شبكة واسعة النطاق

📅 آخر تحديث: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٣١ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة

شبكة محلية (LAN) متصلة بشبكة واسعة (WAN)

الشبكة واسعة النطاق ( WAN ) هي شبكة اتصالات تمتد على مساحة جغرافية واسعة. وغالبًا ما يتم إنشاء الشبكات واسعة النطاق باستخدام دوائر اتصالات مؤجرة . [ 1 ]

تستخدم الشركات، وكذلك المدارس والهيئات الحكومية، شبكات واسعة النطاق (WAN) لنقل البيانات إلى الموظفين والطلاب والعملاء والمشترين والموردين من مواقع مختلفة حول العالم. وباختصار، يُمكّن هذا النمط من الاتصالات الشركات من أداء مهامها اليومية بكفاءة بغض النظر عن موقعها. ويمكن اعتبار الإنترنت شبكة واسعة النطاق (WAN). [ 2 ] مع ذلك، فإن العديد من شبكات WAN تُبنى خصيصًا لمنظمة معينة وتكون خاصة. ويمكن التمييز بين شبكات WAN وشبكات LAN، حيث تشير الأخيرة إلى شبكات متقاربة جغرافيًا.

خيارات التصميم

يُعرّف مصطلح WAN في الكتب الدراسية بأنه شبكة حاسوبية تمتد عبر مناطق أو دول أو حتى العالم بأسره. [ 3 ] [ 4 ] ومع ذلك، من حيث تطبيق بروتوكولات ومفاهيم الاتصال ، قد يكون من الأنسب النظر إلى شبكات WAN على أنها تقنيات شبكات حاسوبية تُستخدم لنقل البيانات عبر مسافات طويلة، وبين شبكات مختلفة. وينبع هذا التمييز من حقيقة أن تقنيات الشبكات المحلية الشائعة (LAN) التي تعمل في الطبقات الدنيا من نموذج OSI (مثل أنواع الإيثرنت أو الواي فاي ) غالبًا ما تكون مصممة للشبكات القريبة جغرافيًا، وبالتالي لا يمكنها نقل البيانات عبر عشرات أو مئات أو حتى آلاف الأميال أو الكيلومترات.

تُستخدم الشبكات الواسعة (WANs) لربط الشبكات المحلية (LANs) وأنواع الشبكات الأخرى، مما يُمكّن المستخدمين وأجهزة الكمبيوتر في موقع ما من التواصل مع المستخدمين وأجهزة الكمبيوتر في مواقع أخرى. تُنشأ العديد من الشبكات الواسعة (WANs) خصيصًا لمنظمة معينة وتكون خاصة. بينما تُنشئ شركات تزويد خدمة الإنترنت شبكات أخرى ، توفر اتصالات من الشبكة المحلية (LAN) للمنظمة إلى الإنترنت.

غالبًا ما تُبنى شبكات WAN باستخدام خطوط مؤجرة . في كل طرف من أطراف الخط المؤجر، يربط جهاز توجيه الشبكة المحلية (LAN) من جهة بجهاز توجيه آخر داخل الشبكة المحلية من الجهة الأخرى. ونظرًا لارتفاع تكلفة الخطوط المؤجرة، يُمكن إنشاء شبكات WAN باستخدام تقنيات تبديل الدوائر أو تبديل الحزم الأقل تكلفة. توفر بروتوكولات الشبكة ، بما في ذلك TCP/IP ، وظائف النقل والعنونة. ويستخدم مزودو الخدمة بروتوكولات مثل Packet over SONET/SDH و MPLS و ATM و Frame Relay لتوفير الروابط المستخدمة في شبكات WAN. كما يُمكن إنشاء شبكة WAN باستخدام الإيثرنت . [ 5 ]

يمكن تقسيم البحث الأكاديمي في الشبكات واسعة النطاق إلى ثلاثة مجالات: النماذج الرياضية ، ومحاكاة الشبكة ، ومحاكاة الشبكة .

يتم تحقيق تحسينات الأداء أحيانًا من خلال خدمات الملفات واسعة النطاق أو تحسين شبكة WAN .

الشبكات الخاصة

من بين ما يقارب أربعة مليارات عنوان مُعرّفة في بروتوكول IPv4، يُخصّص حوالي 18 مليون عنوان ضمن ثلاثة نطاقات للاستخدام في الشبكات الخاصة . لا يمكن توجيه الحزم المُعنونة في هذه النطاقات على الإنترنت العام؛ إذ تتجاهلها جميع أجهزة التوجيه العامة. لذلك، لا تستطيع الأجهزة الخاصة التواصل مباشرةً مع الشبكات العامة، بل تتطلب ترجمة عناوين الشبكة عند بوابة التوجيه لهذا الغرض.

نطاقات شبكة IPv4 الخاصة المحجوزة [ 6 ]
اسمكتلة CIDRنطاق العناوينعدد العناوينوصف كلاسيكي قديم
كتلة 24 بت10.0.0.0/810.0.0.0 – 10.255.255.25516 777 216فئة واحدة أ.
كتلة 20 بت172.16.0.0/12172.16.0.0 – 172.31.255.2551048576​​مجموعة متصلة من 16 مبنى من الفئة ب.
كتلة 16 بت192.168.0.0/16192.168.0.0 – 192.168.255.25565 536مجموعة متصلة من 256 مبنى من الفئة ج.

