آلية اتصال أجهزة PC والهواتف الذكية

عندما تفتح موقع ويب، أو ترسل رسالة، أو تشاهد فيديو على جهاز PC أو هاتف ذكي، تُجرى داخل الجهاز معالجة من أجل الاتصال.

من منظور الإنسان، يبدو الاتصال بسيطًا جدًا.

فتح URL في المتصفح. البحث. إرسال رسالة. رفع صورة. تشغيل فيديو.

لكن في الواقع، لا يتصل التطبيق بالخارج وحده وبشكل مستقل.

يتحقق الاتصال من خلال تعاون التطبيق، وOS، ووظائف الشبكة في الجهاز، وموجه Wi-Fi أو المحطة القاعدية، وما شابه ذلك.

يشرح هذا المقال كيف يبدأ الاتصال داخل جهاز PC أو هاتف ذكي، وكيف يُرسل إلى شبكة خارجية.

تُعالج الآليات التفصيلية مثل عناوين IP وDNS وHTTP/HTTPS وTCP/UDP وسجلات الاتصال في مقالات أخرى.

كيف تبدأ أجهزة PC والهواتف الذكية الاتصال؟

يبدأ الاتصال، في كثير من الحالات، من عملية داخل تطبيق.

مثلًا، لنفكر في حالة فتح موقع ويب في متصفح.

عندما تنقر نتيجة بحث أو تدخل URL، ينشئ المتصفح محتوى الاتصال: "أريد فتح موقع الويب هذا".

والأمر نفسه عند إرسال نص في تطبيق رسائل.

عندما تدخل نصًا وتضغط زر الإرسال، ينشئ التطبيق محتوى اتصال يقول: "أريد إرسال هذه الرسالة".

عند رفع صورة، يُنشأ محتوى اتصال يقول: "أريد إرسال بيانات هذه الصورة".

وعند مشاهدة فيديو في تطبيق فيديو، يُنشأ محتوى اتصال يقول: "أريد تلقي بيانات هذا الفيديو".

أي إن الشرارة الأولى للاتصال هي أن ينشئ التطبيق "المحتوى الذي يريد تبادله مع الخارج".

لكن التطبيق لا يتصل مباشرة كما هو بخوادم في أنحاء العالم.

محتوى الاتصال الذي أنشأه التطبيق يُسلّم إلى OS.

التطبيقات تنشئ المحتوى الذي تريد التواصل به

التطبيقات هي المتصفح، وتطبيقات الرسائل، وتطبيقات SNS، وتطبيقات الفيديو، وتطبيقات الخرائط، وتطبيقات الألعاب، وما شابه ذلك.

هذه التطبيقات تتصل بالخارج عند الحاجة.

يتصل المتصفح للحصول على صفحات الويب.

وتتصل تطبيقات الرسائل لإرسال واستقبال النصوص والصور والصوت والملفات وما شابه.

وتتصل تطبيقات الخرائط للحصول على بيانات الخرائط ومعلومات المسارات.

وتتصل تطبيقات الفيديو لتلقي بيانات الفيديو.

بهذه الطريقة، ينشئ التطبيق محتوى الاتصال: "ما الذي يريد إرساله" و"ما الذي يريد تلقيه".

لكن التطبيق وحده لا ينجز الاتصال.

يطلب التطبيق من OS: "أريدك أن ترسل هذا الاتصال إلى الخارج".

النقطة المهمة هنا أن الاتصال ليس حركة التطبيق وحده، بل يُجرى باستخدام آلية الجهاز بأكمله.

OS له دور إرسال الاتصال إلى الخارج

OS هو البرنامج الأساسي الذي يدير جهاز PC أو الهاتف الذكي كله.

في أجهزة PC، توجد أنظمة مثل Windows وmacOS وLinux.

وفي الهواتف الذكية، توجد Android وiOS.

يدير OS تشغيل التطبيقات، وإدارة الملفات، وعرض الشاشة، ولوحة المفاتيح وعمليات اللمس، والأمان، ووظائف الشبكة، وما إلى ذلك.

والاتصال أيضًا إحدى الوظائف المهمة التي يديرها OS.

عندما ينشئ التطبيق محتوى يريد التواصل به، يتلقى OS طلب الاتصال هذا.

ثم يعالج أي وظيفة شبكة يجب استخدامها لإرساله إلى الخارج.

مثلًا، إذا كان الجهاز متصلًا بـ Wi-Fi، يستخدم OS شبكة Wi-Fi لإرسال الاتصال إلى الخارج.

إذا كان الهاتف الذكي يستخدم شبكة المحمول، يستخدم OS وظيفة الاتصال المحمول.

