دانلود تحقیق سیستم تلفن و شبکه کامپیوتری

شبکه‌های کامپیوتری

تعریف شبکه: به مجموعه‌ای از کامپیوترهای مستقل و متصل به هم شبکه گفته می‌شود، این مفهوم را نباید مترادف با سیستم‌های توزیع شده دانست زیرا سیستم های توزیع شده متصل به هم بوده ولی مستقل از یکدیگر نمی‌باشند زیرا در این سیستمها کلیه پردازشها توسط کامپیوتر مرکزی انجام می‌شود ولی در شبکه‌های کامپیوتری مستقل از دیگر کامپیوترها پردازش خود را انجام می‌دهند و فقط تبادل اطلاعات بین کامپیوترهای مختلف انجام می‌گیرد.

معمولاً در شبکه‌ ها تعدادی کامپیوتر برای اجرای برنامه‌های کاربران وجود دارد که به این کامپیوترها host یا میزبان می‌گویند.

hostها توسط زیر شبکه ارتباطی یا subnet با هم در حال ارتباط هستند.

در واقع subnet همان سیستم انتقال یا حمل می‌باشد.

تقریباً در تمامی شبکه‌ها subnetها دارای دو عنصر اصلی هستند:

1) عناصر سوئچینگ که وظیفه پردازشگری واسط پیغام‌ها را دارند.

2) خطوط ارتباطی: که در دو نوع Point to Point و Multi Point وجود دارند.

انواع حالتهای انتقال داده‌ ها

1 simplex (ساده): در این روش یک سیستم فرستنده و دیگری گیرنده اطلاعات است.

2 half Duplex (نیمه دوطرفه) که در این روش در یک زمان مشخص فقط یکی از سیستم‌ها برای سیستم دیگر اطلاعات می‌فرستند.

3 full Duplex (دو طرفه) که در این روش بطور همزمان دو سیستم می‌توانند برای هم اطلاعات بفرستند.

خطوط ارتباطی

خطوط ارتباطی بین سیستم‌ های کامپیوتری در دو نوع نقطه به نقطه و چند نقطه‌ای محصور می‌شود.

در سیستم نقطه به نقطه دو سیستم توسط یک لینک (کابل) یا توسط ماهواره به هم ارتباط می‌یابند.

د رنوع چند نقطه‌ای یا Multi Point ارتباط بین چند سیستم برقرار می‌شود و معمولاً از یک سیستم اصلی (Server) استفاده می‌شود، باید توجه کنیم در بحث ما به هر سیستم کامپیوتری با وسایل و دستگاه های جانبی‌اش یک سیستم یا Work station یا host می‌گوییم.

انواع مختلف روش چند نقطه‌ای

1) روش مش: هر سیستم توسط یک کابل لینک به تک تک سیستم‌های دیگر متصل می‌شود.

مزایا و معایت این روش اینست که اولاً عیب در یک لینک باعث قطع مسیر نمی‌شود و همچنین امنیت بالایی دارد ثانیاً استفاده از کابلهای متعدد اجراء آن را مشکل کرده و هزینه نیز زیاد می‌شود.

2) روش استار: در این روش از دستگاهی به نام hub که مستقیماً به سرور وصل می‌شود استفاده می‌شود.

hubها در حال حاضر در 3 نوع 10، 100 و 100/10 مگا هرتز می‌باشند (هرچه فرکانس بالاتر، سرعت بالاتر و قیمت گرانتر است) همچنین مشخصه دیگر hubها، تعداد سوکتها است که معمولاً عددهای 32, 16 و 64 نشان دهنده این تعداد است و می‌توان به همین تعداد خروجی از hub را به کامپیوترهای مختلف وصل نمود.

مزایا و معایب این روش اینست که اولاً کابل کمتری مصرف شده و در صورت بروز عیب در کابل بقیه سیستمها از کار نمی‌افتد ثانیاً هزینه این شبکه پائین‌تر است.

3) روش تری (Tree): در این روش علاوه بر استفاده از hub اصلی ازهاب‌های فرعی subhub نیز استفاده می‌شود و سرور بازهم به هاب اصلی متصل می‌گردد، معمولاً در هر طبقه از ساختمانهای بزرگ یا در هر ساختمان از مکانهای چند ساختمانی از یک hub استفاده می‌شود.

4) روش باس: در این روش از hub استفاده نمی‌شود و با استفاده از لینک همه سیستمها به صورت پشت سرهم تغذیه می‌شوند، هر انشعاب توسط یک تپ وصل می‌گردد و در انتهای کابل اصلی نیز یک cable end وصل می‌شود.

