لمحة موجزة عن شبكات الحاسب الآلي صفحة – 1 - لمحة موجزة عن شبكات الحاسب الآلي و بعض الطرق لتعريف الراوترات إعداد : م. كامل ممدوح زلــط الرجاء الضغط على زر المسافة لتصفح الملف كاملاً للعودة للخلف الرجاء الضغط على السهم اليميني أو اليساري (ماني متذكر) 03/07/2002

1 2 أنواع وصلات كابلات الـ UTP من حيث وظيفة الربط صفحة – 2 - أنواع وصلات كابلات الـ UTP من حيث وظيفة الربط 2 1 3 6 1 4 5 2 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 1 2 3 4 5 6 7 8 كابل معكوس – Crossover كابل مباشر – Straight-Through

مجالات استخدام كوابل الـ UTP مقسمة حسب النوعين السابقين صفحة – 3 - مجالات استخدام كوابل الـ UTP مقسمة حسب النوعين السابقين - تستخدم الكوابل المعكوسة لربط الاشياء المتماثلة: 1- ربط جهازين كمبيوتر مع بعضهم مباشرة. 2- ربط هوب مع هوب. 3- ربط سويتش مع سويتش. 4- ربط راوتر مع راوتر. 5- ربط هوب مع سويتش. - تستخدم الكوابل المباشرة لربط: 1- ربط جهاز كمبيوتر مع هوب أو سويتش. 2- ربط راوتر مع هوب أو سويتش.

حالة 1 : إعداد شبكة منزلية على جهازين في المنزل ، بطريقتين مختلفتين صفحة – 4 - حالة 1 : إعداد شبكة منزلية على جهازين في المنزل ، بطريقتين مختلفتين 1 2 كابل معكوس A B سويتش أو هوب كوابل مباشرة A B A & B B A

التحقق من إعدادات عناوين IP باستخدام أمر ipconfig. صفحة – 5 - ملاحظة 1: إن كل كرت شبكة يأخذ عنوانين الأول منطقي و يمكن تغييره و هو عنوان الـ IP ، أما العنوان الثاني فهو عنوان فيزيائي و يأتي مع الكرت من المصنع و لا يمكن تغييره و يدعى ( MAC Address ) أو ( Physical Address ). - ملاحظة 2: للتحقق من أن الوصل الفيزيائي بين الكمبيوترات جيد ، نستخدم أمر Ping من ضمن مؤشر تعليمات الـ DOS.

عناوين الـ IP الخاصة – Private IP Addresses صفحة – 6 - عناوين الـ IP الخاصة – Private IP Addresses Number of Classfull Addresses Provided Prefix Mask Address Range 1 Class A /8 10.0.0.0 to 10.255.255.255 16 Class Bs /12 172.16.0.0 to 172.16.31.255.255 256 Class Cs /16 192.168.0.0 to 192.168.255.255 Table – outlines the IP addresses ranges reserved for private addressing, as specified in RFC 1918. - عادةً نستخدم هذه العناوين ضمن الشركات ، و المكاتب. و هي مخصصة للأجهزة غير المرتبطة على الإنترنت مباشرة.

تصميم الشبكة بشكل مسطح – Flat LAN صفحة –7 - تصميم الشبكة بشكل مسطح – Flat LAN - الشبكة المسطحة تعني استخدام عنوان Subnet واحد فقط ، بمعنى آخر هذه الشبكة ليست بحاجة لراوتر. - في المثال التالي تظهر شبكة تستخدم عنوان Subnet = 192.168.1 سويتش أو هوب كابل معكوس Uplink كوابل مباشرة G F E D C B A 192.168.1.15 192.168.1.16 255.255.255.0 192.168.1.13 192.168.1.14 255.255.255.0 192.168.1.10 192.168.1.11 192.168.1.12 255.255.255.0 توضيح لبعض المفاهيم 192.168.1.10 IP Address : 255.255.255.0 ( or /24) Subnet Mask : 192.168.1 Subnet Address : 10 Host Address :