وإذا كان جهاز PC متصلًا بكابل LAN، يستخدم LAN السلكية.

كذلك، عند استخدام VPN، قد يُعالج الاتصال بحيث يمر عبر VPN.

بهذه الطريقة، يتلقى OS طلبات الاتصال من التطبيقات، ويستخدم وظائف الشبكة في الجهاز لإرسالها إلى الخارج.

الاتصال ليس أن "التطبيق يخرج إلى الخارج من تلقاء نفسه".

بل يكون التدفق هو أن ينشئ التطبيق محتوى الاتصال، ويتلقاه OS، ثم يستخدم وظيفة الشبكة لإرساله إلى الخارج.

تحتوي الأجهزة على وظائف للاتصال

تحتوي أجهزة PC والهواتف الذكية على وظائف للاتصال بالخارج.

في جهاز PC، توجد محولات Wi-Fi ومنافذ LAN سلكية.

محول Wi-Fi هو جزء يُستخدم للاتصال عبر موجات Wi-Fi اللاسلكية.

منفذ LAN السلكي هو منفذ اتصال يُستخدم للتواصل عبر كابل LAN.

وفي الهاتف الذكي، توجد وظيفة Wi-Fi ووظيفة الاتصال المحمول.

عند استخدام Wi-Fi، يتواصل الهاتف الذكي مع موجه Wi-Fi قريب.

وعند استخدام الاتصال المحمول، يتواصل الهاتف الذكي مع محطة خلوية قريبة.

بفضل وظائف الاتصال هذه، تستطيع أجهزة PC والهواتف الذكية الاتصال بالشبكات الخارجية.

لكن جهاز PC أو الهاتف الذكي لا يتصل وحده مباشرة بخوادم في أنحاء العالم.

يرسل الجهاز الاتصال أولًا إلى جهاز شبكة قريب.

في Wi-Fi المنزلي، يرسل الاتصال أولًا إلى موجه Wi-Fi.

وفي اتصال الهاتف الذكي عبر شبكة المحمول، يرسل الاتصال أولًا إلى محطة قاعدية قريبة.

وفي LAN السلكية، يُرسل الاتصال عبر كابل LAN إلى موجه أو جهاز شبكة.

ومن هناك، يتقدم الاتصال عبر شبكة شركة الاتصالات ومسارات الإنترنت نحو الوجهة.

تُعامل المعلومات كبيانات 0 و1

لننظر هنا أيضًا إلى كيفية التعامل مع المعلومات داخل الجهاز.

من منظور الإنسان، للمعلومات أشكال كثيرة.

نصوص. صور. صوت. فيديو. ملفات. عمليات داخل التطبيق.

لكن الحاسوب لا يفهم هذه الأشياء بالشكل نفسه الذي يفهمه الإنسان.

يتعامل الحاسوب مع النصوص والصور والصوت وما شابه كبيانات رقمية.

أساس ذلك هو 0 و1.

مثلًا، يمكن تمثيل الحرف الإنجليزي "A"، في ترميز أحرف شائع، كسلسلة من 0 و1 مثل 01000001.

حتى لو رآه الإنسان كحرف "A"، فإنه داخل الحاسوب يُعامل كبيانات رقمية محددة.

والصور كذلك.

الصورة بيانات تتكون من كثير من معلومات اللون والسطوع.

حتى لو بدت على الشاشة كصورة فوتوغرافية أو رسم، فإنها داخل الحاسوب تُعامل كمجموعة أرقام تحدد أي لون يظهر في أي موضع.

والصوت كذلك.

الصوت يسمعه الإنسان كصوت.

لكنه داخل الحاسوب يُعامل كمجموعة أرقام ناتجة عن قياس موجات الصوت بدقة.

أي إن النصوص والصور والصوت والفيديو كلها تُعامل داخل الجهاز كبيانات، وأساسها مزيج من 0 و1.

تُرسل 0 و1 كإشارات

لكن أرقام 0 و1 نفسها لا تطير كما هي في الهواء أو داخل الكابلات.

0 و1 هما تمثيل يستخدمه الحاسوب للتعامل مع المعلومات.

في الاتصال الفعلي، تُرسل بيانات 0 و1 كإشارات كهربائية أو ضوئية أو لاسلكية.

في LAN السلكية، تُرسل المعلومات كإشارات كهربائية على الكابل.

وفي الألياف الضوئية، تُرسل المعلومات كإشارات ضوئية.

وفي Wi-Fi والاتصال المحمول، تُرسل المعلومات كتغيرات في الموجات اللاسلكية.

أي إن البيانات التي تُنشأ داخل الجهاز تتحول إلى إشارات مادية عند إرسالها إلى الخارج.

