الاثنين، 26 مارس 2018

استفسار_6 مصطلحات ومفاهيم هندسية مهمة

#استفسار_6
كثيراً منا كطلبة، فنيين، مهندسين أو لنا اهتمام بالتقنية والتكنولوجيا، لابد أن نكون قد صادفنا أحد المصطلحات المذكورة في الأسفل، والكثير إن لم يكن الأغلبية يخلط بينها، فماذا تعني هذه المصطلحات والفرق بينها؟!!
Speed
Frequency
Bandwidth
Throughput
Capacity
Data rate
Bit rate
Megabyte
Megabit

#الجواب_6
أغلب طلاب الهندسة والمهندسين حتى، لايعلمون الفرق بين هذه المصطلحات أو يخلطون بينها؟؟!!!

ال Speed:
هي سرعة نقل البيانات في الثانية ويجب التفريق بينها وبين ال BW فالسرعة مصطلح عام يعبر عن سرعة تدفق البيانات أو المسافة التي قطعتها الإشارة أو الموجة خلا فترة زمنية، فلو أخذنا مثال:
سيارتين تسيران بسرعة 100كم/ساعة واحدة محملة ب 1طن والأخرى محملة ب 2طن، فالسرعة هنا لم تتغير وإنما كمية وحجم الداتا المنقولة.

ال Frequency:
هو عدد الاهتزازات لكل ثانية، ويستخدم في حمل البيانات من جهة إلى أخرى، فالتردد ضروري حتى وإن كانت البيانات لها تردد معين فسوف نحتاج إلى تردد حمل أو ما يطلق عليه (CF (Carrier Frequency، وكلما كان التردد أكبر كلما زاد معدل نقل البيانات.

ال Bandwidth:
يعبر عن قناة النقل وعن أقصى معدل نقل للقناة بالتحديد، يعني نقول هو أقصى عدد من البتات المنقولة خلال فترة زمنية مقدارها ثانية على تردد معين مقداره هيرتز، ممكن نأخذ مثال حتى تتضح الصورة: إذا كان معنا قصبة (ماسورة) قطرها 5سم مثلاً ونمرر من خلالها ماء والماء يسير بسرعة تدفق معينة، فستكون الماسورة هي ال BW والماء هو ال Throughput ولو كبرنا قطر الماسورة زاد ال BW.
نوضح بمثال آخر: لو كان لدينا خط إنترنت بمواصفات 1Mbps وقمنا بزيادته إلى 2Mbps فالأغلبية إن لم يكن الكل يطلقون على هذه سرعة (سرعة الإنترنت) وهذا خطأ شائع بل هذا هو معدل نقل البيانات في السلك أو الوسط أيا كان لذلك نلاحظ وحدته Mbps ولكن يتم التعبير عنها بالسرعة لسهولة الفهم وليس لأنه هو المصطلح العلمي الصحيح، فالسرعة هنا في المثال هي لم تتغير وإنما قمنا بزيادة كمية البيانات المتدفقة. ال BW عبارة عن Data+Frequency+Speed.
في حالة الفلاتر والنطاقات الترددية يكون ال Bw بال hz وفي أنظمة الديجيتال Mbps، في معادلة شانون المشهورة بال hz.

ال Throughput:
هنا أريد أن أوضح نقطة مهمة وغالباً ما يخطئ بها البعض ولا يستطيعون التفريق بين ال Throughput وال Bandwidth، تذكرون مثال السيارتين في البداية، السؤال: هل فعلا سيكون سرعة السيارة ذو حمولة 1طن بسرعة السيارة ذو حمولة 2طن؟! أكيد لا، فما يتبين في عداد السرعة هو 100كم/الساعة ولكن السرعة الفعلية تختلف والسبب وجود عوائق أكبر (بيانات أكبر) مما أدى إلى إنقاص السرعة، يعني نستطيع القول الآن أن ال Throughput هي مقدار البيانات الفعلية المنقولة خلال قناة لها قدرة نقل أقصى قدرها كذا.
توضيح آخر: جميعنا نشتكي من أن خدمة الإنترنت سيئة مع أن نستخدم 3G أو 4G أو أن البعض قام برفع النت من 1Mbps إلى 2Mbps ولم يلاحظ فرق في جودة الخدمة إلا شي بسيييط جداً، نعم أنت رفعت ال BW ولكن نسيت أن ماسيصلك هو ال Throughput، فإذا كان الوسط الناقل لا يدعم الزيادة فلن تستفيد من زيادة رفع معدل البيانات، عدم دعم الوسط للزيادة لها عدة تفسيرات، إما لوجود عوائق كبيرة أو إذا كان الوسط سلكي سيكون أن مواصفات السلك لا تدعم إلا مقدار محدد من البيانات أو أن الباكبون (Backbone) نفسه لا يدعم (كما هو حاصل معنا في اليمن فعدد المستخدمين للإنترنت كثير جداً والكابل البحري لا يدعم فيتم تشبيهه كعنق الزجاجة).