صفحة – 8 - شرح مبسط للطبقات (أو المراحل) السبع في الشبكات ، الموضوعة من قِبَل المنظمة العالمية للمواصفات IOS (International Organization for Standardization) A & B كابل معكوس A B - في هذا المثال : لدينا الكمبيوتر A يريد إرسال معلومات (ربما ملف) إلى الكمبيوتر B : - يقسم عمل الشبكات عادة إلى سبعة أجزاء أو سبعة مراحل من العمل تدعى : الطبقات السبعة. على الكمبيوتر A تنفذ هذه المراحل السبعة (أو المراحل الضرورية منها فقط) بدأً من المرحلة السابعة و حتى الأولى. 7- ( Application Layer): تبدأ العملية من المرحلة السابعة أو الطبقة السابعة ، و تبدأ من برنامج على الكمبيوتر A مثلاً Network Neighborhood ، حيث يمكننا الويندوز من أن نرى أيقونة الجهاز B. 6- ( Presentation Layer): الطبقة السادسة عادة تكون مسؤولة عن عملية تمثيل المعطيات (مثلاً صيغة الملفات ضمن ويندوز تختلف عن صيغة الملفات ضمن أجهزة آبل ماكنتوش، و كذلك صيغة الملف .BMP تختلف عن صيغة الملف .JPG)، و هنا أيضاً تتم عمليات الضغط و التشفير، و هذه العملية لن تتم في حالتنا هذه لأننا لا نحتاجها. 5- ( Session Layer): عند الضغط المزدوج على أيقونة الجهاز B ، يبدأ ويندوز بتنفيذ المرحلة الخامسة (أو الطبقة الخامسة بمفهوم الشبكات) ، إذ يحاول إنشاء اتصال أو فتح قناة اتصال بين الكمبيوتر ين A و B. 4- (Transport Layer):يقوم بروتوكول TCP بتنفيذ المرحلة أو الطبقة الرابعة ، حيث يقسم البيانات إلى أقسام تدعى ( Segments ) و يرقم هذه الأقسام ، و يتعهد بمتابعة عملية إرسال هذه الأقسام من البيانات ليضمن عدم وجود أخطاء في الارسال ، ثم يرسل هذه البيانات المقسمة إلى البروتوكول IP. 3- (Network Layer): في المرحلة الثالثة يستلم بروتوكول IP البيانات المقسمة من قبل البروتوكول TCP ، و يضيف عليها بعض المعلومات المهمة مثل: عنواني IP للكمبيوترين المرسل و المستقبل ، و العنوانين الفيزيائيين لكروت الشبكة MAC للكمبيوترين. (و هذا يعتمد على ما إذا كان الكمبيوترين في نفس الشبكة Subnet Address أو في شبكتين مختلفتين ، لأنه عندها سيتم وضع العنوان الفيزيائي للراوتر كما سنرى لاحقاً). 2- (Data Link Layer): يرسل بروتوكول IP قطع المعلومات ( Packets ) إلى المرحلة الثانية (أو الطبقة الثانية) حيث يتم إضافة بعض معلومات التحكم ليصبح اسم قطع المعلومات المقسمة هو ( Frames ). 1- (Physical Layer): تسلم الـ ( Frames ) إلى برنامج تشغيل كرت الشبكة ( Driver) ليقوم بدوره بتحويلها إلى بيانات رقمية (أصفار و واحدات) أي إشارات كهربائية ، ليتم نقلها عبر سلك الشبكة . على الكمبيوتر B يتم تنفيذ هذه المراحل السبعة (أو المراحل الضرورية منها فقط) بدأً من المرحلة الأولى و حتى السابعة (يعني بعكس الكمبيوتر A).

تقسيم الشبكة المحلية إلى عدة شبكات فرعية صفحة – 9 - تقسيم الشبكة المحلية إلى عدة شبكات فرعية - فوائد التقسيم: 1- تسريع أداء الشبكة ككل. 2- تسهيل عملية إدارة الشبكة. 3- توسيع الشبكة. 4- توزيع الشبكة على عدة مناطق جغرافية.(عدة مباني أو مدن). G 192.168.3.70 H 192.168.3.75 I 192.168.3.78 192.168.3.X 255.255.255.0 شبكة قسم الإدارة و العلاقات العامة 192.168.3.1 راوتر 192.168.2.1 192.168.1.1 D 192.168.2.10 E 192.168.2.11 F 192.168.2.15 192.168.2.X 255.255.255.0 شبكة قسم المبيعات A 192.168.1.10 B 192.168.1.11 C 192.168.1.12 192.168.1.X 255.255.255.0 شبكة قسم المحاسبة

