ما المقصود بتحسين الشبكة؟ً

إن تحسين الشبكة ليس عملية أو خطة واحدة، بل سلسلة مستمرة من التغييرات والتعديلات التي تُحدَّث وتُنقَّح باستمرار خلال تحسين المؤسسة لفهمها للشبكة الخاصة بها ومتطلبات مستخدميها. فهي عملية تكرارية يجب أن تواكب أحدث التقنيات المتاحة للتأكد من مواكبة المؤسسة للمنافسة. ولتحسين الشبكة بشكل صحيح، يجب أن تكون المؤسسة قادرة على توقع الاحتياجات المستقبلية والمتطلبات مع توسع نطاق المؤسسة.

هناك العديد من الأساليب المتاحة لتحسين الشبكة. إن بعض الجوانب أبسط من غيرها، مثل التأكد من تحديث أجهزتك وبرامجك. بينما توجد طرق أخرى أكثر تقنية، مثل تحسين إعدادات شبكة مؤسستك، أو استخدام برنامج مراقبة الشبكة للحصول على معارف قابلة للتنفيذ.

يمكن أن يوفر تحسين الشبكة العديد من المزايا، مثل زيادة أمان الشبكة وتحسين تجربة المستخدم النهائي وزيادة إنتاجية الموظفين، والتي تؤثر في جميع جوانب المؤسسة.

فهم أداء الشبكة بشكل عام يعني التعرُّف على ما يعمل بشكل جيد في الشبكة وما يمكن تحسينه. وفي بعض الأحيان، تكون هناك علامات واضحة على حاجة الشبكة إلى التحسين مثل بطء تحميل التطبيقات أو خدمات الويب أو بطء تحميل المكالمات الجماعية أو فشل نقل البيانات أو الصوت. وفي أحيان أخرى، تكون هناك حاجة إلى تحليل المقاييس لتحديد المشكلات التي لا تكون بالوضوح نفسه، ولكنها تؤثِّر بالقدر نفسه في العملاء.

يمكن لتحديد السبب الكامن وراء مشكلات الشبكة أن يساعد المؤسسة في معرفة كيفية حلها. هناك العديد من المقاييس التي تساعد في تحديد كيفية أداء الشبكة وتحديد المجالات التي يمكن أن تعمل بكفاءة أكبر.

زمن انتقال الشبكة هو مقدار الوقت الذي تستغرقه حزمة البيانات للانتقال من نقطة إلى أخرى عبر الشبكة. على سبيل المثال، يمكن أن تؤدي الزيادة في عدد مستخدمي الشبكة إلى زيادة زمن انتقال الشبكة وإبطاء سرعة نقل البيانات.

إن توافر الشبكة هو مقياس للنسبة المئوية للوقت الذي تتاح فيه الشبكة للمستخدمين. وعادةً ما يتم ذكر التوافر كنسبة مئوية تقيس مقدار مدة التشغيل في فترة محددة، على مدار عام مثلاً. تهدف العديد من الشركات إلى تحقيق "خمسة تسعات"، أو 99.999% من مدة التشغيل.

يحدث فقدان الحزمة عندما لا تصل حزمة البيانات إلى وجهتها. دائمًا ما ستحدث بعض حالات فقدان الحزم داخل الشبكة، ولكن المعدلات المرتفعة من فقدان الحزم تشير إلى وجود مشاكل في الشبكة.

إن الإرسال المتقطع هو التباين في زمن الانتقال لتدفقات الحزم عبر الشبكة. إن وجود زمن انتقال ثابت أفضل من الإرسال المتقطع المرتفع، والذي يمكن أن يسهم في فقدان الحزم. كما يمكن أن يؤثر الإرسال المتقطع سلبًا في مكالمات الصوت والفيديو الجماعية وغيرها من استخدامات الشبكة التي تستدعي الاتصال في الوقت الفعلي.

إن الإنتاجية هي متوسط حجم البيانات التي تُنقل فعليًا عبر الشبكة في وقت محدد. وغالبًا ما يُخلط بينها وبين عرض النطاق الترددي.

إن عرض النطاق الترددي هو السعة القصوى لنقل البيانات الخاصة بشبكة معينة في أي وقت. يشبه عرض النطاق الترددي الإنتاجية، ولكن الإنتاجية تقيس متوسط كمية البيانات التي تمر عبر الشبكة بدلاً من سعتها.

