقوم محطة الارسال هذه برفع الاطار من حلقة الشبكة وتعيد وضع الاشارة الدوارة بالحلقة لتدور بحرية بالحلقة لكي يتسنى لاي محطة اخرى استخدام الشبكة.

هذا ما يحدث فى شبكة Token Ring ذات المعيارIEEE 802.5 ، لكن ما يحدث فى الشبكة FDDI هو ان المحطة المرسلة لا تنتظر عودةاطارها التي قامت بارساله وترفعه وتقوم بوضع اشارة دوارة حرة بحلقة الشبكة ، بل العكس ، انها توفر انتهائها من عملية الارسال لاطاراتها تقوم مباشرة بوضع اشارة دوارة حرة بحلقة الشبكة وذلك لزيادة  كفاءة الشبكة ،والسبب هنا يعود الى لن المسافة لامتداد الشبكة قد تبلغ 200ك .متر وتشتمل على 1000 وحدة او منطقة مختلفة ، لذلك فان الانتظار فى هذه الحالة حتى يعود الاطار المرسل الى محطة الارسال لن يكون صغيرا وبالتالي لا يمكن اهماله .ان ما تتميز به الشبكة FDDI ذات المعيار ANSI عن الشبكة Token Ring ذات المعيار IEEE 802.5 وعن كافة الشبكات المحلية الاخرى السريعة او التقليدية ،هو امكانية انشاء ممر او مسار او حلقة احتياطي لنقل البيانات يستخدم فى حالة وجود عطب او عطل فى الطريق او الحلقة الرئيسية وهو ما يسمى شبكة FDDI مزدوجة الحلقة او مزدوجة الروابط حيث تستعمل تقنيات تستطيع كشف الاعطال وتحديد مكانها ولكن مع زيادة التكلفة طبعا ، فعند حدوث عطل معين فى الحلقة الرئيسية للشبكة ، فان المحطات الموجودة على الشبكة تكتشف هذا العطل وتحدد مكان وجوده ، ثم تقوم تلقائيا (لكن منطقيا ) يوصل الحلقتين الرئيسية والاحتياطية (الثانوية) مع بعضها بحيث يتم عزل او فصل منطقة العطل عن الشبكة بشكل نهائي وبالتالي البيانات انتقالها خلال الشبكة دون ان يحدث اي توقف بالشبكة.

Token Ring تقنية

ذكرنا سابقا ان الية الوصول للشبكة المستخدمة بشبكة الايثرنت هى الية CSMA/CD ليست فعالة فعالية تامة نظرا لامكانية حدوث التصادم بين الوحدات بيانات الوحدات والهدر من الوقت نتيجة توقف الشبكة عن العمل نتيجة حدوث هذا التصادم والعودة مرة اخرى للعمل وايضا الهدر فى الوقت نتيجة المحاولات المتكررة من قبل بعض المحطات للوصول الى الشبكة نتيجة ان احد المشتركين  يقوم فعلا باستخدام شبكة خاصة اذا كانت بيانات هذا المستخدم كبيرة الحجم وبالتالى فان فترة الانتظار تكون غير محددة .وكانت هناك محاولات عديدة لحل مشاكل الية الوصول للشبكة السابق ذكرها وفعلا كان لشركة IBM  السبق فى تامين الشبكة المحلية البسيطة التحقيق والتوصيل اطلق عليها اسم Token Ring التى تبناها معهد IEEE واصدرها تحت اسم معيار IEEE 802.5 الذى اطلق عليه احيانا اسم IBM Token Ring  وذلك للدور الكبير الذى لعبته شركة IBM  فى تحقيق هذه الشبكة من قبل معهد IEEE .
تعتمد الشبكة المحلية Token Ring على مخطط التشبيك الفيزيائى (الطبوغرافية) الحلقى حيث يتم توصيل وحدات الشبكة بطريقة Point-To-Point فى شكل حلقى او فى شكل فيزيائى نجمى ذات تشبيك منطقى حلقى (وباستخدام وحدة تسمى زحدة الوصول متعدد المحطات Multi-station - Access Unit حيث ان كل وحدة تسمى من وحدات الشبكة Token Ring تعمل تماما كمكرر او مضخم Repeater فهى تضخم الاشارات وبالتالى تصححها للمحافظة على قوة الاشارة ووثوقيتها ، على عكس ما رايناه فى الشبكة الايثرنت التى تكتفى كل محطة من محطاتها بالتنصت على خط نقل الشبكة فقط دون اى تغير فى الاشارة  المارة بخط النقل هذا. ان ما يميز الشبكة المحلية Token Ring عن باقى الشبكات المحلية الاخرى ليس فقط مخطط التشبيك ،بل ايضا التقنية التى تستخدمها هذه الشبكة للوصول الى الشبكة واستخدامها وهذه التقنية تسمى العلامة الدوارة بالحلقة Token Passing Ring التى يمكن اعتبارها كاذن مرور لاستخدام الشبكة .هذه الاشارة الدوران او العلامة هى عبارة عن اطار مكون من 24 بت تدور باستمرار بالحلقة المكونة للشبكة حتى وان لم يكن هناك اى نشاط بالشبكة.
اذا ارادت احدى الوحدات استخدام الشبكة فما عليها الا التقاط هذا الاطار الدوار ثم تعدل فيه البيانات ثم ترسل هذه الوحدة اطارا يحتوى على البيانات المراد ارسالها بالاضافة الى الاطار الدوار المعدل ، الذى بدوره يدور على جميع وحدات الشبكة التى بدورها  تقوم بمراجعة عنوان وحدة الهدف المقصود ، فاذا تم التطابق بين هذه العنوان الموجود بالاطار وهذه الوحدة فانها تقوم بالتقاط هذا الاطار ثم تاخذ من البيانات بعد التاكد من صحتها ثم تعيد هذا الاطار الى الحلقة بعد ان تعدل فى محتويات الاطار الدوار ،كى تخبر الوحة المرسلة من ان الاتصال قد نجح فانها تقوم باعادة توليد الاشارة للعلامة الدوارة هو شرط اساسى لكى تتمكن اى وحدة من وحدات الشبكة من استخدام هذه الشبكة ،وبما انه لاتوجد سوى الاشارة الدوارة واحدة بالحلقة، فانه لايمكن لوحدتين او اكثر ان ترسل بيناتها فى نفس الوقت ، اذ ان محطة واحدة فقط يسمح لها بارسال وهى المحطة الت التقطت الاشارة الدوارة اولا.

