مقدمة عن الشبكة المحلية (LAN)

يُستخدم مصطلح الشبكة المحلية (LAN) عادةً لوصف شبكة الأجهزة في منطقة محدودة (منزل، مكتب، مبنى...). عادةً ما يكون هذا النوع من الشبكات قادرًا على تحقيق معدل نقل بيانات مرتفع بتكلفة منخفضة (حتى 10 جيجابت في الثانية!). ومن أمثلة هذه الشبكات شبكات المكاتب الصغيرة داخل مبنى واحد أو شبكة منزلية. الشبكات المحلية (LANs) هي الشبكات الأساسية التي تمكن الاتصال بين أنظمة الكمبيوتر المختلفة. سيوفر لك هذا الدليل الشامل نظرة ثاقبة حول أهمية وميزات الشبكات المحلية ويساعدك على فهم بنيتها ومكوناتها.

تتكون شبكة LAN النموذجية للمكاتب الصغيرة/المنزلية من جهاز كمبيوتر وطابعة ومفتاح وموجه وكابل يربط كل هذه الأجهزة معًا. شبكة LAN النموذجية كما هو موضح في الشكل 1.

في الشكل، لدينا جهازي كمبيوتر متصلين بالمحول. ثم يتم توصيل المحول بالموجه، والذي يوفر الوصول إلى الإنترنت لشبكة LAN.

تعريف الشبكة المحلية

الشبكات المحلية (LANs) هي شبكات كمبيوتر تستخدم للاتصال وتبادل البيانات في منطقة جغرافية محدودة. وتتمثل وظيفتها الأساسية في تمكين نقل البيانات والاتصالات السريعة داخل المنطقة المجاورة.
في الأساس، تربط شبكة LAN بين أجهزة متعددة داخل مساحة محدودة - عادة ما تصل إلى 1-10 كيلومترات. تتمتع بسعة نقل سريعة بسبب مشاركة النطاق الترددي بين جميع العقد المتصلة في مكان واحد. هذا يجعلها مثالية للتطبيقات مثل نقل الملفات بين أجهزة الكمبيوتر، أو بث الوسائط عبر مستخدمين متعددين في وقت واحد، أو ممارسة الألعاب متعددة اللاعبين مع الأصدقاء والعائلة القريبين.
مع وجود شبكات LAN في كل مكان تقريبًا في الوقت الحاضر - من المنازل إلى الشركات وحتى في وسائل النقل العام - فمن المفيد فهم ميزاتها الأساسية:

معدلات نقل بيانات عالية

تتيح الشبكات المحلية معدلات نقل بيانات أسرع بشكل ملحوظ من الشبكات ذات النطاق الواسع، مثل الإنترنت. وهذا مثالي لمشاركة الملفات الكبيرة بسرعة داخل منطقة محلية.

مشاركة الموارد

يتم أيضًا تسهيل مشاركة الموارد عبر الشبكة المحلية (LAN) من خلال ربط محطات العمل المتنوعة ببعضها البعض وإنشاء مستودعات مشتركة بين الأجهزة التي تتمتع بحقوق الوصول إلى الموارد المذكورة.

تسهيل الاتصالات

يتم تسهيل الاتصالات بشكل أكبر من خلال الشبكات المحلية المحسّنة بالكامل والتي يمكن استخدامها داخليًا من خلال تطبيقات المراسلة الفورية أو خارجيًا باستخدام خدمات البريد الإلكتروني المادية المتصلة باتصالات النطاق العريض.

شرح طوبولوجيا الشبكة المحلية والتصميم المعماري

تستخدم شبكة LAN عنصرين متميزين: الطوبولوجيا والهندسة المعمارية. تصف الطوبولوجيا المادية ترتيب مكونات الشبكة، بينما تحدد الطوبولوجيا المنطقية كيفية نقل البيانات عبر الكابلات أو الاتصال اللاسلكي. توفر مخططات الشبكة نظرة ثاقبة لهذين الجانبين الرئيسيين، حيث تصور بصريًا الكابلات والمحاور/المفاتيح والأجهزة الأخرى التي تشكل تصميم شبكة LAN. وهي توضح التخطيط المادي المستخدم بواسطة هذا النوع من الشبكات وتقدم تفاصيل حول كيفية نقل المعلومات بين المضيفين.

