انواع+بطاقات+الربط+مع+الشبكة

أنواع بطاقات الربط مع الشبكة المحلية NIC Types يعتمد أحد تصنيفات بطاقات الربط مع الشبكة المحلية NIC على الأنماط المختلفة المستخدمة في عمل البطاقة و تبادلها للمعلومات مع الحاسب عبر الناقل العمومي. تستخدم حاليا الشركات المصنعة لبطاقات الربط مع الشبكة المحلية في تصميم بطاقاتها أربعة أساليب لنقل المعلومات بين البطاقة و الذاكرة الحاسب الشخصي هي : • طريقة الدخل / الخرج المبرمج Programmed I/0 Method. • طريقة النفاذ المباشر إلى الذاكرة :Memory Direct Access (DMA) • طريقة الذاكرة المشتركة Shard Memory • طريقة السيطرة على الناقل العمومي Bus Mastering سندرس بالتفصيل خصائص كل من هذه الأصناف و مزايا الأساليب المختلفة في تصميم بطاقات الربط مع الشبكة المحلية.

أ‌- طريقة الدخل/الخرج المبرمج Programmed 1/0 تعتمد بطاقات الربط مع الشبكة المحلية المصممة حسب طريقة الدخل/الخرج المبرمج programmed 1/0 على حجز كتلة من ذاكرة الحاسوب بحجم8 أو 16 أو 32 كيلو بايت و يقوم المعالج المخصص الموجود على البطاقة بالتحكم بهذا الجزء من الذاكرة .تتم عملية التخاطب بين المعالج المخصص في البطاقة مع معالج الحاسوب عبر هذا الجزء المشترك من الذاكرة. يقوم كلا المعالجين بالقراءة من/أو الكتابة إلى الكتلة المحددة من الذاكرة حيث تعمل هذه الذاكرة كوسيط تبادل للمعلومات بين الحاسوب والبطاقة، وبذلك تتم عملية نقل المعلومات فيما بينها بسرعة. لقد اعتمدت الكثير من الشركات المصنعة هذا الأسلوب في تصميم و بناء منتجاتهم من بطاقات الربط مع الشبكة المحلية، فقد اعتمدت شركة Novell Netware أسلوب الدخل/الخرج المبرمج في تصميم بطاقاتها الشهيرة ne2000 وne1000 و كذلك المنتج ae-2 من شركةArtisoft و بعض المنتجات الأخرى لشركات مختلفة تعمل في مجال الاتصالات و تصميم بطاقة الشبكة. من الجدير بالانتباه أن المعالج الموجود في بطاقة الشبكة يقوم بوضع المعلومات على ذاكرة الحاسوب المشتركة مما يؤدي إلى حجز جزء من الذاكرة إضافة إلى ذلك يقوم المعالج بتنفيذ القراءة و الكتابة إلى هذه الذاكرة باستخدام أمرا معينا لقراءة عنوان الذاكرة و هذا محقق في المعالجات 80286 و الأجيال اللاحقة لكن غير محقق في الحواسب القديمة التي تعتمد المعالجات الأدنى من المعالج 80286. لذلك لا يمكن استخدام هذا النوع من البطاقات في الحواسب القديمة.

ب‌- طريقة النفاذ المباشر إلى الذاكرة: Direct Access Memory تعتمد بطاقات هذا النوع على أسلويب يدعى النفاذ المباشر إلى الذاكرة أو Direct Memory Access( DMA) لإرسال الإشارات بين المعالج في الحاسوب الشخصي و المعالج في بطاقة الشبكة. عندما يأتي أمر النفاذ المباشر إلى الذاكرة من بطاقة الشبكة يقوم المعالج في الحاسوب الشخصي بالتوقف عن العمليات الأخرى التي كان يقوم بها ليهتم بعملية نقل البيانات. نلاحظ أن عملية نقل المعلومات من البطاقة إلى الحاسوب تؤدي إلى استخدام كل من معالج الحاسب و ذاكرته، و بالتالي يقوم هذا النوع من البطاقات بإبطاء عمل الحاسوب. ج-طريقة الذاكرة المشتركة Shared Memory تعتمد هذه البطاقة في تصميمها على وجود ذاكرة ضمن البطاقة تهتم بتخزين المعلومات القادمة إلى البطاقة فيها عوضا عن استخدام ذاكرة الحاسوب ، بحيث يستطيع معالج الحاسوب الشخصي الوصول إليها مباشرة ، و بذلك يوفر هذا النوع من التصميم عناء وصول المعلومات إلى الذاكرة العشوائية ram المخصصة لأعمال الحاسوب و تفرغها تماما لاستخدامات البرمجيات الأخرى. إلا أن هذا النوع من البطاقات يحتاج إلى مجال من العناوين تخصص للوصول إلى الذاكرة الموجودة على البطاقة ، لذلك لا ينصح بتركيبها على حاسوب مكتظ بأجهزة الدخل/الخرج كأجهزة الموديمات و بطاقة الصوت و بطاقة الفيديو و غيرها من البطاقات التي تحتاج كل منها إلى حجز مجموعة من العناوين للتعامل معها مما قد يؤدي إلى التعارض مع أجهزة الدخل/الخرج الأخرى.

