مقاله پایان نامه اینترنت پرسرعت

توجه : به همراه فایل word این محصول فایل پاورپوینت (PowerPoint) و اسلاید های آن به صورت هدیه ارائه خواهد شد

  مقاله پایان نامه اینترنت پرسرعت دارای ۱۷۵ صفحه می باشد و دارای تنظیمات در microsoft word می باشد و آماده پرینت یا چاپ است

فایل ورد مقاله پایان نامه اینترنت پرسرعت  کاملا فرمت بندی و تنظیم شده در استاندارد دانشگاه  و مراکز دولتی می باشد.

توجه : در صورت  مشاهده  بهم ریختگی احتمالی در متون زیر ،دلیل ان کپی کردن این مطالب از داخل فایل ورد می باشد و در فایل اصلی مقاله پایان نامه اینترنت پرسرعت،به هیچ وجه بهم ریختگی وجود ندارد

---

بخشی از متن مقاله پایان نامه اینترنت پرسرعت :

پیشگفتار:
عصر حاضر عصر انفجار اطلاعات است و پیشنیاز ورود و دسترسی افراد به اطلاعات و شبکه جهانی اینترنت، زیر ساخت مخابراتی مناسب است. در ایران سالهاست که تنها راه ارتباطی مرسوم، استفاده از خدمات کُند و لاک پشتی Dial – up است.

احتمالاً شما همه از آن دسته از کاربران اینترنت هستید که از Dial-up یا همان سیستم شماره گیری استفاده می کنید، یک مودم معمولی بر روی سیستم خود دارید، زمان زیادی از وقت شما هر روز باید صرف شماره گیری و اتصال به اینترنت و قطع و وصل های متوالی شود، در زمان استفاده از اینترنت خط تلفن شما مشغول است و هزینه تلفن را هم باید پرداخت کنید، مولتی مدیا در اینترنت را هم بی خیال شده اید و در آخر این که از سرعت کُند و حلزونی اینترنت هم کلافه هستید.

اما راه های دیگری نیز برای دستیابی به اینترنت وجود دارد. از جمله خدمات «باند پهن» یا «Broad band» که خودِ این روش نیز دارای انواع مختلفی مانند: Satellite, Wireless xDSL و … می باشد.
سالها ست که با توجه به قوانین، مقررات و زیر ساخت های مخابراتی موجود، در کشور ما تکنولوژی های مبتنی بر DSL و بیسیم بعنوان روشهای مقرون به صرفه و در دسترس معرفی و زمزمه می شود. یکسال پیش بود که «وزارت پست و تلگراف و تلفن» که حالا دیگر به «وزارت فناوری ارتباطات و اطلاعات» تغییر نام داده است به چند شرکت خصوصی به عنوان پیمانکار و مجری، مجوز راه اندازی و ارائه سرویس های اینترنت پرسرعت، با استفاده از بستر مخابراتی و بیسیم را ارائه کرد.
اما در این پایان نامه- که از چهار فصل تشکیل شده است- در مورد روش DSL که پر مصرفترین و به نوعی کم هزینه ترین نوع روش های «باند پهن- broad band » است و همچنین در موردADSL که متداول ترین و پرکاربردترین نوعِDSL می باشد صحبت خواهیم کرد و به نحوه ارائه آن در ایران، خواهیم پرداخت.

و اما اشاره ای به محتوای هر فصل
فصل اول : سرگذشت اینترنت
مطالب این فصل اشاره دارد به « تاریخچه‌ اینترنت»، «گسترش و پیشرفت اینترنت» و همچنین مانعی که بر سر راه پیشرفت هر چه بیشتر اینترنت قرار دارد، یعنی مشکل «محدودیت پهنای باند».
البته شایان ذکر است که، برای رهایی از این مشکل مجبور هستیم که به استفاده از روش های ارتباطی «باندپهن– broad band» روی آوریم. محبوب ترین تکنولوژی «باند پهن» در جهان، تکنولوژی DSL می باشد. و از میان انواع سرویس‌های DSL، ADSL پرمصرفترین و پرطرفدارترین نوع آن می‎باشد در فصل چهار، به تعریف تک تک این مفاهیم خواهیم پرداخت.

فصل دوم: آشنایی با معماری اینترنت، شبکه تلفن عمومی و مودم
در این فصل در مورد یکسری مطالب پایه و پیش نیاز مانند« معماری اینترنت و چگونگی انتقال اطلاعات در اینترنت»، «شبکه تلفن عمومی»، «مودم» و «مدولاسیون» صحبت شده است.

فصل سوم: روش های مختلف ارتباط با اینترنت
در این فصل به روش های مختلف ارتباط با اینترنت از جمله DSL , Dailup و … و اینکه کدام یک می تواند بهتر باشد اشاره شده است.
فصل چهارم: ADSL
موضوعاتی که در این فصل آمده به طور خلاصه عبارتند از: تعریف سرویس xDSL بیان انواع DSL ، تعریف ADSL ، بیان اینکه ADSL چگونه کار می کند؟، بیان تجهیزات ADSL ، … مزایا و معایب آن، ADSL2 ، وضعیت ADSL در ایران، وضعیت آن در جهان و … و آینده ADSL .

چکیده
فناوری ADSL
Asymmetric-DSL یا‌ADSL،‌ ‌یکی از فناوری های رده‌ xDSL است.DSL یاخطوط اشتراک دیجیتالی‌با استفاده از کابلهای تلفن معمولی،‌امکان بهره‌گیری از سرعت بالا را برای اتصال به اینترنت فراهم می‌کند‌DSL .امکانات و روش‌های گوناگونی برای مصارف خانگی فراهم می‌کند که مناسب‌ترین آنها روش خطوط دیجیتال نامتقارن یا‌‌ADSLاست. در این روش با بهره‌گیری از نوعی خاص مدولاسیون، پهنای باند قابل‌استفاده برروی کابل تلفن به باندهای فرکانسی متفاوتی تقسیم و هر سیگنال

فرکانسی (صوت ، ارسال و دریافت داده‌های دیجیتالی) در یک باند صورت می‌پذیرد. بدین‌صورت در هنگام اتصال به اینترنت دیگر خط تلفن برای مکالمات صوتی اشغال نخواهد بود و امکان تبادل صوت و تصویرنیز وجود خواهد داشت. در‌‌ADSL سرعت ارسال اطلاعات با سرعت دریافت اطلاعات مساوی نخواهد بود، در بالاترین سطح تئوری، امکان دریافت اطلاعات (DownStream) با سرعتی در‌حدود ‌‌

۸mbps و ارسال داده‌ (UpStream) با سرعتی معادل ‌۶۴۰‌mbps فراهم می‌شود. دقیقا بدین‌خاطر از‌‌ADSL بانام نامتقارن یاد می‌شود. بصورت عملی یک کاربرخطوط ADSL می‌تواند با سرعتی در‌حدود ‌‌۲mbps دریافت و‌‌۲۵۶mbps ارسال اطلاعات برروی اینترنت داشته باشد. در استفاده از اینترنت با فناوری‌ ADSL از‌Dial up وشماره‌گیری و انتظار برای اتصال یا قطع ارتباط خبری نخواهد بود‌و شما

بصورت دائمی با مرکز‌‌ISP و در نهایت شبکه اینترنت متصل خواهید بود. با روشن کردن کامپیوتر خود اتصال شما به اینترنت برقرار می‌شود.
مزایای ADSL
اولین دستاورد‌ ADSL بهره‌گیری از خطوط تلفن معمولی و شبکه ارتباطی آماده خواهد بود و در نتیجه نیازی به سیم‌کشی و تجهیزات جدید مخابراتی نیست. عدم اشغال خط‌تلفن در هنگام اتصال به اینترنت، امکان استفاده از اینترنت پر‌سرعت به نسبت روشهایی مانند‌ Dial up برروی سیستم های خانگی و شرکتهای کوچک که از امکانات پیشرفته‌ای برخوردار نیستند، اتصال دائمی به شبکه اینترنت بدون نیاز به شماره‌گیری و اشغال بودن خط ، هزینه کم در نصب و راه‌اندازی و خرید

تجهیزات، کاهش هزینه و عدم نیاز به تجهیزات اضافی برای کاربران خانگی در استفاده از اینترنت و راه اندازی آسان و سریع از دیگر مزایای مهم ADSL است.
معایب خطوط‌ ADSL

در فناوری‌های DSL کیفیت‌و‌سرعت انتقال اطلاعات وابستگی زیادی به مسافت میان کاربر مشترک با مرکز تلفن ارائه خدماتDSL دارد. هرچقدر مشترک از مرکز تلفن مسافت دورتری داشته باشد به همان نسبت از سرعت و کیفیت پایین‌تری برخوردار خواهد بود. در مسافت‌های بالاتر از ۵ ‌‌کیلومتر عملا ارائه سرویس اینترنت پر سرعت امکانپذیر نیست. عدم تقارن سرعت ارسال و دریافت اطلاعات درADSL نیز برای شرکت‌هاو سازمان‌های بزرگ مشکل ساز خواهد شد. ضعیف و فرسوده بودن

