تبادل المعلومات والبيانات والرسائل عبر الإنترنت تبدو ظاهرياً بأنها عملية بسيطة . ولكن الحقيقة أنها عملية معقدة فالمعلومة أو الرسالة تجزء الى قطع صغيرة أو كما تسمى رزم . وتوزع هذه الرزم الى الجهات المقصودة والملائمة لها ، ثم تتم عملية تجميع هذه الرزم المفككة وتعاد الينا حتى نتمكن من مشاهدتها بالصورة المتعارف عليها .
البروتوكولات:
هي عبارة عن مجموعة من قوانين والاجراءات التي تنظم عملية الاتصال ومهمتها تحديد هذه القوانين والاجراءات التي تتحكم بالاتصال والتفاعل بين اجهزة الحاسب المختلفة على الشبكة ومن الممكن أن تعمل عدة البروتوكولات مع بعضها البعض لتنفيذ امر معين وتسمى حينئذ حزمة بروتوكولات أو مجموعة بروتوكولات
(Protocol suite) او(protocol stack)
وظيفة البروتوكولات في في الجهاز المرسل:
1- تقسيم البيانات الى رزم.
2- اضافة معلومات العنونة الى رزم.
3- تحضير البيانات للارسال.
وظيفة البروتوكولات في في الجهاز المستقبل:
1- التقاط رزم البيانات من وسط الاتصال.
2- ادخال رزم البيانات الى داخل الحاسب عبر كارت الشبكة.
3- تجميع كل رزم البيانات المرسلة وقراءة معلومات التحكم المضافة الى هذه الرزم.
4- نسخ البيانات من الرزم الى ذاكرة مؤقتة لاعادة تجميعها.
5- تمرير البيانات المعاد تجميعها الى البرامج في صورة مفهومة قابلة للاستخدام .
من أشهر البروتوكولات واكثرها شيوعا:
(Protocol Transmission Control Protocol/Internet)(Tcp/Ip)
)IP) وبروتوكول الانترنت (Tcp) وهما بروتوكول التحكم بالنقل
وهما بروتوكولين منفصلين ليسا (Tcp/Ip)ويعرف هذين بروتوكولين بالشكل
بروتوكول واحد على الرغم انهما يعملان معا بشكل متراص للسماح بأغلب الاتصالات الفعالة.
مميزات برتوكول TCP/IP
ليس تابعا أو مملوكاً من قبل شركة أو جمعية كما أقرت جمعية الإنترنت بكاملها استخدامه.
يوجد فيه العديد من الخدمات لتوصيل أنظمة تشغيل غير متشابهة منها
(Terminal Emulation protocol (TELNET) ,File Transfer Protocol(FTP
والتي تستخدم Application Program Interface(APT)
والذي يجعل للاتصال بين حاسب وأخر لا يعتمد على نظام التشغيل المطبق في أي من الحاسبين
بنية قياسية لا يتعلق بنوع ا لحاسب وتدعم تقنية الخادم والزبون
· إمكانية الدخول للإنترنت وبالتالي الوصول إلى قاعدة بيانات ضخمة حيث يعتبر هذا البروتوكول هو البنية الأساسية لشبكة الإنترنت
طبقــات بــروتـوكــول (TCP/IP)
يتم تقسيم البروتوكول TCP/IP إلى أربع طبقات وهي:-
طبقة الشبكة (Network Interface)
طبقة الـــنـقل (Transport)
طبقة التطـبيقات (Application)
طبقة إنترنت (Internet)
حيث تقابل كل طبقة من هذا النموذج طبقة واحدة أو عدة طبقات من نموذج ( OSI) حيث أن كل طبقة من طبقات TCP/IP
مسؤلة عن الفعاليات الخاصة بالطبقة المقابلة لها في الـ OSI model
إن طبقة الشبكة (network Interface ) مسؤولة عن الاتصال مباشرةً مع الشبكة , حيث تقوم بالتعرف على بنية الشبكة مثل Ethernet أو Token ring
أما طبقة الإنترنت (Internet) فهي مسؤولة عن الاتصال مباشرة مع طبقة الشبكة Network Interface كما إن هذه الطبقة ترتبط بشكل أساسي مع عمليات توجيه وإيصال الرزم (packet) بواسطة برتوكول الإنترنت ( Internet protocol) IP حيث تستخدم جميع البرتوكولات الموجودة في طبقة النقل بروتوكول Ip من أجل إرسال المعطيات وذلك لأن بروتوكول IP يمتلك قواعد عنوان وتوجيه الرزم وتأمين معلومات السرية وتحديد نوع الخدمات المستخدمة .
