مقاله 28 -اتصال شبکه های VLAN از طریق سوئیچ 150 ص

مقاله 28 -اتصال شبکه های VLAN از طریق سوئیچ 150 ص فصل 1 مطالعات و تحقیقات CaseStudy مقدمه: مقاله ی حاضر برای شرح مسئله و مستند سازی پروژه دانشجویی طراحی شبکه های محلی مجازی ( اختصارا در این مقاله، شبکه های مجازی یا VLAN) تهیه شده است. شبکه ی مورد مطالعه case study ارائه شده توسط شرکت تجاری "ایپک یول" ، طرف کارفرما در مناقصه درخواست پیشنهاد همکاری طراحی، اجرا، نظارت و پشتیبانی شبکه ارتباطی آن شرکت می باشد. از آنجایی که مطالب تئوریک و عملی در این زمینه ارتباط تقریبا اندکی دارند، فعالیت بر اساس این مورد مطالعه (Case Study)ملزم مطالعه و تحقیق عملی در بازار کار و کتب موجود بود. لذا در این مقاله ابتدا به زبانی ساده به بررسی و معرفی تقسیم بندی شبکه ها بر اساس نوع وظایف , توپولوژی ها,حوزه جغرافیایی تحت پوشش ، کابل های شبکه، مزایا و معایب استفاده از آنها، اجزای تشکیل دهنده ی یک مسیریاب، معرفی پورت های مختلف، طریقه ی Password گذاشن بر روی پورت ها، معرفی لایه های شبکه بر اساس استاندارد OSI، انواع مسیریابی میان مسیریاب ها، انواع پروتکل های مسیریابی به همراه دستورات مورد نیاز می پردازیم. همچنینمجموعه گردآوری شده شبکه های مجازی(VLAN) ، روش های شناسایی آن ها و پروتکل های مورد نیاز مسیریابی داخل شبکه های مجازی پیکربندی آنها بررسی صحت تنظیمات و فعال بودن آن ها و در نهایت سوئیچ های لایه 2 و 3 مکانیسم عملکرد آن ها نحوه برقراری ارتباط با مسیریاب ها و شبکه های مجازی لیست های دسترسی (Access List) و کاربرد آن در شبکه های مجازی به همراه دستورات آنها را مورد بررسی قرار داده و اطلاعات کامل و نحوه ی استفاده از آن ها را در اختیار شما قرار می دهد. مقاله ای که در پیش رو دارید حاوی دو بخش کلی شامل توضیح و پیاده سازی شبکه میباشد. مطالب جمع آوری شده از کتاب هاو سایت های مختلف وهمچنین ترجمه ی کتاب هایCisco Certified Network associate (CCNA) وBuilding Cisco Multilayer Switched Networks (BCMSN-CCNP) به منظور معرفی شبکه های مجازی و کاربرد آن در شرکت ها سازمان ها و نهادها می باشد. رشد و توسعه ی شبکه های کامپیوتری بر کسی پوشیده نیست و امروزه تمامی سازمان ها و نهادها برای برقراری ارتباط با هم و تبادل اطلاعات در میان خود و دیگر سازمان ها از شبکه های کامپیوتری استفاده می کنند و اینترنت پدیده ایست که به این امر کمک می کند. استفاده از شبکه های مجازی در نهاد ها وسازمانها به منظور کاهش ترافیک شبکه و کنترل دسترسی کاربران به بخش های مختلف شبکه داخلی می باشد. شایان ذکر است که جداول استفاده شده صرفا برای نمایش دستورات و پیکربندی دستگاه های به کار رفته در پروژه می باشد. قسمت مربوط به پیاده سازی این مقاله، بیانگر نحوه ارتباط بین دپارتمان های مختلف وابسته به سازمان در نقاط مختلف شهر تهران میباشد که در آن از برنامه نرم افزاری GNS 3 ، VISIOو BOSON NETSIMاستفاده شده است . دریافت فایل یاهومارکت بخاطر بسپارید

دانلود فایل ورد Word پروژه مدلسازی ریاضی و ارائه یک الگوریتم مهندسی جهت تحلیل اقتصادی یک میکروتوربین گازی با نرم افزار EES

دانلود فایل ورد Word پروژه مدلسازی ریاضی و ارائه یک الگوریتم مهندسی جهت تحلیل اقتصادی یک میکروتوربین گازی با نرم افزار EES فرمت فایل اصلی : ورد (قابل ویرایش ) تعداد صفحات : 113 چکیده هدف از این رساله مدلسازی ریاضی و ارائه یک الگوریتم مهندسی جهت تحلیل اقتصادی یک میکروتوربین گازی با استفاده از نرم افزار EES می­باشد. پارامترهای طراحی و متغیرهای تصمیم­گیری در بهینه­سازی این سیستم تولید همزمان، نسبت فشار کمپرسور، نرخ هوای ورودی به سیستم و دمای گازهای ورودی به توربین انتخاب شده­اند. در این تحقیق، از مدل اقتصادی ساده لازارتو جهت محاسبه قیمت برق تولیدی و سایر هزینه­های مرتبط استفاده شده است. نتایج به­دست آمده گویای این است که کارکرد بهینه سیستم در حداکثر فشار کاری 4 الی 6 بار بوده و کاهش دمای گازهای ورودی به توربین سبب پایین آمدن حداکثر فشار کاری بهینه در آن می­گردد. با بالا رفتن دمای گازهای ورودی به توربین، قیمت برق تولیدی سیستم در فشارهای کاری بالا افزایش ناچیزی خواهد داشت و دلیل آن غالب بودن توان و راندمان بالا بر افزایش قیمت ناشی از خرید تجهیزات و خرید سوخت است. از سوی دیگر نتایج تحلیل­های اقتصادی نشان می­دهد که در یک میکروتوربین با کارکرد بهینه (نسبت فشار 5 بار و دمای گازهای ورودی به توربین 1000 درجه سلسیوس) راندمان الکتریکی سیستم 24 و راندمان کلی آن 50 درصد است. در این سیستم بهینه قیمت برق تولیدی سیستم در حدود 21 سنت برآورد می­گردد. هزینه خرید، نصب و راه­اندازی سیستم میکروتوربین با افزایش ظرفیت سیستم بالا رفته و برای حدود 100 کیلووات افزایش ظرفیت سیستم این هزینه­ها در حدود 44 دلار (متوسط) افزایش دارد. کلمات کلیدی: مدلسازی ریاضی، تحلیل اقتصادی، میکروتوربین گازی، نرم افزار EES فهرست مطالب چکیده فصل اول- مقدمه 1-1 مقدمه 1-2 بیان مسئله و ضرورت و اهمیت تحقیق 1-3 اهداف تحقیق 1-4 نوآوری تحقیق 1-5 ساختار پروژه فصل دوم- معرفی توربین­های گازی 2-1 مقدمه 2-2 تاریخچه­ای مختصر از توربین­های گازی 2-3 کاربرد توربین­های گازی 2-4 تقسیم­بندی توربین­های گازی از نظر توان تولیدی 2-5 مشخصات کلی نیروگاه­های توربین گازی 2-6 سیکل توربین گاز (سیکل برایتون) 2-7 انواع نیروگاه­های توربین گازی 2-8 بررسی افزایش قدرت سیکل توربین گازی به روشهای گوناگون 2-8-1 بازیابی 2-8-2 خنک کاری هوای خروجی از کمپرسور 2-8-3 گرمایش مجدد در توربین 2-8-4 تزریق آب یا بخار 2-9 سیکل ترکیبی فصل سوم- معرفی میکروتوربین­های گازی 3-1 مقدمه 3-2 میکروتوربین­های دارای رکوپراتور 3-3 میکروتوربین­های ساده 3-4 میکروتوربین­ها بر اساس سیستم تولید همزمان برق وگرما 3-5 هزینه­های سرمایه­گذاری میکروتوربین­ها 3-6 راندمان میکروتوربین­ها درسیستم­های تولید همزمان 3-7 مروری بر تاریخچه کار فصل چهارم- مدلسازی ریاضی سیستم 4-1 مقدمه 4-2 پیکربندی سیستم 4-3 فرضیات 4-4 روابط حاکم بر عملکرد سیکل 4-4-1 کمپرسور 4-4-2 محفظه احتراق 4-4-3 توربین 4-4-4 بازیاب 4-4-5 پمپ 4-4-6 میکروتوربین گازی 4-5 روابط اقتصادی سیستم 4-5-1 قیمت خرید تجهیزات 4-5-2 قیمت خرید سوخت 4-5-3 هزینه خرید، نصب و راه­اندازی 4-6 روش حل 4-6-1 نرم افزار EES فصل پنجم- نتایج 5-1 مقدمه 5-2 بررسی عملکرد کاری سیستم 5-3 بررسی عملکرد اقتصادی سیستم 5-4 اعتبارسنجی نتایج فصل ششم- نتیجه­ گیری و پیشنهادات 6-1 نتیجه­گیری 6-2 پیشنهادات منابع پیوست 1   دریافت فایل یاهومارکت بخاطر بسپارید

مقاله 27 -اترنت در مایل اول

مقاله 27 -اترنت در مایل اول فهرست مطالب چکیده 1 کلیات 2 مقدمه 3 مروری بر تکنولوژیهای مایل اول 4 DSL 4 ADSL 9 ISDN 13 آشنایی با اترنت 16 آشنایی با EFM 29 انواع توپولوژی های EFM 37 EFMC 38 EFMF 42 EPON 49 بررسی علل گسترش کند EFM 57 بررسی خطوط پرسرعت در ایران 61 بحث و نتیجه گیری 67 منابع 68 فهرست اشکال مقایسه انواع تکنولوژیهای xDSL 7 ساختار فریم در توپولوژی EFMC 39 انواع CROSSTALK 40 مقایسه انواع استاندارد ها در EFMC 41 انواع استانداردها در EFMF 44 ساختار لایه های پروتکل در EFM 45 پیوند و تداخل امواج دراستاندارد EFMF 48 مقایسه بین GPON و EPON 53 شکل یک GBIC OUN 54 چکیده با افزایش روزافزون نیازهای کاربران شبکه در عصر حاضر و افزایش حجم اطلاعات ،‌ میتوان گفت که تکنولوژی های دسترسی پهنای باند موجود قادر به پاسخگویی نیازهای کاربران نمی باشند . پس از بررسیهای انجام شده معلوم شد که تعدد نیاز به تبدیل پروتکل ها در حد فاصل میان کاربران و شبکه های عمومی ،‌که مایل اول نیز خوانده می شود، کارایی وسرعت شبکه ها را به شدت کاسته است . استاندارد (Ethernet in the first mile)EFM با هدف رفع این مشکل از طریق گسترش کاربرد اترنت از سطح شبکه های محلی به سطح شبکه های دسترسی معرفی گردید . پس با استفاده از EFM نیاز به تبدیل پروتکل مرتفع خواهد شد که این امر موجب افزایش سرعت و پهنای باند می گردد. فصل اول : کلیات مقدمه همان طور که قبلاً هم گفته شد به ارتباط میان کاربر نهایی و شبکه عمومی مایل اول یا First mile گفته می شود. در بخش قبل در مورد فناوریهای گوناگونی که در مایل اول مورد استفاده قرار گرفته صحبت شد. دیدیم که تمامی فناوریهای موجود دارای یک نقطه ی ضعف مشترک می باشند. این نقطه ی ضعف مشترک پهنای باند پایینی است که این فناوری ها ارائه می کنند. معمولاً سرویس دهنده ها قابلیت ارائه ی سرویس با پهنای باند چندین گیگا را دارند و کاربران هم قابلیت و تقاضای استفاده از چنین پهنای باندی را دارند. اما مایل اول تنها عامل کند کننده ی ارتباط ما می باشد که با تکنولوژیهای موجود، تنها قابلیت پشتیبانی از چندین مگا بایت پهنای باند را دارد. همین امر سبب گردید تا دانشمندان برای از بین بردن این ضعف چاره اندیشی کنند تا راه کاری اساسی برای افزایش پهنای باند در مایل اول ارائه نمایند. به همین دلیل دو گروه صنعتی بزرگ که شامل مهندسان الکترونیک و الکتریکی (IEEE) و Metro Ethernet Forum شروع به کار با همدیگر نمودند. این دو گروه پس از بررسی های بسیار ایترنت را بهترین گزینه برای استفاده در مایل اول دانستند. علت انتخاب به عنوان بهترین گزینه برای مایل اول را می توان در سه دلیل زیر به طور خلاصه بیان نمود. 1) استانداردی ساده و پذیرفته شده در سطح جهانی 2) قابلیت انتقال داده، صوت، تصویر و برنامه های کاربردی 3) دارای زیر ساخت مناسب و مؤثر برای خدمات داده ای در واقع EFM قصد ارائه ی پهنای باندی در حد چندین گیگا در مایل اول را دارد. البته مهم ترین مزیت EFM آن است که این روش با استفاده از زیر ساخت های موجود و با صرف هزینه هایی بسیار پایین، به این مهم دست خواهد یافت. مروری بر تکنولوژی های مایل اول الف) شرحی مختصر بر تکنولوژیDSL DSL یک فن آوری برای آوردن اطلاعات با پهنای باند بالا به منازل و مراکز اداری کوچک ، از طریق سیم های مسی رایج تلفن است.این تکنولوژی که با استاندادهای متنوعی به بازار عرضه شده، قادر به برقراری سرویس های ارتباطی باسرعت بالا (حدود 2 MBps و یا بیشتر) درفواصلی درحدود چندین کیلومتر (که بسته به تکنولوژی به کار گرفته شده متغیر می باشد) با استفاده از یک یا دوزوج سیم مسی ویک جفت مودم DSL می باشد . نمادxDSL برای انواع مختلف DSL مانند ,ADSL HDSLو... به کار می رود. قبل ازآمدن تکنولوژی DSL بسیاری از ساکنین شهرهای کوچک و دورافتاده و کشورهای توسعه نیافته برای ارتباط با اینترنت از سرویس کند و ناکارآمد Dial up استفاده می کردند و دسترسی به اینترنت از طریق سرویس Broadband برای آنان میسر نبود.اما امروزه با وجود تکنولوژی DSL دسترسی سریع و ارتباط دائمی بدون نیاز به شماره گیری برای اتصال به مراکز ISP با قیمت بسیار مناسب ، بدون نیاز به کابل کشی جدید و با بهره گیری از همان سرویس تلفنی قدیم ، میسر شده است . همچنین با توجه به امکان ارائه سرویس هایی نظیرویدئو کنفرانس وسایر سرویس هایی که نیاز به پهنای باند زیادی دارند توسط تکنولوژی xDSL ، این تکنولوژی بعنوان یکی از سرویس های بسیار مناسب و کارآمد جهت ایجاد ارتباطات Broadband در برقراری شبکه های ارتباطی و مخابراتی مطرح گردیده است. درسال منتهی به ژوئن 2004 ، مشترکین سرویسهای DSL به 78 میلیون رسیده که نرخ رشد آن دوبرابرفن آوریهای دیگر Broadband است ویافته های تحلیل گران نشان می دهد که رشد نصب سرویسهای DSL بدلیل قیمت مناسب ، سادگی وآسانی نصب وبهره برداری وپیشرفت فنی وتکنیکی آن می باشد . این تحقیقات نشان میدهد که رشد استفاده ازسرویسهای DSL در راس فن آوریهای Broadband می باشد .سرویس تلفنی قدیم(POTS) منزل یا شرکت شما را با سیم های مسی به مرکز تلفن متصل می کند.در این سرویس ، اطلاعات صوتی پس از تبدیل به سیگنال الکتریکی به صورت آنالوگ منتقل می شود.به همین دلیل چون روش ارسال آنالوگ است ، کامپیوتر شما برای انتقال اطلاعات از طریق خط تلفن نیاز به مودم دارد تا اطلاعات دیجیتال را به آنالوگ تبدیل کند و بالعکس.اما ارسال آنالوگ تنها بخش کوچکی از پهنای باندی که سیم مسی در اختیارما می گذارد را استفاده می کند به عبارت دیگر انتقال آنالوگ یک گلوگاه برای پهنای باند است. با فن آوری DSL نیازی نیست که اطلاعات دیجیتال به آنالوگ تبدیل شود و برعکس. اطلاعات دیجیتال به شکل دیجیتال منتقل می شود بنابراین محدودیتهای موجود در خطوط ارتباطی مسی را جهت برقراری ارتباط از طریق این خطوط مرتفع می سازد . DSL متدهای پیچیده مدولاسیون را برای قرار دادن دیتا در سیمهای تلفن موجود (POTS) به کار می گیرد. نیازی نیست که شما یک خط تلفن دیگر نصب کنید چون خط موجود شما جداسازی می شود طوری که سرویس تلفن و سرویس مودم DSL را با هم حمل کند. لازم به ذکر است که این تکنولوژی فقط برای اتصالات مرکز سوئیچینگ تلفن به یک خانه یا شرکت به کار می رود نه بین ایستگاه های سوئیچینگ. در واقع این تکنولوژی بدلیل استفاده از خطوط تلفنی موجود وافزایش باز دهی آنها وحذف محدودیتهای سیستم آنالوگ مورد توجه خاصی قرارگرفته است. انواع تکنولوژی DSL تکنولوژیهای مختلف DSL که نام کلی xDSL رامیتوان به آنها اطلاق نمود به دو دسته اصلی زیر تقسیم می شوند . · سیستم متقارن · سیستم نامتقارن سیستم های متقارن :در این تکنولوژی ، اطلاعات روی دوکانال Upload و Download باسرعت حداکثر Mbps 3/2 ارسال می شوند . مثالهای بارز این تکنولوژی عبارتند از HDSL و HDSL-2 و SDSL و SHSDSL. یکسان بودن سرعت ارسال و دریافت این نوع تکنولوژی را جهت کاربردهایی نظیر ویدئو کنفرانس و web hosting مطرح می سازد . سیستم نامتقارن :در این روش جهت کاهش پدیده Cross talk ، ارسال اطلاعات در Upload روی محدوده پائین فرکانسی بین 30 تا KHZ 138 صورت می پذیرد . به همین دلیل سرعت Download بیش از سرعت Upload خواهد بود در ابتدای ارائه تکنولوژی DSL ، این تکنولوژی بصورت Point–to–Point مورد استفاده قرار می گرفت.