كيفية تسليم البقج عن طريق بروتوكول IP ;-) - Delivering Packets صفحة – 10 - كيفية تسليم البقج عن طريق بروتوكول IP ;-) - Delivering Packets - الحالة الثالثة: تسليم البقج بين كمبيوترين في شبكتين مختلفتين و بينهما راوترين أو أكثر : - الحالة الثانية: تسليم البقج بين كمبيوترين في شبكتين مختلفتين و بينهما راوتر واحد: - الحالة الأولى: تسليم البقج بين كمبيوترين بنفس الشبكة : A2 B1 MAC: 444 IP:192.168.2.2 راوتر MAC: 123 IP:192.168.1.100 MAC: 456 IP:192.168.2.100 A1 B2 سويتش أو هوب MAC: 111 IP:192.168.1.1 سويتش أو هوب A1 A2 B1 B2 C1 C2 MAC: 0123 IP:192.168.1.100 MAC: 0456 IP:192.168.2.100 MAC: 0789 IP:192.168.2.150 MAC: 1011 IP:192.168.3.150 MAC:111 IP:192.168.1.1 MAC:666 IP:192.168.3.2 Subnet Add. 192.168.3 Subnet Add. 192.168.2 Subnet Add. 192.168.1 سويتش أو هوب MAC:111 IP:192.168.1.1 MAC:222 IP:192.168.1.2 A1 A2 إلى من أولاً 222 111 MAC 192.168.1.2 192.168.1.1 IP إلى من أولاً 123 111 MAC 192.168.2.2 192.168.1.1 IP إلى من ثانياً 444 456 MAC 192.168.2.2 192.168.1.1 IP - ملاحظة : نجد أن عنوان IP للمرسل و المستقبل لا تتغير أبداً فهي تشير لأول مرسل و آخر مستقبل ، بينما يتغير عنوان الـ MAC ليشير إلى آخر مرسل للبقجة و المستقبل التالي للبقجة ;-)