تقيس معدلات الخطأ عدد البت أو حزم البيانات التي تعرضت للأخطاء في الشبكة. توجد أخطاء في كل الشبكات، ولكن معدلات الخطأ المرتفعة تشير إلى وجود شبكة غير صحية.

إن وقت الاستجابة هو مقدار الوقت الذي يستغرقه إرسال الطلب من المرسل، مثل جهاز العميل، إلى مستقبل، مثل الخادم، وحتى يقوم المستقبل بمعالجة الطلب وإعادة الرد.

إن زمن الاستجابة وزمن الانتقال متشابهان، ولكن هناك فرق: فزمن الاستجابة لا يقيس فقط الوقت الذي يستغرقه إرسال الرسالة، ولكن أيضًا الوقت الذي يستغرقه معالجة الطلب وإعادته. وهو يعكس إجمالي زمن الرحلة ذهابًا وإيابًا.

يمكن أن تؤثر الطوبولوجيا الفيزيائية والمنطقية لشبكتك على أداء الشبكة، كما يمكن أن تؤثر البنية التحتية للشبكة والأجهزة التي تستخدمها الشبكة على أدائها.

يعد الحفاظ على شبكة عالية المستوى أمرًا ضروريًا للعديد من الأسباب—من بينها الإنتاجية وإيجابية تجربة العملاء—وهناك عدة طرق لتحسين الشبكة. في بعض الأحيان يكون الأمر بسيطًا مثل الحاجة فقط إلى ترقية الأجهزة واستخدام أدوات تحسين الشبكة. وفي أحيان أخرى، قد تحتاج المؤسسة إلى إعادة النظر بالكامل إلى كيفية إعداد الشبكة، وكيفية استخدامها، ومعرفة أي الخدمات تحظى بالأولوية.

على الأرجح، يجب أن تستخدم المؤسسة مزيجًا من تقنيات تحسين الشبكة للوصول إلى المستوى المطلوب من الأداء الشبكي. فيما يلي عدد قليل من أشهر طرق استكشاف أخطاء الشبكة وإصلاحها وتحسين أداء الشبكة.

باستخدام برنامج المراقبة في الوقت الفعلي، يمكن للمؤسسات تحديد عوائق الشبكة والمشكلات الأخرى وإصلاحها أثناء حدوثها. وغالبًا ما تستخدم فِرق تكنولوجيا المعلومات أدوات مراقبة أداء الشبكة لفهم كيفية أداء الشبكة بشكل أعمق. يتم استخدام هذه المقاييس لتحديد إذا ما كانت الشبكة تلبي احتياجات المؤسسة. كما يُقاس أداء الشبكة وفق مؤشرات الأداء الرئيسية (KPI) التي وضعتها المؤسسة لتحديد إذا ما كانت تلتزم باتفاقيات مستوى الخدمة (SLAs) مع العملاء.

وبفضل هذه البيانات، يمكن للمؤسسة فهم الأداء الشامل للشبكة وإدارته والوفاء باتفاقياتها مع العملاء وتوقع المشاكل المستقبلية. يعد التحسين القائم على البيانات عملية مستمرة تُنقَّح وتُحسَّن مع نضوج نموذج التحسين وتطور المؤسسة أو الشبكة.

يمكن أن تُسهم تعديلات إعدادات الشبكة في تعزيز جهود تحسين الأداء. تساعد هذه الإعدادات على تخصيص البيانات والموارد وفق أولويات الشبكة.

يُشار إلى أحد الأساليب باسم "جودة الخدمة" (QoS). ويعني هذا أن المؤسسة تعطي الأولوية لحركة المرور داخل الشبكة لضمان أداء الخدمات التي تشتد الحاجة إليها. وتكمن الفكرة في التحسين لتلبية احتياجات العمل المحددة والعمليات بدلاً من وضع معيار تعسفي. أحد الأمثلة على تحسين جودة الخدمة هو إعطاء الأولوية للمكالمات الصوتية ومكالمات الفيديو على أنواع البيانات الأخرى.

يُعَد التخصيص الفعَّال لموارد الشبكة جزءًا أساسيًا من تحسين الأداء. يتأثر أداء الشبكة إذا لم تتوفر لديها الموارد المناسبة لمعالجة البيانات المتنقلة فيها. غالبًا ما تُعَد زيادة السعة الإجمالية للشبكة حلًا سريعًا لمشكلات تخصيص الموارد، لكنه قد لا يكون حلًا طويل الأمد لأنه قد يؤدي إلى تخصيص زائد وإنفاق غير ضروري.

