تونل‌زنی

اکثر شبکه‌های وی‌پی‌ان بمنظورایجاد یک شبکه اختصاصی با قابلیت دستیابی از طریق اینترنت ازامکان تونل‌زنی (به انگلیسی: Tunneling) استفاده می‌نمایند. در روش فوق تمام بسته اطلاعاتی در یک بسته دیگر قرار گرفته واز طریق شبکه ارسال خواهد شد. پروتکل مربوط به بسته اطلاعاتی خارجی (پوسته) توسط شبکه و دو نفطه(ورود و خروج بسته اطلاعاتی) قابل فهم می‌باشد. دو نقظه فوق را اینترفیس‌های تونل می‌گویند. تونل‌زنی مستلزم استفاده از سه پروتکل است:






پروتکل حمل کننده: پروتکلی است که شبکهٔ حامل اطلاعات استفاده می‌نماید.
پروتکل کپسوله‌سازی: از پروتکل‌هائی نظیر IPSec،L2F،PPTP،L2TP یا GRE استفاده می‌گردد.
پروتکل مسافر:از پروتکل‌هائی نظیر IPX،IP یا NetBeui بمنظورانتقال داده‌های اولیه استفاده می‌شود.

با استفاده از روش تونل‌زنی می‌توان عملیات جالبی را انجام داد. مثلاً می‌توان از بسته‌ای اطلاعاتی که پروتکل اینترنت را حمایت نمی‌کند (نظیر NetBeui) درون یک بسته اطلاعاتی آی‌پی استفاده و آن را از طریق اینترنت ارسال نمود و یا می‌توان یک بسته اطلاعاتی را که از یک آدرس آی‌پی غیر قابل روت (اختصاصی)استفاده می‌نماید، درون یک بسته اطلاعاتی که از آدرس‌های معتبر آی‌پی استفاده می‌کند، مستقر و از طریق اینترنت ارسال نمود.

در شبکه‌های وی‌پی‌ان نوع سایت به سایت، از پروتکل جی‌آرای (به انگلیسی: GRE یا generic routing encapsulation) بعنوان پروتکل کپسوله‌سازی استفاده می‌گردد. فرایند فوق نحوه استقرار و بسته‌بندی پروتکل مسافر از طریق پروتکل حمل کننده برای انتقال را تبین می‌نماید. پروتکل حمل کننده، عموماً آی‌پی است. این فرایند شامل اطلاعاتی در رابطه با نوع بسته‌های اطلاعاتی برای کپسوله نمودن و اطلاعاتی در رابطه با ارتباط بین سرویس گیرنده و سرویس دهنده‌است. در برخی موارد از پروتکل آی‌پی‌سک (در حالت تونل) برای کپسوله‌سازی استفاده می‌گردد. پروتکل آی‌پی‌سک، قابل استفاده در دو نوع شبکه وی‌پی‌ان (سایت به سایت و دستیابی از راه دور) است. اینترفیس‌های تونل می‌بایست دارای امکانات حمایتی از آی‌پی‌سک باشند.

در شبکه‌های وی‌پی‌ان نوع دستیابی از راه دور، تونل‌زنی با استفاده از PPP انجام می‌گیرد. پروتکل نقطه به نقطه به عنوان حمل کننده سایر پروتکل‌های آی‌پی در زمان برقراری ارتباط بین یک سیستم میزبان و یک سیستم ازه دور، مورد استفاده قرار خواهد گرفت. هر یک از پروتکل‌های زیر با استفاده از ساختار اولیه PPP ایجاد و توسط شبکه‌های وی‌پی‌ان دستیابی از راه دور استفاده می‌گردند:






پروتکل‌های درون تونل

تونل‌زنی را می‌توان روی دو لایه از لایه‌های OSI پیاده کرد. PPTP و L2TP از لایه ۲ یعنی پیوند داده استفاده کرده و داده‌ها را در قالب Frameهای پروتکل نقطه به نقطه (PPP) بسته بندی می‌کنند. دراین حالت می‌توان از ویژگی‌های PPP همچون تعیین اعتبار کاربر، تخصیص آدرس پویا (مانند DHCP)، فشرده سازی داده‌ها یا رمز گذاری داده‌ها بهره برد.

با توجه به اهمیت ایمنی انتقال داده‌ها در وی‌پی‌ان، دراین میان تعیین اعتبار کاربر نقش بسیار مهمی دارد. برای این کار معمولاً از CHAP استفاده می‌شود که مشخصات کاربر را در این حالت رمز گذاری شده جابه جا می‌کند. Call back هم دسترسی به سطح بعدی ایمنی را ممکن می‌سازد. در این روش پس از تعیین اعتبار موفقیت آمیز، ارتباط قطع می‌شود. سپس سرویس دهنده برای برقرار کردن ارتباط جهت انتقال داده‌ها شماره‌گیری می‌کند. هنگام انتقال داده‌ها، Packetهای IP، IP X یا NetBEUI در قالب Frameهای PPP بسته‌بندی شده و فرستاده می‌شوند. PPTP هم Frameهای PPP را پیش از ارسال روی شبکه بر پایه IP به سوی کامپیوتر مقصد، در قالب Packetهای IP بسته بندی می‌کند. این پروتکل در سال ۱۹۹۶ از سوی شرکت‌هایی چون مایکروسافت، Ascend، 3 com و Robotics US پایه گذاری شد. محدودیت PPTP در کار تنها روی شبکه‌های IP باعث ظهور ایده‌ای در سال ۱۹۹۸ شد. L2TP روی X.۲۵،Frame Relay یا ATM هم کار می‌کند. برتری L2TP در برابر PPTP این است که به طور مستقیم روی رسانه‌های گوناگون WAN قابل انتقال است.






Layer 2 Forwarding

پروتکل L2F توسط سیسکو ایجاد شده‌است. در این پروتکل از مدل‌های تعیین اعتبار کاربر که توسط PPP حمایت شده‌اند استفاده شده‌است.






پروتکل تونل‌زنی نقطه به نقطه

پروتکل PPTP توسط کنسرسیومی متشکل از شرکت‌های متفاوت ایجاد شده‌است. این پروتکل امکان رمزنگاری ۴۰ بیتی و ۱۲۸ بیتی را دارا بوده و از مدل‌های تعیین اعتبار کاربر که توسط PPP حمایت شده‌اند، استفاده می‌نماید.






پروتکل تونل‌زنی لایه دوم

پروتکل L2TP با همکاری چندین شرکت ایجاد شده‌است. این پروتکل از ویژگی‌های PPTP و L2F استفاده کرده‌است. پروتکل L2TP بصورت کامل آی‌پی‌سک را حمایت می‌کند. از پروتکل فوق بمنظور ایجاد تونل بین موارد زیر استفاده می‌گردد:

سرویس گیرنده و روتر
NAS و روتر






روتر و روتر

عملکرد تونل‌زنی مشابه حمل یک کامپیوتر توسط یک کامیون است. فروشنده، پس از بسته بندی کامپیوتر (پروتکل مسافر) درون یک جعبه (پروتکل کپسوله‌سازی) آن را توسط یک کامیون (پروتکل حمل کننده) از انبار خود (ایترفیس ورودی تونل) برای متقاضی ارسال می‌دارد. کامیون (پروتکل حمل کننده)از طریق بزرگراه (اینترنت) مسیر خودرا طی، تا به منزل شما (اینترفیش خروجی تونل) برسد. شما در منزل جعبه (پروتکل کپسول سازی) را باز و کامیون (پروتکل مسافر)راازآن خارج می‌نمائید.





شبکه ذخیره‌سازی
شبکه ذخیره سازی(SAN)

در سیستمهای کامپیوتری، برای اتصال دستگاههای ذخیره سازی به سرورها، به صورت از راه دور (Remote)، از مفهومی با نام شبکه ذخیره سازی(SAN) استفاده می‌شود.(مانند آریه دیسکها(Disk Array)) و به صورت محلی برای سیستم‌عامل سرور مربوطه نمایش داده می‌شود.






