عالم شبكات سيسكو

Eng. Ahmad H Almashaikh 1

Eng. Ahmad H Almashaikh 2 بسم الله الرحمن الرحيم هذا الكتاب إهداء إلى جميع العرب في كل العالم . هدف الكتاب أن يسهل على كل من يريد الدخول إلى تخصص عالم الشبكات . هذا الكتاب الذي أخذ مني الكثير من الوقت والمجهود , ولا أريد مقابل من هذا الكتاب وكل ما أريده أن يستفيد منه جميع الناس. أشكر كل من ساهم في عمل هذا الكتاب وبارك الله فيكم أخواني المهندس وليد فتحى , كل الشكر والتقدير لك أخي وليد على مجهودك في إشرافك على عمل الكتاب بشكل ممتاز بارك الله . المهندس مهند هدهود , كل الشكر و التقدير لك أخي مهند على مجهودك الرائع في مراجعة الكتاب . المهندسة زينب اعبيدو , كل الشكر والتقدير لكي على مجهودك الرائع في تدقيق الكتاب . الكتاب من إعداد المهندس : أحمد حسن المشايخ مختص أمن معلومات ونظم تشغيل وشبكات , أعمل على نفسي بشكل كبير و مستمر على تطوير نفسي والوصول إلى درجة مستشار في شركة جوجل وسأستمر يوماً تلو الآخر في محاولة الوصول لهذا المستوى العظيم , و من يعلم فربما يأتي يوماً وأكون مستشار من أحد مستشارين شركة جوجل العملاقة . المعلومات الخاصة الجنسية فلسطيني , مقيم في فلسطين أعمل مدرب شبكات ونظم تشغيل وأمن معلومات . المعلومات للتواصل والاستشارة أو المساعدة في أي مجال ahmad.private.mashaikh@gmail.com Mail-E Facebook : Ahmad H Mashaikh Mobile: 00972598053163

Eng. Ahmad H Almashaikh 3 المقدمة يسأل الكثيرون عن شهادة سيسكو المعتمدة في الشبكاتCisco Certified Network Associate ما هي أهميتها كيفية الحصول عليها ومدتها و سنحاول باختصار أن نغطي الجزء الأكبر من التساؤلات. CCNA هو منهجمُصمم لمدراء ومهندسو الشبكات يحتوي أساسيات للتخفيف من اختراق الشبكات ، مقدمة إلى الشبكات اللاسلكية : مفاهيم ومصطلحات، والمهارات الرئيسية في الشبكات كذلك يشمل على البروتوكولات IP EIGRP, VLANs, Ethernet, ACLs وغيرها. ثم يقدم امتحان مباشر من الشركة (On Line) لإثبات قدرة المرشح على تثبيت وتشغيل واستكشاف الأخطاء في الشبكات وحلها مهما بلغت درجة التعقيد، ويمكنه تحويل وتوجيه الشبكات متوسطة الحجم حيث يتضمن مقدرته على تكوين عناوين IP وتعريفها بالإضافة لإنشاء اتصالات لمقدمي الخدمات من خلال شبكات واسعة المدى (WAN). وتثبت أن المرشح متمكن من منتجات سيسكو المختلفة وأنه على معرفة واسعة بتقنيات الشبكات وبروتوكولاتها. يمكن أن يتخذ هذا الامتحان أحد الشكلين التاليين: الأول: أن يُؤخذ CCNA في امتحان واحد يطلق عليه CCNA 200-120 , 200-125 الثاني: أن يُؤدى في امتحان من جزئينيطلق عليها (ICND1 and ICND2) اختصاراً لـ Interconnecting Cisco Network Devices 1 and 2 يشمل الامتحان المواضيع الرئيسية والمبادئ التوجيهية لمحتوى CCNA 200-120: امتحان CCNA المُركب : شرح لكيفية عمل الشبكة تكوين الشبكة والتحقق منها واستكشاف الأخطاء وحلها. تنفيذ خطة لمعالجة عناوين IPs و خدمات IP للاشتراك في الشبكة. اختيار وشرح المهام الإدارية اللازمة لـ WLAN تعريف التهديدات الأمنية على الشبكة وتوصيف الطرق المثلى لمواجهه هذه التهديدات. تنفيذ و مراقبة روابط الشبكات واسعة المدى. مما لا نغفل عن ذكره أن الشهادة صالحة للاستخدام لمده ثلاث سنوات منذ الحصول عليها، يمكن الحاصل عليها بعد ذلك أن يدخل الامتحان مرة أخرى أو ينتقل لشهادات أكبر مثل CCNP أوCCDP .

