زبان برنامه نویسی سی پلاس پلاس (C++) به چه معناست؟
C++ (به گفته C پلاس پلاس) یک زبان کامپیوتری شی گرا است که توسط دانشمند برجسته کامپیوتر Bjorne Stroustrop به عنوان بخشی از تکامل خانواده زبان های C ایجاد شده است. این به عنوان یک بهبود بین پلتفرمی C توسعه داده شد تا به توسعه دهندگان درجه بالاتری از کنترل بر حافظه و منابع سیستم را ارائه دهد.
برخی C++ را “C با کلاس ها” می نامند زیرا شی گرا را معرفی می کند
اصول برنامه نویسی، از جمله استفاده از کلاس های تعریف شده، به چارچوب زبان برنامه نویسی C. با گذشت زمان، C++ نه تنها در برنامه نویسی کامپیوتر، بلکه در آموزش برنامه نویسان جدید در مورد نحوه عملکرد برنامه نویسی شی گرا، به عنوان یک زبان بسیار مفید باقی مانده است. با این حال، فقط از شی گرا پشتیبانی نمی کند، بلکه رویه ای و عملکردی را نیز پشتیبانی می کند. به لطف انعطاف پذیری و مقیاس پذیری بالا، C++ می تواند برای توسعه طیف وسیعی از نرم افزارها، برنامه های کاربردی، مرورگرها، رابط های گرافیکی کاربر (GUI)، سیستم عامل ها و بازی ها استفاده شود.
امروزه C++ به دلیل قابلیت حمل قابل توجه آن که به توسعه دهندگان اجازه می دهد برنامه هایی را ایجاد کنند که می توانند بر روی سیستم عامل ها یا پلتفرم های مختلف به راحتی اجرا شوند، بسیار مورد استقبال قرار می گیرد. علیرغم اینکه C++ یک زبان سطح بالا است، از آنجایی که C++ هنوز به C نزدیک است، به دلیل ارتباط نزدیک آن با زبان ماشین، می تواند برای دستکاری در سطح پایین استفاده شود.
Techopedia زبان برنامه نویسی C پلاس پلاس را توضیح می دهد (C++)
Bjarne Stroustrup C++ را در آزمایشگاه Bell در اوایل دهه 1980 توسعه داد تا بهترین مزایای چندین زبان دیگر را ادغام کند. او می‌خواست سرعت BCPL، سطح بالای Simula و جهانی بودن C دنیس ریچی را کنار هم بگذارد. او از زبان‌های دیگر نیز مانند Ada، ML و ALGOL 68 الهام گرفت تا یک ساختار خوب ایجاد کند. ، زبان همه منظوره ای که می تواند تقریباً همه برنامه های C را بدون تغییر کد منبع آنها کامپایل کند. ++C به قدری منعطف است که اغلب به آن لقب “چاقوی جیبی زبان های برنامه نویسی سوئیس” داده می شود (اگرچه این نام مستعار توسط پایتون نیز به اشتراک گذاشته شده است)
C++ و برنامه نویسی شی گرا
وقتی ++C جدید بود، برنامه نویسی شی گرا به تازگی وارد صحنه می شد. این نوع انقلابی از برنامه نویسی کامپیوتری، دنیای کدنویسی را با وعده انواع داده ها و اشیاء مجازی پیچیده تر متحول کرد.
در برنامه نویسی شی گرا، یک شی یک نوع داده است که هم داده و هم عملکردهای ذاتی در طراحی خود دارد. قبل از ظهور برنامه نویسی شی گرا، برنامه نویسان معمولاً یک پایگاه کد را متشکل از دستورالعمل های خط فرمان فردی می دیدند. شناسایی اشیاء با داده ها و توابع داخلی منجر به راه جدیدی برای بسته بندی و خودکارسازی کد کار شد.
پشته C++
برای مثالی عالی از برنامه نویسی شی گرا در C++، یکی از قابل توجه ترین و مفیدترین ویژگی های این زبان پشته C++ بود.
پشته C++ کلاسی در C++ است که دارای ویژگی‌های زیر است – این یک محفظه ذخیره‌سازی متوالی در اولین خروجی مجازی است که دارای مجموعه‌ای از عناصر تعریف‌شده است. توابع “push” و “pop” یا یک آیتم جدید را به پایین پشته فشار می دهند یا اولین مورد موجود را از بالای پشته بیرون می آورند.
برنامه نویسان از پشته ++C به طرق مختلف برای دستیابی به اهدافی که شامل ارزیابی متغیر و عملیات عملکردی در یک پایگاه کد.
این زبان همچنین از اصول کپسوله‌سازی استفاده میکند، که مدل‌های استفاده را مشخص میکند، و وراثت، که در آن یک کلاس می‌تواند ویژگی‌ها یا ویژگی‌های خاصی را از کلاس دیگر به ارث ببرد.
معایب C++
C++ برخی از مفاهیم بدنام که درک آن را مشخص می کند به اشتراک می گذارد. به ویژه، اشاره گرها مفهومی چالش برانگیز برای درک هستند و استفاده نادرست از آنها ممکن است منجر به خرابی سیستم و مصرف غیرعادی حافظه شود. فقدان جمع‌آورنده زباله نیز فیلتر کردن داده‌های غیر ضروری را دشوار میکند. محدودیت دیگر برای C++ وجود مسائل امنیتی مرتبط با در دسترس بودن اشاره گرها، متغیرهای سراسری و توابع دوست است.
سی شارپ (تلفظ “See Sharp”) یک زبان برنامه نویسی مدرن، شی گرا و ایمن است. سی شارپ توسعه دهندگان را قادر می سازد تا انواع مختلفی از برنامه های کاربردی امن و قوی را که در دات نت اجرا می شوند بسازند. سی شارپ ریشه در خانواده زبان های C دارد و برای برنامه نویسان C، C++، Java و JavaScript بلافاصله آشنا خواهد شد. این تور مروری بر اجزای اصلی زبان در سی شارپ 8 و پیش از آن ارائه می دهد. اگر می خواهید زبان را از طریق مثال های تعاملی کشف کنید، مقدمه آموزش های C# را امتحان کنید.
سی شارپ یک زبان برنامه نویسی شی گرا و جزء گرا است. سی شارپ ساختارهای زبانی را برای پشتیبانی مستقیم از این مفاهیم ارائه میکند و سی شارپ را به زبانی طبیعی برای ایجاد و استفاده از اجزای نرم‌افزار تبدیل میکند. از زمان پیدایش، سی شارپ ویژگی‌هایی را برای پشتیبانی از بارهای کاری جدید و شیوه‌های طراحی نرم‌افزار نوظهور اضافه کرده است. سی شارپ در هسته خود یک زبان شی گرا است. شما انواع و رفتار آنها را تعریف می کنید.
چندین ویژگی C# به ایجاد برنامه های کاربردی قوی و بادوام کمک می کند. جمع آوری زباله به طور خودکار حافظه اشغال شده توسط اشیاء استفاده نشده غیرقابل دسترسی را بازیابی می کند. انواع Nullable در برابر متغیرهایی که به اشیاء اختصاص داده شده اشاره نمی کنند محافظت می کنند. مدیریت استثنا یک رویکرد ساختاریافته و قابل توسعه برای تشخیص و بازیابی خطا ارائه می دهد. عبارات لامبدا از تکنیک های برنامه نویسی تابعی پشتیبانی می کنند. دستور زبان یکپارچه Query (LINQ) یک الگوی مشترک برای کار با داده ها از هر منبع ایجاد می کند. پشتیبانی زبان برای عملیات ناهمزمان، نحوی را برای ساختن سیستم های توزیع شده فراهم می کند. سی شارپ دارای یک سیستم نوع یکپارچه است. همه انواع سی شارپ، از جمله انواع اولیه مانند int و double، از یک نوع شی ریشه واحد ارث می برند. همه انواع دارای مجموعه ای از عملیات مشترک هستند. ارزش‌ها از هر نوع می‌توانند به شیوه‌ای ثابت ذخیره، حمل و نقل و عملیاتی شوند. علاوه بر این، سی شارپ از هر دو نوع مرجع تعریف شده توسط کاربر و انواع مقادیر پشتیبانی می کند. C# امکان تخصیص پویا اشیاء و ذخیره سازی درون خطی ساختارهای سبک را فراهم می کند. سی شارپ از روش‌ها و انواع عمومی پشتیبانی میکند که ایمنی و عملکرد را افزایش می‌دهد. سی شارپ تکرارکننده‌هایی را ارائه میکند که پیاده‌کننده‌های کلاس‌های مجموعه را قادر می‌سازد تا رفتارهای سفارشی را برای کد مشتری تعریف کنند.
سی شارپ بر نسخه‌سازی تأکید میکند تا اطمینان حاصل کند که برنامه‌ها و کتابخانه‌ها می‌توانند در طول زمان به شیوه‌ای سازگار تکامل یابند. جنبه‌هایی از طراحی سی شارپ که مستقیماً تحت تأثیر ملاحظات نسخه‌سازی قرار گرفته‌اند عبارتند از اصلاح‌کننده‌های مجازی و نادیده‌گیر مجزا، قوانین برای تفکیک بیش‌بار روش، و پشتیبانی از اعلان‌های صریح اعضای رابط.
معماری NET
برنامه های سی شارپ بر روی دات نت، یک سیستم اجرای مجازی به نام زمان اجرا زبان مشترک (CLR) و مجموعه ای از کتابخانه های کلاس اجرا می شوند. CLR پیاده سازی زیرساخت زبان مشترک (CLI) توسط مایکروسافت است که یک استاندارد بین المللی است. CLI پایه ای برای ایجاد محیط های اجرا و توسعه است که در آن زبان ها و کتابخانه ها به طور یکپارچه با هم کار می کنند.
کد منبع نوشته شده در سی شارپ به یک زبان میانی (IL) که با مشخصات CLI مطابقت دارد، کامپایل می شود. کد IL و منابع، مانند بیت مپ ها و رشته ها، در یک اسمبلی، معمولا با پسوند .dll ذخیره می شوند. یک اسمبلی حاوی مانیفست است که اطلاعاتی در مورد انواع، نسخه و فرهنگ مجموعه ارائه می دهد.