شبکه ذخیره سازی(SAN)در تعریف کلی

شبکه ذخیره شازی اطلاعات (SAN) که مخفف کلمه ی (Storage Area Network): این نوع شبکه بیشتر برای ساخت یک بستر مناسب برای انتقال داده ها و اطلاعات حجیم بین سرویس دهنده ها و سرویس گیرنده ها بر پا می گردد.(برگرفته از منبع)
مشخصات و توضیحات تکمیلی شبکه ذخیره سازی(SAN)

سرویس دهنده ذخیره سازی یا (storage – server) دارای حجم زیادی از اطلاعات می باشند که برای انتقال داده ها و ارائه خدمات مناسب نیاز به پهنای باند بالا می باشد. از مشخصات این نوع شبکه می توان داشتن بازده بالا برای انتقال حجم زیادی از داده ها ، در دسترس بوده همیشگی سرویس دهنده ها حتی در فاصله های دور و طولانی و گستردگی زیاد در ابعاد شبکه های محلی یا شبکه های شهری یا جهانی می باشد.(برگرفته از منبع)






SANچیست؟

انباره (Storage) ذخیره سازی متصل به شبکه (Nas) دستگاهی است که به صورت اشتراکی در شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه، با استفاده از NFS (سیستم فایلی شبکه‌ای مختص یونیکسی)، CIFS (سیستم فایلی شبکه‌ای مختص محیط‌های ویندوزی)، FTP، HTTP و سایر پروتکل‌ها با اجزای شبکه ارتباط برقرار می‌کند. وجود NAS در یک شبکه برای کاربران آن شبکه افزایش کارایی و استقلال از سکو را به ارمغان می‌آورد، گویی که این انباره مستقیماً به کامپیوتر خودشان متصل است.

خود دستگاه NAS یک وسیله پر سرعت، کارآمد، تک منظوره و اختصاصی است که در قالب یک ماشین یا جعبه عرضه می‌شود. این دستگاه طوری طراحی شده که به تنهایی کار کند و نیازهای خاص ذخیره سازی سازمان را با استفاده از سیستم‌عامل و سخت‌افزار و نرم‌افزار خود در بهترین حالت برآورده سازد. NAS را می‌توان مثل یک دستگاه Plug-and-play در نظر گرفت که وظیفه آن تامین نیازمندی‌های ذخیره سازی است. این سیستم‌ها با هدف پاسخگویی به نیازهای خاص در کوتاه‌ترین زمان ممکن (به صورت بلا درنگ) طراحی شده‌اند. ماشین NAS برای به کار گیری در شبکه‌هایی مناسب تر است که انواع مختلف سرور و کلاینت در آنها وجود دارند و وظایفی چون پراکسی، فایروال، رسانه جریانی و از این قبیل را انجام می‌دهند.

دسته‌ای از دستگاه‌های NAS به نام "فایلر" امکان به اشتراک گذاشتن فایل‌ها و داده‌ها را میان انواع متفاوت کلاینت‌ها فراهم می‌سازند.





شبکه شبکه‌ها

شبکه بهم‌پیوسته یا شبکه تقابلی که برگردانی برای واژهٔ «internet» (به معنای عام و با i کوچک) است، شبکه‌ای است که از ارتباط دو یا چند شبکه رایانه‌ای تشکیل می‌شود.






شبکه‌های بهم‌پیوسته و شبکهٔ جهانی

شبکهٔ جهانی اینترنت بهترین مثالی است که می‌توان از یک شبکهٔ بهم‌پیوستهٔ گسترده در سطح جهانی نام برد. بسیاری از استانداردها و قراردادهایی که امروزه در پیاده‌سازی شبکه‌های بهم‌پیوسته بکار برده می‌شوند از تلاش‌های ابتدایی تعدادی از دانشمندان برای قانون‌مند کردن «شبکهٔ جهانی اینترنت» و همسازن‌نمودن شیوه‌های ارتباط در آن حاصل شده‌است.







شبکه محلی مجازی

شبکه محلی مجازی یک دامنه پخش مجزا در سوئیچ است.






تفکیک دامنه پخش

هر سوئیچ به صورت پیشفرض یک دامنه پخش است اما برای جلوگیری از توفان پخش بسته های اطلاعاتی و یا کاهش پخش بسته های اطلاعاتی در لایه 2، می توان با ایجاد شبکه های محلی مجازی، یک سوئیچ را به دو یا چند دامنه پخش مجزا تفکیک نمود.

دو رایانه ای که به یک سوئیچ متصل هستند چنانچه هر یک در یک شبکه محلی مجازی متفاوت باشند قادر به برقراری ارتباط در لایه 2 نخواهد بود.





شبکه شخصی

شبکه شخصی، یک شبکه رایانه‌ای است که برای ارتباطات میان وسایل رایانه‌ای که اطراف یک فرد می‌باشند (مانند تلفنها و رایانه‌های جیبی (PDA) که به آن دستیار دیجیتالی شخصی نیز می‌گویند) بکار می‌رود. این که این وسایل ممکن است متعلق به آن فرد باشند یا خیر جای بحث خود را دارد. برد یک شبکه شخصی عموماً چند متر بیشتر نیست. موارد مصرف شبکه‌های خصوصی می‌تواند جهت ارتباطات وسایل شخصی چند نفر به یکدیگر و یا برقراری اتصال این وسایل به شبکه‌ای در سطح بالاتر و شبکه اینترنت باشد.

ارتباطات شبکه‌های شخصی ممکن است به صورت سیمی به گذرگاه‌های رایانه مانند USB و فایروایر برقرار شود. همچنین با بهره‌گیری از فناوری‌هایی مانند IrDA، بلوتوث و UWB می‌توان شبکه‌های شخصی را به صورت بیسیم ساخت.






بلوتوث (Bluetooth)

شبکه خصوصی مبتنی بر فناوری «بلوتوث» که همچنین «پیکونت» (Piconet) نیز نامیده می‌شود از ۸ وسیله فعال تشکیل می‌شود که بین آنها رابطه کارخواه-کارساز (Client-Server) برقرار است (تا ۲۵۵ وسیله می‌توانند در حالت پارک شده در این شبکه شرکت داشته باشند). اولین وسیله «بلوتوث» در شبکه پیکونت نقش کارساز را بر عهده می‌گیرد و دیگر وسایل همه کارخواههایی هستند که با خدمتگذار ارتباط برقرار می‌کنند. برد یک شبکه پیکونت عموماً حدود چند ده متر است، اگرچه با استفاده ازتقویت کننده‌های مخصوص به حدود ۱۰۰ متر نیز می‌رسد.

نوآوری‌های اخیر در «آنتن»های «بلوتوث» به این وسایل اجازه داده است تا از بردی که در ابتدا برای آن طراحی شده است بسیار فراتر قدم بگذارند. در همایش دوازدهم DEF CON (همایش سالانه «هکر»ها که در «لاس‌وگاس» برگزار می‌شود)، گروهی از هکرها که با عنوان Flexilis شناخته می‌شوند، توانستند دو وسیله «بلوتوث» را که حدود نیم مایل (۸۰۰ متر) از یکدیگر دور بودند با موفقیت به هم متصل کنند. آنها از آنتنی مجهز به یک «نوسان‌نما» (Scope) و یک «آنتن یاگی» (Yagi) استفاده کردند که همه آنها به قنداق یک تفنگ متصل شده بود. کابلی آنتن را به کارت «بلوتوث» در رایانه متصل می‌کرد. بعدها آنتن را «تیرانداز آبی» نامیدند.






دیگر فناوریها

یک فناوری دیگر شبکه‌های شخصی با عنوان Skinplex اطلاعات را با استفاده از ناحیه خازنی اطراف پوست انسان منتقل می‌کند. وسایلی که از این فناوری استفاده می‌کنند در فاصله ۱ متری اطراف بدن انسان می‌تواند شناسایی شوند و با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این فناوری قبلا برای کنترل دسترسی به قفل درها و برای جلوگیری از متراکم شدن سقف ماشین‌های سقف تاشو استفاده شده است.






شبکه کلان‌شهری
شبکه کلانشهری (به انگلیسی: Metropolitan Area Network) یک «شبکه رایانه‌ای» بزرگ است که معمولاً در سطح یک شهر گسترده می‌شود. در این شبکه‌ها معمولاً از «زیرساخت بیسیم» و یا اتصالات «فیبر نوری» جهت ارتباط محل‌های مختلف استفاده می‌شود.






