ما المقصود بالبنية التحتية للشبكة؟

وللمساعدة على ضمان توافر الشبكة، تعمل معظم الشركات على تضمين نوع من إدارة البنية التحتية للشبكة ضمن تخطيطها. وذلك يتضمن أدوات مراقبة الشبكة وصيانتها وإدارتها وحلول الأمان التي تساعد على تحسين أداء الشبكة.

بفضل دورها في عمليات الأعمال الأساسية، أصبحت البنية التحتية للشبكة جزءًا مهمًا من التحول الرقمي، ويُعد السوق العالمي للبنية التحتية للشبكة في المؤسسات كبيرًا ومتناميًا. وترى العديد من الشركات أن ذلك يمثل فرصة لاستخدام التقنيات الناشئة مثل الذكاء الاصطناعي (AI) و الحوسبة السحابية.

ومن المتوقع أن ينمو السوق العالمي للبنية التحتية للشبكات، الذي حقق ما يقرب من 60 مليار دولار أمريكي قبل عامين فقط، بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 4.9% على مدى السنوات الخمس المقبلة¹.

تعتمد الشبكات الحديثة على مجموعة من عناصر الأجهزة والبرامج والممارسات والعمليات والأنظمة لكي تعمل. فيما يلي لمحة موجزة عن بعض العناصر والخدمات الأكثر استخدامًا وكيفية تمكينها للبنية التحتية للشبكة من العمل بفعالية.

العقدة هي نقطة على الشبكة—متصلة بجهاز مثل الكمبيوتر أو الطابعة أو المودم—يمكنها استقبال البيانات أو إرسالها أو إنشاؤها أو تخزينها. يجب أن تكون أجهزة الشبكات، مثل أجهزة الكمبيوتر وأجهزة التوجيه والمحولات، قادرة على التعرف على المعلومات ومعالجتها ونقلها حتى تعمل البنية التحتية للشبكة. وعليه، تُعرف كل عقدة من خلال عنوانها (المعروف باسم عنوان IP) وتُمنح صلاحية الوصول إلى الشبكة.

عنوان Internet Protocol (IP) هو رقم معيّن للعُقد المتصلة بشبكة أجهزة الكمبيوتر. يحدد كل عنوان IP الجهاز والشبكة التي يتصل بها وموقعه المحدد على الشبكة. عندما يرسل أحد الأجهزة بيانات إلى جهاز آخر، فإن تلك البيانات تتضمن عناوين IP الخاصة بكلا الجهازين. تُرسل البيانات عبر الشبكة، بين العُقد، باستخدام أجهزة التوجيه والمحولات.

 جهاز التوجيه هو جهاز يُرسل حزم البيانات (وحدات صغيرة من المعلومات المنسقة للإرسال عبر الشبكة) بين الشبكات. تحلل أجهزة التوجيه البيانات لتحديد أفضل مسار يجب إرسالها من خلاله، معتمدةً على خوارزميات توجيه متطورة لتمريرها بكفاءة إلى العقدة المقصودة.

المحول هو جهاز يربط أجهزة الشبكة ويُدير الاتصال من عقدة إلى عقدة عبر الشبكة، مع التأكد من وصول حزم البيانات إلى وجهتها المقصودة. على عكس أجهزة التوجيه، التي ترسل المعلومات بين الشبكات، ترسل المحولات المعلومات عبر الشبكات، بين العُقد المتصلة. 

 نقطة الوصول اللاسلكي (WAP) هي عنصر يُمكّن الأجهزة مثل الهواتف الذكية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة التي تعتمد على اتصالات Wi-Fi من التفاعل عبر الشبكة. تتيح نقاط الوصول اللاسلكي (WAPs) لمجموعة واسعة من الأجهزة إمكانية الوصول إلى الإنترنت من خلال العمل كوسيط بين شبكة سلكية (شبكة تتصل عليها العُقد من خلال الكابلات، مثل الإيثرنت) وشبكة لاسلكية (شبكة تعتمد على إشارة لاسلكية، مثل 5G).

تُعد نقاط الوصول اللاسلكي مهمة للبنية التحتية للشبكة لأنها تساعد على سد الفجوة بين الأجهزة التي تحتاج إلى الوصول إلى كلا النوعين من الشبكات، السلكية واللاسلكية، وتُمكّن الاتصال السلس للمستخدمين والتطبيقات التي تعتمد عليها.

