يعد استخدام شبكتك المنزلية أمرًا سهلاً مثل كتابة كلمة المرور وفتح تطبيق Netflix لمشاهدة فيلم، ولكن ربما تكون شبكتك وكل ما تحتاجه للعمل بسلاسة هي أكثر الأجهزة التي تمتلكها تعقيدًا وفريدة من نوعها.
توجد الشبكات المنزلية للسماح للأجهزة الرقمية بالتحدث مع بعضها البعض ومع الأجهزة الأخرى في العالم عبر شبكة عالمية تسمى الإنترنت. على الرغم من أنك لا تحتاج إلى فهم كيفية عمل شبكتك المنزلية بدقة للاستمتاع بها، فإن قضاء بعض الوقت تحت الغطاء سيمنحك تقديرًا للتكنولوجيا ويجعل استكشاف الأخطاء وإصلاحها أسهل.
شبكتك المنزلية عبارة عن إنترنت صغير
الإنترنت هو اختصار لـ "الإنترنت"، وهي شبكة عالمية من شبكات LAN المتصلة (شبكات المنطقة المحلية) التي تتضمن خوادم الويب وخدمات البث والسحابة وخوادم الألعاب وغير ذلك الكثير.
شبكتك المنزلية هي نفس الشيء، ولكنها أصغر حجمًا ومقتصرة على منزلك. إذا كنت تريد معرفة المزيد حول كيف تبدو شبكتك المنزلية مثل الإنترنت المصغر، فراجع من يملك الإنترنت؟ شرح بنية الويب للحصول على شرح مباشر للجهاز المعقد وهو الإنترنت.
تتحدث شبكتك المنزلية بلغة خاصة
بصرف النظر عن التشابه المادي للإنترنت ككل، هناك طريقة مهمة أخرى لتشابه شبكتك المنزلية والإنترنت وهي "اللغة" التي يتحدثون بها. اليوم، أصبح بروتوكول الشبكة العالمي تكب / إب (بروتوكول التحكم في الإرسال/بروتوكول الإنترنت)، وهو المفتاح لجعل البيانات تذهب إلى حيث من المفترض أن تذهب.
في شبكة TCP/IP، يتم تقسيم كافة البيانات المرسلة عبر الشبكة إلى "حزم". تخيل تحويل صورة إلى أحجية مكونة من آلاف القطع. ثم خذ كل قطعة وضعها في ظرف على حدة. أكتب على الظرف عنوان المرسل والمستلم. قم أيضًا بتضمين معلومات في كل ظرف تصف المكان الذي تذهب إليه كل قطعة لإعادة بناء الصورة الأصلية.
الآن، قم بإرسال آلاف المظاريف بالبريد إلى المستلم، وسيقومون بإعادة بنائها من جهتهم. لا يهم إذا وصلت المظاريف بشكل غير صحيح، ولكن في حالة فقدان أي منها، ستصلك رسائل تطلب نسخًا جديدة من القطع المفقودة.
تضاريس الشبكة المنزلية الأساسية
.سنشرح وظيفة كل مكون من مكونات الشبكة بالتفصيل أدناه، ولكن لمساعدتك في التوجيه، دعنا نرسم الشكل الذي تبدو عليه الشبكة المنزلية النموذجية اليوم.
تحتوي شبكتك على عدة مكونات رئيسية:
هناك العديد من الطرق المختلفة لإنشاء شبكة منزلية، ولكن معظم هذه المكونات موجودة في كل شبكة منزلية. يمكن للمكونات الأخرى أن تحل محل بعض هذه العناصر. على سبيل المثال، إذا كنت تريد ببساطة ربط مجموعة من أجهزة الكمبيوتر معًا، فيمكنك استخدام محول Ethernet أو مركز الشبكة. ومع ذلك، يغطي هذا المخطط الأساسي 99% مما هو موجود.
الآن بعد أن رسمنا الخطوط العريضة للشبكة المنزلية، سنتعمق قليلاً في كل مكون رئيسي.
يتيح لك المودم التحدث إلى الإنترنت
قبل إنترنت النطاق العريض الحديث، كان الوصول إلى الإنترنت يعمل من خلال مودم (مُعدِّل/مزيل تشكيل) يرسل ويستقبل إشارات صوتية عالية أو منخفضة الطبقة عبر خطوط صوت نحاسية، تمثل رمزًا ثنائيًا.