تعریف

استاندارد IEEE 802-2001 شبکه کلانشهری را به صورت زیر تعریف می‌کند:

«یک شبکه کلانشهری برای ناحیه جغرافیایی بزرگ‌تری از یک شبکه محلی بهینه شده است، و از حد چندید بلوک ساختمانی تا گستره یک شهر را می‌تواند شامل شود. سرعت شبکه‌های کلانشهری نیز مانند شبکه‌های محلی می‌تواند بسته به کانال‌های ارتباطی از حدود متوسط تا سرعت‌های بالا تغییر کند. مالکیت و اداره یک شبکه شهری می‌تواند در اختیار یک سازمان باشد، ولی معمولاً سازمان‌ها و افراد بسیاری در این امر نقش ایفا می‌کنند. همچنین ممکن است که شبکه‌های شهری به عنوان خدمات عمومی در اختیار و اداره دولت باشد. این شبکه‌ها اغلب برای اتصال شبکه‌های محلی مختلف به یکدیگر بستر مناسب را ارائه می‌دهند.»






جنبه‌های فنی

بعضی فناوری‌ها که به این هدف بکار می‌روند عبارت‌اند از «حالت انتقال ناهمگام» (ATM)، فناوری FDDI و SMDS. این فناوری‌های قدیمی‌تر در حال جایگزین شدن با شبکه‌های کلانشهری هستند که بر اساس «اترنت» (Ethernet) کار می‌کنند (به عنوان نمونه «مترواترنت» (Metro Ethernet) که در بسیاری از مناطق پیاده‌شده است). شبکه کلانشهری که ارتباطات بین «شبکه‌های محلی» را بدون نیاز به کابل‌کشی فراهم کنند نیز ساخته شده‌اند و از ارتباطات «میکروویو» (Microwave)، «رادیویی» (Radio) و یا «لیزر مادون قرمز» (Infra-red Laser) استفاده می‌کند. استاندارد DQDB یک استاندارد شبکه کلانشهری برای ارتباطات دیتا است. این استاندارد در استاندارد IEEE 802.6 تعریف شده است. با استفاده از استاندارد DQDB شبکه‌ها می‌توانند تا ۳۰ مایل گسترده شوند و در سرعت‌های بین 34 تا 155Mbit/s عمل کنند.






خصوصیات

1-اجازه دسترسی های زیاد و پهنای باند بالا-2- یک ارتباط دائمی برای سرویس های محلی موجود در شبکه فراهم می کند-3- در یک ناحیه ی جغرافیایی خاص عمل می کند-4- تجهیزات نشان داده شده را به راحتی در محیط فیزیکی به یکدیگر متصل می کند-4- کنترل شبکه را نحن یک مدیریت محلی امکان پذیر می کند.






پروتکل های موجود دراین شبکه

واز پروتکل های موجود در شبکه های محلی می توان (FDDI)، توکن رینگ و اترنت را نام برد.






بیت بر ثانیه

نرخ بیت، سرعت بیت (به انگلیسی: Bitrate/Bit rate) یا بیت بر ثانیه به معنای سرعت انتقال بیت از محلی به محل دیگر است. به بیان دیگر نرخ بیت نشان می‌دهد که در مدت زمانی معینی چه مقدار اطلاعات از جایی به جای دیگر ارسال می‌شود. معمولاً نرخ بیت را با بیت بر ثانیه (bps)، کیلوبیت بر ثانیه (kbps) یا مگابیت بر ثانیه (Mbps) اندازه می‌گیرند.


نرخ بیت همچنین می‌تواند کیفیت یک فایل صوتی یا ویدئویی را نشان دهد. برای مثال یک فایل MP3 که با نرخ بیت ۱۹۲ کیلوبیت بر ثانیه فشرده شده باشد نسبت به فایلی که با نرخ بیت ۱۲۸ کیلوبیت بر ثانیه فشرده شده باشد دارای کیفیت بهتری است. در واقع هر چه نرخ بیت بالاتر باشد بیت‌های بیشتری برای ارائه اطلاعات در هر ثانیه به کار می‌روند. به همین نحو یک فایل ویدئویی با نرخ بیت ۳۰۰۰ کیلوبیت بر ثانیه دارای کیفیت بیشتری نسبت به یک فایل ویدئویی با نرخ بیت ۱۰۰۰ کیلو بیت بر ثانیه است.





تبادل الکترونیکی داده
تبادل داده‌های تجاری تحت استانداردی خاص که مورد توافق طرفین باشد از یک رایانه به رایانه دیگر بدون دخالت متصدی را تبادل الکترونیکی داده گویند. معتبرترین شیوه تبادل الکترونیکی داده یی دی آی (EDI) نام دارد که اولین بار در سال ۱۹۷۰ میلادی (برابر با ۱۳۴۹ شمسی) توسط شبکه‌های افزاینده ارزش موسوم به VAN برای جایگزینی انتقال داده به‌وسیله مودم و یا سیستم‌های متداول کاغذی ارائه شد. خدمت ارائه شده از استاندارد X۱۲ تعریف شده توسط موسسه ملی استاندارد آمریکا موسوم به ANSI برای تعریف داده‌ها استفاده می‌کرد که هنوز مورد استفاده در آمریکای شمالی و سایر نقاط دنیا می‌باشد. بعدها سازمان ملل استاندارد دیگری را به نام EDIFACT معرفی و به اعضا پیشنهاد کرد که بیشتر در اروپا متداول می‌باشد.
لازم به تذکر است که تبادل الکترونیکی داده مستقل از استاندرد تعریف داده و یا پروتکل انتقال داده می‌باشد ولی برخی به غلط آن را فقط مختص استانداردهای X۱۲ و EDIFACT می‌داند در حالی که با پیدایش اینترنت و XML فصل نوینی در تبادل الکترونیکی داده گشوده شده‌است.






مزایا

تسریع در انجام امور تجاری
کاهش هزینه
افزایش درآمد
کاهش خطا

معایب

هزینه اولیه پیاده سازی
نیاز به نیروی انسانی ماهر







استانداردهای تعریف داده‌های تجاری

اگر چه دو استاندارد ASC X۱۲ و UN EDIFACT از متداول‌ترین استانداردهای داده می‌باشند که به طور گسترده در سراسر دنیا مورد استفاده قرار گرفته‌اند ولی با پیدایش XML استانداردهای دیگری که خاص مجموعه کاری مشخصی هستند طراحی و عرضه شدند.

EDI
ASC X۱۲ - اولین استاندارد داده الکترونیکی که توسط سازمان استاندارد ملی آمریکا ارائه شد. این استاندارد بطور عمده در آمریکا شمالی مورد استفاده قرار میگرد.
UN EDIFACT - استاندارد عرضه شده توسط سازمان ملل که بطور عمده در اروپا مورد استفاده قرار میگرد.
HIPAA
XML
ebXML
RosettaNet
cXML







پروتکل‌های انتقال داده‌های تجاری

پروتکل‌های ارتباطی متنوعی در دسترس می‌باشند که بسته به نوع ارتباط کاری بین دو مجموعه مورد استفاده قرار می‌گیرند. پروتکلها بر اساس بستر پیاده سازی آنها که می‌تواند شبکه‌های افزاینده ارزش و یا اینترنت باشد گروه بندی می‌شوند.






پروتکلهای بر مبنا شبکه‌های افزایش ارزش

BISYNC







پروتکلهای بر مبنا اینترنت

AS۱
AS۲
AS۳
GISB







مرحله پیاده سازی

پیش زمینه هرگونه تبادل داده‌ای بین دو مجموعه تجاری انجام مذاکرات تجاری برای عقد قرارداد می‌باشد و تنها بعد از برقراری روابط تجاری است که دو مجموعه به پیاده سازی تبادلات الکترونیکی می‌پردازند.
تعیین و تعریف نوع داده و مستنداتی که باید بین دو مجموعه تبادل شود که معمولاً از طرف یک مجموعه بر دیگری تحمیل می‌شود. شرکتهای معتبر تجاری مستندات مربوط به تعریف داده در قالب‌های استاندارد مورد نیاز خود را به همراه تفسیر خود از داده‌ها در اختیار شرکای تجاری خود قرار می‌دهند. این مستندات را بطور معمول راهنمای تبادل الکترونیکی داده (EDI Guidelines) می‌نامند.
پیاده سازی مستندات تنها مربوط به داده‌هایی می‌باشد که برای اولین بار قرار است تولید و مبادله شود.
از آنجا که کلیه مبادلات باید رمزگذاری شود، طرفین کلیدهای عمومی رمزگشا را تبادل می‌کنند تا قادر به رمزگشایی داده‌های دریافتی باشند.
با استفاده از یک پروتکل ارتباطی است که معمولاً از طرف یکی از طرفین تبادل بر دیگری تحمیل می‌شود بطور آزمایشی مستنداتی تبادل می‌شود تا دو مجموعه از صحت پروسه اطمینان حاصل کنند.