زیربنای ارتباطی مخابراتی و عمدتا عمر بالای خطوط تلفن که تاثیر مستقیمی برکیفیت و سرعت خدمات‌ADSL خواهند داشت.
ADSL چگونه کار می‌کند؟
زوج‌سیم مسی تلفن شهری از محدوده فرکانسی میان صفر‌ تا ‌‌۲ مگاهرتزپشتیبانی می کند که از این میان فقط برای کاربردهای شهری تلفن ثابت(PSTN) از پهنای باند ۴ ‌کیلوهرتز پشتیبانی می‌شود. بدین‌معنی که هنگام استفاده از تلفن معمولی حداکثر باند فرکانسی‌۴‌کیلو هرتز مورد استفاده قرار گرفته و مابقی باند بلا‌استفاده می‌ماند. ADSL با‌بکار‌گیری‌تکنولوژیهای‌مدولاسیون‌‌تقسیم فرکانسی و فشرده سازی اطلاعات‌‌‌‌ این امکان را بوجود می‌آورد که سیستم شماره‌گیری تلفن بتواند از پهنای باند ‌‌۴ ‌کیلوهرتز خود استفاده کند و مابقیفرکانسی آزاد برای اتصال به اینترنت و تبادل اطلاعات میان کاربر و مرکز خدمات‌ ADSL

استفاده شود. استفاده از محدوده فرکانس‌‌۴‌کیلوهرتزی نمی‌تواند بیشتر از۵۶kbps سرعت در‌اختیار کاربران قرار دهد و بااستفاده از یک پهنای باندی معادل ‌‌۲ مگا هرتز میتوان تصور کرده که چه‌مقدار بر سرعت تبادل اطلاعات افزدوه می‌شود (چیزی در حدود ‌‌۵۰۰‌‌ برابر) و در این حالت است که میتوان به سرعت‌های ۸mbps و حتی خیلی بالاتر دست یافت (تکنولوژی های جدیدتر‌ADSL قادر به ارائه سرعت‌هایی بیش از‌‌‌‌۲۰mbps می‌باشند). در عمل ADSL از پهنای باند‌فرکانسی‌ ۳۰KHz تا ‌‌

۱۳۸KHz برای ارسال اطلاعات و باند فرکانسی ۱۳۸ KHz تا Mhz ‌‌۱۱ برای‌گرفتن اطلاعات استفاده می‌کند. سازندگان تجهیزات‌‌ADSL معمولا از دو استاندارد تقسیم سیگنال فرکانسی استفاده می‌کنند‌:DTM وCAP،‌استاندارد قدیمی‌ CAP با تقسیم کردن تمام پهنای‌باند به سه بخش مجزا، به مکالمات تلفنی باند صفر تا ‌۴ کیلو هرتز را اختصاص می‌دهد و برای ارسال‌داده (Upstream) محدوده ‌‌۲۵ تا ‌‌۱۶۰کیلوهرتز ودریافت اطلاعات از باند ‌‌۲۴۰ کیلوهرتز به بالا صورت خواهد گرفت.

بنابراین در نهایت این شیوه از سه کانال مجزا استفاده می‌کند. استاندارد DTM با تقسیم‌کردن پهنای‌باند به‌‌۲۴۷ ‌کانال مجزا و اختصاص کانال‌هایی برای دریافت و ارسال داده‌‌‌ انعطاف‌پذیری بیشتری را در کیفیت سرویس بوجود می‌آورد. ولی درعوض پیاده‌سازی به مراتب پیچیده‌تری دارد.
تجهیزات ADSL

فارغ از تجهیزات مخابراتی تکنولوژی‌های DSL بطور ساده در یک نگاه می‌توان گفت‌ ADSL از دو دستگاه خاص استفاده می‌کند: یک دستگاه معروف به مودمهای‌ DSL در محل مشترکین و دستگاه DSL Access Multiplexer (DSLAM) در محل شرکت ارائه دهنده خدمات. ADSL مودمهای DSL که با نام ATU-R نیز از آنها یاد‌می‌شود، مسئولیت برقراری اتصال میان کامپیوتر مشترک را با خط‌ DSL برعهده دارند. این نوع از مودمها معمولا با‌ USB و یا پورت اترنت ‌‌۱۰base-T به کامپیوتر کاربر متصل می‌شوند DSLAM . با جدا سازی باندهای فرکانسی ۴‌کیلوهرتزی از دیگر پهنای باند برای هر خط

اتصالی ADSL امکان ارتباطات کاربران و اتصال به تجهیزات مجتمع پر‌سرعت را برای اینترنت در

ارائه خدمات‌ADSL فراهم می‌کند. فرکانس باند ‌‌‌۴kbps نیز به سمت سوئیچ‌های مخابراتی هدایت می‌شود. به هر DSLAM صدها زوج‌سیم متصل می‌شود که درنهایت بسوی یک اتصال اینترنت با پهنای باند خیلی‌زیاد هدایت می‌شوند و تا وقتی این پهنای‌باند‌اشباع نشده است، مشترک می‌تواند به ‌صورت یکنواخت و با سرعت‌بالا از اینترنت استفاده کند. در سمت مشترک، گاهی نیاز است که از یک‌دستگاه فیلتر جداکننده بنام Splitterنیزاستفاده شود تا میان باند‌فرکانسی صدا برای مکالمات تلفن با اطلاعات ‌ت ADSL داخل بوجود نیاید.

۲ ADSL گامی فراسوی اینترنت پر سرعت
فناوری ADSL تحولی عظیم و یک نقطه‌عطف در صنعت ارتباطات راه‌دور و استفاده از شبکه جهانی اینترنت با استفاده از امکانات و زیر ساختهای موجود در کشورها و سازمانها است و امکان خدمات آنلاینی همانند صوت و تصویر و ویدئو را فراهم می‌کند. با این‌وجود با نگاهی فناورانه‌تر به مزایا و

معایب ADSL، فاصله میان سرعت عملی ارتباطات‌‌ADSL برروی کامپیوتر مشترکین و بحث محدودیت فاصله میان مراکز‌ ADSL با مشترک دو مشکل پیش‌روی این فناوری هستند. همچنین برخی پارامترهای کیفیتی نیز هنوز در‌‌ADSL پوشش داده نشده بودند. به‌همین جهت در سال ‌‌۲۰۰۲‌ و ‌‌۲۰۰۳‌‌ استاندارهای جدیدی برای این فناوری با نام ۲ ADSL و ‌‌+‌ADSL2 تعریف شد. در یک نگاهی

کلی ADSL2 امکان حرکت بسمت سرعتهای نجومی مانند ‌۲۴mbps را فراهم می کند و‌‌+۲ ADSL بر مسافت موثر این تکنولوژی تا مرز‌‌۶‌‌ کیلومتر می‌افزاید. این همه ماجرا نیست، امکان انتقال صوت و تصویر، افزایش بهره‌وری از پهنای‌باند و کاهش اتلاف باند‌فرکانسی، تفکیک‌پذیری بهتر باند‌فرکانسی مکالمات تلفنی با باند ADSومدیریت‌توان‌الکتریکی نیز از مهمترین دستاوردهای فناوری‌های جدید ‌ADSL هستند. Reach ADSL2 دیگر استاندارد جدید ‌ADSL است که باز برخی کمبودهای استانداردهای

قبلی را کامل نموده است. آنچه گفتنی است تطبیق و سازگاری کامل این نوع از استانداردها با مودمهای از نوع ADSL است. لذا برای بهره‌گیری از این فناوری‌ها نیازی به تعویض مودم و تجهیزات‌‌ADSL نیست.
نگاهی به اینترنت پر‌سرعت در ایران
از تابستان‌‌۸۳ ‌‌چندین شرکت‌ PAP شروع به ارائه خدمات‌ ADSL در تهران و چند شهربزرگ دیگر نموده‌اند. برای استفاده از اینترنت پرسرعت یا همان خدمات‌‌ADSL ابتدا باید دید کدام شرکت یا ISP خدمات‌‌ADSL را در منطقه مخابراتی‌شما ارائه می‌دهد. همانطور که بیان شد زمانی می‌توان از خدمات‌ ADSL استفاده کرد که فاصله مرکز مخابراتی با مشترک بیش از ‌‌۵ ‌‌کیلومتر نباشد . بسیاری از شرکت‌های‌خدمات‌‌ADSL با گرفتن مبلغی بصورت ودیعه مودم DSL و دیگر تجهیزات موردنیاز را بصورت امانی دراختیار مشترک قرارخواهند داد و نیازی به خرید مودم نخواهید داشت. دیگر هزینه‌ای که باید پرداخت شود هزینه حق اشتراک و هزینه مخابراتی است که براساس جدول انواع

سرویس‌های ارائه شده (با معیار سرعت ارسال و دریافت اطلاعات) توسط شرکت خدمات‌ ADSL متفاوت خواهد بود. هزینه‌اینترنت پر‌سرعت براساس مقدار حجم مبادلات اطلاعاتی (download) توسط مشترک در ماه است. هر شرکت خدمات‌ ADSL سقفی را برای حجم‌انتقالی دیتا درنظرخواهد گرفت (در محدوده چند گیگابایت) و در صورت استفاده بیشتر براساس هر گیگابایت، هزینه اضافه‌ای باید پرداخت شود.

