اینترنت

مجموعه ای از شبکه های کوچک به هم پیوسته است. هر یک از ما هنگامی که به این شبکه وصل می شویم بخشی از این شبکه گسترده میشویم . اتصال به شبکه راههای گوناگونی دارد .ISP که شما از آن اشتراک گرفته اید در واقع یکی از پلهای ارتباطی شما با شبکه است . امّا ISP   ها چکونه به هم متصل می شوند ؟

روتر یا مسیر یاب وسیله ای است که تمام اینها را به هم متصل می کند . روترها دارای جداولی هستند که وظیفه مسیر یابی بسته های داده های شما را از مبدا تا رسیدن آن به مقصد به عهده می گیرند . ساختار سخت افزاری و نرم افزاری روترها آنچنان است که با مسیر یابی هوشمندانه اطلاعات را به مکانهایی که نیاز نیست منتقل نکند . تفاوت روتر با هاب و سوئیچ هم در همین موضوع است (هاب و سوئیچ این قابلیت را ندارند )

روشها و تکنولوژیهای دسترسی به اینترنت

امروزه رایج ترین شیوه ی دسترسی به اینترنت دسترسی ا زراه مودم های معمولی وDial-up برا ی کاربران خانگی و استفاده از کابلهای زوج به هم تابیده (Twisted pair)  برای کاربران اداری و فعالیت های تجاری کوچک مورد استفاده قرار می گیرد .

در گذشته ترافیک شبکه محدود به ارسال فایل ها ی متنی و نامه های الکترونیکی بود .با پا به عرصه گذاشتن www با ماهیت گرافیکی آن ، ارسال تصاویر گرافیکی ، تصاویر انیمیشن ، صوت وویدئویی که از بیتها ی زیاد تشکیل می شوند ، موج اینترنت رو به رشد گذاشت .

با پیشرفت تکنولوژی و با شتاب گرفتن سرویسهای اینترنتی و به موازات آن راه اندازی سرویسهای ارتباطی جدید ، تامین کنندگان دسترسی به شبکه اینترنت مقوله دسترسی  پر سرعت به اینترنت را روز به روز توسعه می دهند.آنها در تلاشند تا سیستم های اشترک گذاری را با هزینه کمتر پایه گذاری کنند  و در اختیار کاربران خود قرار دهند.

مودم

واژه مودم از ترکیب کلمات 'modulator-demodulator' اقتباس شده است .از مودم برای ارسال داده های دیجیتال از طریق خطوط تلفن استفاده بعمل می آید. مودم ارسال کننده اطلاعات، عملیات مدوله نمودن داده را به سیگنال هائی که با خطوط تلفن سازگار می باشند، انجام خواهد داد. مودم دریافت کننده اطلاعات، عملیات ' دی مدوله ' نمودن سیگنال را بمنظور برگشت به حالت دیجتال انجام می دهد. مودم های بدون کابل داده های دیجیتال را به امواج رادیوئی تبدیل می نمایند.

مودم ازسال 1960 در کامپیوتر و بمنظور ارسال و دریافت اطلاعات توسط ترمینال ها و اتصال به سیستم های مرکزی، مورد استفاده قرار گرفته است .شکل زیر نحوه ارتباط فوق در کامپیوترهای بزرگ را نشان می دهد.

سرعت مودم ها در سال 1960 حدود 300 بیت در ثانیه (bps) بود. در آن زمان یک ترمینال ( یک صفحه کلید و صفحه نمایشگر) قادر به تماس تلفنی با کامپیوتر مرکزی بود. فراموش نکنیم که در آن زمان وقت کامپیوتر بصورت اشتراکی مورد استفاده قرار می گرفت و سازمانها و موسسات با خریداری نمودن زمان مورد نظر خود، امکان استفاده از کامپیوتر اصلی را بدست می آورند. مودم ها در آن زمان این امکان را بوجود می آورند که موسسات یاد شده قادر به ارتباط با سیستم مرکزی با سرعتی معادل 300 بیت در ثانیه باشند.در چنین حالتی زمانیکه کاربری از طریق ترمینال کاراکتری را تایپ می کرد، مودم کد معادل کاراکتر تایپ شده را بر اساس استاندارد اسکی، برای کامپیوتر مرکزی ارسال می نمود. در مواردیکه کامپیوتر مرکزی اطلاعاتی را بمنظور نمایش برای ترمینال ارسال می کردد نیز از مودم استفاده می گردید.