مرحله عملیاتی

سناریوی ساده زیر مراحل تولید تا ارسال داده را شرح می‌دهد.

سیستم تجاری
داده در سیستم تحاری موجود در یکی از طرفین تجارت تولید می‌شود.
سیستم مدیریت مستندات تجاری
بررسی صحت داده‌ها و تطبیق آن با دادهای مورد نیاز شریک تجاری
تبدیل داده‌ها به قالب استاندارد مورد پذیرش شریک تجاری
ثبت مستندات جهت بازرسی و ممیزی داده‌های تجاری
نرم‌افزار ارتباطی
رمزگذاری داده‌ها با استفاده از کلید خصوصی
ارسال داده‌ها از طریق پروتکل تعیین شده بین طرفین
دریافت «تایید ارسال پیام» (MDN)
رمزگشایی «تایید ارسال پیام» با استفاده از کلید عمومی شریک تجاری
سیستم مدیریت مستندات تجاری
بروزرسانی داده‌های بازرسی (ثبت ارسال موفقیت آمیز داده)







مقدار

در علوم رایانه مقدار عبارتی است که بیشتر نمی‌تواند ارزیابی شود (یک حالت نرمال). اعضای یک نوع داده مقادیر آن نوع هستند. برای مثال عبارت «۱ + ۲» یک مقدار نیست به این دلیل که می‌تواند به «۳» کاهش یابد. این عبارت نمی‌تواند بیشتر از این کاهش یابد (و عضوی از نوع دادهٔ اعداد طبیعی است) پس بنابراین یک مقدار است.

«مقدار یک متغیر» به نگاشتی در یک محیط اشاره دارد. در زبان‌های برنامه‌نویسی که دارای ویژگی اختصاص متغیر هستند نیاز می‌شود که بین r-value (یا محتویات) و l-value (یا محل) یک متغیر متمایز باشد.





واحدهای حافظه رایانه

واحدهای حافظه:

Bit (بیت) : بیت کوچک‌ترین واحد حافظه است که فقط دو مقدار صفر (۰) یا یک (۱) را می‌توان در آن ذخیره کرد.
Byte (بایت) : هر بایت برابر ۸ بیت است، معمولاً حجم هر کارکتری (کاراکتر یعنی ارقام، حروف یا علامتها) برابر یک بایت است، به عبارتی هر کاراکتر یک بایت فضا اشغال می‌کند.
Nibble (نيبل) : به مجموعه 4 بـيت كه كنار هم قرار گرفته باشند يك نيبل گفته مي شود .
KB (کیلوبایت) : هر کیلوبایت برابر ۱۰۲۴ بایت است، به عبارتی هر کیلوبایت برابر ۲۱۰ بایت است.
MB (مگابایت) : هر مگابایت برابر ۱۰۲۴ کیلوبایت است، به عبارتی هر مگابایت برابر ۲۱۰ کیلوبایت است.
GB (گیگابایت) : هر گیگابایت برابر ۱۰۲۴ مگا بایت است، به عبارتی هر گیگابایت برابر ۲۱۰ مگابایت است.
TB (ترابایت) : هر ترابایت برابر ۱۰۲۴ گیگابایت است، به عبارتی هر ترابایت برابر ۲۱۰ گیگابایت است.
PB (پتابایت) : هر پتابایت برابر ۱۰۲۴ ترابایت است، به عبارتی هر پتابایت برابر ۲۱۰ ترابایت است.
EB (اگزابایت) : هر اگزابایت برابر ۱۰۲۴ پتابایت است، به عبارتی هر اگزابایت برابر ۲۱۰ پتابایت است.
ZB (زتابایت) : هر زتابایت برابر ۱۰۲۴ اگزابایت است، به عبارتی هر زتابایت برابر ۲۱۰ اگزابایت است.
YB (یوتابایت) : هر یوتابایت برابر ۱۰۲۴ زتابایت است، به عبارتی هر یوتابایت برابر ۲۱۰ زتابایت است.
SB (سوتابایت) : هر سوتابایت برابر ۱۰۲۴ یوتابایت است، به عبارتی هر سوتابایت برابر ۲۱۰ یوتابایت است.







بیت

بیت (از انگلیسی، کوتاه شده binary digit=رقم دوتائی) به معنای رقم در مبنای دو است. همان‌طور که در عددنویسی در مبنای ده، که عددنویسی رایج امروز در کارهای روزمره‌است، ده رقم ۰، ۱، ۲، ۳، ۴، ۵، ۶، ۷، ۸ و ۹ به‌کار می‌رود، در عددنویسی در مبنای دو فقط دو رقم وجود دارد: صفر و یک. به هریک از این ارقام یک بیت می‌گویند. مثلاً عددی مثل ۱۰۰۱۱۰۱ در مبنای دو، هفت رقم یا هفت بیت دارد.

«بیت» در نظریه اطلاعات به معنای «کوچک‌ترین واحد اطّلاعات» نیز به کار می‌رود.






ریشه لغت

مخفف: b

سرواژه عبارت: Bit

خود کلمه Bit مخفف عبارت binary digit است.






بیت

یکای اندازه گیری داده است به طوری که هر ۸ بیت معادل ۱ بایت است.

بیت، یک عدد در مبنای ۲ است.در واقع بیت کوچک‌ترین واحد ذخیره داده در ذخیره و بازیابی داده است.






بیت توازن

یک بیت اضافی که برای کنترل خطا در گروه‌هایی از بیت‌های ارسالی در بین سیستم‌های کامپیوتری، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در میکروکامپیوترها، این اصطلاح همراه ارتباطات مودم به مودم میکروکامپیوترها زیاد دیده می‌شود و اغلب نیز برای کنترل صحت کاراکترهای مخابره شده به کار می‌رود. در این روند، کامپیوتر، فرستنده، یک بیت توازن به هر گروه از بیت‌ها (تک تک بایتها) اضافه می‌کند. تنظیم این بیت توازن به نوع توازن مورد استفاده بستگی دارد.

این روش بدین صورت است که ما از توازن زوج یا توازن فرد استفاده می‌کنیم.یعنی تعداد یکها را طبق قرار داد یا زوج می‌کنیم یا فرد، بدین ترتیب براحتی می‌توان داده‌های اشتباه را شناسایی کرد.






نیبل

در رایانش، یک نیبل (انگلیسی: nibble یا نایبل انگلیسی: nyble تا با بایت هم‌وزن شود) یک تراکم چهار-بیتی یا نیم هشت‌تایی است. از آنجایی که نیبل چهار بایتی است، میتواند ۱۶ (۲۴) ارزش متفاوت به خود بگیرد بنابراین با یک عدد شانزده‌شانزدهی برابر است.

یک بایت کامل (هشت‌تایی) توسط دو عدد شانزده‌تایی نمایش داده شده است؛ بنابراین، مرسوم است تا بایت‌های اطلاعات را با دو نیبل نشان دهند. نیبل غالبا در موضوعات شبکه یا مخابرات، "نیمه‌هشت‌تایی" یا "چهارتایی" خوانده می‌شود.





بایت

بایت یکی از یکاهای اساسی سنجش مقدار داده‌ها در رایانه و به معنی هشت بیت متوالی است. همچنین در بسیاری از زبان‌های برنامه‌نویسی، یک نوع داده (به انگلیسی: Data Type) صحیحی با این نام وجود دارد.

یک بایت معادل یک نویسه است و در پردازندههای هشت‌بیتی برابر با طول ثبات‌ها، تعداد بیت‌های قابل محاسبه در واحد محاسبه و منطق پردازنده، تعداد خطوط مسیر داده (به انگلیسی: Data Bus) یا تعداد خطوط مسیر آدرس (به انگلیسی: Address Bus) است.






ابهام‌زدایی

در مورد مقیاس‌های بزرگتر (مضارب بایت)، از دو تعریف متفاوت استفاده می‌شود که اولی مبتنی بر توان‌هایی از عدد ۲ است؛ مثلا کیلوبایت برابر با ۲۱۰ و مگابایت برابر با ۲۲۰ است. در این تعریف از دستگاه اعداد دودویی استفاده شده است. اما، تعریف دوم مبتنی بر دستگاه اعداد دهدهی است و از توان‌های ۱۰ برای بیان حجم داده‌های دیجیتال استفاده می‌کند. بدین ترتیب، برای مثال پیشین، کیلوبایت معادل ۱۰۳ و مگابایت برابر با ۱۰۶ خواهد بود. گفتنی است که کاربرد یکی از این دو تعریف بستگی به کاربرد آن دارد. بدین صورت که برای بیان گنجایش حافظه دیسک سخت و حجم داده‌های انتقال در مخابرات و شبکه‌های رایانه‌ای از توان ۱۰ ولی برای بیان ظرفیت حافظه تصادفی رایانه (به انگلیسی: RAM) از توان دودویی آن استفاده می‌شود.





