عدالت

اعداد گنگ (Irrational numbers

اعداد گنگ (Irrational numbers)

یونانیان به اعداد و روابط آنها با پدیدههای جهان طبیعت اعتقاد بسیاری داشتهاند، تا آنجا که فیثاغورث و طرفدارانش ادعا میکردند که اعداد سازنده جهان هستند و هر چیزی با عدد قابل بیان است. یکی از دلایل فروپاشی مکتب فیثاغورثیان این بود که هنگتمی که میخواستند معروفترین قضیه خود را(قضی? فیثاغورث) بیان کنند با این پرسش مواجه میشدند که اگر طول هر یک از ضلعهای مجاور زاوی? قائمه برابر واحد باشد، طول وتر چه عددی میشود؟ و فیثاغورثیان که ادعا میکردند اعداد سازنده جهان طبیعت هستند، حال نمیتوانستند آن عدد را بیان کنند.

تعریف: m عددی گنگ(اصم) است وقتی که هیچ کسری به صورت که a,b?? وجود نداشته باشد که برابر m شود.

نشان میدهیم که عددی گنگ است.

اثبات به برهان خلف: فرض میکنیم عددی گویا است، پس اعدادی مانند a و b وجود دارند بطوریکه و .

طرفین تساوی را به توان 2 میرسانیم پس و بنابراین a²=2b² یعنی a²عددی زوج است و چون توان دوم هر عدد فردی، فرد است، پس a زوج است و میتوان فرض کرد a=2k و بنابراین 4k²=2b² که نتیجه میدهد b²=2k² ، یعنی b² و در نتیجه b زوج است. پس a و b اعدادی زوج شدند و دارای حداقل یک مقسوم علیه مشترک (یعنی 2 ) هستند که با فرض اولیه که (a,b)=1 در تناقض است. پس فرض خلف باطل و حکم ثابت است، یعنی عددی گنگ است.

نشان میدهیم که اگر a=p+1 که در آن p یک عدد گنگ است آنگاه عدد a نیز گنگ است.

اثبات به برهان خلف: فرض کنیم a گنگ نیست، پس گویاست.

تساوی یگ عدد گویا و یگ عدد گنگ ناممکن است → a-1=p → چون اعداد گویا نسبت به تفریق بستهاند پس a-1 گویاست→ a-1=p → a=1+p

و این یک تناقض است، پس فرض خلف باطل و حکم ثابت است.

رسمپذیر بودن اعداد گنگ:

عدد a را رسمپذیر گویند هرگاه بتوان با استفاده از خطکش و پرگار پارهخطی به طول a رسم کرد. حال آیا رسم پذیر است.

میدانیم که از هر نقطه خارج یک خط مفروض میتوان خطی عمود بر آن رسم کرد. اگر محل تلاقی این دو خط را در مبداء در نظر میگیریم، به این محور رسمپذیر گوییم. در این محور داریم:

1)(a.0) و یا (0,a) را رسمپذیر گوییم هرگاه a رسمپذیر باشد.

2) (a,b) را رسمپذیر گوییم هرگاه a,b رسمپذیر باشند.

3) هر شکلی را که روی این محور بتوان رسم کرد؛ اعم از پارهخط، دایره و ... یک شکل رسمپذیر گوییم.

حال میتوانیم نشان دهیم که رسمپذیر است. چون اگر (0,1) و (1,0) را روی محور به هم وصل کنیم بنا بر قضی? فیثاغورث پارهخطی به طول داریم.

*(تنها عددی که ممکن است رسمپذیر نباشد عدد گنگ است.) تعیین اینکه عدد گنگی رسمپذیر است یا خیر به معلومات و تکنیکهای ویژهای نیاز دارد که در مقاطع بالاتر مانند جبر 2 ارائه میشود.

برای ساخت یک عدد گنگ کافیست بسط اعشاری این عدد، هیچ دوره تناوب یا دوره تکراری نداشته باشد. به این ترتیب میتوان بینهایت عدد گنگ ساخت.

در ریاضیات این گزاره که "هر عددی که گویا نباشد `گنگ است´ صخیخ نیست. اعدادی نیز وجود دارند که نه گویا هستند و نه گنگ. مانند " اعداد بینهایت کوچک". چند مثال از اعداد گنگ: ,  , e , π , g و ... .

بسط دهی یک عدد گنگ نشان میدهد که دارای ویژگیهایی میباشند:

1)بیپایان هستند.

2)تکرار ناپذیر هستند، یعنی رقمهایشان الگویی غیر تکراری را نشان میدهند.

چند اصل در مورد اعداد گنگ:

1)بین دو عدد گنگ، حداقل یک عدد گویا وجود دارد.

2)بین دو عدد گویا، حداقل یک عدد گنگ وجود دارد.

3)بین دو عدد گنگ، حداقل یک عدد گنگ وجود دارد.