الشبكات المعرفة بالبرمجيات (SDN) هي نهج يُدار بالبرمجيات للبنية التحتية للشبكة المصممة لواجهات برمجة التطبيقات (APIs) التي تشكل محور العديد من عمليات الأعمال الأساسية. تساعد الشبكات المعرفة بالبرمجيات المؤسسات على تعزيز قدرة المنصة المركزية على التواصل مع البنية التحتية للشبكة وتوجيه حركة مرور الشبكة. ونظرًا إلى شعبيتها المتزايدة، بلغت قيمة سوق الشبكات المعرفة بالبرمجيات 28.2 مليار دولار أمريكي في العام الماضي، ومن المتوقع أن ينمو بمعدل نمو سنوي مركب يبلغ 17% على مدى السنوات السبع المقبلة².

في إدارة الشبكات، يوفر النهج المركزي المعروف باسم الشبكات واسعة النطاق المعرفة بالبرمجيات (SD-WAN) عرضًا للشبكة بأكملها يسمح للمسؤولين بجمع معلومات التوجيه و تحسين موارد الشبكة وتعزيز أداء الشبكة وأتمتة المهام البسيطة وتحسين موازنة التحميل وتقليل زمن الانتقال و الانقطاعات. تساعد حلول SDN-WAN أيضًا على إضافة الأمان إلى البنية التحتية للشبكة من خلال إضافة مزايا مثل جدران الحماية وأنظمة كشف/منع الاختراق (IDS/IPS). 

بالإضافة إلى أوجه الاختلاف بين البنيتين، تؤدي الشبكات السلكية واللاسلكية أدوارًا مختلفة في البنية التحتية للشبكة الحديثة. تُعد الشبكات السلكية—حيث تنتقل البيانات بين العُقد والمحولات وأجهزة التوجيه من خلال الكابلات—مهمة لمعالجة أحمال التشغيل حيث يكون عرض النطاق الترددي العالي والاتصال بالشبكة والأمان أمورًا بالغة الأهمية، مثل عمليات نقل البيانات الكبيرة. 

ومع ذلك، تعتمد الشبكات اللاسلكية على موجات الراديو لنقل البيانات، وهي مثالية أكثر للحالات التي لا يكون فيها عرض النطاق الترددي والموثوقية والأمان من الأمور المهمة. على سبيل المثال، يعتمد الإنترنت المنزلي في كثير من الأحيان على اتصالات الإنترنت اللاسلكية، وكذلك الأجهزة المتصلة بإنترنت الأشياء (IoT) بدءًا من الثلاجات وأجهزة التلفزيون الذكية وحتى السيارات ذاتية القيادة. وعلى الرغم من أن كل جيل من الشبكات اللاسلكية ليس آمنًا مثل التقنيات السلكية، فإنه أكثر أمانًا وموثوقية من الجيل السابق. على سبيل المثال، تتميز اتصالات الجيل الخامس فائقة السرعة اليوم بمعايير تشفير ومصادقة أفضل من سابقتها، الجيل الرابع.

تؤدي التقنيات دورًا محوريًا في معظم عمليات الأعمال الحديثة، ما يجعل من الضروري أن تستثمر المؤسسات في بنية تحتية فائقة للشبكة. تدعم الشبكات المصممة جيدًا الحلول التقنية الجديدة وتزيد الإنتاجية وتساعد الشركات على جمع كميات كبيرة من البيانات ومعالجتها بشكل أكثر فعالية. 

ومع ذلك، يمكن أن يظهر ضعف البنية التحتية للشبكة بعدة طرق، ما يؤدي إلى ظهور ثغرات أمنية وبطء في سرعات نقل البيانات وانقطاع سير عمل الموظفين والمستخدمين وضعف أداء التطبيقات وغير ذلك الكثير.

تعتمد المؤسسات على البنية التحتية للشبكة لدعم إمكانات مثل العمل عن بُعد والحوسبة السحابية التي أصبحت ضرورية للنجاح. تساعد البُنى التحتية الفائقة والمصممة جيدًا لتكنولوجيا المعلومات على ضمان توفير التعاون السلس في الوقت الفعلي للمستخدمين وصلاحية الوصول غير المقيد إلى الإنترنت وتقليل انقطاعات العمل.