هنگامی که برنامه C# اجرا می شود، اسمبلی در CLR بارگذاری می شود. CLR کامپایل Just-In-Time (JIT) را برای تبدیل کد IL به دستورالعمل های ماشین بومی انجام می دهد. CLR سایر خدمات مربوط به جمع‌آوری خودکار زباله، مدیریت استثنا و مدیریت منابع را ارائه میکند. کدی که توسط CLR اجرا می شود گاهی اوقات به عنوان “کد مدیریت شده” نامیده می شود. “کد مدیریت نشده” به زبان ماشین مادری که یک پلت فرم خاص را هدف قرار می دهد، کامپایل می شود.
قابلیت همکاری زبان یکی از ویژگی های کلیدی دات نت است. کد IL تولید شده توسط کامپایلر C# با مشخصات نوع معمول (CTS) مطابقت دارد. کد IL تولید شده از سی شارپ می تواند با کدهایی که از نسخه های دات نت F#، Visual Basic، C++ تولید شده اند، تعامل داشته باشد. بیش از 20 زبان دیگر سازگار با CTS وجود دارد. یک اسمبلی ممکن است شامل چندین ماژول باشد که به زبان‌های مختلف دات‌نت نوشته شده‌اند. انواع می توانند به یکدیگر ارجاع دهند انگار که به یک زبان نوشته شده اند.
علاوه بر خدمات زمان اجرا، دات نت شامل کتابخانه های گسترده ای نیز می شود. این کتابخانه ها بارهای کاری مختلف را پشتیبانی می کنند. آنها در فضاهای نامی سازماندهی شده اند که طیف گسترده ای از عملکردهای مفید را ارائه می دهند. این کتابخانه‌ها شامل همه چیز از ورودی و خروجی فایل گرفته تا دستکاری رشته‌ها تا تجزیه XML، چارچوب‌های برنامه وب و کنترل‌های Windows Forms هستند. برنامه معمولی سی شارپ از کتابخانه کلاس دات نت به طور گسترده برای انجام کارهای معمول “لوله کشی” استفاده می کند.
پایتون یک زبان برنامه نویسی تفسیر شده، شی گرا و سطح بالا با معنایی پویا است. ساختارهای داده‌ای سطح بالای آن، همراه با تایپ پویا و اتصال پویا، آن را برای توسعه سریع برنامه‌ها و همچنین برای استفاده به عنوان زبان برنامه‌نویسی یا چسب برای اتصال اجزای موجود به یکدیگر بسیار جذاب میکند. سینتکس ساده و یادگیری آسان پایتون بر خوانایی تاکید دارد و بنابراین هزینه نگهداری برنامه را کاهش می دهد. پایتون از ماژول ها و بسته ها پشتیبانی می کند که ماژولار بودن برنامه و استفاده مجدد از کد را تشویق می کند. مفسر پایتون و کتابخانه استاندارد گسترده به صورت منبع یا باینری بدون هزینه برای همه پلتفرم‌های اصلی در دسترس هستند و می‌توانند آزادانه توزیع شوند.
اغلب، برنامه نویسان به دلیل افزایش بهره وری پایتون، عاشق پایتون می شوند. از آنجایی که هیچ مرحله تدوین وجود ندارد، چرخه ویرایش-آزمایش-اشکال‌زدایی فوق‌العاده سریع است. اشکال زدایی برنامه های پایتون آسان است: یک اشکال یا ورودی بد هرگز باعث خطای بخش بندی نمی شود. در عوض، زمانی که مفسر خطایی را کشف می کند، یک استثنا ایجاد می کند. هنگامی که برنامه استثنا را نمی گیرد، مفسر یک ردیابی پشته را چاپ می کند. یک دیباگر سطح منبع امکان بازرسی از متغیرهای محلی و سراسری، ارزیابی عبارات دلخواه، تعیین نقاط شکست، عبور از کد در یک خط در هر زمان و غیره را فراهم می کند. دیباگر در خود پایتون نوشته شده است که نشان دهنده قدرت درون نگری پایتون است. از سوی دیگر، اغلب سریع‌ترین راه برای اشکال‌زدایی یک برنامه، افزودن چند عبارت چاپی به منبع است: چرخه سریع ویرایش-تست-اشکال‌زدایی این رویکرد ساده را بسیار مؤثر میکند.
همچنین برخی از مقایسه‌های بین پایتون و زبان‌های دیگر را ببینید.
در دنیای رو به رشد نرم افزار و توسعه وب، تقاضا برای برنامه نویسان ماهر در برنامه نویسی همیشه در حال افزایش است. البته با رشد صنعت فناوری، تعداد زبان های برنامه نویسی نیز افزایش می یابد.
و در حالی که بیشتر زبان های برنامه نویسی را می توان برای اکثر (اگر نه همه) وظایف توسعه استفاده کرد، هر زبان قابلیت های تخصصی را ارائه می دهد که آن را برای موارد استفاده فردی مناسب تر می کند.
متأسفانه، یادگیری یک زبان برنامه نویسی به زمان نیاز دارد، به این معنی که مهندسان نرم افزار باید انتخاب کنند که روی چه زبانی تمرکز کنند.
و این می تواند یک تصمیم بسیار دشوار باشد.
اما نگران نباشید! ما این فهرست مفید از زبان‌های برنامه‌نویسی را که در صنعت فناوری مورد تقاضا هستند، گردآوری کرده‌ایم، بنابراین می‌دانید در حین آموزش به کجا باید مطالعات خود را هدایت کنید. ما همچنین فهرستی از زبان‌های برنامه‌نویسی دیگر را اضافه می‌کنیم تا بتوانید در مورد چیزهای دیگری که در آنجا وجود دارد و چه گزینه‌های دیگری برای تکمیل کارهای تخصصی‌تر دارید ایده بگیرید.
بیایید با زبان هایی شروع کنیم که احتمالاً به شما در حرفه برنامه نویسی شما کمک می کنند
HTML and CSS
Python
Java
JavaScript
Swift
C++
C#
R
Golang (Go)
HTML و CSS
بله، ما این لیست را با ترکیب دو زبان برنامه نویسی مختلف تحت یک سربرگ شروع می کنیم. این به این دلیل است که اگرچه HTML و CSS مطمئناً یک چیز نیستند، اما آنها زبان‌های مکملی هستند که هنگام استفاده پشت سر هم بهترین عملکرد را دارند – بنابراین یادگیری هر دوی آنها برای شروع بسیار مناسب است. HTML و CSS معمولا در توسعه وب استفاده می شوند. HTML (زبان نشانه گذاری HyperText) محتوا و ساختار یک صفحه وب را دیکته می کند، در حالی که CSS (Cascading Style Sheets) طراحی کلی بصری و زیبایی شناسی عناصر HTML را تغییر می دهد. هر دو هنگام ایجاد صفحات وب بسیار مفید هستند و هر دو مقدمه ای عالی برای کدنویسی هستند.
Python
پایتون یکی از پرکاربردترین زبان های برنامه نویسی در جهان است. این تا حدی به لطف تطبیق پذیری آن است. پایتون یک زبان برنامه نویسی چند پارادایم در نظر گرفته می شود، به این معنی که به برنامه نویسان اجازه می دهد تا رویکردهای مختلفی را برای دستیابی به اهداف خود از جمله برنامه نویسی رویه ای، عملکردی و شی گرا اتخاذ کنند. یکی از مواردی که واقعاً به محبوبیت پایتون می افزاید خوانایی آن است. پایتون بر نحو بصری تأکید می کند و فرآیند کدنویسی را به طور کلی ساده می کند. همچنین، پایتون یک جامعه پشتیبانی قوی دارد، بنابراین اگر زمانی به نکات یا راه‌حل‌هایی نیاز داشتید، معمولاً یک سفر سریع به Stack Overflow پاسخ را ارائه میکند.
Java
از برنامه های سمت سرور گرفته تا بازی های موبایل اندروید، جاوا کد قدرتمندی است که هر برنامه نویسی از یادگیری آن سود می برد. شعار جاوا این است: یک بار بنویس. هر جا فرار کن.» معنی آن چیست؟ این بدان معناست که جاوا یک گزینه مفید برای کدنویسی چند پلتفرمی است. جاوا توسط یک جامعه قوی و مجموعه ای از ابزارها پشتیبانی می شود. اگر می خواهید روی طراحی و ساختار تمرکز کنید اما نمی خواهید زمان زیادی را برای مدیریت حافظه یا جزئیات سیستم صرف کنید، ممکن است جاوا زبان مناسب شما باشد.
JavaScript
از نظر محبوبیت، واقعاً نمی توانید بهتر از جاوا اسکریپت انجام دهید. جاوا اسکریپت با پیشی گرفتن از حتی HTML در میان توسعه دهندگان حرفه ای، هم برای توسعه frontend و هم برای توسعه backend مفید است. علاوه بر این، جاوا اسکریپت همچنین در حال تبدیل شدن به یک زبان پیشرو برای توسعه اینترنت اشیا (IoT) است. همراه با HTML و CSS، جاوا اسکریپت به عنوان یک فناوری اصلی در نظر گرفته می شود که شبکه جهانی وب را قدرتمند می کند. در واقع، جاوا اسکریپت اغلب به عنوان یک زبان برنامه نویسی سمت سرویس گیرنده که در یک صفحه HTML نوشته می شود استفاده می شود. بنابراین، اگر توسعه وب در آینده شماست، جاوا اسکریپت باید باشد
Swift
می خواهید برای مک برنامه نویسی کنید؟ سپس سوئیفت یک الزام مطلق است. Swift توسط اپل به طور خاص برای استفاده در macOS، iOS، watchOS و tvOS توسعه داده شده است. و از آنجایی که اپل بازیگر بزرگی در عرصه دستگاه های تلفن همراه است، سوییچ نیز به بخشی ضروری از پشته اینترنت اشیا تبدیل شده است. سوئیفت توسط منابع تقریباً نامحدود اپل پشتیبانی می‌شود، بنابراین وقتی با این زبان کار می‌کنید، به کتابخانه‌ها و زیرساخت‌هایی دسترسی خواهید داشت که تلاش زیادی برای کدنویسی می‌گیرد.
