2-2-11- درس: شبکه‌های کامپیوتری
1401/09/21 14:54فصل قبل
سرفصل: مدلهای مرجع
مطلب درسی: ساختار لایه‌ای پشته‌ّای پروتکلی شبکه
شبکه‌های کامپیوتری و من جمله اینترنت از یک معماری لایه‌ای بهره می‌برند. در مدل OSI تعداد این لایه‌ها ۷ و درمدل TCP/IP تعدادشان ۵ لایه است.
در مدل TCP/IP لایه‌ها از بالا به پایین عبارتند از:
کاربرد Application
انتقال Transport
شبکه Network
پیوند داده‌ها Data Link
فیزیکی Physical
در هر لایه بسته به فناوریهای مختلف پروتکلهای مختلفی معرفی و پیاده‌سازی شده‌اند. تعداد این پروتکلها هم‌اکنون بالغ بر صدها عدد است. بنابراین هر پروتکل بسته به لایه‌ای که برای آن طراحی شده است در ترتیب بالاتر یا پائین‌تری در پشته پروتکلی مربوطه قرار می‌گیرد.
یک سؤال از دانشجویان: کدامیک از این پروتکلها مهمتر و ارزشمندترند؟ آیا پروتکلی که در لایه‌های بالاتر قرار دارد (همچون HTTP که در لایه کاربرد است) مهمتر و ارزشمندتر از پروتکلی است که در لایه‌های پائین‌تر قرار دارد (همچون IP که در لایه شبکه است) ؟! یا برعکس؟ کدامیک مهمتر و ارزشمندتر است؟ جواب روشن است: هیچکدام! هر پروتکلی تا زمانی که کاری که برایش طراحی شده است را به خوبی انجام می‌دهد، در جایگاه خودش مهم و ارزشمند است و بدیلی نخواهد داشت.
دنیا به قول شکسپیر صحنه نمایشی است که افراد به نوبت از یک طرف وارد آن شده و به ایفای نقش می‌پردازند و بعد از پایان مهلت بازیشان، از طرف دیگر از صحنه نمایش خارج می‌شوند. در پایان این نمایش (یا همچون جشنواره‌های مسابقه فیلم) داوران به نوع نقش بازیگران توجهی ندارند. بنا نیست هرکس نقش پادشاه و وزیر و تاجر را ایفا کرده است حتماً برنده سیمرغ بلورین و جایزه ویژه هیئت داوران شود؛ و برعکس هرکس نقش رفتگر شهرداری یا یک کارگر ساده را ایفا کرده است مورد بی‌توجهی قرار گیرد! پس از پایان نمایش این هنر بازیگران در ایفای صحیح و هنرمندانه نقششان است که مورد توجه داوران قرار می‌گیرد و نه چیز دیگر.
سرفصل: رسانه‌های انتقال
مطلب درسی: انواع رسانه‌های انتقال
در شبکه‌های کامپیوتری انواع رسانه‌های انتقال به عنوان بستر ارتباطی مورد استفاده قرار می‌گیرند. به عنوان نمونه می‌توان به رسانه‌های الکترومغناطیسی (بی‌سیم) ، رسانه‌های کابل فلزی و رسانه‌های کابل نوری اشاره نمود. هرکدام از این رسانه‌ها مزایا و معایبی دارند که متناسب با نیازها و کاربردهای مربوطه بایستی توسط مهندس طراح شبکه ارزیابی و انتخاب شوند.
متأسفانه پاره‌ای از مهندسین در محیط کار، به دلیل کمی دانش و مهارت فقط از یک رسانه انتقال که مهارت بیشتری در آن دارند مثل WiFi برای هر محیط کاری و هر نوع تبادل اطلاعاتی استفاده می‌کنند.
