أصبحت كلمة "رادار" كلمة مؤلوفة في عدة لغات، و كلمة RADAR مشتقة من الحروف الأولى للجملة RAdio Detection And Ranging و التي تعني اكتشاف و تحديد المدى بواسطة الراديو (موجات الراديو).

هناك تشابه كبير بين مبدأ عمل الرادار و ظاهرة الصدى Echo، فكما نعلم تتمتع الموجات - بشتى أنواعها - بمجموعة من الخصائص المميزة منها خاصية الانعكاس Reflection و التي تعرف بأنها إرتداد الموجة عائدة نحو مصدرها نتيجة لإرتطامها بحاجز ما يعترض طريقها، فعندما تصرخ بصوت عالٍ داخل كهفٍ عميقٍ أو أسفل جسر تنطلق الموجة الصوتية في كافة الاتجاهات لتجد في إحداها حاجزاً (صخري أو إسمنتي) يعترضها فتصطدم به و تنعكس عائدة إليك لتسمع صدى صوتك، فالصدى هو تكرار للصوت و لكن بشدة أقل.

  ♦  إذا كيف يمكن الاستفادة من ظاهرة الصدى لقياس المسافة ؟  
لن تحتاج لتكون عالماً في الرياضيات لتجدها فكلنا يعلم قانون السرعة ( السرعة تساوي المسافة المقطوعة خلال وحدة الزمن )، فإذا كانت سرعة الصوت في الهواء معلومة لديك و تمكنت من قياس الزمن الذي يستغرقه الصوت للذهاب و العودة فيمكنك حساب المسافة التي قطعها الصوت ذهاباً و إياباً و بأخذ نصف هذه المسافة تحصل على البعد بينك و بين الحاجز.

ببساطة يعمل الرادار بنفس المبدأ فهو يستفيد من خاصية إنعكاس الموجات و التي هي سبب ظاهرة الصدى، و لكن من ناحية التطبيق العملي سيكون بالتأكيد التعقيد أكبر بكثير في أنظمة الرادار لأنه يتعامل مع موجات كهرومغناطيسية و ليس مع موجات صوتية، حيث تقوم محطة الرادار بإطلاق نبضات كهرومغناطيسية ذات طاقة عالية لتساعدها على قطع مسافة كبيرة و عندما يعترض جسم Object ما هذه الموجات سترتطم به و ترتد نحو المصدر (المحطة الرادارية) و هذا هو الصدى Echo و يكون ذو طاقة منخفضة و مع ذلك يتم استقباله من قبل نفس المحطة الرادارية المجهزة مسبقاً لهذا الغرض.

تقوم الأجهزة الالكترونية في المحطة الرادارية بقياس الزمن بين لحظتي إطلاق النبضة Pulse و إستقبال الصدى Echo و بما أن سرعة الموجة الكهرومغناطيسية معلومة و تساوي تقريباً سرعة الضوء  (300 مليون متر في الثانية) فبالإمكان حساب بعد الجسم و تحديد إتجاهه هذا إن كنا نتحدث عن رادارات من النوع Pulse Modulation RADAR و هناك نوع آخر أكثر تطوراً و تعقيداً من الرادارات ليست قادرة على حساب بعد الجسم وحسب بل و أيضا يمكنها حساب سرعته مثل هذه الرادارات تسمى بـ Continuous Wave RADAR سنتحدث عنها لاحقاً في موضوع مستقل بإذن الله.

تابع القراءة

لندخل مباشرة في صلب الموضوع، الألياف الضوئية هي إحدى أساسات أنظمة الاتصالات الحديثة حيث تعتمد غالبية أنظمة الاتصالات الحديثة و المتطورة عليها في بنيتها التحتية فتستخدمها كأوساط ناقلة للبيانات بين أجزاء و مكونات النظام، و في هذا الموضوع سأبحث معكم لنجد ما يميزها و ما يعيبها لكي يتكون لدينا فهم أفضل لمستقبل هذه التقنية.

  ♦  إيجابيات الألياف الضوئية   

1. توفر معدل نقل عالي للبيانات، لأنها تستخدم الضوء كإشارة حاملة للبيانات عوضا عن الإشارة الكهربائية، و كما نعلم فسرعة الضوء هي سرعة قصوى لا يمكن تجاوزها - نظريا - لذلك فإن نقل البيانات بواسطة الضوء سيكون حتما أسرع بكثير من نقله بواسطة أي شيء آخر.