ثانيا : تقنية Token bus

هذا النوع من الشبكات تابع لمشروع IEEE تحت رقم IEEE 802.4 حيث تستخدم الطبوغرافية العتادية الخطية لكنها تعمل منطقيا كطبوغرافية حلقية، اي ان وحدات الشبكة يتم توزيعها عتاديا فى الصورة الخطية لكنها يتم تنظيمها منطقيا فى الصورة الحلقية.مداولة الولوج او الوصول لوسيط الشبكة تتم عن طريق استخدام اطار صغير يسمى اطار العلامة الذى يمر على جميع وحدات الشبكة .فاذا كانت اي من وحدات الشبكة تريد استخدام الشبكة لارسال بياناتها الى احدى الوحدات الاخرى ،فانها يجب عليها ان تنتظر  للتاكد من ان الشبكة مشغولة بمستخدم اخر او ان الشبكة خالية لكي تلتقط اطار العلامة الذى ينظم عملية استخدام الشبكة والذى يتم توليده بواسطة وحدة خاصة تسمى الوحدة الفعالة ، حينئذ اصبح مستخدم هذه الوحدة له الحق فى ارسال البيانات وحق طلب الوحدات الاخرى واستقبال استجابات هذه الوحدات حتى ينتهى الوقت اللازم والذى يريده المستخدم. عند ذلك تصبح الشبكة غير مشغولة وينتقل اطار العلامة الى الوحدة التالية فى تسلسل منطقي ويكون لهذه الوحدة الحق فى الدخول الى الشبكة واستخدامها اذا التقطت هذه الوحدة اطار العلامة هذا .كما ذكرنا سابقا ،فان وحدات هذا النوع من الشبكات يتم توزيعها طبوغرافيا خطية بحيث ان كل هذه الوحدات تشكل حلقة منطقية ومرتبة تسلسليا حيث ان وحدة اخر وحدة بالشبكة تكون متبوعة باول وحدة بالشبكة وهكذا وهذا معناه ان كل وحدة تعرف هوية الوحدة التي قبلها والوحدة التي بعدها فى التشكيل الحلقي المنطقي لهذا النوع من الشبكات.
هذا النوع من الشبكات محدود الاستخدام فى الاوتوماتيكية بالمصانع وتحكم العمليات وليس له اي تطبيقات باتصالات البيانات.

اولا: الايثرنت(Ethernet)

فى عام 1960م قامت جامعة هاواي بوضع شبكة لتوصيل اجهزة الحاسب المنتشرة فى حرمها الجامعي انذاك وكان من ابرز ميزات الشبكة هي استخدامها لتقنية :تحسس الحامل مع امكانية الولوج المتعدد/ كشف التصادم.
كانت تقنية هذه الشبكة هي القاعدة التي تم بناء شبكة الايثرنت عليها حيث قام فيما بعد مجموعة من الاشخاص يعملون لدى شركة زيروكس بتطوير تلك الشبكة وجعلتها تمتد لمسافة 1ك.متر وتدعم حوالى 100وحدة حاسب بمعدل نقل بيانات قدره 2.94 ميجابت/ثانية وتم بناء هذه الشبكة التي سميت بشبكة الايثرنت من ثلاث شركات وهى:
1- (DEC) 
2- Intel.
3- Xerox.
 فى عام 1981م تم اصدار معيار للشبكة ايثرنت DIX 1.0 ثم تبعه فى عام 1982م اصدار المعيار  2.0   DIX - DIX هى اوائل كلمات الشركات الثلاثة السابقة الذكر والتي تبنت الشبكة ايثرنت ،واثناء وضع النموذج المعيا رى الخاص بالشبكات المحلية من قبل معهدIEEE والمسمى بالمشروع 802، اقترحت شركة IBM الشبكة علامة الحلقة Token Ring كمعيار للشبكات ايضا .
لذلك تبنى معهد IEEE الاقتراحين ،فاصبحت شبكة الايثرنت تعرف بالمعيار IEEE 802.3 واصبحت الشبكة  Token Ring تعرف بالمعيار IEEE 802.5 . من الجدير بالذكر ،ان شبكة الايثرنت هي اكثر انواع التقنيات الشبكات المحلية شيوعا واستخداما حتى وقتنا الحاضر.