Eng. Ahmad H Almashaikh 4 فهرس المستوى اول Networking Fundamentals أساسيات الشبكات تاريخ تطور شبكات الحاسوب...................................................................... 5 أنواع الشبكات من حيث المدى الجغرافي .......................................................11 معمارية الشبكةNetwork Architectures.............................................12. أنواع الكابلات و الموصلات في الشبكات Physical Media ............................17 البروتوكولات Protocols ......................................................................25 OSI...................................................................................................27 أجهزة الشبكة......................................................................45 طرق إرسال البيانات في الوسط المادي للشبكات.........................51 طرق إرسال البيانات في داخل الشبكات..........................................................53 مجال تصادم البيانات.................................................................................55 التصميم الهرمي لشبكات سيسكو..................................................................59 العنوان المنطقي الإصدار الرابع و السادس....................................................61 تقسيم الشبكات........................................................................................71 IPv4 Header / IPv6 Header............................................................82 المستوىالاول Level ( 1 ) Networking Fundamentals أساسياتالشبكات

Eng. Ahmad H Almashaikh 5 تاريخ تطور شبكات الحاسوب تاريخ تطور الشبكات : تطوّر الإنترنت نتيجة أبحاث بدأت في أوائل الستينيات حين عزمت وزارة الدفاع الأمريكية دخول مشروع ربط الحواسيب الرئيسية حينئذٍ والتابعة لوزارة الدفاع بالاتصال بعضها مع بعض؛ وذلك لتشكيل شبكة ذات عدة مراكز. أي أنها شبكة تصلح نفسها بنفسها، والشبكة التي صممت عرفت باسم ARPANET Advanced Research Project Agency Net . في فترة الثمانينيات أخذت مؤسسة العلوم الوطنية (NSF) الأمريكية National Science Foundation برنامجًا موسعًا لربط الحواسيب المركزية العملاقة مع ARPANET ، وبدأت الجامعات ومراكز الأبحاث الآخر في العالم الانضمام لهذه الشبكة وفي1991 نشأت شبكة الويب العالمية (www) قام تيم بيرنرز لي بتطوير كود (www) شبكة الويب العالمية (World Wide Web) ثم في3991 تم وضع ميثاق مجتمع الإنترنت (ISOC) ، تجاوز عدد مضيفي (مستخدمي) الإنترنت 1.111.111وفي1991 ظهور برنامج Netscape Navigator. 1996 تجواز عدد مضيفي (مستخدمي) الإنترنت عشرة ملايين، غطت شبكة الإنترنت الكرة الأرضية.من أواخر التسعينيات من القرن العشرين وحتى الآن يتضاعف عدد مستخدمي الإنترنت كل ستة أشهر تجاوز عدد مضيفي (مستخدمي) الإنترنت 111 مليون.في1111 السمات الخاصةبالشبكة: لعمل شبكة حاسوب يجب توافر المتطلبات التالية: وسيط ناقل عبارة عن أسلاك أو وسائط لاسلكية. مؤائم لتوصيل تلك الوسائط إلى الشبكة . شبكات الحاسوب : شبكة الحاسوب هي نظام لربط جهازين أو أكثر باستخدام إحدى تقنيات نظم الاتصالات من أجل تبادل المعلومات والموارد والبيانات بينها المتاحة للشبكة مثل الآلة الطابعة أو البرامج التطبيقية أياً كان نوعها وكذلك تسمح بالتواصل المباشر بين المستخدمين. وبشكل عام تعتبر دراسة شبكات الحاسوب أحد فروع علم الاتصالات . من الممكن أن تكون أجهزة الحاسوب في الشبكة قريبة جداً من بعضها وذلك مثل أن تكون في غرفة واحدة وتسمى الشبكة في هذه الحالة شبكة محلية LAN ومن الممكن أن تكون الشبكة مكونة من مجموعة أجهزة في أماكن بعيدة مثل الشبكات بين المدن أو الدول وحتى القارات ويتم وصل مثل هذه الشبكات في كثير من الأحيان بالانترنت أو بالسواتل (Satellite) و تسمى الشبكة عندها شبكة عريضة WAN ، هناك أيضاً في مقابل ذلك الشبكة الشخصية PAN والتي تربط مجموعة أجهزة قريبة من المستخدم.

