مفاهیم شبکه های کامپیوتری

امروزه پیشرفت و توسعه مرزهای دانش به گسترش شبکه های کامپیوتری وابسته شده است. هدف اصلی در فناوری اطلاعات، گردآوری، سازماندهی و فرآوری داده ها و دانش پراکنده در سطح دنیاست به گونه ای که بتوان از این دانش گردآوری شده، معرفت و دانش جدید تولید کرد. بالطبع موثرترین ابزار برای جمع آوری، سازماندهی و پردازش داده های پراکنده، شبکه های کامپیوتری است.

تنها «دانش» در اینترنت عرضه نمی شود بلکه چیزی که در اینترنت وجود دارد در یک مفهوم عام «دانایی» و «آگاهی» است.  به عنوان مثال آگاهی از نرخ سهام یا قیمت دلار و یا نتیجه ی یک مسابقه و یا اخبار و حوادث را شاید نتوان در حوزه ی دانش علوم طبقه بندی کرد ولی نوعاً «آگاهی» محسوب می شود.

منظور از آگاهی یا معرفت، علوم و مفاهیم نظری نیستند بلکه شاخص های سهام، نتایج مسابقات ورزشی و یا اخبار شیوع بیماری و امثال آنها نیز در رده‌ی آگاهی و دانش قرار می گیرند و پردازش آن ها به تولید معرفت یا دانش جدیدی می انجامد.

بر طبق نظر یک فیلسوف غربی، اگر زبان برای انتقال و تبادل احساسات، برداشت ها، آگاهی و تجربیات درونی انسان وجود نداشت، زندگی انسان ها در سطح بدوی و حیوانی قرار می گرفت. زندگی آدمی بر محور تبادل احساسات و آگاهی های وی می چرخد؛ فناوری اطلاعات و شبکه های کامپیوتری به عنوان ابزار از آن جهت در زندگی انسان معاصر تحول ایجاد کرده که اولا مرزهای دانش و معرفت را در گستره ی جهان از میان برده اند و ثانیا سرعت انتقال آگاهی را هزاران هزاربار افزایش داده اند.

شبکه ی کامپیوتری، مجموعه ای از کامپیوترهای مستقل است که از طریق یک رسانه انتقال با یکدیگر به تبادل اطلاعات و داده می پردازند.

در تعریف بالا چند کلمه کلیدی آمده که به توضیح هر یک می پردازیم.

چرا کامپیوترهای مستقل؟ استقلال کامپیوترها به چه معناست؟

استقلال کامپیوترها در یک شبکه به این معنا است که هر ماشین می تواند حتی بدون اتصال به شبکه کار کرده و از شبکه فقط برای تبادل اطالاعات استفاده کند. با استناد به این تعریف شبکه های کامپیوتری از سیستم های توزیع شده (Distributed systems) و سیستم های کامپیوتری چندکاره بزرگ (Multi – user Mainframe systems) کاملاً تفکیک می شود.

در یک سیستم توزیع شده هر ایستگاه اگرچه کامپیوتری با سخت افزار کامل محسوب می شود ولی مستقل نیست؛ در این سیستم ها یک وظیفه میان ایستگاه ها تقسیم شده و هر ایستگاه قسمتی از آن را انجام می دهد. مجموع پردازشی که کل ایستگاه ها انجام می شوند موجب می شود که فرآیند پردازش وظیفه تکمیل شود. به روشنی مشخص است که عدم انجام صحیح وظیفه توسط یک ایستگاه منجر به ناقص ماندن کل کار شده در نتیجه پردازش دیگر ایستگاه ها بی تاثیر خواهد بود. از دیدگاه یک کاربر بیرونی، کل یک سیستم توزیع شده به صورت یک سیستم یک پارچه و واحد دیده می شود. سیستم عامل موظف است که کار را بین ایستگاه ها تقسیم کند و د و بدل کنند سپس نتایج را جمع آوری و نتیجه ی کامل شده را ارائه نماید.

تبادل داده به چه صورت است؟

مبادله داده بدین مضمون است که ماشین ها در شبکه باید بتوانند به نحوی با یکدیگر داده رد و بدل کنند بدون آنکه رسانه ی انتقال مهم باشد. یعنی هیچ محدودیتی بر روی ماهیت کانال، وجود ندارد. ماشین ها چه از طریق خط تلفن به هم وصل شوند و چه از طریق کانال های فیبر نوری، در هر حال شبکه تلقی می شوند.

رسانه ی انتقال به هر محیط مادی یا غیر مادی اطلاق می شود که داده ها از طریق ان از مبدا به مقصد منتقل می شوند. داده ها به کمک تکنیک های خاص مخابراتی نشانه گذاری و منتقل می شوند. به رسانه انتقال، کانال مخابراتی و یا به اختصار کانال گفته می شود. از واژه ی کانال یا رسانه نمی‌توان ماهیت مادی و یا غیر مادی بودن (کانال مادی مثل سیم مسی و یا فیبر نوری و کانال های غیر مادی مثل امواج ماکرو ویور) آن را استنتاج کرد.