C++
C++ که برای عملکرد به عنوان نسخه قدرتمندتر زبان اصلی C طراحی شده است (نام برنامه نویسی کامپیوتر دقیقاً همینطور است) از مزایای C استفاده می کند و کلاس هایی را اضافه می کند. این زبان چند پارادایم از برنامه نویسی رویه ای، عمومی و شی گرا به همراه انتزاع داده ها پشتیبانی می کند. C++ بسیار سریع است و به یک انتخاب محبوب در توسعه نرم افزارهای کاربردی، بازی و انیمیشن تبدیل شده است.
C#
سی شارپ (تلفظ C شارپ) که از بسیاری جهات شبیه جاوا است، زبانی است که برای توسعه برنامه‌ها در پلتفرم مایکروسافت طراحی شده است. سی شارپ بخشی از چارچوب .Net در ویندوز است و یک زبان همه منظوره است که انعطاف پذیر، قدرتمند و آسان برای یادگیری است. مانند C++، سی شارپ اغلب در توسعه بازی و برنامه استفاده می شود. برخلاف C++، سی شارپ به طور خاص به سمت سیستم عامل ویندوز هدف قرار می‌گیرد و به‌عنوان یک زبان برنامه‌نویسی همه منظوره کاربرد کمتری دارد.
R
اگر آمار و علم داده در آینده شما باشد، R نیز باید باشد. R که به طور گسترده توسط آماردانان و داده کاویان در ایجاد ابزارهای آماری و تجزیه و تحلیل داده ها استفاده می شود، دارای طیف وسیعی از ویژگی های متمرکز بر داده است. اینها شامل خوشه‌بندی، طبقه‌بندی و مدل‌سازی غیرخطی است. R به طور کلی برای مواردی مانند تجزیه و تحلیل آماری و مدل سازی پیش بینی استفاده می شود و به طور خاص طراحی شده است تا به همان اندازه که قدرتمند است بصری باشد.
Golang
Golang که بیشتر با نام Go شناخته می شود توسط توسعه دهندگان در گوگل ایجاد شد و به طور آزاد بر اساس نحو زبان اصلی C است. Go بسیار تخصصی است و می تواند زبان شروع دشواری برای برنامه نویسان جدید باشد. گفته می‌شود، کسانی که تجربه برنامه‌نویسی دارند و می‌خواهند مجموعه مهارت‌های خود را گسترش دهند، ممکن است متوجه شوند که Go در واقع نسبتاً ساده و سرراست است. این به این دلیل است که Go تنها از 25 کلمه کلیدی استفاده می کند. پروژه‌هایی که شامل شبکه‌های توزیع‌شده، سرویس‌های ابری و سایر فناوری‌های پیچیده پیچیده هستند ممکن است از Go بهره ببرند.
سایر زبان های برنامه نویسی که باید از آنها آگاه باشید
در حالی که ممکن است زبان های فوق بر فهرست زبان های کدگذاری ما غالب باشند، اما به هیچ وجه تنها زبان ها نیستند. در واقع، به معنای واقعی کلمه صدها زبان برنامه نویسی در سرتاسر جهان استفاده می شود که همیشه در حال توسعه هستند. ما نمی گوییم که شما باید به تحقیق در مورد همه این زبان ها عمیق بپردازید، اما فقط برای اینکه بدانید چه چیزی وجود دارد، در اینجا 15 زبان برنامه نویسی دیگر وجود دارد که باید از آنها آگاه باشید.
PHP
TypeScript
Scala
Shell
PowerShell
Perl
Haskell
Kotlin
Visual Basic .NET
SQL
Delphi
MATLAB
Groovy
Lua
Rust
Ruby
برنامه نویس خوب
در پایان روز، زبان های برنامه نویسی فقط مجموعه ای از قوانین خاص هستند که به ما اجازه می دهند کامپیوترها را برای انجام وظایف آموزش دهیم. اما در حالی که یک برنامه نویس همیشه می تواند مطالعه خود را بر تسلط بر یک زبان متمرکز کند، برنامه نویسانی که افق دید خود را با یادگیری طیفی از زبان ها گسترش می دهند معمولاً برای مشاغل در مهندسی نرم افزار (و زمینه های مرتبط) آمادگی بیشتری دارند.
گفته می‌شود، هیچ برنامه‌نویسی هرگز نمی‌تواند بر هر زبان برنامه‌نویسی موجود تسلط یابد. به همین دلیل مهم است که با گزینه های خود آشنا باشید. اگر می‌دانید چه زبان‌هایی در چه شرایطی بهترین عملکرد را دارند و می‌دانید برای حل چه نوع مشکلاتی تلاش می‌کنید، انتخاب زبان برنامه‌نویسی مناسب (یا زبان‌ها) بسیار ساده‌تر می‌شود.
از این گذشته، دنیای فناوری در حال رشد است. و برای کسانی که می‌خواهند جایگاه خود را در آن تضمین کنند، رشد فهرست زبان‌های برنامه‌نویسی آنها می‌تواند یک حرکت ارزشمند باشد. فقط به یاد داشته باشید، شروع از جایی بهتر از شروع نکردن است.
آدرس IP یک آدرس منحصر به فرد است که یک دستگاه را در اینترنت یا یک شبکه محلی شناسایی می کند. IP مخفف “پروتکل اینترنت” است، که مجموعه قوانین حاکم بر قالب داده های ارسال شده از طریق اینترنت یا شبکه محلی است.
در اصل، آدرس‌های IP شناسه‌ای هستند که اجازه می‌دهند اطلاعات بین دستگاه‌های موجود در شبکه ارسال شود: آنها حاوی اطلاعات مکان هستند و دستگاه‌ها را برای ارتباط در دسترس قرار می‌دهند. اینترنت به راهی برای تمایز بین رایانه ها، روترها و وب سایت های مختلف نیاز دارد. آدرس های IP راهی برای انجام این کار ارائه می دهند و بخش مهمی از نحوه کار اینترنت را تشکیل می دهند.
آدرس IP چیست؟
آدرس IP رشته ای از اعداد است که با نقطه از هم جدا شده اند. آدرس‌های IP به صورت مجموعه‌ای از چهار عدد بیان می‌شوند – یک آدرس نمونه ممکن است 192.158.1.38 باشد. هر عدد در مجموعه می تواند از 0 تا 255 متغیر باشد. بنابراین، محدوده آدرس دهی IP کامل از 0.0.0.0 تا 255.255.255.255 می رود.
آدرس های IP تصادفی نیستند. آنها به صورت ریاضی توسط اداره اعداد اختصاص داده شده اینترنت (IANA)، یک بخش از شرکت اینترنتی برای نام‌ها و اعداد اختصاص داده شده (ICANN) تولید و تخصیص داده می‌شوند. ICANN یک سازمان غیرانتفاعی است که در سال 1998 در ایالات متحده تاسیس شد تا به حفظ امنیت اینترنت کمک کند و امکان استفاده از آن برای همه را فراهم کند. هر بار که هر کسی دامنه ای را در اینترنت ثبت می کند، از یک ثبت کننده نام دامنه می گذرد، که برای ثبت دامنه هزینه کمی به ICANN می پردازد.
این ویدیو را تماشا کنید تا بدانید آدرس IP چیست، چرا آدرس IP مهم است و چگونه از آن در برابر هکرها محافظت کنید:
آدرس های IP چگونه کار می کنند
اگر می‌خواهید بفهمید که چرا یک دستگاه خاص به روشی که انتظار دارید متصل نمی‌شود یا می‌خواهید عیب‌یابی کنید چرا ممکن است شبکه شما کار نکند، به درک نحوه عملکرد آدرس‌های IP کمک میکند.
پروتکل اینترنت مانند هر زبان دیگری با برقراری ارتباط با استفاده از دستورالعمل های تنظیم شده برای انتقال اطلاعات کار می کند. همه دستگاه‌ها با استفاده از این پروتکل اطلاعات را با سایر دستگاه‌های متصل پیدا، ارسال و تبادل می‌کنند. با صحبت کردن به یک زبان، هر رایانه ای در هر مکانی می تواند با یکدیگر صحبت کند.
استفاده از آدرس های IP معمولاً در پشت صحنه اتفاق می افتد. فرآیند به این صورت عمل می کند:
دستگاه شما به طور غیرمستقیم ابتدا با اتصال به یک شبکه متصل به اینترنت به اینترنت متصل می شود که سپس به دستگاه شما امکان دسترسی به اینترنت را می دهد. وقتی در خانه هستید، آن شبکه احتمالاً ارائه دهنده خدمات اینترنت (ISP) شما خواهد بود. در محل کار، شبکه شرکت شما خواهد بود. آدرس IP شما توسط ISP شما به دستگاه شما اختصاص داده می شود. فعالیت اینترنتی شما از طریق ISP انجام می شود و آنها با استفاده از آدرس IP شما آن را به شما باز می گردند. از آنجایی که آنها به شما امکان دسترسی به اینترنت را می دهند، وظیفه آنها اختصاص یک آدرس IP به دستگاه شما است.
با این حال، آدرس IP شما می تواند تغییر کند. برای مثال، روشن یا خاموش کردن مودم یا روتر می تواند آن را تغییر دهد. یا می توانید با ISP خود تماس بگیرید و آنها می توانند آن را برای شما تغییر دهند. وقتی خارج از منزل هستید – مثلاً در سفر – و دستگاه خود را با خود می برید، آدرس IP خانه شما همراه شما نمی آید. دلیل این امر این است که شما از شبکه دیگری (Wi-Fi در هتل، فرودگاه، یا کافی شاپ و غیره) برای دسترسی به اینترنت استفاده خواهید کرد و از یک آدرس IP متفاوت (و موقت) استفاده می کنید که توسط ISP به شما اختصاص داده شده است. هتل، فرودگاه یا کافی شاپ همانطور که از فرآیند پیداست، انواع مختلفی از آدرس های IP وجود دارد که در زیر به بررسی آنها می پردازیم.