آینده ADSL
از تولد‌ADSL در کشورهای توسعه یافته بیش از یک دهه می‌گذرد و اکنون فناوری بی سیم (Wireless) در بسیاری از کاربردها، جایگزین ADSL شده است. اماکماکان این فناوری در بسیاری از کشورها‌مانند‌ایران، اولین راهکار دستیابی به اینترنت پرسرعت است. بسیاری‌ازمفاهیم‌‌IT مانند دولت‌الکترونیکی، بانکداری الکترونیکی، دانشگاه مجازی و آموزش الکترونیکی جز با دسترسی به

شاهراه‌های پرسرعت تبادل اطلاعات و شبکه اینترنت تحقق‌پذیر نخواهند بود. اگر بخواهیم از گام بعدی در توسعه شبکه‌های ADSL نام ببریم، باید به فناوری VDSL اشاره کنیم. VDSL) Very high bit-rate DSL) سرعت انتقال‌داده را تا مرز ۲۵ مگابیت پیش‌خواهد برد که در مقایسه با سرعت کنونی (بصورت عملی ‌‌۲ ‌‌مگابیت بر ثانیه) بی‌شک، جهشی چشمگیر خواهد بود .

فصل اول
سرگذشت اینترنت

مقدمه
برای مردمی که تحت بمباران رسانه ها قرار گرفته‌اند، گویی اینترنت زادگاهی نداشته است. سالها، مودمهای خفته کار کمی داشتند و فقط گاه باBBS ها، ارتباط برقرار می‌کردند. سیستمهای BBS در آن روزها سیستمهای فقط- متنی و بدون گرافیک بودند و کلمه online (روی خطی) و اینترنت کلمه های شناخته شده ای نبودند. اینترنت فقط برای دانشمندان علوم کامپیوتر، دانشگاهیان، و پژوهشگران تجهیزات جنگی- که درباره پژوهشهای جدید بحث می کردند- کلمه ای آشنا بود.

همه اینها در چند سال گذشته روی داد. اینترنت امروزه به کار بران این امکان را می دهد که عقاید خود را برای میلیونها نفر از مردم جهان ابراز کنند. اینترنت با فراهم ساختن امکانات انتقال هر چیزی از نرم افزار و موسیقی گرفته تا تصاویر گرافیکی، چهره دنیای کامپیوتر را تغییر داده است. اینترنت تقریبأ همه جا هست، و تقریبأ هر چیزی را در آن می توان پیدا کرد.

فصل اول : سرگذشت اینترنت
۱-۱- اینترنت چیست؟
با آن که همه روزه خبرهایی درباره اینترنت از رادیو، تلویزیون و روزنامه ها می بینیم، تعداد کمی از مردم آن را واقعاً می شناسند. اصطلاحاتی چون «ابر بزرگراه اطلاعاتی» و «وب جهان پهنا» اغلب معادل اینترنت به کار برده می شوند. اما اینترنت در واقع هیچکدان از اینها نیست.
اینترنت یک مکان یک مقصد نیست. بلکه در واقع شبکه ای از شبکه ها و مکانیسمی برای انتقال داده ها از یک کامپیوتر به سایر کامپیوتر ها می باشد. اینترنت از بعضی جهات، مانند شبکه

یک سازمان کوچک است اما در مقیایس جهانی. تنها چیز جادویی در مورد آن اندازه بسیار بزرگ آن است. به بیان دیگر باید گفت که، شبکه های متعددی با نرم افزارها و سخت افزارهای بسیار بسیار مختلف در سراسر دنیا وجود دارد. و بسیار پیش می آید که کاربری از یک شبکه بخواهد با کاربران شبکه های دیگر ارتباط برقرار کند. برای انجام این خواسته بایستی شبکه های مختلف (که بعضاً ناسازگار نیز هستند) با وسایلی بنام gateway یا دروازه – که می تواند سخت افزاری یا نرم افزاری باشد- به هم متصل شده، و داده ها از فرمتی به فرمت دیگر تبدیل شود.

به مجموعه ای از این شبکه های به هم پیوسته، شبکه شبکه ها یا «internet network» گفته می شود.
کلمه internet وقتی با i نوشته می شود، معنای عام می دهد. ولی با I همان شبکه جهانی اینترنت از آن مستفاد می شود.
اینترنت جهانی را می توان مانند سیستم تلفن جهانی در نظر گرفت. اگر شخصی در تهران به کسی در پاریس تلفن بزند، سیگنال صوتی از طریق تعدادی از خطوط تلفن و ایستگاههای مخابراتی شرکتهای مختلف (که کامپیوترهای سوئیچ کننده دارند) عبور می‌کند.

همه شرکتها از استانداردهای خاصی پیروی میکنند (که پروتوکل نامیده می شود) به گونه ای که هر دستگاه موجود در مسیر بتواند با یک نوع سیگنال سروکار داشته باشد. وقتی شخص واقع در تهران با تلفن صحبت می کند صدایش با استفاده از کامپیوتر ها، خطوط تلفن، ماهواره ها، وسایر وسایل الکترونیکی از مرزها و دریاها عبور می کند و به مقصد می رسد.
اینترنت نیز شبکه ای از خطوط تلفن و سایر انواع رسانا ها، کامپیوتر های ویژه،

و وسایل سوئیچ کننده (راه گزین) است. اینترنت، به جای انتقال مکالمات صوتی نقطه – به – نقطه، برای مبارله داده های دیجیتالی کامپیوتری به کار می رود.

بخشهایی از یک پیام پست الکترونیکی می توانداز طریق کامپیوتر ها و خطوط متعلق به دهها فرد یا شرکت عبور کند.از همین روست که گفته می شود اینترنت متعلق به «هیچ کس» نیست. در حقیقت، اینترنت متعلق به بسیاری از افراد ناشناس است که همگی مالک تکه هایی از آن هستند.
واما در نهایت اگر بخواهیم تعریف مجملی از اینترنت داشته باشیم باید بگوئیم:
اینترنت در اصل شبکه ای بزرگ و در مقیاس جهانی است و موجب می شود که شبکه های کوچکتر و کامپیوترها ی مستقل موجود (در سراسرجهان) بتوانندبا استفاده از مودمها، خطوط تلفن و ماهواره ها با یکدیگر ارتباط ایجاد کنند.

۱-۲- استاندارد TCP/IP :
اکنون اجازه دهید به مدل مرجع به کار رفته در پدربزرگ شبکه های کامپیوتری، آرپانت (ARPANET) و خلف آن اینترنت، بپردازیم. آرپانت یک شبکه تحقیقاتی بود که توسط DOD ( وزارت دفاع ایالت متحده آمریکا) پایه ریزی شد. بتدریج صدها دانشگاه و مرکز دولتی بوسیله خطوط اجاره ای تلفن (leased lind ) به این شبکه ملحق شدند. با پیشرفت مخابرات رادیویی و ماهواره، مشکلاتی در پروتکلهای ارتباطی آرپانت بوجود آمد، که انتخاب یک معماری مرجع را الزامی می کرد. یکی از اولین هدف های آرپانت ارتباط یکپارچه شبکه های مختلف بود، که بالاخره (بعد از بررسی چندین پروتکل) توسط مدل مرجع TCP/IP محقق شد.

در واقع در حال حاضر می توان گفت: چسبی که اینترنت را به هم متصل نگه می دارد، و بینایی که باعث شده سیستم اینترنت کار کند- علت این که بسیاری از کامپیوتر های آن می توانند با همدیگر صحبت کنند- آن است که همگی یک زبان را می دانند و آن مدل TCP/IP و مجموعه پروتکلهای آن می باشد.مدل TCP/IP در اصل برای ارتباطات روی شبکه های مختلف و ناهمگن طراحی شده است و پذیرش آن باعث شده است تا سرویس های جهانی بتوانند جنبه عملی بخود بگیرند.
کامپیوترهای مختلف، از لحاظ داخلی، از سیستم عاملهای مختلفی بهره می گیرند و پردازنده هایشان نیز متفاوت می باشد. اما از لحاظ خارجی، همه آنها می توانند آنچه را که به TCP/IP مشهور است ترجمه کنند.
این استاندارد ارتباطاتی به هر کامپیوتر متصل به اینترنت امکان می دهد که داده ها را با هر کامپیوتر دیگری مبادله کند.

در واقع این مدل، نوعی زبان اسپرانتوی دیجیتال می باشد. البته شاید این زبان بهترین زبان یا قشنگترین زبان ممکن نباشد. اما استانداردی است که اکثر کامپیوتر ها می توانند با آن کارکرده و از نرم افزار مناسب آن یاری بطلبند.
۱-۳- سوئیچینگ بسته ای یا پاکتی (packet switching) در یک نگاه:
سوئیچینگ پاکتی اسم فنی برای عملیات شکستن داده ها به تکه های کوچک پیش از ارسال آنهاست. بخشی از عملیات انتقال داده بر روی شبکه های TCP/IP مانند اینترنت، و شبکه های x.25 است.
(شبکه های x.25 انواعی از شبکه های وسیع یا WAN هستند که در بین مؤسسات تجاری بزرگ طرفدار دارد).