همزمان با عرضه کامپیوترهای شخصی در سال 1970 استفاده از سیستم های بولتنی(BBS(Bulletin board system مطرح گردید. اشخاص و یا موسسات با استفاده ازیک و یا چند مودم و برخی نرم افزارهای مربوط به BBS ، سیستم را پیکربندی نموده و کاربران دیگر با استفاده از مودم قادر به تماس با سیستم بولتنی، بودند. در چنین مواردی کاربران برنامه شبیه ساز کننده ترمینال، را بر روی کامپیوتر خود اجراء می نمودند و بدین ترتیب سیستم آنان مشابه یک ترمینال رفتار می نمود. از سیستم های بولتنی اغلب برای اطلاع رسانی استفاده می گردید. سرعت مودم ها در آن زمان حدود 300 بیت در ثانیه بود. در این حالت در هر ثانیه حدود 30 حرف می توانست ارسال گردد. تا زمانیکه کاربران حجم بالائی از اطلاعات را ارسال نمی کردند مشکلات ارتباطی از بعد سرعت چندان مشهود نبود ولی بمحض ارسال داده های با حجم بالا نظیر برنامه ها و تصاویر به سیستم های بولتنی و یا دریافت اطلاعا ت از طریق آنان سرعت 300 بیت در ثانیه پاسخگو نبود . تلاش های فراوانی در جهت افزایش سرعت مودم ها صورت گرفت . ماحصل تلاش های فوق افزایش نرخ انتقال اطلاعات در مودم ها بود .

·        از سال 1960 تا 1983 سرعت 300 بیت در ثانیه

·        از سال 1984 تا 1985 سرعت 1200 بیت در ثانیه

·        از سال 1986 تا 1989 سرعت 2400 بیت در ثانیه

·        از اواخر سال 1990 تا اوایل 1991 9600 بیت در ثانیه

·        سرعت 19/2 کیلو بیت در ثانیه

·        سرعت 28/8 کیلو بیت در ثانیه

·        سرعت 33/6 کیلو بیت در ثانیه

·        سرعت 56 کیلو بیت در ثانیه ( در سال 1998 استاندارد گردید )

·        خطوط ADSL با حداکثر سرعت 8 مگابیت در ثانیه ( از سال 1999 متداول شده است )

مودم‌های آنالوگ

این مودم‌ها مرسوم‌ترین مودم‌ها در ایران هستند که عموماً برای اتصال به اینترنت استفاده می‌‌شوند. کار این مودم‌ها به این صورت است که به خطوط آنالوگ تلفن شهری متصل می‌‌شوند و کار تبدیل اطلاعات دیجیتال به آنالوگ (و برعکس) را انجام می‌‌دهند.می‌توانند راهی به یک شبکه رایانه‌ای باشند. مودم‌ها انواع مختلفی دارند که در کل می‌‌توان آنها را به این گروه‌ها تقسیم بندی کرد.

مودم‌های دیجیتال

این مودم‌ها برای اتصال به خطوط دیجیتال تلفن‌ شهری استفاده می‌شوند، و کار تبدیل اطلاعات دیجیتال خطوط تلفن را به اطلاعات قابل فهم برای رایانه (و برعکس) را انجام می‌دهند. هزینه این اتصال نسبت به هزینه خطوط آنالوگ بالاتر است و بالاترین نرخ انتقال اطلاعات در این مودم‌ها برابر ۶۴ کیلوبیت در ثانیه است.