فيما يلي بعض المزايا الشهيرة لإنشاء بنية تحتية فائقة للشبكة والحفاظ عليها:

• زيادة قابلية التوسع: يمكن أن تكون البنية التحتية للشبكة الحديثة قابلة للتوسع بدرجة كبيرة وفقًا للاحتياجات الخاصة بالشركة أو الصناعة. يمكن توسيع نطاق البُنى التحتية للشبكة المبنية بأحدث التقنيات أو تضييقه بكل سهولة، بما في ذلك موارد الشبكة المهمة مثل عرض النطاق الترددي وسعة التخزين وقوة الحوسبة. ومع تغير أحمال التشغيل واحتياجات العمل، يمكن أن تتقلص البنية التحتية للشبكة المصممة جيدًا أو تنمو حسب الحاجة.
• تحسين المرونة: هياكل البنية التحتية للشبكة الحديثة مصممة بإمكانات موازنة تحميل مدمجة تعمل على توزيع حركة مرور الشبكة بشكل فعال، حتى خلال أوقات الذروة. عندما تتعطل عناصر معينة، يمكن للبنية التحتية للشبكة الحديثة إعادة توزيع أحمال التشغيل بسرعة وفعالية لتجنب فترات التعطل.
• تعزيز الأمان: في ظل تطور التهديدات الإلكترونية، أصبح الحفاظ على أمان الشبكة أمرًا بالغ الأهمية بالنسبة إلى العديد من المؤسسات. تساعد البنية التحتية للشبكة الحديثة على منع حوادث اختراق أمن البيانات المكلفة، بما في ذلك البرامج الضارة والهجمات الإلكترونية و الوصول غير المصرح به إلى البيانات الحساسة. بدءًا من جدران الحماية الفائقة والشبكات الافتراضية الخاصة (VPN) وصولاً إلى ضوابط الوصول، وتجزئة الشبكة، والتحديثات المنتظمة للبرامج، تُعد حلول أمن البنية التحتية للشبكة الحديثة واسعة النطاق وفعالة للغاية.
• زيادة عائد الاستثمار (ROI): تكلفة إنشاء بنية تحتية للشبكة حديثة وقابلة للتوسع تكون صغيرة في البداية، ويمكن زيادتها بمرور الوقت مع نمو احتياجات العمل. يسمح هذا النهج الآمن والميسور التكلفة للشركات بمختلف أحجامها بالاستثمار في البنية التحتية للشبكة بالسرعة التي تناسبها، ومتابعة الخدمات والموارد التي تستخدمها وتعديلها حسب الحاجة.
• تحسين تجربة المستخدم: يمكن للبنية التحتية للشبكة الحديثة التي تستخدم أحدث التقنيات الرقمية ذات الصلة أن تمنح الموظفين تجربة مستخدم أفضل . يتيح تصميم الشبكة الفائق إمكانية الاتصال السلس والموثوق والسريع؛ ويساعد على ضمان نجاح عمليات الأعمال؛ ويساعد أيضًا على تقديم تجربة مستخدم أفضل للعملاء.   

مع تطور البنية التحتية للشبكة الحديثة للتكيف مع التقنيات الجديدة واحتياجات العمل المتغيرة، تكثر حالات استخدامها. فيما يلي بعض من أبرز هذه الحالات.

تتسم الشبكات الشخصية (PAN) بالبساطة والموثوقية، فهي تربط الأجهزة التي لا تبعد عن بعضها سوى بضع أقدام باستخدام تقنية الأشعة تحت الحمراء. تُعدّ تقنية البلوتوث أحد أشهر الأمثلة على الشبكات الشخصية، حيث تتيح للمستخدمين ربط مكبرات الصوت وأجهزة التلفاز في منازلهم بالهاتف الذكي أو الكمبيوتر المحمول.

عادةً ما تكون الشبكات الشخصية لاسلكية، ما يسمح لمجموعة واسعة من الأجهزة بالاتصال عبر مساحة صغيرة. يمكنها أيضًا توفير الإنترنت من خلال إنشاء شبكات صغيرة لا يمكن استخدامها إلا من خلال الأجهزة المصرح لها—على سبيل المثال، عن طريق استخدام هاتف ذكي لإنشاء "نقطة اتصال" بالإنترنت في أحد المقاهي. على الرغم من أن الشبكات الشخصية تُعد آمنة، ويرجع ذلك إلى حد كبير إلى نطاقها المحدود، فإنه لا يزال يُنصح باستخدام كلمات مرور قوية والتشفير لمنع الوصول غير المصرح به.