سوئیچنیگ پاکتی در دهه های ۱۹۵۰ و ۱۹۶۰ ابداع شد. در این هنگام که بین آمریکا و شوروی جنگ سرد برقرار بود آمریکا ییها برای مقابله با تهدید حملات هسته ای شوروی تدابیری اتخاذ کردند. ارتش آمریکا می خواست یک سیستم ارتباطی بسازد که حتی پس از حمله هسته ای از کار نیفتد. تعدادی از دانشمندان آمریکا یی مانند «پل باران» و «دونالد واتس دیویس» راه حلهایی پیشنهاد کردند که شامل شکستن داده ها به تکه های کوچکتر (به نام پاکت)، ارسال تکه ها از طریق شبکه های مختلف، و به هم وصل کردن اطلاعات در مقصد بود. نظریه پشت این راه حلها این بود که اگر چند مسیر در شبکه ارتباطی در حمله هسته ای از بین می رفت، دست کم بخشی از داده ها از مسیری دیگر به مقصد می رسید.

شکل ۱-۱ : (a) ساختار شبکه تلفن (b) طرح بارن برای یک سیستم سوئیچینگ توزیع شده
نظریه سوئیچینگ پاکتی مورد توجه قرار گرفت و «لاری روبرتس» در «آژانس پروژه های تحقیقاتی پیشرفته» (ARPA) پیش نمونه ای از ARPA net را، که بعدها به اینترنت تبدیل شد، بر این اساس ساخت و آن را شبکه سوئیچینگ پاکتی نام نهاد. بقیه ماجرا، آن چنان که گفته شده است تاریخ است. در قسمت زیر خواهید که این سیستم چگونه عملاً، مورد استفاده قرار می‎گیرد.

۱-۴- از ARPANET تا اینترنت:
ریشه های اینترنتی که امروزه می شناسیم به یک پروژه مربوط به سال ۱۹۶۹ در وزارت دفاع آمریکا بر میگردد که بر اساس آن چند مرکز کامپیوتر در سراسر آمریکا باید به هم وصل می شدند.
چنانچه اشاره شد پنتاگون شبکه‌ای می‌خواست که در صورت تخریب بخشی از آن براثر بمباران یا حوادث طبیعی بتواند باز هم به کار خود ادامه دهد. این شبکه که به ARPANET شهرت یافت (ARPA علامت اختصاری «آژانس پروژه های پژوهشی پیشرفته » است). از ابتدا طوری طراحی شدکه یک بخش مرکزی نداشته باشد.و در نتیجه در صورت حمله و تخریب هر بخش آن باز هم بتواند به کار خود ادامه دهد.

شبکه ای که همچون یک تار عنکبوت شکل گرفت و هر کامپیوتر آن از مسیر های مختلف می توانست به همتایان خود داده های خود را بفرستد. حتی اگر یک یا دو کامپیوتر روی شبکه – یا پیوند بین آنها- کاملاً از کار می افتاد بقیه باز هم می توانستند از طریق مسیرهای صدمه ندیده دیگر با هم ارتباط برقرار کنند. این شبکه به «بسته هایی» (packet) از داده ها که به وسیله کامپیوتر های مختلف ارسال می شدند اتکا داشت. اطلاعات در هر انتقال به وسیله کامپیوتر میزبان بر اساس استاندارد پروتوکل اینترنت (IP) به بسته های کوچک تقسیم می شد.
بسته ها، که هر کدامشان نشانی کامپیوتر مقصد را نیز با خود داشت، از طریق شبکه انتقال می یافت. کامپیوترهای واقع در مسیر، نشانی موجود در بسته ها را می خواندند و بسته ها را به نزدیکترین کامپیوتر بعدی در مسیر کامپیوتر مقصد هدایت می کردند. بسته ها از کامپیوترها و خطوط ارتباطی مختلف می گذشتند.

در نهایت، بسته‌ها به کامپیوتر مقصد می رسیدند و در آنجا دوباره به هم وصل می‌شدند تا فایل اولیه به وجود بیاید. پس از آن که آزمایشها سودمندی آن را اثبات کردند سایر بخشهای دولتی و دانشگاههای پژوهشی تمایل خود را به وصل شدن به آن شبکه بیان کردند. ارتباطات الکترونیکی به صورت روشی مؤثر برای دانشمندان و دیگران به منظور استفاده مشترک از داده ها در آمد.

شکل ۱-۲ : مراحل رشد آرپانت. (a) دسامبر ۱۹۶۹ (b) ژوئیه ۱۹۷۰ (c) مارس ۱۹۷۱ (d) آوریل ۱۹۷۲ (e) سپتامبر ۱۹۷۲

در همان زمان که ARPA NET در حال رشد بود، تعدادی شبکه پوشش – محلی (LAN) در نقاط مختلف آمریکا به وجود آمد. مدیران LAN ها نیز به وصل کردن کامپیوتر های شبکه های خود به شبکه های بزرگتر اقدام کردند. پروتوکل اینترنت(IP) ARPANET زبان استاندارد حکمفرما برای برقراری ارتباط کامپیوتر های شبکه های مختلف به یکدیگر شد.

در دهه ۱۹۸۰ ، وقتی بنیاد ملی علوم (NSF) یک شبکه پایه‌ ارتباطاتی (backbone) جدید و سریعتر بر اساس IP ساخت تا دانشگاهها و مؤسسات پژوهشی را با پنج مرکز ابر کامپیوتری در نقاط مختلف آمریکا ارتباط بدهد، اینترنت بزرگتر و بی در و پیکر تر شد.رشد روز افزون اینترنت در ابعاد بین المللی امروزهم ادامه دارد. همه کشورها به اینترنت وصل نشده اند، اما به هر کشوری که بخواهد خوش آمد گفته می‌شود.

تا اکتبر سال ۱۹۹۵، بخشهایی از NSFnet – که تا آن موقع به وسیله کمک مالی دولت اداره می شد- فروخته شد یا به صورت شرکتهای خصوصی تجدید سازمان گرفت.
اینترنت کنونی مجموعه ای وسیع از شبکه های بزرگ است که عمدتاً به وسیله شرکتهای مخابرات معظم مانند MCI و Sprint اداره می شود، و چند نقطه «اصلی» تعداد بسیاری از شبکه های کوچکتر را به خود متصل کرده اند. جزئیات مربوط به آن برای کسانی که از پست الکترونیکی اینترنت بهره می گیرند خیلی مهم نیست.

۱-۵- اینترنت گسترده تر می‌شود:
از اوایل دهه ۱۹۹۰ رشد استفاده از اینترنت به صورت تصاعدی افزایش یافت. یکی از علل چنین استقبالی ابزار جستجویی مانند Gopher و Archie بوده است، اما اینها در سال ۱۹۹۱ تحت الشعاع «وب جهان پهنا » قرار گرفتند که به وسیله CERN ، «آزمایشگاه فیزیک هسته ای اروپایی» ساخته شد. با آن که وب جهان پهنا از ابتدا طوری بود که مبادله اطلاعات برای تازه واردان آن بسیار ساده باشد، بزرگترین جهش در وب در سال ۱۹۹۳ با عرضه نرم افزار موزائیک (Mosaic) که نخستین

برنامه مرورگر وب گرافیکی بود به وجود آمد.برنامه موزائیک محصول تلاش دانشجویان و استادان بخش «مرکز ملی کاربردهای ابر کامپیوتر» در دانشگاه ایلینویز آمریکا بود. برای نخستین بار، موزائیک امکانات اشاره – و – تقه (کلیک به وسیله‌ موش) را فراهم کرد. کاربران می‌توانستند صفحات وب (Webpages)، یا مجموعه ای از متن و گرافیک را کنار هم بگذارند تا هر کسی که می خواست آنها را بتواند روی اینترنت ببیند. وقتی با موس روی کلمه ها یا تصاویر خاصی که، فرا پیوند (hyperilink) نامیده می شد، تقه ای زده می شد برنامه موزائیک به طور خودکار یک صفحه دیگر را باز می

کرد(که به کلمه یا تصویر خاص و تقه زده شده اختصاص داشت.) بهترین بخش این سیستم آنجا بود که فرا پیوندها می توانستندبه صفحاتی روی همان کامپیوتر یا هر کامپیوتر دیگر اینترنت با خدمات وب اشاره کنند.صفحات جدید وب همه روزه ظاهر می شدند و مفهوم «موج سواری» (surfing) روی وب متولد شد.

اواسط سال ۱۹۹۴ بیش از سه میلیون کامپیوتر به اینترنت وصل شده بود، و در آن هنگام اجرای عملیات آهسته نشده بود. صفحات وب که حاوی همه چیز بودند- از اسنادرسمی دولتی یا داده های با ارزش تحقیقاتی گرفته تا تصاویر مدلهای جدید البسه- در سراسر دنیا چند برابر شد. موزائیک و جانشینان آن، مانند Navigator محصول شرکت «نت اسکیپ» اینترنت را از قلمرو علمی و فنی به میان مردم آوردند.

امروزه، فقط در آمریکا بیش از ۱۰ میلیون نفر از اینترنت بهره می گیرند. طبق بررسیها، بیش از ۵۱ در صد از کاربران اینترنت از سال ۱۹۹۵ به بعد وارد این محیط شده اند.
میلیونها انسانی که از خدمات روی خطی اینترنت بهره می گیرند نیازی ندارند که نکات فنی اینترنت مانند TCP/IP را بفهمند. دسترسی به اینترنت زمانی به معنای این بود که استفاده کننده بخشی از یک مؤسسه بزرگ مانند دانشگاه یا یک مرکز پژوهشی است. امروزه، مؤسسات مختلفی «فراهم کننده خدمات اینترنت » (ISP) هستند.