درحال حاضر با ارائه DSLAM ها ، خطوط پرسرعت قابل به اشتراک گذاشتن بین خطوط مسی با تکنولوژی DSL خواهد بود . انواع تکنولوژیهای xDSL به همراه سرعت انتقال، نرخ ارسال بیت وفاصله سرویس دهی وکدینگ خط بکار گرفته درجدول صفحه بعد ، ارائه می شود. بدین ترتیب با استفاده از این تکنولوژی می توان درمواردی که تعدادی کاربر دریک محدوده جغرافیایی ازپیش تعریف شده حضوردارند کلیه ایشان را برروی یک خط اشتراکی باسرعت بالا قراردارد وشرایط مطلوب ارتباطی را تامین نمود. لذا این سیستم با ارائه بهترین واقتصادی ترین روش کاربردی قادر به پاسخگویی به نیاز محل های متصل شده به هم ، می باشد . بدیهی است سایر محدودیتهای موجود در شبکه های دسترسی آنالوگ از جمله سرعت پائین ، باز دهی کم، اتصال موقت و ........ در این شبکه راه نخواهد داشت . مزایای استفاده از تکنولوژی DSL درشبکه ارتباطی - دسترسی به شبکه باسرعت بالا - دائمی بودن اتصال به شبکه - انجام مکالمات تلفنی ودسترسی به شبکه برروی یک زوج سیم مسی بدون اشغالی خط ( درصورت استفاده از تکنولوژی ADSL) - ارائه سرویس ویدئو کنفرانس - امکان ارائه هرگونه سرویس با نیاز به پهنای باند بالا - ارتباطی پرسرعت بدون نیاز به شماره گیری - ارتباطی پرسرعت بدون پرداخت هزینه تلفن ( پالس مکالمه ) - ارتباطی پرسرعت بدون اشغال نمودن خط تلفن - ارتباطی پرسرعت درحین مکالمه تلفن وهمزمان با آن - ارتباطی پرسرعت تابیش از 40 برابر Dialup - اتصال دائم (Online ) به شبکه اینترنت سخت افزار مورد نیاز این ارتباط به سادگی تنها از طریق مودم دیجیتال ، دستگاه Splitterو دستگاه DSLAM امکانپذیرخواهد شد . CO Splitter و DSLAM در سمت مرکز نصب می شود ودر سمت کاربرکافی است از مودم DSL وCPE Splitter استفاده شود. در صورتی که کاربر یک شرکت باشد به جای Modem DSL از DSL Modem/Router استفاده می شود. Splitter به دو صورت به کار گرفته می شود: 1-CPE Splitter :این دستگاه با نصب در محل کاربر(شرکت یا منزل ) امکان ارسال همزمان صوت و دیتا روی یک خط را برقرار خواهد نمود.این دستگاه با وصل به مودم ADSL از یک سو و تلفن (و یا هر وسیله دیگر جهت برقراری ارتباطات صوتی )از سوی دیگر ، و با تخصیص محدوده فرکانس پائین پهنای باند به صوت و محدوده فرکانس بالای پهنای باند به دیتا امکان ارسال voice, data را روی یک خط DSL برقرار خواهد نمود و درنتیجه بدون اشغال خطوط تلفنی امکان ایجاد ارتباطات دیتا نیز میسر خواهد شد. 2-CO Splitter :این دستگاه با نصب در نزدیکترین مرکز مخابراتی (central office ) جداسازی صوت و دیتا و روانه سازی صوت به سمت شبکه تلفنی PSTN و دیتا به سمت IPDSLAM جهت برقراری ارتباطات صوت و تلفن را خواهد داشت. بنابراین با نصب این دستگاه اطلاعات در سمت کاربر جمع آوری و در سمت مرکز دوباره بصورت صوت و دیـتا موردآنالیز قرار خواهد گرفت. IP DSLAM : این دستگاه جزء بسیار هوشمندی در شبکه می باشد که شامل مودمهای سمت مرکزی بوده واتصال CO را به ستون فقرات شبکه میسر می سازد .این دستگاه با جمع آوری ترافیکهای دیـتای خطوط DSL وارسال آنها بصورت ترافیک IP به سمت شبکه دیتا ، امکان برقراری ارتباط تمام کاربران را از طریق شبکه دیتای کشورمیسر می سازد . در واقع این دستگاه مسئولیت تقسیم ترافیک سرعت بالای شبکه دیتا را به سمت کاربران خطوط DSL ویابرعکس ، مدیریت شبکه ، مدیریت تخصیص پهنای باند و... را به عهده خواهد داشت . ب) شرحی مختصر بر تکنولوژی ADSL ADSL واژه ای است که این روزها برسرزبانهااست.گرچه محدودیتها و برخی از مسایل فنی و قیمت خطوط ADSL این سرویس با ارزش در بین کاربران حرفه ای و نیمه حرفه ای ایرانی کمتر مورد توجه قرار دارد اما بازهم می توان گفت که ADSL حرف اول را می زند. ADSL یا خط دیجیتال نامتقارن از خانواده سرویسهای DSL است که بدون ایجاد خط جدید و با استفاده از پهنای باند استفاده نشده خط تلفن ارایه می شود. این خطوط پرسرعت با نصب تجهیزاتی در مرکز تلفن کاربران واز سویی نصب مودم خاص در محل استقرار کاربر مورد استفاده قرار می گیرد. از ویژگیهای این خطوط عدم استفاده از خط تلفن است. بعبارتی دیگر در زمان استفاده ، تلفن کاربر اشغال نمی شود، هزینه های تلفن را به همراه ندارد و کاربر می تواند همزمان با اتصال ازخط تلفن خود استفاده کند و درهمین حال سرعتی معادل 40 برابرخطوط عادی را داشته باشد.پس بی شک صرفه با خطوط ADSL است. مزایای استفاده از سرویس ADSL دسترسی به اینترنت پرسرعت تا 40 برابر خطوط معمولی اتصال دائم به اینترنت امکان استفاده همزمان از اینترنت و تلفن عدم اشغالی تلفن در زمان اتصال به اینترنت عدم هزینه قبض تلفن حق اشتراک ثابت ماهانه نصب سریع و آسان معایب خطوط ADSL عدم امکان استفاده مشترک یک اشتراک در مکانهای مختلف عدم امکان تغییر خط تلفن مورد استفاده به دلیل نصب تجیهزات در مخابرات. گرانی تجهیزات اولیه به نسبت خطوط عادی سرعت متغیر با افت و خیز با توجه به تعداد کاربران شبکه وجود حفره های امنیتی سرعت معمولی در ارسال فایلها سرویس ADSL باتوجه به سرعت بالای ارتباط (در مقایسه با سرویس های Dialup) و هزینه مناسب (در مقایسه با سرویس های پهنای باند موجود) راه کاری ایده آل برای کاربران خانگی پرمصرف و کاربران تجاری می باشد. در روش ارتباطی ADSL کامپیوتر یا کل شبکه داخلی شما در اتصال دائم با شبکه جهانی اینترنت می باشد. بدون انجام شماره گیری، بدون شنیدن بوق اشغالی و بدون اتلاف وقت جهت برقراری ارتباط، فقط با روشن کردن کامپیوتر به دنیای اینترنت قدم بگذارید. باتوجه به تقسیم خط تلفن به دو بخش انتقال Voice و Data توسط تکنولوژی ADSL ، برقراری ارتباط با شبکه اینترنت بدون پرداخت هزینه تلفن میسر گردیده است. با سرویس ADSL بدون هیچ نگرانی از پرداخت هزینه های سنگین تلفنی و تنها با پرداخت حق اشتراک ثابت ( ساعتی- ماهانه یا سالیانه ) ، صرفنظر از میزان استفاده، از اتصالی مطمئن به اینترنت لذت ببرید. راه اندازی سرویس ADSL در مقایسه با ارتباط بی سیم نقطه به نقطه، P2P و LeasedLine بسیار سریعتر و ساده تر بوده و ظرف مدت کوتاهی انجام می گیرد. تکنولوژی ADSL کامپیوتر شما در اندک زمانی به عضوی از شبکه اینترنت مبدل می نماید. با نگاهی دقیق تر به این نکته پی می بریم که هزینه این خطوط نسبت به خطوط تلفنی واقعا مقرون به صرفه هست و به جز کاربران غیردایم ، دیگر کاربران به خصوص افرادی که میانگین 3 ساعت در روز کار می کنند این خطوط مقرون به صرفه تر است. در اختیار داشتن سرعت همان چیزی است که همیشه در پی آن هستیم. فن‌آوری ADSL پاسخی است به آنها که به سرعت احتیاج دارند تا با استفاده از آن زودتر به هدف برسند، و از دیگر روشهای دسترسی با استفاده از مودم‌ها و خط‌های تلفن به ستوه آمده‌اند و در پی آن هستند تا با استفاده از این راهکار و با سرعت مطلوب به پاسخ خود برسند. ADSL تکنولوژی جدیدی است که بر بستر کابل تلفن قدیمی وآشنای خودمان عمل می‌کند. نصب یک سیستم ویژه در داخل پست مخابراتی هر منطقه، مشترکین تلفن آن منطقه را به سادگی و بدون نیاز به هر نوع دخل و تصرف سخت‌افزاری و یا نرم‌افزاری، از این سرویس بهره‌مند می‌نماید. از این ساده‌تر ممکن نیست. این تکنولوژی بهترین و بیشترین سرعت را بدون نیاز به تدارک زیرساختهای جدید ممکن ساخته است. استفاده از سیم‌کشی‌های موجود تلفن بدون نیاز به اتصال به دستگاه‌های حجیم و پیچیده، کار مصرف‌کننده را بسیار راحت می‌نماید. برای داشتن یک اتصال ADSL در محل مصرف‌کننده تنها نیاز به یک مودم ویژه است. پس از برقراری ارتباط، تنها هزینه ثابت خط ADSL به شکل ماهانه و با توجه به پهنای باند دریافتی به عنوان هزینه دریافت می‌شود. در حالیکه ازارتباط ADSL استفاده می‌کنید ارتباط تلفنی شما همیشه آزاد و دردسترس است. هزینه تلفن تنها در صورت استفاده از تلفن محاسبه می‌شود و ربطی به استفاده از خط ADSL ندارد. تکنولوژی جدید Asymmetric Digital Subscriber Line(ADSL) با ارتقاء امکانات خطوط تلفن آنالوگ، انتقال پرسرعت داده ها را همزمان با انتقال صوت امکان پذیر نموده است. در روش ADSL (خط دیجیتالی نامتقارن مشترک) برخلاف روش Dialup موجود، سیگنالهای دیجیتالی به صوتی تبدیل نمی شوند و کانال انتقال Data از Voice کاملاً مجزا می باشد. بنابراین کاربر بدون نیاز به خط تلفن جدید حین ارتباط با اینترنت قادر به برقراری مکالمات تلفنی نیز خواهد بود. ج) شرحی مختصر بر تکنولوژی ISDN اساس طراحی تکنولوژی ISDN به اواسط دهه 80 میلادی باز میگردد که بر اساس یک شبکه کاملا دیجیتال پی ریزی شده است. در حقیقت تلاشی برای جایگزینی سیستم تلفنی آنالوگ به دیجیتال بود که علاوه بر داده های صوتی، داده های دیجیتال را به خوبی پشتیبانی کند. به این معنی که انتقال صوت در این نوع شبکه ها به صورت دیجیتال می باشد. در این سیستم صوت ابتدا به داده ها ی دیجیتال تبدیل شده و سپس انتقال می یابد. ISDN به دو شاخه اصلی تقسیم می شود: 1) B-ISDN. 2) N-ISDN 1) B-ISDN بر تکنولوژی ATM استوار است که شبکه ای با پهنای باند بالا برای انتقال داده می باشد که اکثر BACKBONE های جهان از این نوع شبکه برای انتقال داده استفاده می کنند (از جمله شبکه دیتا ایران). 2) نوع دیگر N-ISDN یا ISDN با پهنای باند پایین است که برای استفاده های شخصی طراحی شده است. درB-ISDN دواستاندارد مهم وجود دارد، BRI و PRI . نوع PRI برای ارتباط مراکز تلفن خصوصی (PBX) ها با مراکز تلفن محلی طراحی شده است. E1یکی از زیر مجموعه های PRI است که امروزه استفاده زیادی دارد. E1 شامل سی کانال حامل (B-Channel) و یک کانال برای سیگنالینگ (D-Channel) می باشد که هر کدام Kbps64 پهنای باند دارند. بعد از سال 94 میلادی و با توجه به گسترش اینترنت، از PRI ISDN ها برای ارتباط ISP ها با شبکه PSTN استفاده شد که باعث بالا رفتن تقاضا برای این سرویس شد. همچنانکه در ایران نیز ISP هایی که خدمات خود را با خطوط E1 ارایه می کنند روز به روز در حال گسترش است. نوع دیگر BRIاست ( نوعی که در کیش از آن استفاده شده ) که برای کاربران نهایی طراحی شده است. این استاندارد دو کانال حامل (B-Channel) با پهنای باند Kbps64 و یک کانال برای سیگنالینگ (D-Channel) با پهنای باند kbps 16را در اختیار مشترک قرار می دهد. این پهنای باند در اواسط دهه 80 میلادی که اینترنت کاربران مخصوصی داشت و سرویس های امروزی همچون HTTP، MultiMedia، Voip و... به وجود نیامده بود، مورد نیاز نبود. همچنین برای مشترکین عادی تلفن نیز وجود یک ارتباط کاملا دیجیتال چندان تفاوتی با سیستمهای آنالوگ فعلی نداشت و به همین جهت صرف هزینه های اضافی برای این سرویس از سوی کاربران بی دلیل بود و به همین جهتاز این تکنولوژی استقبال چندانی نشد. تنها در اوایل دهه 90 بود که برای مدت کوتاهی مشترکین ISDN افزایش یافتند. پس از سال 95 نیز با وجود تکنولوژیهایی با سرعت های بسیار بالاتر مانند ADSLکه با هزینه کمتر از ISDN در اختیار مشترکین قرار می گیرد، انتخاب ISDN از سوی کاربران عاقلانه نبود. در حقیقت می توان گفت که BRI ISDN تکنولوژی بود که در زمانی به وجود آمد که نیازی به آن نبود و زمانی که به آن نیاز احساس می شد، با تکنولوژیهای جدیدتری که سرعت بالاتر و قیمت بیشتر داشتند جایگزین شده بود. بررسی اختلاف بین قابلیتهای ارسال (B-Channel) و مودم های آنالوگ یک مودم بسیار عالی می تواند با سرعتKb/s 4.14 اطلاعات صوتی را انتقال دهد و Kb/s56 بطور مقطعی دریافت کند. در حالی که ISDN می تواند اطلاعات را با سرعت Kb/s64 منتقل کند و اگر دو کانال بطور همزمان استفاده شوند، سرعت انتقال به دو برابر یعنی Kb/s128 خواهد رسید. قابلیت (D-Channel)، برابرKb/s16 است که در نتیجه می توان به سرعت Kb/s 144دسترسی پیدا کرد. بنابراین 10 برابر سریعتر از یک مودم پیشرفته عمل می کند. عملکرد این کانال ها مستقل است یعنی می توان دو مکالمه یا دو اطلاعات و یا یک مکالمه و یک اطلاعات را بطور همزمان از مقصد های مختلف دریافت نمود. با استفاده از (D-Channel) می توان از خط سوم برای انتقال اطلاعات کوچک و یا کارت اعتباری استفاده نمود. امکاناتی که خطوط ISDN برای مشترکین فراهم می آورد * ISDN سرعت بالاتری را برای انتقال اطلاعات فراهم نموده است.اگر شما برای انتقال فایلها از مودم استفاده می کنید و یا در حال استفاده ار اینترنت هستید، محدودیت قابل قبول یک مودم آنالوگ را شناخته اید و با استفاده از خطوط ISDN بطور عمده ای کارایی شما افزایش پیدا می کند. * ISDN می تواند یک صدای دیجیتال واضح کریستالی را برایتان فراهم نماید.حتی اگر هنوز یکی از خطوط شما آنالوگ باشد،همچنان می توانید مکالمه را واضح بشنوید. * یک خط ISDN می تواند دو خط تلفن (دو شماره تلفن) و یک خط سومی را جهت پیوند ارتباط دادهای در بر داشته باشد. * خصوصیات کنترلی مکالمات در خطوط ISDN مشابه با خصوصیات Switch Board تلفنی می باشد. شما می توانید از وضعیت HOLD , TRANSFER , CONFERENCE, CALLER ID، زنگهای تلفن مخصوص، همچنین مجموعه ای از کارایی های مختلف دیگر استفاده نمائید. سخت افزار مورد نیاز برای استفاده از ISDN خط ISDN مانند خطوط آنالوگ از دو رشته سیم تشکیل شده است که بطور مستقیم نمی توان دستگاه آنالوگ مثل تلفن های معمولی را به آن متصل کرد.