كيفية تسليم البقج عن طريق بروتوكول IP ;-) - Delivering Packets صفحة – 11 - كيفية تسليم البقج عن طريق بروتوكول IP ;-) - Delivering Packets 1- علينا طبعاً أن نقوم بتعريف كروت الشبكة الخاصة بالراوتر (إذا كان الراوتر كمبيوتر) أو نعرف ما يدعى Interface (إذا كان الراوتر من سيسكو مثلاً) ، يعني نعطي لكل إنترفايس أو كرت عنوان IP . 2- يحتوي الراوتر عادة على ذاكرة ، و يخزن ضمن جزء منها جدول يعرف بجدول الشبكات الفرعية (Routing Table) 3- بعد إعطاء عناوين IP للراوتر يبني الراوتر جدوله مباشرة بحيث يصبح لدينا: - الحالة الثالثة: تسليم البقج بين كمبيوترين في شبكتين مختلفتين و بينهما راوترين أو أكثر : سويتش أو هوب A1 A2 B1 B2 C1 C2 MAC: 0123 IP:192.168.1.100 MAC: 0456 IP:192.168.2.100 MAC: 0789 IP:192.168.2.150 MAC: 1011 IP:192.168.3.150 MAC:111 IP:192.168.1.1 MAC:666 IP:192.168.3.2 Subnet Add. 192.168.3 Subnet Add. 192.168.2 Subnet Add. 192.168.1 Router A Router B Router B (Routing Table) الوصول إليها عن طريق الكرت أو الإنترفايس عنوان الشبكة الفرعية 192.168.2.150 192.168.2.0 192.168.3.150 192.168.3.0 Router A (Routing Table) الوصول إليها عن طريق الكرت أو الإنترفايس عنوان الشبكة الفرعية 192.168.1.100 192.168.1.0 192.168.2.100 192.168.2.0 - نلاحظ أن الراوتر A للأسف لا يعلم بوجود الشبكة الثالثة ذات العنوان 192.168.3 (لذلك علينا أن نعرفها له و ذلك بإضافتها إلى جدول الشبكات الموجود بذاكرته ، سنوضح كيفية الإضافة لاحقاً). - كما نلاحظ أن الراوتر B للأسف لا يعلم بوجود الشبكة الأولى ذات العنوان 192.168.1 . - لنفترض جدلاً أننا أتممنا تعريف جداول الراوترين (في الصفحات القادمة سنأتي على ذكر كيفية تعريف الراوترات) ، و أنه أصبح لدينا الجدولين التاليين: Router B (Routing Table) الوصول إليها عن طريق الكرت أو الإنترفايس عنوان الشبكة الفرعية 192.168.2.150 192.168.2.0 192.168.3.150 192.168.3.0 192.168.2.100 192.168.1.0 Router A (Routing Table) الوصول إليها عن طريق الكرت أو الإنترفايس عنوان الشبكة الفرعية 192.168.1.100 192.168.1.0 192.168.2.100 192.168.2.0 192.168.2.150 192.168.3.0 - لماذا أضفنا هذه الأرقام بالتحديد؟ بما أن الراوتر A لا يعلم شيئاً عن الشبكة الفرعية الثالثة فإنه يجب أن يرسل كل البيانات المراد توصيلها من الشبكة الفرعية الأولى إلى الشبكة الفرعية الثالثة عن طريق الراوتر B الذي يعرف تماماً مكان وجود الشبكة الفرعية الثالثة ( و كأن الراوتر في هذه الحالة جسر مشاة تعبر عليه البيانات بين الشبكات الفرعية). و كذلك على الراوتر B إرسال كل البيانات المراد توصيلها (مثلاً الملفات) من الشبكة الثالثة إلى الشبكة الأولى لتمر أولاً على الراوتر A الذي بدوره يقوم بتوصيلها للكمبيوتر المطلوب. بالعودة إلى مثالنا عن إرسال ملف من الكمبيوتر A1 إلى الكمبيوتر C2 : 1- يلاحظ بروتوكول IP وجود بيانات مطلوب إرسالها فيقارن بين عنوان شبكة المرسل (الشبكة الفرعية الأولى) و عنوان شبكة المستقبل (الشبكة الفرعية الثالثة) ليجد أن الكمبيوترين ليسا في نفس الشبكة الفرعية ، عندها يقرر إرسال هذه البيانات للراوتر A (المعرف ضمن الكمبيوتر A1 على أنه Default Gateway) على أمل أن يكون الراوتر A على علم بمكان وجود الكمبيوتر المستقبل. 2- عند وصول البيانات إلى الراوتر A يبحث الراوتر ضمن جدوله الرائع عن مكان شبكة الكمبيوتر المستقبل (و هي في حالتنا هذه 192.168.3.0) ، فيقرر أن يرسل البيانات إلى الراوتر B على الكرت رقم 192.168.2.150 ، لذلك يقوم الراوتر B باستلام البيانات و يبحث ضمن جدوله الرائع عن الشبكة الفرعية الثالثة فيرسل البيانات عن طريق كرته 192.168.3.150 المسؤول عن تسليم البيانات إلى الشبكة الفرعية الثالثة. و من هذا الكرت أو الإنترفايس يتم تسليم المعلومات إلى الكمبيوتر المستقبل C2على عنوانه 192.168.3.2.

- بعض أنواع الراوترات - الشكل المنطقي للراوتر: صفحة – 12 - الشكل المنطقي للراوتر: الشكل الفيزيائي الفعلي للراوتر ممكن أن يكون: 1- حاسب شخصي عليه أكثر من كرت شبكة. 2- راوتر صغير مخصص للمكتب. 3- راوترات ضخمة مخصصة للإنترنت. PC With 2 or more Network Cards & Windows Cisco 800 series Cisco 12416 Internet Router منظر خلفي للراوتر 7140 يوضح على اليمين فتحتين لبرمجة الراوتر ، و على اليسار فتحتين يمكن ربط كل واحدة مع سويتش بكوابل مباشرة منظر خلفي عام للراوتر 7140 من سيسكو منظر أمامي عام للراوتر 7140 من سيسكو