همگی ما در زندگی خانوادگی و اجتماعی‌مان ناگزیر از ایجاد شبکه‌های ارتباطی با دیگر انسان‌های اطراف خودمان هستیم. همانند یک مهندس شبکه که بایستی با رعایت اصول طراحی شبکه از بهترین رسانه‌های انتقال در شبکه استفاده کند، ما نیز بایستی مهارت و سلیقه ارتباطی با دیگران و انتخاب بهترین رسانه‌ها را با هدف بهترین نتیجه‌گیری در ارتباط با دیگران، دارا شویم.
در یک ارتباط شبکه‌ای انسانی، رسانه‌های انتقال چه چیزهایی هستند؟
شاید ساده‌ترین آنها کلام باشد. پس از آن نوشتار، آثار هنری، نگاه، بو و . . . بسیاری از موارد دیگر نیز به عنوان رسانه انتقال بین انسان‌ها مطرح هستند.
اگر شما می‌خواهید پیامی ارزشمند (اعم از اعتقادی، فرهنگی، ادبی و. . .) به اطرافیانتان منتقل کنید، بایستی با دقت بسنجید که از کدام رسانه انتقال باید استفاده نمود؟
آیا امر به معروف و نهی از منکر همیشه به صورت لسانی (استفاده از رسانه کلام) مؤثر است؟ یا آنکه گاهی باید رسانه را عوض کرد؟
آیا برای تربیت فرزند همیشه باید از تهدید استفاده کرد؟ یا گاهی بهتر است رسانه‌های مؤثرتری برای این منظور بیابیم؟
سرفصل: لایه پیوند داده‌ها
مطلب درسی: تشخیص و اصلاح خطا در انتقال
در لایه پیوند داده‌های شبکه‌های کامپیوتری غالباً با موضوعی تحت عنوان نویز و خرابی داده‌ها در حین انتقال مواجه هستیم. برای کنترل و رفع این مشکل روشهای متعدد و مختلفی همچون بیت توازن ابداع شده و مورد استفاده قرار می‌گیرند.
در جوامع انسانی نیز که عقلانیت حاکم باشد طبیعتاً اعضای جامعه بایستی برای راستی‌آزمایی و صحت‌سنجی مطالبی که از مجراهای مختلف به دستشان می‌رسد، روشهای منطقی در پیش بگیرند.
این موضوع در عصر حاضر که بعضی آن را «عصر اطلاعات و داده‌های حجیم و نادقیق» نامیده‌اند، بسیار مهمتر می‌شود. کافیست به حجم سرسام‌آور اطلاعات مخلوط درست و نادرست، واقعی و دروغ، دقیق و نادقیق موجود در شبکه‌ّهای اجتماعی نگاهی بیندازیم تا متوجه شویم که روزانه افراد جامعه در معرض پذیرش چه حجمی از اطلاعات ناصحیح و اغواکننده قرار می‌گیرند. متأسفانه اغلب نیز افراد به فکر روش‌هایی برای تشخیص و جلوگیری از نشر اطلاعات نادرست نیستند.
سرفصل: انتقال بی‌سیم
مطلب علمی: انتقال مایکروویو
یکی از روشهای مورد استفاده در شبکه‌های بی‌سیم، استفاده از بخشی از طیف الکترومغناطیس است که معروف به امواج مایکروویو است. این روش در مواردی که نیاز به انتقال اطلاعات در مسافت‌های طولانی با امکان دید مستقیم فرستنده و گیرنده است، کاربرد دارد. البته این روش به تدریج با توسعه شبکه‌های فیبر نوری در حال منقرض شدن است.
احتمالاً دکلهای ارتباطی مایکروویو را در جاده‌های کوهستانی بر بلندای تپه‌ها و کوه‌های اطراف جاده ملاحظه کرده‌اید. اگر به کمپ‌های مربوط به این دکلها نزدیک شوید با تابلوهای هشداردهنده‌ای مواجه می‌شوید که شما را از نزدیک شدن به آنتن‌های بشقابی نصب شده بر روی دکلها منع می‌کنند. زیرا خطر جانی دارد!