مودمهای با سرعت 300 بیت در ثانیه

در آغاز از مودم های با سرعت 300 بیت در ثانیه استفاده می گردید . طرز کار مودم های فوق بسیار ساده بود. مودم های فوق از یک Frequency shift keying FSK برای ارسال اطلاعات دیجیتال از طریق خطوط تلفن استفاده می کردند. در FSK از یک فرکانس ( tone) متفاوت برای بیت های متفاوت استفاده می گردید. زمانیکه یک مودم متصل به ترمینال با مودم متصل به کامپیوتر تماس می گرفت، مودم متصل به ترمینال مودم، originate نامیده می شود. مودم فوق برای مقدار' صفر' ، فرکانس 1070 هرتز و برای مقدار' یک'، فرکانس 1270 هرتز را ارسال می نماید. مودم متصل به کامپیوتر را مودم Answer می نامند. مودم فوق برای ارسال مقدار' صفر' ، فرکانس 2025 هرتز و برای مقدار' یک' ، فرکانس 2225 هرتز را ارسال می کرد.با توجه به اینکه مودم های فرستنده و گیرنده از فرکانس های متفاوت برای ارسال اطلاعات استفاده می کردند، امکان استفاده از خط بصورت همزمان فراهم می گردید. عملیات فوق Full-duplex نامیده می شود. مودم هائی که صرفا' قادر به ارسال اطلاعات در یک جهت در هر لحظه می باشند half-duplex نامیده می شوند.

فرض کنید دو مودم متصل و کاربر ترمینال ( فرستنده ) حرف a را تایپ نمائید. کد اسکی حرف فوق 97 دهدهی و یا 01100001 باینری است . دستگاهی با نام UART موجود در ترمینال بایت ها را به بیت تبدیل و آنها را از طریق پورت سریال (RS-232 Port) در هر لحظه ارسال می دارد. مودم ترمینال به پورت سریال متصل بوده و در هر لحظه یک بیت را دریافت می دارد.در ادامه اطلاعات مورد نظر از طریق خط تلفن ارسال خواهند شد.

مودم های سریعتر

بمنظور ایجاد مودمهای سریعتر طراحان مودم مجبور به استفاده از روش های مناسبتری نسبت به FSK بودند. در ابتدا ازPhase-Shift Keying PSK و در ادامه از روش Quadrature amplitude modulation)QAM) استفاده کردند. روشهای فوق امکان ارسال حجم بالائی از اطلاعات را فراهم می نمودند. شکل زیر یک مودم 56kbps را نشان می دهد.

تمام مودم های با سرعت بالا بنوعی از مفهوم ' تنزل تدریجی ' استفاده می نمایند. این بدان معنی است که آنها قادر به تست خط تلفن و تنظیم سرعت مناسب می باشند.

در ادامه تحولات مربوط به مودم مودم های Asymmetric digital subscriber line)ADSL) بوجود آمدند. از واژه 'غیر متقارن' بدین دلیل استفاده شده چون مودم های فوق قادر به ارسال اطلاعات با سرعت بالاتر در یک مسیر نسبت به مسیر دیگر می باشند. مودم های ADSL از این حقیقت که هر منزل و یا محل کار دارای یک کابل مسی اختصاصی بین محل مورد نظر و شرکت مخابرات مربوطه می باشند، استفاده نموده اند. خط فوق قادر به حمل حجم بالائی از داده نسبت به سیگنال 3000 هرتزی مورد نیاز برای کانال های صوتی تلفن می باشد . در صورتیکه مرکز تلفن مربوط و منزل و محل کار کاربر هر دو از مودم های ADSL در دو طرف خط استفاده نمایند، بخشی از کابل مسی بین منزل و مرکز نلفن می تواند بعنوان یک کانال انتقال اطلاعات دیجیتال با سرعت بالا مطرح گردد. ظرفیت خطوط فوق در حد ارسال یک میلیون بیت در ثانیه بین منزل و مرکز تلفن (UpStream) و هشت مگابیت در ثانیه بین مرکز تلفن و منزل (Downstream) تحت شرایط ایده آل است . با استفاده از یک خط می توان بصورت همزمان مکالمات تلفنی و داده های دیجیتال را ارسال کرد.

رویکرد استفاده شده در مودم های ADSL از اصول ساده ای تبعیت می نماید. پهنای باند خطوط تلفن بین 24000 هرتز و 1100000 هرتز به باندهای 4000 هرتزی تقسیم می گردد.و یک مودم مجازی برای هر باند در نظر گرفته می شود. هر یک از 249 مودم مجازی باند مربوط به خود را تست و بهینه ترین حالت را برای خود در نظر خواهند گرفت .برآیند سرعت تمام 249 مودم مجازی، مجموع سرعت کانال خواهد بود.

