دليل المراجعة · GKU 5
دليل مراجعة شبكات الحاسب (هندسة الحاسب)
تنقل الشبكة البتات من برنامج إلى آخر عبر وصلات بطيئة وتفقد البيانات ومشتركة. تبني هذه الوحدة أولاً المعمارية: النماذج الطبقية التي تقسّم العمل، والتأخيرات التي تدفعها كل حزمة، والطبقة المادية ووسائطها، وأجهزة الشبكات المحلية والحضرية والواسعة وطبولوجياتها، والشبكات اللاسلكية والمتنقلة التي تضيف الراديو والتداخل والحركة. والجزء الثاني هو البروتوكولات التي تجعلها تعمل: التأطير وكشف الأخطاء على الوصلة، وعنونة IP والتوجيه عبر وصلات كثيرة، وبروتوكولا TCP وUDP بين البرامج، وضبط التدفق والازدحام اللذان يبقيان الشبكة المشتركة صالحة للاستخدام، والأدوات المستخدمة لإدارتها وتأمينها. وأسئلة الاختبار في معظمها حسابات قصيرة — تأخير، أو سعة، أو CRC، أو شبكة فرعية، أو أقصر مسار، أو نافذة — ولذلك يحلّها كل قسم خطوة بخطوة.
مبني على المعيار التخصصي الرسمي لهيئة تقويم التعليم والتدريب لهذا الموضوع: كل موضوع مُدرج وكل مخرج تعلّم، مع المعادلات والأشكال والأمثلة المحلولة. الأقسام الكاملة متاحة للأعضاء في التطبيق.
SKU 5.1 · معمارية الشبكات
أساسيات الشبكات: النماذج الطبقية والتغليف والتأخير
لماذا تُبنى الشبكات في طبقات، والطبقات السبع لنموذج OSI مقابل مكدس TCP/IP ذي الطبقات الخمس، وما تضيفه كل طبقة أثناء نزول الحزمة في المكدس، والتأخيرات الأربعة (الإرسال والانتشار والانتظار والمعالجة) مع حاصل ضرب عرض النطاق في التأخير.
الطبقة المادية: الوسائط وترميز الخط وسعة القناة
ما الذي تفعله الطبقة المادية، وكيف تُقارن الوسائط الموجَّهة (الزوج المجدول والكبل المحوري والليف البصري) بغير الموجَّهة (الراديو والموجات الدقيقة والأقمار الصناعية)، وكيف تصير البتات إشارات (NRZ ومانشستر)، والحدّان على معدل البتات: نايكويست لقناة بلا ضجيج وشانون مع الضجيج، مع ميزانيات الوصلة بالديسيبل.
الشبكات المحلية والحضرية والواسعة: الطبولوجيات والأجهزة والتبديل
كيف تُصنَّف الشبكات بحسب مداها، والطبولوجيات التي تستخدمها ومفاضلاتها، وما يفعله كل من الموزّع والمبدّل والموجّه (نطاقات التصادم ونطاقات البث والشبكات المحلية الافتراضية)، وآلية CSMA/CD في Ethernet والحد الأدنى للإطار، وتبديل الدارات مقابل تبديل الحزم بالتخزين والتمرير.
الشبكات اللاسلكية: Wi-Fi وBluetooth والخلوية والمخصصة
ما الذي يغيّره الراديو مقارنة بالكبل، وكيف تختلف المعماريات اللاسلكية الرئيسية: Wi-Fi بنقاط الوصول وآلية CSMA/CA، وشبكات Bluetooth الصغيرة، والشبكات الخلوية المبنية على إعادة استخدام الترددات، والشبكات المخصصة بلا بنية تحتية؛ مع حسابات فقد المسار في الفضاء الحر وحجم العنقود.
الشبكات المتنقلة: إدارة التنقل والتسليم والطاقة
المشكلات التي تظهر حين يتحرك المستخدم: إيجاد الجهاز المتنقل (إدارة الموقع والاستدعاء)، والإبقاء على جلساته (Mobile IP والوكيلان المنزلي والأجنبي)، وتسليم المكالمة من خلية إلى التالية (التسليم الصلب والناعم والرأسي، والعتبات وهامش التخلف)، وإطالة عمر البطارية (دورات التشغيل وأنماط السكون).
SKU 5.2 · بروتوكولات الشبكات وإدارتها
طبقة ربط البيانات: التأطير وكشف الأخطاء والوصول إلى الوسط وإعادة الإرسال
كيف يُقطَّع سيل البتات إلى إطارات، وكيف تكشف التكافؤية ومجموع الاختبار في الإنترنت وCRC الأخطاء (مع حسابات محلولة)، وكيف تتشارك المحطات وسطاً واحداً (ALOHA وCSMA وتمرير الرمز)، وكيف تستعيد آليات التوقف والانتظار والرجوع N والتكرار الانتقائي الإطارات المفقودة وبأي كفاءة.
بروتوكولات الشبكة والنقل: عنونة IP والتوجيه وTCP وUDP
عنونة IPv4 بالبادئات، والتقسيم إلى شبكات فرعية وVLSM (مع التحقق من كل حساب)، والبروتوكولات المساعدة ARP وDHCP وICMP، والتوجيه بحالة الوصلة مع خوارزمية دايكسترا مقابل التوجيه بمتجه المسافة مع بلمان-فورد، وTCP مقابل UDP، وكيف يُحكم على مناسبة مجموعة بروتوكولات لتطبيق معين.
ضبط التدفق وضبط الازدحام
الفرق بين حماية المستقبِل (ضبط التدفق، والنافذة المعلنة) وحماية الشبكة (ضبط الازدحام)؛ والبدء البطيء وتجنب الازدحام والإعادة السريعة والاستعادة السريعة في TCP متتبعة جولة بجولة؛ وكيف تُقارن Tahoe وReno وCUBIC وBBR وإدارة الطوابير في الموجّهات.
إدارة الشبكات: FCAPS وSNMP وأدوات المراقبة والأمن
ما الذي تغطيه إدارة الشبكات (مجالات FCAPS)، وكيف يعمل مديرو SNMP ووكلاؤه وقواعد MIB وكيف تختلف إصداراته، والأدوات اليومية (ping وtraceroute والتقاط الحزم وتصدير التدفقات وsyslog وإدارة الإعدادات)، والاستطلاع مقابل التنبيهات، وضوابط الأمن الأساسية التي يشغّلها مدير الشبكة.
أدلة أخرى في هندسة الحاسب
- دليل مراجعة معمارية الحاسب وتنظيمهGKU 2 · عدد الأقسام: 10
- دليل مراجعة الدوائر والإلكترونياتGKU 1 · عدد الأقسام: 8
- دليل مراجعة التصميم الرقميGKU 3 · عدد الأقسام: 10
- دليل مراجعة البرمجة والخوارزمياتGKU 9 · عدد الأقسام: 10
- دليل مراجعة هندسة النظم والمشاريعGKU 8 · عدد الأقسام: 6
- دليل مراجعة معالجة الإشاراتGKU 7 · عدد الأقسام: 8
- دليل مراجعة الأنظمة المدمجةGKU 4 · عدد الأقسام: 8
- دليل مراجعة إدارة موارد الأنظمةGKU 6 · عدد الأقسام: 8