آیا تابه‌حال به این فکر کرده‌اید که پیام‌ها، فایل‌ها و اطلاعاتی که با دیگران به اشتراک می‌گذارید، چگونه ارسال می‌شوند؟ کامپیوترها از چه راه‌هایی با یکدیگر ارتباط برقرار می‌کنند و داده‌ها و اطلاعات را ارسال یا دریافت می‌کنند؟ در واقع همه چیز به روش های انتقال داده در شبکه مربوط می‌شود. در شبکه راه و روش‌هایی وجود دارند که امکان تبادل داده بین دستگاه‌ها و انسان‌ها را میسر می‌کند اما چه روش‌هایی؟

در این مقاله می‌خواهیم ابتدا شما را با مفهوم انتقال داده و انواع آن آشنا کرده و سپس روش‌های رایج انتقال داده از طریق لایه های شبکه را به شما معرفی کنیم. اگر دوست دارید از نحوه شبکه و چگونگی رفت و شد اطلاعات در شبکه سر در بیاورید، تا انتهای مقاله همراه ما باشید.

شبکه‌های مخابرات داده

 ۲۴۷ نفر  ۲۹ساعت

---

۱,۷۰۰,۰۰۰ تومان

خرید دوره

مفهوم انتقال داده چیست؟

انتقال داده، فرآیند جابه‌جایی اطلاعات بین دو دستگاه دیجیتال است. این انتقال از طریق جریان‌ها یا کانال‌های داده نقطه به نقطه انجام می‌شود. این کانال‌ها در گذشته معمولاً سیم‌های مسی بودند اما امروزه به احتمال زیاد بخشی از یک شبکه بی‌سیم هستند.

همان‌طور که می‌دانیم، روش‌های انتقال داده می‌توانند هم برای داده‌های آنالوگ و هم برای داده‌های دیجیتال( مخابرات دیجیتال) به کار روند اما در این راهنما، ما بر روی مدولاسیون دیجیتال تمرکز می‌کنیم. این تکنیک مدولاسیون بر رمزگذاری و رمزگشایی سیگنال‌های دیجیتال از طریق دو روش اصلی انتقال موازی و سریالی متمرکز است.

اثربخشی انتقال داده به طور قابل‌توجهی به دامنه و سرعت انتقال کانال حامل بستگی دارد. میزان داده‌ای که در یک دوره زمانی مشخص منتقل می‌شود، سرعت انتقال داده است. این سرعت تعیین می‌کند که آیا یک شبکه برای کارهایی که نیاز به برنامه‌های پیچیده و با حجم زیاد داده دارند، مناسب است یا خیر.

ازدحام شبکه، تأخیر، سلامت سرور و زیرساخت ناکافی می‌توانند سرعت انتقال داده را به سطح نامناسبی کاهش دهند و بر عملکرد کلی کسب‌وکار تأثیر بگذارند. این در حالی است که سرعت بالای انتقال داده برای پردازش کارهای پیچیده مانند پخش آنلاین و انتقال فایل‌های حجیم ضروری است.

انواع روش های انتقال داده در شبکه چیست؟

همان‌طور که گفتیم، انتقال داده بین دو یا چندین دستگاه اتفاق می‌افتد اما چگونه؟ در حالت کلی، انتقال داده به دو روش سیمی و بی‌سیم روی می‌دهد اما همین دو روش نیز انواع مختلفی از انتقال داده را ارائه می‌دهند که در اینجا به آن‌ها می‌پردازیم.

انتقال یک‌طرفه (Simplex)

این یک حالت ارتباطی است که در آن داده فقط می‌تواند در یک جهت جریان داشته باشد. در این حالت، فرستنده می‌تواند داده را ارسال کند اما نمی‌تواند آن را دریافت کند. به طور مشابه، گیرنده فقط می‌تواند داده را دریافت کند و آن را پس نفرستد. بنابراین، این حالت کمی شبیه یک خیابان یک‌طرفه است که جریان داده فقط می‌تواند در یک جهت حرکت کند.