Eng. Ahmad H Almashaikh 6 تقسيم الشبكات : تقسم الشبكات إلى عدة أقسام حسب مدى الشبكة إلى : شبكة عريضة أو الشبكات الواسعة شبكات تستخدم للمسافات البعيدة مثل الانترنت الشبكات المح لية تستخدم لمسافات أقرب مثل الشبكات التي تستخدم في الجامعات Local Area Network LAN يغطي هذا النوع من الشبكات عادة المناطق الجغرافية الصغيرة مثل الجامعات أو أحد فروع الشركات الكبيرة أو شبكة الحاسوب في منزل ما. عدد أجهزة الحاسوب في هذا النوع يتراوح على الأقل من جهازين إلى 500 ولربط هذه الأجهزة نحتاج إلى جهاز يسمى الهب hub أوالمبدل switch أي المركز أو الناقل ليعمل على ربط الأجهزة معا ويمكنها من الاتصال ببعضها البعض. يستخدم لربط الأجهزة عادة في مثل هذا النوع من الشبكات أسلاك وهي من نوع خاص لنقل البيانات أو الأجهزة اللاسلكية.يتمكن المتصل في الشبكة من رؤية المعلومات والملفات الموجودة على أجهزة الآخر ين إن سمح له بذلك.يستخدم هذا النوع عادة في المؤسسات الصغيرة والجامعات من أجل تسهيل العمل ونقل المعلومات المشتركة بين الأقسام بشكل سريع. تتوافر عدة طرق للوصل بين الشبكة الحاسوبية، منها: 1. طريقة الوصل المختلطة Mesh networks . 1. طريقة الوصل النجمية .Star networks 3. طريقة الوصل الخطية .Bus networks 1. طريقة الوصل الشجرية .Tree networks 5. طريقة الوصل الحلقيةRing Topology . وسيتم شرح كل من هذه انواع بالتفصيل. أهداف و فوائد الشبكات : ظهرت الشبكات نظراً للحاجة إلى الاتصال بين الأفراد في الأماكن المتباعدة وتبادل الخدمات المختلفة، وساعد في ذلك التطور العلمي والتقني . لذلك دعت الحاجة إلى اِنشاء نظام يمكن للمستخدم المشاركة في مصادر المعلومات مثل ربط فروع الشركة المنتشرة في عدة مناطق بنظام واحد و كذلك المشاركة في الأجهزة و البرامج مثل ربط اّلة الطباعة بعدة أجهزة بدلا من أن يكون لكل جهاز طابعة خاصة. لذلك فان الشبكات سوف توفر بيئة عمل مشتركة و التي سوف تمكن المسؤولون في الشركة من الادارة والدعم المركزي على مستوى جميع فروع الشركة أو المؤسسة المنتشرة في عدة مناطق جغرافية. لذلك نجد أن هنالك عدة