A2 B1 C1 B2 أولاً – تعريف الراوتر A: صفحة – 13 - Router A أولاً – تعريف الراوتر A: 1- نقوم بتعريف كرت الشبكة الأول ، و ذلك كما يلي: سويتش أو هوب A1 A2 B1 B2 C1 C2 MAC: 0123 IP:192.168.1.100 MAC: 0456 IP:192.168.2.100 MAC: 0789 IP:192.168.2.150 MAC: 1011 IP:192.168.3.150 MAC:111 IP:192.168.1.1 MAC:666 IP:192.168.3.2 Subnet Add. 192.168.3 Subnet Add. 192.168.2 Subnet Add. 192.168.1 Router A Router B IP : 192.168. 1.100 , Subnet Mask : 255.255.255.0 2- نقوم بتعريف كرت الشبكة الثاني ، و ذلك كما يلي: IP : 192.168.2.100 , Subnet Mask : 255.255.255.0 3- نقوم بإخبار الويندوز بأن هذا الجهاز سيعمل كراوتر ، و ذلك كما في الشكل:

أولاً – تعريف الراوتر A ( تتمة ): صفحة – 14 - 4- بعد إجراء التعريفات السابقة يقوم الويندوز ببناء جدول الشبكات الفرعية (أو جدول الراوتينج).و للتعرف على الجدول نستخدم أمر C:\> Route Print 5- علينا الآن إضافة الطريق للشبكة الثالثة إلى الجدول ، و لذلك نستخدم الأمر التالي : C:\>Route Add 192.168.3.0 Mask 255.255.255.0 192.168.2.150 -P الذي يغير الجدول ليصبح بالشكل التالي :

ثانياً – تعريف الراوتر B: صفحة – 15 - - يوجد عدة طرق لبرمجة الراوتر (أي لتغذيته بالأوامر) ، و هي موضحة بالشكل أسفل: 1- سنختار البرمجة عن طريق منفذ الـ Console لذلك نقوم بربط الراوتر مع أي كمبيوتر شخصي عادي أو محمول استعداداً لبرمجته. (كما هو موضح بالصورة جانباً) حيث نستخدم كابل يدعى Rollover يوضع طرفه الأول في فتحة الـ Console في الراوتر ، و الطرف الثاني يوضع في فتحة Com1 أو Com2 في الكمبيوتر(لذلك نستخدم عادةً وصلة تحويلية من RJ-45 إلى DB-9 ). Rollover cable 87654321 12345678

ثانياً – تعريف الراوتر B (تتمة): صفحة – 16 - ثانياً – تعريف الراوتر B (تتمة): 2- بعد تشغيل ويندوز على الكمبيوتر (العادي أو المحمول) الموصول مع الراوتر ، نختار: (Start , Programs , Accessories , Communications , Hyper Terminal) و إذا لم نجد Hyper Terminal ، عندها علينا إضافتها من (Add/Remove Programs) في الـ Control Panel . 1 2 3 4

ثانياً – تعريف الراوتر B (تتمة): صفحة – 17 - ثانياً – تعريف الراوتر B (تتمة): - الآن نحن جاهزون لبرمجة الراوتر و ذلك بكتابة التعليمكات عن طريق الـ Hyper Terminal. - يجب أن نعلم أن للراوتر عدة مستويات (أو أنماط) لإدخال التعليمات ، حيث أن أحد المستويات يتيح فقط رؤية بعض التعليمات الموجودة بذاكرة الراوتر ، و نمط آخر يتيح لنا تنفيذ بعض التعليمات البسيطة ، و نمط آخر يتيح لنا تنفيذ تعليمات حساسة و معقدة و هكذا ... ، للتعرف على هذه الأنماط (أو المستويات) و كيفية الولوج إليها يجب أن نتأمل بعناية الشكل التالي: كيفية الانتقال لهذا النمط أو المستوى مؤشر التعليمات اسم نمط أو مستوى ادخال التعليمات بالضغط على زر ( Enter) على لوحة المفاتيح من البداية Router> User Mode 1- بكتابة أمر ( Enable) أو فقط (En) من خلال المؤشر السابق Router # Privileged Mode 2- بكتابة أمر ( Config t) من خلال مؤشر التعليمات السابق Router (config) Configuration Mode (Global) 3- - لنحاول الآن أن نعطي مؤشر تعليمات الراوتر اسماً غير الاسم ( Router> ) ، و ليكن ( Router_B> ) ، و ذلك كما يلي:

ثانياً – تعريف الراوتر B (تتمة): صفحة – 18 - ثانياً – تعريف الراوتر B (تتمة): - ملاحظة مهمة : يمكنني ببساطة القول عن الراوتر : أنه جهاز رقمي يحوي مجموعة من المنافذ أو البورتات (Ports) يتم برمجتها لتمرر البيانات بين عدة شبكات ، تأخذ المنافذ عدة أشكال منها: وظيفة المنفذ سرعة نقل البيانات عبره الصيغة الكتابية حسب سيسكو اسم المنفذ يوصل عادة مع سويتش 10 Mbps E0 , E1 , E2 or E 0/0 , E 0/1 , … or E 0/0/0 , E 0/0/1 … منفذ إيثرنت عادي Ethernet Port 100 Mbps F0 , F1 , F2 or F 0/0 , F0/1 , … or F 0/0/0 , F 0/0/1 , … منفذ إيثرنت سريع Fast Ethernet Port يوصل عادة مع موديم أو (NTU) لإرسال البيانات إلى شبكات أخرى بعيدة (في مباني أو مدن أو دول أخرى) تعتمد على نوعية الوصلة الفيزيائية ;-) V35 , RS232 S0 , S1 or S 0/0 , S 0/1 , … منفذ تسلسلي Serial Port

ثانياً – تعريف الراوتر B (تتمة): صفحة – 19 - ثانياً – تعريف الراوتر B (تتمة): - كما بدأنا مع الراوتر A ، سنبدأ الآن بتعريف منافذ الإيثرنت السريعة و ذلك بإعطائها عناوين IP ، كما يلي: 1- الدخول إلى مستوى تعليمات ( Interface Command Level ) المنفذ المحدد: 2- إعطاء عنوان IP للمنفذ F 0/0: 3- بنفس الطريقة نعطي عنوان IP للمنفذ الآخر F 0/1

ثانياً – تعريف الراوتر B (تتمة): صفحة – 20 - ثانياً – تعريف الراوتر B (تتمة): - للتحقق من جدول الراوتينج ( Routing Table ) و من عناوين الـ IP التي أدخلناها نستخدم أمر Show IP Route : - أي أصبح لدينا الجدول التالي: Router B (Routing Table) الوصول إليها عن طريق الكرت أو الإنترفايس عنوان الشبكة الفرعية 192.168.2.150 192.168.2.0 192.168.3.150 192.168.3.0 - لنقم الآن بحفظ التعريفات التي أجريناها ، و ذلك بنسخها من الذاكرة المؤقتة إلى الذاكرة الدائمة:

ثانياً – تعريف الراوتر B (تتمة): صفحة – 21 - ثانياً – تعريف الراوتر B (تتمة): - علينا الآن إضافة الشبكة الفرعية الأولى ( 192.168.1 ) إلى جدول الراوتينج كي يتمكن الراوتر من إرسال البيانات من الشبكة الفرعية الثالثة إلى الشبكة الفرعية الأولى عن طريق الراوتر A : - للتحقق من جدول الراوتينج ( Routing Table ) و من عناوين الـ IP التي أدخلناها نستخدم أمر Show IP Route : - أي أصبح لدينا الجدول التالي: Router B (Routing Table) الوصول إليها عن طريق الكرت أو الإنترفايس عنوان الشبكة الفرعية 192.168.2.150 192.168.2.0 192.168.3.150 192.168.3.0 192.168.2.100 192.168.1.0 و هكذا نكون قد عرفنا الراوتر B لكي يعمل بالشكل المطلوب ، و يجب أن لا ننسى طبعاً نسخ الإعدادات التي أجريناه من الذاكرة المؤقتة إلى ذاكرة التشغيل الدائمة ، و السلام عليكم و رحمة الله و بركاته ...