شاید فکر کنید، اگر گیرنده بخواهد پیامی را پس بفرستد چه؟ دقیقاً به همین دلیل است که این حالت به اندازه سایر حالت‌ها محبوب نیست. با این حال، کاربردهایی در دنیای تجارت دارد، جایی که پاسخ متقابل ضروری نیست. برای مثال، ممکن است متوجه شده باشید که پخش رادیو و تلویزیون و همچنین ابزارهای ورودی رایانه مانند صفحه کلید و ماوس، اغلب از حالت Simplex استفاده می‌کنند. در این موارد، نیازی به ارتباط دوطرفه بین فرستنده و گیرنده نیست. اگر تلویزیون تماشا کنیم یا رادیو گوش دهیم، انتقال Simplex سیگنال‌ها را به دستگاه‌های ما ارسال می‌کند، بدون اینکه نیازی به پاسخ از فرستنده باشد.

انتقال نیمه دوطرفه (Half-Duplex)

نوع دیگری از روش های انتقال داده در شبکه، نیمه دوطرفه (Half-Duplex) است که به جریان داده در هر دو جهت اجازه می‌دهد اما تنها در یک جهت و در زمان‌های متفاوت. برخلاف حالت Simplex که فقط اجازه انتقال داده در یک جهت را می‌دهد، نیمه دوطرفه به هر ایستگاه اجازه می‌دهد تا داده را ارسال و دریافت کند. با این حال، هر ایستگاه فقط می‌تواند در یک زمان معین داده ارسال یا دریافت کند. به عبارت دیگر زمانی که یک دستگاه داده ارسال می‌کند، دیگری فقط می‌تواند آن را دریافت کند و بالعکس. این شبیه به یک بزرگراه دو بانده است که فقط یک جهت ترافیک می‌تواند به طور همزمان حرکت کند.

این حالت انتقال داده زمانی مفید است که دو طرف نیازی به برقراری ارتباط هم‌زمان با یکدیگر نداشته باشند. این حالت در تشخیص خطا مفید است، زمانی که مشکلی در دریافت یا ارسال صحیح داده توسط فرستنده یا گیرنده وجود داشته باشد. در چنین مواردی، ممکن است گیرنده نیاز به ارسال مجدد داده داشته باشد.

برای درک بهتر این مفهوم، دو نفری را در نظر بگیرید که برای برقراری ارتباط از واکی‌تاکی استفاده می‌کنند. آنها نمی‌توانند هم‌زمان صحبت کنند. بنابراین یک نفر باید قبل از اینکه نفر دیگر بتواند پاسخ دهد، صحبت خود را تمام کند. همین امر در مورد مرورگرهای وب نیز صدق می‌کند، جایی که کاربر برای وب‌سایتی درخواست می‌فرستد و سرور صفحه درخواست شده را به کاربر ارسال می‌کند. فرض کنید در طول فرآیند انتقال هر گونه خطایی رخ دهد – اگر این اتفاق بیفتد، مرورگر ممکن است نیاز به درخواست مجدد داده از سرور داشته باشد.

انتقال کاملاً دوطرفه (Full-Duplex)

در انتقال داده کاملاً دوطرفه، اطلاعات می‌تواند هم‌زمان در هر دو جهت جریان داشته باشد و امکان برقراری ارتباط دوطرفه را فراهم می‌کند. برخلاف نیمه دوطرفه که فقط به یک جهت جریان داده در یک زمان اجازه می‌دهد، روش کاملاً دوطرفه به هر دو ایستگاه اجازه می‌دهد تا هم‌زمان داده را ارسال و دریافت کنند.

شکل بالا نشان می‌دهد که ظرفیت کانال بین هر دو نقطه انتهایی چگونه به اشتراک گذاشته می‌شود و امکان برقراری ارتباط هم‌زمان را فراهم می‌کند. حالت کاملاً دو طرفه یک انتخاب ایده‌آل برای زمانی است که برقراری ارتباط دوطرفه ضروری است.