بدین منظور از سخت افزاری استفاده می شود که پورت های دیجیتال و آنالوگ مورد نیاز شما را تامین میکند. آشنایی با اترنت (ETHERNET) دستیابی به اطلاعات با روش های مطمئن و با سرعت بالا یکی از رموز موفقیت هر سازمان و موسسه است. طی سالیان اخیر هزاران پرونده و کاغذ که حاوی اطلاعات با ارزش برای یک سازمان بوده ، در کامپیوتر ذخیره شده اند. با تغذیه دریایی از اطلاعات به کامپیوتر ، امکان مدیریت الکترونیکی اطلاعات فراهم شده است . کاربران متفاوت در اقصی نقاط جهان قادر به اشتراک اطلاعات بوده و تصویری زیبا از همیاری و همکاری اطلاعاتی را به نمایش می گذارند. شبکه های کامپیوتری در این راستا و جهت نیل به اهداف فوق نقش بسیار مهمی را ایفاء می نمایند. اینترنت که عالی ترین تبلور یک شبکه کامپیوتری در سطح جهان است، امروزه در مقیاس بسیار گسترده ای استفاده شده و ارایه دهندگان اطلاعات ، اطلاعات و یا فرآورده های اطلاعاتی خود را در قالب محصولات تولیدی و یا خدمات در اختیار استفاده کنندگان قرار می دهند. وب که عالی ترین سرویس خدماتی اینترنت می باشد کاربران را قادر می سازد که در اقصی نقاط دنیا اقدام به خرید، آموزش ، مطالعه و … نمایند. با استفاده از شبکه، یک کامپیوتر قادر به ارسال و دریافت اطلاعات از کامپیوتر دیگر است . اینترنت نمونه ای عینی از یک شبکه کامپیوتری است . در این شبکه میلیون ها کامپیوتر در اقصی نقاط جهان به یکدیگر متصل شده اند. اینترنت شبکه ای است مشتمل بر زنجیره ای از شبکه های کوچکتراست . نقش شبکه های کوچک برای ایجاد تصویری با نام اینترنت بسیار حایز اهمیت است . تصویری که هر کاربر با نگاه کردن به آن گمشده خود را در آن پیدا خواهد کرد. در این بخش به بررسی شبکه های کامپیوتری و جایگاه مهم آنان در زمینه تکنولوژی اطلاعات و مدیریت الکترونیکی اطلاعات خواهیم داشت . شبکه های محلی و شبکه های گسترده تاکنون شبکه های کامپیوتری بر اساس مولفه های متفاوتی تقسیم بندی شده اند. یکی از این مولفه ها ً حوزه جغرافیایی ً یک شبکه است . بر همین اساس شبکه ها به دو گروه عمده LAN)Local area network) و WAN)Wide area network) تقسیم می گردند. در شبکه های LAN مجموعه ای از دستگاه های موجود در یک حوزه جغرافیایی محدود، نظیر یک ساختمان به یکدیگر متصل می گردند . در شبکه های WAN تعدادی دستگاه که از یکدیگر کیلومترها فاصله دارند به یکدیگر متصل خواهند شد. مثلاً اگر دو کتابخانه که هر یک در یک ناحیه از شهر بزرگی مستقر می باشند، قصد اشتراک اطلاعات را داشته باشند، می بایست شبکه ای WAN ایجاد و کتابخانه ها را به یکدیگر متصل نمود. برای اتصال دو کتابخانه فوق می توان از امکانات مخابراتی متفاوتی نظیر خطوط اختصاصی (Leased) استفاده نمود. شبکه های LAN نسبت به شبکه های WAN دارای سرعت بیشتری می باشند. با رشد و توسعه دستگاههای متفاوت مخابراتی میزان سرعت شبکه های WAN ، تغییر و بهبود پیدا کرده است . امروزه با به کارگیری و استفاده از فیبر نوری در شبکه های LAN امکان ارتباط دستگاههای متعدد که در مسافت های طولانی نسبت بیکدیگر قرار دارند، فراهم شده است . اترنت در سال ۱۹۷۳ پژوهشگری با نام ً Metcalfeً در مرکز تحقیقات شرکت زیراکس، اولین شبکه اترنت را بوجود آورد. هدف وی ارتباط کامپیوتر به یک چاپگر بود. وی روشی فیزیکی بمنظور کابل کشی بین دستگاههای متصل بهم در اترنت ارایه نمود. اترنت در مدت زمان کوتاهی بعنوان یکی از تکنولوژی های رایج برای برپاسازی شبکه در سطح دنیا مطرح گردید. همزمان با پیشرفت های مهم در زمینه شبکه های کامپیوتری ، تجهیزات و دستگاه های مربوطه، شبکه های اترنت نیز همگام با تحولات فوق شده و قابلیت های متفاوتی را در بطن خود ایجاد نمود. با توجه به تغییرات و اصلاحات انجام شده در شبکه های اترنت ،عملکرد و نحوه کار آنان نسبت به شبکه های اولیه تفاوت چندانی نکرده است . در اترنت اولیه، ارتباط تمام دستگاه های موجود در شبکه از طریق یک کابل انجام می گرفت که توسط تمام دستگاهها به اشتراک گذاشته می گردید. پس از اتصال یک دستگاه به کابل مشترک ، می بایست پتانسیل های لازم بمنظور ایجاد ارتباط با سایر دستگاه های مربوطه نیز در بطن دستگاه وجود داشته باشد (کارت شبکه ) . بدین ترتیب امکان گسترش شبکه بمنظور استفاده از دستگاههای جدید به راحتی انجام و نیازی به اعمال تغییرات بر روی دستگاههای موجود در شبکه نخواهد بود. اترنت یک تکنولوژی محلی (LAN) است. اکثر شبکه های اولیه در حد و اندازه یک ساختمان بوده و دستگاهها نزدیک به هم بودند. دستگاههای موجود بر روی یک شبکه اترنت صرفاً قادر به استفاده از چند صد متر کابل بیشترنبودند.اخیراً با توجه به توسعه امکانات مخابراتی و محیط انتقال، زمینه استقرار دستگاههای موجود در یک شبکه اترنت با مسافت های چند کیلومترنیز فراهم شده است . پروتکل در شبکه های کامپیوتری به مجموعه قوانینی اطلاق می گردد که نحوه ارتباطات را قانونمند می نماید. نقش پروتکل در کامپیوتر نظیر نقش زبان برای انسان است . برای مطالعه یک کتاب نوشته شده به فارسی می بایست خواننده شناخت مناسبی از زبان فارسی را داشته باشد. بمنظور ارتباط موفقیت آمیز دو دستگاه در شبکه می بایست هر دو دستگاه از یک پروتکل مشابه استفاده نمایند. شبکه های اترنت از مجموعه قوانین محدودی بمنظور قانونمند کردن عملیات اساسی خود استفاده می نمایند. به منظور شناخت مناسب قوانین موجود لازم است که با برخی از اصطلاحات مربوطه در این زمینه بیشتر آشنا شویم : Medium (محیط انتقال ) . دستگاههای اترنت از طریق یک محیط انتقال به یکدیگر متصل می گردند. Segment (سگمنت ) . به یک محیط انتقال به اشتراک گذاشته شده منفرد، ً سگمنت ً می گویند. Node ( گره ) . دستگاههای متصل شده به یک Segment را گره و یا ً ایستگاه ً می گویند. Frame (فریم) . به یک بلاک اطلاعات که گره ها از طریق ارسال آنها با یکدیگر مرتبط می گردند، اطلاق می گردد. فریم ها مشابه جملات در زبان های طبیعی ( فارسی، انگلیسی … ) می باشند. در هر زبان طبیعی برای ایجاد جملات، مجموعه قوانینی وجود دارد. مثلاً یک جمله می بایست دارای موضوع و مفهوم باشد. پروتکل های اترنت مجموعه قوانین لازم برای ایجاد فریم ها را مشخص خواهند کرد .اندازه یک فریم محدود بوده ( دارای یک حداقل و یک حداکثر ) و مجموعه ای از اطلاعات ضروری و مورد نیار می بایست در فریم وجود داشته باشد. مثلاً یک فریم می بایست دارای آدرس های مبداء و مقصد باشد. آدرس های فوق هویت فرستنده و دریافت کننده پیام را مشخص خواهد کرد. آدرس بصورت کاملاً اختصاصی یک گره را مشخص می نماید.( نظیر نام یک شخص که بیانگر یک شخص خاص است ) دو دستگاه متفاوت اترنت نمی توانند دارای آدرس های یکسانی باشند. یک سیگنال اترنت بر روی محیط انتقال به هر یک از گره های متصل شده در محیط انتقال خواهد رسید. بنابراین مشخص شدن آدرس مقصد، به منظور دریافت پیام نقشی حیاتی دارد. هر ایستگاه زمانیکه فریم را دریافت می دارد، آدرس آن را بررسی تا مطمئن گردد که پیام برای وی ارسال شده است یا خیر؟ در صورتی که پیام برای ایستگاه مورد نظر ارسال نشده باشد، ایستگاه فریم را بدون بررسی محتویات آن کنار خواهد گذاشت ( عدم استفاده ). یکی از نکات قابل توجه در رابطه با آدرس دهی اترنت، پیاده سازی یک آدرس Broadcast است . زمانیکه آدرس مقصد یک فریم از نوع Broadcast باشد، تمام گره های موجود در شبکه آن را دریافت و پردازش خواهند کرد. تکنولوژی CSMA/CD carrier-sense multiple access with collision detection ) مسئولیت تشریح و تنظیم نحوه ارتباط گره ها با یکدیگررا برعهده دارد. با اینکه واژه فوق پیچیده بنظر می آید ولی با تقسیم نمودن واژه فوق به بخش های کوچکتر، می توان با نقش هر یک از آنها سریعتر آشنا گردید. بمنظور شناخت تکنولوژی فوق مثال زیر را در نظر بگیرید : فرض کنید سگمنت اترنت، مشابه یک میز ناهارخوری باشد. چندین نفر ( نظیر گره ) دور تا دور میز نشسته و به گفتگو مشغول می باشند. واژه multiple access ( دستیابی چندگانه) بدین مفهوم است که : زمانیکه یک ایستگاه اترنت اطلاعاتی را ارسال می دارد تمام ایستگاههای دیگر موجود ( متصل ) در محیط انتقال ، نیز از انتقال اطلاعات آگاه خواهند شد.(.نظیر صحبت کردن یک نفر در میز ناهار خوری و گوش دادن سایرین ). فرض کنید که شما نیز بر روی یکی از صندلی های میز ناهار خوری نشسته و قصد حرف زدن را داشته باشید، در همان زمان فرد دیگری در حال سخن گفتن است در این حالت می بایست شما در انتظار اتمام سخنان گوینده باشید. در پروتکل اترنت وضعیت فوق carrier sense نامیده می شود.قبل از اینکه ایستگاهی قادر به ارسال اطلاعات باشد می بایست گوش خود را بر روی محیط انتقال گذاشته و بررسی نماید که آیا محیط انتقال آزاد است ؟ در صورتیکه صدایی از محیط انتقال به گوش ایستگاه متقاضی ارسال اطلاعات نرسد، ایستگاه مورد نظر قادر به استفاده از محیط انتقال و ارسال اطلاعات خواهد بود. Carrier-sense multiple access شروع یک گفتگو را قانونمند و تنظیم می نماید ولی در این رابطه یک نکته دیگر وجود دارد که می بایست برای آن نیز راهکاری اتخاذ شود.فرض کنید در مثال میز ناهار خوری در یک لحظه سکوتی حاکم شود و دو نفر نیز قصد حرف زدن را داشته باشند. در چنین حالتی در یک لحظه سکوت موجود توسط دو نفر تشخیص و بلافاصله هر دو تقریباً در یک زمان یکسان شروع به حرف زدن می نمایند.چه اتفاقی خواهد افتاد ؟ در اترنت پدیده فوق را تصادم (Collision) می گویند و زمانی اتفاق خواهد افتاد که دو ایستگاه قصد استفاده از محیط انتقال و ارسال اطلاعات را بصورت همزمان داشته باشند. در گفتگوی انسان ها ، مشکل فوق را می توان بصورت کاملاً دوستانه حل نمود. ما سکوت خواهیم کرد تا این شانس به سایرین برای حرف زدن داده شود. همان گونه که در زمان حرف زدن من، دیگران این فرصت را برای من ایجاد کرده بودند! ایستگاههای اترنت زمانیکه قصد ارسال اطلاعات را داشته باشند، به محیط انتقال گوش فرا داده تا به این اطمینان برسند که تنها ایستگاه موجود برای ارسال اطلاعات می باشند. در صورتی که ایستگاههای ارسال کننده اطلاعات متوجه نقص در ارسال اطلاعات خود گردند، از بروز یک تصادم در محیط انتقال آگاه خواهند گردید. در زمان بروز تصادم ، هر یک از ایستگاههای مربوطه به مدت زمانی کاملاً تصادفی در حالت انتظار قرار گرفته و پس از اتمام زمان انتظار میبایست برای ارسال اطلاعات شرط آزاد بودن محیط انتقال را بررسی نمایند! توقف تصادفی و تلاش مجدد یکی از مهمترین بخش های پروتکل است . محدودیت های اترنت یک شبکه اترنت دارای محدودیت های متفاوت از ابعاد گوناگون ( بکارگیری تجهیزات ) است .طول کابلی که تمام ایستگاهها بصورت اشتراکی از آن به عنوان محیط انتقال استفاده می نمایند یکی از شاخص ترین موارد در این زمنیه است . سیگنال های الکتریکی در طول کابل بسرعت منتشر میگردند. همزمان با طی مسافتی، سیگنال ها ضعیف می گردند. وچود میدان های الکتریکی که توسط دستگاههای مجاور کابل نظیرلامپ های فلورسنت ایجاد می گردد ، باعث تلف شدن سیگنال می گردد. طول کابل شبکه می بایست کوتاه بوده تا امکان دریافت سیگنال توسط دستگاه های موجود در دو نقطه ابتدایی و انتهایی کابل بصورت شفاف و با حداقل تاخیر زمانی فراهم گردد. همین امر باعث بروز محدودیت در طول کابل استفاده شده، می گردد.پروتکل CSMA/CD امکان ارسال اطلاعات برای صرفاً یک دستگاه را در هر لحظه فراهم می نماید، بنابراین محدودیت هایی از لحاظ تعداد دستگاههایی که می توانند بر روی یک شبکه مجزا وجود داشته باشند، نیز بوجود خواهد آمد. با اتصال دستگاه های متعدد ( فراوان ) بر روی یک سگمنت مشترک، شانس استفاده از محیط انتقال برای هر یک از دستگاه های موجود بر روی سگمنت کاهش پیدا خواهد کرد. در این حالت هر دستگاه بمنظور ارسال اطلاعات میبایست مدت زمان زیادی را در انتظار سپری نماید . تولید کنندگان تجهیزات شبکه دستگاه های متفاوتی را بمنظور غلبه بر مشکلات و محدودیت گفته شده ، طراحی و عرضه نموده اند. اغلب دستگاههای فوق مختص شبکه های اترنت نبوده ولی در سایر تکنولوژی های مرتبط با شبکه نقش مهمی را ایفاء می نمایند. اولین محیط انتقال استفاده شده در شبکه های اترنت کابل های مسی کواکسیال بود که Thicknet ( ضخیم) نامیده می شوند. حداکثر طول یک کابل ضخیم ۵۰۰ متر است . در یک ساختمان بزرگ ، کابل ۵۰۰ متری جوابگوی تمامی دستگاه های شبکه نخواهد بود. تکرار کننده ها با هدف حل مشکل فوق، ارایه شده اند. . تکرارکننده ها ، سگمنت های متفاوت یک شبکه اترنت را به یکدیگر متصل می کنند. در این حالت تکرارکننده سیگنال ورودی خود را از یک سگمنت اخذ و با تقویت سیگنال آن را برای سگمنت بعدی ارسال خواهد کرد. بدین تزتیب با استفاده از چندین تکرار کننده و اتصال کابل های مربوطه توسط آنان ، می توان قطر یک شبکه را افزایش داد. قطر شبکه به حداکثر مسافت موجود بین دو دستگاه متمایز در شبکه اطلاق می گردد. شبکه های اترنت همزمان با رشد (بزرگ شدن) دچار مشکل تراکم می گردند. در صورتی که تعداد زیادی ایستگاه به یک سگمنت متصل گردند، هر یک دارای ترافیک خاص خود خواهند بود . در شرایط فوق ، ایستگاههای متعددی قصد ارسال اطلا عات را دارند ولی با توجه به ماهیت این نوع از شبکه ها در هر لحظه یک ایستگاه شانس و فرصت استفاده از محیط انتقال را پیدا خواهد کرد. در چنین وضعیتی تعداد تصادم در شبکه افزایش یافته و عملاً کارآیی شبکه افت خواهد کرد. یکی از راه حل های موجود بمنظور برطرف نمودن مشکل تراکم در شبکه تقسیم یک سگمنت به چندین سگمنت است . با این کار برای تصادم هایی که در شبکه بروز خواهد کرد، دامنه وسیعتری ایجاد می گردد.راه حل فوق باعث بروز یک مشکل دیگر می گردد: سگمنت ها قادر به اشتراک اطلاعات با یکدیگر نخواهند بود. بمنظور حل مشکل فوق، Bridges در شبکه اترنت پیاده سازی شده است . Bridge دو و یا چندین سگمنت را به یکدیگر متصل خواهد کرد. بدین ترتیب دستگاه فوق باعث افزایش قطر شبکه خواهد شد. عملکرد Bridge از بعد افزایش قطر شبکه نظیر تکرارکننده است ، با این نفاوت که Bridge قادر به ایجاد نظم در ترافیک شبکه نیز خواهد بود . Bridge نظیر سایر دستگاههای موجود در شبکه قادر به ارسال و دریافت اطلاعات بوده ولی عملکرد آنها دقیقاً مشابه یک ایستگاه نمی باشد. Bridge قادر به ایجاد ترافیکی که خود سرچشمه آن خواهد بود، نیست ( نظیر تکرارکننده ) .Bridge صرفاً چیزی را که از سایر ایستگاهها می شود ، منعکس مینماید. ( Bridge قادر به ایجاد یک نوع فریم خاص اترنت بمنظور ایجاد ارتباط با سایر Bridge ها می باشند ) همانگونه که قبلاً اشاره گردید هر ایستگاه موجود در شبکه تمام فریم های ارسال شده بر روی محیط انتقال را دریافت مینماید.(صرف نظر ازاینکه مقصد فریم همان ایستگاه باشد و یا نباشد.) Bridge با تاکید بر ویژگی فوق سعی بر تنظیم ترافیک بین سگمنت ها دارد. یکی ازاهداف استفاده از Bridge کاهش ترافیک های غیرضروری در هر سگمنت است . در این راستا، آدرس مقصد فریم ، قبل از هر گونه عملیات بر روی آن، بررسی خواهد شد. در صورتیکه آدرس مقصد، ایستگاههای A و یا B باشد نیازی به ارسال فریم برای سگمنت شماره دو وجود نخواهد داشت . در این حالت Bridge عملیات خاصی را انجام نخواهد داد. نحوه برخورد Bridge با فریم فوق مشابه فیلتر نمودن است . درصورتیکه آدرس مقصد فریم یکی از ایستگاههای C و یا D باشد و یا فریم مورد نظر دارای یک آدرس از نوع Broadcast باشد ، Bridge فریم فوق را برای سگمنت شماره دو ارسال خواهد کرد. با ارسال و هدایت فریم اطلاعاتی توسط Bridge امکان ارتباط چهار دستگاه موجود در شبکه فراهم می گردد. با توجه به مکانیزم فیلتر نمودن فریم ها توسط Bridge ، این امکان بوجود خواهد آمد که ایستگاه A اطلاعاتی را برای ایستگاه B ارسال و در همان لحظه نیز ایستگاه C اطلاعاتی را برای ایستگاه D ارسال نماید.