کیلوبایت

کیلوبایت (به انگلیسی: kilobyte) یا KB، یکای اطلاعات و ذخیرسازی در رایانه است. این واژه از پیشوند کیلو (به معنی ۱۰۰۰) و کلمه بایت تشکیل شده‌است. هر کیلوبایت، بسته به مفهوم برابر با ۱۰۰۰ بایت (۱۰۳) و یا ۱۰۲۴ بایت (۲۱۰) است.

علامت کوتاه شدهٔ این یکا از این قبیل هستند: KB, kB, K و Kbyte






ابهام

گر چه تعریف رسمی کیلوبایت در منابع معادل ۲۱۰ منظور شده است ، اما در منابع فنی قدیمی‌تر و همین طور امروزه گاهی در کاربرد عام و برای راحتی آن را معادل ۱۰۰۰ بایت نیز در نظر گرفته‌اند. دلیل این ابهام این است که در صنعت رایانه، برای ذخیره‌سازی اطلاعات از «صفر» و «یک» استفاده می‌شود و برای نشانی‌دهی به محل ذخیره‌سازی آن‌ها نیز مبنای دو و دستگاه اعداد دودویی به کار گرفته می‌شود. علت استفاده از ۱۰۰۰ نیز به دلیل راحتی محاسبات ظرفیت انباره‌های ذخیره‌سازی به صورت مضربی از عدد ۱۰۰۰ است. در نتیجه اندازه‌های حافظه مضرب صحیح از هزار می شوند. به دلیل این که ۲۱۰ برابر با ۱۰۲۴ (تقریبا ۱۰۰۰) است، علامت K





(حرف بزرگ، برای کیلو) به عنوان یک پیشوند تقریبی برای یکاهای مضرب ۱۰۲۴ در گنجایش حافظه‌ها استعمال می‌شود. به عنوان مثال:

در سال ۱۹۷۴ میلادی، در مستندات کامپیوتر HP 21MX ظرفیت ۱۹۶،۶۰۸ بایت (یعنی ۱۹۲ * ۱۰۲۴) را ۱۹۶ کیلوبایت ثبت کرده است.
فلاپی دیسک پنج و یک چهارم اینجی «شوگارت» (به انگلیسی: Shugart) که در سال ۱۹۷۶ ساخته شد، ظرفیت ۱۰۹،۳۷۵ را به صورت ۱۱۰ کیلوبایت منظور کرده بود. یعنی تقریبا از مضرب ۱۰۰۰ استفاده کرده بوده است.
در روزگار نوین هم مک اواس ایکس اسنو لئوپارد فایل‌های ۶۵،۵۳۶ بایتی را ۶۶KB‌ به حساب آورده است. ؛ یعنی به نزدیک مضرب هزار گرد کرده است. از سوی دیگر، ویندوز ۷ شرکت مایکروسافت همین عدد را به ۱۰۲۴ تقسیم و آن را ۶۴KB در نظر گرفته است.

برخی پیشنهاد دادند که حرف بزرگ K برای تمییز دادن از یکای k در سامانه استاندارد بین‌المللی یکاها (به انگلیسی: SI System) استفاده شود. اما این نظر هیچ وقت به طور رسمی پذیرفته نشد. به این دلیل که برای یکاهای به خصوص دیگر بسط پذیر نیست، چرا که سیستم SI قبلا برای «میلی» و «مگا» به ترتیب «m» و «M» را استفاده کرده است.






مگابایت

مِگابایت (به انگلیسی: Megabyte) یا MB، یکای اطلاعات و ذخیرسازی در رایانه است. این واژه از پیشوند مگا و کلمه بایت تشکیل شده‌است. به طور کلی دو تعریف از مِگابایت موجود است. در تعریف نخست منظور از مِگابایت ۲۲۰ بایت یا ۱٬۰۴۸٬۵۷۶ بایت می‌باشد. این تعریف عموماً در مورد میزان فضای ذخیره‌سازی داده‌ها در رایانه به کار می‌رود. در این تعریف یک مِگابایت را مبی‌بایت (به انگلیسی: en: mebibyte) نیز می‌خوانند. در تعریف دوم از واحد سیستم استاندارد بین‌المللی واحدها مِگا استفاده می‌شود. پس بدین شکل یک مگابایت برابر یک میلیون بایت است. این تعریف مورد تایید SI و IEC است و اکثر سازندگان ادوات سخت‌افزاری ذخیره‌سازی داده از آن استفاده می‌کنند. در تعریف سوم که بسیار نادرتر است مِگابایت را کیلو کیلوبایت (کیلوی اول معادل ۱۰۰۰) فرض کرده و برابر ۲۱۰ × ۱۰۳ یا ۱٬۰۲۴٬۰۰۰ بایت می‌گیرند.

Pictogram voting comment.svg توضیح:: اختلاف اندازه داده در تعریف دوم و سوم یکی از مشکلات رایج در کامپیوتر می‌باشد. برای مثال یک فروشنده دیسک سخت میزان فضای دیسک خود را ۱۰۰ مگابایت (بنا بر تعریف دوم) عنوان می‌کند، در صورتی که رایانه این میزان را کمتر نشان می‌دهد (بنا بر تعریف سوم).

گاهی این واحد را با سرواژهٔ MB (که نباید با Mb سرواژه برای مگابیت اشتباه شود) و گاه به شکل خلاصه شدهٔ «مِگ» (meg) نیز می‌خوانند.






نمونه کاربرد

بسته به نوع قالب‌بندی حافظه، یک مگابایت می‌تواند تقریبا فضای حافظه لازم برای ذخیره‌سازی موارد زیر باشد:

یک عکس ۱۰۲۴ * ۱۰۲۴ پیکسل در قالب فایل bmp
یک دقیقه موسیقی با نرخ ۱۲۸ کیلوبیت بر ثانیه با قالب فایل mp3
شش ثانیه از موسیقی فشرده‌نشده روی سی‌دی
حجم تقریبی یک کتاب به زبان انگلیسی، فقط متن (۵۰۰ صفحه، هر صفحه ۲۰۰۰ کاراکتر)






گیگابایت (یکا)

گیگابایت (به انگلیسی: Gigabyte) یا GB، یکای اطلاعات و ذخیره‌سازی در رایانه است. این واژه از پیشوند گیگا و کلمهٔ بایت تشکیل شده‌است. این واژه به معنای یک میلیارد بایت یا ۱۰۹ بایت می‌باشد، اما در محاسبات که بایت بر حسب توانی از دو محاسبه می‌شود، یک میلیارد بایت معادل ۲۳۰ و یا ۱،۰۷۳،۷۴۱،۸۲۴ بایت می‌باشد. هر گیگابایت برابر ۱۰۲۴ مگابایت است، به عبارتی هر گیگابایت برابر ۲۱۰ مگابایت است.

کاربرد هر یک از این دو تعریف بستگی به کاربرد آن دارد. بدین صورت که برای بیان گنجایش حافظه دیسک سخت و حجم داده‌های انتقال در مخابرات و شبکه‌های رایانه‌ای از توان ۱۰ ولی برای بیان ظرفیت حافظه تصادفی رایانه (به انگلیسی: RAM) از توان دودویی آن استفاده می‌شود. از دیدگاه تاریخی، اولین بار انجمن مهندسان برق و الکترونیک (به انگلیسی: IEEE) این مقیاس را برای توان کلیدخانه‌ها (به انگلیسی: Switchgear) تعریف کردند. اما در سال ۲۰۰۸ میلادی توصیه کمیته الکتروتکنیکی بین‌المللی (به انگلیسی: ICE) را برای استفاده از آن به عنوان در سیستم یکای متریک پذیرفتند.