2. منيعة ضد تداخلات الموجات الكهرومغناطيسية، لأنها تستخدم الاشارات الضوئية بدلاً من الاشارات الكهربائية و مع هذا قد يتساءل أحدهم عما يجعل الضوء لا يتداخل مع غيره من الموجات الكهرومغناطيسية ؟ فهذا صحيح أن الضوء موجة كهرومغناطيسية في النهاية لكن أود منك أن تتذكر موقعه من الطيف الترددي للموجات الكهرومغناطيسية فهو يقع ضمن قسم التردد العالي للغاية هذا ما يجعله محصنا و لا يتداخل مع غيره من الموجات الأخرى التي تكون دونه في التردد.

3. أكثر حمايةً و تأميناً للبيانات، من الناحية الفيزيائية فالضوء هو ذو طبيعة مزدوجة (جسيم - موجة) و يتمتع بخصائص فريدة فهو لا يولد حوله أي من المجالين الكهربائي و المغناطيسي أثناء إنتقاله لذلك سيكون من الصعب إكتشاف وجود خطوط الألياف الضوئية و حتى التجسس عليها و مراقبتها و لكن هذا لا يعني أن هذا مستحيل و لكنه أصعب بالتأكيد مقارنة بالأسلاك النحاسية.

4. خفيف الوزن و صغر الحجم، فبالمقارنة مع الاسلاك النحاسية سنجد فرقاً شاسعاً في الوزن بين الاثنين و كذلك فرقاً واضحاً في الحجم و هذه ميزة هامة جداً في الحياة العملية لأنها تعني أن الألياف الضوئية ليست مكلفة من ناحية النقل و الشحن و أسهل في التثبيت و التركيب و الصيانة و أيضا فهي لن تشغل حيزاً كبيراً في أماكن تمديدها و هذا عامل مهم أيضاً.

5. التمديد لمسافات أطول، نعلم أن الاشارة الحاملة للبيانات تتعرض للتوهين أو التخميد Attenuation أثناء إنتقالها في أي وسط Medium و هذا التوهين هو العامل الرئيسي الذي يحدد أقصى طول ممكن لخط النقل Cable و الذي سنحتاج بعده لإستخدام مكرر Repeater،  ففي الاسلاك النحاسية و لنأخذ النوع الأشهر منها و هو الاسلاك الثنائية المجدولة Twisted Pair و من الفئة CAT 5e أو CAT 6 أو CAT 7 يكون أقصى طول لكل وصلة من السلك 100m بينما يكون لليف الضوئي من النوع OM3+ متعدد الانماط Multi-mode حتى 1km و للنوع وحيد النمط Single Mode حتى 100km.

6. مناسبة أكثر للنمو المستقبلي، لأنها تمتاز بعرض حزمة عريض و لهذا نجد العديد من شركات الاتصالات بدأت تقوم بتحديث و تطوير بنيتها التحتية بإستبدال الشبكات النحاسية بشبكات ألياف ضوئية لكي تتخلص من مشاكل العجز أمام تزايد أعداد المستخدمين، إذاً فالألياف الضوئية تقدم حلاً طويل الامد لمشاكل الطاقة الاستيعابية.

تابع القراءة

 تمعن في الصورة و فكر لماذا تظهر الحروف A, B, C على الشخصيات المعبرة عن الـ IP ؟

الـ IP  يوفر عدد هائل من العناوين فالأصدار الرابع من برتوكول الـ IP يكون طول أي عنوان فيه 32 خانة ثنائية هذا يوفر لنا عددا من العناوين قدره

4,294,967,296  = 2³²

هذا رقم مهول و كبير جدا فكيف ستتم إدارته ؟
 و ليس من المعقول ترك أمر إسناد و حجز عناويين الـ IP يتم بشكل فردي و عشوائي دون تنظيم و لو بسيط ، لذا نجد الخبراء قد لجؤا الى تصنيف عناوين الـ IP الى عدة أصناف Classes.

