Lecture 1 - Introduction
Network Classification (تصنيف الشبكات)
ليه بنصنف الشبكات؟
- تحدّيين رئيسيين خلّونا نحتاج التصنيف ده:
- ا Large Set of Devices — عدد الأجهزة الكبير محتاج طرق عشان ننظمه
- ا Devices Too Far Apart — المسافات البعيدة محتاجة تقنيات مختلفة عشان نربط الأجهزة ببعض
أنواع الشبكات حسب المساحة:
| النوع | ا Range | شرحه |
|---|---|---|
| PAN (Personal Area Network) | ~10 meters | شبكة شخصية (Bluetooth بين الموبايل والسماعة مثلًا) |
| LAN (Local Area Network) | ~100m - building | شبكة محلية (بيت، مكتب، جامعة) |
| MAN (Metropolitan Area Network) | City-wide | شبكة على مستوى مدينة (WiMAX مثلًا) |
| WAN (Wide Area Network) | Country/World | شبكة واسعة (الإنترنت نفسه) |
LAN (Local Area Network) — الشبكة المحلية
- بتدعم small geographical area (بيت، مكتب، حرم جامعي)
- مملوكة لنفس المنظمة اللي بتمتلك الأجهزة المتصلة
- معدلات نقل بيانات (bandwidth) عالية جدًا مقارنة بـ WAN
- كانت في الأصل broadcast systems (البيانات تروح لكل الأجهزة والجهاز المعني بس هو اللي يستلمها)
- دلوقتي بقى فيه switched systems و ATM
LAN Topologies (أشكال الشبكات المحلية):
- بتحدد ازاي الأجهزة مترتبة ومتصلة في الشبكة
- أشهرها: Bus, Star, Ring, Mesh, Tree
LAN Communication:
- ا Broadcast: البيانات تروح لكل الأجهزة
- ا Multicast: البيانات تروح لمجموعة معينة
- ا Unicast: البيانات تروح لجهاز واحد
- ا Half-duplex: جهاز واحد بس يقدر يبعت في المرة الواحدة
- ا Full-duplex: الأجهزة تقدر تبعت وتستقبل في نفس الوقت
CSMA/CD (Wired — Collision Detection):
- بيستخدم في الشبكات السلكية
- الجهاز بيحس إن القناة فاضية قبل ما يبعت
- لو حصل collision -> الجهاز بيكتشفه ويرجع تاني بعد وقت عشوائي
CSMA/CDمفصل في محاضرة Wireless Networks
CSMA/CA (Wireless — Collision Avoidance):
- بيستخدم في الشبكات اللاسلكية (Wi-Fi)
- الجهاز بيستنى لغاية ما القناة تفضى قبل ما يبعت — بيتجنب الـ collision مش بيكتشفه
CSMA/CAمفصل في محاضرة Wireless Networks
MAN (Metropolitan Area Network)
- Middle between LAN and WAN
- تغطي منطقة كبيرة زي مدينة كاملة
- ممكن تكون Private أو Public
- بتدعم high speed على مساحة كبيرة
- مثال: WiMAX (IEEE 802.16)
WAN (Wide Area Network)
- بتدعم large geographical area
- بتوصل الـ LANs ببعضها عبر مسافات كبيرة (بين مدن، دول، قارات)
- بتستخدم common carrier circuits (شركات الاتصالات) — مش مملوكة لنفس المنظمة
- غالبًا بطيئة مقارنة بـ LAN (الروابط بتاعة WAN أبطأ)
- بتتعامل مع multiple service providers
تقنيات WAN البديلة:
| التقنية | شرحها |
|---|---|
| Circuit Switching | بيعمل circuit مخصص طول فترة الاتصال (زي التليفون القديم — الخط محجوز) |
| Packet Switching | البيانات بتتقطع packets وكل packet ياخد route مختلف (زي الإنترنت) |
| Frame Relay | تقنية packet-switched أسرع للـ WAN (أقدم نوعًا ما) |
| ATM (Asynchronous Transfer Mode) | تقنية بتقسّم البيانات لـ cells ثابتة الحجم عشان السرعة — اتحط مع الـ switched systems في الـ LANs الحديثة |
Network Reliable Architecture
- ا Fault Tolerance: قدرة الشبكة إنها تفضل شغالة حتى لو حصل عطل في جزء منها (زي الـ redundant links)
- ا Scalability: الشبكة تقدر تكبر وتستوعب أجهزة زيادة من غير مشاكل
- ا Quality of Service (QoS): بندي priority لبعض أنواع البيانات (زي VoIP أو video)
- ا Security: حماية البيانات والتحكم في الدخول للشبكة
Classification By Scale vs Transmission
- By Scale: PAN < LAN < MAN < WAN < SAN
- By Transmission:
- Guided (Wired): Twisted Pair, Coaxial, Fiber
- Unguided (Wireless): Radio, Microwave, Infrared
تفاصيل Transmission Media في محاضرة منفصلة
الخلاصة
- الشبكات بتتصنف حسب المساحة و طريقة النقل
- ا LAN سريعة و ownership واحد — WAN أبطأ ومقدّمة من service providers
- ا CSMA/CD للـ wired و CSMA/CA للـ wireless
- ا Topologies بتحدد شكل الشبكة — Switching techniques بتحدد ازاي البيانات بتتنقل