لقد أصبحت أجهزة مودم "الطلب الهاتفي" هذه قديمة الطراز تقريبًا ولا توفر نطاقًا تردديًا كبيرًا، على الرغم من أنها لا تزال تستخدم في حالات قليلة نادرة حيث لا يوجد شيء آخر ممكن. تُستخدم كلمة "مودم" هذه الأيام للإشارة إلى أي جهاز يقوم بتحويل نوع واحد من إشارة الشبكة إلى نوع آخر، حتى لو كانت كلتا الإشارتين رقميتين في الواقع.
أحد الأمثلة على التحويل من رقمي إلى رقمي هو مودم الألياف الشائع، الذي يستقبل الإشارات الضوئية ويطلق نبضات كهربائية عبر كابلات Ethernet. تستخدم أجهزة مودم DSL نفس الأسلاك النحاسية المستخدمة في خطوط الهاتف ولكنها تستخدم نطاق تردد مختلف عن المكالمات الصوتية، بحيث يمكنك الاتصال بالإنترنت وإجراء المكالمات في نفس الوقت. تتصل أجهزة المودم الخلوية بأبراج الهواتف المحمولة عبر موجات الراديو، حيث ترسل أجهزة المودم الفضائية المعلومات من وإلى المدار، وهكذا..
في بعض الشبكات، يكون المودم جهازًا منفصلاً، وفي شبكات أخرى، يتم دمجه مع جهاز التوجيه اللاسلكي الخاص بك، والذي سيكون محطتنا التالية في جولة الشبكة المنزلية هذه.
يقع جهاز التوجيه في قلب شبكتك
يقع جهاز التوجيه في قلب أي شبكة منزلية ويؤدي مجموعة واسعة من الوظائف الأساسية:
تحتوي أجهزة التوجيه على ما هو أكثر من هذه الوظائف الأساسية، ولكن هذه هي القائمة الرئيسية للأشياء التي يقوم بها جهاز التوجيه. إن التوجيه بين أنواع مختلفة من الشبكات (شبكة WAN الليفية، وEthernet، وWi-Fi، وما إلى ذلك) هو ما يجعل جهاز التوجيه جهاز توجيه، مما يميزه عن مفاتيح الشبكة والمحاور.
يقوم جهاز التوجيه بتعيين عناوين IP لأجهزة الشبكة الداخلية، مع التأكد من عدم وجود تعارضات. فهو يتتبع الجهاز الذي يقدم أي طلب من الأجهزة على الإنترنت في جدول يُعرف باسم NAT (جدول عناوين الشبكة)، نظرًا لأن الخوادم الموجودة على الإنترنت يمكنها فقط رؤية جهاز التوجيه نفسه وعنوان IP "العام" الخاص به.
يمكن لبعض أجهزة التوجيه المتطورة تشغيل تطبيقات مخصصة لتكون بمثابة خوادم تخزين الشبكة أو خوادم البث. حتى إذا لم يكن جهاز التوجيه الخاص بك مزودًا بهذه الإمكانية، فقد يكون لديك خيار تثبيت برامج ثابتة مخصصة تابعة لجهة خارجية لإضافة هذه الميزات.
خوادمك المحلية
الخادم هو جهاز موجود على شبكة يقدم خدمة مثل المحتوى أو التطبيقات المستندة إلى الشبكة. عندما تقوم بزيارة موقع ويب أو تنزيل ملف من الإنترنت، تتم استضافة هذا المحتوى على كمبيوتر خادم في مكان ما في العالم. عند استخدام التطبيقات السحابية مثل مستندات Google، يتم حفظ هذه البرامج والبيانات على الخادم.
تحتوي شبكتك المحلية على خادم واحد على الأقل، وهو جهاز التوجيه الخاص بك. يحتوي كل جهاز توجيه على خادم ويب أساسي يعمل كواجهة لتغيير الإعدادات. عندما تكون متصلاً بجهاز التوجيه وتكتب عنوان IP الخاص به في المتصفح، يتم نقلك إلى موقع ويب يستضيفه جهاز التوجيه نفسه..
إذا كان لديك طابعة واي فاي ، فهذا أيضًا خادم طباعة يتعامل مع طلبات الطباعة. لدى العديد من الأشخاص NAS (شبكة التخزين المرفقة devices) أو خوادم وسائط (مثل Plex) تعمل على شبكتهم. بعض الأشياء التي قد لا تعتبرها خوادم مؤهلة أيضًا. كاميرا IP الخاصة بك هي أيضًا خادم. إنه خادم بث فيديو!