Eng. Ahmad H Almashaikh 7 أسباب دعت و أدتإلى انشاء شبكات الكمبيوتر ومن أهم هذه الأسباب التالي : 1 - المشاركة في البرامج و البي انات. 1 - المشاركة في موارد الشبكة . 3 - الدخول على انظمة تشغيل تكون متباعدة المسافة . 1- دعم الادارة المركزية للنظام . 5- امكانية انشاء مجموعات عمل موحدة على مستوى مناطق جغرافية متباعدة . و مع هذه الأسباب التي أدت إلى انشاء شبكات الحاسب هنالك عدة فوائد من ربط الأجهزة في شبكة واحدة، وقبل الشروع في هذه الفوائد سنأخذ هذا السيناريو والذي سيثبت لنا مدى الفائدة انشاء تلك الشبكات السيناريو لنتخيل وضع شركة ما لها عدة فروع في عدة مناطق لكن بدون شبكة تربط بين فروعها، في هذه الحالة كيف سوف يتم استبدال البيانات. سنحتاج إلى مئات الأقراص المرنة و مئات أجهزة التخزين لنقل المعلومات من جهاز إلى آخر ومن فرع لآخر و هذا سيؤدي إلى هدر كبير من الوقت والجهد. و اضف إلى ذلك أنه بدون شبكة سنحتاج إلى طابعة واحدة لكل جهاز وهذا يسبب عبء وهدر كبير في موارد المؤسسة. من خلال السيناريو السابق نستنتج أهمية وجود تقنية الشبكات والتي تتلخص في التالي : 1 - توفير المال و الذي يسهم في تخفيض و تقليص التكاليف الأقتصادية عبر ما تقدمه الشبكة من خدمات تعجز الحواسيب ال مفردة من تقديمها . 1 - توفير الوقت والجهد في نقل البيانات من مكان لآخر . 3 - تسمح تقنية الشبكات من ادارة المؤسسة بشكل مركزي حيث يمكن لكل مستخدمي الشبكة استخدام نفس البيانات في نفس الوقت مع اختلاف المناطق الجغرافية . 1 -امكانية التوسع على مستوى النطاق الجغرافي مع أقل تكلفة مبذوله مما يؤدي إلى زيادة الإنتاجية.

Eng. Ahmad H Almashaikh 8 أنواع الشبكات من حيث المدى الجغرافي Types of Networks by Geographical Area شبكة المناطق المحليه Local Area Networks - (LAN) شبكة المناطق الواسعه Wide Area Networks - (WAN) شبكة المباني Campus Area Networks - (CAN) شبكةخاصة Personal Area Networks - (PAN) شبكة المدينة Metropolitan Area Networks - (MAN) الشبكةاللاسلكي Wireless Local Area Networks - (WLAN) الشبكة العالمية Global Area Networks - (GAN) الشبكة التخزينيةStorage Area Networks - (SAN) البنية التحتية للشبكة تتمثل في المكونات المادية وهذه المكونات تتكون في داخل الشبكة وتجعل الأجزز قادر على الاتصال ببعضزا البعض وتتبادل البيانات فيما بينزما تتمثل هذه المكونات في الكيابل و نقاط الشبكة أجزز الشبكة مثل الراوترات و السويتش ات و السيرفرات و الكثير من هذه الأجزز سنقوم بشرح هذه الأجزز في الدروس القادمة .

Eng. Ahmad H Almashaikh 9 - الآن سأقوم بشرح كل من هذه الأنواع بالتفصيل مع امثله على كل نوع من هذه الشبكات : :LAN هذه الشبكة المحلية محدود المساحة و هي عبار عن شبكة تربط بين عد حاسبات ولكن داخل منطقة جغرافية صغير مثل مبنى مكون من اكثر من طابق أوعد مباني مجاور أو مثل جامعة أو مستشفى أو شركة وهي من أكثر الشبكات أنتشاراً, هذه الشبكة كل ما يتكون منه من معد أو برامج أو حاسبات هي ملك للشركة, سنقوم بعمل شبكة حقيقة لزذه الشبكة في الدروس القادمة و كيفية العمل فيزا و التحكم فيزا. WAN: هذه الشبكة الواسعة مفتوحة المدى وهي من أكثر الشبكات انتشاراً وهي غير محدود من ناحية المساحة الجغرافية و وظيفة هذه الشبكة إنه تقوم بربط الدول و المدن البعيد في بعضزا البعض وايضاً تقوم بربط الشبكات المحلية ببعض و ربط فروع الشركة في بعض ايضاً هذه الشبكة من أكبر الشبكة الموجوده في العالم سنقوم بشرح بعض أجزاء هذه الشبكة في الدروس القادمة.