د-طريقة السيطرة على الناقل العموميBus Mastering تستعمل هذه الطريقة في التصميم مع البطاقات التي تمتلك تقنية ربط مع الحاسوب من نوع MCA أو النوعEISA بحيث يمكن لبطاقة الشبكة إرسال المعلومات إلى الذاكرة و بالعكس دون حدوث مقاطعة لعمل معالج الحاسوب. تتولى البطاقة عملية التحكم بالناقل العمومي للبيانات بحيث تتم عملية نقل المعلومات مباشرة بين بطاقة الشبكة و ذاكرة الحاسب دون أي تدخل من معالج الحاسوب الشخصي ، حيث يبقى المعالج مهتما بالأعمال الأخرى الموكلة إليه. يعتبر هذا الصنف من بطاقات الربط مع الشبكة من أفضل و أسرع الأنواع لذلك ننصح باختيار هذا النوع من بطاقات الربط مع الشبكة المحلية عند تزويد مخدمات الشبكة بالبطاقات اللازمة. ويتم تركيب بطاقة الشبكة في أحد شقوق توسيع الحاسب الشخصي ، لكن بعض الحواسب النقالة لا تحتوي نموذجا من شقوق توسيع قياسية. هناك بطاقات شبكة خارجية External Cards يمكن وصلها بالحاسب عن طريق بوابة الطابعة المتوازية ، و باستخدام برنامج خاص يصبح المنفذ المتوازي الذي يعمل حسب نمط الإرسال البسيط وحيد الاتجاه Simplex قادرا على العمل حسب النمط ثنائي الاتجاه Full-Duplex. لا تمتلك هذه البطاقات نفس إنتاجية البطاقة الداخلية لربط الحاسب بالشبكة لكنها توفر إمكانية لا بأس بها لوصل الحواسب المحمولة بالشبكة كحواسب محطات عمل للمستثمرين، وخاصة إذا امتلك تقنية منفذ تفرعي يعتمد تقنية السرعة العالية المحسنة Enhanced Parallel Port (EPP) و التي طورتها شركة Zenith في نهاية الثمانينيات. توفر تقنية EPP للمنافذ المتوازية إمكانية نقل المعلومات عبر المنفذ بسرعة تصل إلى مليونين محرف في الثانية 2 megabyte/second مرسلة بشكل متوازي إي ما يعادل 16 مليون خانة ثنائية بالثانية 16 M bite/s. عند شراء بطاقة ربط مع شبكة محلية، يجب أن التأكد من النقاط التالية : • نوع الناقل العمومي المستعمل في الحاسب : ISA,MCA أو EISA. • هل يمكنك استعمال أسلويب السيطرة على الخط الناقل العمومي. • ما هي الأجهزة الأخرى المركبة ضمن الحاسوب التي تأخذ مجموعة من عناوين الذاكرة و ما هي خطوط المقاطعة المنسوبة إليها. • ما هو معدل كمية المعلومات المتوقع تبادله عبر البطاقة.