طبقة التقديم وطبقة التطبيقات

يقتصر عمل طبقة التقديم على وظيفة واحدة وهى ترجمة الصيغة (Syntax) بين الانظمة المختلفة .فى بعض الحالات ،تستخدم الحاسبات المتصلة ببعضها عبر شبكة بصيغ مختلفة ، وطبقة التطبيق هي التي تتيح لها امكانية العثور على صيغة مشتركة للاتصال عبر الشبكة .حين يؤسس نظامان اتصالا على طبقة التقديم ، فانهما يتبادلان رسائل تحتوى معلومات عن الصيغ المشتركة بينهما ،ويختاران معا الصيغة التي سيستخدمها اثناء الجلسة.
لكل واحد من النظامين المشتركين فى الاتصال صيغة مجردة (Abstract Syntax) ، وهى الشكل الطبيعي لاتصال كل واحد منهما . اثناء عملية الوصول الى صيغة مشتركة ، يختار النظامان صيغة نقل (Transfer syntax) ، ويحول النظام المستقبل صيغة النقل الى صيغته المجردة .يستطيع اي نظام ان يختار صيغة نقل تقدم خدمات اضافية حين يطلب منه
 ذلك ،مثل ضغط البيانات او تشفيرها. 
ثانيا :طبقة التطبيقات :
طبقة التطبيق هي نقطة الدخول التي تستخدمها البرامج للوصول الى النموذج OSI والاستفادة من موارد الشبكة .تقدم معظم بروتوكولات طبقة الشبكة خدمات تستخدمها البرامج للوصول الى الشبكة ،مثل بروتوكول نقل البريد البسيط ،الذى تستخدمه معظم برامج البريد الالكتروني لارسال الرسائل الالكترونية .
فى بعض الحالات ،كما فى حالة بروتوكول نقل الملفات ،يكون بروتوكول طبقة التطبيقات هو البرنامج نفسه.
غالبا ما تتضمن بروتوكولات طبقة التطبيق وظائف طبقتي الجلسة والتقديم .والنتيجة ،يتالف مكدس البروتوكولات المثالى من اربعة بروتوكولات منفصلة ، تعمل على طبقة التطبيق ،النقل ، الشبكة ، وربط البيانات. 

(The session layer ) طبقة الجلسة

طبقة الجلسة هى النقطة التى يبدا فيها الاختلاف بين البروتوكولات المستخدمة على الشبكات و نموذج OSI بالظهور .

لاتوجد بروتوكولات مستقلة لطبقة الجلسة كما هو الحال فى الطبقات اسفلها، وانما تضمن وظائف الجلسة مع بروتوكولات اخرى تتضمن وظائف طبقتى التقديم والتطبيق .تهتم طبقة النقل ، الشبكة ،ربط البيانات ،والطبقة الفيزيائية بالنقال السليم للبيانات عبر الشبكة ، بينما لا تتدخل بروتوكولات طبقة الجلسة والطبقات التى فوقها بعملية الاتصال . تقدم طبقة الجلسة 22 خدمة ،يهتم الكثير منها بطريقة تبادل المعلومات بين الانظمة .الخدمتان الاهم بينها هما تنظيم الحوارات وفصل الحوارات .حيث يسمى تبادل المعلومات بين اى نظامين على الشبكة حوارا.

وعلية تنظيم الحوارات هى اختيار الاسلوب الذى يستخدمه النظامان لتبادل الرسائل . حين يبدا الحوار ، يختار النظامين احد الاسلوبين ،اسلوب التناوب ثنائى الاتجاه TWA ، او اسلوب التزامن ثنائى الاتجاه TWS .فى اسلوب التناوب ثنائى الاتجاه يتبادل النظامان الدور فى ارسال البيانات ،ولا يسمح سوى للنظام صاحب الدور بارسال البيانات وهذا يحد من المشاكل الناتجة عن تصادم الرسائل اثناء النقل . اسلوب التزامن ثنائى الاتجاه معقد اكثر ،بسبب عدم وجود دور وبالتالى امكانية ارسال المعلومات من النظامين فى اى وقت وحتى فى نفس الوقت.