مزایا و معایب این روش اینست که اولاً این روش ساده است و کابل کمتری نیاز دارد ثانیاً تعداد سیستمها محدود شده و ثالثاً خطای زیادی در شبکه ممکن است رخ دهد و امکان برخورد سیگنالهای اطلاعات وجود دارد.

5) روش رینگ: در این سیستم همه سیستم ها به شکل حلقوی به هم وصل می‌شود و یک حجم حافظه خالی (Token) در هر لحظه توسط سرور برای هریک از سیستم‌ها با توجه به سرعت جابجایی Token تعریف می‌شود.

مزایا و معایب این روش اینست که اولا ًکارت شبکه با بقیه کارت‌های شبکه متفاوت بوده و یک ورودی و یک خروجی دارد و ثانیاً: امنیت شبکه پائین است زیرا باید اطلاعات از چند سیستم واسطه بگذرد.

6) روش هیبرید: ترکیبی از شبکه‌های گفته شده است.

انواع کابلها برای انتقال اطلاعات

1 زوج سیم تابیده شده که اگر شیلد داشته باشد STP و اگر بدون شیلد باشد UTP نامیده می‌شود.

2 کابل کواکسیال که به دو صورت 50 و 75 اهم وجود دارد که در شبکه‌های کامپیوتری از نوع 50 اهم با استانداردهای RG- 8، RG- 9، RG- 11 و RG- 58 استفاده می‌شود.

3 فیبر نوری: اساس کار این نوع کابلها انعکاس نور است، در ابتدای مدار یک دیود نورانی و در انتهای مدار یک فوتو ترانزیستور قرار می‌گیرد.

این نوع کابلها به دلیل عدم تلفات در فواصل طولانی استفاده می‌شوند اما قیمت بالایی دارند.

مشخصات انواع کابلها در جدول 1 آمده است.

تقسیم‌بندی شبکه‌ها از لحاظ جغرافیایی

1 LAN: شبکه‌های هستند که وسعت آنها زیر یک کیلومتر است و معمولاً در یک یا چند ساختمان مجاور هم بسته می‌شود و مورد استفاده قرار می‌گیرد و دارای تعداد hostهای محدودی است.

2 MAN: شبکه‌هایی هستند که گستره آن می‌تواند یک شهر یا چند شهر مجاور هم باشد در این شبکه تعدادی شبکه LAN داریم.

3 WAN: دارای گستره بسیار زیادی مثل کل یا قسمتی از کره زمین است بدین صورت که بین serverهای کشورهای مختلف ارتباط Point to Point برقرار است که این ارتباط می‌تواند توسط ماهواره، فیبرنوری و ...

باشد و آن کشور خود زیر شبکه‌ای دارد و server اصلی آن کشور به serverهای دیگری که در آن کشور به عنوان زیرشبکه‌اش هستند سرویس می‌دهد.

تقسیم‌بندی شبکه‌ها از لحاظ تکنولوژی انتقال داده‌ها

برای مخابره اطلاعات بین شبکه‌های مختلف کامپیوتری از چهار روش زیر استفاده می‌شود.

الف) مخابره سیگنال دیجیتال بصورت آنالوگ (با موج سینوسی): که به چهار صورت PSK, FSK, ASK و QAM وجود دارد در ASK با تغییر دامنه اطلاعات به صورت 0 و 1 مخابره می‌شود، در FSK با تغییر فرکانس به صورت 0 و 1 اطلاعات مخابره می‌شود، در PSK با تغییر ناگهانی فاز اطلاعات مخابره شده و سرانجام QAM که ترکیبی از PSK, ASK است و به ازای هر سه بیت یک موج فرستاده می‌شود.

همچنین مودم‌ها از این روش استفاده می‌کنند.

ب) مخابره سیگنال آنالوگ به صورت دیجیتال: در این روش از سیگنال آنالوگ نمونه‌برداری می‌شود و سپس سیگنال نمونه‌برداری کوانتیزه می‌گردد یعنی مقدار عددی دیجیتال به آن نسبت داده می‌شود.

سپس عمل Encoding صورت می‌گیرد.

ج) مخابره سیگنال آنالوگ به صورت آنالوگ: که در سیستم‌های کامپیوتری کاربردی ندارد.

د) مخابره سیگنال دیجیتال به صورت دیجیتال: که به سه صورت اصلی انجام می‌شود.