دست کم بعضی از مبالغه ها درباره اینترنت تعدیل شده است، رشد روز افزون آن و ساده تر شدن استفاده آن همچنان ادامه دارد. هر چه مردم بیشتری به اینترنت رجوع می‌کنند تعداد شرکتهای نرم افزاری سازنده برنامه های اینترنت نیز بیشتر می‌شود.باآن که بعضی از عاشقان اینترنت، آن را نوعی سبک زندگی می دانند در نظر بیشتر استفاده کنندگان منبع سرگرمی، اطلاعات، و ارتباطات است. پراستفاده ترین خصوصیت اینترنت پست الکترونیکی آن است که یکی از ابزارهای ارتباطی کار آمد به شمار آمده است. پیامها به سرعت از یک کامپیوتر به دیگری پرواز می‌کنند و در آنجا منتظر می مانند تا دریافت کننده وقت برای خواندن آنها پیدا کند. وب امکانات خوبی نیز برای کپی کردن نرم افزارهای مجاز از لحاظ کپی فراهم می‌کند.

اینترنت برای پشتیبانی فنی شرکتهای کامپیوتر نیز مفید است. این شرکتها می توانند نرم افزارهای رایگان خود به ویژه دستگاه رانها را از این طریق به مشتریان خود برسانند. همه نرم افزارهای مورد نیاز برای استفاده از اینترنت را تقریباً به رایگان می توان از خود اینترنت دریافت کرد. فقط آنها که اولین بار از اینترنت می خواهند استفاده کنند به نرم‌افزار مخصوص نیاز دارند.
در جامعه اطلاعاتی امروز اینترنت خبرهای روزانه‌ خوبی دارد: آخرین اخبار جهان، اخبار هواشناسی، عکسهای ماهواره ای، نتایج مسابقات ورزشی، و تفسیر درباره همه چیز. علاوه بر مسائل جدی، اینترنت سرگرمی را نیز فراهم می‌کند. گفتگو های همزمان با افراد مختلف، بازی، جلوه های صوتی و … دهها میلیون صفحه در وب وجود دارد.

برای هر کسی چیزی دارد.
طراحان اولیه اینترنت اصلاً چنین وضعی را پیش بینی نمی کرده اند، اما انعطاف پذیری یکی از برجسته ترین مشخصات اینترنت است. همه روزه اصطلاحات جدید، امکانات جدید، و نسخه های جدیدی از نرم‌افزارهای اینترنت به وجود می آید. امروزه می توانید به صدای زنده رادیوها از روی اینترنت گوش بدهید، قطعات کوچک و آهسته بعضی از برنامه های تلویزیونی راببینید، و یا با دیگر کاربران اینترنت در سراسر جهان کنفرانس برقرار کنید. یک زبان برنامه سازی جدید به نام جاوا

(java) آینده ای را نوید می دهد که در آن برنامه های کاربردی به طور خودکار از اینترنت وارد کامپیوتر استفاده کننده شوند و خودشان را بر اساس کامپیوتر میزبان پیکربندی کنند، و اجرا شوند،‌ و وقتی کارشان تمام شد ناپدید شوند.
۱-۶- پهنای باند (bandwith) بزرگترین مانع سر راه پیشرفتهای بیشتر اینترنت.

پهنای باند به ظرفیت شبکه برای پمپ کردن اطلاعات بین مکانهای مختلف اشاره دارد. باآن که سیستم فعلی برای پست الکترونیکی متون یا مقداری تصویر خوب است، برای ارسال قطعات ویدئویی امکانات اینترنت کم است. بهترین مودمهای موجود در بازار با سرعت ۵۶ کیلو بیت در ثانیه کار می‌کنند که برای ارتباطات ویدئویی کند است.

به اینترنت امروزی لقب «ابر بزرگراه اطلاعاتی» داده اند،‌ اما اینترنت بیشتر به یک جاده خاکی می ماند که برای اولین اتومبیلها ساخته شد. حتی زمانی که استفاده از اتومبیل رو به گسترش می نهاد باز هم بسیاری از مردم سواراسب می شدند. اما در نهایت، اتومبیلهای یک نسل بعد روش سفر را در کشور ها به کلی دگرگون کردند. در واقع در آینده استفاده از روش های پهن باند(broad band) (بخصوص روش DSL که نوعی روش پهن باند می باشد، به دلیل نصب و پیکربندی آسان، و هزینه پایین و سرعت مناسب) جایگزین روش های کُند قبلی خواهد شد.

شکل ۱-۳ : سیر تکاملی ارتباطات دیجیتال

فصل دوم:
آشنایی با معماری اینترنت،
شبکه تلفن عمومی و مودم

مقدمه
رفتن به روی خط (online) دشوار نیست. به این شرط که یک اتصال اینترنت و نرم افزار لازم را داشته با شید،‌کافی است کامپیوتر را روشن کنید و با موس خود چند تقه (click) بزنید.در عرض چند دقیقه، می توانیدآخرین خبرها را بخوانید، قیمت بسیاری از وسایل و دستگاهها را ببینید، یا از بسیاری دیگر از امکانات اینترنت بهره بگیرید. همه‌این کارها را فقط با نوک انگشت خود انجام می دهید، گاهی انگشت چپ خود را روی دکمه موس فشار می دهید.

اما این سهولت نباید شما را فریب بدهد و به این باور برساند که دنیای کامپیوتر و اینترنت ساده است . اینترنت و کامپیوتر با استفاده از مفاهیم و فن آوریهای بسیار پیچیده ای ساخته شده اند. فهمیدن روش کار این مفاهیم و فن آوریها به شما امکان می‌دهد که بهتر بتوانید از دنیای کامپیوتر و اینترنت بهره بگیرید.

فصل دوم: آشنایی با معماری اینترنت، شبکه تلفن عمومی و مودم
۲-۱-در خواست
اولین عمل پیچیده درگامهای شما بر روی خط در خواست اطلاعات است. اجرای هر در خواست به نظر می رسد که کار ساده ای باشد. زیرا تنها کاری که برای هر در خواست باید انجام دهید تقه زدن بر روی یک فرا پیوند (hyperlink ؛ فرا پیوند به یک نماد یا icon ، تصویر، یا متن در یک سند الکترونیکی اشاره دارد که شما را از روی آن سند به یک سند دیگر می برد)، وارد کردن یک مکان یاب منبع عمومی یا URL (یک نشانی اینترنت)، یا تقه زدن بر روی یک دکمه برای بررسی پیامها یا نامه های پست الکترونیکی (E-mail) است، مانند در زدن خانه ها است، منتهی، در خانه هایی را به صدا در می آورید که حاوی اطلاعات است، درست؟

نه، غلط است. در این سیستم ارتباطات جهانی که حاوی بیش از ۵۰۰ میلیون صفحه از داده‌ها می‎باشد کارها به این سادگی انجام نمی گیرد. در عمل، هر در خواستی شامل موارد مختلفی است: مکان داده های مورد در خواست؛ مکان کامپیوتری که در خواست را می دهد؛ اطلاعاتی چون اسم کاربری یا کلمه عبور که معین می‌کند چه کسی در خواست داده است؛ اطلاعات

امنیتی برای اطمینان از درستی داده‌ها؛ و موارد دیگری که اینترنت برای اطمینان از انتقال درست داده‌ها نیاز دارد. از همین روی، درخواست از اینترنت مانند در زدن یک خانه نیست.هر در خواست با نرم افزار ارتباطاتی مستقر در کامپیوتر شما آغاز می‌شود. این نرم افزار می تواند یکی از انواع نرم افزارهای مرورگر وب (web browser)، پست الکترونیکی، گروه خبری (newsgroup ؛ برنامه ای که به شما امکان می دهد که پیامهای گروه خبری را ببینید یا ارسال کنید)، یا برنامه ای که به شما امکان می دهد با یک نقطه حضور یا Point Of Presence (POP ؛ یک نقطه دسترسی به اینترنت) ارتباط برقرار کنید است.
وقتی روی یک فراپیوند تقه بزنید یا یک URL وارد کنید نرم افزار ارتباطاتی بلا فاصله در خواست شما را پردازش می‌کند و آن را برای انتقال به POP آماده می سازد. نرم افزار ارتباطاتی با استفاده از یک مجموعه قواعد استاندارد که به استاندارد TCP/IP شهرت یافته است در خواست شما را به تکه های کوچکتر می شکند. (TCP/IP استانداردی است که انتقال داده‌ها برروی اینترنت را هدایت

می‌کند). این تکه ها به اطلاعات دیگری که مربوط به مسیر انتقال است وصل می‌شوند تا مقصد خود را بدانند.به هر ترکیب تکه های داده‌ها واطلاعات مسیر، یک پاکت (packet) می گویند. اندازه پاکتها متفاوت است اما معمولاً حاوی ۱۲۸ کیلو بایت از داده‌ها هستند.

سپس نرم افزار ارتباطی، این پاکتها را به وسیله اتصالی که آنها را به POP می فرستد انتقال می دهد. این وسیله‌ اتصال می تواند یک مودم یا کارت شبکه باشد. مودم که از طریق یک ارتباط تلفنی به POP وصل می‌شود وسیله ای است که پاکتهای دیجیتال را به امواج (یا صداهای) آنالوگ تبدیل می‌کند. پس از آن، این صداهای آنالوگ می توانند از طریق شبکه تلفن انتقال پیدا کنند. اکثر کامپیوترهایی که امروزه به فروش می رسند حاوی یک مودم هستند.