فصل الحوارات هى عملية انشاء نقاط تفحص فى مجرى البيانات تتيح للنظامين المتصلين تنسيق اعمالها .تختلف درجة الصعوبة الانشاء لنقاط التفحص بحسب استخدام الاسلوبين.

طبقة النقل (Transport layer)

تقدم بروتوكولات طبقة النقل خدمات تتم الخدمات التي تقدمها طبقة الشبكة .غالبا ما يلاحظ ان بروتوكولات طبقة النقل وطبقة الشبكة المستخدمة لتقل البيانات تشكل زوجا منسجما ، يظهر ذلك واضحا فى حالة TCP\IP فهو يتضمن البروتوكول TCP الذى يعمل على طبقة النقل ، والبروتوكول IP الذى يعمل على طبقة الشبكة. معظم اطقم البروتوكولات تحتوى على بروتوكولين او اكثر فى الطبقة (طبقة النقل ) حيث تقدم هذه البروتوكولات مستويات مختلفة من الخدمات .البروتوكول الذى يستخدم احيانا بدلا من TCP هو بروتوكول المخططات البيانية للمستخدم (User Datagram Protocol(UDP يتيح ايضا طقم البروتوكولات IPX خيارات لبروتوكولات طبقة النقل ، تتضمن البروتوكولين البروتوكول الاساسي ل(NetWare Core Protocol(NCP والتبادل المسلسل للرزم Sequended Packet Exchange. الفرق بين البروتوكولات التي تقدمها طبقة النقل ضمن اي طقم بروتوكولات هو ان بعضها يعتمد فى عمله على الاتصال وبعضها الاخر يعمل بدون اتصال .البروتوكول القائم على الاتصال ( Connection -oriented) هو البروتوكول الذى يتبادل فيه النظامان المتصلان رسائل لتاسيس اتصال بينهما قبل نقل اية بيانات.يتضمن ان كلا النظامين نشط وجاهز لتبادل البيانات . البروتوكول TCP على سبيل المثال ، بروتوكول قائم على الاتصال ، حين نستخدم مستعرض الويب للاتصال بملقم الانترنت، يقوم المستعرض والملقم اولا بما يعرف بالمصافحة  ثلاثية الاتجاه (Three-Way Handshake) لتاسيس الاتصال .بعد ذلك فقط يمكن للمستعرض ان يرسل عنوان صفحة الويب المطلوبة الى الملقم ، عند الانتهاء من ارسال البيانات ، تقوم الانظمة بمصافحة مشابهة لقطع الاتصال . تقدم البروتوكولات القائمة على الاتصال خدمات اضافية ايضا مثل الاشعار باستلام الرزم (Packet Acknowledge)  ،تقطيع البيانات (Data Segmentation) ، التحكم بالجريان ( Flow Control) ، وكشف وتصحيح الاخطاء .تستخدم الانظمة هذا النوع من البروتوكولات القائمة على الاتصال انها موثوقة (Reliable) .الوثوقية هنا اصلاح تقنى يدل على ان كل رزمة منقولة باستخدام البروتوكول سيقوم النظام المستقبل بالاشعار باستلامها والتحقق من نقلها بدون اخطاء .المشكلة فى هذا النوع من البروتوكولات انه يزيد الة حد كبير كمية تبادل بيانات التحكم بين النظامين .فبالاضافة للرسائل الزائدة اللازمة لتاسيس الاتصال وانهائه ، فان الترويسات التي تطبقها البروتوكولات عديمة الاتصال .فى حالة الطقم TCP\IP ، يستخدم البروتوكول TCP ، يستخدم البروتوكول TCP ترويسة بحجم 20 بايت بينما يستخدم البروتوكول UDP ترويسة بحجم 8 بايت فقط.
البروتوكولات عديم الاتصال (Connectionless) هي البروتوكولات التي لا تحتاج لاتصال تمهيدي بين النظامين قبل ارسال بيانات التطبيق .يرسل النظام المرسل البيانات ببساطة الى النظام الى النظام الوجهة دون علم منه ان كان هذا النظام جاهزا لاستلامها او ان كان هذا النظام موجودا اصلا. تستخدم الانظمة البروتوكولات عديمة الاتصال بشكل عام للتعاملات المقتضبة التى تتالف فقط من طلبات واستجابات .تعمل الاستجابة الت يقوم بها النظام المستقبل دور بطاقة اشعار بالاستلام .
تقدم البروتكولات لطبقة النقل بشكل علام مسارا عبر الطبقات التى فوقها ، فمثل ما تفعل بروتكولات طبقة  ربط البيانات تماما ، فان الترويستان اللتان يضعهما البروتوكولان TCPو UDP  مثلا يتضمنان ارقام منافذ تميز التطبيق الذى ولد الرزمة زالتطبيق الموجهة اليه.
زمن الجدير ذكره ان البروتوكولات القائمة على الاتصال والبروتوكولات عديم الاتصال لا تقتصر على طبقة النقل فقط ، فبروتوكولات طبقة الشبكة مثلا عديم الاتصال عادة ، لانها تترك الوظائف الوثوقية لبروتوكولات طبقة النقل.