انواع آدرس های IP
دسته های مختلفی از آدرس های IP وجود دارد و در هر دسته، انواع مختلفی وجود دارد
آدرس های IP مصرف کننده
هر فرد یا کسب و کاری با طرح خدمات اینترنتی دو نوع آدرس IP خواهد داشت: آدرس IP خصوصی و آدرس IP عمومی. اصطلاحات عمومی و خصوصی به مکان شبکه مربوط می شود – یعنی یک آدرس IP خصوصی در داخل یک شبکه استفاده می شود، در حالی که یک آدرس عمومی در خارج از یک شبکه استفاده می شود.
آدرس های IP خصوصی
هر دستگاهی که به شبکه اینترنت شما متصل می شود یک آدرس IP خصوصی دارد. این شامل رایانه‌ها، تلفن‌های هوشمند و تبلت‌ها می‌شود، اما هر دستگاه دارای بلوتوث مانند بلندگوها، چاپگرها یا تلویزیون‌های هوشمند را نیز شامل می‌شود. با رشد روزافزون اینترنت اشیا، تعداد آدرس‌های IP خصوصی که در خانه دارید احتمالاً در حال افزایش است. روتر شما به راهی برای شناسایی این موارد به طور جداگانه نیاز دارد و بسیاری از موارد به روشی برای شناسایی یکدیگر نیاز دارند. بنابراین، روتر شما آدرس‌های IP خصوصی را تولید میکند که شناسه‌های منحصربه‌فرد برای هر دستگاهی هستند که آنها را در شبکه متمایز میکند.
آدرس های IP عمومی
آدرس IP عمومی آدرس اصلی مرتبط با کل شبکه شما است. در حالی که هر دستگاه متصل آدرس IP مخصوص به خود را دارد، آنها همچنین در آدرس IP اصلی شبکه شما قرار دارند. همانطور که در بالا توضیح داده شد، آدرس IP عمومی شما توسط ISP شما به روتر شما ارائه می شود. به طور معمول، ISP ها دارای یک مجموعه بزرگ از آدرس های IP هستند که آنها را بین مشتریان خود توزیع می کنند. آدرس IP عمومی شما آدرسی است که تمام دستگاه های خارج از شبکه اینترنتی شما برای شناسایی شبکه شما از آن استفاده می کنند.
آدرس های IP عمومی
آدرس های IP عمومی به دو صورت پویا و استاتیک هستند
آدرس های IP پویا
آدرس های IP پویا به طور خودکار و منظم تغییر می کنند. ISP ها مجموعه بزرگی از آدرس های IP را خریداری می کنند و آنها را به طور خودکار به مشتریان خود اختصاص می دهند. به صورت دوره‌ای، آنها را مجدداً تخصیص می‌دهند و آدرس‌های IP قدیمی‌تر را دوباره در استخر قرار می‌دهند تا برای مشتریان دیگر استفاده شوند. منطق این رویکرد ایجاد صرفه جویی در هزینه برای ISP است. خودکار کردن جابجایی منظم آدرس‌های IP به این معنی است که برای مثال، در صورت نقل مکان به خانه، آنها مجبور نیستند اقدامات خاصی را برای ایجاد مجدد آدرس IP مشتری انجام دهند. مزایای امنیتی نیز وجود دارد، زیرا تغییر آدرس IP هک کردن رابط شبکه شما را برای مجرمان دشوارتر می کند.
آدرس های IP استاتیک
برخلاف آدرس‌های IP پویا، آدرس‌های استاتیک ثابت می‌مانند. هنگامی که شبکه یک آدرس IP اختصاص می دهد، همان آدرس باقی می ماند. اکثر افراد و مشاغل به آدرس IP ثابت نیاز ندارند، اما برای مشاغلی که قصد دارند سرور خود را میزبانی کنند، داشتن آن بسیار مهم است. این به این دلیل است که یک آدرس IP ثابت تضمین میکند که وب‌سایت‌ها و آدرس‌های ایمیل مرتبط با آن دارای یک آدرس IP ثابت هستند – اگر می‌خواهید دستگاه‌های دیگر بتوانند آنها را به طور مداوم در وب پیدا کنند بسیار مهم است.
این منجر به نکته بعدی می شود – که دو نوع آدرس IP وب سایت است.
دو نوع آدرس IP وب سایت وجود دارد
برای صاحبان وب‌سایت‌هایی که سرور خود را میزبانی نمی‌کنند، و در عوض به بسته میزبانی وب متکی هستند – که در مورد اکثر وب‌سایت‌ها صادق است – دو نوع آدرس IP وب‌سایت وجود دارد. اینها مشترک و اختصاصی هستند.
آدرس های IP مشترک
وب‌سایت‌هایی که به برنامه‌های میزبانی مشترک از ارائه‌دهندگان میزبانی وب متکی هستند، معمولاً یکی از وب‌سایت‌هایی هستند که روی یک سرور میزبانی می‌شوند. این امر در مورد وب‌سایت‌های فردی یا وب‌سایت‌های کوچک و متوسط صدق میکند، جایی که حجم ترافیک قابل مدیریت است، و خود سایت‌ها از نظر تعداد صفحات و غیره محدود هستند. وب‌سایت‌هایی که به این روش میزبانی می‌شوند دارای آدرس‌های IP مشترک خواهند بود.
آدرس های IP اختصاصی
برخی از برنامه های میزبانی وب گزینه ای برای خرید یک آدرس IP اختصاصی (یا آدرس) دارند. این می تواند دریافت گواهینامه SSL را آسان تر کند و به شما امکان می دهد سرور پروتکل انتقال فایل (FTP) خود را اجرا کنید. این کار اشتراک‌گذاری و انتقال فایل‌ها را با چندین نفر در یک سازمان آسان‌تر میکند و امکان اشتراک‌گذاری ناشناس FTP را فراهم میکند. یک آدرس IP اختصاصی همچنین به شما این امکان را می‌دهد که به وب‌سایت خود تنها با استفاده از آدرس IP به جای نام دامنه دسترسی داشته باشید – اگر می‌خواهید قبل از ثبت دامنه خود آن را بسازید و آزمایش کنید مفید است.
نحوه جستجوی آدرس های IP
ساده ترین راه برای بررسی آدرس IP عمومی روتر جستجوی «آدرس IP من چیست؟» است. در گوگل گوگل پاسخ را در بالای صفحه به شما نشان می دهد.
وب‌سایت‌های دیگر نیز همین اطلاعات را به شما نشان می‌دهند: آنها می‌توانند آدرس IP عمومی شما را ببینند زیرا با بازدید از سایت، روتر شما درخواستی را ارائه کرده و بنابراین اطلاعات را فاش کرده است. سایت IPLocation با نشان دادن نام ISP و شهر شما فراتر می رود.
به طور کلی، با استفاده از این تکنیک فقط یک مکان تقریبی را دریافت خواهید کرد – جایی که ارائه دهنده در آن است، اما مکان واقعی دستگاه نیست. اگر این کار را انجام می دهید، به یاد داشته باشید که از VPN خود نیز خارج شوید. به دست آوردن آدرس مکان فیزیکی واقعی برای آدرس IP عمومی معمولاً مستلزم ارائه حکم جستجو به ISP است.
پیدا کردن آدرس IP خصوصی شما بر اساس پلتفرم متفاوت است:
در ویندوز:
از خط فرمان استفاده کنید. “cmd” (بدون نقل قول) را با استفاده از جستجوی ویندوز جستجو کنید در کادر پاپ آپ ایجاد شده، “ipconfig” (بدون علامت نقل قول) را تایپ کنید تا اطلاعات را پیدا کنید. در مک:
به System Preferences بروید شبکه را انتخاب کنید – و اطلاعات باید قابل مشاهده باشد. در آیفون:
به تنظیمات بروید Wi-Fi را انتخاب کنید و روی “i” در یک دایره () در کنار شبکه ای که در آن هستید کلیک کنید – آدرس IP باید در زیر برگه DHCP قابل مشاهده باشد. اگر نیاز به بررسی آدرس های IP سایر دستگاه های موجود در شبکه خود دارید، به روتر بروید. نحوه دسترسی شما به روتر به برند و نرم افزاری که استفاده می کند بستگی دارد. به طور کلی، شما باید بتوانید آدرس IP دروازه روتر را در یک مرورگر وب در همان شبکه تایپ کنید تا به آن دسترسی داشته باشید. از آنجا، باید به چیزی مانند «دستگاه‌های متصل» بروید، که باید فهرستی از تمام دستگاه‌هایی را که در حال حاضر یا اخیراً به شبکه متصل شده‌اند، از جمله آدرس‌های IP آنها، نمایش دهد.
تهدیدات امنیتی آدرس IP
مجرمان سایبری می توانند از تکنیک های مختلفی برای به دست آوردن آدرس IP شما استفاده کنند. دو مورد از رایج ترین آنها مهندسی اجتماعی و تعقیب آنلاین هستند.
مهاجمان می توانند از مهندسی اجتماعی استفاده کنند تا شما را فریب دهند تا آدرس IP خود را فاش کنید. به عنوان مثال، آنها می توانند شما را از طریق اسکایپ یا یک برنامه پیام رسانی فوری مشابه که از آدرس های IP برای برقراری ارتباط استفاده می کند، پیدا کنند. اگر با استفاده از این برنامه ها با افراد غریبه چت می کنید، توجه داشته باشید که آنها می توانند آدرس IP شما را ببینند. مهاجمان می توانند از ابزار Skype Resolver استفاده کنند، جایی که می توانند آدرس IP شما را از نام کاربری شما پیدا کنند.
تعقیب آنلاین
مجرمان می توانند آدرس IP شما را صرفاً با تعقیب فعالیت آنلاین شما ردیابی کنند. هر تعداد فعالیت آنلاین می تواند آدرس IP شما را نشان دهد، از بازی های ویدیویی گرفته تا نظر دادن در وب سایت ها و انجمن ها.