إن عنوان IP مكون من 4 ثمانيات Octet كما نعلم، و هذا العنوان بعض خاناته تستخدم كمعرف للشبكة المحلية بينما الخانات الأخرى تستخدم كمعرف للمستخدم داخل الشبكة بمعنى آخر فإن عنوان الـ IP لأي جهاز هو في الحقيقة عنوانين اثنين في عنوان واحد
( يشبه الى حد ما منتجات نستله P: )
العنوان الأول هو عنوان الشبكة المحلية التي تحوي الجهاز
و العنوان الثاني هو عنوان الجهاز داخل الشبكة ذاتها ( لأنه قد لا يكون الوحيد على الشبكة فمن الممكن أن يكون هناك أشخاص آخرين متواجدين معه ) و إذا فهمت الفكرة فهذا جيد لذا فأود أن أنبهك الى أن المراجع لا تقول "عنوان الشبكة" و "عوان المستخدم" بل تستخدم مصطلح معرف الشبكة Neywork ID و معرف المستخدم Host ID للإشارة الى هذين الجزئين الموجودين داخل عنوان الـ IP.

كي نفهم على أي أساس تم تصنيف عناوين الـ IP لنعد و نسترجع الصيغة العامة لأي عنوان IP
نحن نتحدث عن الاصدار الرابع من بروتوكول IP أي IPv4 و هو مكون من 32 خانة Bit مقسمة الى أربع ثُمانيات Octet و يكتب بالصيغة التالية :

Octet1.Octet2.Octet3.Octet4

تذكر أن كل ثُمانية مكونة من 8 خانات ثنائية ( 0 أو 1 ) و أن كل ثُمانية يمكنها العد من 0 الى 255 أي 256 احتمال أو تشكيل.
و يمكننا توضيح كيف يقسم عنوان الـ IP الى معرفين هما معرف الشبكة و معرف المستخدم بالصورة التالية :

 Network ID  Host ID 

تنبه الى أن معرف الشبكة يأتي أولا ( على اليسار ) و بعده يأتي معرف المستخدم ( على اليمين ).

الآن يمكن لأي شخص أن يستخدم الثُمانية الأولى Octet1 فقط كي يرقم الشبكات المحلية في المؤسسة أو الشركة بينما يستخدم باقي الثُمانيات ( الثانية و الثالثة و الرابعة ) لترقيم الأجهزة أو المستخدمين داخل كل شبكة و بهذا سيكون لديه عدد كبير من المستخدمين مقابل عدد قليل من الشبكات المحلية.
أو يمكنه فعل العكس فقد يستخدم الثمانية الأولى و الثانية و الثالثة لترقيم الشبكات المحلية في المنشأة بينما يستخدم الثمانية الأخيرة الرابعة Octet4 فقط لترقيم المستخدمين داخل كل شبكة و هذه الطريقة توفر عدد كبير من الشبكات المحلية مقابل عدد أصغر للمستخدمين في كل شبكة.


أو قد يأتي شخص آخر و يلعب دور القاضي أو الحكم العادل و يستخدم الثمانية الأولى و الثانية Octet1 , Octet2 كي يرقم الشبكات Octet3 , Octet4 كي يرقم المستخدمين داخل كل شبكة و بهذا سيحصل على عدد متساوي من الشبكات المحلية و المستخدمين لأن طول الجزء المخصص لكل منهما متساوٍ ( في الحقيقة سيكون عدد المستخدمين أقل بقليل - عنوانين فقط - و سنعلم لماذا لاحقا بإذن الله ), في الحقيقة لقد تناولنا في الشرح السابق أصناف عناوين الـ IP دون أن تشعر !



فاذا استخدمت الثُمانية الأولى فقط لترقيم الشبكات المحلية فأنت تستخدم الصنف A أو Class A.

 Network . Host . Host . Host 

أما اذا استخدمت الثُمانية الأولى و الثانية فقط لترقيم الشبكات فأنت تستخدم الصنف B أو Class B.

 Network . Network . Host . Host 

أما اذا استخدمت الثُمانية الأولى و الثانية و الثالثة لترقيم فأنت تستخدم الصنف C أو Class C.