قضی? هورویتز (Hurwitz theorem) :

هر عددی دارای تقریبهای "گویای" بینهایتی به شکل است که در آن تقریب  دارای خطایی کمتر از است.

طبقه بندی اعداد گنگ: اعداد گنگ را با توجه به چگونگی سختی محاسبهاشان از طریق "تقریب" با اعداد گویا طبقهبندی کردهاند. به عبارت دیگر یک عدد گنگ از عدد گنگ دیگر، گنگتر است. به عنوان مثال عدد  دارای تقریب بهتری نسبت به عدد است، پس گنگتر از π است.

گنگترین عدد گنگ عددی است که قبلا در هندسه شناخته شده است و به عدد گنگ طلائی g (Golden mean) مشهور است.

عدد g جواب معادله x²-x+1=0 است. عدد گنگ طلائی عبارت است از " قطر یک پنج ضلعی با اضلاع برابر یک". گنگی بسیار بالای این عدد باعث کاربردش در هند است که هنوز علت آن مشخص نیست. این عدد نقش مهمی در مباحث "زیباشناسی ریاضی" دارد.

عدد π: عدد π را نسبت به محیط دایره به قطر آن تعریف میکنند. در سال 1761 لامبرت (Lambert) ریاضیدان سوئدی ثابت کرد که عدد π گنگ است. همچنین لایدمن (Lindeman) ثابت کرد که عدد π یک عدد جبری نیست یعنی نمیتواند ریشه یک معادله جبری باشد که ضرایب آن گویا هستند.

اولین بار به طور رسمی ارشمیدس روشی را برای محاسب? تقریبی عدد π بیان کرد:

این کشف که عدد π یک عدد گنگ است به سالها تلاش ریاضیدانان برای تربیع دایره پایان داد.

عدد e: اویلر ثابت کرد e عددی گنگ است و دارای" کسرهای مسلسل" نامحدود ساده است. ژوزف لیدویل ثابت کرد e جواب "معادله درجه دوم با ضرایب صحیح" نیست. همچنین چارلز هرمیت (Charles Hermite) ثابت کرد عدد گنگ e، عددی غیر جبری است.

اجتماع اعداد گویا وگنگ، اعداد حقیقی است. مجموعه اعداد گنگ مجموعهای ناشمارا است. جورج کانتور (George Cantor) ریاضیدان آلمانی نشان داده است درحالی که بینهایت عدد گنگ و گویا وجود دارند؛ تعداد اعداد گنگ از اعداد گویا بیشتر است.

تابع درخت کریسمس: تابع f را بر با ضابط? در نظر میگیریم.

fتابعی است که مجموعه نقطههای ناپیوستگی آن اعداد گویای بازه و نقاط پیوستگی آن اعداد گنگ بازه هستند. نامگذاری این تابع به خاطر شباهت شکل این تابع با درخت کریسمس است.

اعداد گنگ و رشد گیاهان: ردیابی شاخکهای میو? کاج نشان میدهد، آنها یکی یکی از قسمت پایینی اضافه میشوند. زاوی? بین یک شاخک با دیگری، همیشه یکسان است! این فرض معقول است که معمولا موثرترین فشردگی زمانی اتفاق بیفتد که این زاویه تا آنجا که ممکن است عددی گنگ باشد. به همین خاطر است که در طبیعت زاویههای گنگ فراوان دیده میشود.

[ جمعه 90/7/15 ] [ 11:21 صبح ] [ علی امامی راد ]

نظرات ( ) |

آیا میتوان با سرعتی بیشتر از نور سفر کرد؟

آیا میتوان با سرعتی بیشتر از نور سفر کرد؟

اگر آلبرت اینشتین (Albert Einstein) امروز زنده بود جواب میداد: " خیر"

بر طبق تئوری نسبیت خاص اینشتین هیچ چیزی نمیتواند از سرعت نور تجاوز کند. این سرعت یک ثابت بنیادی طبیعت است و برای تمامی ناظر ها در هر کجا یکسان میباشد. در این تئوری بیان میشود که جرم اشیاء با افزایش سرعتشان بیشتر میشود و سرعت بیشتر انرژی بیشتر را میطلبد. در سرعت نور طبق محاسبه اینشتین جرم به بینهایت میرسد و انرژی نیز به همین ترتیب. رفتن به بینهایت امکان پذیر نیست.

به گفته پروفسور دونالد اشنایدر (Donald Schneider) استاد نجوم و اختر فیزیک ایالت پن (Penn State) ، پس از یکصد سال آزمایش، آنچه اینشتین نوشته هنوز تایید میشود. هیچ آزمایشی نیست که در تضاد با نسبیت باشد. ذرات زیراتمی تا بالای 99 درصد سرعت نور شتاب میگیرند اما نه بیشتر از آن و نه برابر با آن.