مودم های کابلی

یک مودم پر سرعت کابلی قادر به انتقال پر سرعت داده ها ب سرعتی بین 20 تا 100 برابر سریعتر از مودم های معمولی می باشد . همچنین قادر خواهید بود با استفاده از کابلها ی کواکسیال تلویزیون منزل خود ، به اینترنت دسترسی پیدا کنید و مودم های کابلی با سرعت در یافت حد اکثری 5/1 مگابیت بر ثانیه و ارسال 300 کیلو بیت در ثانیه سرعتی شبیه به خطهای T1 دارند . اما با صرف هزینه ای کمتر . از آنجایی که داده های اینترنتی و سیگنال های تلویزیون  به همراه هم در یک خط کابل کواکسیال قرار دارند می توان به طور هم زمان به تماشای تلویزیون پرداخت و به اینترنت وصل شد.

بی سیم(wireless )

در این روش تبادل اطلاعات به صورت بی سیم صورت می گیرد . یعنی اطلاعات بین کامپیوترها به صورت امواج رادیویی انتقال می یابد .مسلم است که برای انتقال بی سیم به انتن فرستنده و گیرنده نیازمندیم. این آنتن ها باید رو در روی هم باشند . مسافت مفید این آنتن ها بین 2 تا  5کیلومتر است و در صورت استفاده از تقویت کننده تا 20 کیلومتر هم قابل افزایش است .از نظر سرعت انتقال داده ها این روش مطلوب بوده اما به دلیل ارتباط مستقیم با اوضاع آب و هوایی از ضریب اطمینان بالایی برخوردار نیست.

انواع خطوط مخابراتی و تکنولوژی مورد استفاده

خطوط انالوگ

یکی از روش های اتصال از طریق ایجاد یک اتصالDial-up  با مودم های  Analog می باشد که به اینگونه مودم ها ' انالوگ مودم ' می گویند. از این مودم ها برای برقراری ارتباط بین دو کامپیوتر کاربر و ISP و از طریق یک خط تلفن معمولی ( خطوط انالوگ ) استفاده می شود. انواع گوناگونی از این نوع مودم در بازار یافت می شود که برخی ز انها عبارتند از :

Acorp ، D-link ، Rockwell  در گذشته از مودم های V.90 ، استفاده می شد که با امدن مودم های v.92 ، اتصال Dial-up اینترنتی بهیه و امکاناتی برای کاربر  فراهم شد. مثلا در این مودم ها فشرده سازی داده ها و جستجوی داده های تکراری ، سرعت توان عملیاتی بالا تر است. در نتیجه اتصال اینترنتی سریعتر خواهد شد. همچنین مودم های V.92 از خواصی مانند انتظار مکالمه (Modem On Hold  ) پشتیبانی می کنند که در ان همزمان که کاربر در حال استفاده از اینتر نت است میتواند از خط تلفن خود استفاده کند بدون اینکه ارتباط تلفن قطع شود.

 خط اشتراکی دیجیتالی

(Integrated services Digital network) ISDN

طراحی تکنولوژِی ISDN  به اواسط ده ی 80 میلادی بر می گردد .خطوط تلفن دیجیتالی خاص می باشند که برای اتصال به اینترنت با سرعت بالا (64 تا 128 کیلو بیت بر ثانیه ) مورد استفاده قرار می گیرد . برای استفاده از این نوع اتصال یک مودم ISDN (که به دیجیتال مودم معروف است )و یک ISP  ارائه دهنده خدمات  ISDN  نیاز می باشد.هزینه این خطوط بیش از خطوط تلفن معمولی است . در این سیستم صوت ابتدا به دادههای دیجیتال تبدیل می شود و سپس انتقال می یابد . پس از سال 95 نیز با وجود تکنولوژی هایی با سرعت های بسیار بالا تر مانند ADSL   که سرعتی حدود 8Mb/s  برای دریافت و 640Kb/s را برای ارسال با هزینه کمتر از ISDN در اختیار مشترکین قرار می دهد ، انتخاب ISDN  از سوی کاربران عاقلانه نبود . تکنولوژی ISDN  عمر کوتاهی داشت و به سرعت عمر خود را به ADSL داد.