إن بروتوكولIP لا يعتمد على نوع الربط الموجه (Connection-Based) وبالتالي فهو لا يضمن إرسال الرزم دون ضياع أو ضرر حيث أن هذه المسؤولية تقع على عاتق الطبقات العليا من الـ OSI model مثل طبقة النقل و طبقة التطبيقات .
هناك بروتوكولات أخرى في طبقة Internet :
Internet Control Massaging Protocol (ICMP)
Address Resolution Protocol (ARP)
إن طبقة النقل هي المسؤولة عن تأمين الاتصال بين الحواسيب والتطبيقات وهذا الاتصال يمكن موثوقاً (Connection-based) أو أن يكون غير موثوقاً (nonconnection-based) إن الفارق الرئيسي بينهما هو إمكانية وجود آلية لمراقبة المعطيات وضمان وصولها من المكان المطلوب .
كما أن طبقة التطبيقات (Application) تكون مسؤولة عن جميع النشاطات التي تحدث في طبقة الجلسة (Session) وطبقة التمثيل (Presentation) وطبقة التطبيقات (Application) في الـ OSI Model ويوجد العديد من البروتوكولات من أجل هذه الطبقة :
· Simple Network Management Protocol (SNMP)
· File Transfer Protocol (FTP)
· Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)
يستخدم البروتوكول TCP/IP في الاتصالات الموثوقه بين عدة حواسيب أما البروتوكول User Datagram Protocol (UDP) يستخدم في الاتصالات الغير الموثوقه .
إن البروتوكول TCP/IP لا يتكون من بروتوكولين فقط ولكن يتألف من ستة بروتوكولات هي
· Transmission Control Protocol (TCP)
· User Datagram Protocol (UDP)
· Internet protocol (IP)
· Internet Control Massage Protocol (ICMP)
· Address Resolution Protocol (ARP)
· Internet Group Management Protocol (IGMP)
كيف يعمل البروتوكول
TCP/IP
كلنا يعرف الإنترنت وقد عرفنا البروتوكول TCP/IP الذى يقوم بتفكيك المعلومات الى مجموعة من الرزم ثم الى مجموعة أصغر من الرزم كسلسلة من مفاتيح التبديل تسمى الموجهات . ثم ترسل كل رزمة بشكل فردى عبر الشبكة ، وبعد وصول كل هذه الرزم الى الكمبيوتر المقصود ( المستلم ) ، يعاد تجميعها ودمجها فى شكل موحد ثم إعادة المعلومة بنفس الشكل مفككة الى الكمبيوتر المرسل الذى يقوم مرة أخرى بإعادة تجميعها وعرضها بالصورة المعتادة .
ولعدة إعتبارات فإن حجم كل رزمة من هذه الرزم يجب ألا تتعدى 1500 حرف ويتم تسمية كل رزمة من هذه الرزم التى توضع فى مجلد وتسمى هذه العملية Checksum وهو عبارة عن رقم يستخدمة TCP لكى يحدد ما بداخل هذا المجلد ، ثم تجمع هذه المجلدات فى مجلد آخر يحمل ترويسة مشتملة على معلومات عن اسم المرسل وعنوانه والمكان الذى سيتم إرسال هذا المجلد اليه ومقدار الوقت اللازم للإحتفاظ بهذه الرزم قبل التخلص منها .