Eng. Ahmad H Almashaikh 11 CAN: هذه الشبكة من حيث المدى تعتبرالشبكة الوسيطة ما بين الشبكة المحلية و الشبكة الواسعة المحدود فزذه الشبكة تستخدم في المنازل و المكاتب و المقاهي هذا النوع من الشبكات لا يستخدم كثيراً ولكن يجب ذكره للمعرفه. PAN : هذه الشبكة من النوع الخاص مسافتزا لا تتعدى الـ11 أمتار وتستخدم أحياناً للوصول بين جزازين كمبيوتر أو فاكس أو طابعة و تستخدم في أغلب الأحيان تقنية البلوتوث اي أن الاتصال يتم بشكل لا سلكي بأستخدام موجات لا سلكية. MAN هذه انواع من الشبكات تصل بقعتزا الجغرافية لتظم مدينة كاملة أو عد مدن و من امثلتزا القنوات التلفزيونية التي تبث في مدينة معينة أو عد مدن متقاربة وكذلك بعض المؤسسات المتوسطة الحجم والتي قد تنتشر في المدينة هنا وهناك يعني مثلا بعض دوائر الدولة من بلدية وبيئة والتي تتصل جميعزا بمركز المحاف ظة أو الاقليم و عاد ما تتكون شبكة الـ (MAN) من عد شبكات (LAN) متصلة فيما بعضزا.

Eng. Ahmad H Almashaikh 11 WLAN :الشبكةاللاسلكية هذه من الشبكة التي تستخدم موجات الراديو للاتصال بين بعضزا البعض ولزا ترددات خاصة وهذه الشبكة له كورسات خاصة يتم دراسة هذا الكورس لتتكمن من التعامل مع هذه الشبكة بشكل صحيح و مفزوم وسنقوم بشرح بعض منه في الدروس القادمة. GAN: هذه الشبكة تستخدم في العادفي شبكة الاتصالات لربط شبكات الموبايل و الزواتف الارضية ببعضزا البعض لتتمكن من الاتصال ببعضزا البعض.

Eng. Ahmad H Almashaikh 12 SAN : هذه الشبكةتتصل في السيرفرات بشكل مباشر ليتم ايصال السيرفرات مع وحد التخزين و مركز المعلومات الرئيسي و هذا النوع يستخدم تقنيات عالية السرعة مثل كوابل الفايبر وغيره سنقوم بشرح بعض التقنيات في الدروس القادمة. معمارية الشبكة Network Architectures يوجد نوعان من معمارية الشبكات يتم بناء الشبكة على هذا الشكل التالي: Peer – to – Peer Networks شبكةالند للند أو نقطة لـ نقطة Client / Server Networks شبكة العميل و الخادم سأقوم بشرح كل منزم بالتفصيل و كل من مميزات هذه الشبكات لكل منزم مميزاته و عيوبه سأقوم بشرحزم بالتفصيل : Peer – to – Peer - شبكة الند للند 1- تستطيع المشاركة فيالملفات و الطابعة و الموديم . 2- أي شخص يستطيع الاتصال في الشبكة 3- لا يوجد وحد تحكم مركزية في الشبكة 4- كل مستخدم في الشبكة يقوم بتركيب البرامج الخاص فيه كم يريد 5- اتساع محدود للشبكة من ناحية عدد اجزز مثل اقصى عدد 20 جزاز كمبيوتر يطلق على هذه الشبكة Workgroup . 6- لا يوجد وحد تخزين موحده لكل مستخدم يكون له وحد تخزين خاصة فيه

Eng. Ahmad H Almashaikh 13 Client / Server - شبكةالمضيف و الخادم 1- نستطيع المشاركة في كل الملفات و الطابعة و خطوط الانترنت 2- فقط الاشخاص المصرح لزم يستطيعون الدخول للشبكة 3- يوجد وحد تحكم مركزية في الشبكة. 4- عمليةالصيانة أصعب . 5- أتساع غير محدود من ناحية الأجزز في الشبكة 6- نستطيع التحكم في كل أجزز الشبكة من مكان واحد أنواع الشبكات حسب التصميم الهندسي Physical Network Topologies يوجد عد تصاميم للشبكات من ناحية التصميم الزندسي على ارض الواقع و يوجد أكثر من نوع لزذه الشبكات سنقوم بشرح كل من هذه الشبكة بالتفصيل مع ذكر بعض الامثلة على كل شبكة .