ينطوي تزويد الشبكة بالموارد الصحيحة في بعض الأحيان على إعادة توزيع الموارد الموجودة على أساس البيانات، مثل توفير المزيد من النطاق الترددي لجزء من الشبكة مع خنقها في جزء آخر. ويكون هذا مفيدًا بشكل خاص في حالة التطبيقات التي تستند إلى خوادم في بيئة حوسبة قائمة على السحابة.

يعد فهم أي التطبيقات تتطلب أكبر قدر من النطاق الترددي جزءًا من مراقبة الشبكة، وهو أمر ضروري لجعل شبكتك تعمل على نحو أكثر فعالية. ومع ذلك، فإن محاولة مراقبة الأداء واستخلاص المعارف يدويًا في شبكة حديثة معقدة غالبًا ما تكون مهمة حمقاء.

يمكن لإدارة موارد التطبيقات ولحلول إدارة أداء الشبكة أن تراقب أداء التطبيقات واستخدام الموارد بشكل مستمر. وتوفر مثل هذه الحلول نظرة ثاقبة على أداء الشبكة والسياق حول أي مشكلات، ويمكنها توفير الموارد تلقائيًا بأكثر الطرق فعالية. يتيح ذلك للمؤسسة أن توفر موارد الشبكة تلقائيًا إلى الأجزاء الأكثر طلبًا أو ذات الأولوية العالية من الشبكة—أو حتى أن توفر المزيد من التطبيقات إلى خوادم أقل ازدحامًا—لتعزيز الأداء الأمثل.

يؤثر تكوين بروتوكولات الشبكة أيضًا على أداء الشبكة. يمكن ضبط إعدادات بروتوكول التحكم في الإرسال/بروتوكول الإنترنت (TCP/IP) للشبكة لتحديد حجم الحزمة وآليات التحكم في الازدحام التي يمكن أن تقلل من زمن الانتقال وتزيد من موثوقية الشبكة. يتضمن تحسين بروتوكول التحكم في الإرسال/بروتوكول الإنترنت (TCP/IP) أيضًا تغيير حجم النافذة. وصُمِّم بروتوكول التحكم في الإرسال للتأكد من أن المرسل السريع للبيانات لن يتجاوز مستقبِلاً أبطأ. وللقيام بذلك، يقوم المرسل بإرسال البيانات في قسم واحد أو أكثر إلى المستقبِل، الذي يقر بتلك الأقسام. عندما يرسل المستقبِل هذا الإقرار، فإنه يخبر المرسل بكمية البيانات التي يجب أن يرسلها—وهذا هو حجم النافذة. ويمكن أن يتحسن الأداء الكلي للشبكة من خلال تعديل النافذة إلى الحجم المناسب لتجنب التحميل الزائد على أجهزة الشبكة.

في حين أن بروتوكول التحكم في الإرسال (TCP) يستخدم في الغالب عبر الإنترنت، فهناك أيضًا بروتوكول مخطط بيانات المستخدم (UDP). إن بروتوكول التحكم في الإرسال هو بروتوكول قائم على الاتصال، أما بروتوكول مخطط بيانات المستخدم فهو بروتوكول غير قائم على الاتصال. وبالمقارنة، فإن بروتوكول مخطط بيانات المستخدم أسرع من بروتوكول التحكم في الإرسال، لكن بروتوكول مخطط بيانات المستخدم لا يسمح بإعادة إرسال حزم البيانات المفقودة. إن بروتوكول التحكم في الإرسال هو بروتوكول أكثر موثوقية بشكل عام.

كما يمكن للمؤسسة التفكير في تغيير عنوان بروتوكول الإنترنت الخاص بها من IPv4 إلى IPv6. يستخدم IPv4 عنوان 32 بت بينما يستخدم IPv6 عنوان 128 بت. يسمح هذا لمزيد من العناوين أن تصاحب العدد المتزايد من عناوين بروتوكول الإنترنت الفريدة المطلوبة على الإنترنت اليوم.