وعند إرسال هذه الرزم عبر الإنترنت فإن الخوادم SERVERS تقوم بمراقبة هذه المجلدات والتأكد من عناوينها لتحديد السيرفر التالى الأكثر تفاعلية لإرسال هذا المجلد اليه الذى بدورة يقوم بنفس المهمة كسابقه بما فيها إخيتار أقصر السبل لوصول مجلد المعلومة الى الكمبيوتر المستقبل . ويجب أن نعرف بأن هذه الرزم ترسل عبر عدة سيرفرات حيث تصل غير مرتبة وذلك لأن حركة المرور فى الإنترنت متغيرة على الدوام .
وعند وصول هذه الرزم الى الكمبيوتر المقصود ، يقوم TCP بقراءة كل رزمة لترتيبها وإعادة ضبطها فإذا ما صادف بيانات رزمه غير مكتملة أو تعرضت لتلف أثناء عملية النقل فإنه يهملها ويقوم بطلب إرسال رزمة أخرى مكان الرزمة التالفة .
عند إكتمال كل الرزم يقوم TCP بتجميعها وترتيبها وعرضها علينا بصورتها النهائية
كيفية سير هذه المعلومات
عندما ترسل المعلومات عبر الإنترنت، فإنها في البداية يتم تفكيكها الى رزم صغيرة ، وبروتوكول TCP هو الذى يقوم بهذه العملية . وهذه الرزم ترسل من كمبيوترك الموجود في بيتك أو مكتبك إلى المكان التالي الذي قد يكون شبكة الكمبيوتر المحلية إذا كانت موجودة وإلى الكمبيوتر مزود الخدمة. ومن هناك يتم إرسالها عبر مستويات عديدة من الشبكات وأجهزة الكمبيوتر وخطوط الاتصال قبل وصولها للمكان المطلوب. هذا المكان قد يكون قريبا منك في إحدى المدن أو في مكان ما حول العالم .
إن تشكيلة متنوعة من الأجهزة تقوم بمعالجة هذه الرزم وتوجهها إلى المكان الصحيح. وهذه الأجهزة صممت كي ترسل المعلومات بين الشبكات . من هذه الأجهزة تتكون البنية الأساسية للإنترنت. من هذه الأجهزة خمسة في غاية الأهمية وهي:
1 - الموزعات Hubs
مهمة هذه الأجهزة أنها تربط مجموعات الكمبيوتر بعضها في بعض وتجعل في استطاعة الكمبيوتر أن يتصل ويتفاهم مع الكمبيوتر الآخر وتكوين الشبكات المحلية .
2 - الجسور Bridges
تربط الشبكات المحلية ببعضها البعض وتدع المعلومات المطلوب إرسالها ترسل وتسير من شبكة إلى أخرى بينما تترك المعلومات المحلية للشبكة في مكانها.
3 - البوابات Gateways
هي مشابهة للجسور ولكنها تقوم أيضا بترجمة المعلومات من نوع معين من الشبكات إلى أخرى.
4 - المكررات Repeaters
عندما تسير المعلومات عبر الإنترنت فإنها عادة تقطع مسافات شاسعة وهذا يمكن أن يخلق مشكلة بسبب أن الإشارات الإلكترونية التي تسير يمكن أن تضعف عبر هذه المسافات. ولحل هذه المشكلة فقد استخدمت المكررات على مسافات لتقويتها كلما قطعت مسافات محددة وذلك حتى تبقى الإشارات قوية بدون أن تضعف.
5 - الموجهات Routers
تلعب دورا أساسيا في إدارة حركة المعلومات . إن عملها هو التأكد بأن الرزم تصل دائما إلى المكان المنشود .
