دانلود مقاله رسانه های انتقال داده در شبکه های کامپیوتری

بخشی از مقاله

رسانه های انتقال داده در شبکه های کامپيوتری

بخش اول : مفاهيم اوليه
امروزه از رسانه های متفاوتی به عنوان محيط انتقال در شبکه های کامپيوتری استفاده می شود که از آنان با نام ستون فقرات در يک شبکه ياد می شود . کابل های مسی، فيبرنوری و شبکه های بدون کابل نمونه هائی متداول در اين زمينه می باشند.

• کابل های مسی : از کابل های مسی تقريبا" در اکثر شبکه های محلی استفاده می گردد . اين نوع کابل ها دارای انواع متفاوتی بوده که هر يک دارای مزايا و محدوديت های مختص به خود می باشند . انتخاب مناسب کابل، يکی از پارامترهای اساسی در زمان پياده سازی يک شبکه کامپيوتری است که بر نحوه عملکرد يک شبکه تاثير مستقيم خواهد داشت . اطلاعات در کابل های مسی با استفاده از جريان الکتريکی حمل می گردد .

• فيبر نوری : فيبر نوری يکی از رسانه های متداول انتقال داده با ويژگی های متعددی نظير قابليت ارسال داده در مسافت های طولانی ، ارائه پهنای باند بالا ، انتقال اطلاعات نظير به نظير مورد نياز بر روی ستون فقرات شبکه های محلی و شبکه های WAN می باشد . با استفاده از رسانه های نوری ، از نور برای انتقال داده بر روی فيبرهای نازک شيشه ای و يا پلاستيک استفاده می گردد . فرستنده فيبر نوری ، سيگنال های الکتريکی را به سيگنال های نوری تبديل و در ادامه آنان را بر روی فيبر ارسال می نمايد .

در نهايت ، دريافت کننده سيگنال های نوری آنان را به سيگنال های الکتريکی تبديل خواهد کرد . در کابل های فيبرنوری ، الکتريسته ای وجود نداشته و شيشه استفاده شده در کابل فيبر نوری يک عايق مناسب الکتريکی است .

• شبکه های بدون کابل : نوع و نحوه ارتباط فيزيکی عناصر موجود در يک شبکه کامپيوتری می تواند تاثير مستقيمی در نحوه اشتراک فايل ها ، عملکرد سرويس دهندگان و سرويس های ارائه شده بر روی يک شبکه را به دنبال داشته باشد . در شبکه های سنتی انعطاف لازم برای جابجائی يک کامپيوتر، محدود به ساختمان محل نصب شبکه و نوع رسانه استفاده شده برای محيط انتقال است . با معرفی شبکه های بدون کابل ، امکان ارتباط کامپيوترها در محدوده بيشتری فراهم و سناريوئی ديگر به منظور برپاسازی شبکه های کامپيوتری مطرح گرديد. انعطاف شبکه های بدون کابل يکی از مهمترين ويژگی های اين نوع شبکه ها محسوب می گردد ، گرچه همچنان اين نوع شبکه های دارای چالش هائی در زمينه امنيت و سرعت بالای انتقال داده می باشند .

کابل ها دارای مشخه های متفاوتی می باشند که اهم آنان عبارتند از :
• سرعت انتقال داده : نرخ انتقال داده از طريق کابل را مشخص می نمايد که يکی از پارامترهای بسيار مهم در شبکه های کامپيوتری است .
• نوع انتقال داده : نحوه ارسال اطلاعات ( ديجيتال و يا آنالوگ ) را مشخص می نمايد .انتقال اطلاعات به صورت ديجيتال يا Baseband و يا آنالوگ يا Broadband دارای تاثيری مستقيم بر نحوه ارسال اطلاعات در يک شبکه کامپيوتری است .

• حداکثر مسافت انتقال داده : حداکثر مسافت ارسال يک سيگنال بدون اين که تضعيف و يا دچار مشکل گردد را مشخص می نمايد .
بخش دوم : پرسش و پاسخ
سوال يک :چرا در کابل های UTP ،زوج سيم ها بهم تابيده می شوند ؟
a. ايجاد فضای کافی
b. ارزان تر شدن کابل ها
c. نازکتر شدن کابل ها
d. کاهش نويز و مسائل مرتبط با آن