أ‌- كابلات وصل الشبكة Network Cables لا يمكن لبطاقة الشبكة و نظام التشغيل في الشبكات أن يعملا دون وجود توصيات جيدة النوعية يمكن الاعتماد عليها. عند انتقاء كابلات الشبكة تواجه المصمم مجموعة كبيرة من المواصفات القياسية و الخيارات و عليه أن يحدد أيا منها سيستخدم في بناء شبكته. مع نشوء الشبكات المحلية تم وضع بعض المواصفات لهذه الشبكات من قبل الشركات المصنعة لها و التي اتخذت اسم المنتج دليلا للمعيار بحيث تضمنت كلا منها مواصفات لتوزع الشبكات المحلية و كذلك تحديد مواصفات كابلات التوصيل المستخدمة فيها و الطرق المتبعة لنفاذ المعلومات إلى كابلات الشبكة Access Methods. من هذه المعايير : Token-Ring و Ethernet و ARC net. إلا أنه توجد الآن مجموعة جديدة من المواصفات القياسية للشبكات المحلية تفوقت على المواصفات الموضوعة سابقا ضمن كل نوع من أنواع الشبكات المحلية. سنبين لاحقا المواصفات القياسية لكابلات الشبكة المحلية LAN إضافة إلى استخدام نظام الإرسال اللاسلكي المعتمد حديثا في بناء الشبكة المحلية LAN. سوف نحدد المواصفات المثالية للكابل المستخدم في الشبكة المحلية و التي من خلالها تتم مقارنة مواصفات الكابلات الفعلية المستخدمة حاليا في بناء الشبكات المحلية. الكابل المثالي الواجب اختياره في بناء الشبكة المحلية يجب أن تتوفر فيه الخصائص التالية : • الوثوقية العالية Very Reliable. • سهولة التركيب و التوصيل Easy to install. • أن يشغل حيز مكاني صغير عند التركيب Take up very little space. • أن يوفر سرعة نقل عالية To be able to cope with very high transmission speed. • أن يكون الكابل خال من آثار الضجيج Noise-free. • أن يكون رخيص الثمن Be cheap. • أن يكون آمنا Be very secure. • أن يكون ذو بنية متينة و مرنة Be physically robust and flexible. • يمكن تصنيف وسائط النقل المستخدمة في بناء و توصيل الشبكات المحلية LAN إلى خمسة أنواع ، هي : 1 . الأسلاك المجدولة غير المغلفة Unshielded Twisted Pair (UTP). 2 . الأسلاك المجدولة المغلفة Shielded Twisted Pair (STP). 3 . الكابلات المحورية Coaxial Cables. 4 . كابلات الألياف الضوئية Fiber Optic Cables. 5 . الاتصال اللاسلكي Wireless Connection.

ب‌- الكابلات المحورية Coaxial Cables يتألف الكابل المحوري من سلك نحاسي مركزي يحيطه غلاف خارجي من ضفائر النحاس المنسوج و يمتلك الموصل المركزي و الضفيرة نفس المحور ، و هناك مواد عازلة بلاستيكية تفصل بين الموصلات الداخلية و الخارجية. تغطي الكابل طبقة من المواد العازلة. يقوم الموصل الخارجي بتغليف الموصل الداخلي و يحميه من الإشارات الخارجية كما يقوم بتخفيض إشعاع الإشارات الداخلية. تحدد كل من المادة العازلة المستخدمة في بناء الكابل المحوري و غيرها من العوامل التصميمية للكابل خاصية كهربائية تدعى بالمقاومة الظاهرية Impedance. لا يمكن تقدير المقاومة الظاهرية للكابل المحوري بالنظر إليه و معاينته فقط ، بل تحدد عن طريق الرموز المكتوبة على الغلاف الخارجي. و يتبع تصنيف الكابلات المحورية مخطط تسمية يتألف من أحرف و أرقام مثل : RG-58 أو RG- 62 ، الخ. يستخدم عادة نموذجان من الكابلات المحورية في توصيل الشبكات المحلية يطلق على النوع الأول اسم الكابل المحوري الرفيع Thin Coaxial ، أما الثاني فيطلق عليه اسم الكابل المحوري الثخين Thick Coaxial. يستخدم الكابل المحوري الرفيع ذو المواصفات R G-58 في تصميم شبكات إيثرنت Ethernet ، بينما يستخدم الكابل المحوري الثخين ذو المواصفات R G-62 في شبكات ARC net. لبناء شبكة باستخدام الكابلات المحورية نحتاج إلى موصلات خاصة تثبت في أطراف الكابل تدعى BNC ، و كذلك موصلات تفريغ على شكل حرف T تؤمن اتصال الحواسب في الشبكة ، و لهذه الموصلات ثلاثة أطراف ، طرفان منها تشكل الخط الأفقي لحرف T و الطرف الثالث متعامد عليهما. يتم وصل أحد فروع الكابلات المحورية المنتهية بوصلة BNC و القادم من الحاسب السابق في الشبكة في أحد الأطراف الأفقية ويوصل الطرف الثاني بالكابل الموصل إلى الحاسب التالي في الشبكة ، أما الطرف العامودي من وصلة التفريع فيوصل إلى مدخل بطاقة الربط مع الشبكة الموجودة في الحاسب المراد وصله مع الشبكة المحلية. إن وصل الشبكة المحلية باستخدام الكابلات المحورية يحتاج إلى بعض الخبرة و التدريب على تركيب الموصلات B N C على الكابل المحوري إذ قد يؤدي وجود وصلة واحدة سيئة إلى توقف الشبكة بأكملها عن العمل. يفضل استخدام وصلات جيدة من النوع المطلي بالفضة و ليس بالقصدير ، و يفضل الابتعاد عن استخدام موصلات التفريع الرخيصة والتي لا تتبع المواصفات القياسية. يمكن تمييز الموصلات التي تتبع المقاييس المعيارية و ذلك بالتأكد من وجود رقم المواصفة القياسية على الموصلة. وكذلك الأمر بالنسبة للكابل المحوري حيث تحدد العلامة الموجودة على الكابل الرفيع بأنه يتمتع بالمواصفاتRG-58/A-AU أو أنه متوافق مع المواصفات IEEE802.3 ، وذو ممانعة خط مساوية 50 أوم. أما عند شرائك لكابل محوري ثخين فتأكد من وجود علامة المواصفات القياسية RG-62/A-AU و أنه ذو ممانعة تساوي 50 أوم.