حيث تقوم الموجهات بفحص الرزم كي تحدد المكان المراد لها الذهاب إليه . وإذا ما وضعنا في الاعتبار مقدار الازدحام الشديد في حركة الإنترنت فإنها ترسل تلك المعلومات إلى موجه آخر يكون أقرب إلى ذلك المكان النهائي المراد للرزم الوصول إليه.
البروتوكولات:
هي عبارة عن مجموعة من قوانين والاجراءات التي تنظم عملية الاتصال ومهمتها تحديد هذه القوانين والاجراءات التي تتحكم بالاتصال والتفاعل بين اجهزة الحاسب المختلفة على الشبكة ومن الممكن أن تعمل عدة البروتوكولات مع بعضها البعض لتنفيذ امر معين وتسمى حينئذ حزمة بروتوكولات أو مجموعة بروتوكولات
(Protocol suite) او(protocol stack)
وظيفة البروتوكولات في في الجهاز المرسل:
1- تقسيم البيانات الى رزم.
2- اضافة معلومات العنونة الى رزم.
3- تحضير البيانات للارسال.
وظيفة البروتوكولات في في الجهاز المستقبل:
1- التقاط رزم البيانات من وسط الاتصال.
2- ادخال رزم البيانات الى داخل الحاسب عبر كارت الشبكة.
3- تجميع كل رزم البيانات المرسلة وقراءة معلومات التحكم المضافة الى هذه الرزم.
4- نسخ البيانات من الرزم الى ذاكرة مؤقتة لاعادة تجميعها.
5- تمرير البيانات المعاد تجميعها الى البرامج في صورة مفهومة قابلة للاستخدام .
من أشهر البروتوكولات واكثرها شيوعا:
(Protocol Transmission Control Protocol/Internet)(Tcp/Ip)
)IP) وبروتوكول الانترنت (Tcp) وهما بروتوكول التحكم بالنقل
وهما بروتوكولين منفصلين ليسا (Tcp/Ip)ويعرف هذين بروتوكولين بالشكل
بروتوكول واحد على الرغم انهما يعملان معا بشكل متراص للسماح بأغلب الاتصالات الفعالة.
مميزات برتوكول TCP/IP
ليس تابعا أو مملوكاً من قبل شركة أو جمعية كما أقرت جمعية الإنترنت بكاملها استخدامه.
يوجد فيه العديد من الخدمات لتوصيل أنظمة تشغيل غير متشابهة منها
(Terminal Emulation protocol (TELNET) ,File Transfer Protocol(FTP
والتي تستخدم Application Program Interface(APT)
والذي يجعل للاتصال بين حاسب وأخر لا يعتمد على نظام التشغيل المطبق في أي من الحاسبين
بنية قياسية لا يتعلق بنوع ا لحاسب وتدعم تقنية الخادم والزبون
· إمكانية الدخول للإنترنت وبالتالي الوصول إلى قاعدة بيانات ضخمة حيث يعتبر هذا البروتوكول هو البنية الأساسية لشبكة الإنترنت
طبقــات بــروتـوكــول (TCP/IP)
يتم تقسيم البروتوكول TCP/IP إلى أربع طبقات وهي:-
طبقة الشبكة (Network Interface)
طبقة الـــنـقل (Transport)
طبقة التطـبيقات (Application)
طبقة إنترنت (Internet)
حيث تقابل كل طبقة من هذا النموذج طبقة واحدة أو عدة طبقات من نموذج ( OSI) حيث أن كل طبقة من طبقات TCP/IP
مسؤلة عن الفعاليات الخاصة بالطبقة المقابلة لها في الـ OSI model
إن طبقة الشبكة (network Interface ) مسؤولة عن الاتصال مباشرةً مع الشبكة , حيث تقوم بالتعرف على بنية الشبكة مثل Ethernet أو Token ring
أما طبقة الإنترنت (Internet) فهي مسؤولة عن الاتصال مباشرة مع طبقة الشبكة Network Interface كما إن هذه الطبقة ترتبط بشكل أساسي مع عمليات توجيه وإيصال الرزم (packet) بواسطة برتوكول الإنترنت ( Internet protocol) IP حيث تستخدم جميع البرتوكولات الموجودة في طبقة النقل بروتوكول Ip من أجل إرسال المعطيات وذلك لأن بروتوكول IP يمتلك قواعد عنوان وتوجيه الرزم وتأمين معلومات السرية وتحديد نوع الخدمات المستخدمة .
