شرح صفوف ومحتوى الفقرة
بروتوكول من نقطة إلى نقطة Point-to-Point Protocol:
ويعرف اختصارًا بـ PPP، وهو يقوم بإنشاء اتصال مباشر بين نقطتين محددتين [جهازين من أجهزة الشبكة] عن طريق إنشاء رابط بين هاتين النقطتين، ويقدم وسيلة لتغليف عدة بروتوكولات وإعداد وصلة من نقطة إلى نقطة؛ ولا يضمن وحده الاستجابة الفورية أو سرية البيانات.
تتابع الإطارات Frame Relay:
يقوم هذا البروتوكول بنقل البيانات بسرعة عالية على شكل إطارات عن طريق تقسيم البيانات إلى أطر، ثم إرسالها عبر الشبكة من نقطة الانطلاق إلى نقطة الاستقبال، وعند وصول هذه الأطر عند الجهاز المستقبل يتم تجميع تلك الأطر مرة أخرى للحصول على البيانات الأصلية.
نمط النقل غير المتزامن Asynchronous Transfer Mode:
ويعرف اختصارًا بـ ATM، وهو يستخدم لنقل البيانات على شكل خلايا صغيرة حجمها ثابت 53 بايت ثم إعادة تجميعها مرة أخرى للحصول على البيانات الأصلية، ونظرًا لصغر حجم الخلايا فإنها تصل إلى جهاز المستقبل بسرعة كبيرة لذا يستخدم هذا البروتوكول عادةً في التطبيقات التي تحتاج إلى مزامنة جيدة مثل: البث المباشر عبر الانترنت، ولكن انخفض استخدام هذا البروتوكول نظرًا لتقدم بعض التقنيات الأخرى مثل MPLS والتي تقدم نفس المزايا بالإضافة لمزايا أخرى أفضل.
التبديل متعدد البروتوكولات Multiprotocol Label Switching:
ويعرف اختصارًا بـ MPLS، وهو يضيف ملصق Label لكل حزمة بيانات يتم نقلها عبر الشبكة، وهذا الملصق عبارة عن رقم يقوم بتعريف تلك الحزمة وهو يساعد في توجيه البيانات بشكل أسرع، فبدلًا من فحص طريق الوجهة باستمرار يتم النظر فقط إلى الملصق لتحديد الوجهة التالية مما يزيد من سرعة نقل البيانات.
بروتوكول اكس.25 أو X.25:
بروتوكول X.25 هو بروتوكول يستخدم لنقل البيانات عبر الشبكات الواسعة، فعند إرسال البيانات عبر الشبكة باستخدام بروتوكول X.25 يتم تقسيم البيانات إلى حزم صغيرة، وإضافة عنوان لكل حزمة بيانات يدل على مصدرها ووجهتها، وهذا يساعد في توجيه الحزم ويضمن وصولها بشكل صحيح، وإن حدث مشكلة في إحدى الحزم يقوم البروتوكول بإعادة إرسال تلك الحزمة حتى تصل بشكل صحيح، ولكن مع تطور بروتوكولات الشبكات تم استبداله ببروتوكولات أحدث مثل TCP/IP.
الشبكات الضوئية المتزامنة والتسلسل الهرمي الرقمي المتزامن [SONET/SDH] Synchronous Optical Networking/Synchronous Digital Hierarchy:
تقوم هذه البروتوكولات بنقل كميات ضخمة من البيانات عبر مسافات طويلة بسرعة كبيرة جدًا باستخدام الألياف الضوئية، وتعمل عن طريق نقل البيانات في حزم زمنية ثابتة تعرف بالإطارات frames، ويتم تنظيم هذه البيانات في تسلسلات هرمية لسهولة عملية التحكم والإدارة، كما تعتمد بروتوكولات SONET/SDH على مبدأ التزامن أي أن جميع الإشارات تكون منسقة بواسطة مصدر زمني واحد أو مركزي لضمان الثبات والدقة؛ مما يزيد من كفاءة نقل البيانات عبر الشبكات الواسعة.
فمثلًا: عند إرسال مقطع فيديو عبر الانترنت، فإن المقطع يتم تقسيمه إلى أجزاء أصغر وتعبأ هذه الأجزاء في إطارات على شكل قطار واحد، ثم يسير هذا القطار في مسار من الألياف الضوئية بتنسيق زمني دقيق حتى لا يحدث أي تعارض أو تأخير، وعند وصوله إلى الجهاز المستقبل يتم إعادة تجميع الأجزاء وتقديم المقطع في شكله الأصلي.