مشاهده پاسخ :
پاسخ d
توضيحات :
کابل های UTP از چهار زوج سيم تشکيل می گردند که دو به دو به يکديگر تابيده می شوند . هر يک از هشت رشته سيم موجود در کابل های UTP ، توسط يک روکش مناسب عايق بندی می شوند . سرعت انتقال داده در اين نوع کابل ها با توجه به کيفيت و نوع کابل 10 ، 100و 1000 مگابيت در ثانيه می باشد.
به منظور کاهش نويز و مسائل مرتبط به آن ، زوج سيم ها بهم تابيده می شوند.
________________________________________
سوال دوم : کداميک از کابل های زير به منظور اتصال يک روتر به پورت سريال کامپيوتر استفاده می شود؟
a. يک کابل Console
b. يک کابل Cross-Connect
c. يک کابل Inverted
d. يک کابل Patch
مشاهده پاسخ :
مشاهده پاسخ :

پاسخ a
توضيحات :
در زمان برقراری ارتباط بين دو دستگاه ، سيگنال ارسالی توسط مبداء می بايست به درستی توسط مقصد قابل فهم و درک باشد . اين موضوع از دو بعد نرم افزاری و فيزيکی مورد توجه می باشد. سيگنال های ارسالی می بايست با استفاده از مدارات ارتباطی که بدين منظور طراحی شده اند ، برای دريافت کننده ارسال گردند. پين های موجود در دستگاه ارسال کننده می بايست به درستی به پين های دريافت کننده ، متصل شوند. مثلا" پورت سوئيچ از طريق يک کابل straight-through به پورت کارت شبکه متصل می گردد و يا برای اتصال يک سوئيچ به يک سوئيچ ديگر از کابل های crossover استفاده می شود .

کابلی که آداپتور RJ-45 بر روی پورت سريال کامپيوتر را به پورت کنسول روتر متصل می نمايد، کابل Rollover و يا Console ناميده می شود. در چنين مواردی کامپيوترهای شخصی نيازمند استفاده از يک آداپتور RJ-45 به DB-9 و يا RJ-45 به DB-25 می باشند .
________________________________________
سوال سوم: به منظور حرکت الکترون ها در طول يک کابل به چه چيزی نياز می باشد ؟
a. يک حلقه بسته از هادی ها
b. يک حلقه باز از عايق ها
c. يک حلقه بسته از عايق ها
d. يک حلقه باز از هادی ها
مشاهده پاسخ :
پاسخ : گزينه a
توضيحات :
به جريان برق در حلقه های بسته ، مدار گفته می شود . اين نوع مدارات می بايست از مواد رسانا تشکيل و دارای يک منبع ولتاژ باشند . ولتاژ باعث حرکت جريان برق می گردد . در حالی که مقاومت و امپدانس عکس اين حالت عمل می نمايند .الکترون ها در يک حلقه بسته حرکت می نمايند و بالطبع در اين حلقه می بايست شرايط ارسال داده يا حرکت الکترون ها وجود داشته باشد
________________________________________
سوال چهارم :کداميک از مواد زير نيمه هادی می باشند ؟
a. هوا
b. سيليکن
c. شيشه
d. طلا
مشاهده پاسخ :
پاسخ : گزينه b
توضيحات :
مواد موجود در طبيعت را می توان با توجه به ميزان و يا قابليت هدايت الکترون ها به سه گروه عمده تقسيم نمود :
مواد عايق به موادی اطلاق می گردد که حرکت الکترون ها در آنان بسيار مشکل و يا غيرممکن می باشد . پلاستيک ، هوا و چوب نمونه هائی در اين زمينه می باشد .

موادی هادی(رسانا) به موادی اطلاق می گردد که حرکت الکترون ها در آنان بسادگی محقق می گردد . فلزاتی نظير مس ، نقره و طلا نمونه هائی در اين زمينه می باشد( فلزات فوق دارای الکترون هائی می باشند که به سادگی آزاد شده و رسانش ايجاد می نمايند ) .
مواد نيمه رسانا ( نيمه هادی ) به موادی اطلاق می گردد که ميزان الکتريسته انتقالی توسط آنان ، دقيقا" قابل کنترل می باشد. سيليکن و کربن نمونه هائی در اين زمينه می باشد .
سيليکن يکی از مهمترين مواد نيمه هادی است که در مواد متعددی در طبيعت يافت می شود ( نظير شن و ماسه ، شيشه ).

