Ethernet

إيثرنت: دليل شامل للمبتدئين

إيثرنت (Ethernet) هي تقنية الشبكة الأكثر شيوعاً في العالم، وهي أساس معظم شبكات شبكات الحاسوب المحلية (LAN). تسمح هذه التقنية للأجهزة المختلفة، مثل أجهزة الكمبيوتر والطابعات والخوادم، بالتواصل مع بعضها البعض عبر وسيط نقل، عادةً ما يكون كابلًا. هذا المقال يقدم شرحًا تفصيليًا لإيثرنت للمبتدئين، يشمل تاريخها، كيفية عملها، أنواعها المختلفة، مزاياها وعيوبها، بالإضافة إلى بعض المفاهيم المتقدمة.

تاريخ إيثرنت

بدأت قصة إيثرنت في عام 1973 في شركة زيروكس بارك (Xerox PARC) على يد روبرت ميتكالف. في البداية، كانت إيثرنت تستخدم كابلًا محوريًا (coaxial cable) بسرعة 10 ميجابت في الثانية (10 Mbps). مع مرور الوقت، تطورت إيثرنت بشكل كبير، حيث ظهرت معايير أسرع وأكثر كفاءة. أهم المراحل في تطور إيثرنت:

**10BASE-T:** استخدام الكابلات المجدولة (twisted pair) بدلاً من الكابل المحوري، مما أدى إلى تحسين الأداء والموثوقية.
**Fast Ethernet (100BASE-TX):** زيادة السرعة إلى 100 ميجابت في الثانية.
**Gigabit Ethernet (1000BASE-T):** زيادة السرعة إلى 1 جيجابت في الثانية.
**10 Gigabit Ethernet (10GBASE-T):** زيادة السرعة إلى 10 جيجابت في الثانية.
**25/40/100 Gigabit Ethernet:** معايير أحدث توفر سرعات أعلى لتلبية احتياجات التطبيقات الحديثة.

كيف تعمل إيثرنت؟

تعتمد إيثرنت على بروتوكول بروتوكول يسمى CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). يشرح هذا البروتوكول كيف تشترك الأجهزة في الوصول إلى وسيط النقل. ببساطة، قبل أن يرسل جهاز بيانات، فإنه "يستمع" إلى الشبكة للتأكد من عدم وجود جهاز آخر يرسل بالفعل. إذا كانت الشبكة خالية، يرسل الجهاز بياناته. إذا اكتشف الجهاز تصادمًا (collision) أثناء الإرسال (أي أن جهازين يحاولان الإرسال في نفس الوقت)، يتوقف كلاهما ويعيدان المحاولة بعد فترة زمنية عشوائية.

تعتمد إيثرنت على هيكل يسمى إطار إيثرنت (Ethernet Frame) الذي يحتوي على:

**عنوان المصدر (Source Address):** عنوان الجهاز المرسل.
**عنوان الوجهة (Destination Address):** عنوان الجهاز المستقبِل.
**البيانات (Data):** البيانات التي يتم إرسالها.
**مجموع التحقق (Checksum):** يستخدم للتحقق من سلامة البيانات.

أنواع إيثرنت

هناك أنواع مختلفة من إيثرنت، تختلف في وسيط النقل والسرعة والطوبولوجيا (Topology). أهم الأنواع:

أنواع إيثرنت
=== السرعة ===\|=== الطوبولوجيا ===\|	10 Mbps \| Bus \|	10 Mbps, 100 Mbps, 1 Gbps, 10 Gbps \| Star \|	1 Gbps, 10 Gbps, 40 Gbps, 100 Gbps \| Star \|

**10BASE-T:** يستخدم كابلات مجدولة من الفئة 3 أو أعلى، وسرعة 10 ميجابت في الثانية.
**100BASE-TX:** يستخدم كابلات مجدولة من الفئة 5 أو أعلى، وسرعة 100 ميجابت في الثانية.
**1000BASE-T:** يستخدم كابلات مجدولة من الفئة 5e أو أعلى، وسرعة 1 جيجابت في الثانية.
**10GBASE-T:** يستخدم كابلات مجدولة من الفئة 6a أو أعلى، وسرعة 10 جيجابت في الثانية.
**إيثرنت عبر الألياف الضوئية:** يوفر سرعات أعلى وأداء أفضل، ويستخدم عادةً في الشبكات الكبيرة والمسافات الطويلة.

مزايا وعيوب إيثرنت

المزايا:

**التكلفة المنخفضة:** إيثرنت هي تقنية رخيصة نسبيًا، خاصةً عند استخدام الكابلات المجدولة.
**سهولة التركيب:** من السهل تركيب وصيانة شبكات إيثرنت.
**الموثوقية:** إيثرنت تقنية موثوقة ومستقرة.
**التوافق:** إيثرنت متوافقة مع مجموعة واسعة من الأجهزة والبرامج.
**السرعة:** توفر إيثرنت سرعات عالية، مما يجعلها مناسبة للتطبيقات التي تتطلب نقل بيانات سريع.