بدین ترتیب امکان برقراری دو ارتباط بصورت همزمان بوجود آمده است . روترها : سگمنت های منطقی با استفاده از Bridge امکان ارتباط همزمان بین ایستگاههای موجود در چندین سگمنت فراهم می گردد. Bridge در رابطه با ترافیک موجود در یک سگمنت عملیات خاصی را انجام نمی دهد. یکی از ویژگی های مهم Bridge ارسالی فریم های اطلاعاتی از نوع Broadcast برای تمام سگمنت های متصل شده به یکدیگر است. همزمان با رشد شبکه و گسترش سگمنت ها، ویژگی فوق می تواند سبب بروز مسایلی در شبکه گردد. زمانیکه تعداد زیادی از ایستگاه های موجود در شبکه های مبتنی بر Bridge ، فریم های Broadcast را ارسال می نمایند، تراکم اطلاعاتی بوجود آمده بمراتب بیشتر از زمانی خواهد بود که تمامی دستگاهها در یک سگمنت قرار گرفته باشند. روتر یکی از دستگاههای پیشرفته در شبکه بوده که قادر به تقسیم یک شبکه به چندین شبکه منطقی مجزا است . روتر ها یک محدوده منطقی برای هر شبکه ایجاد می نمایند. روترها بر اساس پروتکل هایی که مستقل از تکنولوژی خاص در یک شبکه است، فعالیت می نمایند. ویژگی فوق این امکان را برای روتر فراهم خواهد کرد که چندین شبکه با تکنولوژی های متفاوت را به یکدیگر مرتبط نماید. استفاده از روتر در شبکه های محلی و گسترده امکان پذیراست . از زمان مطرح شدن شبکه های اترنت تاکنون تغییرات فراوانی از بعد تنوع دستگاه های مربوطه ایجاد شده است . در ابتدا از کابل کواکسیال در این نوع شبکه ها استفاده می گردید.امروزه شبکه های مدرن اترنت از کابلهای بهم تابیده و یا فیبر نوری برای اتصال ایستگاه ها به یکدیگر استفاده می نمایند. در شبکه های اولیه اترنت سرعت انتقال اطلاعات ده مگابیت در ثانیه بود ولی امروزه این سرعت به مرز ۱۰۰ و حتی ۱۰۰۰ مگابیت در ثانیه رسیده است . مهمترین تحول ایجاد شده در شبکه های اترنت امکان استفاده از سوییچ های اترنت است .سگمنت ها توسط سوییچ به یکدیگر متصل می گردند. ( نظیر Bridge با این تفاوت عمده که امکان اتصال چندین سگمنت توسط سوییچ فراهم می گردد) برخی از سوییچ ها امکان اتصال صدها سگمنت به یکدیگر را فراهم می نمایند. تمام دستگاههای موجود در شبکه، سوییچ و یا ایستگاه می باشند . قبل از ارسال فریم های اطلاعاتی برا ی هر ایستگاه ، سوییچ فریم مورد نظر را دریافت و پس از بررسی، آن را برای ایستگاه مقصد مورد نظر ارسال خواهد کرد . عملیات فوق مشابه Bridge است ، ولی در مدل فوق هر سگمنت دارای صرفاً یک ایستگاه است و فریم صرفاً به دریافت کننده واقعی ارسال خواهد شد. بدین ترتیب امکان برقراری ارتباط همزمان بین تعداد زیادی ایستگاه در شبکه های مبتنی بر سوییچ فراهم خواهد شد. همزمان با مطرح شدن سوییچ های اترنت مسئله Full-duplex نیز مطرح گردید. Full-dulex یک اصطلاح ارتباطی است که نشاندهنده قابلیت ارسال و دریافت اطلاعات بصورت همزمان است . در شبکه های اترنت اولیه وضعیت ارسال و دریافت اطلاعات به صورت یکطرفه (half-duplex) بود.در شبکه های مبتنی بر سوییچ، ایستگاهها صرفاً با سوییچ ارتباط برقرار کرده و قادر به ارتباط مستقیم با یکدیگر نمی باشند. در این نوع شبکه ها از کابل های بهم تابیده و فیبر نوری استفاده و سوییچ مربوطه دارای کانکنورهای لازم در این خصوص می باشند.. شبکه های مبتنی بر سوییچ عاری از تصادم بوده و همزمان با ارسال اطلاعات توسط یک ایستگاه به سوییچ ، امکان ارسال اطلاعات توسط سوییچ برای ایستگاه دیگر نیز فراهم خواهد شد. شاید تاکنون اصطلاح ۸۰۲.۳ را در ارتباط با شبکه های اترنت شنیده باشید . اترنت بعنوان یک استاندارد شبکه توسط شرکت های : دیجیتال، اینتل و زیراکس (DIX) مطرح گردید. در سال ۱۹۸۰ موسسه IEEE کمیته ای را مسئول استاندار سازی تکنولوژی های مرتبط با شبکه کرد. موسسه IEEE نام گروه فوق را ۸۰۲ قرار داد. ( عدد ۸۰۲ نشاندهنده سال و ماه تشکیل کمیته استاندارسازی است ).کمیته فوق از چندین کمیته جانبی دیگر تشکیل شده بود . هر یک از کمیته های فرعی نیز مسئول بررسی جنبه های خاصی از شبکه گردیدند. موسسه IEEE برای تمایز هر یک از کمیته های جانبی از روش نامگذاری : .x۸۰۲ استفاده کرد. X یک عدد منصر بفرد بوده که برای هر یک از کمیته ها در نظر گرفته شده بود . گروه ۸۰۲.۳ مسئولیت استاندارد سازی عملیات در شبکه های CSMA/CD را برعهده داشتند. ( شبکه فوق در ابتدا DIX Ethernet نامیده می شد ) اترنت و ۸۰۲.۳ از نظر فرمت داده ها در فریم های اطلاعاتی با یکدیگر متفاوت می باشند. تکنولوژی های متفاوت شبکه متداولترین مدل موجود در شبکه های کامپیوتری ( رویکرد دیگری از اترنت ) توسط شرکت IBM و با نام Token ring عرضه گردید. در شبکه های اترنت بمنظور دستیابی از محیط انتقال از فواصل خالی (Gap) تصادفی در زمان انتقال فریم ها استفاده می گردد. شبکه های Token ring از یک روش پیوسته در این راستا استفاده می نمایند. در شبکه های فوق ، ایستگاه ها از طریق یک حلقه منطقی به یکدیگر متصل می گردند. فریم ها صرفاً در یک جهت حرکت و پس از طی طول حلقه ، فریم کنار گذاشته خواهد شد. روش دستیابی به محیط انتقال برای ارسال اطلاعات تابع CSMA/CD نخواهد بود و از روش Token passing استفاده می گردد. در روش فوق در ابتدا یک Token ( نوع خاصی از یک فریم اطلاعاتی ) ایجاد می گردد. Token فوق در طول حلقه می چرخد . زمانیکه یک ایستگاه قصد ارسال اطلاعات را داشته باشد، می بایست Token را در اختیار گرفته و فریم اطلاعاتی خود را بر روی محیط انتقال ارسال دارد. زمانیکه فریم ارسال شده مجدداً به ایستگاه ارسال کننده برگشت داده شد ( طی نمودن مسیر حلقه )، ایستگاه فریم خود را حذف و یک Token جدید را ایجاد وآن را بر روی حلقه قرار خواهد داد. در اختیار گرفتن Token شرط لازم برا ی ارسال اطلاعات است . سرعت ارسال اطلاعات در این نوع شبکه ها چهار تا شانزده مگابیت در ثانیه است . اترنت با یک روند ثابت همچنان به رشد خود ادامه می دهد. پس از گذشت حدود سی سال ازعمر شبکه های فوق استانداردهای مربوطه ایجاد و برای عموم متخصصین شناخته شده هستند و همین امر نگهداری و پشتیبانی شبکه های اترنت را آسان نموده است . اترنت با صلابت بسمت افزایش سرعت و بهبود کارآیی و عملکرد گام بر می دارد. فصل دوم : آشنایی با EFM آشنایی باEFM می دانیم که در حال حاضر اپراتورهای شبکه مجبورند برای سازگاری با تکنولوژیهای دسترسی متنوعی که وجود دارد، رویه های انعطاف ناپذیر و مشکلی را برای پیکر بندی انواع مختلف تجهیزات شبکه ی دسترسی اتخاذ کنند. اترنت در مایل اول با هدف رفع چنین مشکلاتی شکل گرفته است. می دانیم که در یک سوی مایل اول تجهیزات اپراتور شبکه یا نود دسترسی قرار دارد. نود دسترسی دروازه ای به شبکه ی عمومی است و در سوی دیگر مایل اول مشترک تجاری یا خانگی قرار دارد. گستردگی استفاده از ایترنت سبب شده است که بیشترین ترافیک مشترکین، ترافیک IP روی اترنت باشد. در حال حاضر وقتی ترافیک از مایل اول به طرف نود دسترسی حرکت می کند، باید چندین تبدیل پروتکل را تجربه کرده و از تجهیزات متعدد عبور کند. حال هر چه پیچیدگی تبدیل پروتکل و تجهیزات افزایش یابد، هزینه تدارک و نگهداری شبکه بالاتر رفته و مهم تر از آن، کارایی و سرعت شبکه کاهش می یابد. راه حلی که EFM برای این منظور ارائه کرده است شامل توسعه ی اترنت از شبکه ی محلی کاربر به مایل اول می باشد و در نتیجه، اترنت تنها پروتکل انتقال انتها به انتها (end to end) خواهد بود. EFM شبکه ی دسترسی را ساده و مسطح می سازد و یک رسانه ی واحد برای LAN و WAN فراهم می کند. اپراتورهای شبکه با به کارگیری تکنولوژی EFM قادر خواهند بود از تعدد تبدیل هایی که بین پروتکل ها صورت می پذیرد کاسته و هزینه های تجهیزات و عملیات و کارایی شبکه را بهبود بخشند. با معرفی EFM به بازار کاربر نهایی بوسیله ی واسط ساده و آشنای اترنت به شبکه ی عمومی متصل خواهد شد. این فناوری از زیر ساخت های فیزیکی موجود، شامل خطوط مسی تلفن یا لینک های فیبر نوری بهره می گیرد. بنابراین جهت توسعه ی آن نیازی به تدارک زیر ساخت های جدید نبوده و از این حیث دارای امتیاز بزرگی می باشد. استاندارد EFM به صورت تغییراتی بر استاندارد پایه اترنت، تحت عنوان IEEE std. 802.3 ah در سال 2004 منتشر گردید. EFM Copper (EFMC) برای تحقق شبکه های نقطه به نقطه (point to point) روی کابل مسی (از مجموعه ی سوم به بعد CAT3) و EFM Fiber (EFMF) برای شبکه های نقطه به نقطه روی فیبر نوری، و بالاخره EFM PON (EFMP) برای شبکه های نقطه به چند نقطه (point to multi point) روی فیبر نوری در نظر گرفته شده است. تا به امروز شرکتهایی نظیر Cisco system، Extreme Networks، EFM را پیاده سازی کرده اند و با نام های تجاری مختلف به بازار عرضه نموده اند. در نوامبر سال 2000 IEEE، گروهی را برای مطالعه برای استاندارد EFM در نظر گرفت. این گروه برای استاندارد EFM با بیش از یکصد کارخانه ی مرتبط با تجهیزات کامپیوتر و شبکه و بیش از دویست صاحب نظر در این زمینه وارد کار تحقیقاتی شد. سرانجام در جولای سال 2001، IEEE به طور رسمی در خواست گروه را برای توسعه تکنولوژی جدید EFM و ایجاد یک استاندارد کامل جهت توسعه این تکنولوژی در سطح جهانی پذیرفت. در این کار تحقیقاتی گروه به چند فاکتور مهم زیر توجه خاصی داشت: 1) پشتیبانی از زیر ساختهای مختلف مربوط به لایه های فیزیکی به این صورت که استاندارد به گونه ای تعریف شود که با شبکه های نقطه به نقطه و با نقطه به چند نقطه چه بر روی کابلهای مسی و یا روی فیبر مشکلی نداشته باشد. به همین دلیل هم برای این تکنولوژی سه توپولوژی مختلف تعریف شده است. 2)فراهم کردن استانداردها ی هم بندی گوناگون با ارائه ی پهناهای باند گوناگون در مسافتهای مختلف می بینیم که در تعریف استاندارد ما پهناهای باندی از حدود چند صد مگا تا چندین گیگا داریم و مسافت های تعریف شده هم از حدود چند صد متر تا چندین کیلومتر می باشد تا بتواند کلیه ی نیازهای ما را پاسخ گر باشد. 3) پشتیبانی از تجهیزات و استاندارد های قدیم از مسایل بسیار مهم، در یک استاندارد که قرار است به عنوان استاندارد جهانی مایل اول مطرح شود کم هزینه بودن، سادگی، روشن و واضح بودن استاندارد است. استاندارد EFM که در واقع همان استاندارد مربوط به اترنت است (البته با یک سری قوانین و استانداردهای جدید) استانداردی کاملاً روشن، واضح و ساده است. مهم ترین ویژگی این استاندارد آن است که برای اجرای آن نیاز به نصب تجهیزاتی اضافه برای زیر ساخت ها نمی باشد. این استاندارد توانایی کار با کابل های مسی و فیبرهای نوری را داراست. در ضمن می توان از بسیاری از چیپ ستها و تجهیزاتی که در استانداردهای قبلی مربوط به مایل اول استفاده می شد. در این جا مجدداً استفاده کرد. این استاندارد همان طور که بعداً خواهیم گفت توانایی سازگاری با شرایط جوی گوناگون را هم داراست. در EFM از IP استفاده می شود که این امر موجب حذف لایه های غیر ضروری می گردد. حذف این لایه های غیر ضروری مساوی است با کم شدن تعداد عناصر شبکه و این کم شدن تعداد عناصر موجب کم شدن پیچیدگی و خود این امر باعث کاهش هزینه ها می گردد. EFM معماری بسیار ساده تری دارد که این امر موجب مدیریت ساده تر EFM می گردد. که خود این امر باعث کاهش هزینه هاست. در ضمن با بیش از 300 میلیون پورت اترنت که در سرتاسر دنیا وجود دراد، زیر ساخت بسیار مناسبی برای توسعه این استاندارد در اختیار ماست. ضمن اینکه این استاندارد همان طور که گفته شد توانایی استفاده از بسیاری از زیر ساخت های موجود نظیر کابلهای مسی، فیبرها و تجهیزات موجود را دارد. از عوامل محدود کننده ی سرعت در مایل اول نیاز به تبدیل پروتکلهای گوناگون شبکه است. این امر ضمن اینکه باعث افزایش پیچیدگی شبکه می شود، باعث کندی آن که ناشی از انجام اعمال گوناگون بر روی داده هاست، نیز می گردد. در بین پروتکلهای موجود که شامل DSL ، ISDN ، Wireless و ارتباطات ماهواره می باشد، تنها ماهواره است که سرعت مناسبی دارد. می بینیم که پروتکلهای موجود دارای سرعت پایینی می باشند. داده ی ما در شبکه باید به این پروتکلها تبدیل شود که سرعت پایین دارند و علاوه بر آن گوناگونی پروتکلها و نیاز به تبدیل پروتکلها نیز خود باعث کندی بیش از حد شبکه می گردد. ما با یکسان سازی و استاندارد سازی یک پروتکل واحد، که پهنای باند مساعدی را در اختیار ما قرار دهد می توانیم همزمان به چندین هدف جهت افزایش سرعت دست یابیم. اول آن که دیگر با توجه به یکسان شدن پروتکل شبکه، نیازی به تبدیل پروتکل نمی باشد. که این امر موجب کاهش پیچیدگی شبکه و کاهش هزینه ها در ابعاد مختلف می گردد. دوم آن که با توجه به اینکه پروتکل ما خود دارای پهنای باند بالایی است، خود باعث تند و روان شدن انتقال داده ها می گردد. با توجه به تحقیقات به عمل آمده پروتکل 802.3 دارای پهنای باند بسیار بالایی است. در ضمن این پروتکل کاملاً شناخته شده و ساده می باشد. این پروتکل همان پروتکل آشنای اترنت است که همه با آن آشنا می باشند. یکی از دلایلی که اترنت برای استفاده در مایل اول پیشنهاد گردید، همین دلیل است. در حال حاضر دانشمندان اترنتی با پهنای باندی در حدود 100 گیگا نیز ساخته اند و این محصول آماده ی ارائه به بازار است. شرکتهای فعال در این زمینه مانند Cisco نیز محصولات خود را با پهنای باندی در حدود 10 گیگا با بازار عرضه کرده اند. هدف Cisco ارائه ی سرویسهای چند لایه ای برای کمک به افزایش پهنای باند است. از دیگر دلایلی که موجب مورد توجه قرار گرفتن اترنت جهت استفاده در مایل اول گردید، پشتیبانی آن از انتقال صوت، تصویر و داده بود. این امر موجب می گردد که با گسترش اترنت در مایل اول علاوه بر کاربردهای کامپیوتری، بتوانیم در دیگر وسایل ارتباطی مانند رادیو، تلویزیون، تلفن و... از آن استفاده نماییم. قابل ذکر است که تلویزیونهای