شبكة محلية

يُستخدم بروتوكول DHCP لتخصيص عناوين IP داخلية لأعضاء الشبكة المحلية. يعمل خادم DHCP عادةً على جهاز التوجيه ^{[ 10 ]} ، وتُعتبر الأجهزة الطرفية عملاءه. تطلب جميع عملاء DHCP إعدادات التكوين باستخدام بروتوكول DHCP للحصول على عنوان IP الخاص بهم ، ومسار افتراضي ، وعنوان خادم DNS واحد أو أكثر . بمجرد أن يُطبّق العميل هذه الإعدادات، سيتمكن من الاتصال بالإنترنت . ^{[ 11 ]}

في طبقات الشبكة العليا، كانت بروتوكولات مثل NetBIOS و IPX/SPX و AppleTalk وغيرها شائعة في السابق، ولكن مجموعة بروتوكولات الإنترنت (TCP/IP) هي التي سادت كمعيار الاختيار لجميع الشبكات المحلية تقريبًا اليوم.

يمكن للشبكات المحلية (LANs) الحفاظ على اتصالات مع شبكات محلية أخرى عبر خطوط مؤجرة أو خدمات مؤجرة أو عبر الإنترنت باستخدام تقنيات الشبكات الخاصة الافتراضية . وبناءً على كيفية إنشاء الاتصالات وتأمينها، والمسافة المعنية، يمكن تصنيف هذه الشبكات المحلية المرتبطة كشبكة منطقة حضرية (MAN) أو شبكة منطقة واسعة (WAN).

يمكن ربط الشبكات المحلية بالإنترنت ( وهو نوع من الشبكات واسعة النطاق WAN ) عبر خطوط ثابتة (مثل مودم DSL / ADSL ^{[ 12 ]} )، أو باستخدام مودم خلوي أو فضائي . وتعتمد هذه الشبكات أيضًا على أسلاك الهاتف مثل VDSL و VDSL2 ، أو الكابلات المحورية، أو الألياف الضوئية المنزلية لتوصيل كابلات الألياف الضوئية مباشرةً إلى المنزل أو مبنى المكاتب، أو باستخدام مودم خلوي أو طبق استقبال فضائي في الحالات الأخيرة. عند الاتصال بالإنترنت ، يمنح مزود خدمة الإنترنت (ISP) عنوان IP واحدًا للشبكة. ويتم تكوين جهاز التوجيه (الراوتر) بعنوان IP الخاص بمزود الخدمة على واجهة WAN، والذي تتم مشاركته بين جميع الأجهزة في الشبكة المحلية (LAN) عبر ترجمة عناوين الشبكة (NAT ).

تُنشئ البوابة اتصالاً مادياً واتصالاً لطبقة ربط البيانات بشبكة واسعة النطاق ( WAN) عبر البنية التحتية للاتصالات الخاصة بمزود الخدمة. تحتوي هذه الأجهزة عادةً على مودم كابل أو DSL أو مودم ضوئي متصل بوحدة تحكم واجهة الشبكة لشبكة إيثرنت. غالباً ما تُدمج أجهزة توجيه منزلية وأجهزة توجيه خاصة بالشركات الصغيرة في هذه الأجهزة لتوفير مزيد من الراحة، كما أنها غالباً ما تحتوي أيضاً على نقطة وصول لاسلكية مدمجة ومحول إيثرنت رباعي المنافذ .

يُعد معيار ITU -T G.hn ومعيار IEEE Powerline ، اللذان يوفران شبكات محلية عالية السرعة (تصل إلى 1 جيجابت/ثانية ) عبر أسلاك المنزل الموجودة، مثالين على تقنية الشبكات المنزلية المصممة خصيصًا لتوصيل IPTV . ^{[ 13 ]}

بالإضافة إلى الاتصال الأساسي، غالبًا ما تتضمن عملية استكشاف أخطاء الوصول إلى الإنترنت على الشبكة المحلية التحقق من تخصيص عنوان IP، وفحص البوابة الافتراضية وإعدادات نظام أسماء النطاقات (DNS)، واختبار اتصال الشبكة المحلية، وتحديد الأعطال بين الشبكة المحلية وجهاز التوجيه ومزود خدمة الإنترنت. تشمل أدوات التشخيص الشائعة أوامر ping وtraceroute وأدوات تهيئة واجهة الشبكة. ^{[ 14 ]}