في هذه اللحظة، تُمثل المعلومات المقابلة لـ 0 و1 عبر ارتفاع الكهرباء وانخفاضها، وتغير الضوء، وتغير الموجات اللاسلكية، وما شابه ذلك.

الاتصال ليس مجرد ضغط زر على الشاشة.

يتحقق الاتصال لأن التطبيق ينشئ البيانات، وOS يعالجها، ووظيفة الاتصال في الجهاز تحولها إلى إشارات، ثم تُرسل تلك الإشارات إلى أجهزة الشبكة.

لماذا تُستخدم 0 و1؟

أحد الأسباب الكبرى لاستخدام الحواسيب 0 و1 هو أن الآلات تستطيع الحكم على حالتين بثبات.

بالنسبة إلى الآلة، التمييز بين حالتين أسهل نسبيًا.

مثلًا، هل الجهد الكهربائي منخفض أم مرتفع.

هل الإشارة غير موجودة أم موجودة.

هل الشيء أدنى من معيار معين أم أعلى منه.

عندما تكون هناك مرحلتان بهذا الشكل، تستطيع الآلة الحكم بثبات أكبر.

لو حاولنا تمثيل المعلومات بحالات دقيقة مثل 10 مستويات، فسيتعين على الآلة تمييز فروق صغيرة بدقة.

لكن في الاتصال الواقعي توجد ضوضاء.

قد تضطرب الإشارات الكهربائية.

وقد تتأثر الموجات اللاسلكية بموجات لاسلكية أخرى.

وعندما تطول المسافة، قد تضعف الإشارة.

في مثل هذه البيئات، يكون التمييز بين حالتين، 0 أو 1، أكثر ثباتًا من التمييز بين 10 مستويات دقيقة.

تصميم المعلومات بحيث تُعامل كحالتين، 0 و1، سهل التعامل بالنسبة إلى الحواسيب وأجهزة الاتصال، وهو تمثيل يسهل الحكم عليه حتى في بيئات واقعية فيها ضوضاء.

لذلك تتعامل الحواسيب مع المعلومات كمزيج من 0 و1.

يرسل الجهاز الاتصال أولًا إلى جهاز قريب

عندما يتصل جهاز PC أو هاتف ذكي، يرسل الجهاز الاتصال أولًا إلى جهاز شبكة قريب.

عند استخدام Wi-Fi في المنزل أو المدرسة أو الشركة، يتواصل جهاز PC أو الهاتف الذكي أولًا مع موجه Wi-Fi.

بعد ذلك، ينتقل الاتصال من موجه Wi-Fi إلى شبكة شركة الاتصالات، ثم يعبر مسارات الإنترنت باتجاه الخادم المقصود.

عند استخدام الاتصال المحمول على هاتف ذكي، يتواصل الهاتف الذكي أولًا مع محطة قاعدية قريبة.

بعد ذلك، يمر عبر شبكة شركة الاتصالات المحمولة، ويتجه إلى الوجهة على الإنترنت.

عند استخدام LAN السلكية، يُرسل الاتصال من جهاز PC عبر كابل LAN إلى موجه أو جهاز شبكة.

يمكن تلخيص هذا التدفق ببساطة كما يلي.

1. أنت تشغل تطبيقًا
2. ينشئ التطبيق المحتوى الذي يريد التواصل به
3. يتلقى OS طلب الاتصال
4. يستخدم OS وظيفة الشبكة في الجهاز لإرساله إلى الخارج
5. تُرسل الإشارات عبر Wi-Fi أو الاتصال المحمول أو LAN السلكية وما شابه
6. تصل أولًا إلى جهاز قريب مثل موجه Wi-Fi أو محطة قاعدية
7. ومن هناك تتقدم إلى شبكة خارجية

بهذه الطريقة، لا يكتمل الاتصال داخل الجهاز وحده.

تتعاون التطبيقات، وOS، ووظائف الاتصال في الجهاز، والموجهات، والمحطات القاعدية، وشبكات شركات الاتصالات، وما شابه ذلك.

الاتصال لا يحدده جزء واحد فقط

كما رتبنا في هذه الصفحة، اتصال أجهزة PC والهواتف الذكية لا يحدده جزء واحد فقط.

ينشئ التطبيق المحتوى الذي يريد التواصل به.

ويتلقى OS طلب الاتصال هذا، ويستخدم وظيفة الشبكة لإرساله إلى الخارج.

وتحول وظيفة الاتصال في الجهاز البيانات إلى إشارات كهربائية أو ضوئية أو لاسلكية وما شابه.