ت‌- الأسلاك المجدولة غير المغلفة Unshielded Twisted Pair يتألف السلك المجدول غير المغلف من أزواج من الأسلاك معزولين عن بعضهما البعض و مجدولين سويا ضمن غلاف عازل. إن عملية الجدل تقوم بتخفيف التشويش الكهربائي بينهما و كمية الضجيج الكهربائي الناتج عن الوسط المحيط الذي تلتقطه هذه الأسلاك. تعتبر الأسلاك المجدولة غير المغلفة رخيصة الثمن ، كما يمكن استعمال الأسلاك المجدولة غير المغلفة والموجودة مسبقا في تصميم البناء كأسلاك هاتفية. تعتمد عادة الأسلاك المجدولة في تصميم الشبكات المحلية ذات التوزع النجمي.

ث‌- الأسلاك المجدولة المغلفة Shielded Twisted Pair تمتلك الأسلاك المجدولة المغلفة صفيحة خارجية من الألمنيوم أو غلافا من النحاس المنسوج مصمم خصيصا لخفض مقدار امتصاص الضجة الكهربائية. لهذا السبب يجمع الكابل المجدول المغلف خصائص الامتصاص التي تتميز بها الكابلات المحورية إضافة إلى خصائص الأسلاك المجدولة. تعتبر الأسلاك المجدولة المغلفة مرتفعة الثمن نوعا ما وتتطلب عملية تركيب خاصة.

ج‌- كابلات الألياف الضوئية Fiber Optic تصنع كابلات الألياف الضوئية من ألياف زجاجية رفيعة محاطة بغلاف من المواد المقوية ، ويعتمد نظام الإرسال بها على تمثيل الإشارات الرقمية بضوء يبث من خلال ديودات مشعة. يتمتع كابل الألياف الضوئية بمزايا كبيرة عن الألياف النحاسية ، إذ أنها لا تتأثر بالتشويش الكهربائي ، كما أن أقطار الكابلات الضوئية صغيرة جدا ، واستطاعتها على حمل كميات ضخمة من المعلومات و بسرعة عالية ، ويمكن استخدامها لنقل المعلومات عبر مسافات طويلة. تقدم الشبكات المحلية المستخدمة للألياف الضوئية حماية جيدة للمعلومات, فالضوء كما هو معلوم يمكن التحكم به بدقة متناهية على عكس الشبكة التي تستخدم الكابلات النحاسية و خاصة المحورية منها. إذ يمكن إجراء عملية تفريغ من الكابل المحوري و قراءة جميع المعلومات المارة عبره ، كما توجد حاليا بعض التقنيات التي تسمح بالتنصت على الخط الناقل النحاسي دون إجراء عملية التفريغ و ذلك لأن الكابلات النحاسية تبث الإشارة بشكلها الكهربائي ذو خصائص الإشعاع الكهراطيسي التي يمكن استغلالها في عملية التنصت و اختلاس المعلومات. أما عند استخدام الألياف الضوئية فيستخدم الضوء لنقل المعلومات ، و إذا تم تعديل كمية الضوء المار عبر الكابل بدقة فإن اقتحام جهاز غريب لتفريغ بعض من هذا الضوء إلى خارج الكابل سيؤدي إلى توقف الوصلة عن العمل. و بذلك تعتبر الألياف الضوئية منيعة ضد عمليات الإقحام و سرقة المعلومات. مع انخفاض أسعار الكابلات الضوئية و توفر الموصلات الحديثة و أدوات الوصل المساعدة أصبحت الألياف الضوئية من أفضل وسائل نقل المعلومات في الشبكات المحلية و خاصة الشبكات ذات التوزع الجغرافي المتباعد والتي تحتاج إلى سرعة نقل للمعلومات عالية.