بروتوكول البوابة الحدودية [BGP] Border Gateway Protocol:
يقوم هذا البروتوكول بتحديد أفضل المسارات لنقل البيانات خلالها، فهو المسئول عن اتخاذ قرارات توجيه البيانات بناءً على السياسات الخاصة بكل كيان وبناءً على عدة عوامل أخرى، مثل: سمات مثل LOCAL_PREF وAS_PATH وMED وسياسة المشغّل. لا يقيس BGP ازدحام المسار أو سرعته آنيًا لاختيار أسرع اتصال، ويتميز هذا البروتوكول بقدرته على التعامل مع الشبكات الضخمة والمعقدة فهو يستطيع التعامل مع عدد كبير من الشبكات المختلفة.
بروتوكول التوجيه الداخلي المحسن [EIGRP] Enhanced Interior Gateway Routing Protocol:
يمكن نقل البيانات بين أجهزة الشبكة عبر مسارات متعددة، والتي يمكن أن تختلف في الطول من حيث عدد القفزات أو الوقت حسب ازدحام البيانات في هذه المسارات. يُعد بروتوكول EIGRP وسيلة متقدمة لنقل البيانات بكفاءة بين هذه الأجهزة، إذ يعتمد هذا البروتوكول على تقنيات متطورة لحساب أسرع وأفضل مسار لنقل البيانات باستخدام معايير دقيقة. يتميز بروتوكول EIGRP بسرعته في اكتشاف التغييرات في الشبكة، مثل إضافة أو إزالة أجهزة وتغيّر حالة الاتصال، كما يقوم بتحديث جداول التوجيه بشكل سريع لضمان أن كل جهاز في الشبكة يعرف أفضل الطرق الممكنة لنقل البيانات.
بروتوكول فتح المسار الأقصر أولًا Open Shortest Path First:
هو أحد البروتوكولات التي تستخدم في توجيه البيانات عبر الشبكات وهو يقوم بتحديد المسار الأقصر من حيث التكلفة والأكثر كفاءة لنقل البيانات عبر الشبكة من جهاز الإرسال إلى جهاز الاستقبال وهو يعتمد على بعض العوامل، مثل: سرعة الاتصال وعرض النطاق الترددي، ويستخدم غالبًا داخل شبكات الكيان الواحد مثل الشركة أو الجامعة.
بروتوكول أمن الانترنت Internet Protocol Security [IPsec]:
هو عبارة عن مجموعة من البروتوكولات التي تستخدم في تأمين الاتصالات عبر الشبكات الواسعة مثل الانترنت حيث يهدف IPsec إلى حماية البيانات الحساسة والمعلومات الهامة، وهو يقوم بتشفير البيانات التي يتم إرسالها عبر الشبكة، والتحقق من هوية الأجهزة المشاركة في الاتصال، وضمان سلامة البيانات من التعديل غير المصرح به، فهو يستخدم لضمان نقل البيانات بشكل آمن وسري بين الأجهزة المتصلة.
بروتوكول الأنفاق من الطبقة الثانية [L2TP] Layer 2 Tunneling Protocol:
يستخدم هذا البروتوكول لإنشاء نفق افتراضي بين جهازين لنقل البيانات عبر أي شبكة عامة [مثل الانترنت أو أي شبكة عامة أخرى] بشكل آمن، ويتكامل L2TP غالبًا مع بروتوكول IPSec لضمان تشفير البيانات وحمايتها، وهكذا يمكن استخدام تلك الأنفاق لتوصيل شبكتين خاصتين عبر الانترنت باستخدام L2TP/IPsec وتشفير البيانات عند مرورها عبر الشبكة ثم فك التشفير عند الوصول للجهاز المستقبل؛ مما يساعد على حماية البيانات وفق إعدادات IPsec؛ ولا يضمن انعدام جميع المخاطر.
خدمة الشبكة المحلية الخاصة الافتراضية [VPLS] Virtual Private LAN Service:
يتيح هذا البروتوكول إنشاء شبكات محلية افتراضية Virtual LANs عبر الشبكة الواسعة وأن تشعر جميع الأجهزة الموجودة في الشبكة الواسعة كأنها في نفس الشبكة المحلية؛ مما يسهل اتصال الأجهزة ونقل البيانات بين المواقع المختلفة دون الحاجة لبنية تحتية معقدة.
بروتوكول التحكم في الإرسال/بروتوكول الانترنت [TCP/IP] Transmission Control Protocol/Internet Protocol:
يعتبر TCP/IPهو الأساس لعمليات الاتصال عبر الشبكات حيث يستخدم لتحديد كيفية تقسيم البيانات إلى حزم ومعالجتها وإرسالها عبر الشبكة وتجميعها والتأكد من وصولها بشكل صحيح إلى الوجهة المطلوبة.
يوجد العديد من البروتوكولات الأخرى التي تستخدم في شبكات WAN، ولكن هذه البروتوكولات هي الأكثر أهمية وشهرةمع العلم أن هنالك بروتوكولات أخرى قد تكون ذات أهمية في حالات خاصة.