آینده، مانند تلویزیونهای امروزی نبوده که یک ابزار ارتباطی یک طرفه اند. بلکه یک ابزار ارتباطی دو طرفه می باشند که کاربر می تواند برنامه ی مورد نظر خود را انتخاب و تماشا کند، در مسابقات مورد نظر خود شرکت کند و در مباحث مختلف تلویزیون اظهار نظر کند و دیگر کاربردها. با توجه به اینکه در تهیه این استاندارد بخشهای مختلفی با هم همکاری داشته اند نظیر تولید کنندگان تراشه ها، سازندگان فیبر و سیم های شبکه، تولید کنندگان تجهیزات شبکه، مدیران شبکه، فروشندگان تجهیزات و سیستم های شبکه طراحان و نصب کنندگان تجهیزات شبکه، می توان گفت که این استاندارد نسبتاً کامل و روشن است. مهم ترین ویژگی این استاندارد ارزان بودن آن است که این امر باعث قوی تر شدن این استاندارد در میدان رقابت با دیگر استانداردها می شود. این ارزانی از موارد زیر حاصل می شود: خرید و نصب تجهیزات ارزان تر: با توجه به کاهش پیچیدگی معماری این استاندارد و ساده و روشن بودن آن تجهیزات به کار رفته در این جا بسیار ساده تر و به همین خاطر ارزان تر از دیگر تجهیزات به کار رفته در استاندارد های دیگر می باشند. مدیریت کم هزینه و ساده تر: این امر نیز ناشی از سادگی و روشن بودن استاندارد است. زیرساخت های آماده و در دسترس با توجه به حدود 300 میلیون پورت اترنت که در سرتاسر دنیا نصب شده و سرمایه گذاریهایی که جهت خرید تجهیزات برای آن شبکه ها شده، می توان گفت که یک بستر آماده فعالیت برای این استاندارد نو در دنیا وجود دارد. ضمن اینکه این استاندارد توانایی استفاده از خیلی از زیر ساختهای موجود نظیر کابلها و فیبرها و تجهیزات موجود را هم دارد. کم شدن لایه های پروتکل این امر ناشی از سادگی و یکسان سازی پروتکل در تمام دنیاست. که خود سبب از بین رفتن نیاز تبدیل پروتکل شده که این امر باعث کاهش هزینه و افزایش سرعت می گردد. می دانیم که امروزه بسیاری از مشکلات در ارتباطات ما ناشی از نقص در پروتکل های تعریفی و مورد استفاده است. بعضی از ویروسهای کامپیوتری از همین نقص استفاده و موجب تخریب و به بار آوردن ضرر برای کاربران می گردند. عدم امکان ارائه بعضی سرویس ها نیز ناشی از همین نقص است. با استفاده از این استاندارد بسیاری از کارهای مربوط به انکد و دیکد کردن اطلاعات و مدارات مربوط حذف و برای ما کاهش هزینه را در بر خواهد داشت. در یک جمع بندی می توان به موارد زیر جهت تمایل دانشمندان به اترنت برای استفاده در مایل اول اشاره کرد: افزایش پهنای باند تا چندین گیگا ارائه ی پهناهای باند مختلف از چندین مگا تا چندین گیگا روشن، ساده و صریح بودن پروتکل اترنت ساده بودن پروتکل کاهش شدید هزینه ها استفاده از زیر ساختهای موجود شامل 300 میلیون پورت اترنت مدیریت ساده تر توانایی تبدیل به یک استاندارد جهانی قابلیت تطبیق با شرایط مختلف آب و هوایی قابلیت استفاده از تجهیزات و زیر ساختهای مطابق با استانداردهای قبلی پشتیبانی از انواع داده، صوت و مدیا پشتیبانی از انواع شبکه نقطه به نقطه و نقطه به چند نقطه معماری ساده و حذف لایه های اضافی از پروتکل عدم نیاز به تبدیل پروتکل دریافت فایل یاهومارکت بخاطر بسپارید

مقاله 26- منابع تغذیه سوئیچینگ

مقاله 26- منابع تغذیه سوئیچینگ مقدمه : منابع تغذیه سوئیچینگ امروزه و بخصوص از سال 1990 به این طرف جای خود را در تمامی دستگاه های الکتریکی و در صنایع الکترونیک، مخابرات، کنترل، قدرت، ماهواره ها، کشتی ها، کامپیوترها، موبایل، تلفن و ... به دلیل ارزانی قیمت و کم حجم بودن و راندمان بالا باز کرده اند. به همین دلیل اکنون همه کشورهای جهان حتی در جهان سوم به طراحی و ساخت این نوع از منابع تغذیه پرکاربرد می پردازند. اما با این وجود متأسفانه هنوز این منبع تغذیه در ایران ناشناخته مانده و همه روزه مقدار زیادی از بیت‌المال المسلمین در راه ساخت منابع تغذیه غیر ایده‌آل و یا خرید این گونه منابع تغذیه سوئیچینگ از کشور خارج می شود. فصل اول انواع منابع تغذیه منبع تغذیه خطی منابع تغذیه خطی منابعی هستند که عنصر کنترل آن ها در ناحیه فعال از عملکرد خود قرار دارد. این عنصر به صورت سری یا موازی با بار قرار می گیرد و با دریافت فیدبک از خروجی، میزان ولتاژ و جریان بار خروجی را تنظیم می کند به گونه ای که ولتاژ خروجی در یک سطح از پیش تعیین شده ثابت باقی بماند. معمولاً عنصر کنترل در این دسته از منابع یک ترانزیستور دو قطبی است که با تنظیم جریان بیس آن میزان جریان رسیده به بار کنترل می شود. بلوک دیاگرام ساده شده این نوع منبع تغذیه در شکل نشان داده شده است. 1-1-1مزایای منابع تغذیه خطی مزایای یک منبع تغذیه خطی به شرح زیر است: 1- پایداری زیاد. 2- نویزپذیری پایین. 3- تثبیت عالی. 4- نوسان کم خروجی. 1-1-2 معایب منبع تغذیه خطی معایب یک منبع تغذیه خطی به شرح زیر می باشد: 1- بازده کم تر از 50% (در توان های نسبتاً زیاد). راندمان منبع تغذیة خطی معمولاً کم است دلیل آن افت ولتاژ و در نتیجه اتلاف توان در عنصر کنترل است. 2- حجم زیاد. یکی از معایب منبع تغذیة خطی حجم زیاد آن به ویژه در توان زیاد است. دلیل اصلی حجیم شدن این منابع دو عامل ذیل است: الف) بزرگ بودن ترانس کاهنده ورودی ب) نیاز به گرماگیرهای[1] بزرگ به دلیل تلفات زیاد در عنصر کنترل 1-1-2-1 بزرگ بودن ترانس کاهندة ورودی همان گونه که بیان شد یکی از دلایل حجیم شدن منبع تغذیه خطی بزرگ بودن ترانس کاهندة ورودی آن می باشد. این ترانس به دلایلی نمی تواند از بلوک دیاگرام کنار گذاشته شود. ترانس سبب مجزاسازی[2] مدار خروجی از ورودی می شود و از طرفی برای جلوگیری از تشعشع مدار و جلوگیری از نفوذ میدان های الکترومغناطیسی خارجی مجبوریم که زمین مدار را به بدنة منبع تغذیة خطی متصل کنیم و در صورت نبود ترانس خطر برق گرفتگی برای کاربر وجود دارد. 3- عدم توانایی فشرده سازی به ویژه برای بهره‌وری بالا. 4- زمان نگهداری[3] نسبتاً کوچک. منبع تغذیة خطی دارای زمان نگهداری بسیار کمی می باشد. منظور از زمان نگهداری مدت زمانی است که خروجی تغذیه علیرغم قطع بودن برق ورودی آن، هم چنان برقرار می ماند. اگر بخواهیم این زمان را افزایش دهیم باید ظرفیت خازن های ورودی را بسیار بزرگ در نظر بگیریم که طبعاً حجم زیادی اشغال می کند. 5- مناسب برای ولتاژهای کم. این نوع منابع بیشتر برای ولتاژهای خروجی پایین به کار برده می‌شوند و این یکی از معایب منبع تغذیه خطی است که استفاده از آن در ولتاژهای زیاد مقرون به صرفه نیست. 1-2 منبع تغذیة غیرخطی (سوئیچینگ) معایب منبع تغذیة خطی می تواند با استفاده از منبع تغذیة سوئیچینگ کاهش یافته و یا حذف شود. بلوک دیاگرام ساده شدة یک منبع غیرخطی (سوئیچینگ) در شکل نمایش داده شده است. 1-2-1 مزایای منبع تغذیة سوئیچینگ منابع تغذیة سوئیچینگ دارای مزایایی به شرح زیر می باشند: 1- راندمان بزرگ تر از 50% معمولاً بازده منابع تغذیه سوئیچینگ بیشتر از بازده منابع تغذیه خطی می باشد. بازده منابع تغذیه سوئیچینگ بین %70 تا %80 است. در منابع تغذیة سوئیچینگ عنصر کنترل (سوئیچینگ) در حالت اشباع و قطع کار می کند و توان تلفاتی پایینی دارد، در حالی که در منابع تغذیة خطی عنصر کنترل در حالت فعال کار می کند و توان تلفاتی بالائی دارد. 2- ابعاد کوچک ترانس در منابع تغذیة خطی ترانس در فرکانس 50 هرتز برق شهر کار می‌کند. بر این اساس انرژی نسبتاً زیاد در تعداد دفعات کم به خروجی منتقل می شود. در حالی که در منبع تغذیة سوئیچینگ با افزایش فرکانس، بسته های انرژی کوچک تری در تعداد دفعات بیشتری منتقل می گردد. 3- سبک بودن منبع تغذیه بیش‌تر وزن یک منبع به ترانس آن بستگی دارد. حال اگر ترانس کوچک باشد این منبع سبک خواهد شد. 4- کاملاً فشرده منابع تغذیه سوئیچینگ را می توان در بسته بندی های کاملاً فشرده قرار داد، چون اتلاف حرارتی کمی دارند. 5- ورودی با محدودة دینامیکی زیاد ولتاژ ورودی می تواند در محدودة وسیعی تغییر کند در حالی که ولتاژ خروجی ثابت باقی بماند. 6- زمان نگهداری بیش از پنج میلی ثانیه. در منابع تغذیة سوئیچینگ زمان نگهداری بیشتر از منابع تغذیة خطی است. دلیل آن ولتاژ dc بالایی است که در خازن ورودی ذخیره می شود. از آنجائی که انرژی ذخیره شده در خازن با مربع ولتاژ رابطه دارد به همین دلیل منبع سوئیچینگ زمان نگهداری بیشتری دارد. 1-2-2 معایب منابع تغذیة سوئیچینگ 1- به دلیل نوع فیدبک به کار برده شده ایزولاسیون (مجزاسازی) مدار از بین می رود و در این حالت زمین ورودی به زمین خروجی متصل می شود و خطر برق گرفتگی برای کاربرد به وجود می آید. 2- در ترانس علاوه بر تشعشع، تلفات افزایش یافته و با افزایش تلفات در ترانس، بازده آن کاهش می یابد. الف) مستقیم که از طریق سیم های ارتباطی انتشار می یابد. ب) غیرمستقیم که از طریق محیط، ارتباط برقرار می شود. 3- نیاز به حفاظت در مقابل اضافه بار[4] در منابع تغذیة خطی و یا غیرخطی از اتصالات P-N بسیار استفاده می شود. هنگامی که از یک پیوند P-N جریان DC عبور می دهیم بیش تر جریان DC از نقاط تخت عبور می کند. حال اگر جریان بیش از حد قابل تحمل پیوند باشد پیش از آن که پیوند اتصال کوتاه شود، در اثر گرم شدن پیوند سیم ارتباطی آن که با جوش اولتراسوند وصل شده جدا خواهد شد. 4- با قطع شدن فیدبک در منابع تغذیة خطی افزایش ولتاژ وجود ندارد. در حالی که در منابع تغذیة سوئیچینگ با قطع شدن فیدبک، قسمت کنترلی ولتاژ خروجی را صفر می بیند و لذا برای افزایش ولتاژ انرژی بیش تری را به خروجی منتقل می کند. زیرا قسمت کنترلی، کاهش ولتاژ را در اثر افزایش بار می داند. انتقال انرژی بیش تر به خروجی سبب افزایش ولتاژ خروجی می شود تا جایی که منجر به سوختن عناصر مدار می شود. 5- جریان های یورشی[5] زیاد جریان های یورشی به جریان هایی گفته می شود که در لحظة اول بعد از وصل شدن منبع تغذیه به علت شارژ نبودن خازن های مدار از ورودی دریافت می شود. فصل دوم یکسوساز و فیلتر ورودی 2-1 یکسوساز ورودی این بخش برای تبدیل ولتاژ متناوب ورودی به مقدار DC به کار می‌رود. به منظور امکان به کارگیری منبع تغذیه در دو سیستم انتقال انرژی رایج یعنی سیستم 110 و220 ولت باید بخشی را در واحد یکسوسازی ورودی تغذیه کنیم به گونه ای که منبع تغذیه قادر باشد به راحتی در این دو سیستم کار کند. 2-3 مشکلات واحد یکسوساز ورودی و روش های رفع آن ها 1- از آنجا که خازن های ورودی نقش ذخیره کننده های انرژی را بر عهده دارند با قطع ورودی از سیستم برق شهر انرژی زیادی در خازن ها ذخیره است و ولتاژ دو سر آن ها به کندی افت می کند. از طرف دیگر واحد کنترل همواره سعی می کند تا توان ثابتی در خروجی تحویل دهد. بر این اساس کاهش تدریجی ولتاژ ورودی منجر به این خواهد شد که از ترانزیستورهای سوئیچینگ ورودی، جریان بیشتری عبور کند. ادامة این روند مشکل ساز خواهد بود. بنابراین بعد از افت ولتاژ خازن ها تا مقدار مشخص، دیگر به واحد کنترل اجازة کار داده نمی شود. در این صورت دیگر خازن ها مسیری برای تخلیه شدن ندارند. 2- مشکل دیگری که با آن مواجه می شویم جریان لحظه ای شدید عبوری از مدار به هنگام روشن کردن منبع تغذیه است. مقدار این جریان یورشی با توجه به تخلیه بودن خازن ها و فاز ولتاژ ورودی ممکن است بسیار زیاد باشد. که می تواند باعث صدمه دیدن دیودهای بخش ورودی و عموماً اتصال کوتاه آن ها و یا حتی باعث قطع شدن فیوزهای حفاظتی شود. برای رفع این مشکل غالباً از یکی از روش های زیر استفاده می شود: الف – استفاده از NTC . ب- استفاده از مقاومت و رله. ج – استفاده از مقاومت و تریاک. د – استفاده از تریستور نوری. 2-3-1 استفاده از NTC NTC عنصری است که با افزایش دما مقاومتش کاهش می یابد. به دلیل همین ویژگی استفاده از آن برای این منظور مناسب است. زیرا در لحظة اول که جریان هنوز وارد خازن ها نشده است NTC در دمای اتاق قرار دارد و مقاومت آن حدوداً می باشد. بنابراین جریان اولیه حداکثر به حدود محدود خواهد شد و زمانی که مدار به شرایط کار عادی خود می رسد عبور جریان باعث افزایش دمای NTC شده و مقاومت آن را تا حدود کاهش می‌دهد که منجر به تلفات اندکی (حدوداً 4/0 وات) خواهد شد. واضح است که اگر از مقاومت ثابت استفاده می شد در شرایط کار عادی منجر به تلفات زیادی می شد. معمولاً در عمل از دو NTC در مدار استفاده می شود. 2-3-3 استفاده از مقاومت و تریاک از این روش نیز می توان به عنوان روشی کم هزینه برای توان های بالا نام برد که برخی مشکلات مربوط به استفاده از رله در روش قبلی را حل می کند. 2-3-4 روش تریستور نوری در توان های بسیار زیاد، روش های قبلی جواب گو نمی باشد. از این رو از مدار شکل استفاده می شود. اساس کار این مدار به این شرح است. در سیکل مثبت ورودی و در لحظات اولیه که تریستورها خاموش‌اند، دیود (یا برای سیکل منفی) به همراه مقاومت محدود کننده جریان (یا برای سیکل منفی) وظیفة شارژ آرام خازن های خروجی را بر عهده دارند. پس از گذشت مدت زمان اندکی که ولتاژ DC خروجی به حد معین از پیش تعیین شده می رسد، دیود نوری به بیس ترانزیستور نوری فرمان روشنی می دهد. با عبور جریان از امیتر ، تریستور روشن می شود. زیرا در این شرایط ولتاژ آند آن از کاتد بیشتر است. از این لحظه به بعد جریان خروجی از طریق تریستور و نه از طریق دیود و مقاومت سری با آن تأمین می‌شود. بنابراین تلفات کاهش می یابد. در سیکل منفی ورودی، ولتاژ آند نسبت به کاتد آن منفی است و لذا قطع می باشد، اما در این حالت، شرایط روشنی برای تریستور و از طریق ترانزیستور نوری که فرمان روشنی خود را دیود نوری مربوطه می گیرد، فراهم است و عین همان روندی که برای ترانزیستور نوری و تریستور در سیکل مثبت اتفاق افتاد، برای ترانزیستور نوری و تریستور در سیکل منفی رخ می دهد. بر این اساس تنها در مدت زمان اندکی از کل هدایت، دیودها و مقاومت سری با آن ها در مسیر جریان قرار دارند و این به مفهوم آن است که تلفات اندکی خواهند داشت. 2-4 فیلتر ورودی EMI/RFI رایج ترین روش حذف نویز در بخش ورودی منابع تغذیة سوئیچینگ استفاده از یک فیلتر LC برای حذف نویز تفاضلی و مشترک می باشد. فصل سوم مبدل‌های قدرت سوئیچینگ 3-1 مبدل فلای‌یک غیر ایزوله از ساختارهایی می باشد که تقریباً در قریب به اتفاق تمامی مبدل‌های سوئیچینگ کم قدرت مورد استفاده واقع می