مقدمة قصيرة في شبكات الكمبيوتر(2):أنماط الإرسال ووسائطُ الاتّصال الموج

في هذا الجزء من السلسلة سنتعرّف على أنماط الإرسال و وسائط الاتّصال الموجّهة، يمكنُك الإطّلاع على المَقالِ السّابق من السّلسلة من هنا.

أنماط الارسال

نعنِي بنمط الإرسال (Transmission Mode) الآلية التي تنتَقل بهَا البيانات من جهازٍ لآخر على الشّبكة، ويدعَى أيضًا نمط الاتصال، تُحدّد أنماطُ الإرسال اتّجاه تدفّق البيانات:

– النّمط العادي Simplex mode : في هذا النّمط تسيرُ البيانات فقط في اتّجاهٍ واحد، لا يمكن إرسال بياناتٍ إلى المُرسل، يُستعمل هذا النّمط في أنظمة التحكّم دونَ انتظار أيّ ردود. من بين أمثلة النّمط العادي السمّاعات أو مكبّرات الصوت، البثّ التليفزيوني، الريموت، لوحة المفاتيح.

-النمط مزدوج الاتجاه Half Duplex : في هذا النّمط يتمّ إرسال البيانات في كلاَ اتّجاهَي وسيط الإرسال لكن ليسَ في نفس الوقت. كَمِثال، في شبكةٍ محلّية (LAN) باستعمال تكنولوجيا تعتمدُ على نمط إرسال مزدوج الاتّجاه، يقومُ جهازٌ ما بإرسالِ بياناتٍ على خطّ الاتّصال ويستقبلُ بياناتٍ أخرى مباشرةً على نفسِ الخطّ لكن، لذلك يُدعى هذا النمط مزدوج الاتجاه، مثلَ أجهزة الاستقبال اللاّسلكية .Walkie-Talkie-النمط مزدوج الاتجاه الكامل Full Duplex : في الأنظمة التي تعتمدُ على هذا النّمط تُرسلُ البيانات في كلاَ الاتّجاهين في نفسِ الوقت، مثلٌ عن هاتِه الأنظمة شبكَاتُ الهاتف، يكُون الاتّصال فيها بينَ شخصين يمكنُهما التكلّم والاستماعُ في الوقتِ ذاته. في هاتِه الأنظمة يمكن اعتمادُ خطّي اتّصال أحدُهما للإرسال والآخر للاستقبال.

وسائط الاتصال

في مجالِ الاتّصالات، يُعرّفُ وسيط الاتّصال على أنّه الطّريق الفيزيائي الّذي تمرّ به البيانات بينَ المُرسل والمُستقبِل. تنتقلُ البيَانات على شكلِ إشارات، كهربائيّة : تيار كهربائي، كهرومغناطيسيّة : طاقة كهرومغناطيسيّة ذات تردّدات مختلفة. هاته الإشارات يمكنُها أن تنتقل عبر أسلاكٍ نحاسية، أليافٍ بصريّة، الهواء، الماء وحتّى الفراغ. تختلفُ خصائصُ وسائط الاتّصال من حيث عرض النّطاق (Bandwidth)، التّكلفة، سهولة التّركيب والصيانة، وتُدعى أيضًا بقنوات الاتّصال (Communication Channel)

تصنّف وسائط الاتّصال إلى وسائط موجّهة (Guided) وتدعى بالمحدُودة أيضًا (Bounded) وأخرى غير موجّهة (Unguided) / غير محدودة (Unbounded).

1- وسائط الاتّصال الموجّهة/المحدودة

وسائط الاتّصال الموجّهة يُقصد بها الوسائط السّلكية، تكونُ ملموسة أو لها وجود فيزيائي منظور، ويكونُ لها عادةً انتشارٌ جغرافي محدود. لكن تتميّز بخصائص منها سرعة نقل البيانات والأمان.

1.1- الكيبل المحوري Coaxial Cable

اختُرع في عام 1880، يُدعَى بالـكيبل ” المحوري ” لأنّه يتكوّن من ناقِلين متوازيَين. النّاقل الدّاخلي يكونُ عادة من النّحاس محاطٍ بعازلٍ غيرِ موصّل للكهرباء، هذا العازلُ بدورِه مُحاط بالنّاقل الخارجي الّذي يضمن عزلَ النّاقل الدّاخلي عن أي إشاراتٍ كهرومغناطيسية التّي يمكن أن تقوم بتشويش الإشارات التي تنتقل عبرَه. يستعمل الكيبل المحوري في شبكاتِ الهاتف، وشبكات التليفزيون المنزليّة وشبكات الكمبيوتر المحلّية (LAN). من مميزّاته أنّه يمكنه استيعاب عرض نطاق كبير (Bandwidth)، يمكن استعماله لتغطية مسافاتٍ كبيرة في شبكات الهاتف، سرعة تدفق بيانات تصل لـ 10Mbps،منيع ضدّ الضّجيج (Noise).

2.1-الكيبل المُزدوج المُجدول Twisted Pair Cable

هذا الكيبل هو الأكثر استعمالا والأرخص من بين الأنواع الأخرى، خفيف ويمكن تركيبه بسهولة ويدعم العديد من أنواع الشّبكات. يتكوّن الكيبل المزدوج من ناقلين (عادة من النّحاس)، كلّ منهما معزول بواسطة غلاف بلاستيكي وملفوفان مع بعضهما، أحدُهما يستعمل لنقل الإشارة والآخر كمسلكٍ أرضي. هناكَ نوعَان من هذا الكيبل : الكيبل المزدوج المجدول غير المحمي ( Unshielded Twisted Pair : UTP)،هذا النّوع أكثر استعمالا في مجال الاتّصالات، يتكوّن من زوجين أو أربعة أزواج من الأسلاك المجدولة. الكيبل الذي يحتوي زوجين من الأسلاك يُستعمل مع وصلة RJ-11 والآخر مع وصلة .RJ-45 والكيبل المزدوج المجدول المحمي ( Shielded Twisted Pair : STP) يحتوي صفائح معدنية تغطي الأسلاك المجدولة لمنع التداخلات الكهرومغناطيسية لذلك هو مُكلّف أكثر من النّوع غير المحمّي.

يُستعمل الكيبل المجدول المزدوج في خطوط الهاتف وشبكات DSL والشّبكات المحلّية (LAN).

3.1- الألياف البصرية Fiber Optic cables

تتكوّن كيبلات الألياف البصرية من جديلات زجاجية أو بلاستيكية محاطة بزجاج أو بلاستيك أقلّ كثافة، يحتوي الكيبل الواحد من جديلتين حتّى المئات منها، كلّ منها أقلّ من سمك الشعرة بعشرِ مرّات ويمكنها أن تنقل حوالي 25.000 مكالمة هاتفية، لذلك يستطيع كيبل واحد نقل ملايين المكالمات والبيانات عبرَ مسافات كبيرة بأداءٍ عالٍ جدّا. مقارنة بالأنواع الأخرى من الكيبلات، يوفّر اللّيف البصري عرضَ نطاقٍ واسع جدّا (Bandwidth) وسعة كبيرة (Capacity). تستغلّ الأليافُ البصرية خصائص انعكاس الضّوء في نقل البيانات، تُنقل الإشارات عبرَ نبَضاتٍ ضوئيّة مولّدة من اللّيزر أو من ديود باعث للضوء (LED).