بروتوكولات الشبكة المحلية

بروتوكولات الشبكة المحلية هي بروتوكولات اتصالات تستخدم لتوصيل أجهزة الكمبيوتر في الشبكات المحلية. البروتوكولان الأكثر استخدامًا هما Ethernet وWi-Fi، اللذان يتبعان مواصفات IEEE 802 ويستفيدان من الموجات الراديوية على التوالي لإنشاء اتصال بين العقد على شبكة فرعية.
تم استبدال التقنيات القديمة مثل حلقة الرمز، وواجهة البيانات المترابطة FDDI، وشبكة الكمبيوتر ذات الموارد المرفقة ARCNET إلى حد كبير بحلول حديثة أخرى بسبب مشكلات التعقيد.

الأجهزة الشبكية المستخدمة في شبكات LAN

تتكون شبكة LAN من مجموعة متنوعة من أجهزة الشبكة التي تتيح الاتصال بين أجهزة الكمبيوتر والأجهزة الأخرى المتصلة. وفيما يلي نظرة على أهم أجهزة الشبكة المستخدمة في شبكات LAN:
يستخدم جهاز

التوجيه

لتوجيه حركة البيانات من شبكة إلى أخرى كما ينظم استخدام النطاق الترددي في جميع أنحاء شبكة LAN. يمكن أن تكون أجهزة التوجيه لاسلكية أو سلكية حسب نوع الاتصال المطلوب لشبكة LAN.

المفتاح

هو جهاز يربط بين أجهزة كمبيوتر متعددة ضمن شبكة محلية واحدة، مما يسمح لها بالتواصل مع بعضها البعض وتبادل المعلومات.
تعد أجهزة

عبارة عن مكررات متعددة المنافذ مصممة لتوصيل أجهزة كمبيوتر متعددة داخل شبكة LAN واحدة. وهي تقوم بإعادة توجيه الحزم الواردة من منفذ واحد إلى جميع المنافذ الأخرى حتى تتمكن جميع الأجهزة المتصلة من تلقيها في نفس الوقت.

نقطة الوصول

توفر نقطة الوصول نقاط وصول للأجهزة التي تدعم الاتصال اللاسلكي مثل أجهزة الكمبيوتر المحمولة والأجهزة اللوحية عندما تدخل في نطاق إشارات الراديو الخاصة بنقطة الوصول مع توفير تغطية الإنترنت عبر نقاط اتصال Wi-Fi أو اتصالات Bluetooth من بين الاتصالات الأخرى المتاحة اليوم.

اعتبارات أمن الشبكة المحلية

يعد أمان شبكات LAN أمرًا ضروريًا لحماية البيانات الحساسة من الوصول غير المصرح به أو الجهات الخبيثة. يجب تنفيذ آليات التحكم في الوصول مثل مصادقة المستخدم وكلمات المرور القوية والتحكم في الوصول القائم على الأدوار (RBAC) على الشبكة لتحديد من لديه حق الوصول إلى الموارد.

يجب أيضًا استخدام بروتوكولات التشفير مثل WEP وWPA وWPA2/WPA3 لحماية حزم البيانات التي يتم إرسالها عبر الشبكة من التنصت أو أعين المتطفلين.
يمكن أن يساعد تنفيذ جدار الحماية في منع التهديدات المحتملة من الوصول إلى الأجزاء الضعيفة من الشبكة بينما ستنبه أنظمة اكتشاف التطفل (IDS) المسؤولين عند حدوث نشاط مشبوه يمكن أن يشير إلى هجوم أو محاولة وصول عن بعد.
يجب أيضًا مراعاة تقسيم الشبكة لفصل أجزاء الشبكة فعليًا بمتطلبات أمان مختلفة بحيث لا يعرض هجوم واحد جميع الأجهزة المتصلة بنفس النظام للخطر.

بشكل عام، يعد التكوين والمراقبة المناسبين مكونين مهمين لضمان بقاء أي شبكة محلية آمنة في جميع الأوقات ضد التهديدات المحتملة التي قد تسبب أضرارًا جسيمة إذا تُركت دون رادع.

أمثلة على حالات الاستخدام لشبكات LAN

بيت

في المنزل، تتيح شبكات LAN للأجهزة الاتصال ومشاركة الملفات، وبث محتوى الوسائط، ودعم تطبيقات المنزل الذكي.
تعتمد

المكاتب

على شبكات LAN للحصول على خدمات الشبكة المحلية ومشاركة الملفات ومشاركة الطابعات وتعزيز التعاون بين العاملين.
على مستوى

الشركات

، تشكل شبكات LAN العمود الفقري لشبكات المؤسسات لتسهيل تبادل البيانات ومشاركة الموارد مع توفير الإدارة المركزية.