شود. از مزایای ویژه آن سادگی ساختار و حجم کم است. دلیل نام فلای‌بک برای این مبدل این بوده است که در گذشته قبل از این که این سیستم در منابع سوئیچینگ رایج شود در بخش افقی تلویزیون های سیاه و سفید از آن برای تهیه ولتاژ زیاد استفاده می شده است. از آن جایی که ولتاژ زیاد به هنگام برگشت اشعة افقی که بسیار سریع صورت می گیرد به وجود می آید به آن فلای‌بک (پرواز برگشت) اطلاق شده است. 3-2 مبدل فوروارد غیر ایزوله شکل زیر ساختار مبدل فوروارد را در حالت غیرایزوله نشان می‌دهد. وقتی کلید K بسته می شود. جریان I به طور مستقیم از سلف L عبور می کند و ضمن تولید ولتاژ خروجی، انرژی در سلف L ذخیره می شود. در طی این مدت دیود D به دلیل گرایش معکوس قطع می‌باشد. وقتی کلید باز شود میدان مغناطیسی ذخیره شده در سلف L باعث تغییر قطعبیت ولتاژ دو سر آن و گرایش مستقیم شدن دیود D می گردد، که در نتیجه جریان در مدار ادامه می یابد. به خاطر عمل سوئیچینگ، جریان خروجی پیوسته باقی می ماند و حالت پالسی ندارد. در حالی که جریان ورودی به صورت غیرپیوسته بوده و حالت پالسی دارد. از آنجائی که در دو حالت قطع و یا وصل کلید K انرژی به خازن خروجی انتقال می یابد، انتظار می رود که مبدل فوروارد نسبت به مبدل فلای‌بک قدرت بیشتری را انتقال دهد. فصل چهارم ادوات قدرت سوئیچینگ 4-1 دیودهای قدرت دیودهای نیمه هادی قدرت نقش مهمی را در مدارهای الکترونیک قدرت ایفا می کنند. دیود به عنوان کلیدی عمل می کند که در مدارهای مختلف برای انجام عملیات یکسوسازی غیر کنترل شده و تبدیل توان AC به DC ، عمل هرزگردی در تثبیت کننده ها، معکوس سازی بار خازن و انتقال انرژی بین اجزا مدار، جداسازی ولتاژ، فیدبک انرژی از بار به منبع و آزادسازی انرژی ذخیره شده به کار می رود. در بیش‌تر کاربردها، دیودهای قدرت را می توان به صورت یک کلید ایده‌‌آل در نظر گرفت، اما دیودهای واقعی با مشخصه های ایده‌آل مطابقت ندارند و محدودیت های ویژه خود را دارند. دیودهای قدرت تا حدودی مشابه دیودهای سیگنال پیوند P-N می باشند. هر چند با اصلاحاتی که صورت گرفته است، دیودهای قدرت توانایی کار در محدودة جریان، ولتاژ و توان بالاتری را نسبت به دیودهای سیگنال معمولی دارند. از طرف دیگر سرعت کلیدزنی (یا پاسخ فرکانسی) آن ها در مقایسه با دیودهای سیگنال پایین تر است. هر چند این محدودیت با توجه به کاربرد دیودهای قدرت که عموماً در محدودة فرکانسی پایین‌تری مورد استفاده قرار می گیرند مشکلی به وجود نمی آورد. 4-1-1 ساختمان دیودهای قدرت نیمه هادی‌هایی که دارای تنها یک اتصال P-N ساده هستند و در خلال بررسی دیودهای با قدرت بالا به کار روند. چرا که این گونه دیودها باید علاوه بر عبور جریان های مستقیم شدید قادر به تحمل ولتاژهای معکوس بالاتری نسبت به حالت عادی باشند. برای حل این مشکل از یک ترکیب سه لایه به صورت N ، و P استفاده می شود که در ادامه عملکرد این عنصر مورد بررسی قرار می گیرد. 4-1-2 عملکرد دیودهای قدرت در گرایش مخالف مطابق شکل 4-1 یک دیود قدرت را در گرایش مخالف در نظر بگیرید. در وضعیت سکون پیش از آن که ولتاژ خارجی اعمال شود یک نفوذ مضاعف صورت می گیرد. به صورتی که افزایش نسبی غلظت حفره ها در ناحیة P باعث نفوذ حفره ها به داخل ناحیه می شود و از طرف دیگر افزایش نسبی غلظت الکترون ها در ناحیة N و نفوذ الکترون به باعث ایجاد لایه بار فضایی مثبت و منفی خواهد شد که باعث به وجود آمدن یک سد پتانسیل در نقاط اتصال شده که مانع از نفوذ بیشتر حامل ها می شود. 4-1-5 انواع دیود قدرت در حالت ایده‌آل دیود نباید هیچ زمان بازیابی معکوسی داشته باشد که این امر هزینه ساخت دیود را افزایش می دهد. در بسیاری از کاربردها آثار زمان بازیابی معکوس چندان اهمیت ندارد و می توان از دیودهای ارزان استفاده کرد. بسته به مشخصه های بازیابی و روش‌های ساخت، دیودهای قدرت را می توان به سه گروه تقسیم کرد که مشخصه ها و محدودیت های عملی هر گروه کاربردشان را مشخص می کند. این دسته بندی به صورت زیر می باشد: 1- دیودهای با بازیابی استاندارد یا همه منظوره 2- دیودهای بازیابی سریع و فوق سریع 3- دیودهای شاتکی 4-1-5-1 دیودهای با بازیابی استاندارد یا همه منظوره دیودهای یکسوکننده همه منظوره زمان بازیابی معکوس نسبتاً زیادی دارند که در حدود است و در کاربردهای سرعت پایین به کار می روند که زمان بازیابی چندان اهمیت ندارد. محدودة جریان این دیودها از کم تر از یک آمپر تا چند هزار آمپر و محدودة ولتاژ آن‌ها 50 ولت تا 50 کیلو ولت می باشد. این دیودها معمولاً به روش نفوذی ساخته می شوند. 4-1-5-2 دیودهای بازیابی سریع و فوق سریع دیودهای بازیابی سریع زمان بازیابی کوچکی (به طور معمول کم تر از چند میکرو ثانیه) دارند. این دیودها در مدارهای مبدل DC به DC و DC به AC که سرعت بازیابی اغلب اهمیت حیاتی دارد به کار می‌روند. محدودة جریانی کاری این دیودها از کم تر از یک آمپر تا چند صد آمپر و محدودة ولتاژ آن ها از 50 ولت تا حدود 3 کیلو ولت است. برای محدودة ولتاژ بالای 400 ولت، دیودهای بازیابی سریع عموماً به روش نفوذی ساخته می شوند و زمان بازیابی به وسیلة نفوذ ناخالصی طلا یا پلاتین کنترل می شود. این امر هر چند باعث کاهش طول عمر حامل‌ها و در نتیجه کاهش زمان بازیابی معکوس می شود اما افزایش افت ولتاژ دو سر دیود در حالت هدایت و به تبع آن افزایش تلفات در حالت گرایش موافق را در پی دارد. 4-1-5-3 دیودهای شاتکی مشکل ذخیره بار در پیوند P-N در دیود شاتکی حذف (یا حداقل) شده است. این کار از طریق ایجاد یک سد پتانسیل پیوندی که بین یک فلز و یک نیمه هادی به وجود می آید میسر می شود. برای این منظور یک لایه فلز روی یک لایه رو نشانی باریک از سیلیکون نوع N قرار داده می شود. سد پتانسیل به وجود آمده رفتار یک پیوند P-N را شبیه‌سازی می کند. در این نوع پیوند عمل یکسوکنندگی فقط به حامل‌های اکثریت بستگی دارد و در نتیجه حامل های اقلیت اضافی برای ترکیب شدن وجود ندارند. لذا اثر بازیابی منحصراً به خاطر ظرفیت خازنی خود پیوند نیمه هادی و فلز است که مقدار ناچیزی می‌باشد. بار الکتریکی بازیابی شده در یک دیود شاتکی خیلی کم تر از یک دیود پیوند P-N معادل است. 4-2 ترانزیستور دو قطبی قدرت سوئیچینگ در این بخش بدون آن که بخواهیم وارد جزئیات عملکرد فیزیکی ترانزیستور دو قطبی شویم و فقط با الهام از این که یک ترانزیستور دو قطبی متشکل از دو اتصال دیودی است می خواهیم عوامل زمان گیر در هنگام وصل یا قطع شدن آن را بررسی کنیم. تا حدودی می دانیم که به هنگام روشن شدن ترانزیستور، در ابتدا زمانی طول می‌کشد تا خازن اتصال بیس – امیتر آن شارژ شده و در آن، 7/0 ولت پتانسیل به وجود بیاید. سپس میدان ایجاد شده در این اتصال الکترون ها را به بیس می رساند. این الکترون ها به طریق پخشی[6] از مرز اتصال بیس – امیتر به اتصال کلکتور خواهند رسید. آن گاه میدان قوی ایجاد شده در اتصال کلکتور – بیس، حامل های اقلیت انباشته شده در بیس را از طریق اتصال کلکتور خارج می کند. حال فرض کنیم ولتاژ بیس – امیتر را قطع کنیم؛ در ابتدا خازن به وجود آمده در اتصال بیس – امیتر تخلیه می شود (در اثر گرایش معکوس). سپس بارهای انباشته شده در بیس از طرف امیتر به کلکتور که چگالی بار کم تر است، می روند. برای تخلیة سریع این حامل های اقلیت لازم است از بیس جریان منفی بگذرد. 4-3 ترانزیستور ماس‌فت قدرت سوئیچینگ با توجه به این شکل متناسب با مقدار از درین جریانی عبور می کند. در شرایط پایدار، جریان عبوری از گیت یعنی ، به دلیل مقاومت ورودی بالای این نوع از ترانزیستورها بسیار کوچک و تقریباً برابر با صفر می باشد. ولی این مقدار فقط در شرایط استاتیکی (بعد از لحظات اولیه) برقرار است. از آن جا که در مدارهای سوئیچینگ فرکانس قطع و وصل نسبتاً زیاد است، تغییرات در شرایط کار دینامیکی ماس‌فت توجه است و لازم است در این حالت جریان نسبتاً زیادی برای گیت تأمین شود در غیر این صورت توان تلفاتی ترانزیستور افزایش شدیدی خواهد یافت. به دلیل هم پوشی اکسید – فلز گیت با سورس و درین، دو خازن و تشکیل می شود. چون خازن کانال را هم شامل می شود از بزرگ تر است. در ترانزیستورهای قدرت، بنا به نوع ترانزیستور انتخابی، دو تا سه برابر می باشد. فصل پنجم مدارهای راه‌انداز 5-1 مدارهای راه‌انداز بیس سئوال اصلی در مدارهای راه‌انداز بیس ترانزیستورهای دو قطبی این است که چه نوع پالسی برای راه اندازی بیس آن ها مناسب تر است؟ مثلاً پالس یکنواخت شکل 5-1مناسب راه اندازی یک ترانزیستور دوقطبی نیست. زیرا به دلیل نداشتن جهش آنی در لحظات قطع و وصل توانایی تخلیه و شارژ سریع بیس را ندارد از این رو خاموش و روشن شدن ترانزیستور به شدت کند است. پالس مناسب، در هنگام روشنی و خاموشی ترانزیستور با افزایش یا کاهش آنی دامنة جریان سرعت کار ترانزیستور را افزایش می دهد. مدار زیر یک نمونه از این راه اندازها را نشان می دهد. در این مدار ترانزیستور قدرت و ترانزیستور کمکی راه انداز است. طرز کار این مدار به صورت زیر است. با اعمال پالس ورودی مثبت، دیود D همراه با اتصال بیس امیترترانزیستور هدایت کرده و خازن C در جهت نشان داده شده شارژ می شود. بنابراین در لحظة نخست که خازن در حال شارژ است مقاومت بای‌پس[7] می شود. به تدریج و با شارژ خازن، افت ولتاژ دو سربیس – امیتر ترانزیستور کم شده تا در نهایت وقتی خازن کاملاً شارژ شد، به صورت مدار باز درآمده و جریان بیس در مقدار تقریبی ثابت بماند. بنابراین در لحظات روشنی ترانزیستور، جریان بیس به طور لحظه‌ای و به دلیل وجود خازن C زیاد است اما به تدریج از مقدار آن کم می‌شود. در لحظة خاموشی با اعمال پالس ورودی منفی دیود D در گرایش مخالف قرار می گیرد و قطع می شود. در این شرایط ترانزیستور گرایش شده و به علت خازن شدة C از بیس به شدت جریان می‌کشد. با این کار، خازن هم شروع به تخلیه شدن می کند و در نتیجه جریان به علت افت ولتاژ گرایش کم می شود تا جایی که خازن تا مقداری بسته به ثابت زمانی مدار تخلیه می شود و البته در این شرایط، نیز قطع شده است. نکته ای که باید به آن توجه داشت این است که ظرفیت خازن را نباید خیلی زیاد انتخاب کرد. چون در این صورت مدت شارژ آن طولانی می شود و در پریود قطع تا مقداری تخلیه نمی شود که بعداً بتواند جریان لحظه ای بالایی را با بای‌پس کردن تولید کند. البته نباید مقدار آن را خیلی کوچک انتخاب کرد زیرا در این صورت خازن خیلی زود تخلیه می شود و عرض پالس جریان لحظه ای به هنگامی که پالس ورودی مثبت است، خیلی کم شده و در نتیجه میزان بار کافی به بیس تزریق نمی شود. در عمل و در شرایط مختلف کاری مدار، جریان کلکتور ترانزیستور سوئیچینگ قدرت باید متناسب با تغییرات بار خروجی تغییر یابد، زیرا تغییرات جریان کلکتور ترانزیستور سوئیچینگ عامل اصلی میزان قدرت انتقال یافته به بخش خروجی می باشد، اما با این مدار همواره جریان بیس ثابتی تأمین می شود که نتی‍جة آن عدم تغییر مناسب جریان کلکتور به هنگام تغییر بار خروجی و یا در واقع تزریق بار زیاد به بیس ترانزیستور در شرایط بی‌باری است. 5-1-1 راه انداز شامل دیود و خازن در این مدار با اعمال پالس ورودی مثبت، خازن سه دیود را بای‌پس می کند و بنابراین ولتاژ لحظه ای بالایی به بیس – امیتر ترانزیستور می رسد که جریان لحظه ای بالایی به مقدار تولید می کند. بعد از اندک زمانی، خازن شارژ می شود و به صورت مدار باز در می آید و افت ولتاژی به اندازة که روی دیودها افت می کند باعث می شود که ولتاژ بیس – امیتر کم شده و در نتیجه جریان لحظه ای نیز کاهش یابد. زمانی که صفر می شود خازن شروع به تخلیه می کند و پیوند بیس – امیتر را در گرایش معکوس قرار داده و آن را سریعاً تخلیه و به این ترتیب ترانزیستور را قطع می کند. آیا می دانید چرا دیودهای بیش تری با خازن موازی نشده است؟ این امر به این دلیل است که اگر تعداد دیودها بیش تر انتخاب می شد، خازن به قدری شارژ می شد که برای ورودی منفی افت ولتاژ معکوس بالایی بر روی پیوند بیس – امیتر افت می کرد. این مسئله می تواند باعث شکست اتصال بیس – امیتر ترانزیستور گردد. زیرا اگر ولتاژ معکوس پیوند بیس – امیتر از حدود 5/5- ولت کمتر شود شکست ثانویه رخ می دهد و ترانزیستور دو قطبی به صورت اتصال کوتاه در می آید. [1]. Heatsink [2]. Isolation [3]. Hold time [4]. Over load [5]. Surge [6]. Diffusion [7]. Bypass دریافت فایل یاهومارکت بخاطر بسپارید

مقاله25- تریگر های فازی در پایگاه داده فعال