نمونه‌های کاربرد

یک ساعت ویدیوی SDTV با نرخ ۲/۲ مگابیت بر ثانیه
هفت دقیقه ویدیوی HDTV با نرخ ‎۱۹/۳۹ مگابیت بر ثانیه
۱۱۴ دقیقه موسیقی با کیفیت لوح فشرده صوتی با نرخ ‎۱/۴ مگابیت بر ثانیه
یک DVD-R می‌تواند تا ‎ ۴/۷ گیگابایت داده در خود نگاه دارد
یک دیسک بلو ری دولایه تا ۵۰ گیگابایت داده ضبط می‌کند







ترابایت

ترابایت (به انگلیسی: Terabyte) یا TB، یکای اطلاعات و ذخیره‌سازی در رایانه است. این واژه از پیشوند ترا و کلمهٔ بایت تشکیل شده‌است. هر ترابایت برابر ۱۰۲۴ گیگابایت است. به عبارتی هر ترابایت برابر ۲۱۰ گیگابایت است .

بخش فناوری ذخیرهٔ اطلاعات شرکت هیتاچی در سال ۲۰۰۷ اولین دیسک سخت درونی ۱ ترابایتی جهان را معرفی کرد. این دیسک سخت که به نام DESK STAR 7K1000 معرفی شده‌بود، در نمایشگاه محصولات الکترونیکی لاس وگاس در معرض دید عموم قرار گرفته‌بود.






پتابایت

یک پتابایت (به انگلیسی: Petabyte) یک واحد از اطلاعات است که برابر یک کادریلیون بایت، یا ۱۰۲۴ ترابایت است. کوتاه شده آن (PB) می‌باشد.






استفاده از پتابایت

آرشیو اینترنت شامل حدود ۲۰۰۰ پتابایت اطلاعات است.






اگزابایت
اگزابایت (به انگلیسی: Exabyte) یک واحد از اطلاعات که برابر ۱۰۲۴ پتابایت است. کوتاه شده آن (EB) می‌باشد. این واژه تشکیل شده از پیشوند اگزا و کلمه بایت. پیشوند اگزا به معنای ۱۰ به توان ۱۸ بایت می‌باشد، اما در محاسبات که بایت بر حسب توانی از دو محاسبه می‌شود، یک اگزابایت معادل ۲ به توان ۶۰ بایت است.






زتابایت
زتابایت (به انگلیسی: Zettabyte) یک واحد از اطلاعات که برابر ۱۰۲۴ اکزابایت است. کوتاه شده آن (ZB) می‌باشد.






یوتابایت
یوتابایت (به انگلیسی: Yottabyte) کوتاه شده آن (YB)می‌باشد. هر یوتابایت برابر با ۱۰۲۴ زتابایت می‌باشد.






سوتابایت
سوتابایت (به انگلیسی: Sottabyte) کوتاه شده آن (SB)می‌باشد. هر سوتابایت برابر با ۱۰۲۴ یوتابایت می‌باشد.






کیبی‌بایت

کیبی‌بایت یک ضریبی از واحد بایت است که برای مقادیر دیجیتالی اطلاعات استفاده می‌شود. پیشوندهای دودویی کیبی به معنی ۲۱۰ می‌باشد در نتیجه یک کیبی‌بایت، ۱۰۲۴ بایت خواهد بود. علامت کیبی‌بایت، KiB است.

این واحد در سال ۱۹۹۸ توسط کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی (آی‌ئی‌سی) ثبت شد و از طرف تمامی سازمان‌های اصلی مورد قبول واقع گردید. کیبی‌بایت طراحی شده بود تا جایگزین کیلوبایت، که در علوم رایانه به معنی ۱۰۲۴ بایت است، شود چرا که با معنی کیلو در دستگاه بین‌المللی یکاها مغایرت دارد.






معنی

۱ کیبی‌بایت = ۲۱۰ بایت = ۱۰۲۴ بایت

پیشوند کیبی یک تک‌واژ چندوجهی می‌باشد که از واژگان کیلو (هزار) و باینری (دودویی) مشتق شده است. با وجود اینکه در پیشوندهای اس‌آی، برای کیلو از حرف کوچک کا استفاده می‌کنند (k)، در کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی از حرف بزرگ استفاده می‌کند(K).







مبی‌بایت

مبی‌بایت یک ضریبی از واحد بایت است که برای مقادیر دیجیتالی اطلاعات استفاده می‌شود. پیشوندهای دودویی مبی به معنی ۲۲۰ می‌باشد در نتیجه یک مبی‌بایت، ۱٬۰۴۸٬۵۷۶ بایت خواهد بود. علامت مبی‌بایت، MiB است.

این واحد در سال ۱۹۹۸ توسط کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی (آی‌ئی‌سی) ثبت شد و از طرف تمامی سازمان‌های اصلی مورد قبول واقع گردید. مبی‌بایت طراحی شده بود تا جایگزین مگابایت، که در علوم رایانه به معنی ۱۰۶ بایت است، شود چرا که با معنی مگا در دستگاه بین‌المللی یکاها مغایرت دارد.






گیبی‌بایت

گیبی‌بایت یک ضریبی از واحد بایت است که برای مقادیر دیجیتالی اطلاعات استفاده می‌شود. پیشوندهای دودویی گیبی به معنی ۲۳۰ می‌باشد در نتیجه یک گیبی‌بایت، ۱٬۰۷۳٬۷۴۱٬۸۲۴ بایت خواهد بود. علامت گیبی‌بایت، GiB است.

این واحد توسط کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی (آی‌ئی‌سی) ثبت شد و از طرف تمامی سازمان‌های اصلی مورد قبول واقع گردید. گیبی‌بایت طراحی شده بود تا جایگزین گیگابایت، که در علوم رایانه به معنی ۱۰۹ بایت است، شود چرا که با معنی گیگا در دستگاه بین‌المللی یکاها مغایرت دارد.






تبی‌بایت

تبی‌بایت یک ضریبی از واحد بایت است که برای مقادیر دیجیتالی اطلاعات استفاده می‌شود. پیشوندهای دودویی تبی به معنی ۲۴۰ می‌باشد در نتیجه یک تبی‌بایت، ۱٬۰۹۹٬۵۱۱٬۶۲۷٬۷۷۶ بایت خواهد بود. علامت تبی‌بایت، TiB است.

این واحد توسط کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی (آی‌ئی‌سی) ثبت شد و از طرف تمامی سازمان‌های اصلی مورد قبول واقع گردید. تبی‌بایت طراحی شده بود تا جایگزین ترابایت، که در علوم رایانه به معنی ۱۰۱۲ بایت است، شود چرا که با معنی ترا در دستگاه بین‌المللی یکاها مغایرت دارد.







پبی‌بایت

پبی‌بایت یک ضریبی از واحد بایت است که برای مقادیر دیجیتالی اطلاعات استفاده می‌شود. پیشوندهای دودویی پبی به معنی ۲۵۰ می‌باشد در نتیجه یک پبی‌بایت، ۱٬۱۲۵٬۸۹۹٬۹۰۶٬۸۴۲٬۶۲۴ بایت خواهد بود. علامت پبی‌بایت، PiB است.

این واحد توسط کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی (آی‌ئی‌سی) ثبت شد و از طرف تمامی سازمان‌های اصلی مورد قبول واقع گردید. پبی‌بایت طراحی شده بود تا جایگزین پتابایت، که در علوم رایانه به معنی ۱۰۱۵ بایت است، شود چرا که با معنی پتا در دستگاه بین‌المللی یکاها مغایرت دارد.






معنی
پیشوند پبی یک تک‌واژ چندوجهی می‌باشد که از واژگان پتا (کادریلیون) و باینری (دودویی) مشتق شده است.







اگزبی‌بایت

اگزبی‌بایت یک ضریبی از واحد بایت است که برای مقادیر دیجیتالی اطلاعات استفاده می‌شود. پیشوندهای دودویی اگزبی به معنی ۲۶۰ می‌باشد در نتیجه یک اگزبی‌بایت، ۱٬۱۵۲٬۹۲۱٬۵۰۴٬۶۰۶٬۸۴۶٬۹۷۶ بایت خواهد بود. علامت اگزبی‌بایت، EiB است.

این واحد توسط کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی (آی‌ئی‌سی) ثبت شد و از طرف تمامی سازمان‌های اصلی مورد قبول واقع گردید. اگزبی‌بایت طراحی شده بود تا جایگزین اگزابایت، که در علوم رایانه به معنی ۱۰۱۸ بایت است، شود چرا که با معنی اگزا در دستگاه بین‌المللی یکاها مغایرت دارد.







زبی‌بایت

زبی‌بایت یک ضریبی از واحد بایت است که برای مقادیر دیجیتالی اطلاعات استفاده می‌شود. پیشوندهای دودویی زبی به معنی ۲۷۰ می‌باشد در نتیجه یک زبی‌بایت، ۱٬۱۸۰٬۵۹۱٬۶۲۰٬۷۱۷٬۴۱۱٬۳۰۳٬۴۲۴ بایت خواهد بود. علامت زبی‌بایت، ZiB است.