الشبكات المحلية (LAN) هي أنظمة تربط أجهزة الكمبيوتر وأنواعًا أخرى من الأجهزة في مكان واحد. يمكن للشبكات المحلية استخدام الاتصالات السلكية واللاسلكية، ويعتمد نطاقها على هيكل الشبكة (وهو عدد الأجهزة التي تربط بينها ومدى القرب الفعلي للأجهزة من بعضها). على عكس الشبكات الشخصية، تبدأ اتصالات الشبكة المحلية من مسافة بضع أقدام ويمكن أن تمتد إلى مئات الأقدام في المكاتب الكبيرة.

تُستخدم الشبكات المحلية على نطاق واسع في بيئات الأعمال، حيث يحتاج العديد من المستخدمين وأجهزة الكمبيوتر إلى تبادل البيانات في منطقة جغرافية محدودة. وعند تكوينها بشكل صحيح، يمكن أن تكون الشبكات المحلية آمنة للغاية. ومع ذلك، فإنها لا تزال تتطلب اتخاذ تدابير فعالة، مثل تثبيت جدران حماية وعناصر تحكم في الوصول، وإلا فإن العُقد التي تربط بينها يمكن أن تتعرض للهجمات الإلكترونية وحوادث اختراق أمن البيانات وغيرها من المخاطر.

الشبكات واسعة النطاق (WANs) هي شبكات كمبيوتر واسعة النطاق، تستخدمها عادة المؤسسات التي تحتاج إلى الربط بين المكاتب الموجودة في مواقع مادية مختلفة. المثال الأكثر شهرة على شبكة WAN هو شبكة الإنترنت نفسها—وهي شبكة تربط المليارات من المستخدمين والأجهزة في مواقع منفصلة ماديًا حول العالم. مثال آخر هو الشبكة المالية التي توفر خدمة الصراف الآلي لمستخدمي البنوك في مختلف المدن والدول.

تمتد الشبكات واسعة النطاق (WAN) إلى مسافات أبعد من الشبكات الشخصية أو المحلية (على الرغم من أنها، من الناحية التقنية، تتكون من العديد من الشبكات الشخصية والمحلية الأصغر حجمًا والمترابطة) وتتطلب أساليب مختلفة للأمان. بالإضافة إلى جدران الحماية وحلول التشفير، تستخدم الشبكات واسعة النطاق تقنيات أحدث مثل تبديل التسميات متعدد البروتوكولات (MPLS) للمساعدة على ضمان أمن البيانات التي تنتقل عبر المناطق وحتى حول العالم.

على غرار شبكات WANS، تتكون شبكات المناطق الحضرية (MANs) من شبكات محلية وشبكات شخصية مترابطة ومنتشرة عبر منطقة مادية. تربط شبكات MAN بين الشركات المحلية والمباني في الحرم الجامعي والمباني الحكومية وأنواع أخرى من الشبكات الصغيرة المتصلة ولكن المنفصلة ماديًا. مثلها مثل الشبكات الأخرى، تعتمد شبكات MAN على مزيج من الاتصال السلكي واللاسلكي، بما في ذلك الألياف الضوئية والإيثرنت والجيل الخامس.

تُعد شبكات MAN أصغر من شبكات WAN، وهي أكثر كفاءة لأنها لا تغطي مساحة مادية كبيرة. في حين أن شبكات MAN تتكون من شبكات أصغر حجمًا مترابطة، فإن أمن وإدارة شبكات MAN يمكن أن تديره مؤسسة واحدة.

الشبكات السحابية هي بنية تحتية للشبكة الافتراضية تتكون من خوادم وأجهزة افتراضية (VMs) وتطبيقات وأنظمة أخرى. يتخصص مزودو الخدمات السحابية (CSPs) في الحوسبة السحابية ويقدمون مجموعة واسعة من الحلول السحابية التي تعمل على الشبكات السحابية. على عكس الأنواع الأخرى من الشبكات، تُعد الشبكات السحابية افتراضية تمامًا، ما يعني أنها تعمل وتُستضاف على البنية التحتية للشبكة التي يوفرها مزود الخدمة السحابية، وليس المستخدم. 

يوفر مزودو الخدمات السحابية البرمجيات والأجهزة الافتراضية اللازمة للمؤسسات لتشغيل مجموعة واسعة من الحلول والخدمات على السحابة وتوسيع نطاق مواردها بشكل ديناميكي حسب الحاجة. لقد ازدادت شعبية الخدمات السحابية في الآونة الأخيرة، حيث تستخدم أكثر من 90% من المؤسسات السحابة بطريقة أو بأخرى³. وللوصول إلى البنية التحتية للشبكة السحابية والاستمتاع بجميع مزاياها، كل ما تحتاجه المؤسسة هو جهاز متصل بالإنترنت.