مودم پاکتها را به یک فرمت آنالوگ تبدیل می کند، و سپس از طریق کابل تلفن به پریز تلفن انتقال می دهد. پریز دیواری تلفن به کابل دیگری وصل است که از خانه یا دفتر کار شما به خطوط تلفن محلی شرکت مخابرات وصل است. در دفتر محلی شرکت مخابرات، این پاکتها دوباره به فرمت دیجیتال تبدیل می شوند و به سوی POP حرکت می کنند، که به وسیله یک مؤسسه فراهم کننده خدمات اینترنت (ISP؛ شرکتی که دسترسی به اینترنت را برای مشترکین خود فراهم می کند) نگهداری می شود.

۲-۲- فراهم کننده خدمات اینترنتISP) (
پاکتها وقتی به POP می رسند در شکل دیجیتالی هستند و کامپیوتر های مرکزی ISP آنها را در یافت می کنند. سپس این کامپیوترها پاکتها را پهلوی هم می گذارند و برای اطمینان یافتن از انتقال داده های شما با نرم افزار ارتباطاتی شما ارتباط برقرار می کنندو اگر نرم افزار شما خطایی را کشف کند، به طور خودکار مجدداً در خواست شما را به ISP ارسال می کند. سپس، کامپیوترهای مرکزی ISP مشخص می کنند که در خواست شما به کجا باید برود. اگر داده های در خواستی شما بر روی یک کامپیوتر خدمات دهنده (server ؛ کامپیوتری حاوی داده ها یا برنامه های کاربردی مختلف که کامپیوتر های راه دور می‎توانند به آنها دسترسی داشته باشند) محلی قرار داشته باشد داده های در خواستی به آن محل ارسال می‎شود.

اگر داده های در خواستی بر روی کامپیوتر خدمات دهنده‌ محلی نباشد، در خواست به یک مسیر یاب یا روتر(router ؛ کامپیوتری که مسیر جریان داده ها بر روی اینترنت را معین می‌کند) ارسال می‎شود. کار روتر تعیین محلی است که در خواست شما باید به آنجا برود. تعیین سریعترین مسیر برای رسیدن درخواست شما به مقصد نیز یکی دیگر از وظایف روتر است. وقتی مسیر انتقال معین شد، روتر با استفاده از مجموعه قواعد TCP/IP در خواست شمارا به تکه های داده ای کوچکتر تقسیم می کند. این تکه ها با اطلاعات مربوط به مسیر ترکیب می شوند، و پاکتها در اینترنت به طرف مقصد خود انتقال می یابند.
۲-۳ – ساختار اینترنت

شکل ۲-۱ : یک تصویر کلی از اینترنت

در این قسمت سعی می کنیم تصویری کلی از اینترنت بدست دهیم (شکل ۲-۱) را ببینید. به دلیل شباهتها و تداخل وظایف زیادی که بین شرکتهای مخابرات و ISPها وجود دارد، امروزه اوضاع بسیار درهم و مغشوش است، و سختی می‎توان گفت کی چکاره است- به همین دلیل توضیحات ذیل ساده تر از آن چیزیست که در واقعیت وجود دارد.

اینترنت پدیده ای است که وصل شدن کامپیوترهای مختلف سراسر جهان به همدیگر را ممکن ساخته است. و شامل انواع مختلفی از کامپیوترها، خطوط تلفن، ماهواره ها ، و وسایل ارتباطی است که مبادله اطلاعات جهانی را فراهم می سازد. روتر ها یا مسیر یابها، سیستم کامپیوتری ISP ، و خطوط تلفن محلی که در بالا ذکر شد همگی بخشی از اینترنت هستند.

• شبکه های منطقه ای: وقتی پاکتها مسیریاب یا روتر ISP را ترک می‌کنند، معمولاً بر روی یک شبکه منطقه ای حمل می شوند. شبکه منطقه ای شامل خطوط مخابراتی است که به وسیله اداره کننده شبکه محلی و منطقه ای نگهداری می شود. این اداره کنندگان ممکن است کارمندان ISP ها ، شرکت مخابرات ، یاهر سازمان دیگر باشند.

اداره کننده شبکه منطقه ای با اجاره دادن خطوط داده ای با سرعت کمتر از ۵۴۴/۱ مگابیت درثانیه به نواحی محلی و بر پا سازی POP های محلی خدمات می دهد .یک شبکه منطقه ای با اتصال یافتن به یک back bone یا شاید به یک نقطه میان – ارتباطی، اگر در ناحیه وجود داشته باشد، می توان بخشی از اینترنت شود.
• بک بونها(back bone) : بک بونها سریعترین مسیر برای داده های اینترنت هستند و معمولاً سرعت انتقال داده ای بیش از ۴۵ مگابیت در ثانیه را دارند. از همین روی، بک بونها اکثر ترافیک اینترنت راه دور راحمل میکنند.

• نقطه های میان – ارتباطی: نقطه های میان – ارتباطی که گاهی نقطه های مبادله اینترنت نامیده می شوند در اصل نقطه هایی هستند که در آنها دو یا چند شبکه برای ارتباط و تبادل داده ها به وصل می شوند.
۲-۴-مقصد و سفر بازگشت
پاکتها پس از سفر خود در اینترنت سرانجام به مقصد می رسند، که کامپیوتر خدمات دهنده ای است که حاوی داده های در خواستی شماست. پاکتها پهلوی هم گذشته می شوند و داده های در خواستی شما از پروتوکلی مناسب برای ارتباط با این کامپیوتر خدمات دهنده بهره می گیرد. به عنوان مثال، در خواست برای داده های وب از پروتوکل HTTP برای ارتباط با کامپیوتر خدمات دهنده وب استفاده می کند. در خواست برای پست الکترونیکی از پروتوکل SMTP برای ارتباط با خدمات

دهنده امور پستی سود می‎گیرد. وقتی خدمات دهنده مقصد پس از بررسی ISPیِ شما از انتقال درست داده ها مطمئن شد خود را برای ارائه داده های در خواستی شما و ارسال آن داده ها آماده می‌کند.
نرم افزار ارتباطاتی این خدمات دهنده، داده هایِ در خواستیِ شما را به تعدادی پاکت تبدیل می کند و آنها را به روتر تحویل می دهد. روتر کوتاهترین مسیر به کامپیوتر شما را تعیین می کند و پاکتها از طریق اینترنت انتقال می یابند. پاکتها از یک روتر به روتری دیگر می روند تا به کامپیوتر شما برسند. وقتی پاکتها به کامپیوتر مرکزی ISP شما برسندISP آنها را پهلوی هم می گذارد تا داده

های شکسته شده دوباره به هم وصل شوند. سپس ، کامپیوتر ISP با کامپیوتری که داده ها را فرستاده است ارتباط برقرار می کند تا از درست بودن داده های ارسال شده مطمئن شود. سرانجام، داده ها دوباره به تعدادی پاکت تقسیم بندی و به کامپیوتر شما ارسال می شوند.

پاکتها کامپیوتر مرکزیِ ISP را در فرمت دیجیتال ترک می کنند و از طریق سیستم تلفن محلی، که در آنجا دوباره به فرمت آنالوگ تبدیل می شوند، به طرف خانه یا محل کار شما می رسند. امواج آنالوگ از طریق سیم تلفن به مودم و کامپیوتر شما می رسند. مودم این امواج آنالوگ را به فرمت دیجیتال تبدیل می کند و پاکتهای دیجیتال را به نرم افزار ارتباطاتی می فرستد. نرم افزار ارتباطاتی شما با کامپیوتر مرکزیِISP ارتباطی برقرار می کند تا از درستی داده های دریافتی اطمینان پیدا کند. سرانجام ، پاکتها به هم می چسبند و داده های درخواستی شما بر روی صفحه نمایش به صورت یک صفحه وب، یک نامه پست الکترونیکی، یک پیام گروه خبری، یا هر چه که بناست باشد به نمایش در می‌آید.

۲-۵- یک چشم بر هم زدن
جالبترین مسئله درباره این عملیات آن است که همه‌ این کارها، بسته به سرعت ارتباط اینترنت شما،‌در یک یا دوبار چشم بر هم زدن روی می دهند. هر بار که روی یک فراپیوندکلیک می کنید، یا یک URL وارد می کنید به زنجیره ای از کارها فرمان می‌دهید که ممکن است که در سراسر کره زمین بچرخد و معمولاً نتیجه را در کمتر از ۱۰ ثانیه ارائه دهد. در اکثر مواقع،‌ این زنجیره رویدادها مورد توجه قرار نمی گیرد، و البته کاربران، کاری با این رویدادها ندارند. هر بار که کلید یک لامپ را می زنید به فکر نحوه برق رسانی فرو نمی روید. و نیازی نیست که هر بار که روی خط می روید به فیزیک کارهایی که در اینترنت روی می دهد فکر کنید. با همه اینها، این که با طرز کار اینترنت آشنا باشید جالب است.