این اشعه همان اشعه‌ای است که در اجاق‌های مایکروفر در خانه‌های بعضی از مردم مورد استفاده قرار می‌گیرد و متأسفانه به دلیل رواج روحیه چشم و همچشمی و تقلید کورکورانه در سطح جامعه رواج زیادی یافته است.
مضر بودن این امواج برای جسم انسان کاملاً اثبات شده است، لیکن شرکت‌های تولیدکننده با انواع و اقسام تبلیغات گمراه‌کننده سعی در القای این موضوع به مردم دارند که وسایل مذکور بی‌خطرند. پاره‌ای از بررسی‌های علمی نشانگر آنست که مواد غذایی که در اینگونه اجاق‌های مایکروویو قرار می‌گیرند به دلیل دریافت اشعه، ساختار ملکولی طبیعی خود را از دست می‌دهند و مصرف‌کنندگان آنها مستعد بیماری‌های صعب العلاجی چون سرطان می‌شوند!
همچنین نقل شده است که یک نوجوان علاقمند برای بررسی درستی یا نادرستی این فرضیه که اجاق‌های مایکروویو مضر هستند، آزمایش جالبی را ترتیب داده است: وی دو گلدان کاملاً یکسان از نظر اندازه، میزان و نوع خاک، نوع بذر، محل قرارگیری، میزان نورگیری از آفتاب و ... را با دو آب به ظاهر یکسان آبیاری نموده است: گلدان اول با آبی که با آتش به جوش آمده است و پس از سرد شدن مورد استفاده قرار گرفته است. گلدان دوم با آبی که با دستگاه اجاق مایکروویو به جوش آمده است و پس از سرد شدن مورد استفاده قرار گرفته است. تصاویری که به نقل از این نوجوان منتشر شده است نشانگر آنست که بذر کاشته شده در گلدان اول خیلی خوب رشد کرده و بالنده شده است، در حالی که بذر کاشته شده در گلدان دوم بسیار ضعیف و نحیف سبز شده و به هیچ وجه از نظر میزان رشد و سلامت گیاه با گلدان اول قابل قیاس نیست.
آیا نباید یک فرد عاقل در اینکه چه موادی را با چه شرایطی وارد جسم خود می‌کند تأمل و دقت داشته باشد؟ در قران کریم آمده است: «فَلْینظُرِ الْإِنسَانُ إِلَى طَعَامِهِ» «انسان باید به غذای خویش (و آفرینش آن) بنگرد». آیا افزایش چشمگیر انواع و اقسام بیماری‌های صعب‌العلاج و کوتاه شدن شدید عمر انسان‌ها ارتباطی با بی‌توجهی به توصیه فوق‌الذکر قرآن کریم ندارد؟!
نکته دیگری که می توان به این موضوع ارتباط داد این است که همه خطرهایی که انسان را تهدید می کند قابل حس نیستند، اتفاقا گاهی بعضی از امور در عین اینکه برای انسان فوق العاده خطرناک هستند، هرگز انسان حضور و وجود آنها، و آغاز تاثیرات منفی آنها بر خود را حس نمی کند، طبیعتا چنین خطراتی به خاطر این شاخصه مخفی بودنشان تهدید بسیار جدی تری به شمار می آیند. این تهدیدات اگرچه خودشان ملموس نیستند اما آثار و پیامدهایشان آشکار و روشن است، به همین اعتبار قرآن کریم علی رغم اینکه تعبیر «ْوَسْواسِ الْخَنَّاسِ»؛ به معنای پنهان و مخفی را برای وسوسه های شیطانی به کار می برد، او را دشمنی آشکار معرفی می کند: «َ لا تَتَّبِعُوا خُطُواتِ الشَّيْطانِ إِنَّهُ لَكُمْ عَدُوٌّ مُبين»؛ از گامهاى شيطان، پيروى نكنيد! چه اينكه او، دشمن آشكار شماست!