این واحد در سال ۲۰۰۵ توسط کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی (آی‌ئی‌سی) ثبت شد و از طرف تمامی سازمان‌های اصلی مورد قبول واقع گردید. زبی‌بایت طراحی شده بود تا جایگزین زتابایت، که در علوم رایانه به معنی ۱۰۲۱ بایت است، شود چرا که با معنی زتا در دستگاه بین‌المللی یکاها مغایرت دارد.






یوبی‌بایت

یوبی‌بایت یک ضریبی از واحد بایت است که برای مقادیر دیجیتالی اطلاعات استفاده می‌شود. پیشوندهای دودویی یوبی به معنی ۲۸۰ می‌باشد در نتیجه یک یوبی‌بایت، ۱٬۲۰۸٬۹۲۵٬۸۱۹٬۶۱۴٬۶۲۹٬۱۷۴٬۷۰۶٬۱۷۶ بایت خواهد بود. علامت یوبی‌بایت، YiB است.

این واحد در سال ۲۰۰۵ توسط کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی (آی‌ئی‌سی) ثبت شد و از طرف تمامی سازمان‌های اصلی مورد قبول واقع گردید. یوبی‌بایت طراحی شده بود تا جایگزین یوتابایت، که در علوم رایانه به معنی ۱۰۲۴ بایت است، شود چرا که با معنی یوتا در دستگاه بین‌المللی یکاها مغایرت دارد.
11:48 pm
کاربرد الگوریتم‌ها

در دنیای امروز مسائل فراوانی وجود دارد که می‌توان توسط الگوریتم‌ها راه حل‌های مناسب و بهینه‌ای برای آنها ارائه نمود. استفاده از الگوریتم‌ها در این مسائل باعث صرفه جویی در وقت و هزینه شده و راهکارهای نوینی را پیش رو قرار می‌دهد. از جمله:






- پزشکی و ژنتیک:

یکی از کاربردهای مهم الگوریتم‌ها در ژنتیک و در پروژه ژن‌های انسانی است. هدف پروژه ژن انسان، شناسایی تمام ۱۰۰۰۰۰ ژن در DNA انسان، تعیین دنباله‌ای از ۳ بیلیون جفت پایه شیمیایی DNA انسان، ذخیره این اطلاعات در پایگاه داده‌ها و تولید ابزارهایی برای تحلیل داده‌ها است که هر یک از این مراحل نیازمند الگوریتم‌هایی حرفه‌ای است و این خود تصدیقی بر اهمیت الگوریتم‌ها در پیشرفتهای پزشکی و ژنتیکی است. -

-اینترنت:

کاربرد دومی که برای الگوریتم‌ها ذکر می‌کنیم در اینترنت است. اینترنت موجب می‌شود افراد در سراسر جهان به سرعت به حجم زیادی از اطلاعات دستیابی داشته باشند و این مهم تحقق نمی‌یابد مگر به مدد الگوریتم‌های هوشمندی که برای مدیریت و دست کاری این اطلاعات استفاده می‌شود. مصداقهایی از کاربرد الگوریتم‌ها در فضای اینترنت شامل یافتن مسیرهای خوب برای ارسال داده‌ها و استفاده از موتورهای جستجو برای یافتن سریع صفحاتی است که اطلاعات مورد نظر در آن قرار دارد.

- تجارت الکترونیک:

کاربرد سوم الگوریتم‌ها در تجارت الکترونیک است. تجارت الکترونیک موجب می‌شود کالا‌ها و سرویس‌ها بطور الکترونیکی مذاکره و مبادله شوند. برای تحقق این امر توانایی نگهداری اطلاعاتی مانند شماره کارت اعتباری، کلمه‌های عبور و صورت حساب‌های خصوصی بانک‌ها ضروری است به همین دلیل از فناوری‌هایی نظیر رمز نگاری کلید عمومی و امضاهای دیجیتال برای نگهداری موارد ذکر شده استفاده می‌شوند که همگی مبتنی بر الگوریتم‌ها و تئوری اعداد هستند و این کارایی الگوریتم را در این حوزه نشان می‌دهد.

- صنعت:

چهارمین موردی که می‌توان برای کارایی الگوریتم‌ها ذکر کرد، در صنعت و تجارت است. در صنعت و تجارت لازم است منابع نادر با سودمند ترین روش تخصیص یابند بطوری که با منابع محدود بتوان به سود ماکزیمم و هزینه مینیمم رسید. برای دستیابی به این اهداف و حل مسئله‌هایی از این دست الگوریتمی نظیر الگوریتم برنامه ریزی خطی کارایی دارد که نتیجه بهینه را حاصل می‌کند.

- مسیر یابی:

کاربرد پنجم الگوریتم‌ها در مسیر یابی بالاخص یافتن کوتاهترین مسیرهای موجوداست. اگر هدف ما تعیین کوتاه ترین مسیر از یک تقاطع به دیگری در یک نقشه جاده‌ای باشد در حالی که تعداد مسیر‌های ممکن زیاد است، برای رسیدن به راه حل بهینه باید از الگوریتم‌های مسیریابی استفاده بنماییم. چنین مسئله‌ای را اگر بصورت گراف مدل سازی کنیم می‌توانیم به کمک الگوریتم‌های متعدد مسیر یابی مانند پریم، دایکسترا، فلوید و... بسته به خواسته‌های مسئله و نوع گراف کوتاه ترین مسیر را از یک راس به راس دیگر گراف پیدا نموده و بدین ترتیب مسئله را حل کنیم.

- مرتب سازی:

ششمین کاربردی که برای الگوریتم‌ها ذکر می‌کنیم در مرتب سازی است. برای مثال در طراحی‌های مکانیکی که بر حسب کتابخانه‌ای از قطعات داده شده‌اند و هر قطعه ممکن است شامل نمونه‌هایی از قطعات دیگر باشد اگر بخواهیم قطعات را به ترتیب لیست کنیم بطوری که هر قطعه قبل از قطعه‌ای که از آن استفاده می‌کنند، قرار گیرد بایدازالگوریتم‌های مرتب سازی مانند مرتب سازی موضعی استفاده کنیم. البته کاربرد الگوریتم‌ها در مرتب سازی و مدل‌های آن تنها محدود به این مثال و این مدل نمی‌شود بلکه الگوریتم‌های مرتب سازی مدل‌های فراوانی دارند از جمله مرتب سازی ادغامی، مرتب سازی درجی، مرتب سازی انتخابی و... که هر کدام کاربردهای جداگانه و متنوعی مختص خود دارند.

علاوه بر کاربردهای ذکر شده، کاربردهای دیگری نیز برای الگوریتم‌ها در ریاضیات و سایر زمینه‌های علمی وجود دارد مانند یافتن طویل ترین زیر دنباله مشترک، یافتن پوش محدب نقاط، انتخاب بهینه فعالیت‌ها و بسیاری نمونه‌های دیگر.





الگوریتم انتخاب
در علوم کامپیوتر، یک الگوریتم انتخاب، یک الگوریتم برای پیدا کردن kامین کوچک‌ترین عدد در یک لیست است (به چنین عددی kامین مرتبه آماری گفته می‌شود). این الگوریتم‌ها شامل پیدا کردن کمینه، بیشینه و میانه‌ی عناصر است. الگوریتم‌های انتخاب از O(n)، که در بدترین حالت خطی اند، وجود دارند. انتخاب یکی از زیرمسئله‌های مسائل پیچیده‌تر مانند مسئله نزدیک‌ترین همسایه و مسئله یافتن کوتاهترین مسیر است.




انتخاب با مرتب‌سازی
انتخاب ممکن است با مرتب کردن لیست و سپس استخراج عنصر دلخواه، به مرتب سازی تبدیل شود. این روش زمانی کارآمد است که به تعداد زیادی انتخاب از یک لیست نیاز باشد، در موردی که تنها یک بار مقداردهی می‌شود، یک مرتب سازی پرهزینه، همراه با چندین عمل استخراج کم‌هزینه انجام می شود. در حالت کلی، این روش نیازمند زمان O(n log n) است، که در آن n طول لیست است.



الگوریتم‌های کمینه/بیشینه خطی
الگوریتم‌های خطی، از لحاظ زمانی، برای پیدا کردن کمینه‌ها یا بیشینه‌ها این گونه کار می‌کنند که روی لیست تکرار می‌کنند و رد کمینه یا بیشینه تا هر بار نگه می‌دارند.