برای درک بهتر حالت کاملاً دوطرفه انتقال داده، یک تماس تلفنی بین دو نفر را تصور کنید که در آن هر دو طرف می‌توانند هم‌زمان با هم صحبت کنند و به یکدیگر گوش دهند. به طور مشابه، حالت کاملاً دوطرفه به دو ایستگاه اجازه می‌دهد تا به‌صورت بلادرنگ ارتباط برقرار کنند، به‌طوری‌که هر دو نقطه انتهایی می‌توانند هم‌زمان داده را ارسال و دریافت کنند.

آشنایی با صنعت تلکام

 ۲۲۸۴ نفر  ۷ساعت

---

۵۰۰,۰۰۰ تومان

خرید دوره

رایج‌ترین روش های انتقال داده در شبکه

در بالا به این موضوع اشاره کردیم که دو روش انتقال داده اصلی یعنی سیمی و بی‌سیم وجود دارد. انواعشان را نیز بیان کردیم. حالا می‌رسیم به اصل مطلب، یعنی رایج‌ترین روش های انتقال داده در شبکه. در این بخش پرکاربردترین روش‌ها را به شما معرفی می‌کنیم.

انتقال داده محلی

این روش شامل انتقال داده درون یک شبکه محلی یا بین دستگاه‌های متصل به یک شبکه است. انتقال داده محلی را می‌توان از طریق اتصالات سیمی مانند کابل‌های اترنت یا USB و یا به‌صورت بی‌سیم با استفاده از فناوری‌هایی مانند وای‌فای یا بلوتوث انجام داد.

در انتقال محلی، داده‌ها بین دستگاه‌های موجود در یک شبکه محلی یا از طریق رسانه ذخیره‌سازی فیزیکی جابه‌جا می‌شوند. این نوع انتقال به طور معمول برای به‌اشتراک‌گذاری فایل بین رایانه‌ها، لپ‌تاپ‌ها، دستگاه‌های تلفن همراه یا هر دستگاه دیگری که به همان شبکه متصل است، استفاده می‌شود. انتقال فایل‌های محلی به‌طورکلی سریع‌تر و قابل‌اعتمادتر از انتقال با اینترنت است، زیرا از پهنای باند بالاتر و تأخیر پایین‌تر شبکه محلی استفاده می‌کند. با این حال، آن‌ها به دستگاه‌های موجود در همان شبکه یا دستگاه‌هایی که از طریق رسانه ذخیره‌سازی به‌صورت فیزیکی متصل هستند، محدود می‌شوند.

انتقال شبکه‌ای

انتقال‌های شبکه‌ای شامل انتقال داده از طریق یک شبکه رایانه‌ای، به طور معمول اینترنت، است. این شامل آپلود یا دانلود فایل‌ها، ارسال ایمیل با پیوست، یا دسترسی به سرورهای راه دور می‌شود. پروتکل‌های رایج مورد استفاده برای انتقال شبکه‌ای شامل Hypertext Transfer Protocol (HTTP) برای مرور وب، Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) برای ایمیل و File Transfer Protocol (FTP) برای به‌اشتراک‌گذاری فایل است.

انتقال‌های شبکه‌ای شامل جابه‌جایی داده در یک شبکه رایانه‌ای، به طور معمول اینترنت، بین دستگاه‌های موجود در مکان‌های مختلف است. این نوع انتقال امکان برقراری ارتباط، به‌اشتراک‌گذاری فایل و تبادل داده بین دستگاه‌های متصل به شبکه را فراهم می‌کند.

انتقال‌های شبکه‌ای به پروتکل‌ها و روش‌های مختلفی برای تسهیل انتقال داده به‌صورت کارآمد و ایمن متکی هستند. انتقال‌های شبکه‌ای برای ارتباطات مدرن، همکاری و سناریوهای کاری از راه دور ضروری هستند. آن‌ها تبادل بدون دردسر اطلاعات، به‌اشتراک‌گذاری فایل و دسترسی به منابع را در سراسر دستگاه‌ها و مکان‌های مختلف امکان‌پذیر می‌کنند. امنیت داده‌ها، رمزگذاری و مکانیزم‌های احراز هویت نقش حیاتی در تضمین محرمانگی و یکپارچگی داده‌های منتقل شده از طریق شبکه ایفا می‌کنند.

