جواز وتذكرة لعبة تعليمية ثلاثية الأبعاد في شبكات الحاسوب
«جواز وتذكرة» لعبة ألغاز ومحاكاة ثلاثية الأبعاد تعمل مباشرة في المتصفح، على الموبايل والحاسوب، دون أي تثبيت. يرافق فيها الطالب حزمة بيانات في رحلتها من حاسوب الصف في المدرسة إلى خادم بعيد، مروراً بمحطات الموجّهات (Routers). تظهر الحزمة في اللعبة مسافراً يركب عربة على سكة قطار، ويحمل في يديه: جوازاً أزرق: يمثّل عنوان IP، أي الوجهة النهائية، ولا يتغيّر طوال الرحلة. تذكرة برتقالية: تمثّل عنوان MAC، أي تذكرة مرحلة واحدة تُنزع وتُقطع من جديد عند كل محطة.
ابدأ الآن
عن هذا النشاط
جار في الشبكة نفسها: الخادم داخل المدرسة، فيُرسل طلب ARP للوجهة مباشرة دون موجّه.
خلف البوابة: الخادم في شبكة أخرى، فيجب أن يُرسل طلب ARP للبوابة لا للوجهة. هذه أهم نقطة يخطئ فيها الطلاب.
محطتان: موجّهان، وجدول توجيه يحدّد القفزة التالية.
ثلاث محطات وطريق افتراضي: ثلاثة موجّهات، وجدول فيه المسار 0.0.0.0/0.
الدوّامة: جدولا توجيه يشيران إلى بعضهما، فتدور الحزمة بين الموجّهين حتى ينفد TTL. اكتشاف الحلقة هو حل المرحلة.
التغذية الراجعة
كل خطأ يُشرح فوراً بلغة واضحة وبالقيم الحقيقية للمرحلة. من أمثلة ذلك:
إذا غيّر الطالب IP الوجهة: يذهب المسافر إلى «جهاز لا يعرفك» فيُرفض ويعود، ثم يُسأل الطالب: أيّ الحقلين كان يجب أن يبقى؟
إذا سأل في طلب ARP عن وجهة خارج شبكته: يُوضَّح له أن أحداً لم يردّ، لأن طلبات ARP لا تعبر الموجّه.
إذا أدخل MAC خاطئاً: يُشرح له أن المحطة التالية ستتجاهل إطاراً ليس موجّهاً إليها.
إذا وصل TTL إلى صفر: تُسقط الحزمة، ويُشرح أن هذا آلية حماية للشبكة من الدوران اللانهائي، وليس عقاباً.
المكافأة والتقييم
النجوم: تُمنح لكل مرحلة حسب عدد الأخطاء. ثلاث نجوم دون أخطاء، ونجمتان لخطأين أو أقل.
خط الرحلة: يُرسم المسار بخط أزرق على الأرض في المشهد ثلاثي الأبعاد.
خريطة الرحلة: جدول في نهاية كل مرحلة يقارن الرأسين في كل محطة. أعمدة الجواز الزرقاء ثابتة، وأعمدة التذكرة البرتقالية تتغيّر في كل صف.
فتح المراحل: تُفتح المراحل بالتدريج، ويُحفظ التقدّم في المتصفح.
أهداف التعلّم
- بعد إنهاء اللعبة يستطيع الطالب أن:
- يفسّر لماذا يبقى عنوان IP ثابتاً بينما يتغيّر عنوان MAC عند كل موجّه.
- يقرّر إن كانت الوجهة في شبكته نفسها، أو يجب إرسال الحزمة إلى البوابة الافتراضية (Default Gateway)، بمقارنة جزء الشبكة باستخدام القناع.
- يستخدم طلب ARP بشكل صحيح لمعرفة عنوان MAC للقفزة التالية.
- يقرأ جدول التوجيه ويختار السطر الأدق المطابق (أطول بادئة)، بما في ذلك المسار الافتراضي 0.0.0.0/0.
- يفهم وظيفة TTL ولماذا تُسقط الحزمة عند وصوله إلى صفر.
- يكوّن مفهوم التغليف (Encapsulation) من خلال الفعل نفسه: حزمة واحدة ثابتة داخل إطار جديد في كل مرحلة.
طريقة الاستخدام
تظهر على الشاشة بطاقتان ترافقان الطالب طوال الرحلة: بطاقة الجواز (رأس الحزمة): IP المصدر، IP الوجهة، TTL. بطاقة التذكرة (رأس الإطار): MAC المصدر، MAC الوجهة. الطالب نفسه يملأ هذه الحقول خطوة بخطوة، فيرى بعينه أي حقل يتغيّر وأيّها يبقى. عند حاسوب المصدر: يقارن جزء الشبكة في عنوانه بجزء الشبكة في عنوان الوجهة، ويقرّر: إرسال مباشر أم عبر البوابة؟ يرسل طلب ARP، ويختار عن أي عنوان يسأل. يملأ التذكرة: MAC المصدر وMAC الوجهة. يختم الجواز، ويتأكد أن IP الوجهة يبقى كما هو. عند كل موجّه: يفتح الإطار وينزع التذكرة القديمة. يُنقص TTL بواحد. يبحث في جدول التوجيه عن السطر المطابق. يرسل طلب ARP للقفزة التالية من المنفذ الصحيح. يقطع تذكرة جديدة بعنوان منفذ الخروج، ثم تنطلق العربة إلى المحطة التالية.