هنگامی که آنها آدرس IP شما را دارند، مهاجمان می توانند به یک وب سایت ردیابی آدرس IP مانند whatismyipaddress.com مراجعه کنند، آن را تایپ کنند و سپس ایده ای از موقعیت مکانی شما داشته باشند. اگر بخواهند تأیید کنند که آیا آدرس IP به طور خاص با شما مرتبط است یا خیر، می توانند داده های منبع باز دیگر را ارجاع دهند. سپس می‌توانند از لینکدین، فیس‌بوک یا سایر شبکه‌های اجتماعی که محل زندگی شما را نشان می‌دهند استفاده کنند و سپس ببینند که آیا با منطقه داده شده مطابقت دارد یا خیر.
اگر یک استالکر فیس بوک از حمله فیشینگ علیه افرادی با نام شما برای نصب بدافزار جاسوسی استفاده کند، آدرس IP مرتبط با سیستم شما احتمالاً هویت شما را برای استاکر تأیید می کند.
اگر مجرمان سایبری آدرس IP شما را بدانند، می توانند حملاتی را علیه شما انجام دهند یا حتی جعل هویت شما را معرفی کنند. آگاهی از خطرات و نحوه کاهش آنها بسیار مهم است. خطرات عبارتند از:
دانلود محتوای غیرقانونی با استفاده از آدرس IP شما
شناخته شده است که هکرها از آدرس های IP هک شده برای دانلود محتوای غیرقانونی و هر چیز دیگری که نمی خواهند به آنها ردیابی شود، استفاده می کنند. برای مثال، با استفاده از هویت آدرس IP شما، مجرمان می‌توانند فیلم‌ها، موسیقی و ویدیوهای غیرقانونی را دانلود کنند – که شرایط استفاده از ISP شما را نقض میکند – و به‌طور جدی‌تر، محتوای مرتبط با تروریسم یا پورنوگرافی کودکان را دانلود کنند. این می تواند به این معنی باشد که شما – بدون تقصیر خودتان – می توانید توجه مجریان قانون را به خود جلب کنید.
مادربرد اصلی ترین برد مدار چاپی (PCB) در کامپیوتر است. مادربرد نقطه اتصال مرکزی ارتباطی کامپیوتر است که از طریق آن تمام اجزا و تجهیزات جانبی خارجی به هم متصل می شوند.
مادربردها را می توان تقریباً در همه رایانه ها، به ویژه رایانه های شخصی رومیزی و لپ تاپ پیدا کرد. قطعاتی که از طریق آنها به هم متصل می شوند شامل چیپ ست ها، واحدهای پردازش مرکزی (CPU) و حافظه هستند. لوازم جانبی خارجی شامل وای فای، اترنت و کارت گرافیک با واحد پردازش گرافیکی یا GPU است.
سازندگان مادربرد عبارتند از Acer، ASRock، Asus، Gigabyte Technology، Intel و Micro-Star International.
مادربردها چگونه کار می کنند؟
PCB یک مادربرد بزرگ ممکن است شامل 6 تا 14 لایه فایبرگلاس، قطعات اتصال مسی و صفحات مسی برای ایزوله کردن برق و سیگنال باشد. سایر اجزاء از طریق اسلات های توسعه به مادربرد اضافه می شوند. این شامل سوکت های پردازنده است. ماژول های حافظه دوگانه در خط؛ اتصال قطعات جانبی (PCI)، PCI Express (PCIe) و اسلات درایو حالت جامد M.2. و همچنین اتصالات منبع تغذیه.
یک هیت سینک و فن، اجزای گرمایی مانند CPU را مدیریت می کنند. معمولاً مادربردها اتصال اضافی را از طریق تراشه Southbridge مانند PCI، Serial Advanced Technology Attachment یا SATA، Thunderbolt، USB و سایر رابط ها ارائه می دهند.
CPU به طور کلی به دو نرخ داده 3 (DDR3)، DDR4، DDR5 یا حافظه داخلی LPDDRx و PCIe متصل است. این کار از طریق اتصالات نقطه به نقطه مانند HyperTransport، QuickPath Interconnect اینتل و Ultra Path Interconnect انجام می شود. انتخاب مادربرد اغلب مشخص می کند که بسیاری از ویژگی های کامپیوتر پشتیبانی می کند.
طرح‌های مادربرد در رایانه‌های رومیزی معمولاً مادربرد ATX است که نسخه بهبودیافته طراحی AT IBM توسط اینتل است. سایر طراحان فرم فاکتور شامل موارد زیر است:
ATX توسعه یافته مینی ATX میکرو ATX BTX میکرو BTX mini-ITX میکرو ITX نانو ITX برخی از کنترل کننده های حافظه در حال حاضر در CPU ها ساخته شده اند. که تراشه های Northbridge را که مدیریت حافظه را از مادربرد ارائه می کردند حذف کرده است. ویدئوی یکپارچه از یک مادربرد جانبی شکافدار به CPUهای دارای گرافیک فعال شده است.
Ryzen AMD دارای طراحی سیستم روی یک تراشه است که چیپست Southbridge را نیز اختیاری می کند. این ادغام CPU هزینه های تولیدکنندگان مادربرد را کاهش داده است. آنها می‌توانند سیستم‌های پایه را برای ایستگاه‌های کاری و رایانه‌های سطح ابتدایی ارائه دهند و می‌توانند پیاده‌سازی‌های سفارشی‌سازی شده را برای پردازنده‌های مختلف طراحی کنند که امکان ارتقای پلتفرم را فراهم میکند.
مادربردهای بازی برای کامپیوترهای با کارایی بالا ساخته شده اند. آنها نسبت به مادربردهای رایانه های رومیزی و لپ تاپ قدرتمندتر هستند و ویژگی های بیشتری دارند.
اجزای مادربرد
هر مادربرد برای پشتیبانی از اجزای خاص مانند CPU و حافظه طراحی شده است. آنها می توانند اکثر انواع هارد دیسک ها و تجهیزات جانبی را در خود جای دهند.
مادربردها شامل اجزای اصلی زیر هستند:
CPU با مدار منطقی خود که دستورالعمل های برنامه ها، سیستم عامل و سایر اجزای کامپیوتر را پردازش می کند. حافظه ای که در آن دستورالعمل ها و داده ها به طور موقت ذخیره و اجرا می شوند. رابط ذخیره سازی برای درایو حالت جامد یا هارد دیسک برای ذخیره سازی مداوم داده ها و برنامه ها. ROM BIOS حافظه غیر فراری را فراهم می کند که سیستم عامل را ذخیره می کند، مانند سیستم اصلی ورودی/خروجی یا BIOS. چیپست Northbridge که CPU، حافظه، ذخیره سازی و سایر اجزا را به هم متصل می کند. چیپست Southbridge که عناصر جانبی را به مادربرد متصل می کند و به Northbridge متصل می شود. فن های خنک کننده که دمای عملیات داخلی مناسب را حفظ می کنند. اسلات کانکتورهای جانبی برای کارت های جانبی پلاگین، مانند آداپتورهای گرافیکی و ارتباطی؛ اتصالات برای دستگاه های جانبی مانند پورت های USB و سایر اتصالات برای دستگاه های خارجی؛ باتری پشتیبان که تضمین می کند داده های پیکربندی کلیدی سیستم در زمانی که برق اصلی در دسترس نیست حفظ می شود. و کانکتور برق، اتصال به منبع برق خارجی. بسیاری از عناصر دیگر یک مادربرد معمولی را تشکیل می دهند. مادربرد را به عنوان موزاییک بزرگی از اتصالات الکتریکی در نظر بگیرید که بخش های مختلف یک کامپیوتر را به هم متصل می کند.
اگر تازه در مورد دنیای کامپیوتر و الکترونیک یاد می گیرید، اصطلاحی که برای اشاره به بخش های مختلف استفاده می شود ممکن است گیج کننده باشد. یکی از اصطلاحات مؤلفه ای که ممکن است با آن مواجه شده باشید «CPU» است که مخفف «واحد پردازش مرکزی» است.
پردازنده‌های مرکزی تقریباً در همه دستگاه‌های شما وجود دارند، خواه ساعت هوشمند، رایانه یا ترموستات. آنها مسئول پردازش و اجرای دستورالعمل ها هستند و به عنوان مغز دستگاه های شما عمل می کنند. در اینجا توضیح می‌دهیم که CPUها چگونه با سایر بخش‌های دستگاه‌های شما تعامل دارند و چه چیزی آنها را تا این حد در فرآیند محاسبات یکپارچه میکند.
چه چیزی یک CPU را یک CPU می کند؟
CPU جزء اصلی است که یک دستگاه محاسباتی را تعریف می کند، و در حالی که اهمیت حیاتی دارد، CPU فقط می تواند در کنار سایر سخت افزارها کار کند. تراشه سیلیکونی در یک سوکت مخصوص قرار می گیرد که روی برد مدار اصلی (مادربرد یا مادربرد) داخل دستگاه قرار دارد. از حافظه جدا است، جایی که اطلاعات به طور موقت ذخیره می شود. همچنین جدا از کارت گرافیک یا تراشه گرافیکی است که ویدئو و گرافیک سه بعدی نمایش داده شده بر روی صفحه نمایش شما را رندر می کند.
CPU ها با قرار دادن میلیاردها ترانزیستور میکروسکوپی روی یک تراشه کامپیوتری ساخته می شوند. این ترانزیستورها به آن اجازه می دهند محاسبات مورد نیاز برای اجرای برنامه هایی را که در حافظه سیستم شما ذخیره می شوند انجام دهد. آنها عملاً دروازه‌های کوچکی هستند که روشن یا خاموش می‌شوند، در نتیجه یک یا صفر را به همه کارهایی که با دستگاه انجام می‌دهید، اعم از تماشای ویدیو یا نوشتن ایمیل، منتقل می‌کنند.