از نظر تئوری، با فراتر رفتن از سرعت نور اتفاقات عجیبی رخ میدهد. مثلا سفر در زمان. و به هم خوردن رابطه علت و معلول. به عنوان نمونه زدن یک هدف با تفنگی که گلوله هایش سرعت بیشتر از نور دارند. یک ناظر میبیند گلوله به هدف خورده قبل از اینکه شلیک اتفاق بیفتد. از آنجا که یکی از اصول نسبیت اینست که قوانین فیزیک برای همه ناظر ها یکسانند به تناقض خواهیم رسید .

چیز عجیب دیگری هم هست: تاکیون ها (tachyons) . در 1967 ژرالد فاینبرگ (Gerald Feinberg) فیزیکدان دانشگاه کولومبیا پیشنهاد این ذره های سریع تر از سرعت نور را نمود. آنها در دنیای آیینه ای بالای سد سرعت نور، انرژی بینهایت بدست میآورند که سرعت نور را کاهش دهند.

کرم چاله ها هم مفهوم عجیب دیگری هستند. میانبر هایی مابین فضا-زمان که سفر نقطه به نقطه با سرعت بیشتر از نور را ممکن میسازند.

warp driveها نیز یک نوع حباب هستند که در فضایی که نسبیت از کار میافتد ظاهر میشوند.

اما جایی وجود دارد که میتوان از سرعت نور بیشتر رفت: تنها زمانی است که نور از درون آب عبور میکند. در این محیط سرعت نور به سه چهارم سرعت آن در خلا کاهش می یابد. در یک راکتور هسته ای ذرات باردار از میله های رادیو اکتیو با سرعتی بیشتر از این به داخل آب پرتاب میشوند. آن ذرات بادرار هستند و به همین دلیل تابشی به نام تابش چرنکوف (Cherenkov radiation) ساطع میکنند و به هر ماده که آنها برخورد میکنند آنرا به رادیو اکتیو تبدیل میکنند و موجب میشوند آب یک درخشش آبی رنگ بگیرد.

هنگامی که به آب درون یک راکتور نگاه میکنید، درخشش آبی رنگی که میبینید تابشی است که از ذرات بارداری ساطع میشود که بیشتر از سرعت نور در آب حرکت میکنند.

[ جمعه 90/7/15 ] [ 11:18 صبح ] [ علی امامی راد ]

نظرات ( ) |

سرعتی بالا تر از نور

سرعتی بالاتر از سرعت نور

نگاه اجمالی

آیا واقعا ممکن است که سرعت های بالاتر از سرعت نور وجود داشته باشد؟
بر اساس نظریه نسبیت هیچ فرآیند فیزیکی نمی تواند در سرعت های بالاتر از سرعت نور در خلا انجام گیرد. بدون تردید ، قابل قبول نبودن این سرعت ها یکی از عجیب ترین فرضیات فیزیک جدید است.

ابر نور

در کنار دنیایی با سرعت های کمتر از سرعت نور (جهان تاردیون ، مشتق از کلمه لاتین تاردوس به معنای آهسته) دنیای دیگری وجود دارد که سرعت نور در آن از سرعت های دیگر کمتر است، نه بیشتر (جهان تاکیون مشتق از لغت یونانی تاخیس به معنی سریع می باشد). دنیای دوم کشف نشده است ، زیرا هیچ نقطه مشترکی با دنیای اول ندارد.

در سالهای اخیر ، تعدادی مقاله تحقیقاتی منتشر شده که نویسندگان آنها احتمال وجود ذرات «ابر نور» را که تا کنون نامیده اند، مورد بررسی قرار داده اند.
واقعیت عجیبی که در مورد فرضیه ابر نور وجود دارد، آنست که این فرضیه ، نظریه نسبیت خاص را نقض نمی کند ، بلکه آن را با دنیایی که در آن سوی محدوده سرعت نور قرار دارد سازگارتر و هماهنگ تر می سازد.

اگر تاکیون‌ها وجود داشتند؟

عقاید متفاوتی در این مورد وجود دارد. اگر تاکیون ها واقعا وجود داشته باشند، چه می شود؟ در این صورت آنها نوع سوم ذراتی می باشند که برای ما شناخته شده اند. اولین نوع شامل ذراتی است که هیچگاه به سرعت نور نمی رسند. (یعنی تقریبا تمام ذرات بنیادی شناخته شده) ، نوع دوم فوتون‌ها (کوانتاهای تابش الکترومغناطیسی) و احتمالا نوترینوها می باشند که هر دو آنها با سرعت نور منتشر می شوند. تاکیون ها همواره دارای سرعتی می باشند که از سرعت نور بیشتر است.