فضای ابری

انتقال داده ابری یکی از رایج‌ترین روش های انتقال داده در شبکه بوده و به معنای انتقال داده به سرویس‌های ذخیره‌سازی ابری مانند Amazon S3، Google Cloud Storage یا Microsoft Azure است. این فرآیند شامل آپلود کردن داده از حافظه محلی به فضای ابری یا دانلود کردن داده از فضای ابری به حافظه محلی است. ارائه‌دهندگان فضای ابری روش‌های مختلفی مانند APIها، SDKها، ابزارهای خط فرمان و رابط‌های وب را برای تسهیل انتقال داده به و از پلتفرم‌های خود ارائه می‌دهند.

Coaxial

کابل کواکسیال (Coaxial)، که گاهی اوقات کابل کواکس (Coax) نیز نامیده می‌شود، یک کابل الکتریکی است که سیگنال‌های فرکانس رادیویی (RF) را از یک نقطه به نقطه دیگر منتقل می‌کند. این نوع کابل دارای یک هادی مرکزی مسی است که توسط لایه عایق و لایه شیلد فلزی احاطه شده است. کابل‌های کواکسیال برای انتقال داده‌های با سرعت بالا، مانند تلویزیون کابلی و اینترنت کابلی استفاده می‌شوند.

این فناوری از اوایل قرن بیستم وجود داشته است و ازآنجایی‌که دوام و سهولت نصب دارد، در گذشته برای اتصال تجهیزات آنتن ماهواره به خانه‌ها و مشاغل استفاده می‌شده است.

Twisted pair

کابل‌های زوج سیم به هم تابیده (Twisted Pair) نوعی از رسانه‌های انتقال هستند که برای انتقال هر دو سیگنال دیجیتال و آنالوگ قابل استفاده‌اند. این نوع کابل، یکی از محبوب‌ترین کابل‌های مورد استفاده در عصر حاضر به شمار می‌رود.

کابل زوج سیم به هم تابیده از دو رشته سیم مسی با روکش که به هم تابیده شده‌اند تشکیل شده است. این تابیدن برای کاهش تداخل الکترومغناطیسی (EMI) صورت می‌گیرد. این عمل پیچاندن همچنین به جداسازی سیم‌ها کمک می‌کند تا با یکدیگر تماس پیدا نکنند و باعث اتصال کوتاه نشوند.

Isdn

شبکه خدمات یکپارچه دیجیتال (ISDN) نوعی از مخابرات است که به شما امکان انتقال داده، صدا، تصویر و سایر سرویس‌های شبکه را می‌دهد. ISDN این اطلاعات دیجیتال را از طریق حداقل دو کانال روی سیم‌های مسی منتقل می‌کند.

این نوع شبکه به دو نوع کانال متکی است:

• کانال اصلی (B): این کانال داده‌هایی مانند صدا را منتقل می‌کند.
• کانال داده (D): این کانال سیگنال‌ها و کنترل‌ها را انتقال می‌دهد. با این حال، کانال‌های D همچنین می‌توانند بسته‌های داده را منتقل کنند.

برای اینکه بهتر درک کنید ISDN چیست و چگونه کار می‌کند، مثالی می‌زنیم:

فرض کنید با یک دوست تماس می‌گیرید. کلمه «سلام» شما در این شبکه از طریق یکی از کانال‌های B رمزگذاری و ارسال می‌شود. در انتهای دیگر، دوست شما احوالپرسی شما را دریافت کرده و پاسخ می‌دهد. با این حال، «سلام» دوست شما از یک کانال B متفاوت عبور می‌کند. این به این دلیل است که کانال‌های B داده‌ها را در یک جهت انتقال می‌دهند.