 Network . Network . Network . Host 

حسنا هذه هي أصناف الـ IP بشكل مبسط لكن دعني الآن أطرح عليك السؤال التالي :
إذا كان لديك عنوان IP فكيف تحدد صنفه ؟
على سبيل المثال خذ العنوان 44.55.66.77 فكيف نحدد أي الأقسام التي استخدمت لتعريف الشبكة و الأقسام التي استخدمت لتعريف الأجهزة ؟

هذا السؤال مهم جداً لذلك تم تحديد طريقة بسيطة لمعرفة صنف الـ IP ببساطة كالتالي :

• بالنسبة للصنف A : يجب أن تكون الخانة الأولى 0 دائماً و بهذا تصبح صيغة الثُمانية الأولى كالتالي :
  
  First Octet : 0xxx xxxx
• بالنسبة للصنف B : يجب أن يبدأ العنوان بالخانتين 01 دائماً و بهذا تصبح صيغة الثُمانية الأولى كالتالي :
  

  First Octet : 10xx xxxx
• بالنسبة للصنف C : يجب أن يبدأ بالخانات 011 دائما و بهذا تصبح صيغة الثُمانية الأولى كالتالي :
  

  First Octet : 110x xxxx

نعود الآن الى السؤال و لنحاول الاجابة عليه ...

عنوان الـ IP الذي لدينا هو 44.55.66.77 و نأخذ الثُمانية الأولى و هي 44 و نعيد كتابتها بالصيغة الثنائية على شكل Byte

( 44 )₁₀ = ( 0010 1100 )₂

أعتقد أن الجواب واضح فهالعنوان من الصنف A  السبب هو أن الخانة الأولى 0، لاحظ أن الثُمانية الأولى لا تبدأ بالتتابع 110 لذا فالعنوان ليس من الصنف C ، أيضا لا تبدأ بالتتابع 10 لذا فالعنوان ليس من الصنف B.

هذه الطريقة يستخدمها الموجه Router لتحديد صنف أي عنوان IP يرتبط به و هي سهلة بالنسبة له لأن كل ما عليه هو فحص أول 3 خانات من أي عنوان IP، لكن هذه الطريقة ليست مناسبة لنا نحن بني البشر فنحن إتفقنا على كتابة عناويين الـ IP بالصيغة العشرية لكي يسهل علينا حفظها قراءتها و التعامل معها لهذا توجد طريقة أخرى أسهل بكثير من هذه الطريقة.

لن تحتاج الى التحويل الثُمانية الأولى من الصيغة العشرية الى ثنائية بتاتا راقب معي :

• بالنسبة للصنف A
  خذ صيغة الثمانية الأولى ثم حدد أصغر و أكبر رقم يمكن للثماينة الأولى أن تأخذه و ذلك بوضع بقية الخانات أصفاراً للحصول على أصغر رقم ثم بوضع الخانات آحاداً ثم نأخذ كلا الرقمين و نضعهما في الصيغة العشرية.
  
  0000 0000 ≤ 0xxx xxxx ≤ 0111 1111

  0 ≤ 0xxx xxxx ≤ 127

و نجري نفس المعالجة السابقة لكلا الصنفين B و C لنحصل في النهاية على هذا الجدول الذي يجب علينا حفظه لكي نصبح قادرين على تحديد صنف أي عنوان IP مباشرة بمجرد النظر الى الثمانية الأولى.

IP Class	From	To
A	0	127
B	128	191
C	192	223

كل ما عليك فعله هو النظر الى الثُمانية الأولى و تحديد ضمن أي مجال تقع.

مثلا لنأخذ العنوان التالي 202.33.45.87 و حاول تحديد صنفه ...
هل عرفته ؟ إنه من الصنف C لأن الثُمانية الأولى 202 تقع ضمن مجال الصنف C فهي أكبر من 192 و أصغر من 223

تابع القراءة

تمهيد

هل طلب أحد منك ذات مرة أن تدله على موقع ما ؟ بيتك مثلا أو سوق أو مستشفى أو ما شابه اذا مررت بهذه التجربة - و قلة هم من لم تصادفهم ! - فلا بد من أنك قد حاولت يومها أن تعطيه وصفا دقيقا لوجهته التي يبحث عنها, هذا هو العنوان مجرد وصف دقيق و مميز و فريد لمكان وجود شيء.

الحاجة للعنونة

طبعا شبكات الحاسب بحاجة الى مخطط عنونة, افرض أنك ترسل رسالة الى صديقك "ثامر" تطلب منه فيها أن يعطيك حل الواجب المنزلي الذي طلبه منكم الاستاذ "أحمد" ثم تخيل أن رسالتك تصل للأستاذ "أحمد" بدلا من صديقك "ثامر" ياللهول يالحظك العاثر ! إن توزيع عناوين فريدة للأجهزة يضمن وصول الرسائل الى وجهتها لأن كل جهاز يملك عنوان خاص به ( غير مكرر ) لا يحمله غيره هو عنوان الـ IP. 