یکی از رایج‌ترین پیشرفت‌های فناوری CPU، کوچک‌تر کردن ترانزیستورها است. این منجر به بهبود سرعت CPU در طول دهه ها شده است که اغلب به عنوان قانون مور از آن یاد می شود.
در زمینه دستگاه های مدرن، یک دسکتاپ یا لپ تاپ دارای یک CPU اختصاصی است که بسیاری از عملکردهای پردازشی را برای سیستم انجام می دهد. دستگاه‌های تلفن همراه و برخی تبلت‌ها در عوض از یک سیستم روی تراشه (SoC) استفاده می‌کنند که تراشه‌ای است که CPU را در کنار سایر اجزاء بسته‌بندی میکند. اینتل و AMD هر دو پردازنده‌هایی را با تراشه‌های گرافیکی و حافظه ذخیره‌شده روی آنها نیز ارائه می‌کنند، به این معنی که می‌توانند بیشتر از عملکردهای استاندارد CPU انجام دهند.
CPU واقعاً چه کاری انجام می دهد؟
در هسته خود، یک CPU دستورالعمل ها را از یک برنامه یا برنامه می گیرد و یک محاسبه را انجام می دهد. این فرآیند به سه مرحله کلیدی تقسیم می شود: واکشی، رمزگشایی و اجرا. یک CPU دستورالعمل را از RAM واکشی میکند، دستور را رمزگشایی میکند، و سپس دستورالعمل را با استفاده از بخش‌های مربوطه CPU اجرا میکند.
دستورالعمل اجرا شده یا محاسبه می تواند شامل محاسبات پایه، مقایسه اعداد، انجام یک تابع یا جابجایی اعداد در حافظه باشد. از آنجایی که همه چیز در یک دستگاه محاسباتی با اعداد نشان داده می شود، می توانید CPU را به عنوان ماشین حسابی در نظر بگیرید که بسیار سریع کار می کند. حجم کاری حاصل ممکن است ویندوز را راه‌اندازی کند، یک ویدیوی YouTube را نمایش دهد یا سود مرکب را در یک صفحه‌گسترده محاسبه کند.
در سیستم‌های مدرن، CPU مانند رینگ رینگ در سیرک عمل میکند و داده‌ها را در صورت نیاز به سخت‌افزار تخصصی تغذیه میکند. برای مثال، CPU باید به کارت گرافیک بگوید که انفجار را نشان دهد، زیرا شما به درایو سوخت شلیک کرده‌اید یا به درایو حالت جامد بگویید برای دسترسی سریعتر یک سند Office را به RAM سیستم منتقل کند.
هسته ها، ساعت ها و هزینه ها
در اصل، CPU ها دارای یک هسته پردازشی واحد بودند. CPU مدرن امروزی از چندین هسته تشکیل شده است که به آن اجازه می دهد چندین دستورالعمل را به طور همزمان انجام دهد و به طور موثر چندین CPU را روی یک تراشه جمع کند. اکثر CPU هایی که امروزه فروخته می شوند دارای دو یا چهار هسته هستند. شش هسته به عنوان جریان اصلی در نظر گرفته می شوند، در حالی که تراشه های گران تر از هشت تا 64 هسته عظیم متغیر هستند.
بسیاری از پردازنده ها نیز از فناوری به نام multithreading استفاده می کنند. یک هسته فیزیکی واحد CPU را تصور کنید که می تواند دو خط اجرا (رشته) را به طور همزمان انجام دهد و در نتیجه به عنوان دو هسته “منطقی” در انتهای سیستم عامل ظاهر شود. این هسته‌های مجازی به اندازه هسته‌های فیزیکی قدرتمند نیستند، زیرا منابع یکسانی را به اشتراک می‌گذارند، اما در کل، هنگام اجرای نرم‌افزارهای سازگار می‌توانند به بهبود عملکرد چندوظیفه‌ای CPU کمک کنند.
وقتی به CPU ها نگاه می کنید، سرعت ساعت به وضوح تبلیغ می شود. این رقم “گیگاهرتز” (گیگاهرتز) است که به طور موثر نشان می دهد که یک CPU چه تعداد دستورالعمل می تواند در ثانیه انجام دهد، اما این تصویر کامل در مورد عملکرد نیست. سرعت ساعت بیشتر هنگام مقایسه CPUهای یک خانواده یا نسل محصول به کار می رود. وقتی همه چیز یکسان است، سرعت کلاک بیشتر به معنای پردازنده سریعتر است. با این حال، یک پردازنده 3 گیگاهرتزی از سال 2010 کار کمتری نسبت به یک پردازنده 2 گیگاهرتزی از سال 2020 ارائه می دهد.
بنابراین، برای یک CPU چقدر باید پرداخت کنید؟ ما چندین راهنما داریم که برای بهترین CPUهایی که می توانید بخرید به شما پیشنهادهایی ارائه می دهیم. با این حال، برای یک طرح کلی، مگر اینکه یک گیمر هاردکور باشید یا کسی که به دنبال ویرایش ویدیوها هستید، نیازی به هزینه بیش از 250 دلار ندارید. شما می‌توانید با اجتناب از جدیدترین سخت‌افزار و در عوض چسبیدن به نسل اخیر CPU، به کاهش هزینه کمک کنید.
برای پردازنده‌های اینتل، این به معنای تراشه‌های نسل هشتم، نهم یا دهم است. شما می توانید نسل آنها را با نام محصول تعیین کنید. به عنوان مثال، Core i7-6820HK یک تراشه قدیمی نسل ششم است، در حالی که Core i5-10210U یک تراشه جدیدتر نسل دهم است.
AMD کاری مشابه با پردازنده های Ryzen خود انجام می دهد: Ryzen 5 2500X یک تراشه نسل دومی است که بر اساس طراحی هسته جدید “Zen+” آن ساخته شده است، در حالی که Ryzen 9 3950X یک CPU نسل سوم است. Ryzen 4000 به عنوان یک خط تراشه لپ تاپ و به شکل APU با در دسترس بودن بسیار محدود روی دسکتاپ از طریق سازندگان سیستم منتشر شد. با در نظر گرفتن این موضوع، قابل بحث است که Ryzen 5000 نسل چهارم یا پنجم CPU AMD Ryzen است، اما این جدیدترین است و اخیراً، AMD لپ تاپ، APU و پلتفرم های دسکتاپ خود را تحت پرچم Ryzen 5000 یکپارچه کرده است.
CPU چقدر مهم است؟
این روزها، CPU شما به اندازه گذشته برای عملکرد کلی سیستم مهم نیست، اما همچنان نقش مهمی در پاسخ و سرعت دستگاه محاسباتی شما دارد. گیمرها به طور کلی از سرعت کلاک بالاتر سود می برند، در حالی که کارهای جدی تر مانند CAD و ویرایش ویدیو با افزایش تعداد هسته های CPU بهبود می یابد.
باید به خاطر داشته باشید که CPU شما بخشی از یک سیستم است، بنابراین می‌خواهید مطمئن شوید که RAM کافی و همچنین ذخیره‌سازی سریعی دارید که می‌تواند داده‌ها را به CPU شما تغذیه کند. شاید بزرگترین علامت سوال روی کارت گرافیک شما آویزان باشد زیرا شما معمولاً به تعادل در رایانه شخصی خود نیاز دارید، هم از نظر عملکرد و هم از نظر هزینه.
اکنون که نقش یک CPU را درک کرده اید، در موقعیت بهتری قرار دارید تا در مورد سخت افزار محاسباتی خود انتخاب تحصیل کرده ای داشته باشید. از این راهنما برای کسب اطلاعات بیشتر در مورد بهترین تراشه های AMD و Intel استفاده کنید.
فناوری اطلاعات (IT) استفاده از هر گونه رایانه، ذخیره سازی، شبکه و سایر دستگاه های فیزیکی، زیرساخت ها و فرآیندها برای ایجاد، پردازش، ذخیره، ایمن سازی و تبادل تمامی اشکال داده های الکترونیکی است. به طور معمول، فناوری اطلاعات در چارچوب عملیات تجاری استفاده می شود، برخلاف فناوری که برای اهداف شخصی یا سرگرمی استفاده می شود. استفاده تجاری از فناوری اطلاعات شامل فناوری رایانه و ارتباطات راه دور می شود.
هاروارد بیزینس ریویو اصطلاح فناوری اطلاعات را برای تمایز بین ماشین‌های هدفمند طراحی شده برای انجام دامنه محدودی از عملکردها و ماشین‌های محاسباتی همه منظوره که می‌توانند برای کارهای مختلف برنامه‌ریزی شوند، ابداع کرد. همانطور که صنعت فناوری اطلاعات از اواسط قرن بیستم تکامل یافت، توانایی محاسبات افزایش یافت، در حالی که هزینه دستگاه و مصرف انرژی کاهش یافت، چرخه ای که امروزه با ظهور فناوری های جدید ادامه دارد.