العيوب:

**المسافة المحدودة:** تقتصر المسافة القصوى للكابلات المجدولة على 100 متر.
**التصادمات (Collisions):** في الشبكات القديمة، يمكن أن تحدث تصادمات، مما يؤدي إلى انخفاض الأداء. (تم التغلب على هذا في الشبكات الحديثة باستخدام المحولات (Switches).)
**الأمن:** يمكن اختراق شبكات إيثرنت إذا لم يتم تأمينها بشكل صحيح.

مفاهيم متقدمة

**محولات (Switches):** أجهزة تستخدم لتوجيه البيانات بين الأجهزة المختلفة في الشبكة، مما يقلل من التصادمات ويزيد من الأداء. انظر المحول (شبكات).
**موزعات (Hubs):** أجهزة بسيطة تقوم ببث البيانات إلى جميع الأجهزة المتصلة بها. أقل كفاءة من المحولات.
**عناوين MAC (MAC Addresses):** معرفات فريدة لكل جهاز متصل بشبكة إيثرنت. انظر عنوان MAC.
**VLANs (Virtual LANs):** شبكات محلية افتراضية تسمح بتقسيم شبكة إيثرنت إلى أجزاء أصغر. انظر شبكة محلية افتراضية.
**PoE (Power over Ethernet):** تقنية تسمح بتزويد الأجهزة بالطاقة عبر كابل إيثرنت. انظر تزويد الطاقة عبر الإيثرنت.

الاستراتيجيات ذات الصلة وتحليل البيانات

لفهم أداء الشبكة بشكل أفضل، يمكن استخدام العديد من الاستراتيجيات والتحليلات:

**تحليل زمن الاستجابة (Latency Analysis):** قياس الوقت الذي تستغرقه البيانات للوصول إلى وجهتها.
**تحليل معدل نقل البيانات (Throughput Analysis):** قياس كمية البيانات التي يمكن نقلها في فترة زمنية معينة.
**تحليل الأخطاء (Error Analysis):** تحديد أنواع الأخطاء التي تحدث في الشبكة وتصحيحها.
**تحليل حركة المرور (Traffic Analysis):** مراقبة حركة المرور على الشبكة لتحديد الأنماط والمشاكل المحتملة.
**استراتيجية التجزئة (Segmentation Strategy):** تقسيم الشبكة لتحسين الأداء والأمن.
**استراتيجية جودة الخدمة (QoS Strategy):** تحديد أولويات حركة المرور لضمان أداء جيد للتطبيقات الهامة.
**تحليل حجم التداول (Volume Analysis):** مراقبة حجم البيانات المرسلة والمستقبلة على الشبكة.
**تحليل الاتجاه (Trend Analysis):** تحديد الاتجاهات في حركة المرور على الشبكة.
**تحليل التباين (Variance Analysis):** قياس التغيرات في حركة المرور على الشبكة.
**استراتيجية المراقبة (Monitoring Strategy):** وضع خطة لمراقبة أداء الشبكة بشكل مستمر.
**استراتيجية التنبيه (Alerting Strategy):** وضع خطة لتلقي تنبيهات عند حدوث مشاكل في الشبكة.
**تحليل الأداء (Performance Analysis):** تقييم أداء الشبكة بناءً على مقاييس مختلفة.
**تحليل الاختناقات (Bottleneck Analysis):** تحديد الأجزاء التي تسبب الاختناقات في الشبكة.
**تحليل الأمان (Security Analysis):** تقييم أمان الشبكة وتحديد الثغرات المحتملة.
**تحليل التكلفة (Cost Analysis):** تقييم تكلفة تشغيل وصيانة الشبكة.

خاتمة

إيثرنت هي تقنية أساسية في عالم الشبكات، وفهمها ضروري لأي شخص يتعامل مع أجهزة الكمبيوتر والشبكات. مع استمرار تطور التكنولوجيا، ستستمر إيثرنت في التطور لتلبية احتياجات المستقبل.

شبكة الحاسوب TCP/IP عنوان IP الراوتر (شبكات) بروتوكول الشبكة LAN WAN الوسائط المتعددة الألياف البصرية الشبكات اللاسلكية Wi-Fi Bluetooth IPv4 IPv6 DNS DHCP VPN جدار الحماية أمن الشبكات الشبكات السحابية الشبكات المعرفة بالبرمجيات

ابدأ التداول الآن

سجل في IQ Option (الحد الأدنى للإيداع $10) افتح حساباً في Pocket Option (الحد الأدنى للإيداع $5)

انضم إلى مجتمعنا

اشترك في قناة Telegram الخاصة بنا @strategybin للحصول على: ✓ إشارات تداول يومية ✓ تحليلات استراتيجية حصرية ✓ تنبيهات باتجاهات السوق ✓ مواد تعليمية للمبتدئين