الأجهزة الطرفية المتصلة بالشبكة
يتم تقليديًا توصيل الأجهزة الطرفية، مثل الماسحات الضوئية والطابعات، مباشرة بجهاز كمبيوتر معين. ومع ذلك، فمن الشائع جدًا في الأسرة الحديثة أن يكون لديها العديد من أجهزة الكمبيوتر المختلفة التي تحتاج إلى الوصول إلى هذه الأنواع من الأجهزة. يمكنك مشاركة الطابعة على الشبكة المحلية بدلاً من جعل الجميع يستخدمون نفس الكمبيوتر عندما يحتاجون إلى طباعة شيء ما.
إن استخدام ميزة مشاركة الطباعة في نظام تشغيل الكمبيوتر يجعل من الممكن استخدام طابعة عادية متصلة بالكمبيوتر كطابعة مشتركة. ومع ذلك، في هذه الأيام، من السهل ببساطة شراء طابعة أو ماسح ضوئي أو جهاز متعدد الوظائف (MFD) مزود بشبكة Wi-Fi أو Ethernet وجعله يعمل كمورد مشترك مستقل على الشبكة.
عملاء الشبكة في منزلك
بصرف النظر عن الخوادم المحلية الموجودة على شبكتك المنزلية، تُعرف الأجهزة الأخرى عمومًا باسم العملاء، والتي تسحب المعلومات من الخوادم البعيدة والمحلية. تتضمن أمثلة عملاء الشبكة المحلية ما يلي:
أي شيء يتلقى البيانات من جهاز الخادم يعتبر عميلاً، على الرغم من أن أي جهاز يمكن أن يكون كلاهما في نفس الوقت.
أجهزة الكمبيوتر ووحدات التحكم والأجهزة المحمولة
الاتصالات السلكية واللاسلكية
كان هناك عدد قليل من معايير الاتصال المختلفة للشبكات على مر السنين، ولكن في كل شبكة منزلية تقريبًا اليوم، ستجد نوعين فقط من الاتصال: Ethernet وWi-Fi.
لا تتقاطع أسلاكك: إيثرنت
إن Ethernet عبارة عن معيار اتصال سلكي ينقل بيانات TCP/IP داخل الشبكات المنزلية. يشبه الموصل (RJ45) إلى حدٍ ما اتصال خط هاتف كبير الحجم (RJ11) ويحمل العديد من الأسلاك النحاسية التي تختلف وفقًا لفئة كابل شبكة Ethernet الذي تستخدمه.
يتم تصنيف كابلات Ethernet إلى فئات مختلفة توفر سرعات قصوى مختلفة. على سبيل المثال، تم تصنيف كابلات الشبكة من الفئة 6 بسرعة 10 جيجابت في الثانية، بينما تم تصنيف كابلات الفئة 5e لسرعات جيجابت. من المهم مطابقة أنواع الكابلات الخاصة بك مع السرعة التي تم تصنيف منافذ LAN الخاصة بك عليها. لن يضر توصيل كابل بسرعة 1 جيجابت في الثانية بمنفذ بسرعة 100 ميجابت في الثانية، ولكن القيام بالعكس سيحد من سرعتك إلى الحد الأقصى الذي يمكن للكابل التعامل معه!.
بافتراض أنك اخترت كابلات ومحولات وجهاز توجيه Ethernet المناسبين، فسوف تستمتع بسرعات شبكة عالية السرعة ومنخفضة الكمون وموثوقة للغاية طالما أنك لا تتحمل متاعب تثبيت اتصالات Ethernet طوال الوقت منزلك.
الأسلاك؟ إلى أين نحن ذاهبون، لا نحتاج إلى أسلاك: شبكة Wi-Fi
على الرغم من أن شبكة Ethernet هي بلا شك المعيار الذهبي عندما يتعلق الأمر بأداء الشبكة الخالص، إلا أنها ليست مريحة تمامًا. عندما يتعلق الأمر بالأجهزة المحمولة، فهذا غير عملي تمامًا! ولهذا السبب لدينا شبكة Wi-Fi (Wireless Fidelity) للسماح للأجهزة اللاسلكية بوسيلة للاتصال بالشبكة دون حفر ثقوب في الجدران أو توصيلها في كل مرة نحتاج فيها إلى ميزات الشبكة.