فناوری اطلاعات شامل چه مواردی می شود؟
بخش فناوری اطلاعات اطمینان می‌دهد که سیستم‌ها، شبکه‌ها، داده‌ها و برنامه‌های کاربردی سازمان همگی به درستی متصل شده و کار می‌کنند. تیم فناوری اطلاعات سه حوزه اصلی را مدیریت می کند:
استقرار و نگهداری برنامه های کاربردی، خدمات و زیرساخت های تجاری (سرورها، شبکه ها، ذخیره سازی)؛ نظارت، بهینه سازی و عیب یابی عملکرد برنامه ها، خدمات و زیرساخت ها؛ و بر امنیت و حاکمیت برنامه ها، خدمات و زیرساخت نظارت می کند. اکثر کارکنان فناوری اطلاعات وظایف مختلفی در تیم دارند که به چندین حوزه کلیدی تقسیم می شوند، از جمله:
مدیریت. مدیران استقرار، عملیات و نظارت روزانه یک محیط فناوری اطلاعات، از جمله سیستم‌ها، شبکه‌ها و برنامه‌ها را مدیریت می‌کنند. ادمین ها اغلب وظایف دیگری مانند ارتقاء نرم افزار، آموزش کاربر، مدیریت مجوز نرم افزار، تدارکات، امنیت، مدیریت داده ها و رعایت الزامات فرآیند تجاری و انطباق را انجام می دهند. پشتیبانی. کارکنان میز راهنمایی در پاسخ به سؤالات، جمع آوری اطلاعات و هدایت تلاش های عیب یابی برای سخت افزار و نرم افزار تخصص دارند. پشتیبانی فناوری اطلاعات اغلب شامل مدیریت تغییرات و دارایی فناوری اطلاعات، کمک به مدیران در تهیه، مدیریت پشتیبان‌گیری و بازیابی داده‌ها و برنامه‌ها، نظارت و تجزیه و تحلیل گزارش‌ها و سایر ابزارهای نظارت بر عملکرد و پیروی از جریان‌ها و فرآیندهای پشتیبانی تعیین‌شده است. برنامه های کاربردی. کسب و کارها برای انجام کار به نرم افزار متکی هستند. برخی از برنامه ها از اشخاص ثالث تهیه و مستقر می شوند، مانند برنامه های کاربردی سرور ایمیل. اما بسیاری از سازمان‌ها کارکنانی از توسعه‌دهندگان ماهر دارند که برنامه‌ها و رابط‌ها را ایجاد می‌کنند – مانند APIها – که برای ارائه قابلیت‌ها و خدمات حیاتی تجاری لازم است. برنامه‌ها ممکن است در طیف گسترده‌ای از زبان‌های محبوب کدگذاری شوند و با برنامه‌های کاربردی دیگر ادغام شوند تا تعاملات صاف و بدون درز بین برنامه‌های مختلف ایجاد کنند. توسعه دهندگان همچنین ممکن است وظیفه ایجاد وب سایت های تجاری تعاملی و ساخت برنامه های تلفن همراه را داشته باشند. گرایش به پارادایم های توسعه چابک یا مستمر، توسعه دهندگان را ملزم می کند که به طور فزاینده ای با عملیات فناوری اطلاعات، مانند استقرار و نظارت بر برنامه ها، درگیر شوند.
انطباق. کسب‌وکارها موظف به رعایت الزامات نظارتی مختلف دولت و صنعت هستند. کارکنان فناوری اطلاعات نقش عمده‌ای در ایمن کردن و نظارت بر دسترسی به داده‌ها و برنامه‌های کاربردی تجاری دارند تا اطمینان حاصل شود که چنین منابعی مطابق با خط مشی حاکمیت تجاری تثبیت شده استفاده می‌شوند که الزامات قانونی را برآورده میکند. چنین کارکنانی عمیقاً درگیر وظایف امنیتی هستند و به طور معمول با تیم های حقوقی و تجاری برای جلوگیری، کشف، بررسی و گزارش تخلفات احتمالی تعامل دارند.
چرا فناوری اطلاعات مهم است؟
گفته می شود که داده ها همان چیزی است که صنایع را در سراسر جهان نیرو می دهد. این ممکن است بیش از حد باشد، اما تعداد کمی از مشاغل – بزرگ یا کوچک – می توانند بدون توانایی جمع آوری داده ها و تبدیل آن به اطلاعات مفید رقابتی باقی بمانند. فناوری اطلاعات ابزاری را برای توسعه، پردازش، تجزیه و تحلیل، تبادل، ذخیره و ایمن سازی اطلاعات فراهم می کند.
پردازش داده ها نقش مهمی در این شیوه های تجاری اصلی ایفا می کند، از جمله:
توسعه و طراحی محصول؛ بازاریابی و تحقیقات بازار؛ فروش و صورتحساب؛ توسعه و حفظ مشتری؛ حسابداری و مالیات؛ منابع انسانی و حقوق و دستمزد؛ و انطباق با مقررات محاسبات عملاً در هر بخش از تجارت و بسیاری از زندگی شخصی ما نفوذ کرده است. فراگیر بودن محاسبات – که به آن محاسبات فراگیر نیز می گویند – دلیل دیگری برای حیاتی بودن فناوری اطلاعات است. دستگاه های محاسباتی فراتر از رایانه های شخصی و سرورها تکامل یافته اند. امروزه همه مشاغل و بیشتر افراد دارای چندین دستگاه محاسباتی از جمله تلفن، تبلت، لپ تاپ، کنسول بازی و حتی زنگ در، ترموستات، جاروبرقی و بسیاری از لوازم آشپزخانه هستند و از آنها استفاده می کنند.
تقریباً همه این دستگاه‌ها، که بسیاری از آنها بخشی از اینترنت اشیا هستند، از اینترنت استفاده می‌کنند که میلیاردها دستگاه را در سراسر جهان به هم متصل میکند. این یک محیط پیچیده و بالقوه خطرناک است که به تخصص فناوری اطلاعات برای مدیریت، امنیت، نگهداری و قابلیت اطمینان نیاز دارد.
نمونه هایی از فناوری اطلاعات
بنابراین چگونه فناوری اطلاعات در تجارت روزمره نقش دارد؟ پنج مثال متداول از فناوری اطلاعات و تیم های کاری را در نظر بگیرید:
ارتقاء سرور. یک یا چند سرور مرکز داده نزدیک به پایان چرخه عمر عملیاتی و نگهداری آنهاست. کارکنان فناوری اطلاعات سرورهای جایگزین را انتخاب و تهیه می‌کنند، سرورهای جدید را پیکربندی و مستقر می‌کنند، برنامه‌های کاربردی و داده‌ها را روی سرورهای موجود پشتیبان‌گیری می‌کنند، آن داده‌ها و برنامه‌های کاربردی را به سرورهای جدید منتقل می‌کنند، تأیید می‌کنند که سرورهای جدید به درستی کار می‌کنند و سپس مجدداً هدف یا از کار انداخته و از بین خواهند برد. سرورهای قدیمی نظارت بر امنیت کسب‌وکارها به طور معمول از ابزارهایی برای نظارت و ثبت فعالیت در برنامه‌ها، شبکه‌ها و کارکنان فناوری اطلاعات سیستم استفاده می‌کنند. علت اصلی هشدار و اقدام سریع برای رسیدگی و اصلاح تهدید، اغلب باعث ایجاد تغییرات و بهبود وضعیت امنیتی می شود که می تواند از رویدادهای مشابه در آینده جلوگیری کند. نرم افزار جدید. این کسب و کار نیاز به یک برنامه تلفن همراه جدید را تعیین می کند که می تواند به مشتریان اجازه ورود به سیستم و دسترسی به اطلاعات حساب یا انجام تراکنش های دیگر از تلفن های هوشمند و تبلت ها را بدهد. توسعه دهندگان برای ایجاد و اصلاح یک برنامه کاربردی مناسب بر اساس نقشه راه برنامه ریزی شده تلاش می کنند. کارکنان عملیات هر تکرار از برنامه جدید تلفن همراه را برای دانلود پست می کنند و اجزای پشتیبان برنامه را در زیرساخت سازمان مستقر می کنند. بهبود کسب و کار یک کسب و کار به در دسترس بودن بیشتر از یک برنامه کاربردی حیاتی برای کمک به راهبردهای درآمد یا تداوم کسب و کار نیاز دارد. ممکن است از کارکنان فناوری اطلاعات خواسته شود تا یک خوشه با قابلیت دسترسی بالا را طراحی کنند تا عملکرد و انعطاف پذیری بیشتری را برای برنامه ارائه دهند تا اطمینان حاصل شود که برنامه می تواند در مواجهه با قطعی های منفرد به عملکرد خود ادامه دهد. این را می توان با پیشرفت هایی در حفاظت و بازیابی ذخیره سازی داده جفت کرد. پشتیبانی کاربر توسعه دهندگان در حال ایجاد یک ارتقای بزرگ برای یک برنامه تجاری حیاتی هستند. توسعه دهندگان و مدیران برای ایجاد اسناد جدید برای ارتقاء همکاری خواهند کرد. کارکنان فناوری اطلاعات ممکن است این ارتقا را برای آزمایش محدود بتا اجرا کنند – به گروهی از کاربران اجازه می‌دهد نسخه جدید را امتحان کنند – در حالی که آموزش جامعی را توسعه داده و ارائه می‌کنند که همه کاربران را برای انتشار نهایی نسخه جدید آماده میکند.
نرم افزار در مقابل سخت افزار
فناوری اطلاعات شامل چندین لایه تجهیزات فیزیکی (سخت‌افزار)، مجازی‌سازی، سیستم‌های مدیریت، ابزارهای اتوماسیون، سیستم‌های عامل، سایر نرم‌افزارهای سیستمی و برنامه‌های کاربردی است که برای انجام عملکردهای ضروری استفاده می‌شوند. دستگاه‌های کاربر، لوازم جانبی و نرم‌افزار را می‌توان در حوزه فناوری اطلاعات قرار داد. فناوری اطلاعات همچنین می تواند به معماری ها، روش ها و مقررات حاکم بر استفاده و ذخیره سازی داده ها اشاره کند.
نرم افزار
نرم افزارها دو دسته هستند: نرم افزارهای سیستمی و برنامه های کاربردی. نرم افزار سیستم شامل برنامه های کامپیوتری است که عملکردهای محاسباتی اساسی را مدیریت می کنند. آنها شامل موارد زیر است:
سیستم عامل ها بایوس ها؛ برنامه های بوت؛ مونتاژکنندگان؛ و درایورهای دستگاه کاربردهای تجاری عبارتند از:
پایگاه های داده مانند SQL Server؛ سیستم های تراکنش، مانند ثبت سفارش بلادرنگ؛ سرورهای ایمیل، مانند Microsoft Exchange سرورهای وب مانند آپاچی و خدمات اطلاعات اینترنتی مایکروسافت (IIS)؛ مدیریت ارتباط با مشتری، مانند Oracle NetSuite و HubSpot. و سیستم های برنامه ریزی منابع سازمانی، مانند SAP S/4HANA. این برنامه‌ها از دستورالعمل‌های برنامه‌ریزی‌شده برای دستکاری، ادغام، پراکندگی و کار با داده‌ها برای اهداف تجاری استفاده می‌کنند.