دنیای تاکیون ها و دنیای ما

دنیای تاکیون ها هیچ نقطه مشترکی با دنیای ما که در آن سرعت ها کمتر از سرعت نور است ندارد. سه نوع ذره‌ای که هم اکنون ذکر آنها به میان آمد، دارای یک خاصیت مشترک می‌باشند. ذرات یک گروه تحت هیچ شرایطی نمی توانند به ذرات گروه دیگر تبدیل شوند. از سوی دیگر ، فقط بر اساس دانش جدید می توانیم چنین اظهار نظری را به عمل آوریم. اگر این مسئله را از دیدگاه اطلاعات علمی کامل‌تری که هنوز ناشناخته است مورد بررسی قرار دهیم، ممکن است که کاملا تغییر نماید. در آن صورت می توانیم فرض کنیم که دنیای تاکیون ها با دنیای ما برخورد پیدا می کند و این بدان معنی است که فرآیندهایی در طبیعت وجود دارند که در جهات نامشخص پیش می روند.

اصل علیت که بر اساس آن علت همیشه مقدم بر معلول است یک اصل اساسی فیزیکی است. به بیان دیگر ، هیچ رویدادی نمی تواند گذشته را تحت تاثیر قرار دهد و موجب تغییر آن چیزی گردد که اتفاق افتاده است، ولی در دنیای ذراتی که با سرعت نور و یا بیشتر از آن حرکت می کنند ، این اصل ممکن است تغییر نماید و علت و معلول با توجه به چارچوب مرجع جای خود را عوض کنند.

در فرآیندهایی که پیام ها با سرعت بیشتر از سرعت نور حرکت می نمایند، تسلسل وقایع (وقایعی که پیش از وقایع دیگر رخ می دهند) به انتخاب دستگاه مختصات بستگی پیدا می کند، در عین حال ، جهت جریان اطلاعات یعنی اساس بستگی علت و معلول تغییر نمی نماید. این مسئله موجب نقص علیت می گردد.

بازگشت به گذشته

گمان می‌رود چنین جریانی بتواند برای ایجاد ارتباط تلفنی با گذشته کمک کند یا ممکن است شخصی خود را به ساعت 11 صبح روز قبل انتقال دهد … . چنین چیزی مادامی که دنیای سرعتهای کوچک‌تر از سرعت نور با دنیای سرعتهای بزرگ‌تر از سرعت نور برخورد پیدا کند، تناقض می‌باشد. اگر فقط محدوده سرعت‌های بالاتر از سرعت نور را مورد توجه قرار دهیم، چین تناقضاتی به‌وجود نمی‌آید. تاکنون هیچ یک از اطلاعات تجربی به دست آمده وجود تاکیون‌ها را به اثبات نرسانیده‌اند.

دنیای ریز ذره‌ها

پیشرف جهان کوچک عقاید و تصورات خارق‌العاده‌ای پدید می‌آورد که نظریه‌های دانش عادی را نقض می‌کند و آشکارا نشان می‌دهد. چنین عقیده‌ای که معلومات امروزی علمی مفاهیم مطلق و غیر قابل تغییری هستند، پوچ می‌باشد. به نظر نمی‌آید که هیچگاه پیشرفت فیزیک و اختر فیزیک به انتها برسد.

فرضیه ذرات بنیادی که همواره وقایع عجیب‌تری را آشکار می‌سازد. دائما با مفاهیم پیچیده ریاضی و سایر مفاهیم پیچیده به‌ وجود می‌آید که با دنیایی که ما را احاطه کرده هیچ گونه مشابهتی ندراد. باید گفت که این فرضیه روز به روز بیشتر با فرضیه کیهانی آمیخته می‌شود. به عبارت دیگر قوانین طبیعی حاکم بود و نقطه نهایی و متضاد ابعاد جهانی یعنی دنیای ریز ذره‌ها و دنیای وقایع کیهانی هیچگاه با یکدیگر متناقض نیستند.

بیان ریز ذره‌ها بوسیله پدیده گرانشی

با نفوذ بیشتر در دنیای ریز ذره‌ها ، اثرات گرانشی بطور قابل توجهی کمتر می‌شوند. ولی این مساله تا نقطه معینی صادق است و نقش آنها بطور مشخصی افزایش می‌یابد. و آنها مانند وضعیتی که در جهان بزرگ وجود دارد به صورت پدیده‌های فیزیکی غالب در می‌آیند. در دنیای ریز ذره‌ها که وجه مشخصه آن فواصل کوچک است، مقادیر انرژی و در نتیجه جرم به اندازه‌ای افزایش می‌یابد که از این نظر دنیای ریز ذره‌ها مشابه پدیده‌های دنیای بزرگ و فوق‌العاده بزرگ می‌گردد و دو جهان مانند گذشته یکی می‌شوند و به همین دلیل آنها برخی از قوانین طبیعت مشترک هستند.

سیاهچاله‌ها که نشان‌دهنده چگالی فوق‌العاده زیاد ماده هستند، ناحیه دیگری می‌باشند که در آن وقایع جهانی و میکروسکوپیک باهم یکی می‌شوند. در اینجا پدیده گرانشی در هر دو حالت عظیم است که در حالت اول بصورت هندسه تغییر یافته فضا و در حالت دوم به صورت اثرات مکانیک کوانتومی بیان می‌شود.