Eng. Ahmad H Almashaikh 14 : Bus Topologyالشبكة الخطية هذه الشبكة لا توجد فيزا وحد تحكم مركزية و على ذالك فزي تتكون من كابل واحد يتصل فيه كل الشبكة و جميع الأجزز و يتم نقل البيانات و المعلومات من جزاز لاخر عبر ما يسمى بالموصول أو الناقل وهي أدار نقل بين جزازين أو أكثر ويتم ذالك في وضع نزاية الطريقة طرافية في نزاية الشبكة يسمى هذا الجزاز Terminator و الكابل الرئيسي الذي يربط جميع الأجزز في الشبكة يسمى الـ Backbone. الشبكة النجمية Star Topology: هذه الشبكة لا يوجد فيزا كابل واحد رئيسي بل يوجد فيزا أكثر من كابل مثل يوجد سوتيش و يتم ربط جميع الأجزز على هذا السويتش ولكل جزاز كابل خاص وفي حال تعطل أحد الكوابل لا تتوقف الشبكة كله فقط يتم توقف الجزاز الذي تم توقف الكابل الخاص به هذه الشبكة أكثر أنتشاراً و شيوعاً في عالم الشبكة المحلية نظراً لسزولة الصيانة و العمل فيزا ولزا الكثير من المميزات العملية سيتم ذكرها في ما بعد .

Eng. Ahmad H Almashaikh 15 الشكبة الحلقيةRing Topology : هذه الشبكة تستخدم كابل في كل جزازين وهي شبكة على شكل دائر من الكابلات لربط مجموعة من الحاسبات معاً ويعتبر الحاسب المركزي جزء من الحلقة وتتحرك البيانات بشكل دائر مما يتسبب في حدوث بطء في الشبكة و غيره ا من المش اكل الآخر . الشبكة المعقدة Mesh Topology هذه الشبكة تسمى المعقدنه تحتوي على أكثر من كابل في كل جزاز و تحتوي على مجموعة من الكوابل المربوطة في كل الأجزز و في جميع الأجزز يخرج كابل على عدد الأجزز الموجود مثل لو كان لدينا خمسة أجزز كمبيوتر سيتم أخذ من كل جزاز خمسة كوابل و الجزاز المقابل خمسة كوابل وهكذا حتى يتم الاتصال في جميع الأجزز هذه الطريقة مكلفة جداً جداً ولا يوجد له أستخدام في الحيا العملية .

Eng. Ahmad H Almashaikh 16 شبكة الند للندPoint to point Topology : هذه الشبكةتربط الأجزز في بعضزا البعض بشكل مباشر من غير تدخل أية جزاز للربط مثل جزاز كمبيوتر يتم ربطه بجزاز كمبيوتر أخرى بشكل مستقيم من غير أجزز ربط مثل الراوتر يتم ربطه بشكل مستقيم مع راوتر أخرى مثل السويتش يتم ربطه بسوتيش أخرى بشكل مستقيم بمعنى أخى جزاز مقابل جزاز . شبكة الإرسال و الاستقبال Point to Multipoint Topology: هذه الشبكة تمثل الشبكة التي تستقبل و ترسل من مقسم رئيسي مثل يوجد سنترال يقوم بجمع جميع الأجزز في مكان واحد ويتم الإرسال و الاستقبال من داخل السنتر مثل لو كان يوجد ثلاث شبكات كل شبكة في مبنى و نريد الشبكة أن تتبادل المعلومات و البيانات في ما بينزم سنقوم بربط المبنى الأول و الثاني في السنترال و عن طريق السنترال سيتم التحكم و الإرسال و الاستقبال . شبكة الخليط Hybrid Topology Network : هذه الشبكة تسمى الزجين أو الخليط لأنه تربط ما بين شبكات مختلفة الأنواع .