وتصل موجهات Wi-Fi والمحطات القاعدية تلك الإشارات بشبكات خارجية.

بهذه الطريقة، يتكون الاتصال من عدة طبقات.

لذلك، عند فهم آلية الاتصال، لا يكفي النظر إليها بصورة عامة مثل "المتصفح يتصل" أو "الهاتف الذكي يتصل".

في الواقع، خلف ذلك، يؤدي كل من التطبيق وOS ووظائف الاتصال في الجهاز وأجهزة الشبكة المحيطة دوره الخاص.

عندما تحمل هذا المنظور، يصبح من الأسهل لاحقًا فهم عناوين IP وDNS وHTTP/HTTPS وTCP/UDP وVPN وWebRTC وما شابه.

منظور مهم عند تعلم المجهولية

عند التفكير في المجهولية، يركز كثير من الناس على المتصفح.

بالطبع، المتصفح مهم.

عند مشاهدة مواقع الويب، يتصل المتصفح بالخارج.

وقد تغير إعدادات المتصفح المعلومات المرئية للخارج.

لكن النظر إلى المتصفح وحده غير كاف.

في الاتصال الفعلي، ترتبط التطبيقات، وOS، وإعدادات الشبكة، وWi-Fi، وخطوط المحمول، وإعدادات DNS، وإعدادات VPN، وما شابه ذلك.

مثلًا، حتى إذا كنت تراعي المجهولية في المتصفح، فقد يكون تطبيق آخر يتصل.

وقد يجري OS نفسه اتصالات مثل التحقق من التحديثات أو مزامنة الوقت.

وتغير إعدادات DNS أيضًا الجهة التي تُرسل إليها استعلامات حل الأسماء.

حتى إذا كنت تظن أنك تستخدم VPN، فإذا كانت الإعدادات غير كافية، فقد يخرج اتصال غير مقصود عبر الخط العادي.

كما أن في المتصفحات وظائف مثل WebRTC قد تؤدي، بحسب الإعدادات، إلى تسرب معلومات الشبكة.

بهذه الطريقة، يتطلب التفكير في المجهولية النظر لا إلى "المتصفح فقط"، بل إلى "كيف يتصل الجهاز كله".

ولفهم إعدادات المتصفح، وإعدادات DNS، وإعدادات VPN، وتسرب WebRTC، وما شابه ذلك، من المهم أولًا فهم أين يبدأ اتصال الجهاز وكيف يخرج إلى الخارج.

خلاصة

يبدأ اتصال أجهزة PC والهواتف الذكية من عمليات التطبيق.

فتح موقع ويب في المتصفح.

إرسال نص في تطبيق رسائل.

رفع صورة.

مشاهدة فيديو.

عند تنفيذ مثل هذه العمليات، ينشئ التطبيق المحتوى الذي يريد التواصل به.

يُسلّم محتوى الاتصال هذا إلى OS.

يستخدم OS وظائف الشبكة مثل Wi-Fi وLAN السلكية والاتصال المحمول لإرسال الاتصال إلى الخارج.

ترسل وظيفة الاتصال في الجهاز البيانات كإشارات كهربائية أو ضوئية أو لاسلكية وما شابه.

ثم تصل تلك الإشارات أولًا إلى جهاز قريب مثل موجه Wi-Fi أو محطة قاعدية، ومن هناك تتقدم إلى شبكة خارجية.

كذلك، داخل الجهاز، تُعامل المعلومات مثل النصوص والصور والصوت والفيديو كبيانات رقمية.

أساس ذلك هو 0 و1.

تُستخدم 0 و1 كأساس للحواسيب والاتصال لأنها سهلة الحكم بثبات للآلة، ومقاومة نسبيًا للضوضاء.

النقطة المهمة في هذا المقال هي أن الاتصال ليس أن "التطبيق يخرج إلى الخارج من تلقاء نفسه".

لا يتحقق الاتصال إلا بتعاون التطبيق، وOS، ووظائف الشبكة في الجهاز، وموجه Wi-Fi أو المحطة القاعدية، وما شابه ذلك.

هذا المنظور مهم أيضًا عند تعلم المجهولية.

عند التفكير في المجهولية، تحتاج إلى النظر ليس إلى المتصفح فقط، بل أيضًا إلى التطبيقات، وOS، وإعدادات الشبكة، وWi-Fi، وخطوط المحمول، وإعدادات DNS، وإعدادات VPN، وما شابه ذلك.

فهم كيف يبدأ الاتصال داخل جهاز PC أو هاتف ذكي، وكيف يخرج إلى الخارج، يصبح أساسًا لفهم الشبكات والمجهولية.

أدوات ذات صلة

مقالات ذات صلة