יסודות רשתות

מבוא לרשתות מחשבים

רשת מחשבים היא מערכת שבה מחוברים מספר מכשירים דיגיטליים על ידי ערוצי תקשורת המאפשרים להם לשתף נתונים ומשאבים. רשתות הן חלק בלתי נפרד מהחיים המודרניים, והן תומכות במגוון פעולות מחשוב מהפשוטות ועד המורכבות ביותר.

חשיבות רשתות המחשבים

רשתות מחשבים מאפשרות תקשורת נתונים מהירה ויעילה בין מכשירים, שיתוף משאבים כגון מדפסות ושרתי קבצים, גישה לאינטרנט, ועוד. הן משמשות כבסיס לפעילות עסקית, חינוכית וביתית ותומכות ביישומים מגוונים כמו דוא"ל, סקייפ, סטרימינג וידאו ועוד.

סוגי רשתות

ישנם מספר סוגים של רשתות, כל אחת מותאמת לצרכים שונים:

• רשת מקומית (LAN – Local Area Network): רשת זו מקשרת מכשירים בתחום גיאוגרפי קטן כמו בית או משרד. היא מאפשרת שיתוף קבצים ומדפסות במהירות גבוהה.
• רשת רחבה (WAN – Wide Area Network): מחברת בין LANs במרחקים גדולים, כוללת חיבורים בינעירוניים או בינלאומיים.
• רשת אישית (PAN – Personal Area Network): רשת לשימוש אישי הכוללת חיבור בין מכשירים כמו טלפונים חכמים, מחשבים ניידים ומדפסות בסביבה אחת.
• רשת מטרופולינית (MAN – Metropolitan Area Network): כוללת חיבורים בתוך אזור מטרופוליני, גדולה מ-LAN אך קטנה מ-WAN.

מודל OSI ו-TCP/IP

לניהול תקשורת ברשת משתמשים במודלים המורכבים ממספר שכבות:

• מודל OSI (Open Systems Interconnection):
  • שכבת הממשק הפיזי: טיפול בחיבורים הפיזיים ובהעברת הנתונים.
  • שכבת קישור הנתונים: ניהול קישורים וזיהוי שגיאות.
  • שכבת הרשת: כתובת וניתוב הנתונים.
  • שכבת ההובלה: אחראית על אמינות ושלמות הנתונים.
  • שכבת המושב: ניהול התקשורת בין יישומים.
  • שכבת ההצגה: המרה והצפנה של נתונים.
  • שכבת היישום: ממשק ליישומים לשימוש ברשת.
• מודל TCP/IP:
  • שכבת הקישור: שכבת החומרה התחתונה שמחברת את המכשיר לרשת.
  • שכבת האינטרנט: ניהול כתובות ה-IP והניתוב.
  • שכבת ההובלה: מבטיחה שהנתונים מועברים באופן אמין.
  • שכבת היישום: מספקת יישומים רשתיים שונים כמו HTTP, FTP, ועוד.

שימוש ב-Cisco Packet Tracer

Cisco Packet Tracer הוא כלי סימולציה שמאפשר לסטודנטים לבנות ולבדוק רשתות בסביבה וירטואלית. הכלי מועיל במיוחד ללימוד והבנת מודלי OSI ו-TCP/IP על ידי יצירת רשתות וירטואליות ופתרון בעיות רשת אפשריות.