ال Capacity:
سعة القناة وهي نفسها ال Throughput وهي أقصى مقدار بيانات فعلية تخدم عدد معين من المستخدمين، نعبر عنها دائماً ونشبهها بأنها المستخدمين، مثال أقصى عدد من المستخدمين يتخاطبون في الشبكة بدون أية مشاكل نطلق عليها ال Capacity تبع القناة، أو من وجه آخر هي الحد وسعة القناة القصوى التي تدعم اليوزرز بالبيانات مع وجود العوائق المختلفة.

ال Bit rate وال Data rate:
من وجهة نظري هما وجهان لعملة واحدة ويعبران عن حجم البيانات التي يتم نقلها في شبكة معينة خلال زمن معين يقاس بالثانية (bps أو Mbps).

ال Megabyte وال Megabit:
الكثير من الأشخاص لا يفرق بين مصطلحي "ميجابايت" Megabyte المستخدم في قياس حجم الملفات وبين "ميجابِت" Megabit المستخدم في قياس سرعة الإنترنت إلا أن هناك فرق واضح بين المصطلحين.
لتوضيح الأمر ببساطة، فإن جهاز الكمبيوتر يعمل بنظام يسمى "النظام الثنائي" Binary، وهو يعتمد على رقمين فقط، إما صفر أو واحد. كل صفر أو واحد يمثل "بِت" bit واحد، وكل ثمانية بِت تمثل بايت واحد. وللمعلومية فإن أيًا من حروف الأبجدية الإنجليزية أو الأرقام يمثل بايت واحد، أي 8 بِت.
أما "ميجا" Mega في الكمبيوتر فهو يساوي حاصل عملية 1024×1024، وهو أكبر بقليل من المليون. ورقم 1024 ناتج عن طريق مضاعفة الـ Binary كالتالي: 2، 4، 8، 16، 32، 64، 128، 256، 512، و 1024.
وفيما يلي أهم الفروق مابين "ميجابايت" و "ميجابِت":
1- كل 1 ميجابايت = مليون بايت تقريبًا أو 1024×1024 بايت.
2- كل 1 ميجابِت = مليون بِت تقريبًا أو 1024×1024 بِت.
3- البايت = 8 بِت، وهذا يعني أن كل 1 ميجابايت تساوي أيضًا 8 ميجابِت.
4- وحدة ميجابايت تستخدم لقياس حجم الملفات مثل الصور، الفيديو، النصوص، البرامج، وغيرها.
5- وحدة ميجابِت تستخدم عادةً لقياس سرعة الإنترنت في الثانية.
6- ميجابايت يُكتب اختصارًا MB؛ كلا الحرفين كبيرين.
7- بينما ميجابِت يُكتب عادةً Mb؛ أي الحرف الأول كبير والثاني صغير، وبعض الكتب تكتب الحرفين صغيرين.
8- عندما تكون سرعة الإنترنت لديك مثلاً هي 1 ميجا، أي أنها بسرعة 1 ميجابِت ، وبالتالي تحميل ملف بحجم 1 ميجابايت يتطلّب 8 ثوان إن كانت السرعة تصلك بشكلٍ كامل، وليس ثانية واحدة.

هذه كانت أهم التوضيحات والفروق فيما يخص المصطلحات الهندسية التي نقابلها يومياً، وأحببت أن أشرحها وأضع العديد من الأمثلة لتبسيط المفاهيم قدر الإمكان.

تحياتي:
م. عبدالله الجبري.

ليست هناك تعليقات:

إرسال تعليق