البوابة (Gate way)

البوابة جهاز يربط بين نظامين يستخدمان:

1- بروتوكولات مختلفة .

2- تصميم متباين لحزم البيانات.

3- لغات مختلفة .

4- تصاميم مختلفة.

تستطيع البوابات ربط الشبكات التي تعمل فى بيئات مختلفة مثلا ويندوز NT وشبكة انظمة IBM وتقوم بتسلم البيانات من الشبكة الاولى ثم تقوم بازالة كل معلومات البروتوكول منها ثم تعيد تشكيل الحزمة وتضيف اليها معلومات البروتوكول فى الشبكة المستقبلة، اذا ما تقوم البوابة به حقا هو عملية تحويل كاملة من بروتوكول الى بروتوكول اخر .

تعتبر البوابة ذات مهمة محددة ، وغالبا يتم توفير مزود خاص فى الشبكات الواسعة للعب دور البوابة ونظرا لان العمليات التي تقوم بها البوابة من تحويل بين البروتوكولات يعتبر من الامور المستهلكة لذاكرة وموارد الجهاز فانه يستحسن ان يكون الجهاز القائم بدور البوابة مخصص فقط لهذه المهمة وان لا توكل اليه مهام اخرى.

تتمثل مزايا البوابة فيما يلى :

1- تقوم البوابات بمهمتها المحددة بكفاءة وفعالية.

2- تخفف من الحمل على باقي الاجهزة .

اما العيوب فتتمثل فى ما يلى:

1- ان مهامها محدودة للغاية .

2- بطئ عملها.

3- مكلفة الثمن.

يشير مصطلح "الموجه Router" دائما الى جهاز برمجي او عتادي يصل بين شبكتين محليتين على مستوى طبقة الشبكة لكن عند الحديث عن TCP\IP غالبا ما يشار للموجهات باستخدام المصطلح "بوابة Gate way" على سبيل المثال ، عند تكوين عميل TCP\IP على نظام ويندوز نضع عنوان البوابة الافتراضية وهى فعليا موجه على الشبكة المحلية التي يستخدمها النظام للوصول الى الشبكات الاخرى .

ايضا ، يمكن ان تشير البوابات الى جهاز برمجي او عتادي يعمل على طبقة التطبيق ويقدم واجهة بين البرنامجين .

على سبيل المثال ، توجد بوابة بريد الكتروني تتيح للمستخدمين الذين يستخدمون احد انظمة البريد الالكتروني ارسال رسائلهم الى مستخدمين اخرين يستخدمون نظام بريد الكتروني اخر لناخذ مثالا على بوابة البريد الالكتروني :

1- تستقبل البوابة رسالة فى شكل معين .

2- تترج الرسالة الى شكل جديد يستطيع المستقبل استخدامه .

3- توجه الرسالة الى مستقبلها .

الموجه(Router)

الموجه Router :
هو جهاز يستخدم لتوسيع الشبكة المحلية ويحقق اتصالا فى البيئات المختلفة التي تتكون من اقسام شبكات ذوات تصاميم وبروتوكولات مختلفة.
تقوم الموجهات باعمال مختلفة:
1-ترشيح حركة المرور بين الاقسام المختلفة للشبكة.
2- ربط اقسام الشبكة معا.
ولكنها وبعكس الجسور لا تسمح بمرور الرسائل الموجهة لجميع المستخدمين .
بشكل عام توفر الموجهات تحكما افضل بحركة المرور بين الشبكات.
تستطيع الموجهات قراءة المعلومات المعقدة لعنونة الشبكة والتي تحملها حزم البيانات ، كما تستطيع ان توجه الحزم عبر عدة الشبكات وتقوم بذلك بتبادل معلومات محددة للبروتوكولات بين الشبكات المختلفة.
كما تقوم الموجهات بمشاركة معلومات التوجيه مع الوجهات الاخرى على الشبكة ، وذلك يتيح لها استخدام هذه المعلومات لاعادة توجيه ضمن روابط الشبكة الواسعة التي يفشل فيها تحقيق الاتصال ، تستطيع الموجهات الربط بين الشبكات المحلية والشبكات الواسعة بالقيام بترجمة بروتوكول الطبقة الثالثة او بمعنى ادق ترجمة عنوان الوجهة فى حزمة البيانات من صيغة يفهمها بروتوكول بروتوكول الشبكة ايا كان هذا البروتوكول .
يقوم الموجه بمراقبة المسارات على الشبكة وتحديد اقلها ازدحاما لتوجيه حزم البيانات عبرها ، وفى حالة ان اصبح هذا المسار الذى يتم اختياره فى مزدحما فى المستقبل فانه من الممكن اختيار مسار اخر .
تستخدم الموجهات جداول التوجيه لتحديد عنوان وجهة الروم التي يستقبلها.
يحتوى جدول التوجيه على المعلومات التالية:
1- جميع عناوين الشبكة.
2- كيفية الاتصال بالشبكات الاخرى.
3- المسارات المتوفرة بين الموجهات بالشبكة.
تتعرف الموجهات على ارقام الشبكة التي تسمح لها بالتحدث مع غيرها من الموجهات على الشبكة ، وتتعرف كذلك على عناوين الشبكات التي تنتمى لها كل بطاقة شبكة.
من المهم ان نلاحظ ان جداول التوجيه التي يستخدمها الموجهات تختلف عن ذلك التي يستخدمها الجسور ، ويكمن الاختلاف فى ان جداول التوجيه للموجهات فى الجسور تحتوى على عناوين بروتوكول MAC لكل جهاز على الشبكة، بينما تحتوى جداول التوجيه للجسور على عناوين الشبكات المرتبطة معا وليس على عنوان كل جهاز على الشبكة.
تستخدم الموجهات خوارزميات توجيه مختلفة مع جداول التوجيه ، وهذه الخوارزميات تتضمن :
1- بروتوكول معلومات التوجيه.
2- اول واقصر طريق مفتوح .
3- بروتوكول خدمات ال Netware.
خوارزمية RIP فهي تفتح للنوع المسمى خوارزميات شعاع المسافة وهى كما هو واضح من اسمها تعتمد على حساب المسافة وتعتمد فى هذه الطريقة على ما يسمى بالاوزان والمعيار هو كم قفزة اي موجه يفصلنا عن الهدف فاذا كان موجه واحد فالوزن هو 1، موجهان فالوزن هو2 وهكذا.
يرسل الموجه وبشكل دوري معلوماته عن الشبكة بكاملها . ولانجاز هذه العملية يجب معرفة طبولوجية الشبكة التي يرسل عبرها الى الموجهات المجاورة له.