________________________________________
سوال پنجم : کداميک از عبارات زير بيانگر تفاوت بين Multi Mode و Single -Mode رسانه های FDDI می باشد ؟
a. Multi Mode به منظور استفاده بين ساختمان های متعدد توصيه شده است.
b. Multi Mode مسافت بيشتری نسبت به Single Mode را پوشش می دهد .
c. Multi Mode دارای پهنای باند بيشتری نسبت به Single Mode می باشد .
d. Multi Mode از LEDs به عنوان دستگاه های توليد کننده نور استفاده می نمايد و اين در حالی است که در Single Mode از ليزر بدين منظور استفاده می گردد .

مشاهده پاسخ :
پاسخ : گزينه d
توضيحات :
اغلب داده های ارسالی بر روی يک شبکه محلی به شکل سيگنال های الکتريکی می باشد . در لينک های فيبرنوری از نور به منظور ارسال داده استفاده می شود . بدين منظور ما به چيزی نياز داريم که الکتريسيته را به نور و در سمت گيرنده ، سيگنال نوری را مجددا" به سيگنال الکتريکی تبديل نمايد( يک Transmitter و يک Receiver ) .

بخشی از فيبر نوری که از طريق آن نور حرکت می نمايد را هسته فيبر می گويند. اشعه های نور، صرفا" زمانی می توانند وارد هسته فيبر گردند که زاويه تابش آنان درون دهانه فيبر باشد . همچنين ، زمانی که اشعه های نور درون هسته فيبر وارد می شوند ، مسيرهای نور محدودی وجود دارد که يک اشعه می تواند مسير فيبر را طی نمايد . به اين گونه مسيرها، mode می گويند . در صورتی که قطر هسته فيبر به اندازه کافی بزرگ باشد ، مسيرهای زيادی وجود خواهد داشت که نور می تواند از طريق آنان مسير فيبر را طی نمايد . اين نوع فيبرها را فيبرهای Multimode می گويند . فيبرهای Single Mode دارای يک هسته بمراتب کوچکتر بوده که صرفا" امکان حرکت نور به يک روش ( Mode ) و يا در يک مسير درون فيبر وجود خواهد داشت .

فيبر های نوری Single Mode دارای ساختاری مشابه فيبرهای Multi Mode می باشند . مهمترين تفاوت بين فيبرهای Single Mode و Multi Mode ، امکان انتشار يک mode از نور به کمک يک هسته کوچکتر فيبرنوری توسط فيبرهای Single Mode است . قطر هسته فيبرهای نوری Single Mode بين هشت تا ده ميکرون می باشد .

در فيبرهای Single Mode از يک ليزر مادون قرمز به عنوان منبع نور استفاده می شود . در حالی که در فيبرهای Multi Mode از LEDs به عنوان دستگاه توليد کننده نور استفاده می گردد .
فيبرهای Single Mode نسبت به فيبرهای Multi Mode پهنای باند بيشتری را ارائه داده و قادر به حمل داده در شبکه های محلی تا مسافت 3000 متر می باشند . اين در حالی است که فيبرهای Multi Mode قادر به حمل داده در مسافتی معادل حداکثر 2000 متر می باشند .
ليزرها و فيبرهای Single Mode بمراتب گرانتر از فيبرهای Multi Mode و LEDs می باشند و به همين دليل است که از فيبرهای Single Mode اغلب به منظور ارتباط داخلی بين ساختمان های متفاوت استفاده می گردد.