أدى تزايد الطلب على الحواسيب واستخدامها في الجامعات ومختبرات الأبحاث في أواخر الستينيات إلى الحاجة لتوفير روابط بين أنظمة الحاسوب. وقدّم تقرير صادر عام 1970 عن مختبر لورانس للإشعاع، والذي فصّل نمو شبكة "الأخطبوط"، مؤشراً جيداً على هذا الوضع. ^{[ 15 ] [ 16 ]}

طُوّرت العديد من تقنيات الشبكات المحلية التجريبية والتجارية المبكرة في سبعينيات القرن العشرين. طُوّرت تقنية الإيثرنت في مركز أبحاث زيروكس بارك بين عامي 1973 و1974. ^{[ 17 ] [ 18 ]} وطُوّرت شبكة كامبريدج رينج في جامعة كامبريدج بدءًا من عام 1974. ^{[ 19 ]} وطُوّرت شبكة أركنت من قِبل شركة داتابوينت في عام 1976 وأُعلن عنها في عام 1977. ^{[ 20 ]} وكان أول تطبيق تجاري لها في ديسمبر 1977 في بنك تشيس مانهاتن في نيويورك. ^{[ 21 ]} وفي عام 1979، ^{[ 22 ]} كان نظام التصويت الإلكتروني للبرلمان الأوروبي أول تطبيق لشبكة محلية تربط مئات (420) من محطات التصويت التي تتحكم بها المعالجات الدقيقة بوحدة مركزية للاستطلاع/الاختيار عبر ناقل متعدد النقاط مع نظام تحكم رئيسي/تابع (تقني) . استخدمت 10 كيلومترات من كابلات زوجية ملتوية بسيطة غير محمية من الفئة 3 - وهي نفس الكابلات المستخدمة في أنظمة الهاتف - تم تركيبها داخل مقاعد نصف دائرة البرلمان الأوروبي في ستراسبورغ ولوكسمبورغ. ^{[ 23 ]}

أدى تطور الحواسيب الشخصية في أواخر سبعينيات القرن الماضي إلى ظهور مواقع تضم عشرات أو مئات الحواسيب. وكان الدافع الأولي للشبكات هو تبادل الرسائل بين مشغلي الحواسيب، تلاه تبادل الموارد. وقد لاقى هذا المفهوم حماسًا كبيرًا، ولعدة سنوات، بدءًا من عام 1983 تقريبًا، دأب خبراء صناعة الحواسيب على وصف العام المقبل بأنه "عام الشبكات المحلية". ^{[ 24 ] [ 25 ] [ 26 ]}

عمليًا، شابت هذه الفكرة مشكلة انتشار تطبيقات غير متوافقة للطبقة الفيزيائية وبروتوكولات الشبكة ، وتعدد طرق مشاركة الموارد. ففي العادة، كان لكل مُصنِّع نوع خاص به من بطاقات الشبكة والكابلات والبروتوكولات وأنظمة تشغيل الشبكة . ظهر حلٌّ مع ظهور نوفيل نت وير ، الذي وفّر دعمًا متساويًا لعشرات الأنواع المتنافسة من البطاقات والكابلات، ونظام تشغيل أكثر تطورًا من معظم منافسيه.

أظهر استطلاعٌ أُجري عام 1989 لمستخدمي الشبكات المحلية (LAN) أن 38% منهم يستخدمون برنامج NetWare، مقارنةً بـ 17% لشركة IBM، و 11% لشركة 3Com ، و 7% لشركة AT&T ، و6% لبرنامج AppleTalk ، و3% لبرنامج Banyan VINES ، و24% لبرامج أخرى. ^{[ 4 ]} من بين منافسي NetWare، كان Banyan البرنامج الوحيد الذي يمتلك نقاط قوة تقنية مماثلة، لكنه لم يتمكن من ترسيخ مكانته في السوق. أنتجت 3Com برنامج 3+Share ، وأنتجت مايكروسوفت برنامج MS-Net . شكّل هذان البرنامجان أساسًا للتعاون بين مايكروسوفت و3Com لإنشاء نظام تشغيل شبكي بسيط يُدعى LAN Manager ، وبرنامج LAN Server من IBM . لم يحقق أيٌّ من هذين البرنامجين نجاحًا طويل الأمد؛ إذ هيمن NetWare على سوق الشبكات المحلية لأجهزة الكمبيوتر الشخصية منذ بدايات طرحه عام 1983 وحتى منتصف التسعينيات عندما طرحت مايكروسوفت نظام Windows NT . ^{[ 27 ]}