[ جمعه 90/7/15 ] [ 11:16 صبح ] [ علی امامی راد ]

نظرات ( ) |

زیر ساخت اینترنت

اینترنت از مجموعه ای شبکه کامپیوتری ( بزرگ ، کوچک ) تشکیل شده است . شبکه های فوق با روش های متفاوتی به یکدیگر متصل و موجودیت واحدی با نام "اینترنت " را بوجود آورده اند. نام در نظر گرفته شده برای شبکه فوق از ترکیب واژه های " Interconnected" و " Network" انتخاب شده است . ( شبکه های بهم مرتبط ).
اینترنت فعالیت اولیه خود را از سال 1969 و با چهار دستگاه کامپیوتر میزبان (host) آغاز و پس از رشد باورنکردنی خود ، تعداد کامپیوترهای میزبان در شبکه به بیش از ده ها میلیون دستگاه رسیده است . اینترنت به هیچ سازمان و یا موسسه خاصی در جهان تعلق ندارد. عدم تعلق اینترنت به یک سازمان ویا موسسه به منزله عدم وجود سازمانها و انجمن های خاصی برای استانداردسازی نیست .یکی از این انجمن ها، "انجمن اینترنت " است که در سال 1992 با هدف تبین سیاست ها و پروتکل های مورد نظر جهت اتصال به شبکه تاسیس شده است.

< classid="clsid:D27CDB6E-AE6D-11cf-96B8-444553540000" width="433" height="275" codebase="http://download.macromedia.com/pub/shockwave/cabs/flash/swflash.cab#version=6,0,29,0">

سلسله مراتب شبکه های کامپیوتری
هر کامپیوتری که به شبکه اینترنت متصل می گردد ، بخشی از شبکه تلقی می گردد. مثلا" می توان با استفاده از تلفن ( منزل ) به یک مرکز ارائه دهنده خدمات اینترنت (ISP) متصل و از اینترنت استفاده کرد. در چنین حالتی کامپیوتر مورد نظر بعنوان بخشی از شبکه بزرگ اینترنت محسوب خواهد شد. .برخی از کاربران در ادارات خود و با استفاده از بستر ایجاد شده ، به اینترنت متصل می گردند. در مدل فوق ، کاربران در ابتدا از شبکه محلی نصب شده در سازمان استفاده می نمایند. شبکه فوق با استفاده از خطوط مخابراتی خاص و یا سایر امکانات مربوطه به یک مرکز ارائه دهنده خدمات اینترنت متصل شده است . مرکز ارائه دهنده خدمات اینترنت نیز ممکن است به یک شبکه بزرگتر متصل شده باشد. اینترنت ، شبکه ای است که از شبکه های بیشماری تشکیل شده است ( شبکه ای از سایر شبکه ها )

اکثر شرکت های مخابراتی بزرگ دارای ستون فقرات اختصاصی برای ارتباط ناحیه های متفاوت می باشند. در هر ناحیه ، شرکت مخابراتی دارای یک " نقطه حضور " (POP : Point of Presence) است . POP ، مکانی است که کاربران محلی با استفاده از آن به شبکه شرکت مخابراتی متصل می گردند. ( به منظور ارتباط با شبکه از خطوط تلفن معمولی و یا خطوط اختصاصی استفاده می گردد).در مدل فوق ، چندین شبکه سطح بالا وجود داشته که توسط " نقاط دستیابی شبکه " (NAP :Network Access Points) به یکدیگر مرتبط می گردند.
فرض کنید ، شرکت A یک مرکزارائه دهنده خدمات اینترنت بزرگ باشد . در هر شهرستان اصلی ، شرکت A دارای یک POP است . هر یک از POP ها دارای امکانات گسترده ای به منظور تماس کاربران محلی می باشند .شرکت A به منظور اتصال POP ها بیکدیگر و شرکت، از خطوط اختصاصی فیبر نوری استفاده می نماید. .فرض کنید شرکت B ، یک مرکز ارائه دهنده خدمات اینترنت همکار باشد.شرکت B ، ساختمانهای بزرگی را در شهرهای اصلی ایجاد و ماشین های سرویس دهنده اینترنت را در آنها مستقر نموده است . شرکت B از خطوط اختصاصی فیبر نوری برای ارتباط ساختمانهای استفاده می نماید. در مدل فوق ، تمام مشترکین شرکت A قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر خواهند بود. وضعیت مشترکین شرکت B نیز مشابه مشترکین شرکت A است . آنها نیز قادر به برقراری ارتباط با یکدیگر خواهند بود. در چنین حالتی امکان برقراری ارتباط بین مشترکین شرکت A و مشترکین شرکت B وجود ندارد. بدین منظور شرکت های A و B تصمیم می گیرند از طریق NAP در شهرهای متفاوت بیکدیگر متصل گردند. ترافیک موجود بین دو شرکت از طریق شبکه های داخلی و NAP انجام خواهد شد.
در اینترنت ، هزاران مرکز ارائه دهنده سرویس اینترنت بزرگ از طریق NAP در شهرهای متفاوت بیکدیگر متصل می گردند. در نقاط فوق (NAP) روزانه میلیاردها بایت اطلاعات جابجا می گردد. اینترنت ، مجموعه ای از شبکه های بسیار بزرگ بوده که تمام آنها از طریق NAP بیکدیگر مرتبط می گردند. در چنین حالتی هر کامپیوتر موجود در اینترنت قادر به ارتباط با سایر کامپیوترهای موجود در شبکه خواهد بود.
تمام شبکه های کامپیوتری از طریق NAP ، ستون فقرات ایجاد شده و روتر قادر به ارتباط بایکدیگر خواهند بود. پیام ارسالی توسط یک کاربر اینترنت از چندین شبکه متفاوت عبور تا به کامپیوتر مورد نظر برسد. فرآیند فوق در کمتر از یک ثانیه انجام خواهد شد.
روتر، مسیریک بسته اطلاعاتی ارسالی توسط یک کامپیوتر برای کامپیوتر دیگر را تعیین می کند. روترها کامپیوترهای خاصی می باشند که پیام های ارسال شده توسط کاربران اینترنت با وجود هزاران مسیر موجود را مسیریابی و در اختیار دریافت کنندگان مربوطه قرار خواهد داد. روتر دو کار اساسی را در شبکه انجام می دهد :