________________________________________
سوال ششم :کداميک از موارد زير از جمله چالش های اساسی در شبکه های بدون کابل می باشد؟ ( دو مورد را انتخاب نمائيد ) .
a. مسافت بين سلول ها
b. تعداد سلول های overlap
c. سازگاری بين کارت های شبکه مربوط به توليد کنندگان متفاوت
d. امنيت انتقال اطلاعات
مشاهده پاسخ :
پاسخ c و d
توضيحات :
انتقال ايمن اطلاعات و سازگاری بين محصولات متفاوت نظير کارت های شبکه از جمله چالش های اساسی شبکه های بدون کابل می باشد .
________________________________________
سوال هفتم :چه عاملی باعث می شود که جريان الکتريکی در يک ماده رسانا حرکت نمايد ؟
a. ارائه يک ولتاژ به ماده رسانا
b. توان مصرف شده توسط لود الکتريکی
c. امپدانس مرتبط با ماده رسانا
d. مقاومت که خصلت مشترک تمامی رساناها می باشد .
مشاهده پاسخ :
پاسخ a
توضيحات :
با حرکت الکترون ها ، جريان الکتريکی ايجاد می گردد . به منظور ايجاد جريان الکتريکی به ولتاژ و يا به عبارت ديگر يک فشار الکتريکی نياز می باشد .
________________________________________
سوال هشتم : کداميک از عبارات زير بيانگر ويژگی فيبرهای Multi Mode می باشد ؟ ( دو مورد را انتخاب نمائيد )
a. امکان تابش نور از زوايای متفاوت
b. مناسب جهت استفاده در مسافت های بيش از سه هزار متر
c. استفاده از LEDs يا ليزر به عنوان يک منبع نور
d. گران تر از Single Mode می باشند .
e. پهنای باند بيشتری نسبت به Single Mode را ارائه می نمايند.
مشاهده پاسخ :
پاسخ a و c
توضيحات :
بخشی از فيبر نوری که از طريق آن نور حرکت می نمايد را هسته فيبر می گويند. اشعه های نور، صرفا" زمانی می توانند وارد هسته فيبر گردند که زاويه تابش آنان درون دهانه فيبر باشد . همچنين ، زمانی که اشعه های نور درون هسته فيبر وارد می شوند ، مسيرهای نور محدودی وجود دارد که يک اشعه می تواند مسير فيبر را طی نمايد . به اين گونه مسيرها، mode می گويند . در صورتی که قطر هسته فيبر به اندازه کافی بزرگ باشد ، مسيرهای زيادی وجود خواهد داشت که نور می تواند از طريق آنان مسير فيبر را طی نمايد . اين نوع فيبرها را فيبرهای Multimode می گويند . فيبرهای Single Mode دارای يک هسته بمراتب کوچکتر بوده که صرفا" امکان حرکت نور به يک روش ( Mode ) و يا در يک مسير درون فيبر وجود خواهد داشت .

فيبرهای Multi Mode امکان تابش نور از زوايای متفاوت را داشته و از LEDs و ليزر به عنوان منبع نور استفاده می نمايند .
هر کابل فيبر نوری که از آن برای شبکه استفاده می گردد، شامل دو فيبر شيشه ای است که توسط غلاف از يکديگر جدا شده اند . يک فيبر داده را از دستگاه A به دستگاه B منتقل می نمايد و فيبر دوم ،داده را از دستگاه B برای دستگاه A ارسال می نمايد . فيبرها نظير دو خيابان يک طرفه بوده که دارای مسيرهای معکوسی نسبت به يکديگر می باشند . بدين ترتيب يک لينک ارتباطی Full-duplex ارائه می گردد . همانند يک کابل مسی بهم تابيده که از زوج سيم های مجزا برای ارسال و يا دريافت داده استفاده می نمايد ، مدارات فيبرنوری از يک تار فيبر برای ارسال و از تار ديگر برای دريافت داده استفاده می نمايند .

______________________

__________________
سوال نهم: کداميک از مواد زير هادی جريان الکتريسته می باشند؟
a. طلا
b. مس
c. نقره
d. تمام موارد
مشاهده پاسخ :
پاسخ d

________________________________________
سوال دهم :کداميک از مواد زير عايق جريان الکتريسته می باشند؟
a. شيشه
b. پلاستيک
c. کائوچو
d. تمام موارد
مشاهده پاسخ :
پاسخ : گزينه d
________________________________________
سوال يازدهم :کداميک از مواد زير نيمه هادی می باشند ؟
a. کربن
b. سيليکن
c. ژرمانيم
d. تمامی موارد
مشاهده پاسخ :
پاسخ : گزينهd
________________________________________
________________________________________
بانی شبكه : سخت افزار شبكه ( بخش اول )
تاكنون مقالات متعددی در رابطه با شبكه و تجهيزات سخت افزاری بكار گرفته شده در آن بر روی سايت منتشر شده است . در تهيه مقالات فوق ، فرض ما بر اين بوده است كه خوانندگان محترم از جمله كاربران آشنا به دنيای شبكه های كامپيوتری می باشند .شايد نوبت آن باشد كه مطالبی برای علاقه مندانی كه اخيرا" قدم در اين عرصه گذاشته اند نيز بر روی سايت منتشر شود . در مجموعه مطالبی كه با اين هدف بر روی سايت منشتر خواهد شد با مفاهيم مهم و كليدی شبكه آشنا خواهيم شد تا از اين رهگذر بتوانيم يك شبكه عملياتی را ايجاد نمائيم .
در اولين بخش به بررسی سخت افزار شبكه خواهيم پرداخت .