يتمتع IPv6 أيضًا بتحسينات أخرى عن IPv4. على سبيل المثال، يسمح بروتوكول IPv6 في الأصل بالإرسال المتعدد—إرسال حزم البيانات إلى أجهزة متعددة في وقت واحد—ولديه طبقة مدمجة للحفاظ على أمان الشبكة باستخدام IPsec للتشفير الأصلي من طرف إلى طرف.

تدور هذه الطريقة لتحسين الشبكة حول زيادة السعة القصوى لنقل البيانات على الشبكة. ويسمح النطاق الترددي الأكبر بنقل المزيد من حزم البيانات. يساعد ذلك في زيادة السرعة الإجمالية للشبكة وتحسين الأداء. إن تشكيل حركة المرور هو أحد عناصر تحسين عرض النطاق الترددي الذي يطبق الحد من عرض النطاق الترددي على التطبيقات غير الحساسة في مؤسستك.

إن الضغط هو أحد الطرق الشائعة لاستخدام النطاق الترددي بكفاءة. يقلل الضغط من حجم حزم البيانات قبل إرسالها على الشبكة. إنه مثل الملف المضغوط (.zip) إذا كنت بحاجة إلى إرسال سلسلة من الملفات الكبيرة عبر البريد الإلكتروني، فأحيانًا يكون من الأسهل ضغطها في ملف مضغوط (.zip)، ما يقلل من الحجم الكلي للبيانات المرسلة.

هناك طريقة أخرى لتحسين عرض النطاق الترددي تسمى التخزين المؤقت. وهو عندما تُخزَّن البيانات التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر على الخوادم أو الأجهزة المحلية، بدلاً من تخزينها على الشبكة. إذا كنت تستخدم متصفح ويب، فلديك ملفات يخزنها المتصفح محليًا بشكل مؤقت، مثل الصور من مواقع الويب التي تزورها كثيرًا. يتمثل أحد الجوانب السلبية للتخزين المؤقت في أنه إذا أصبحت ذاكرة التخزين المؤقت للملفات أكبر من اللازم، فقد يؤدي ذلك إلى إبطاء أداء بعض البرامج.

موازنة التحميل هي عملية توزيع حركة مرور الشبكة عبر خوادم متعددة لتحسين توافر التطبيقات. قد تتلقى الخوادم ملايين الطلبات يوميًا، ما يؤدي إلى تأثُّر أحد الخوادم بحركة مرور الشبكة أكثر من غيره. إن موازنة التحميل هي تقنية يتم فيها توزيع حركة المرور على عدة خوادم مختلفة بحيث تتم مشاركة التأثير، بدلًا من التحميل الزائد على خادم واحد.

قد تؤدي تهديدات الأمن الإلكتروني، مثل الهجوم الموزع لحجب الخدمة (DDoS)، إلى تعطيل شبكة المؤسسة. يساعد تعزيز أمن الشبكة القوي على حماية وظائف شبكتك من الانقطاع غير المرغوب فيه. هناك العديد من الأساليب المتاحة لأمن الشبكة. وعلى غرار تحسين الشبكة، فمن المحتمل أن تستخدم المؤسسة مجموعة من الطرق المختلفة.

تُعَد جدران حماية الشبكة نظام أمان يقيّد حركة المرور داخل الشبكة وخارجها. ويساعد ذلك على الحماية من الجهات الفاعلة السيئة. تعمل أنظمة كشف التسلل (IDS) على مراقبة حركة مرور الشبكة بحثًا عن أي نشاط مشبوه، وتنبيه فِرق الأمن إلى التهديدات المعروفة أو المحتملة. يمكن استخدام التشفير لحماية البيانات الحساسة، خاصةً في مناطق الشبكة التي من المرجَّح أن تكون مستهدفة. عند استخدام هذه الأدوات معًا، يمكن أن تساعد على تأمين الشبكة وتحسين التوافر.

إن شبكات تسليم المحتوى (CDNs) والشبكات الفرعية هي طرق تستخدم لتقليل المسافة التي يجب أن تقطعها حزم البيانات وتقليل زمن الانتقال.

تستخدم شبكات تسليم المحتوى شبكة من الخوادم الموزعة في عدة مواقع مختلفة أقرب إلى المستخدمين. فبدلاً من اضطرار المستخدمين إلى الوصول إلى خوادم بعيدة عنهم، يمكنهم الوصول إلى البيانات على خادم موزع أقرب بكثير إلى مواقعهم. وبالمثل، تُنشئ الشبكة الفرعية شبكة أصغر من نقاط النهاية التي يتم الوصول إليها بشكل متكرر والتي تتواصل مع بعضها. ومن خلال تجميع نقاط النهاية هذه معًا، يمكن الحد من مسافة انتقال معظم حزم البيانات على الشبكة.