تجزئة وتوجيه البيانات

اولا:التجزئة:Fragmenting:
قد يتوجب على الرزم التي تنشئها طبقة الشبكة عبور الكثير من الشبكات المختلفة فى طريقها الى وجهتها ، وقد يكون لبروتوكول طبقة ربط البيانات التي تصادفها هذه الرزم خصائص وامكانيات مختلفة ، من هذه الامكانيات ، الحجم الاقصى للرزمة التي يستطيع البروتوكول نقلها .
على سبيل المثال اقصى حجم للاطار الذى يستطيع البروتوكول Token Ring نقله هو4500بايت الا ان Ethernet لا يستطيع التعامل مع اطر اكبر من 1500 بايت . عند توجيه الرزمة الكبيرة الى شبكة تستخدم البروتوكول Ethernet ينبغى على البروتوكول طبقة الشبكة تجزئة هذه الرزمة الى اجزاء لا يزيد حجم الواحد منها عن 1500 بايت تسمى هذه العملية بالتجزئة  Fragmenting .
خلال عملية التجزئة ، يجرى بروتوكول طبقة الشبكة الرزمة الى اجزاء صغيرة بما يكفي لنقلها عبر بروتوكول طبقة ربط البيانات ، يصبح كل جزء رزمة قائمة بذاتها ويحتوى على المعلومات اللازمة لاتمام الرحلة الى طبقة الشبكة الموجه اليها .لا يتم اعادة تجميع الاجزاء حتى تصل جميع الرزم الاجزاء الى النظام الهدف .فى بعض الحالات ، قد تتم الرزم ، وتجزئة كل جزء من الثانية قبل الوصول الى الوجهة النهائية.
ثانيا:التوجيه:Routing:
التوجيه هو عملية توجيه الرزم من مصدرها ، عبر شبكة وصولا الى وجهتها النهائية باستخدام افضل مسار ممكن.
على الشبكات المعقدة جدا مثل الانترنت او شبكات الشركات الضخمة ،يمكن الوصول الى اية وجهة عبر عدة مسارات مختلفة. ينشئ مصممو الشبكات عن قصد ارتباطات فائضة بحيث يظل ممكنا ايجاد سبيل عبر الشبكة الى الوجهة النهائية فى حالة فشل احد الحاسبات على الشبكة.
ترتبط الشبكات المحلية التي تتالف منها الشبكة الجامعة بواسطة موجهات . ان عمل الموجه استلام الشحنات الواردة من احدى الشبكات وارسالها الى وجهة معينة على شبكة محلية اخرى .
تقسم الانظمة الى نوعين من حيث الاتصالات على الشبكات الجامعة ،هما:
1- الانظمة الطرفية .
2- الانظمة الانتقالية.
الانظمة الطرفية هي المصادر التي تاتى منها الرزم وفى نفس الوقت الوجهة المحتملة لاي رزمة ، فى حين ان الموجهات هى الانظمة الانتقالية. تستخدم الانظمة الطرفية كا الطبقات السبع فى نموذج OSI ، فى حين ان الرزم التي تصل الى الانظمة الانتقالية لا تتجاوز اكثر من حدود طبقة الشبكة ، حيث يقوم الموجه بمعالجتها وارسالها للاسفل ثانية لنقلها الى وجهتها الثانية ،تحتفظ الموجهات بمعلومات عن الشبكة ضمن جداول تخزن فى الذاكرة لتستطيع توجيه الرزم بشكل صحيح الى وجهتها . ويمكن وضع المعلومات هذه الجداول اما يدويا من قبل مدير الشبكة او جمعها اليا (اوتوماتيكيا) من الموجهات الاخرى باستخدام بروتوكولات توجيهمخصصة . يعين كل مدخل فى جدول التوجيه عنوان شبكة اخرى والموجه الذى يجب ان تمر الرزم عبره للوصول الى تلك الشبكات.
تحتوى مداخل جدول التوجيه ايضا على مصفوفة تدل على فاعلية ذلك الموجه بالمقارنة مع غيره .فى حالة وجود اكثر من طريق للوصول الوجهه المعينة ، يختار الموجه  الطريق الافضل ويمرر الرزمة للاسفل نحو طبقة ربط البيانات لارساله الى الموجه المحدد فى مدخل جدول التوجيه . فى الشبكات الضخمة ، يمكن ان تكون عملية التوجيه معقدة الى حد كبير الا ان الجزء الاكبر منها يكون اوتوماتيكيا وغير مرئي من المستخدم .
 كما تعين ترويسة بروتوكول طبقة ربط البيانات بروتوكول طبقة الشبكة الذى ولد البيانات التي تنقلها ، تمييز ترويسة بروتوكول طبقة الشبكة بروتوكول طبقة النقل التي استلمت منه البيانات التي تنقلها. بهذه المعلومات ، يستطيع النظام المستقبل تمرير الرزم الى بروتوكول طبقة النقل الصحيح.

