انترنت الاشياء-18


عنونة اجهزة انترنت الاشياء

نعلم جميعاً ان كل جهاز متصل بالانترنت اليوم يجب ان يمتلك عنوان (IP address) ولأن جزءاً كبيراً من الاجهزة المتصلة بأنترنت الاشياء ستمتلك عناوين انترنت (IP addresses) اي انها (IP-enabled devices) كما ذكرنا انواعها في الدرس السابق، لذا فمن الضروري الحديث قليلاً عن عنونة الاجهزة في انترنت الاشياء والتي تتم بطريقتين بشكل عام:

  • العنونة الثابتة (Static addressing): وتعني اعطاء عنوان ثابت لكل جهاز وهذا العنوان لا يتغير مع مرور الوقت الا اذا قمنا بتغييره في المستقبل بشكل يدوي وفي الوقت الحاضر يتم استخدام الجيل الرابع من العناوين (IPV4) لعمل ذلك ولكن بدأ بالفعل الانتقال الى عناوين الجيل الجديد (IPV6) وفي الصورة ادناه مثال لكيفية اسناد عنوان (IPV4) الى جهاز يستخدم نظام التشغيل الويندوز:

1.png

  • العنونة الديناميكية (Dynamic or Automatic Addressing): وتتم بشكل اوتوماتيكي من قبل بروتوكول ال (Dynamic Host Configuration Protocol DHCP) ويتم اللجوء الى هذه الطريقة حين يكون عدد الاجهزة المتصلة بالشبكة كبيراً جداً مما يجعل عملية اسناد وتغيير العناوين بشكل يدوي امراً مستحيلاً وفي الصورة ادناه مثال لكيفية ضبط اعدادات جهاز يستخدم الويندوز للحصول على عنوان (IP address) بشكل تلقائي:

2.png

في الجيل الجديد من عناوين الانترنت (IPV6) ستكون هناك طريقة اخرى للحصول على العناوين بشكل اوتوماتيكي ويتم ذلك بأستخدام ما يسمى (Stateless Address Auto Configuration SLAAC) وهي الطريقة التي تسمح للجهاز بالحصول على معلومات العنونة من الراوتر. اضافة الى بقاء توفر خدمة ال (DHCP) والتي سيكون اسمها (DHCPV6) لعناوين الجيل الجديد.

نشاط عملي:

في هذا النشاط ستجدون في الملف المرفق رابطه ادناه شبكة مربوطة تضم بعض اجهزة انترنت الاشياء مربوطة في شبكة منزلية ومضبوطة الاعدادات بحيث انها تعمل مع بوابة الشبكة الموضحة في الصورة التالية:

3.png

اما ملف ال(.pka) وملف التعليمات لما يجب عمله فيمكن ايجادها في الملف التالي (انقر هنا للتنزيل).

دور اجهزة انترنت الاشياء المكونة للبنية الاساسية:

يمتلك انترنت الاشياء الكثير من الاجهزة التي تكون بنيته الاساسية وتوفر هذه الاجهزة الخدمات التالية:

  • الاتصال السلكي واللاسلكي:
  • نوعية الخدمة (Quality of Service QoS) وتعني اعطاء اولويات مختلفة لأنواع البيانات المختلفة مثلاً الصوت قبل الفيديو وهكذا.
  • التوفرية العالية وضمان عدم انقطاع الخدمة عن الاجهزة المتصلة بالشبكة.
  • الاتصال الامن بين الاجهزة الطرفية وتوفير الحماية من الاختراق وسوء الاستخدام.

الاجهزة المكونة للبنية التحتية (infrastructure) للشبكة هي التي تربط الاجهزة الطرفية (end devices) الى الشبكة وتربط الشبكات المتعددة مع بعضها لتكون شبكة الشبكات (internetworks or Internet) وتقوم هذه الاجهزة بأدارة مرور البيانات عبر الشبكة من الاجهزة الطرفية الى الاجهزة الوسطية والى الهدف لكل حزمة من البيانات. ويتم استخدام عناوين ال (IP addresses) اضافة الى معلومات الشبكات المتعددة لمعرفة المسار الذي يفترض ان تقطعه البيانات من المصدر الى الهدف.