بعد از صحبت کردن و فشار دادن دکمه «پایان تماس»، کانال D این سیگنال را ارسال می‌کند و به این ترتیب تماس شما قطع می‌شود.

 X25

پروتکل X.25 جزو روش های انتقال داده در شبکه به‌صورت شفاف است و روی آن استانداردهایی برای کپسوله‌سازی (بسته‌بندی) داده‌های سطح بالاتر مانند ترافیک TCP/IP یا SNA وجود دارد.

یکی از گسترده‌ترین کاربردهای X.25 انتقال جریان‌های داده ناهم‌زمان (آسنکرون) مانند خروجی دستگاه‌های پایانه ساده مثل کارت‌خوان‌های اعتباری است. این دستگاه‌ها به یک مونتاژ‌کننده/جداکننده بسته (PAD) متصل می‌شوند که جریان‌های داده ناهمزمان را برای انتقال در شبکه، به بسته‌های X.25 سازماندهی می‌کند. طراحی PAD بر اساس استانداردهای ITU X.28، X.29 و X.3  است.

تا سال ۲۰۰۰، از X.25 برای شبکه‌های عمومی مانند پشتیبانی SNA، اتصال ATM و انتقال داده با ظهور سیستم‌های مبتنی بر TCP/IP استفاده می‌شد. با این حال، X.25 همچنان در فرآیند تایید اعتبار کارت‌های اعتباری و بدهی در پایانه‌های فروش (POS) اهمیت دارد.

Fiber iptic (فیبر نوری)

فیبر نوری، فیبری به نازکی ویفر است که تنها ۱۲۵ تا ۲۵۰ میکرون (تقریباً ۰.۱۲۵ تا ۰.۲۵ میلی‌متر) ضخامت دارد و به همین دلیل کمی از تار موی انسان کلفت‌تر است. بر خلاف کابل‌های مسی سنتی اینترنت، فیبر از دو نوع شیشه ساخته شده است: یک هسته بسیار نازک و یک روکش کمی ضخیم‌تر. این دو نوع شیشه با هم ذوب شده‌اند و علی‌رغم ضخامت ناچیزشان، یک کل محکم و غیرقابل‌نفوذ را تشکیل می‌دهند.

بستر کابل فیبر نوری در دهه ۱۹۶۰ پایه‌گذاری شد. در سال ۱۹۶۱ الیاس اسنیتزر (Elias Snitzer) و ویل هیکس (Will Hicks) متوجه شدند که ذرات گرد و غبار در هوای آزاد مانع عبور نور می‌شوند. سپس آن‌ها دریافتند که بهترین انتقال‌دهنده برای نور، کابل شیشه‌ای خواهد بود. اولین کابل فیبر نوری قابل‌استفاده در سال ۱۹۷۰ ساخته شد. امروزه، فناوری فیبر نوری بسیار پیچیده‌تر، پیشرفته‌تر و قدرتمندتر از چیزی است که پیش‌گامان آن زمان می‌توانستند تصور کنند.

هیچ دوره‌ای یافت نشد. آیدی دوره: ۱۰۵۲

در مسیر انتقال داده

انتقال داده به کمک روش‌هایی که در بالا معرفی شدند، میسر می‌شود اما آیا این همه ماجراست؟ قطعاً نه! فرآیند و مسیر انتقال داده در ظاهر شاید ساده به نظر برسد ولی مسیر پرپیچ‌وخمی دارد و هر کسی که می‌خواهد در این دنیا قدم بگذارد، باید دانش کافی در این زمینه را داشته باشند. آکادمی همراه اول این نیاز را برآورده کرده و دوره آموزشی مبانی شبکه‌های انتقال داده و فناوری‌های آن را ارائه می‌دهد.

شما می‌توانید با شرکت در این دوره آموزشی با مبانی شبکه‌ها و روش های انتقال داده در شبکه آشنا شده و مهارت‌های خود را توسعه دهند. این دوره هیچ پیش‌نیازی ندارد و همه افراد در هر سطحی می‌توانند در آن شرکت کنند.