مقاله25- تریگر های فازی در پایگاه داده فعال فهرست مطالب بخش اول: مفاهیم و تعاریف، کارهای انجام شده1 فصل اول: کلیات... 2 1-1 مقدمه. 2 1-2 مروری بر فصول پایان‌نامه. 5 فصل دوم: پایگاه داده فعال. 6 2-1 مدیریت داده6 2-2 مدیریت قوانین.. 7 2-2-1 تعریف قانون. 7 رویداد. 8 شرط.. 12 واکنش... 13 2-2-2 مدل اجرایی.. 14 اولویت اجرایی در قوانین.. 16 معماری پایگاه دادة فعال. 17 آشکارساز رویداد. 18 ارزیابی شرط.. 19 زمانبندی.. 20 اجرا20 2-3 نمونه‌های پیاده‌سازی شده21 2-3-1 Starburst21 2-3-2 Ariel22 2-3-3 NAOS.. 23 2-4 نتیجه. 24 فصل سوم: مفاهیم فازی.. 25 3-1 مجموعه‌های فازی.. 26 3-2 عملگرهای فازی.. 28 3-3 استنتاج فازی.. 29 3-4 ابهام‌زدایی.. 29 3-5 نتیجه. 30 فصل چهارم : پایگاه دادة فعال فازی ......................................................................... 31 4-1 تعریف فازی قوانین ..................................................................................... 32 4-1-1 رویداد فازی .................................................................................... 33 رویدادهای مرکب ....................................................................... 35 انتخاب فازی اجزاء رویدادهای مرکب .......................................... 37 4-1-2 شرط فازی ....................................................................................... 37 4-1-3 واکنش فازی .................................................................................... 39.... 4-1-4 تعیین فازی موقعیت زمانبندی ............................................................ 40 4-2 معماری و مدل اجرایی قوانین ....................................................................... 42 4-2-1 آشکارساز رویداد .............................................................................. 43 4-2-2 بررسی شرط .................................................................................... 44 4-2-3 اجرا ................................................................................................ 44 4-2-4 زمانبندی .......................................................................................... 44 4-3 نتیجه ........................................................................................................... 46 بخش دوم: کاربردی جدید از تریگر فازی، رونوشت برداری فازی، نتایج آزمایشات ..... 47 فصل پنجم: رونوشت برداری فازی ........................................................................... 48 5-1 رونوشت برداری .......................................................................................... 49 5-1-1 رونوشت برداری همگام .................................................................... 49 5-1-2 رونوشت برداری ناهمگام .................................................................. 50 5-1-3 ماشین پایه رونوشت برداری داده......................................................... 51 5-1-4 مقایسه دو روش همگام و ناهمگام...................................................... 52 5-2 رونوشت برداری فازی................................................................................... 55 5-2-1 استفاده از تریگرها برای فازی نمودن رونوشت برداری.......................... 56 5-3 کمیت سنج های فازی................................................................................... 58 5-3-1 روش محاسبه کمیت سنج های فازی................................................... 59 5-3-2 کمیت سنج عمومی............................................................................ 60 5-3-3 کمیت سنج جزئی.............................................................................. 63 5-3-4 کمیت سنج جزئی توسعه یافته............................................................. 66 5-4 روش جدید محاسبه حد آستانه در تریگرهای فازی برای رونوشت برداری فازی.............. 68 5-5 معماری ماشین رونوشت بردار فازی............................................................... 70 5-6 مثال............................................................................................................. 72 5-7 کارایی.......................................................................................................... 76 5-7-1 ترافیک در رونوشت برداری مشتاق..................................................... 78 5-7-2 ترافیک در رونوشت برداری تنبل........................................................ 79 5-7-3 ترافیک در رونوشت برداری فازی....................................................... 79 5-7-4 مقایسه تئوری هزینه رونوشت برداری فازی و تنبل............................... 80 5-8 جمع بندی.................................................................................................... 82 فصل ششم: پیاده سازی ........................................................................................... 83 6-1 Fuzzy SQL Server..................................................................................... 83 6-2 عملکرد اجزایFuzzy SQL Server............................................................... 84 6-3 پیاده سازی تریگرهای فازی در پایگاه داده غیر فازی........................................ 85 6-4 اجزاء تریگر فازی در پایگاه داده غیر فازی...................................................... 86 6-5 جداول سیستمی مورد نیاز.............................................................................. 86 6-6 مثال............................................................................................................. 88 6-7 کارهای آتی.................................................................................................. 93 مراجع و منابع ........................................................................................................ 94 واژه نامه لاتین ........................................................................................................ 96 واژه نامه فارسی ...................................................................................................... 98 بخش اول مفاهیم و تعاریف کارهای انجام شده   فصل اول: کلیات 1-1 مقدمه با ایجاد سیستم‌های مدیریت پایگاه داده عمده مشکلات ساختار، پشتیبانی و مدیریت داده‌های حجیم در سیستم‌های فایلی برطرف شد اما توجهی به جنبه‌های رفتاری پایگاه داده نشد. به این معنا که با استفاده از قیود جامعیت[1] شاید بتوان از منفی شدن مبلغ حقوق کارمندان جلوگیری نمود اما نمی‌توان مانع از بیشتر شدن حقوق آن‌ها از مدیرانشان شد. در چنین مواردی کاربران پایگاه داده با اجرای یک پرس و جو[2] موارد نقض محدودیت‌هایی از این قبیل را پیدا نموده و خود اقدام به اصلاح آن‌ها می‌نمایند. مواردی این چنین و نیز گزارشات مدیریتی در آغاز ماه از جمله کارهای مشخص و دارای ضابطه‌ای می‌باشند که انجام آن‌ها تکراری و قابل تفویض به سیستم است. کاربران غیرمجاز با استفاده از یک سری گزارشات، غیرمستقیم به اطلاعات کلیدی دست یافته و اقدام به تغییر آن‌ها می‌نمایند. پیدا نمودن چنین تغییراتی که معمولاً بعد از گزارشات اتفاق می‌افتند، به راحتی امکان‌پذیر نیست. همانطور که مشاهده می‌شود در یک پایگاه داده معمولی ردیابی رویدادهایی که در سیستم اتفاق افتاده‌اند (رخدادها) نیز ممکن نبوده و نیاز به یک سیستم با پشتیبانی جنبه‌های رفتاری می‌باشد. یک پایگاه داده فعال نظیر Oracle قادر به تشخیص رویدادهای نظیر اضافه، حذف و تغییر مقادیر در پایگاه داده می‌باشد. به عبارت دیگر این سیستم‌ها با ایجاد تغییر در یک قلم داده عکس‌العمل نشان می‌دهند. پایگاه دادة فعال با افزودن قوانین به پایگاه‌های داده امکان تعامل (کنش و واکنش) بین سیستم و پایگاه داده را ایجاد نمود. این نوع پایگاه داده دارای دو بخش مدیریت داده و مدیریت قوانین می‌باشد. بخش مدیریت داده مسئول حفظ خواص پایگاه داده در سیستم‌های کاربردی بوده و بخش دوم با مدیریت قوانین مسئول واکنش به رویدادهای سیستم می‌باشد. در این نوع پایگاه داده طراحان سیستم قادرند با تعریف قوانین که نزدیکترین بیان به زبان طبیعی می‌باشد، سیستم را وادار به عکس‌العمل مناسب در مقابل رویدادهای مهم نمایند [13]. پایگاه داده فعال با استفاده از قوانین قادر به «پشتیبانی گسترده‌تر قیود جامعیت و سازگاری داده‌ها، واکنش در مقابل رخدادهای سیستم کاربردی، عدم اجرای تقاضاهای مشکوک، ردیابی رویدادها، گزارشات ماهانه و...» می‌باشد. همانطور که گفته شد آنچه که به طور معمول باعث می‌شود یک پایگاه داده را فعال بدانیم، عکس‌العمل سیستم در مقابل وضعیت‌هایی است که در پایگاه داده و یا حتی خارج از آن به وجود می‌آید. این وضعیت‌ها می‌تواند شامل یک حذف غیرمجاز و یا تغییر وضعیت پایگاه داده باشد. باید توجه داشت که داشتن تعامل برای یک پایگاه داده لازم اما کافی نیست. بسیاری از سیستم‌های پایگاه داده با رعایت اصول پایه‌ای که در زیر به آن اشاره می‌شود به طور عام پایگاه دادة فعال نامیده میشوند [14]. اینگونه سیستم‌ها باید یک پایگاه داده باشند، یعنی در صورتی که کاربر فراموش کرد، سیستم مورد نظر پایگاه دادة فعال است بتواند از آن به عنوان یک پایگاه داده معمولی استفاده نماید (در صورت لزوم بتوان به عنوان یک پایگاه دادة معمولی از آن استفاده نمود). در اینگونه سیستم‌ها باید امکان تعریف و مدیریت قوانین وجود داشته باشد. این قوانین در پایگاه داده فعال دارای سه جزء رویداد[3]، شرط[4] و واکنش[5] می‌باشند. این سیستم‌ها باید دارای یک مدل اجرایی باشند. به این ترتیب که با بروز رویداد و صحت شرط، واکنش قانون اجرا شود. یک پایگاه داده فعال باید قادر به آشکارسازی رویدادها و بررسی شرط قوانین فعال و اجرای فرامین واکنش باشد. علاوه بر موارد فوق، بهتر است در این سیستم‌ها محیط مناسبی برای تعریف و امکان کامپایل کردن قوانین فراهم شود که به کاربر در تعریف قوانین کمک کند. فازی‌سازی پایگاه‌های داده فعال با هدف نزدیکتر نمودن زبان بیان قوانین به زبان طبیعی طراحان مطرح شد. اغلب تقاضاهای کاربران پایگاه داده فعال، فازی می‌باشد. به عنوان نمونه در تقاضاهایی نظیر عدم تعلق پاداش به کارمندان «کم‌کار»، «افزایش» فشارخون، محاسبة حقوق کارمندان در «پایان» هر ماه و... از کلمات فازی استفاده شده است که عدم پشتیبانی مفاهیم فازی و به کار بردن مقادیر دقیق منجر به حصول نتایج نامطلوب در برخی سیستم‌های کاربردی می‌شود. تفاوت اصلی در فازی‌سازی پایگاه دادة فعال با سایر سیستم‌های فازی، در نوع تعریف قوانین می‌باشد. به این ترتیب که در تعریف قوانین در اینجا از سه جزء اصلی رویداد، شرط و واکنش استفاده می‌شود در صورتی که سیستم‌های مبتنی بر قانون عموماً از دو جزء شرط و واکنش تشکیل شده‌اند اما فازی نمودن شرط و واکنش قوانین در پایگاه‌های داده فعال تفاوت چندانی با شرط و واکنش فازی در سیستم‌های مبتنی بر قانون ندارد و در فازی نمودن رویداد نیز می‌توان از همان سیاق رویدادهای فازی استفاده نمود این بحث توسط ولسکی و بوازیز در [7] مطرح شده است. در این پایان‌نامه سعی شده است بحث‌های مطرح شده در پایگاه‌های داده فعال فازی بطور خلاصه بررسی شود. همچنین در ادامه با معرفی عمل رونوشت برداری و بکارگیری قوانین فازی(تریگرهای فازی) در عمل رونوشت برداری روش بهبود یافته جدیدی معرفی میشود. 1-2 مروری بر فصول پایان‌نامه در ادامه این پایان‌نامه در فصل دوم مفاهیم پایگاه دادة فعال ارائه شده است. همچنین مدل اجرایی، نمونه‌هایی از این نوع پایگاه داده و برخی کاربردهای پایگاه دادة فعال در ادامة این فصل آمده است. در فصل سوم مختصری از مفاهیم فازی ارائه شده است. فصل چهارم شامل چگونگی پشتیبانی مفاهیم فازی در بخش‌های مختلف یک پایگاه داده فعال می‌باشد. فصل پنجم به بیان طرح استفاده از تریگرهای فازی در پایگاه دادة فعال جهت ارائه روش جدید رونوشت برداری فازی می‌پردازد و مزایای استفاده از روش رونوشت برداری فازی نسبت به روشهای مرسوم قدیمی غیر فازی با یک نمونه پیاده‌سازی شده مقایسه میگردد. فصل ششم به بیان چگونگی پیادهسازی تریگرهای فازی در پایگاه دادة فعال غیر فازی و نیز پیاده سازی رونوشت برداری فازی بوسیله آن می پردازد. فصل دوم: پایگاه داده فعال پایگاه داده فعال با هدف افزودن تعامل به پایگاه داده و با استفاده از تعریف قوانین ایجاد شد. اولین پایگاه داده فعال، توسط Dayal و همکارانش در یک پروژه دانشگاهی به نام [15]Hipac مطرح شد. پایگاه داده این نرم‌افزار همانند [16]Samos شی‌ءگرا می‌باشد. علاوه بر پایگاه‌های داده فعال شی‌ءگرا سیستم‌هایی با پایگاه داده‌ی فعال رابطه‌ای نیز ایجاد شده‌اند که از جملة آن‌ها می‌توان [17]Starburst و [18]Arial را نام برد، این نوع پایگاه‌های داده به جای واکنش در مقابل فراخوانی متد یا تغییر خصیصه‌ها به تغییر، حذف و اضافه در جداول پایگاه داده حساس می‌باشند [19]. پایگاه داده فعال دارای دو بخش مدیریت داده و مدیریت قوانین می‌باشد. بخش مدیریت داده مسئول حفظ خواص پایگاه داده نظیر سازماندهی، مدیریت و پشتیبانی داده‌ها می‌باشد. بخش دوم یا مدیریت قوانین مسئول واکنش به رویدادهایی است که در سیستم اتفاق می‌افتند. 2-1 مدیریت داده این بخش مسئول حفظ خواص پایگاه داده می‌باشد، به طوری که طراحان می‌توانند از قابلیت‌های پایگاه داده فعال همانند یک پایگاه داده معمولی استفاده نمایند. ضمن اینکه می‌توان خواص پایگاه داده را در یک پایگاه داده فعال به صورت مطلوب‌تری ایجاد نمود. برقراری قیود جامعیت پشرفتهتر در پایگاه داده: این قیود در یک پایگاه داده معمولی فقط روی یک جدول قابل تعریف می‌باشند در حالی که با استفاده از قوانین پایگاه داده فعال، امکان تعریف محدودیت بر روی چندین جدول نیز وجود دارد. سازگاری بیشتر: سازگاری بین داده‌ها با استفاده از قوانین به صورت گسترده‌تری پشتیبانی می‌شود. 2-2 مدیریت قوانین پایگاه دادة فعال با استفاده از قوانین تعامل را به پایگاه داده می‌افزایند. این امر باعث می‌شود بدون استفاده از کدهای نرم‌افزارهای خارجی به رویدادهای سیستم در درون پایگاه داده پاسخ داده شود، در نتیجه تغییر در ضوابط سیستم کاربردی با کمترین هزینه و با تغییر قوانین به راحتی امکان‌پذیر است. در این فصل انواع تعریف و پیچیدگی‌های رفتاری قوانین در این نوع سیستم‌ها و مدل‌های اجرایی متفاوت (با توجه به تعریف یک قانون) ارائه خواهد شد. 2-2-1 تعریف قانون در پایگاه داده فعال هر قانون دارای سه بخش رویداد، شرط و واکنش می‌باشد و قانونی دارای هر سه جزء فوق باشد اصطلاحاً ECA[6] نامیده می‌شود. Rule Rule_Name [ON Event] [IF Condition] THEN Action به طور کلی وجود دو جزء رویداد و شرط در تعریف قوانین می‌تواند اختیاری[7] و یا اجباری[8] باشد. در برخی نمونه‌های پیاده‌سازی شده پایگاه داده فعال تنها تعریف یکی از دو جزء اختیاری است یعنی امکان عدم تعریف رویداد در قانون وجود دارد و حضور شرط اجباری است. در زبان‌هایی که تعریف هر دو جزء اختیاری باشد، تعریف یکی از آن‌ها در هر قانون الزامی است در غیر این صورت تبدیل به یک قانون همیشه درست می‌شود. در صورت حذف شرط (EA[9] Rule) با بروز رویداد، واکنش آن اجرا می‌شود و با حذف رویداد (CA[10] Rule) در صورت برقراری شرط، واکنش قانون مربوطه به اجرا درمی‌آید. در این قسمت ابتدا به شرح مختصری از هر سه جزء قانون و نکاتی