الگوریتم کلی انتخاب غیر خطی
با کمک ایده‌های مورد استفاده در الگوریتم‌های کمینه/بیشینه، ما می‌توانیم یک الگوریتم کلی ساده، ولی ناکارامد برای پیدا کردن کوچک‌ترین kامین یا بزرگ‌ترین k عنصر در یک لیست بدهیم، که نیاز به زمان O(k) دارد، که وقتی k کوچک باشد مؤثر است. برای انجام دادن آن، ما به سادگی کوچک‌ترین/بزرگ‌ترین مقدار را می‌یابیم و آن را به ابتدای بازه حرکت می‌دهیم تا به اندیس دلخواه برسیم. این کار را می‌توانیم به عنوان یک مرتب سازی انتخابی ناتمام ببینیم.





الگوریتم کلی انتخاب به صورت خطی - الگوریتم میانه‌ی میانه‌ها

یک الگوریتم با بدترین زمان اجرای خطی برای حالت کلی انتخاب kامین بزرگ‌ترین عنصر توسط بلوم، فلوید، پرت، ریوست و ترجان در مقاله سال ۱۹۳۷ با نام «حدود زمانی برای انتخاب» منتشر شد. گاهی از این الگوریتم با نام BFPRT، که حروف اول نام خانوادگی نویسندگان آن است، یاد می‌شود. این الگوریتم بر اساس الگوریتم انتخاب سریع کار می‌کند و هم‌چنین به نام الگوریتم میانه‌ی میانه‌ها شناخته می‌شود.

هرچند انتخاب سریع به طور میانگین دارای زمان خطی است، زمانی که محورهای ضعیفی استفاده شوند می‌تواند به زمان از درجه دوم نیاز پیدا کند (حالتی را در نظر بگیرید که در هر گام، محور در نزدیکی کوچک‌ترین عنصر انتخاب شود). راه چاره برای اینکه آن را به O(n) در بدترین حالت تبدیل کنیم این است که به طور پیوسته در هر گام محور مناسب را بیابیم. یک محور خوب باید به گونه‌باشد که بتوانیم اطمینان داشته باشیم نسبت ثابتی از عناصر قبل از آن و بعد از آن قرار بگیرند.

الگوریتم انتخاب لیست را به گروه‌هایی شامل پنج عنصر تقسیم می‌کند.(فعلاً با عناصر باقی‌مانده کاری نداریم). سپس، برای هر گروه پنج‌تایی، میانه محاسبه می‌شود (اگر آن پنج مقدار داخل ثبّات‌ها بارگذاری شوند و مقایسه شوند، عملیات به طور بالقوه بسیار سریع انجام می‌شود). (اگر مرتب‌سازی به صورت درجا صورت گیرد، این میانه‌ها به یک بلوک پیوسته در لیست منتقل می‌شوند.) انتخاب به صورت بازگشتی در این زیرلیست‌های n/5 عنصری فراخوانده می‌شود تا مقدار واقعی میانه یافت شود. سرانجام، میانه‌ی میانه‌ها به عنوان محور انتخاب می‌شود.





ویژگی‌های محور
محور انتخاب شده، از نیمی از عناصر لیست میانه‌ها بزرگ‌تر و از نیمه‌ی دیگر کوچک‌تر است، به طوری که در هر نیمه n/10 عنصر (1/2 * (n/5)) قرار دارند. هر کدام از این عناصر، میانه‌ی ۵ عنصر است و از ۲ عنصر کوچک‌تر و از ۲ عنصر در خارج از بلوک بزرگ‌تر است. پس، محور کوچک‌تر از 3(n/10) عناصر خارج از بلوک است، و از 3(n/10) عنصر دیگر خارج از بلوک بزرگ‌تر است. بنا بر این، میانه‌ی انتخاب شده، عناصر را به مکانی بین 30%/70% و 70%/30% تقسیم می‌کند. این کار به ما اطمینان می‌دهد که رفتار الگوریتم در بدترین حالت خطی است.



اثبات زمان اجرای (O(n
محاسبه‌ی میانه به طور بازگشتی، در بدترین حالت از درجه خطی بیشتر نخواهد شد، زیرا لیست میانه‌ها ۲۰٪ از اندازه‌ی لیست است، در حالی که فراخوانی بازگشتی دیگر حداکثر روی ۷۰٪ لیست لیست اجرا می‌شود.زمان (O(n ناشی از عمل افراز کردن است ( ما هر عنصر را به تعداد دفعات ثابتی ملاقات می‌کنیم، تا آن‌ها را به گروه‌های (O(n دسته‌بندی کنیم و هر میانه را در زمان (O(n به دست آوریم.




تحلیل الگوریتم‌ها

موضوع تحلیل الگوریتم‌ها تعیین میزان منابعی است که برای اجرای هر الگوریتم لازم است. منابعی مثل زمان، حافظه، پهنای باند ارتباطی، یا سخت افزار رایانه در نظر گرفته می‌شوند. کارآئی یا پیچیدگی هر الگوریتم را با تابعی نشان می‌دهند که تعداد مراحل لازم برای اجرای الگوریتم را برحسب طول داده ورودی، یا میزان محل‌های لازم حافظه را بر حسب طول داده ورودی نشان می‌دهد. زمان متوسط برای بررسی هر الگوریتم با O نشان داده می‌شود غالباً مشاهده می‌شود که یک مسئله را با استفاده از چندین تکنیک مختلف می‌توان حل نمود ولی فقط یکی از آنها به الگوریتمی منجر می‌شود که از بقیه سریعتر است.

در علم کامپیوتر، تجزیه و تحلیل الگوریتم تعیین مقداری از منابع است (مانند زمان و ذخیره سازی) که لازم است آنها را اجرا کند. اکثر الگوریتم‌های طراحی شده برای کار با ورودی‌های با طول اختیاری تولید می‌شوند معمولاً بازده و یا در حال اجرا بودن یک الگوریتم است که به عنوان یک تابع در رابطه با طول ورودی معین را به تعداد مراحل اعلام کرد (پیچیدگی زمانی) و یا مکان‌های ذخیره سازی (پیچیدگی فضا). تجزیه و تحلیل الگوریتم بخشی مهم از تئوری پیچیدگی محاسباتی گسترده تر است، که فراهم می‌کند برآوردهای نظری برای منابع مورد نیاز هر الگوریتم که حل با توجه به محاسبات مشکل است این برآوردها ارائه بینشی به جهت معقول برای جستجوی الگوریتم‌های کارآمد است.

در تجزیه و تحلیل نظری الگوریتم آن که مشترک است به منظور برآورد پیچیدگی خود در معنای تقریبی به عنوان مثال، به منظور برآورد تابع پیچیدگی برای ورودی خودسرانه بزرگ. نماد O بزرگ، امگا و تتا برای این منظور استفاده می‌شود. مثلاً گفته می‌شود، جستجوی دودویی به اجرا در تعدادی از مراحل، متناسب با لگاریتم طول این لیست در حال جستجو و یا در (O(log(n). معمولاً تخمین‌های تقریبی استفاده می‌شود چرا که پیاده سازی‌های مختلف از همان الگوریتم ممکن در کارایی متفاوت است. با این حال بازده هر دو "منطقی" پیاده سازی یک الگوریتم داده شده ضرب در یک ضریب ثابت به نام ثابت مخفی مرتبط است.

اغلب مهم است که بدانید برای چه مقدار از یک منبع خاص (مثل زمان یا حافظه) تئوری مورد نیاز برای یک الگوریتم داده شده. روش‌ها برای تجزیه و تحلیل الگوریتم‌های توسعه یافته برای به دست آوردن مقادیر کمی (تخمین)؛به عنوان مثال، الگوریتم مرتب سازی در بالای یک زمان مورد نیاز از (O(N، با استفاده از نماد گذاری O بزرگ با n به عنوان طول لیست در تمام زمانها در الگوریتم باید دو مقدار را به خاطر داشته باشید: بیشترین تعداد تا کنون و موقعیت فعلی در لیست ورودی. لذا گفته شده است که فضای مورد نیاز از (۱)O است در صورتی که برای ذخیره، شماره‌های ورودی شمارش نمی‌شود یا (O(n آن شمارش شده.
ساعت : 11:48 pm | نویسنده : admin | مطلب قبلی | مطلب بعدی
الگوریتم | next page | next page