ایجاد اطمینان در رابطه با عدم ارسال اطلاعات به مکانهائی که به آنها نیاز نمی باشد.
اطمینان از ارسال صجیح اطلاعات به مقصد مورد نظر

روترها به منظور انجام عملیات فوق ، می بایست دو شبکه مجزا را بیکدیگر متصل نمایند. روتر باعث ارسال اطلاعات یک شبکه به شبکه دیگر ، حفاظت شبکه ها از یکدیگر و پیشگیری از ترافیک می گردد. با توجه به اینکه اینترنت از هزاران شبکه کوچکتر تشکیل شده است ، استفاده از روتر یک ضرورت است .
در سال 1987 موسسه NSF ، اولین شبکه با ستون فقرات پر سرعت را ایجاد کرد. شبکه فوق NSFNET نامیده شد. در این شبکه از یک خط اختصاصی T1 استفاده و 170 شبکه کوچکتر بیکدیگر متصل می گردیدند. سرعت شبکه فوق 1.544 مگابیت در ثانیه بود. در ادامه شرکت های IBM ، MCI و Merit ، شبکه فوق را توسعه و ستون فقرات آن را به T3 تبدیل کردند( 45 مگابیت در ثانیه ) . برای ستون فقرات شبکه از خطوط فیبرنوری (fiber optic trunk) استفاده گردید.هر trunk از چندین کابل فیبرر نوری تشکیل می گردد( به منظور افزایش ظرفیت) .

پروتکل اینترنت
هر ماشین موجود در اینترنت دارای یک شماره شناسائی منحصر بفرد است. این شماره شناسائی ، آدرس IP)Internet Protocol) نامیده می گردد. پروتکل فوق مشابه یک زبان ارتباطی مشترک برای گفتگوی کامپیوترهای موجود در اینترنت است . پروتکل ، به مجموعه قوانینی اطلاق می گردد که با استناد به آن گفتگو و تبادل اطلاعاتی بین دو کامپیوتر میسر خواهد شد. IP دارای فرمتی بصورت :211.27.65.138 است . بخاطر سپردن آدرس های IP به منظور دستیابی به کامپیوتر مورد نطر، مشکل است . بدین منظور هر کامپیوتر دارای نام انحصاری خود شده و از طریق سیستمی دیگر ، آدرس IP به نام درنظر گرفته شده برای کامپیوتر ، نسبت داده می شود.
در آغاز شکل گیری اینترنت ، تعداد کامپیوترهای موجود در شبکه بسیار کم بود و هر کاربر که قصد استفاده از شبکه را داشت ، پس از اتصال به شبکه از آدرس IP کامپیوتر مورد نظر برای برقراری ارتباط استفاده می کرد. روش فوق مادامیکه تعداد کامپیوترهای میزبان کم بودند، مفید واقع گردید ولی همزمان با افزایش تعداد کامپیوترهای میزبان در شبکه اینترنت ، کارآئی روش فوق بشدت افت و غیرقابل استفاده گردید. به منظور حل مشکل فوق از یک فایل ساده متنی که توسط " مرکز اطلاعات شبکه " (NIC) پشتیبانی می گردید ، استفاده گردید.بموازات رشد اینترنت و ورود کامپیوترهای میزبان بیشتر در شبکه ، حجم فایل فوق افزایش و بدلیل سایر مسائل جانبی ، عملا" استفاده از روش فوق برای برطرف مشکل " تبدیل نام به آدرس " فاقد کارآئی لازم بود. درسال 1983 ، سیستم DNS(Domain Name System) ارائه گردید. سیستم فوق مسئول تطبیق نام به آدرس، بصورت اتوماتیک است . بدین ترتیب کاربران اینترنت به منظور اتصال به یک کامپیوتر میزبان ، صرفا" می تواتند نام آن را مشخص کرده و با استفاده از DNS ، آدرس IP مربوطه آن مشخص تا زمینه برقراری ارتباط فراهم گردد.