في عام 1983، تم إثبات قدرة بروتوكول TCP/IP لأول مرة على دعم تطبيقات وزارة الدفاع الفعلية على شبكة محلية تجريبية تابعة لوكالة اتصالات الدفاع في ريستون، فرجينيا. ^{[ 28 ] [ 29 ]} وقد دعمت الشبكة المحلية القائمة على بروتوكول TCP/IP بنجاح بروتوكولات Telnet و FTP وتطبيقًا للمؤتمرات عن بُعد تابعًا لوزارة الدفاع. ^{[ 30 ]} وقد أثبت ذلك جدوى استخدام شبكات TCP/IP المحلية لربط أجهزة كمبيوتر نظام القيادة والسيطرة العسكرية العالمي (WWMCCS) في مراكز القيادة في جميع أنحاء الولايات المتحدة. ^{[ 31 ]} ومع ذلك، تم استبدال نظام WWMCCS بنظام القيادة والسيطرة العالمي (GCCS) قبل أن يتم ذلك.

خلال الفترة نفسها، كانت محطات عمل يونكس تستخدم شبكات TCP/IP. ورغم أن قطاع سوق محطات العمل قد تقلص بشكل كبير الآن، إلا أن التقنيات التي طُورت في هذا المجال لا تزال مؤثرة على الإنترنت وفي جميع أنواع الشبكات، وقد حل بروتوكول TCP/IP محل بروتوكولات IPX و AppleTalk و NBF وغيرها من البروتوكولات التي كانت تستخدمها شبكات LAN الخاصة بالحواسيب الشخصية في بداياتها.

كان نظام إيكونت نظام شبكة محلية منخفض التكلفة من إنتاج شركة أكورن للكمبيوتر، وكان مخصصًا للاستخدام في المدارس والشركات الصغيرة. وقد طُوّر لأول مرة لأجهزة الكمبيوتر أكورن ^أتوم وأكورن سيستم 2/3/4 في عام 1981. ^{[ 32 ] [} 33 ^]

في ثمانينيات القرن العشرين، طُوِّرت عدة تطبيقات لشبكات توكن رينغ للشبكات المحلية. ^{[ 34 ] [ 35 ]} أصدرت شركة آي بي إم تطبيقها الخاص لشبكة توكن رينغ في عام 1985، ^{[ 36 ] [ 37 ]} وكان يعمل بـ4 ميجابت/ثانية  . ^{[ 38 ]} زعمت شركة IBM أن أنظمة Token Ring الخاصة بها تتفوق على الإيثرنت، خاصةً تحت الضغط، لكن هذه المزاعم كانت موضع نقاش؛ ^{[ 39 ] [ 40 ]} في حين أن AppleTalk البطيء ولكنه غير المكلف كان شائعًا لأجهزة Mac، قالت مجلة InfoWorld في عام 1987 : "لم تبرز أي شبكة محلية كقائدة واضحة، حتى في عالم IBM". ^{[ 41 ]} كان تطبيق IBM لتقنية Token Ring أساس معيار IEEE 802.5. ^{[ 42 ]} تم توحيد إصدار Token Ring بسرعة 16 ميجابت/ثانية من قبل مجموعة عمل 802.5 في عام 1989. ^{[ 43 ]} سيطرت IBM على سوق Token Ring، فعلى سبيل المثال، في عام 1990، كانت معدات IBM هي الأكثر استخدامًا على نطاق واسع لشبكات Token Ring. ^{[ 44 ]}

كانت واجهة توزيع البيانات عبر الألياف الضوئية (FDDI)، وهي معيار للشبكات المحلية (LAN)، تُعتبر تقنية جذابة لشبكات العمود الفقري للحرم الجامعي في أوائل ومنتصف التسعينيات، حيث كانت شبكات الإيثرنت آنذاك لا توفر سوى سرعات بيانات تبلغ 10 ميجابت/ثانية ، بينما كانت شبكات توكن رينج لا توفر سوى سرعات 4 أو 16 ميجابت/ثانية . ولذلك، كانت خيارًا عالي السرعة نسبيًا في ذلك الوقت، بسرعات تصل إلى 100 ميجابت/ثانية . وبحلول عام 1994، شملت الشركات المُصنِّعة سيسكو سيستمز ، وناشونال سيميكوندكتور ، ونتورك بيريفيرالز، وسيسكونكت (التي استحوذت عليها مارفيل تكنولوجي جروب )، و 3كوم . ^{[ 45 ]} وقد حلت شبكات الإيثرنت محل تركيبات FDDI إلى حد كبير. ^{[ 46 ]}