برای اینکه مطالبی که در این قسمت (در مورد انتقال اطلاعات) گفته شد، کاملتر شود لازم است در ادامه این مبحث در مورد سیستم شبکه تلفن عمومی و کارکرد مودم نیز توضیحاتی داشته باشیم.
۲-۶- شبکه تلفن عمومی
اگر بخواهیم دو کامپیوتر را که نزدیک به هم و یا در یک ساختمان هستند، به یکدیگر متصل کنیم، کار بسیار ساده است و فقط کافیست یک رشته کابل بین آنها بکشیم- این همان شبکه محلی یا LAN است- اما اگر فاصله کامپیوترها زیاد باشد، کابل بایستی از املاک خصوصی یا شهری عبور داده شود، هزینه انجام کابل کشی معمولاً به مانعی بزرگ تبدیل می‎شود (البته اگر این کار غیرقانونی نباشد، که در اغلب کشورها هست). در نتیجه، طراحان شبکه به تأسیسات مخابراتی موجود روی می آورند.

این تأسیسات بویژه شبکه تلفن عمومی- (Public Switched Telephone Network) PSTN- سالها قبل و با هدفی دیگر طراحی شده اند: انتقال صدای انسان بگونه ای کمابیش قابل تشخیص. کارایی این تجهیزات برای ارتباط کامپیوتر- کامپیوتر در بهترین حالت اغلب حاشیه‌ای است، اما با به بازارآمدن فیبر نوری و تکنولوژیهای دیجیتال (مانند ADSL) این وضعیت بسرعت درحال تغییر است. درهرحال، سیستم تلفن عمومی چنان با شبکه‌های (گسترده) کامپیوتری عجین است، که جادارد وقت بیشتری به بررسی‌آن اختصاص دهیم.
برای بهتر شکافتن صورت مسئله، اجازه دهید مقایسه ای کلی (ولی روشن کننده) بین ارتباط دو کامپیوتر از طریق خطوط ADSL و از طریق خطوط تلفن داشته باشیم. تفاوت این دو مانند تفاوت سرعت یک مرغابی که سلانه سلانه در علفزار راه می رود، با موشکی است که به طرف ماه پرواز می‌کند. اگر به جای خط تلفن از اتصال ADSL استفاده کنیم، تفاوت سرعت به ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ برابر خواهد رسید.

۲-۶-۱- ساختار سیستم تلفن
بلافاصله بعد از آن که آلکساندر گراهام بل در سال ۱۸۷۶ (و درست چند ساعت زودتر از رقیبش، الیشاگری) اختراع خود را به ثبت رساند، سیل تقاضا برای آن سرازیر شد.

شکل ۲-۲ : (a) شبکه ای با اتصالات داخلی کامل (b) سوئیچ مرکزی (c) سلسله مراتب دو سطحی

تلفنهای اولیه به صورت جفتی کار می کردند، و مشتریان مجبور بودند بین خودشان یک رشته سیم بکشند (مسیر برگشت الکترونها از زمین بود). خیلی زود معلوم شد که مدل اتصال هرتلفن به تمام تلفنهای دیگرمدلی عملی نیست. شکل ۲-۲ (الف) خوشبختانه بل خیلی زود متوجه این مشکل شد، و با تأسیس شرکتی به نام شرکت تلفن بل، اولین مرکز سوئیچینگ را در سال ۱۸۷۸ (در نیوهیون، کانتیکات) راه اندازی کرد. این شرکت یک رشته کابل به خانه یا دفتر هر مشتری می کشید. این مدل را در شکل ۲-۲ (ب) ملاحظه می‎کنید. بزودی در هر شهر و دهکده ای

مراکزسوئیچینگ بل دایر شد، و بل مجبور شد برای برقراری تماسهای راه دور این مراکز را نیز به یکدیگر متصل کند. اما در اینجا هم همان مشکل قبلی خود را نشان داد: ارتباط مستقیم هر مرکز سوئیچینگ با تمام مراکز دیگر غیرممکن بود، بنابراین مراکز سوئیچینگ سطح- دوم اختراع شد. پس از مدتی کوتاه تعداد مراکز سطح- دوم نیز به شدت افزایش یافت- شکل ۲-۲ (ج) را ببینید. بعدها این سلسله مراتب تا پنج سطح بالا رفت. تا سال ۱۸۹۰ این سیستم تلفن سه بخش عمده

داشت: مراکز سوئیچینگ، سیمهایی که بین مراکز سوئیچینگ و مشترکان کشیده می شد (این سیمها دیگر سیمهای لخت با برگشت زمین نبود، بلکه تبدیل به سیمهای زوج تابیده عایق دار شده بود)، و اتصالات راه دور بین مراکز سوئیچینگ. با آن که پیشرفتهایی در هر یک از این سه بخش صورت گرفته، اما مدل اولیه بل در ۱۰۰ سال گذشته تقریباً بدون تغییر باقی مانده است. تا قبل از دو پاره شدن AT&T در سال ۱۹۸۴، سیستم تلفن سیستمی با سلسله مراتب چند سطحی (و با پراکندگی زیاد) بود. در بحث زیر این ساختار تا حد زیادی ساده شده، ولی عصاره اصلی آن همچنان حفظ شده است. هر تلفن با دو رشته سیم مسی به نزدیکترین ایستگاه پایانی end office) یا

local central office وصل می‎شود. فاصله این دو معمولاً بین ۱ تا ۱۰ کیلومتر است (و در شهرها کمتر از مناطق روستائیست). فقط در ایالات متحده آمریکا نزدیک به ۲۲۰۰۰ ایستگاه پایانی وجود دارد. به اتصال دو- سیمه بین ایستگاه پایانی و مشترک تلفن اصطلاحاً مدار پایانی (local loop) گفته می‎شود. اگر مدارهای پایانی موجود در سراسر دنیا را بدنبال هم ردیف کنند، می‎تواند هزار بار فاصله زمین تا ماه را بپیماید.

وقتی یک مشترک به مشترک دیگری که به همان ایستگاه پایانی وصل است تلفن می زند، دستگاههای سوئیچینگ بین این دو مدار پایانی یک ارتباط الکتریکی مستقیم برقرار می‌کنند- این ارتباط مستقیم در تمام طول تماس برقرار می ماند.
اما اگر مشترک موردنظر متعلق به ایستگاه پایانی دیگری باشد، روش کار فرق می‌کند. هر ایستگاه پایانی دارای چند خط ارتباطی با یک یا چند مرکز سوئیچینگ، که اصطلاحاً ایستگاه بین شهری (toll office) نامیده می شوند، است- اگر این ایستگاه ها در یک منطقه باشند، به آنها ایستگاه شریک (tandem office) نیز گفته می‎شود- این خطوط ارتباطی را ترانک های مرتبط کننده بین شهری (toll connecting trunks) می‎نامند. اگر ایستگاه های پایانی تلفن کننده و تلفن شونده به یک ترانک وصل باشند (که در صورت نزدیکی آنها بسیار محتمل است)، امکان دارد ارتباط در همان ایستگاه بین شهری برقرار شود. در شکل ۲-۲ (ج) یک شبکه تلفن ساده را می بینید، که در آن تلفنها با نقاط سیاه کوچک، ایستگاههای پایانی با نقاط سیاه بزرگ، و ایستگاه های بین شهری با مربع نشان داده شده اند.

اگر تلفن کننده و تلفن شونده دارای ایستگاه بین شهری مشترک نباشند، مسیر ارتباطی بایستی در سطح بالاتری برقرار شود. ایستگاه های بین شهری از طریق ایستگاه های اولیه (primary office)، ناحیه ای (sectional office) و منطقه ای (regional office) به هم متصل می‎شوند. اتصال این ایستگاه ها از طریق ترانک بین شهری (intertoll trunk یا (interoffice trunk برقرار می‎شود. نوع مراکز سوئیچینگ و توپولوژی آنها از کشوری به کشور دیگر فرق می‌کند، و به تراکم تلفن در آن کشور بستگی دارد. در شکل ۲-۳ نحوه هدایت یک تماس راه دور را ملاحظه می‎کنید.

شکل ۲-۳ : مدار هدایت یک تماس راه دور
در گذشته انتقال سیگنالهای تلفن بصورت آنالوگ بود: ابتدا صدا به ولتاژ الکتریکی تبدیل شده، و سپس همین سیگنال روی خط تلفن ارسال می شد. با اختراع فیبر نوری، الکترونیک دیجیتال و کامپیوتر، امروزه دیگر تمام ترانک ها و سوئیچها دیجیتال هستند، و تنها قسمتی که هنوز از تکنولوژی آنالوگ استفاده می کند، همان مدار پایانی است. مزیت انتقال دیجیتال در اینست که دیگر مشکل اعوجاج سیگنال در تقویت کننده های مختلف وجود ندارد، و فقط کافیست بتوانیم ۰ را از ۱ تشخیص دهیم. انتقال دیجیتال مطمئنتر، ارزانتر، و نگهداری آن ساده تر است و این یعنی آنچه که در خطوط ADSL اتفاق می‌افتد.