منظور از " نام" چیست ؟
در زمان استفاده از وب و یا ارسال یک E-Mail از یک "نام حوزه" استفاده می گردد. مثلا" URL)Uniform Resource Locator) مربوط به http://www.oursite.com شامل " نام حوزه " oursite.com است . در زمان استفاده از "نام حوزه " ، می بایست از سرویس دهندگان DNS به منظور ترجمه نام به آدرس استفاده شود. سرویس دهندگان DNS درخواست هائی را از برنامه ها و یا سایر سرویس دهندگان DNS به منظور تبدیل نام به آدرس دریافت می نمایند. سرویس دهنده DNS در زمان دریافت یک درخواست ، بر اساس یکی از روش های زیر با آن برخورد خواهد کرد :

قادر به پاسخ دادن به درخواست است. IP مورد نظر برای نام درخواست شده را می داند .
قادر به ارتباط با یک سرویس دهنده DNS دیگر به منظور یافتن آدرس IP نام درخواست شده است.( عملیات فوق ممکن است تکرارگردد)
اعلام " عدم آگاهی از آدرس IP درخواست شده " و مشخص کردن آدرس IP یک سرویس دهنده DNS دیگر که آگاهی بیشتری دارد.
ارائه یک پیام خطاء در رابطه با عدم یافتن آدرس برای نام درخواست شده

فرض نمائید ، آدرس http://www.oursite.com در برنامه مرورگر ( IE) تایپ شده باشد. مرورگر با یک سرویس دهنده DNS به منظور دریافت آدرس IP ارتباط برقرار می نماید. سرویس دهنده DNS عملیات جستجو برای یافتن آدرس IP را از یکی از سرویس دهندگان DNS سطح ریشه ، آغاز می نماید. سرویس دهندگان ریشه، از آدرس های IP تمام سرویس دهندگان DNS که شامل بالاترین سطح نامگذاری حوزه ها ( COM ، NET ،ORG و ...) آگاهی دارند. سرویس دهنده DNS ، درخواست آدرس http://www.oursite.com را نموده و سرویس دهنده ریشه اعلام می نماید که " من آدرس فوق را نمی دانم ولی آدرس IP مربوط به سرویس دهنده COM این است ". در ادامه سرویس دهنده DNS شما با سرویس دهنده DNS مربوط به حوزه COM ارتباط و درخواست آدرس IP سایت مورد نظر را می نماید .سرویس دهنده فوق آدرس های IP مربوط به سرویس دهنده ای که قادر به در اختیار گذاشتن آدرس IP سایت مورد نظر است را در اختیار سرویس دهنده DNS شما قرار خواهد داد. در ادامه سرویس دهنده DNS با سرویس دهنده DNS مربوطه تماس و درخواست آدرس IP سایت مورد نطر را می نماید ، سرویس دهنده DNS آدرس IP سایت درخواست شده را در اختیار سرویس دهنده DNS شما قرار خواهد داد. با مشخص شده آدرس IP سایت مورد نظر ، امکان اتصال به سایت فراهم خواهد شد.
از نکات قابل توجه سیستم فوق ، وجود چندین سرویس دهنده هم سطح DNS است .بنابراین در صورتیکه یکی از آنها با اشکال مواجه گردد ، از سایر سرویس دهندگان به منظور ترجمه نام به آدرس استفاده می گردد. یکی دیگر از ویژگی های سیستم فوق ، امکان Cacheing است. زمانیکه یک سرویس دهنده DNS به یک درخواست پاسخ لازم را داد ، آدرس IP مربوطه ای را Cache خواهد کرد. در ادامه زمانیکه درخواستی برای یکی از حوزه های COM واصل گردد ، سرویس دهنده DNS از آدرس Cache شده استفاده خواهد کرد.
سرویس دهندگان DNS روزانه به میلیاردها درخواست پاسخ می دهند. سیستم فوق از یک بانک اطلاعاتی توزیع شده به منظور ارائه خدمات به متقاضیان استفاده می نماید.