مقارنة شبكات LAN بأنواع الشبكات الأخرى

شبكات WAN وMAN هي أكثر أنواع الشبكات استخدامًا في الشبكات غير شبكات LAN. ولكل منها خصائصها الخاصة وسيناريوهات استخدام التطبيقات. يلخص الجدول التالي الاختلافات بين هذه الشبكات من حيث التغطية الجغرافية والسرعة وقابلية التوسع:

نوع الشبكة	التغطية الجغرافية	سرعة	قابلية التوسع
شبكة محلية	يقتصر على منطقة صغيرة، مثل مبنى المكاتب أو الحرم الجامعي.	عادةً ما تكون عالية السرعة، وتتراوح من 10 ميجابت في الثانية إلى 10 جيجابت في الثانية.	قابلة للتوسع بدرجة كبيرة ضمن الحدود المادية المحددة، مما يسمح بالتوسع وإضافة الأجهزة بسهولة.
شبكة واسعة النطاق	يغطي مناطق جغرافية كبيرة، ويربط شبكات محلية متعددة عبر المدن أو البلدان أو حتى القارات.	تختلف السرعة وفقًا للتكنولوجيا المستخدمة والمسافة، وتتراوح من بضعة ميغابت في الثانية إلى عدة جيجابت في الثانية.	قد يكون التوسع أكثر تحديًا بسبب الحاجة إلى البنية التحتية المعقدة، ولكن شبكات WAN يمكنها دعم عدد كبير من الأجهزة واستيعاب النمو.
رجل	يغطي مساحة أكبر من شبكة LAN ولكن أصغر من شبكة WAN، عادةً داخل منطقة حضرية.	يمكن أن تختلف السرعة، وتتراوح عمومًا بين شبكات LAN وشبكات WAN، وتتراوح من 100 ميجابت في الثانية إلى 1 جيجابت في الثانية.	تعتبر قابلية التوسع معتدلة، مما يسمح بالتوسع داخل المنطقة الحضرية. ومع ذلك، فإن ربط شبكات متعددة قد يكون معقدًا ويتطلب التنسيق.

بعض من أكثر تقنيات الشبكات المحلية شيوعًا هي Ethernet وToken Ring وFDDI. تتواصل معظم شبكات الشبكات المحلية باستخدام بروتوكول TCP/IP. تُستخدم عادةً الأزواج المجدولة للشبكات المحلية.

تعد تقنية Ethernet هي تقنية شبكات LAN الكبلية الأكثر شيوعًا في الوقت الحالي. فهي تحدد التوجيه والإشارات والموصلات وتنسيقات الإطارات وقواعد البروتوكول وما إلى ذلك. كما تدعم معظم شبكات LAN الحديثة تقنية شبكات LAN اللاسلكية (WLAN) المحددة بواسطة معيار IEEE 802.11. تستخدم شبكات LAN اللاسلكية الموجات الراديوية بدلاً من الأسلاك أو الكابلات للربط بين الأجهزة.

ملحوظة

يُستخدم مصطلح "man" لوصف شبكة في منطقة حضرية واحدة، ولذلك سُميت بهذا الاسم. وعادةً ما يكون هذا النوع من الشبكات أكبر من شبكة LAN وأصغر من شبكة WAN. ومن أمثلة هذا النوع من الشبكات الشبكة التي تربط بين مكتبين مؤسسيين في نفس المدينة.

تعتبر شبكات المناطق المحلية ضرورية لتمكين الاتصال ومشاركة الموارد داخل مساحة محدودة. ومن خلال التعرف على تقنيات شبكات المناطق المحلية، يمكن للأفراد والمؤسسات تحسين تصميم شبكاتهم لتحقيق سرعات نقل بيانات أعلى وتدابير أمان أقوى. وسوف تكشف المزيد من الدراسات حول عالم شبكات المناطق المحلية عن إمكاناتها في أي بيئة - مما يسمح في النهاية باتصال سلس قوي.

إذا كنت مهتمًا بتكنولوجيا شبكات LAN، فيمكنك متابعة SPOTO. سنقوم بجمع سلسلة من المقالات ذات الصلة حتى تتمكن من الحصول على المزيد من المعلومات حول cisco معلومات عن امتحان الشهادة .