ويعرف اختصارًا بـ PPP، وهو يقوم بإنشاء اتصال مباشر بين نقطتين محددتين [جهازين من أجهزة الشبكة] عن طريق إنشاء رابط بين هاتين النقطتين، ويقدم وسيلة لتغليف عدة بروتوكولات وإعداد وصلة من نقطة إلى نقطة؛ ولا يضمن وحده الاستجابة الفورية أو سرية البيانات.
تتابع الإطارات Frame Relay:
يقوم هذا البروتوكول بنقل البيانات بسرعة عالية على شكل إطارات عن طريق تقسيم البيانات إلى أطر، ثم إرسالها عبر الشبكة من نقطة الانطلاق إلى نقطة الاستقبال، وعند وصول هذه الأطر عند الجهاز المستقبل يتم تجميع تلك الأطر مرة أخرى للحصول على البيانات الأصلية.
نمط النقل غير المتزامن Asynchronous Transfer Mode:
ويعرف اختصارًا بـ ATM، وهو يستخدم لنقل البيانات على شكل خلايا صغيرة حجمها ثابت 53 بايت ثم إعادة تجميعها مرة أخرى للحصول على البيانات الأصلية، ونظرًا لصغر حجم الخلايا فإنها تصل إلى جهاز المستقبل بسرعة كبيرة لذا يستخدم هذا البروتوكول عادةً في التطبيقات التي تحتاج إلى مزامنة جيدة مثل: البث المباشر عبر الانترنت، ولكن انخفض استخدام هذا البروتوكول نظرًا لتقدم بعض التقنيات الأخرى مثل MPLS والتي تقدم نفس المزايا بالإضافة لمزايا أخرى أفضل.
التبديل متعدد البروتوكولات Multiprotocol Label Switching:
ويعرف اختصارًا بـ MPLS، وهو يضيف ملصق Label لكل حزمة بيانات يتم نقلها عبر الشبكة، وهذا الملصق عبارة عن رقم يقوم بتعريف تلك الحزمة وهو يساعد في توجيه البيانات بشكل أسرع، فبدلًا من فحص طريق الوجهة باستمرار يتم النظر فقط إلى الملصق لتحديد الوجهة التالية مما يزيد من سرعة نقل البيانات.
بروتوكول اكس.25 أو X.25:
بروتوكول X.25 هو بروتوكول يستخدم لنقل البيانات عبر الشبكات الواسعة، فعند إرسال البيانات عبر الشبكة باستخدام بروتوكول X.25 يتم تقسيم البيانات إلى حزم صغيرة، وإضافة عنوان لكل حزمة بيانات يدل على مصدرها ووجهتها، وهذا يساعد في توجيه الحزم ويضمن وصولها بشكل صحيح، وإن حدث مشكلة في إحدى الحزم يقوم البروتوكول بإعادة إرسال تلك الحزمة حتى تصل بشكل صحيح، ولكن مع تطور بروتوكولات الشبكات تم استبداله ببروتوكولات أحدث مثل TCP/IP.
الشبكات الضوئية المتزامنة والتسلسل الهرمي الرقمي المتزامن [SONET/SDH] Synchronous Optical Networking/Synchronous Digital Hierarchy:
تقوم هذه البروتوكولات بنقل كميات ضخمة من البيانات عبر مسافات طويلة بسرعة كبيرة جدًا باستخدام الألياف الضوئية، وتعمل عن طريق نقل البيانات في حزم زمنية ثابتة تعرف بالإطارات frames، ويتم تنظيم هذه البيانات في تسلسلات هرمية لسهولة عملية التحكم والإدارة، كما تعتمد بروتوكولات SONET/SDH على مبدأ التزامن أي أن جميع الإشارات تكون منسقة بواسطة مصدر زمني واحد أو مركزي لضمان الثبات والدقة؛ مما يزيد من كفاءة نقل البيانات عبر الشبكات الواسعة.
فمثلًا: عند إرسال مقطع فيديو عبر الانترنت، فإن المقطع يتم تقسيمه إلى أجزاء أصغر وتعبأ هذه الأجزاء في إطارات على شكل قطار واحد، ثم يسير هذا القطار في مسار من الألياف الضوئية بتنسيق زمني دقيق حتى لا يحدث أي تعارض أو تأخير، وعند وصوله إلى الجهاز المستقبل يتم إعادة تجميع الأجزاء وتقديم المقطع في شكله الأصلي.