الصورة التالية تبين بعضاً من هذه الاجهزة:

4.png

انواع الموجهات (الراوترات Routers):

بعد ان درسنا انواع الاجهزة الطرفية في الشبكة نأتي الى شرح انواع الاجهزة التي تكون البنية الاساسية وعلى رأسها بل واهمها هو الموجهات والتي لا يمكن ربط الشبكات المتعددة بدونها. حيث ان ارسال بيانات الى الشبكات البعيدة يحتاج التوجيه والموجهات ليتم والراوتر هو الجهاز الذي يقوم بتوجيه البيانات من جهاز ينتمي الى شبكته الى جهاز اخر بعيد عبر مجموعة من الاجهزة الوسطية (اغلبها راوترات ايضاً). تبرز الحاجة الى الراوتر لأن الاجهزة الطرفية لا تحتفظ بمعلومات عن كل الاجهزة الاخرى في الشبكات المختلفة ولأن الراوتر جهاز ذكي فأنه يقوم بجمع المعلومات عن مواقع الشبكات المختلفة ويستخدم هذه المعلومات لأختيار افضل مسار للبيانات حتى تصل الى هدفها بعملية تسمى التوجيه (routing).

بغض النظر عن وظائفها وحجمها ودرجة تعقيدها فأن الراوترات هي اجهزة حاسوب تمتلك نظام تشغيل ومعالج واجهزة ادخال واخراج وذاكرة. وبخصوص اجهزة سيسكو فأن نظام تشغيلها يسمى نظام تشغيل الشبكات (Internetwork Operating System IOS) وفي الصورة ادناه بعض انواع راوترات شركة سيسكو التي يمكن استخدامها في بنية انترنت الاشياء الاساسية:

5.png

وفي ادناه شرح مختصر لكل من هذه الانواع المبينة في الصورة السابقة:

  • (Cisco 819 ISR): ويسمى موجه الخدمات الذكية (Intelligent Services Router ISR) ويوفر حلول امنة ووموثوقة وذات توفرية عالية (High availability).
  • (Cisco 500 series): وهو يسمى ايضاً الموجه الصناعي للشبكات الشخصية (Wireless Personal Area Network WPAN Industrial Router IR500) ويوفر خدمة اتصال لاسلكي ضمن حزمة ال 915 ميغاهيرتز المستخدمة للأغراض الطبية والعلمية والصناعية (Industrial Scientific Medical ISM band) ويستخدم لأغراض القياسات الذكية (smart metering) والاتمتة الذكية وشبكات توزيع الكهرباء الذكية وانظمة السكادا واشارات المرور الذكية وغيرها.
  • (Cisco CRS): ويسمى ايضاً نظام التوجيه المحمول (Carrier Routing System CRS) وهو نظام متعدد الصناديق (Multi-Chassis system) وهو الراوتر الاكثر استخداماً والاكبر من ناحية عدد الشبكات التي يستطيع ادارتها.
  • (Cisco 2000 series): وهو شبكة متصلة من الراوترات المصممة خصيصاً للبيئات القاسية والصعبة في وحدات الانتاج الصناعي للطاقة والمنتجات الاخرى.

وسنتكلم بشكل اكثر تفصيلاً عن هذه الانواع من الراوترات في الدرس القادم ان شاء الله.

 

2 comments

اترك رد

إملأ الحقول أدناه بالمعلومات المناسبة أو إضغط على إحدى الأيقونات لتسجيل الدخول:

WordPress.com Logo

أنت تعلق بإستخدام حساب WordPress.com. تسجيل خروج   / تغيير )

صورة تويتر

أنت تعلق بإستخدام حساب Twitter. تسجيل خروج   / تغيير )

Facebook photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Facebook. تسجيل خروج   / تغيير )

Google+ photo

أنت تعلق بإستخدام حساب Google+. تسجيل خروج   / تغيير )

Connecting to %s