دسته اول به سه نوع full binary، half binary، Multiplex binary  تقسیم می‌شود.

دسته دوم به دو نوع (R.

Z) Return to Zero، (NRZ) Not Return to Zero تقسیم می‌شود.

دسته سوم به دو نوع Unipolar و Bipalor تقسیم می‌شوند.

جدول 1 سیستم تلفن در مکانهایی که تعداد مشترکان زیاد باشد و نیاز به ارتباط جداگانه وجود داشته باشد از سیستم تلفن داخلی استفاده می‌شود انواع این سیستم‌ها عبارتند از: 1ـ سیستم تلفن شهری با خطوط جداگانه 2ـ سیستم تلفنخانه و احضار 3ـ سیستم تلفن مرکزی 1) سیستم تلفن شهری با خطوط مجزا همیشه گران و مشکل است.

2) سیستم تلفن خانه و احضار برای مراکز صنعتی و پادگانها و ..

استفاده می‌شود و مشکل روش بالاحل می‌شود.

3) سیستم تلفن مرکزی در جاهایی که تعداد خطوط تلفن با توجه به تعداد مشترکین محدود است به کار می‌رود و حداکثر قابلیت خطوط تلفن شهری به کار می‌رود.

در حال حاضر دو نوع سیستم تلفن مرکزی وجود دارد.

الف ـ نوع اول استفاده از اپراتور است که اپراتور مقابل دستگاه همواره می‌نشیند و در این روش برای ارتباط داخلی بین مشترکین داخلی و همچنین ارتباط مشترکین داخلی با خارجی نیاز است که اپراتور شماره‌گیری نماید و ارتباط را بین ایندو برقرار نماید و همچنین چنانچه از شبکه مخابرات شهری قصد ارتباط با مشترکین داخلی وجود داشته باشد شماره اپراتور گرفته شده و با دادن شماره مورد نظر به اپراتور، ارتباط با فرد مورد نظر داخلی برقرار می‌شود.

ب ـ نوع دوم استفاده از دستگاه تلفن سانترال است.

این دستگاه تعدادی از خطوط تلفن شهری را بین تعداد زیادی از خطوط داخلی تقسیم می‌کند و در اتاق اپراتور نصب می‌شود.

در این روش برای ارتباط داخلی بین مشترکین با شماره‌گیری خود مشترک، ارتباط برقرار می‌شود.

در ارتباط مشترکین با خارج از اپراتور استفاده می‌شود و برای ارتباط از خارج به داخل سیستم با گرفتن شماره اپراتور و درخواست ارتباط با مشترک مورد نظر برقرار می‌شود.

از جمله امکانات این روش که ممکن است در انواع مختلف تلفن سانترال وجود داشته باشد به صورت زیر است: 1ـ امکان ارتباط خطوط داخلی با یکدیگر 2ـ امکان ارتباط خطوط شهر به خطوط داخلی و بالعکس 3ـ امکان تعیین زمان مکالمات و ایجاد محدودیت زمانی 4ـ امکان ثبت مکالمات 5ـ امکان ایجاد محدودیت شماره‌گیری از نظر تماسهای داخلی و بین‌شهری و ...

6ـ پخش موسیقی، کنفرانس تلفنی و ...

کابلها کابلهای مورد استفاده در سیستم تلفن باید نوعی پرده فلزی (فویل، زره و ...) داشته، شامل یک رشته هادی مخصوص اتصال زمین باشد.

این کابلها از نوع تک زوج تا 50 زوج ساخته می‌شوند و برای هر چند خط تلفن یک کابل با یک رزرو کشیده می‌شود.

در ساختمانهای اداری با توجه به نوع فضا 2 خط در نظر گرفته می‌شود و انتقال کابل به صورت پریز به پریز می‌باشد.

از انواع کابلهای مخابراتی، کابل تلفن هوایی J-y(st) y و زمینی (کانالی) A2y(st)2y و کابلهای ژله فیلد را می‌توان نام برد.

کابلها در لوله‌های جداگانه قرار می‌گیرند تا از اثرات مغناطیسی و الکتریکی (نویز و اغتشاش) ناشی از خطوط برقی حفظ گردند.

یک جعبه تقسیم اصلی در اتاق مرکز تلفن در خروجی دستگاه سانترال تقسیمات طبقات را انجام می‌دهد و در هر طبقه با توجه به میزان فضا و چگونگی زون‌بندی خطوط، جعبه تقسیم‌های فرعی در نظر گرفته می‌شوند تا کار تقسیم خطوط طبقات بین واحدها را انجام دهند.