برنامه های موبایلی که روی گوشی های هوشمند، تبلت ها و سایر دستگاه های قابل حمل اجرا می شوند، معمولاً از طریق اینترنت به برنامه های ابری یا مرکز داده متصل می شوند. این نرم افزارها دامنه محاسبات را گسترش داده و دسته جدیدی از نرم افزارها و مخابرات را ایجاد کرده اند که نگهداری آنها به تخصص خاصی نیاز دارد.
سخت افزار
انواع مختلفی از سخت افزار کامپیوتر وجود دارد. سرورهای کامپیوتری برنامه های تجاری را اجرا می کنند. سرورها با دستگاه های سرویس گیرنده در مدل کلاینت-سرور تعامل دارند. آنها همچنین با سرورهای دیگر در سراسر شبکه های کامپیوتری که معمولاً به اینترنت پیوند دارند، ارتباط برقرار می کنند.
Storage نوع دیگری از سخت افزار است. این هر فناوری است که اطلاعات را به عنوان داده نگهداری می کند. فضای ذخیره‌سازی ممکن است در یک سرور خاص محلی باشد یا بین بسیاری از سرورها به اشتراک گذاشته شود، و ممکن است در محل نصب شود یا از طریق یک سرویس ابری قابل دسترسی باشد. اطلاعاتی که ذخیره می شوند می توانند اشکال مختلفی داشته باشند، از جمله فایل، چند رسانه ای، تلفن و داده های وب و حسگرها. سخت افزار ذخیره سازی شامل حافظه با دسترسی تصادفی فرار (RAM) و همچنین نوار غیر فرار، درایوهای دیسک سخت و درایوهای حالت جامد است.
تجهیزات مخابراتی شامل کارت های رابط شبکه (NIC)، کابل کشی، ارتباطات بی سیم و دستگاه های سوئیچینگ، عناصر سخت افزاری را به یکدیگر و به شبکه های خارجی متصل می کند.
کابلی که برای انتقال و توزیع نیروی برق استفاده می شود، کابل برق شناخته می شود. برای انتقال ولتاژ بالا در مکان هایی که استفاده از خطوط هوایی غیرعملی است استفاده می شود.
کابل برق از سه جزء اصلی یعنی هادی، دی الکتریک و غلاف ساخته شده است. مسیر هدایت جریان در کابل توسط هادی ارائه می شود. عایق یا دی الکتریک ولتاژ سرویس را تحمل می کند و هادی برق را با اشیاء دیگر جدا می کند. غلاف اجازه ورود رطوبت را نمی دهد و از کابل ها در برابر همه تأثیرات خارجی مانند حمله شیمیایی یا الکتروشیمیایی و آتش محافظت می کند.
انواع کابل برق
انواع مختلفی از کابل ها در همه جا برای کاربردهای مختلف استفاده می شود. همه کابل ها کاربرد یکسانی ندارند. عملکرد کابل به نوع کابل بستگی دارد. کابل های برق از سیم های آلومینیومی یا مسی ساخته شده اند که توسط یک پوشش عایق محافظت می شود که می تواند از پلیمرهای مصنوعی ساخته شود.
کابل ها بسته به هدفشان به 5 نوع طبقه بندی می شوند:
کابل های برق ریبون
این شامل چندین سیم عایق شده است که به موازات یکدیگر حرکت می کنند و برای انتقال چندین داده به طور همزمان استفاده می شود. به عنوان مثال، برای اتصال CPU به مادربرد استفاده می شود و به طور کلی برای اتصال دستگاه های شبکه استفاده می شود.
کابل های محافظ
این شامل 1 یا 2 سیم عایق است که برای انتقال بهتر سیگنال و حذف بی نظمی در فرکانس برق و تداخل خارجی در رادیو، توسط یک محافظ بافته بافته شده یا فویل مایلار آلومینیومی پوشانده شده است. این کابل ها جریان الکتریکی ولتاژ بالا را منتقل می کنند و توسط یک محافظ محافظت می شوند
کابل های جفت پیچ خورده
دارای دو یا چند سیم مسی عایق شده است که با یکدیگر تابیده شده و دارای کد رنگی هستند. این نوع سیم ها معمولا در کابل های تلفن استفاده می شوند و مقاومت در برابر تداخل خارجی را می توان با تعداد سیم ها اندازه گیری کرد.
کابل های کواکسیال
این شامل مس جامد یا هادی فولادی با روکش مس است که در نوار فلزی و نوار فلزی محصور شده است. این به طور کامل با یک ژاکت محافظ بیرونی عایق پوشانده شده است. از این نوع کابل ها برای شبکه های کامپیوتری و شبکه های صوتی و تصویری استفاده می شود.
کابل فیبر نوری
این نوع کابل ها وجود دارند که سیگنال های داده نوری را از منبع نور متصل به دستگاه گیرنده انتقال می دهند. ما تقریباً از چیستی فیبر نوری و کاربردهای آن در طیف گسترده ای از کاربردها آگاه هستیم.
اگر می‌خواهید بیشتر بدانید، اینها برخی از انواع کابل‌ها بودند، برنامه یادگیری BYJU’S را دانلود کنید
کابل زیرزمینی به چه معناست؟
هنگامی که کابل برای انتقال و توزیع نیروی برق در زمین مدفون می شود، به آن کابل زیرزمینی می گویند. این در مناطق پرجمعیت استفاده می شود
فاکتوری را نام ببرید که بر اساس آن ضخامت لایه عایق هادی در کابل ها تعیین می شود.
فیبر نوری فناوری مرتبط با انتقال داده با استفاده از پالس های نوری است که همراه با یک فیبر بلند که معمولاً از پلاستیک یا شیشه ساخته شده است حرکت می کند. سیم های فلزی برای انتقال در ارتباطات فیبر نوری ترجیح داده می شوند زیرا سیگنال ها با آسیب کمتری حرکت می کنند. فیبرهای نوری نیز تحت تأثیر تداخل الکترومغناطیسی قرار نمی گیرند. کابل فیبر نوری از بازتاب کلی نور استفاده می کند. فیبرها به گونه ای طراحی شده اند که بسته به نیاز قدرت و فاصله انتقال، انتشار نور را همراه با فیبر نوری تسهیل می کنند. فیبر تک حالته برای انتقال از راه دور استفاده می شود، در حالی که فیبر چند حالته برای فواصل کوتاه تر استفاده می شود. روکش خارجی این الیاف به محافظت بهتری نسبت به سیم های فلزی نیاز دارد
انواع فیبر نوری
انواع فیبرهای نوری به ضریب شکست، مواد مورد استفاده و نحوه انتشار نور بستگی دارد.
طبقه بندی بر اساس ضریب شکست به شرح زیر است:
الیاف شاخص مرحله ای: از یک هسته احاطه شده توسط روکش تشکیل شده است که دارای یک ضریب شکست یکنواخت است. فیبرهای شاخص درجه بندی شده: با افزایش فاصله شعاعی از محور فیبر، ضریب شکست فیبر نوری کاهش می یابد. طبقه بندی بر اساس مواد استفاده شده به شرح زیر است:
فیبرهای نوری پلاستیکی: پلی متیل متاکریلات به عنوان ماده اصلی برای انتقال نور استفاده می شود. الیاف شیشه: از الیاف شیشه ای بسیار ظریف تشکیل شده است. طبقه بندی بر اساس نحوه انتشار نور به شرح زیر است:
فیبرهای تک حالته: از این فیبرها برای انتقال سیگنال از راه دور استفاده می شود. فیبرهای چند حالته: از این فیبرها برای انتقال سیگنال در فواصل کوتاه استفاده می شود. حالت انتشار و ضریب شکست هسته برای تشکیل چهار نوع ترکیبی از فیبرهای نوری به شرح زیر استفاده می شود:
استپ ایندکس الیاف تک حالته فیبرهای شاخص درجه بندی شده – تک حالته استپ ایندکس-الیاف چند حالته الیاف شاخص درجه بندی شده – چند حالته
فیبر نوری چگونه کار می کند؟
فیبر نوری بر اساس اصل بازتاب داخلی کامل کار می کند. از پرتوهای نور می توان برای انتقال حجم عظیمی از داده ها استفاده کرد، اما در اینجا مشکلی وجود دارد – پرتوهای نور در خطوط مستقیم حرکت می کنند. بنابراین، مگر اینکه یک سیم بلند و مستقیم بدون هیچ گونه خمشی داشته باشیم، استفاده از این مزیت بسیار خسته کننده خواهد بود. در عوض، کابل های نوری به گونه ای طراحی شده اند که تمام پرتوهای نور را به سمت داخل خم می کنند (با استفاده از TIR). پرتوهای نور به طور پیوسته حرکت می کنند، از دیواره های فیبر نوری می پرند و داده ها را از سر به انتها منتقل می کنند. اگرچه سیگنال های نوری در فواصل در حال پیشرفت کاهش می یابند، بسته به خلوص مواد مورد استفاده، تلفات بسیار کمتر از استفاده از کابل های فلزی است. یک سیستم رله فیبر نوری از اجزای زیر تشکیل شده است:
فرستنده – سیگنال های نور را تولید می کند و آنها را به گونه ای رمزگذاری می کند که برای انتقال مناسب باشند. فیبر نوری – وسیله ای برای انتقال پالس نور (سیگنال). گیرنده نوری – پالس نور ارسالی (سیگنال) را دریافت می کند و آنها را برای استفاده مناسب رمزگشایی می کند. بازسازی کننده نوری – برای انتقال داده از راه دور ضروری است
مزایای استفاده کردن از فیبر نوری
اقتصادی و مقرون به صرفه نازک و غیر قابل اشتعال مصرف برق کمتر کاهش سیگنال کمتر انعطاف پذیر و سبک وزن از آموزگاران متخصص ما در BYJU’S درباره اپتیک، فیبر نوری، کاربرد آن و فیبرهای چند حالته بیشتر بیاموزید.