که در استفاده از ECA باید رعایت شوند می‌پردازیم و سپس انواع رفتارهای مدل اجرایی پایگاه داده فعال بیان می‌شود. 1) رویداد: رویدادها در نقطه‌ای از زمان اتفاق می‌افتند و به سه صورت تقسیم‌بندی می‌شوند. در نوع اول با توجه به منبع به وجود آورندة خود به هفت گروه ساختاری، انتزاعی، تراکنش، کاربر، استثناء، زمان، خارجی تقسیم می‌شوند. در نوع دوم با توجه به اینکه از یک رویداد ساده تشکیل شده‌اند یا از ترکیب جبری منطقی رویدادهای ساده به وجود آمده‌اند به دو گروه ساده و مرکب تقسیم می‌شوند. در نوع سوم با توجه به زمان بروز نمونه‌های یک رویداد به سه گروه آغازین، میانی و پایانی تقسیم می‌شوند که در ادامه به شرح مختصری از انواع رویدادها در این سه گروه می‌پردازیم. انواع رویدادها با توجه به منبع به وجود آورندة آن‌ها عبارتند از [20][21]: ساختاری: یک رویداد به دلیل انجام عملیاتی روی ساختار پایگاه داده فعال می‌شود (در مدل رابطه‌ای تغییر و حذف و اضافة یک رکورد و در مدل شی‌ءگرا تغییر خصیصه‌ها، فراخوانی متد و ارسال پیام). ON Update emp.id انتزاعی: رویداد به صورت واضح توسط طراح یا برنامة کاربردی فعال می‌شود (طراح می‌تواند گرفتن یک گزارش خاص را یک رویداد معرفی کند که در صورتی که یک مجموعة تهی تولید نکند یک رویداد انتزاعی است). تراکنش: رویدادها، دستورالعمل‌های تراکنشی نظیر Start و Abort و Commit می‌باشند. ON Begin Transaction Emergency کاربر: رویداد به دلیل عملکردها و مکانیزم‌های برنامه‌نویسی فعال می‌شود (دادن پیام مناسب به کاربری که مشغول وارد کردن داده می‌باشد). استثناء: انجام عملیات غیرمجاز در سیستم موجب بروز این نوع رویداد می‌شود (دستیابی غیرمجاز کاربران به اطلاعاتی که مجوز مناسب آن را ندارند). زمان: این نوع رویدادها در نقطه‌ای از زمان فعال می‌شوند (مثلاً اول هر ماه). خارجی: رویدادهایی که به دلیل وقوع رویدادی در خارج از سیستم بروز می‌کنند در این گروه قرار می‌گیرند (فشردن کلید). در نوع دوم رویدادها به دو دستة ساده و مرکب تقسیم می‌شوند. رویدادی که تنها از یک جزء تشکیل شده است ساده و رویدادهایی که از ترکیب جبری و منطقی رویدادهای ساده به دست می‌آیند مرکب نامیده می‌شوند. این عملیات‌های جبری عبارتند از [14]: And : رخ دادن هر دو رویداد (E1 And E2) OR : رخ دادن یکی از دو رویداد (E1 Or E2) Not : عدم رخ دادن رویداد در فاصلة زمانی معین. (E1; not E2;E3) به معنی عدم بروز رویداد دوم در فاصلة زمانی بین بروز رویداد اول و سوم SEQ : نشان‌دهندة ترتیب اجرای دو رویداد می‌باشد. Seq (E1,E2) : به این معنا است که رخ دادن رویداد دوم باید پس از رویداد اول انجام یافته باشد از نماد ":" نیز استفاده می‌شود. Times : بیانگر نمونة معین یک رویداد می‌باشد Times (n.E) یعنی نمونة nام رویداد E رویدادها در پایگاه دادة فعال ممکن است به دفعات رخ دهند. به رویدادهایی که اتفاق افتاده‌اند و از یک نوع می‌باشند، نمونه‌های یک رویداد گفته می‌شود. در نوع سوم تقسیم‌بندی، بسته به زمان رخ دادن یک نمونه از رویداد، نمونه‌ها به سه نوع آغازین[11]، میانی[12] و پایانی[13] تقسیم می‌شوند. نمونه‌ای از یک رویداد که دارای کمترین مرتبة زمانی در بین نمونه‌های همان رویداد باشد نمونة آغازین و نمونه‌ای که دارای بیشترین مرتبة زمانی باشد نمونة نهایی رویداد نامیده می‌شود به سایر نمونه‌ها، نمونه‌های میانی گفته می‌شود [20]. در مثال زیر E1(1) یک نمونة آغازین و E1(4) یک نمونة پایانی رویداد E1 می‌باشند. E1(1); E1(2); E1(3); E1(4) امکان وقوع همزمان نمونه‌های یک رویداد موجب ایجاد ناسازگاری در تعیین نوع نمونه‌ها می‌شود. بحث همزمانی رویدادها در یک سیستم متمرکز تنها در دو صورت امکان‌پذیر است. یکی از رویدادها زمانی و دیگری غیرزمانی باشد. یک رویداد ساده با حداقل یک رویداد مرکب می‌توانند همزمان رخ دهند. لازم به ذکر است دو رویداد ساختاری همزمان اتفاق نمی‌افتند به عبارت دیگر رخ دادن رویداد اضافه همزمان با رویداد حذف امکانپذیر نیست [22]. Last Exclusive وLast Shared : علاوه بر مرتبة رخ دادن نمونه‌ها ترتیب رخ دادن نمونه‌های یک نوع رویداد و نمونه‌های رویدادهای دیگر نیز قابل توجه است که آغازین و نهایی شدن نمونه‌ها را تحت تأثیر قرار می‌دهد. مثلاً در توالی دو رویداد، انتخاب نمونة نهایی رویداد اول، می‌تواند نمونه رویداداول دیگری باشد که قبل از کلیة نمونه‌های رویداد دوم اتفاق افتاده است (Exclusive) و یا نمونه رویداد اولی باشد که به عنوان آخرین نمونة رویداد اول اتفاق افتاده است حتی اگر بین آن رویداد اول آخر و رویداد اول آغازین رویدادهای دوم و سوم دیگری اتفاق افتاده باشد (Shared) [20]. E1(1); E1(2); E2(1); E1(3) E1(2) Last Exclusive E1(3) Last Shared 2) شرط: بخش دوم قانون شرط می‌باشد. پس از بروز یک رویداد نوبت به بررسی شرط قوانین رویداد مربوطه می‌رسد و در صورت صحت شرط، قانون مربوط در صف اجرا قرار می‌گیرد. در قسمت شرط، یک مقایسه و یا یک پرس و جو[14] می‌تواند قرار بگیرد، در صورتی که نتیجة پرس و جو تهی نباشد، شرط برقرار است. انتخاب زمان بررسی شرط یک قانون پس از بروز رویداد آن از سیاست‌هایی است که توسط سیستم تعیین می‌شود. این زمان می‌تواند فوری[15]، تأخیری[16] و یا مجزا[17] باشد. برخی سیستم‌ها تنها یک سیاست را پشتیبانی می‌کنند (نظیر NAOS) و برخی نیز همة سیاست‌ها را پشتیبانی می‌کنند (Hipac). در چنین سیستم‌هایی در هر قانون سیاست مورد نظر طراح تعریف می‌شود و در صورت عدم تعریف، یک سیاست به عنوان پیش‌فرض برای همة قوانین در نظر گرفته می‌شود. در تعیین شرط هر قانون، طراح باید بتواند برای ارزیابی شرط از مقادیر قبل و یا بعد از رویداد استفاده نماید. نام تراکنشی که رویداد در آن اتفاق افتاده است و یا نام کاربری که باعث بروز رویداد شده نیز ممکن است در قسمت شرط استفاده شود. این مقادیر به همراه رویداد ارسال می‌شود و پارامترهای رویداد نامیده می‌شود [23]. 3) واکنش: واکنش هر قانون کلیة عملیاتی است که در صورت وقوع رویداد و صحت شرط باید اجرا شود. این عملیات عبارتند از اضافه، حذف و تغییر داده‌ها در پایگاه داده، تغییر مجموعه‌ای از قوانین، فراخوانی خارجی، ارسال پیام به مسئول و یا کاربران سیستم، انصراف از اتمام کار یک تراکنش و در نهایت به جای فرامین واکنش یک سری فرامین دیگر اجرا شود (به عنوان نمونه به جای انجام عملیات حذف پیامی به مسئول سیستم ارسال شود). برخی زبان‌ها قادر به تعریف دو نوع متفاوت از اجرای واکنش یک قانون می‌باشند. در نوع اول، ارزیابی و اجرا قبل از اجرای فرمان رویداد صورت می‌گیرد به عنوان مثال در SAMOS با استفاده از کلمة کلیدی Before انجام رویداد به بعد از اجرای فرامین واکنش موکول می‌شود و کلمة کلیدی After به معنای اجرای واکنش پس از اجرای رویداد می‌باشد [19]. به عنوان مثال با رسیدن فرمان حذف یک رکورد ابتدا یک پشتیبان تهیه و سپس عمل حذف انجام شود. قابل ذکر است که تشخیص بروز یک رویداد قبل از رخ دادن آن در برخی از حالات نظیر تقاضای تغییر یک مقدار امکانپذیر است و در صورتی که یک رویداد خارجی باشد غیرممکن است (دادن اخطار قبل از فشرده شدن یک کلید). انتخاب زمان اجرای واکنش یک قانون پس از ارزیابی شرط آن از سیاست‌هایی است که توسط سیستم تعیین می‌شود. این زمان می‌تواند فوری، تأخیری و یا مجزا باشد. برخی سیستم‌ها تنها یک سیاست را پشتیبانی می‌کنند و برخی نیز همة سیاست‌ها را پشتیبانی می‌کنند که در این صورت می باید برای هر قانون این سیاست تعیین می‌شود. هر یک از این سیاست‌ها در بخش بعد تشریح خواهد شد [14]. 2-2-2 مدل اجرایی این مدل چگونگی اجرای مجموعة قوانین را در زمان اجرا نشان می‌دهد. اگرچه این مدل با جنبه‌های زیربنایی پایگاه داده (ساختار، محیط و مدیریت اجرایی) مرتبط است اما به طور کلی چندین مرحله در ارزیابی عمومی قوانین وجود دارد که در ادامه شرح داده خواهد شد. سیگنال[18]: یک منبع بروز رویداد، منجر به وقوع رویداد می‌شود. فعال‌سازی[19]: بررسی رویدادها و یافتن قوانین نظیر رویدادی که در مرحلة قبل سیگنال داده شده است. ارزیابی[20]: بررسی شرط قوانین فعال در این مرحله انجام می‌شود. قوانینی که شرط آن‌ها برقرار است، مجموعه‌ای به نام Rule Conflict را تشکیل می‌دهند. واکنش کلیة قوانین این مجموعه باید اجرا شود. اجرا[21]: واکنش قوانین مجموعة RC دراین مرحله اجرا می‌شود. اجرای فرامین واکنش منجر به بروز رویدادهای جدیدی شده و به مرحلة سیگنال وارد می‌شوند و این روند به صورت آبشاری ادامه خواهد داشت. زمانبندی [22]: زمان بررسی شرط و اجرای واکنش قوانین مجموعة RC در این مرحله تعیین می‌شود. برای زمانبندی قوانین سیاست‌های متفاوتی وجود دارد که در ادامه شرح داده خواهد شد. مراحل بالا الزاماً نباید پشت سر هم اجرا شوند اما به بروز رویداد و صحت شرط وابسته می‌باشند. یعنی برای ارزیابی شرط لزوماً باید رویداد قانون اتفاق افتاده و برای اجرای واکنش مربوط به قانون باید ارزیابی شرط انجام شده باشد. زمان بررسی و اجرای رویداد –شرط- واکنش بستگی به سیاست اتخاذ شده توسط سیستم دارد. برخی سیستم‌های پایگاه دادة فعال همة این سیاست‌ها را پشتیبانی نموده و طراح در تعریف قوانین خود زمان بررسی شرط و زمان اجرای فرامین واکنش را نیز تعریف می‌نماید. این زمان و مقادیر ارسالی به شرط و واکنش (نام تراکنش، نام کاربر، مقادیر داده) از جمله موارد تمایز سیستم‌ها می‌باشند. این سیستم‌ها (موقعیت‌های زمانبندی[23]) عبارتند از: فوری: یعنی بلافاصله بعد از بروز رویداد ، ارزیابی شرط و بعد از ارزیابی شرط، اعمال واکنش انجام می‌شود. تأخیری: در این حالت ارزیابی شرط (اجرای فرامین و واکنش) در همان تراکنش می‌باشد اما لزوماً در اولین فرصت نیست (معمولاً در پایان تراکنش)، این زمان قابل تعریف توسط طراح نیز می‌باشد. مجزا: در این حالت بروز رویداد و ارزیابی شرط (ارزیابی شرط و اجرای فرامین واکنش) در دو تراکنش مجزا صورت می‌گیرد. در چنین حالتی اجرای واکنش می‌تواند وابسته یا مستقل از به سرانجام رسیدن تراکنش باشد، ولی به هر حال رویداد اتفاق افتاده است و ارزیابی شرط انجام شده است و در صورت صحت شرط، فرامین واکنش در تراکنش دیگری اجرا می‌شود. ارتباط بین رویداد و قانون می‌تواند یک به یک و یا یک به چند باشد. در حالت اول به ازاء هر رویداد فقط یک قانون فعال می‌شود ولی در حالت دوم بروز یک رویداد می‌تواند چند قانون را فعال نماید. از جمله مشکلاتی که سیستم‌های مبتنی بر قانون با آن مواجه هستند حصول نتایج متفاوت، در زمان‌های اجرایی مختلف می‌باشد. این امر ناشی از اجرای قوانین با توجه به ترتیب نوشته شدن آن‌ها می‌باشد. مشکل دیگر فعال نمودن قوانین توسط یکدیگر می‌باشد. این امر زمانی مشکل‌آفرین می‌شود که یک سری از قوانین در یک حلقه، یکدیگر را برای اجرا فعال نمایند آخرین خصوصیتی که در مدل اجرایی باید در نظر گرفته شود پشتیبانی مدیریت خطا[24] توسط سیستم می‌باشد. اکثر سیستم‌ها به راحتی سیاست انصراف از تراکنش را در پیش می‌گیرند. برخی سیستم‌ها نیز با حذف قانون به ادامة پردازش قوانین دیگر می‌پردازند. · اولویت اجرایی قوانین: زمانی که چند قانون همزمان با هم فعال می‌شوند سیستم باید سیاستی را برای ترتیب فعال نمودن آن‌ها اتخاذ نماید. انواع این سیاست‌ها در یک پایگاه داده فعال همانند سیاست‌هایی است که معمولاً در سیستم‌های خبره استفاده می‌شود. ساده‌ترین روش برای فعال نمودن قوانین، انتخاب آن‌ها با همان ترتیب نوشته شدن قوانین توسط طراح می‌باشد. امکان تعیین اولویت در هنگام تعریف قانون، روش دیگری است. در این روش مقادیر عددی به قوانین نسبت داده می‌شوند و قوانین مهمتر دارای اولویت بالاتری هستند. در صورت عدم تعریف اولویت، برای قوانین پیش‌فرض صفر در نظر گرفته می‌شود و برای انتخاب قوانین هم اولویت روش اول جایگزین می‌شود. حالت خاص دیگر دادن ارتباط است یعنی اگر دو قانون R1 و R2 با هم فعال شوند ابتدا قانون R1 اجرا شود و سپس قانون R2. در غیر این صورت ترتیب مهم نیست. در واقع تعیین اولویت برای برخی از قوانین انجام می‌شود. مشخص کردن برخی قوانین که حتماً قبل از هر قانون دیگری اجرا شوند از دیگرسیاستها می‌باشد[18]. · معماری پایگاه دادة فعال: در این بخش یک معماری ساده از پایگاه دادة فعال که قادر به پردازش قوانین و پاسخ به تقاضاهای کاربر باشد ارائه خواهد شد. شکل (1-2) ساختار یک معماری ساده برای پایگاه دادة فعال می‌باشد این ساختار بر پایة ساختار ارائه شده در [19] می‌باشد شکل (1-2): معماری پایگاه داده فعال[19]. این سیستم شامل چهار بخش اصلی آشکارساز رویداد، بررسی شرط، زمانبند و اجرا می‌باشد که در ادامه به شرح هر یک از این بخش‌ها می‌پردازیم. بخش آشکارساز رویداد خود شامل دو بخش مجزا برای تشخیص رویدادهای «ساده»[25] و «مرکب»[26] می‌باشد. در بخش بررسی شرط به مقادیر متفاوتی (قبل و بعد از وقوع رویداد نیاز است). بخش اجرا شامل دو بخش اجرای واکنش قوانین و پاسخ به پرس‌وجوهای پایگاه داده[27] می‌باشد. بخش زمانبندی نیز به دلیل وجود تعیین دو زمان متفاوت برای ارزیابی شرط و اجرای واکنش قانون به دو بخش اصلی تقسیم می‌شود. این ساختار ساده پایة یک پایگاه دادة فعال می‌باشد. بخش زمانبندی نیز به دلیل وجود تعیین دو زمان متفاوت برای ارزیابی شرط و اجرای واکنش قانون به دو بخش اصلی تقسیم می‌شود. این ساختار ساده پایة یک پایگاه دادة فعال می‌باشد. در ادامه به شرح مختصر هر یک از این بخش‌ها می‌پردازیم. این معماری بر پایة مدلی است که در [19] ارائه شده است. [1] - Integrity Constraints [2] - Query [3] - Event [4] - Condition [5] - Action [6] - Event Condition Action [7] - Optional [8] - Mandatory [9] - Event Action [10] - Condition Action [11] - Initiator [12] - Mediator [13] - Terminator [14] - Query [15] - Immediate [16] - Deferred [17] - Detached [18] - Signaling [19] - Triggering [20] - Evaluation [21] - Execution [22] - Scheduling [23] - coupling Mode [24] - Error Handing [25] - Primitive Event Detector [26] - Composite Event Detector [27] - Query Database دریافت فایل یاهومارکت بخاطر بسپارید