إن بروتوكولIP لا يعتمد على نوع الربط الموجه (Connection-Based) وبالتالي فهو لا يضمن إرسال الرزم دون ضياع أو ضرر حيث أن هذه المسؤولية تقع على عاتق الطبقات العليا من الـ OSI model مثل طبقة النقل و طبقة التطبيقات .
هناك بروتوكولات أخرى في طبقة Internet :
Internet Control Massaging Protocol (ICMP)
Address Resolution Protocol (ARP)
إن طبقة النقل هي المسؤولة عن تأمين الاتصال بين الحواسيب والتطبيقات وهذا الاتصال يمكن موثوقاً (Connection-based) أو أن يكون غير موثوقاً (nonconnection-based) إن الفارق الرئيسي بينهما هو إمكانية وجود آلية لمراقبة المعطيات وضمان وصولها من المكان المطلوب .
كما أن طبقة التطبيقات (Application) تكون مسؤولة عن جميع النشاطات التي تحدث في طبقة الجلسة (Session) وطبقة التمثيل (Presentation) وطبقة التطبيقات (Application) في الـ OSI Model ويوجد العديد من البروتوكولات من أجل هذه الطبقة :
· Simple Network Management Protocol (SNMP)
· File Transfer Protocol (FTP)
· Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)
يستخدم البروتوكول TCP/IP في الاتصالات الموثوقه بين عدة حواسيب أما البروتوكول User Datagram Protocol (UDP) يستخدم في الاتصالات الغير الموثوقه .
إن البروتوكول TCP/IP لا يتكون من بروتوكولين فقط ولكن يتألف من ستة بروتوكولات هي
· Transmission Control Protocol (TCP)
· User Datagram Protocol (UDP)
· Internet protocol (IP)
· Internet Control Massage Protocol (ICMP)
· Address Resolution Protocol (ARP)
· Internet Group Management Protocol (IGMP)
كيف يعمل البروتوكول
TCP/IP
كلنا يعرف الإنترنت وقد عرفنا البروتوكول TCP/IP الذى يقوم بتفكيك المعلومات الى مجموعة من الرزم ثم الى مجموعة أصغر من الرزم كسلسلة من مفاتيح التبديل تسمى الموجهات . ثم ترسل كل رزمة بشكل فردى عبر الشبكة ، وبعد وصول كل هذه الرزم الى الكمبيوتر المقصود ( المستلم ) ، يعاد تجميعها ودمجها فى شكل موحد ثم إعادة المعلومة بنفس الشكل مفككة الى الكمبيوتر المرسل الذى يقوم مرة أخرى بإعادة تجميعها وعرضها بالصورة المعتادة .
ولعدة إعتبارات فإن حجم كل رزمة من هذه الرزم يجب ألا تتعدى 1500 حرف ويتم تسمية كل رزمة من هذه الرزم التى توضع فى مجلد وتسمى هذه العملية Checksum وهو عبارة عن رقم يستخدمة TCP لكى يحدد ما بداخل هذا المجلد ، ثم تجمع هذه المجلدات فى مجلد آخر يحمل ترويسة مشتملة على معلومات عن اسم المرسل وعنوانه والمكان الذى سيتم إرسال هذا المجلد اليه ومقدار الوقت اللازم للإحتفاظ بهذه الرزم قبل التخلص منها .