همچنین اتصالات بین جعبه تقسیمهای ترمینال و محل دستگاه تلفن (پریز تلفن) باید مشتمل بر سه رشته هادی (شامل زمین) باشد.

البته در ساختمانهای فاقد مرکز تلفن و اگر از نظر مقررات شرکت مخابرات بلامانع باشد، می‌توان به دو رشته هادی اکتفا کرد.

هادیهای اتصال زمین سیمها و کابلهای تلفن باید از طریق یک هادی حفاظتی، ترمینال زمین جعبه اصلی تلفن یا مرکز تلفن را به الکترود زمین ساختمان متصل کنند.

منابع 1ـ لامپها و محاسبات روشنایی فنی، تألیف مهندس محمد مهدی موحدی، چاپ چهارم، مهر 1375.

2ـ مهندسی روشنایی، تألیف دکتر حسن کلهر، ناشر: شرکت سهامی انتشار، چاپ سیزدهم 1381 3ـ مشخصات فنی عمومی و اجرایی تأسیسات برقی کارهای ساختمانی (نشریه شماره 1ـ110)، معاونت امور فنی، دفتر امور فنی و تدوین معیارها، ناشر: سازمان مدیریت و برنامه‌ریزی کشور، چاپ اول (1371) و چاپ دوم (1382) 4ـ سیستم توزیع انرژی الکتریکی، تألیف محمد قربانی، انتشارات نیلوفر، چاپ دوم، پاییز 1380 5ـ استاندارد و آیین‌نامه سیم‌کشی ساختمانهای مسکونی، تجاری، صنعتی، تدوین کننده: مرکز تحقیقات نیرو (متن)، اسفند 1375 6ـ مبحث 13 طرح و اجرای تأسیسات برقی ساختمانها، دفتر تدوین و ترویج مقررات ملی ساختمان، چاپ اول، شهریور 1382 7ـ تجهیزات نیروگاه، تألیف مسعود سلطانی، مؤسسه انتشارات و چاپ دانشگاه تهران، چاپ پنجم پائیز 1381 8ـ هندبوک تأسیسات برق زیمنس، تألیف گونترزیپ، مترجم مهندس مسعود سعیدی، نشر طراح چاپ اول، بهار 1382 9ـ جدولهای مهندسی برق و سترمان تألیف گرهارد برشمن، ترجمه مهندس نادر گلستانی داریانی، مؤسسه انتشارات امیرکبیر، چاپ ششم 1381 10ـ تکنولوژی و کارگاه برق صنعتی، کتاب درسی شاخه فنی و حرفه‌ای دبیرستان.

11ـ مهندسی تأسیسات الکتریک، تألیف حسن کلهر، نشر شرکت سهامی انتشار، چاپ دوازدهم، 1381 12ـ مرجع برق و الکترونیک، تألیف رنه‌بورژوا ـ دنیس کگنی ال، ترجمه دکتر ابراهیم واحدیان، مهندس فرشید واحدیان، نشر علوم امروز.

13ـ جزوات: تأسیسات الکتریکی: مهندس حلوائی و شبکه‌های کامپیوتری: لطفعلی کاربردامنیتمیزان تضعیفسرعتهزینهنوع انتقالشبکه تلفن و LANکمزیادکمUTPشبکه تلفن و LANکمزیادCAT III:10Mbps CAT V: 100MbpsمتوسطSTPتلویزیون، تلفن، LAN (دیجیتال)کم3/1 (d.B/100ft) متوسط100KHZ to 500 MHz (1Mbps- 1Gbps)متوسطکواکسیال RG58تلویزیون، تلفن، LAN (دیجیتال)کم2/2 (d.B/100ft) متوسط1Mbps-1Gbpsمتوسطکواکسیال RG58/Poly foamتلویزیون، تلفن، LAN (آنالوگ)کم2/4 (d.B/100ft) متوسط1Mbps-1Gbpsمتوسطکواکسیال RG 59تلویزیون، تلفن، LAN (دیجیتال)کم1/4 (d.B/100ft) متوسط1Mbps-1Gbpsمتوسطکواکسیال Rg 8تلفن، MAN، LAN، در فواصل دورزیادکم10Mbps-2Gbpsزیادفیبر نوریهمه مواردمتوسطقابل تغییر1 Mbps-10Gbpsزیادماهواره‌ای