تکنولوژِی xDSL

هم اکنون تکنولوژی digital subscriber line یا DSL یکی از محبوب ترین تکنولوژی های پهنای باند می باشد . که برای دسترسی به اینترنت و پخش ویدئویی مورد استفاده قرار می گیرد . از انواع آن می توان ADSL ,VDSL,RADSL,HDSL,SDSL  را می توان نام برد . VDSL سرعتی بالاتر از ADSL   دارد که با راهکارهای ارائه شده برای رسیدن به اهدافی چون کاهش مصرف انرژی و هزینه کمتر نسبت به ADSL طراحی شده است.

وبرای مصارف پیشرفته مورد استفاده قرار می گیرد.

فناوری ADSL

تکنولوژی ADSL یکی از انواع تکنولوژِی های DSL محسوب می شود که از محبوب ترین روشهای دسترسی به اینترنت برای کاربران خانگی می باشد که در حال رشد روز افزون است . این فناوری جدیدتر و  کم هزینه تر از ISDN است . در این تکنولوژِی برای انتقال دادها ، نیاز به سیم کشی و کابل خاصی وجود ندارد بلکه از طریق همان خطوط تلفن های معمولی و سیم های مسی معمولی قابل استفاده است .

در سرویس ADSL ،هم کاربر و هم ISP  باید از مودم ADSL استفاده کنند. این مودمها با مودم های معمولی خطوط Dial-up فرق می کنند .مودم های معمولی پس از دریافت سیگنال دیجیتال از کامپیوتر ، آنرا به سیگنال آنالوگ تبدیل می کنند و از طریق خطوط تلفن انتقال می دهند و در آنسوی خطوط مودم دریافت کننده (سرویس دهنده ) آنرا دریافت می کند و به سیگنال دیجیتال تبدیل می کند و به سرویس گیرنده ارسال می کند . در صورتی که مودم های ADSL تمام داده ها را به صورت دیجیتال ردو بدل می کنند.

در این روش به کاربران این امکان را می دهد که هم از اینترنت استفاده کنند و هم از تلفن . به این معنی که ADSL خط تلفن را به سه قسمت تقسیم می کند .

1-     کانال دریافت دادههای اینترنتی

2-     کانال ارسال داده های اینترنتی

3-     کانال گفتگو ی تلفنی

خطوط ADSL ،پهنای باند متفاوتی را برای ارسال و دریافت داده ها دارند مثال قادر است داده ها را با سرعت 5/1 مگابیت بر ثانیه دریافت و با سرعت 640 کیلوبیت در ثانیه ارسال کند.این خطوط در سرعت های متفاوت بین 512 کیلوبیت در ثانیه تا 6مگابیت در ثانیه موجود هستند.

فاصله ی مودم ADSL شما از مودم ADSL مرکز مخابرات یا ISP ،تعیین کننده ی نوع سرویس و سرعت در خواستی شما می باشد . هر چقدر این فاصله بیشتر باشد سرعت ارسال و در یافت کمتر خواهد بود.

در بهترین شرایط حد اکثر سرعت دریافت 8 مگابیت در ثانیه و سرعت ارسال 1 مگابیت در ثانیه خواهد بود.

هزینه ای که پرداخت می کنید به ازای هزینه ی ثابت خط ADSL و به شکل ماهانه و با توجه به پهنای باند دریافتی می باشد.

مثلا برای نمونه :   اشتراک 1 ماهه ADSL با پهنای باند 128 کیلوبیت بر ثانیه 80 هزار تومان است.(البته یک هزینه برای اولین بار بابت نصب مودم و نرم افزار برای شما توسط شرکت ISP  گرفته می شود که در حدود 60هزار تومان است)

انواع کابلهای اتصال به اینترنت

-کابل زوج به هم تابیده(Twisted pair)

-کابل کواکسیال

- فیبر نوری  

- اتصال بی سیم