وعند إرسال هذه الرزم عبر الإنترنت فإن الخوادم SERVERS تقوم بمراقبة هذه المجلدات والتأكد من عناوينها لتحديد السيرفر التالى الأكثر تفاعلية لإرسال هذا المجلد اليه الذى بدورة يقوم بنفس المهمة كسابقه بما فيها إخيتار أقصر السبل لوصول مجلد المعلومة الى الكمبيوتر المستقبل . ويجب أن نعرف بأن هذه الرزم ترسل عبر عدة سيرفرات حيث تصل غير مرتبة وذلك لأن حركة المرور فى الإنترنت متغيرة على الدوام .
وعند وصول هذه الرزم الى الكمبيوتر المقصود ، يقوم TCP بقراءة كل رزمة لترتيبها وإعادة ضبطها فإذا ما صادف بيانات رزمه غير مكتملة أو تعرضت لتلف أثناء عملية النقل فإنه يهملها ويقوم بطلب إرسال رزمة أخرى مكان الرزمة التالفة .
عند إكتمال كل الرزم يقوم TCP بتجميعها وترتيبها وعرضها علينا بصورتها النهائية
كيفية سير هذه المعلومات
عندما ترسل المعلومات عبر الإنترنت، فإنها في البداية يتم تفكيكها الى رزم صغيرة ، وبروتوكول TCP هو الذى يقوم بهذه العملية . وهذه الرزم ترسل من كمبيوترك الموجود في بيتك أو مكتبك إلى المكان التالي الذي قد يكون شبكة الكمبيوتر المحلية إذا كانت موجودة وإلى الكمبيوتر مزود الخدمة. ومن هناك يتم إرسالها عبر مستويات عديدة من الشبكات وأجهزة الكمبيوتر وخطوط الاتصال قبل وصولها للمكان المطلوب. هذا المكان قد يكون قريبا منك في إحدى المدن أو في مكان ما حول العالم .
إن تشكيلة متنوعة من الأجهزة تقوم بمعالجة هذه الرزم وتوجهها إلى المكان الصحيح. وهذه الأجهزة صممت كي ترسل المعلومات بين الشبكات . من هذه الأجهزة تتكون البنية الأساسية للإنترنت. من هذه الأجهزة خمسة في غاية الأهمية وهي:
1 - الموزعات Hubs
مهمة هذه الأجهزة أنها تربط مجموعات الكمبيوتر بعضها في بعض وتجعل في استطاعة الكمبيوتر أن يتصل ويتفاهم مع الكمبيوتر الآخر وتكوين الشبكات المحلية .
2 - الجسور Bridges
تربط الشبكات المحلية ببعضها البعض وتدع المعلومات المطلوب إرسالها ترسل وتسير من شبكة إلى أخرى بينما تترك المعلومات المحلية للشبكة في مكانها.
3 - البوابات Gateways
هي مشابهة للجسور ولكنها تقوم أيضا بترجمة المعلومات من نوع معين من الشبكات إلى أخرى.
4 - المكررات Repeaters
عندما تسير المعلومات عبر الإنترنت فإنها عادة تقطع مسافات شاسعة وهذا يمكن أن يخلق مشكلة بسبب أن الإشارات الإلكترونية التي تسير يمكن أن تضعف عبر هذه المسافات. ولحل هذه المشكلة فقد استخدمت المكررات على مسافات لتقويتها كلما قطعت مسافات محددة وذلك حتى تبقى الإشارات قوية بدون أن تضعف.
5 - الموجهات Routers
تلعب دورا أساسيا في إدارة حركة المعلومات . إن عملها هو التأكد بأن الرزم تصل دائما إلى المكان المنشود .
حيث تقوم الموجهات بفحص الرزم كي تحدد المكان المراد لها الذهاب إليه . وإذا ما وضعنا في الاعتبار مقدار الازدحام الشديد في حركة الإنترنت فإنها ترسل تلك المعلومات إلى موجه آخر يكون أقرب إلى ذلك المكان النهائي المراد للرزم الوصول إليه.