انواع Ip\address

الطرق المستخدمة فى الاي بي ادرس :
الطريقة الكلاسيكية الساكنة Static:
يقوم مدير الشبكة Network manager بوضع العناوين المنطقية لجميع الحواسيب الموجودة على الشبكة ضمن خطة منهجية معروفة من البداية بحيث يجب لا يتغير الا اذا قام هو بتغيرها.
الطريقة الديناميكية Dynamic:
تمنح الحواسيب هنا عناوين منطقية بشكل ديناميكية باستخدام طرق معينة يحصل الحاسوب على عنوان طبقة الشبكة عندما يريد الاتصال بالشبكة فقط.
وهنا ستنشا لدينا مشكلة بسيطة وهى كيف تتم الترجمة بين العنوان المنطقي والفيزيائي فى الاتجاهين ، ولاجل هذه المشكلة تم ايجاد بروتوكولات خاصة لحلها ومنها:
بروتوكول حل العنوان Address Resolution Protocol
يستخدم لمعرفة العنوان الفيزيائي لمحطة ما فى حالة العنوان المنطقي لها .
وكمثال على عمل البروتوكول ، اذا كانت لدينا محطة A تريد ارسال معطيات الى محطة اخرى B (حيث A وB موجودتان على نفس الشبكة المحلية ) ، تقوم المحطة A بارسال طلب ARP Request الى جميع المحطات (عن طريق البث Broad casting) والذى يتضمن العنوان المنطقي للمحطة  B ، تستقبل كل محطة موجودة على تلك الشبكة هذا الطلب ولكن واحدة فقط ستتعرف عليه من خلال عنوانها المنطقي ، تجيب المحطة  B عن هذا الطلب باعطاء عنوانها الفيزيائي MAC  Address .
وفى حالة كون AوB غير موجودتين على نفس الشبكة المحلية والتجهيز C مثلا (موجه مثلا) يقوم بدور الوسيط بينهما فان C هو الذى يستقبل الطلب من A وبما انه يعرف ان B واقعة على الجزء للشبكة المتصل به فيقوم بارسال رسالة اجابة Reply الى A تتضمن العنوان الفيزيائي ماك ادرس الخاص به ( الموجه C) حيث يحتفظ المحطة A بالعنوان الفيزيائي ل C وتقوم بارسال الطرود اليه وهو يقوم بدوره بايصالها ل B.
بروتوكول حل العنوان المعكوس (RARP):
يسمح هذا البروتوكول لمحطة ما ان تتعرف على عنوانها المنطقى بالاستناد الى عنوانها الفيزيائى .وتحتاج الى هذا البروتوكول فى حالة عدم امتلاك المحطة قرصا صلبا او فى حالة وصل المحطة للمرة  الاولى  على الشبكة ، فعندما تريد الاقلاع ترسل المحطة التى تريد معرفة عنوانها المنطقى طلب يتضمن عنوانها الفيزيائى وتستقبله كافة محطات الشبكة ولدينا  فى هذه الحالة بروتوكول RARP الذى سيجيب على هذا الطلب باجابة RARPتحتوى على العنوان المنطقى للمحطة.
يعتمد البروتوكول الاى بى خاصة به للعنونة مستقل كليا عن عناوين طبقة ربط البيانات . يعين كل حاسب على الشبكة تستخدم بروتوكول الاى بى عنوانا على شكل 32Bit من قبل المدير للشبكة. يميز هذا العنوان الشبكة التى توجد عليها الحاسوب والحاسوب نفسه، بحيث يمكن لكل عنوان ان يميز كل حاسوب بشكل فريد .
بينما فى الشبكات التى تستخدم البروتوكول IPX ،يعين عنوان مستقل لتمييزالشبكة التى يوجد الحاسوب عليها ويستخدم العنوان العتادى ماك ادرس لتمييز اى حاسوب على الشبكة.فى الشبكات التى تستخدم البروتوكول NetBEUI يتم تمييز كل حاسوب باستخدام اسم Net BIOS يعطى للنظام اثناء عملية التنصيب.