سرویس دهندگان وب
امکانات و سرویس های موجود بر روی اینترنت از طریق سرویس دهندگان اینترنت انجام می گیرد. تمام ماشین های موجود در اینترنت سرویس دهنده و یا سرویس گیرنده می باشند. ماشین هائی که برای سایر ماشین ها ، خدماتی را ارائه می نمایند ، سرویس دهنده نامیده می شوند. ماشین هائی که از خدمات فوق استفاده می نمایند ، سرویس گیرنده می باشند. اینترنت شامل سرویس دهندگان متعددی نظیر سرویس دهنده وب ، سرویس دهنده پست الکترونیکی و ... به منظور پاسخگوئی به نیازهای متعدد کاربران اینترنت می باشد.
زمانیکه به یک وب سایت متصل و درخواست یک صفحه اطلاعات می شود ، کامپیوتر درخواست کننده بمنزله یک سرویس گیرنده تلقی می گردد. در این حالت درخواست شما ( بعنوان سرویس گیرنده ) در اختیار سرویس دهنده وب گذاشته می شود. سرویس دهنده صفحه درخواستی را پیدا و آن را برای متقاضی ارسال خواهد داشت . در مدل فوق کاربران و سرویس گیرندگان از یک مرورگر وب برای اعلام درخواست خود استفاده و سرویس دهندگان وب مسئول دریافت درخواست و ارسال اطلاعات مورد نظر برای سرویس گیرندگان می باشند.
یک سرویس دهنده دارای یک آدرس IP ایستا ( ثابت ) بوده که تغییر نخواهد کرد. کامپیوتری که با استفاده از آن به اینترنت متصل می گردید ، دارای یک IP متغیر بوده که توسط ISP مربوطه به شما اختصاص داده می شود. آدرسIP تخصیص یافته در طول مدت اتصال به اینترنت ( یک جلسه کاری ) ثابت بوده و تغییر نخواهد کرد. آدرس IP نسبت داده به شما در آینده و تماس مجدد با ISP ممکن است تغییر نماید. مراکز ISP برای هر یک از پورت های خود یک IP ایستا را نسبت می دهند. بدیهی است در آینده با توجه به پورت مورد نظر که در اختیار شما قرار داده می شود، ممکن است آدرس IP نسبت به قبل متفاوت باشد.
هر یک از سرویس دهندگان ، سرویس های خود را از طریق پورت های مشخصی انجام می دهند. مثلا" در صورتیکه بر روی یک ماشین ، سرویس دهندگان وب و FTP مستقر شده باشند ، سرویس دهنده وب معمولا" از پورت 80 و سرویس دهنده FTP از پورت 21 استفاده می نمایند. در چنین حالتی سرویس گیرندگان از خدمات یک سرویس خاص که دارای یک آدرس IP و یک شماره پورت منخصر بفرد است ، استفاده می نمایند. زمانیکه سرویس گیرنده ، از طریق یک پورت خاص به یک سرویس متصل می گردد ، به منظور استفاده از سرویس مورد نظر، از یک پروتکل خاص استفاده خواهد شد.. پروتکل ها اغلب بصورت متنی بوده و نحوه مکالمه بین سرویس گیرنده و سرویس دهنده را تبین می نمایند. سرویس گیرنده وب و سرویس دهنده وب از پروتکل HTTP)Hypertext Transfer Protocol) برای برقراری مکالمه اطلاعاتی بین خود، استفاده می نمایند.
شبکه ها ، روترها ، NAPs ، ISPs ، سرویس دهندگان DNS و سرویس دهندگان قدرتمند، همگی سهمی در شکل گیری و سرویس دهی بزرگترین شبکه موجود در سطح جهان ( اینترنت ) را برعهده دارند. عناصر فوق در زندگی مدرن امروزی جایگاهی ویژه دارند. بدون وجود آنها ، اینترنتی وجود نخواهد داشت و بدون وجود اینترنت ، زندگی امروز بشریت را تعریفی دیگر لازم است !

[ سه شنبه 90/7/5 ] [ 12:24 عصر ] [ علی امامی راد ]

نظرات ( ) |

چطور اینترنت کار میکند؟

چطور اینترنت کار می‌کند؟

فضای سایبر > مفاهیم سایبر - همشهری آنلاین- جواد نصرتی:
اینترنت پدیده‌ای است که زندگی بدون آن برای بسیاری از انسان‌ها، دیگر غیرقابل تحمل و حتی غیرممکن است.

همه ما بااینترنت سر و کار داریم. اما اینترنت چگونه کار می‌کند؟ چه اجزایی دارد و مهم‌تر این که به چه کسی تعلق دارد؟ به سروری که از طریق آن وارد دنیای مجازی وب می‌شویم؟ به ما که کاربران آن هستیم؟

در واقع هیچکدام. چون اینترنت نه به ما که به هیچ کس دیگری تعلق ندارد.

اینترنت مجموعه‌ای جهانی از شبکه‌های بزرگ و کوچک است که به هم پیوسته‌اند و نام اینترنت (شبکه‌های در هم تنیده) از همین مجموعه گرفته شده است.

اینترنت کارش را سال 1969 با چهار هسته یا سیستم کامپیوتری میزبان شروع کرد اما امروز میلیون‌ها مورد از آنها در سراسر جهان وجود دارند.

[ سه شنبه 90/7/5 ] [ 12:22 عصر ] [ علی امامی راد ]

نظرات ( ) |

< << 61 62 63 64 65 >> >

درباره وبلاگ