بما أن شبكتين خاصتين، مثلاً فرعين لمكتبين، لا يمكنهما التواصل مباشرةً عبر الإنترنت العام، فلا بد من ربطهما عبر الإنترنت باستخدام شبكة افتراضية خاصة (VPN) أو أي نوع آخر من أنفاق بروتوكول الإنترنت (IP ) التي تغلف الحزم، بما في ذلك رؤوسها التي تحتوي على العناوين الخاصة، لنقلها عبر الشبكة العامة. إضافةً إلى ذلك، يمكن تشفير الحزم المغلفة لتأمين بياناتها.

تقنية الاتصال

تتوفر العديد من التقنيات لربط الشبكات واسعة النطاق. ومن الأمثلة على ذلك خطوط الهاتف ذات التحويل الدائري ، ونقل الموجات الراديوية ، والألياف الضوئية . وقد ساهمت التطورات الجديدة في زيادة معدلات النقل بشكل متواصل. في حوالي عام 1960 ،كانت سرعة 110 بت/ثانية  هي السرعة المعتادة على أطراف شبكة WAN، بينما كانت سرعات 56 أو 64 كيلوبت/ثانية تُعتبر سريعة على خطوط الشبكة الأساسية. أما اليوم، فتتصل المنازل بالإنترنت عبر الاتصال الهاتفي ، أو خط المشترك الرقمي غير المتماثل (ADSL)، أو الكابل ، أو WiMAX ، أو شبكة الهاتف المحمول ، أو الألياف الضوئية . وتتراوح السرعات المتاحة حاليًا من 28.8 كيلوبت/ثانية عبر مودم 28K عبر اتصال الهاتف، إلى سرعات تصل إلى 100 جيجابت/ثانية باستخدام إيثرنت 100 جيجابت .

تم استخدام تقنيات الاتصالات والشبكات التالية لتنفيذ شبكات WAN.

أجرت شركة AT&T تجارب في عام 2017 لاستخدام شبكة إيثرنت بسرعة 400 جيجابت في الأعمال التجارية . [ 8 ] تمكن الباحثون روبرت ماهر، وأليكس ألفارادو، ودومانيتش لافيري، وبولينا بايفيل من جامعة كوليدج لندن من زيادة سرعات الشبكة إلى 1.125 تيرابت في الثانية. [ 9 ] طور كريستوس سانتيس، وطالب الدراسات العليا سكوت ستيجر، وأمنون ياريف، ومارتن وإيلين سامرفيلد ليزرًا جديدًا يُحتمل أن يُضاعف سرعات النقل أربع مرات باستخدام الألياف الضوئية. [ 10 ]

انظر أيضاً

مراجع

  1. ↑ ميتشل، برادلي. "ما هي الشبكة واسعة النطاق (WAN)؟" . لايف واير . مؤرشف من الأصل بتاريخ 12 يونيو 2018. تم الاطلاع عليه بتاريخ 21 أبريل 2017 .
  2. ↑ غروث، ديفيد؛ سكاندلر، توبي (2005). دليل دراسة Network+، الطبعة الرابعة . شركة سايبكس. ISBN 0-7821-4406-3.
  3. ↑ فوروزان، بهروز (17 فبراير 2012). اتصالات البيانات والشبكات . ماكجرو هيل. ص 14. ISBN  978-0-07-337622-6.
  4. ^ تشانغ، يان؛ الأنصاري، نيروان؛ وو، مينجكوان؛ يو ، هيذر (2011/10/13). “حول تحسين شبكة المنطقة الواسعة”. استطلاعات IEEE للاتصالات والبرامج التعليمية . 14 (4): 1090-1113 . سايتسيركس 10.1.1.459.4653 . دوى : 10.1109/SURV.2011.092311.00071 . ISSN 1553-877X . S2CID 18060 .   
  5. ↑ دليل شهادة CCNA Data Center DCICN 640-911 الرسمي . منشورات سيسكو. 14 نوفمبر 2014. ISBN 978-0-13-378782-5.
  6. ↑ ي. ريختر؛ ب. موسكوفيتز؛ د. كارينبيرغ؛ ج. ج. دي غروت؛ إ. لير (فبراير 1996). تخصيص العناوين للشبكات الخاصة . مجموعة عمل الشبكة IETF . doi : 10.17487/RFC1918 . BCP 5. RFC 1918 .
  7. 1 2 3 4 "اختيار تقنية WAN (1.2) > مفاهيم WAN | Cisco Press" .
  8. ↑ «أكملت شركة AT&T اختبارات رائدة في مجال إيثرنت بسرعة 400 جيجابت، واضعةً بذلك مخططًا مستقبليًا للشبكة لمزودي الخدمات والشركات» . www.att.com . 8 سبتمبر 2017. مؤرشف من الأصل في 5 يناير 2022. تم الاطلاع عليه في 20 أغسطس 2018 .
  9. ↑ ماهر، روبرت؛ ألفارادو، أليكس؛ لافيري، دومانيك؛ بايفيل، بولينا (11 فبراير 2016). "زيادة معدلات نقل المعلومات في الاتصالات الضوئية عبر التضمين المشفر: دراسة لأداء جهاز الإرسال والاستقبال" . التقارير العلمية . 6 (1) 21278. Bibcode : 2016NatSR...621278M . doi : 10.1038/srep21278 . PMC 4750034. PMID 26864633 .  
  10. ↑ "ليزر جديد لإنترنت أسرع - معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا" . معهد كاليفورنيا للتكنولوجيا. ١٩ فبراير ٢٠١٤. مؤرشف من الأصل في ١١ مايو ٢٠١٧. تم الاطلاع عليه في ٥ فبراير ٢٠١٧ .