طبيعتهُ

هو رقم ثنائي طويل بطول 32 خانة - اذا كنا نتحدث عن الاصدار الرابع - جزء من العنوان يستخدم لترقيم الشبكات بمعنى اعطاء رقم يعرف كل شبكة و يميزها عن غيرها و الجزء الآخر لترقيم الأجهزة داخل كل شبكة لأن كل شبكة تحوي العديد من الأجهزة.
و المثال التالي مشهور لتقريب الصورة تخيل شبكة الانترنت أو الشبكة الواسعة هي عبارة عن مدينة و هي بدورها مكونة من شبكات أصغر و التي تقابلها الحارات أو الأحياء و المنازل هي الأجهزة أو الحواسيب, الآن اذا أردت أن تكتب عنوان منزلك يجب أن تذكر اسم الحي الذي يقع فيه المنزل ثم تصف موقع المنزل داخل الحي نفسه أليس كذلك ؟
عنوان الـ IP  يقوم بالمهمتين معا حيث يشير الى عنوان شبكتك المحلية ( الحي أو الحارة ) و أيضا يشير الى عنوانك داخل الشبكة المحلية نفسها ( المنزل ).

صيغته

لا يعقل أن أقوم بكتابة عناوين الـ IP بصيغتها الثنائية ؟! لذا وضع الخبراء طريقة مبتكرة لكتابة العنوان بكل سهولة كالتالي
بما أن عنوان الـ IP مكون من 32 خانة ثنائية (0,1) فإن يمكن تقسيمه الى 4 مجموعات كل مجموعة من 8 خانات,
( تذكر أن 8 خانات × 4 مجموعات = 32 خانة )  و لأن كل مجموعة تحوي ثمان خانات فهم يسمونها ثُمانية Octet
- المصطلحات مهمة للغاية لأنك ستواجهها حتما في قرائتك المستقبلية - الآن يمكننا كتابة الصيغة التالية لعنوان الـ IP

Octet.Octet.Octet.Octet

أي تكتب الثمانيات الأربع مفصولة فيما بينها بالنقطة Dot و لذلك تمسى هذه الصيغة بالثنائي المنقط عشريا أو العشري المنقط Dotted Decimal
الآن سوف نعود الى أنظمة العد التي تعلمناها في النظم الرقمية و الالكترونيات لرقمية لنرى ما هو المجال الأعداد الذي تتراوح فيه كل ثمانية سنوجد أقل عدد يمكن أن تساويه الثمانية و أكبر عدد كذلك.

لنكتب صيغة الثُمانية بالثنائي Binary

XXXX XXXX

فأصغر عدد يمكن للثُمانية أن تساويه هو عندما تكون كل الخانات أصفار بالتأكيد

0000 0000 = 0

و هو يساوي صفر, و أكبر عدد تأخذه الثُمانية عندما تكون جميع الخانات واحدات 1 أي

1111 1111 = 255

اذا نستنتج أن كل ثمانية هي رقم بين 0 و 255

0 < Octet < 255

الآن يمكننا كتابة أي رقم ثنائي بكل سهولة نعود و نجمل الخطوات :
1- نقسم العنوان الى 4 ثُمانيات ( مجموعات من 8 خانات ).
2- نحول كل ثمانية الى الصيغة العشرية.
3- نكتب الأرقام العشرية لكل ثمانية مستخدمين النقطة للفصل بين الثُمانيات.

لنأخذ تدريبا على ذلك كي نتأكد من استيعابك ( جرب حل المثال بمفردك ) : لديك عنوان الـ IP  التالي

1111 0000   1010 1010   0101 0101   0000 1111
↓                 ↓                ↓                ↓
240             170             85             15

اذا عنوان الـ IP هو 240.170.85.14

ما هو عنوان الـ IP الخاص بي ؟

أولا افتح قائمة الشبكات

ثم حدد الشبكة التي أنت متصل بها و انقر عليها بزر الفأرة الأيمن و اختر " الحالة "

ستظهر نافذة انقر زر " التفاصيل "

ستظهر لك نافذة أخرى فيها العديد من البيانات منها عنوان الـ IP الخاص بك
كما هو موضح بالصورة و هذا العنوان في الحقيقة هو عنوان IP خاص يسموه بـ
Private IP Address و سنتكلم عنه بشكل مفصل في مقال آخر بإذن الله.

تابع القراءة