تلعب البنية التحتية للشبكة -مثل العناصر المادية المستخدمة في بناء الشبكة- دورًا كبيرًا في أدائها. من المهم التأكد من أن أجهزة ومعدات الشبكة، مثل أجهزة التوجيه والمفاتيح والكابلات محدّثة وفي حالة عمل جيدة. كما أنه من المهم أن تجري فرق تكنولوجيا المعلومات في المؤسسات فحوصات الصيانة الدورية وأن تثبت التصحيحات على أجهزة الشبكة وتحدّث أو تحسّن أجهزة الشبكة وبرامجها القديمة.

يمكن أن يستلزم تحسين الشبكة تعديل طوبولوجيا الشبكة بحيث تتدفق حزم البيانات بكفاءة أكبر وبانقطاعات أقل. تؤثر طوبولوجيا الشبكات المختلفة في كيفية تدفق البيانات داخل الشبكة، ولن تعمل كل طوبولوجيا لكل مؤسسة. فعلى سبيل المثال، تشكل الطوبولوجيات التي تحتوي على نقطة فشل واحدة، مثل شبكات الحافلات، خطرًا أمنيًا على المؤسسات التي تتعامل مع البيانات الحساسة؛ أما طوبولوجيات الشبكات الأكثر تعقيدًا مثل الشبكات المتداخلة فقد يكون تركيبها مكلفًا. يمكن أن يؤدي اختيار الطوبولوجيا الأنسب إلى تسريع الشبكة وزيادة كفاءتها.

الشبكات المعرَّفة بالبرمجيات (SDN) هي نهج لإدارة الشبكة يحاول تبسيط إدارة البنية التحتية الضخمة للشبكة. يحتوي النهج الأساسي على ثلاثة عناصر: التطبيقات التي تراقب معلومات الشبكة وتخصيصات الموارد؛ ووحدات التحكم التي تحدِّد وجهة حِزم البيانات لموازنة حمل الشبكة؛ وأجهزة الشبكات التي تتواصل مع وحدات التحكم وتوجه الحِزم. في الشبكات المعرَّفة بالبرمجيات، يتم استخدام البرمجيات للتحكم في حركة مرور الشبكة بدلًا من الأجهزة التقليدية مثل أجهزة التوجيه والمحوِّلات.

إن الشبكات المعرفة بالبرمجيات هي عبارة عن تقنية للإدارة مخصصة لشبكات المنطقة المحلية. توفر الشبكة واسعة النطاق المعرفة بالبرمجيات (SD-WAN) ميزات الشبكات المعرفة بالبرمجيات للشبكات واسعة النطاق—الشبكات الواقعة في مواقع متباعدة جغرافيًا. كما تربط الشبكة واسعة النطاق المعرفة بالبرمجيات بين مواقع الشبكة، ما يتيح للمؤسسة إرسال البيانات بينها.

في حالة تعطّل الشبكة لأي سبب من الأسباب، يمكن لعمليات التكرار والحماية من الفشل أن تحافظ على عمل كل شيء. إن تكرار الشبكة هو طريقة تتمثل في استخدام عدة مسارات مختلفة لانتقال حزم البيانات إلى وجهتها. إن تصميم شبكة مع وضع التكرار في الاعتبار يعني أنه في حالة تعطل جزء من الشبكة، ستتمكن حركة المرور من الوصول إلى وجهتها أثناء إصلاح الشبكة.

إن "تجاوز الفشل" هو الآلية التي تُشغَّل عند اكتشاف مشاكل في الشبكة، ما يؤدي إلى تنشيط التكرار في الشبكة. توفر الشبكة واسعة النطاق المعرفة بالبرمجيات القدرة على تحويل تدفق حركة المرور تلقائيًا بعيدًا عن أجزاء الشبكة المعطلة كجزء من إجراءات الحماية من الفشل المتبعة. كما يمكن أن يساعد برنامج إدارة نظام أسماء النطاقات (DNS) في توجيه حركة المرور بعيدًا عن الخادم الذي يحتاج إلى إصلاح وتوجيهها إلى خادم سليم.