طبقة الشبكة

للوهلة الاولى ستبدو طبقة الشبكة وكانها تكرر بعض وظائف طبقة ربط البيانات ، الا ان ذلك غير صحيح، لان بروتوكولات طبقة الشبكة مسؤولة عن الاتصالات بين الحاسبات الطرفية ( التي تكون طرفا لشبكة محلية او واسعة ) ، فى حين ان بروتوكولات طبقة ربط البيانات تعمل  على الشبكة المحلية .
حين نقول ان بروتوكولات طبقة الشبكة مسؤولة عن الاتصالات بين الحاسبات الطرفية فهذا يعنى ان هذه البروتوكولات مسؤولة عن  الرحلة الكاملة للرزم Packets انطلاقا من النظام الذى انشاها وصولا الى وجهتها النهائية.بحسب طبيعة الشبكة ، يمكن ان يكون النظامان المصدر والهدف على نفس الشبكة المحلية او على شبكات محلية مختلفة فى نفس المبنى او على شبكات محلية تفصل بينها الاف الاميال . عند الاتصال بالانترنت ، قد تمر الرزم التي ننشئها على احد  الحواسيب عندنا عبر عشرات الشبكات المختلفة قبل وصولها الى وجهتها ، قد يتغير بروتوكول طبقة ربط البيانات عدة مرات بما يلائم الشبكة ، الا ان بروتوكول طبقة الشبكة يظل نفسه طوال الرحلة .
ان بروتوكول الانترنت هو حجر الزاوية فى الطقم بروتوكول تنظيم النقل / بروتوكول انترنت ، وهو البروتوكول الاكثر استخداما لطبقة الشبكة.تستخدم شبكات نوفل نت وير بروتوكولا خاصا يسمى تبادل الرزم على الشبكات الجامعة ، وغالبا ما يستخدم البروتوكول نت بيوى بروتوكول نت بيوس لواجهة الاستخدام الموسعة على الشبكات الصغيرة.
وخلاصة ما سبق فان معظم وظائف طبقة الشبكة تعتمد على امكانيات بروتوكول الانترنت .مثل بروتوكول طبقة ربط البيانات ، ويضع بروتوكول طبقة الشبكة ترويسة للبيانات التي يستلمها من الطبقة التي فوقه.
وظائف طبقة الشبكة:
1- العنونة :
تتضمن الترويسة التي يضيفها بروتوكول طبقة الشبكة حقلين لعناوين المصدر وعناوين الوجهة ، تماما كما يفعل بروتوكول طبقة ربط البيانات الا ان عنوان الوجهة فى هذه الحالة يمثل الوجهة النهائية للرزمة ،الذى يمكن ان يختلف عن عنوان الوجهة الذى ياتى فى ترويسة بروتوكول طبقة ربط البيانات .
عناوين طبقة الشبكة :
لكل محطة على الشبكة عنوان طبقة شبكة خاص بها ويختلف عن عنوان طبقة الشبكة لمحطة اخرى.يوضح عنوان طبقة الشبكة على اساس هرمي باستخدام عنونة هرمية ويوصف بالعنوان المنطقي او العنوان الخيالي وبالتالي فان العلاقة بين عنوان طبقة الشبكة والمحطة هي علاقة منطقية غير ثابتة. فالحواسيب التي تنفذ اكثر من بروتوكول فى طبقة الشبكة لها عنوان ، اما اذا كانت تستخدم بروتوكول طبقة شبكة واحد فلديها عنوان منطقي واحد.
اما اجهزة التشبيك ( مثل الموجهات ) والتي تستخدم اكثر من بطاقة شبكة واحدة تحتاج الى عنوان طبقة س\شبكة لكل بروتوكول طبقة شبكة تنفذه بطاقة الشبكة.
الاكثر شيوعا هو عند ربط حاسوب على  الشبكة العالمية انترنت والتي تستند على مجموعة من البروتوكولات تضع عنوان طبقة ربط شبكة واحد.
الحاسوب الذى يمتلك بطاقة شبكة واحدة يتبع الى عنوان طبقة شبكة واحد وهو ما يسمى الاي بي ووفقا لهذه الطريقة بالعنونة يجب علينا دراسة القواعد .