تستخدم شبكة Wi-Fi موجات الراديو لإرسال نبضات رقمية من المعلومات. هناك نوعان من نطاقات التردد المستخدمة في شبكة Wi-Fi: 2.4 جيجا هرتز و5 جيجا هرتز. لا يمكن لنطاق التردد المنخفض إرسال البيانات بسرعات عالية، ولكنه يتمتع بنطاق كبير وقوة اختراق الجدار. تُعد شبكة Wi-Fi عالية التردد 5 جيجا هرتز فائقة السرعة ولكنها منعت من قبل الكائنات تشبه الجدران بسهولة.
معظم أجهزة توجيه Wi-Fi الحديثة هي "ثنائية النطاق"، مما يعني أنها توفر اتصالات على كلا نطاقي التردد. تنقسم شبكة Wi-Fi إلى أجيال. في الماضي، كان لتلك الأجيال أسماء مرقمة تعكس اسم معيار الاتصال لذلك الجيل من شبكات Wi-Fi. على سبيل المثال، 802.11g و802.11n و802.11ac. تم تغيير هذه الأسماء إلى أرقام بسيطة لجعل الأمور أكثر سهولة في الاستخدام. إذن، أصبح 802.11ac الآن هو ببساطة Wi-Fi 6، وأحدث 802.11ax هو واي فاي 6.
قد لا تتصل أجهزة Wi-Fi الأقدم بأجهزة التوجيه الأحدث، خاصة إذا كان الجهاز يدعم شبكة Wi-Fi بتردد 2.4 جيجا هرتز فقط وكان جهاز التوجيه المعني يقدم 5 جيجا هرتز فقط.
توسيع نطاق وصول شبكتك
مع وجود العديد من الأجهزة، الحالية والمستقبلية، التي تبحث عن طريقة للاتصال بشبكتك المنزلية، ربما تريد التأكد من أن الشبكة تمتد إلى كل ركن من أركان منزلك. إن قول ذلك أسهل من فعله مع كل ما يمكن أن يمنع الإشارة اللاسلكية أو النفقات والجهد المبذول لتوصيل شبكة إيثرنت في جميع أنحاء المنزل.
الخبر السار هو أن هناك العديد من المنتجات في السوق لمساعدتك على زيادة مساحة شبكتك بحيث لا توجد أي أماكن في منزلك لا يمكن الاتصال بها..
أجهزة إعادة الإرسال وموسعات Wi-Fi
مكرر Wi-Fi هو جهاز يتم وضعه على حافة شبكة Wi-Fi موجودة قبل أن تبدأ إشارة Wi-Fi في الانخفاض. فهو يستمع إلى الحزم القادمة من وإلى شبكة Wi-Fi الأساسية ثم يكررها ببساطة. يعد هذا حلاً بطيئًا، ولكنه طريقة بسيطة لتوسيع شبكة WiFi إلى أماكن محددة دون تعديل شبكتك.
موسعات باورلاين
يرسل هذا النظام إشارات الشبكة عبر الأسلاك الكهربائية الموجودة في منزلك. فالأمر سهل تمامًا مثل توصيل محول PowerLine بالقرب من جهاز التوجيه الخاص بك وفي الغرفة التي تريد توسيع شبكتك فيها.
بدلاً من توسيع نطاق جهاز التوجيه العادي لديك، تحل أجهزة التوجيه الشبكية اللاسلكية محل جهاز التوجيه الحالي الخاص بك تمامًا. فكر فيهم كجهاز توجيه كبير موزع. يتم توصيل وحدة شبكية أساسية بالمودم الخاص بك، ومن ثم يكون لكل وحدة قمر صناعي اتصال لاسلكي أو سلكي مخصص لها.
عائلة واحدة كبيرة متصلة بالشبكة
قد تكون التكنولوجيا المستخدمة في شبكتك المنزلية معقدة بشكل لا يصدق، ولكن هذه التكنولوجيا أصبحت أكثر ذكاءً وأسهل في الاستخدام بمرور الوقت. لا أحد يعرف ماذا سيكون مستقبل الشبكات المنزلية. ومع ذلك، قد يبدو الأمر مختلفًا تمامًا بفضل تطور التقنيات مثل شبكات الجيل الخامس الخلوية ذات الموجات المليمترية، والتي تطمس الخط الفاصل بين الشبكات المحلية والواسعة.
.