بروتوكول البوابة الحدودية [BGP] Border Gateway Protocol:
يقوم هذا البروتوكول بتحديد أفضل المسارات لنقل البيانات خلالها، فهو المسئول عن اتخاذ قرارات توجيه البيانات بناءً على السياسات الخاصة بكل كيان وبناءً على عدة عوامل أخرى، مثل: سمات مثل LOCAL_PREF وAS_PATH وMED وسياسة المشغّل. لا يقيس BGP ازدحام المسار أو سرعته آنيًا لاختيار أسرع اتصال، ويتميز هذا البروتوكول بقدرته على التعامل مع الشبكات الضخمة والمعقدة فهو يستطيع التعامل مع عدد كبير من الشبكات المختلفة.
بروتوكول التوجيه الداخلي المحسن [EIGRP] Enhanced Interior Gateway Routing Protocol:
يمكن نقل البيانات بين أجهزة الشبكة عبر مسارات متعددة، والتي يمكن أن تختلف في الطول من حيث عدد القفزات أو الوقت حسب ازدحام البيانات في هذه المسارات. يُعد بروتوكول EIGRP وسيلة متقدمة لنقل البيانات بكفاءة بين هذه الأجهزة، إذ يعتمد هذا البروتوكول على تقنيات متطورة لحساب أسرع وأفضل مسار لنقل البيانات باستخدام معايير دقيقة. يتميز بروتوكول EIGRP بسرعته في اكتشاف التغييرات في الشبكة، مثل إضافة أو إزالة أجهزة وتغيّر حالة الاتصال، كما يقوم بتحديث جداول التوجيه بشكل سريع لضمان أن كل جهاز في الشبكة يعرف أفضل الطرق الممكنة لنقل البيانات.
بروتوكول فتح المسار الأقصر أولًا Open Shortest Path First:
هو أحد البروتوكولات التي تستخدم في توجيه البيانات عبر الشبكات وهو يقوم بتحديد المسار الأقصر من حيث التكلفة والأكثر كفاءة لنقل البيانات عبر الشبكة من جهاز الإرسال إلى جهاز الاستقبال وهو يعتمد على بعض العوامل، مثل: سرعة الاتصال وعرض النطاق الترددي، ويستخدم غالبًا داخل شبكات الكيان الواحد مثل الشركة أو الجامعة.
بروتوكول أمن الانترنت Internet Protocol Security [IPsec]:
هو عبارة عن مجموعة من البروتوكولات التي تستخدم في تأمين الاتصالات عبر الشبكات الواسعة مثل الانترنت حيث يهدف IPsec إلى حماية البيانات الحساسة والمعلومات الهامة، وهو يقوم بتشفير البيانات التي يتم إرسالها عبر الشبكة، والتحقق من هوية الأجهزة المشاركة في الاتصال، وضمان سلامة البيانات من التعديل غير المصرح به، فهو يستخدم لضمان نقل البيانات بشكل آمن وسري بين الأجهزة المتصلة.
بروتوكول الأنفاق من الطبقة الثانية [L2TP] Layer 2 Tunneling Protocol:
يستخدم هذا البروتوكول لإنشاء نفق افتراضي بين جهازين لنقل البيانات عبر أي شبكة عامة [مثل الانترنت أو أي شبكة عامة أخرى] بشكل آمن، ويتكامل L2TP غالبًا مع بروتوكول IPSec لضمان تشفير البيانات وحمايتها، وهكذا يمكن استخدام تلك الأنفاق لتوصيل شبكتين خاصتين عبر الانترنت باستخدام L2TP/IPsec وتشفير البيانات عند مرورها عبر الشبكة ثم فك التشفير عند الوصول للجهاز المستقبل؛ مما يساعد على حماية البيانات وفق إعدادات IPsec؛ ولا يضمن انعدام جميع المخاطر.
خدمة الشبكة المحلية الخاصة الافتراضية [VPLS] Virtual Private LAN Service:
يتيح هذا البروتوكول إنشاء شبكات محلية افتراضية Virtual LANs عبر الشبكة الواسعة وأن تشعر جميع الأجهزة الموجودة في الشبكة الواسعة كأنها في نفس الشبكة المحلية؛ مما يسهل اتصال الأجهزة ونقل البيانات بين المواقع المختلفة دون الحاجة لبنية تحتية معقدة.
بروتوكول التحكم في الإرسال/بروتوكول الانترنت [TCP/IP] Transmission Control Protocol/Internet Protocol:
يعتبر TCP/IPهو الأساس لعمليات الاتصال عبر الشبكات حيث يستخدم لتحديد كيفية تقسيم البيانات إلى حزم ومعالجتها وإرسالها عبر الشبكة وتجميعها والتأكد من وصولها بشكل صحيح إلى الوجهة المطلوبة.
يوجد العديد من البروتوكولات الأخرى التي تستخدم في شبكات WAN، ولكن هذه البروتوكولات هي الأكثر أهمية وشهرةمع العلم أن هنالك بروتوكولات أخرى قد تكون ذات أهمية في حالات خاصة.