بطور خلاصه، سیستم تلفن از سه قسمت عمده تشکیل شده است:
۱- مدارهای پایانی (زوجهای تابیده آنالوگ – عموماً cat3 – که به خانه ها و دفاتر کشیده می‎شوند)
۲- ترانک ها (فیبرهای نوری دیجیتال که مراکز سوئیچینگ را به یکدیگر متصل می‌کنند)
۳- مراکز سوئیچینگ (مراکزی که تماسهای تلفنی را از یک خط اصلی به خط دیگر هدایت می‌کنند)
۲-۶-۲- مدارهای پایانی: مودم، ADSL
اکنون زمان آن است که تا به بررسی نحوه کار سیستم تلفن بپردازیم. بخشهای اصلی این سیستم در شکل ۲-۴ نشان داده شده است. در این شکل مدارهای پایانی، ترانک ها، ایستگاه های بین شهری و ایستگاههای پایانی را می بینید.

اجازه دهید با بخشی که بیشتر مردم با آن آشنایند، شروع کنیم: دو رشته سیمی که از ایستگاه پایانی شرکت تلفن به محل مشترک (خانه یا محل کار) کشیده می‎شود. به این دو رشته سیم اغلب «کیلومتر آخر» گفته می شود، اگرچه طول آن ممکنست به چندین کیلومتر هم برسد. در طول یکصد سال گذشته در این بخش از سیگنالهای آنالوگ استفاده شده است، و (بدلیل هزینه زیاد تجهیزات دیجیتال) احتمالاً در چند سال آینده نیز وضع بهمین منوال خواهد بود. با این حال، در این آخرین سنگر آنالوگ نیز تغییرات شروع شده است. در این قسمت از میان مدارهای پایانی مودم و در فصل چهارم ADSL و آخرین تحولات آنرا (با تأکید بر مخابرات داده بین کامپیوترها) بتفصیل بررسی خواهیم کرد.

شکل ۲-۴ : ترکیبی از انتقال دیجیتال و آنالوگ برای تماس کامپیوتر با کامپیوتر. تبدیل سیگنال بوسیله مودمها و کودکها انجام می‎شود.
وقتی یک کامپیوتر می‌خواهد داده های دیجیتال را روی یک خط تلفن آنالوگ ارسال کند، ابتدا باید آنها را به سیگنالهای آنالوگ تبدیل کند- کاری که با دستگاهی به نام مودم (modem) انجام می‎شود. در ایستگاه پایانی این اطلاعات مجدداً به سیگنالهای دیجیتال تبدیل شده، و برای ارسال روی ترانک راه دور (trunk) آماده می‎شود.اگر مقصد اطلاعات یک کامپیوتر باشد، سیگنال مجدداً بهتبدیل می‎شود تا بتوان آنرا روی مدار پایانی آن ارسال کرد؛ و در مقصد یک مودم دیگر اطلاعات را از آنالوگ به دیجیتال تبدیل می‌کند. در شکل ۲-۴، ISP 1 (ارائه دهنده سرویسهای اینترنتی) یک بانک مودم دارد، که هر کدام از آنها به یک خط تلفن (مدار پایانی) مستقل متصلند. این ISP می‎تواند در آن واحد به تعداد مودمهای خود به افراد مختلف سرویس بدهد (البته با این فرض که کامپیوترهایش به اندازه کافی قوی باشند). این آرایش تا وقتی که مودمهای ۵۶-kbps وارد بازار شدند، آرایش

متداولی بود.در مخابرات آنالوگ برای انتقال اطلاعات از ولتاژی که با زمان تغییر می کند، استفاده می‎شود. اگر رسانه انتقال کامل و بدون نقص باشد، گیرنده دقیقاً همان سیگنالی را دریافت خواهد کرد که فرستنده ارسال کرده است. اما متأسفانه چنین نیست، و گیرنده همان سیگنال ارسالی را دریافت نمی کند- و در مخابرات دیجیتال این یعنی خطا.
انتقال سیگنالهای الکتریکی روی خطوط انتقال با سه مشکل عمده روبروست: تضعیف سیگنال، اعوجاج تأخیری، و نویز. وقتی یک سیگنال در رسانه انتقال منتشر می شود، انرژی خود را از دست می‎دهد که به آن تضعیف (attenuation) می گویند، و بر حسب دسی بل بر کیلومتر اندازه گیری می‎شود. میزان تضعیف یک سیگنال به فرکانس آن بستگی دارد. شاید فکر کنید که این وابستگی به فرکانس اشکال زیادی ایجاد نمی کند، ولی وقتی یک موج را به صورت مجموعه ای از مولفه های فوریه در نظر بگیرید، تأثیر وابستگی به فرکانس خود را نشان خواهد داد. در واقع هر یک از مولفه

فوریه بگونه‌ای متفاوت تضعیف می شوند، و ترکیب مجدد آنها در گیرنده موج کاملاً متفاوتی ایجاد می‌کند.
اما وضع از این هم بدتر است، چون مولفه های فوریه با سرعتهای متفاوتی در رسانه انتقال (سیم) منتشر می‎شوند. این تفاوت سرعتها باعث اعوجاج تاخیری (delay distortion) سیگنال در گیرنده می‎شود.
مشکل دیگر نویز (noise)- انرژی ناخواسته از منابعی غیر از فرستنده- است.
• مودم و مدولاسیون

بدلیل مشکلاتی که در بالا گفته شد (بویژه وابستگی تضعیف سیگنال و سرعت انتشار آن به فرکانس)، سعی می‎شود از سیگنالهایی با محدوده فرکانسی پائین استفاده شود. متأسفانه، شکل موج مربعی سیگنالهای دیجیتال دارای طیف فرکانسی وسیعی است، و به شدت در معرض تضعیف و اعوجاج تأخیری قرار دارد. این تاثیرات باعث شده تا سیگنالهای بیس باند (DC) فقط برای سرعتهای پائین و مسافتهای کوتاه مناسب باشد.
برای حل مشکل سیگنالهای DC بویژه در خطوط تلفن، از سیگنال AC استفاده می‎شود. در این جا یک تون ۱۰۰۰ تا ۲۰۰۰ هرتزی بعنوان موج حامل سینوسی (sine wave carrier) بکار برده می‎شود. برای انتقال اطلاعات می‎توان دامنه، فرکانس یا فاز این موج حامل را مدوله کرد.
دستگاهی که جریان بیت ها را بعنوان ورودی گرفته، و با ایجاد یک موج حامل و اعمال یکی از انواع مدولاسیون (یا ترکیبی از آنها) یک خروجی آنالوگ تولید می‌کند (و یا برعکس، با گرفتن موج آنالوگ اطلاعات دیجیتال را از آن استخراج می‌کند)، مودم (modulator- demodulator) نامیده می‎ش

ود. مودم بین کامپیوتر (دیجیتال) و سیستم تلفن (آنالوگ) قرار می‎گیرد.
بالا بردن سرعت بسادگی وفقط با زیاد کردن نرخ نمونه برداری (sampling rate) ممکن نیست، قضیه نایکوئیست می‌گوید که برای یک خط کامل ۳۰۰۰ Hz (که خطوط تلفن مسلماً چنین نیستند)، حداکثر نرخ نمونه برداری ۶۰۰۰ Hz است. در عمل، اکثر مودمها با نرخ ۲۴۰۰ times/sec نمونه برداری می کنند، ولی سعی می‌کنند در هر نمونه برداری بیت های بیشتر را بخوانند.
به تعداد نمونه ها در ثانیه باد (baud) گفته می‎شود و در هر باد یک سمبل (symbol) فرستاده می‎شود.
نرخ بیت (bit rate) مقدار اطلاعاتیست که روی یک کانال فرستاده می شود، و برابر است با نرخ سمبل (symbol/sec) * تعداد بیت در هر سمبل (bits/ symbol).
تمام مودمهای پیشرفته برای ارسال بیشترین بیتهای ممکن در هر باد، از مدولاسیون های ترکیبی (چند دامنه ای و چند فازی) استفاده می‌کنند.
در شکل ۲-۵ (الف) مدولاسیونی را می بینید، که در آن از چهار دامنه و چهار فاز مختلف استفاده شده و (مدولاسیون دامنه چهارگانه- Quadrature Amplitude Modulation) گفته می‎شود (گاهی نیز QAM-16 خوانده می‎شود). با مدولاسیون QAM-16 می‎توان روی یک خط ۲۴۰۰-baud تا سرعت ۹۶۰۰ bps داده ارسال کرد.

شکل ۲-۵ : (a) مدولاسیون QPSK. (b) مدولاسیون QAM-16. (c) مدولاسیون QAM-64
درشکل ۲-۵ (ب) مدولاسیون دیگری را می بینید که شامل دامنه های بیشتری است. در این طرح ۶۴ ترکیب ممکنه وجود دارد، که بدین ترتیب می‎توان به ازای هر سمبل ۶ بیت را ارسال کرد. این مدولاسیون QAM-64 نام دارد (از مدولاسیون QAM با مراتب بالاتر نیز استفاده می‎شود).
دیاگرامهایی مانند شکل ۲-۵ که ترکیبات ممکنه دامنه و فاز را نشان می دهند، به دیاگرام فلکی (constellation diagram) معروفند.

شکل ۲-۶ : (a) استاندارد V.32 برای ۹۶۰۰bps (b) استاندارد V.32 bis برای ۱۴,۴۰۰ bps
با بالا رفتن تعداد نقاط در دیاگرام فلکی حتی نویزهای کوچک نیز می‎توانند باعث بروز خطا در

آشکارسازی دامنه یا فاز سیگنال شوند، که بدنبال آن بیتهای زیادی از دست می رود. برای کاهش احتمال خطا، در مودمهای سرعت- بالا با اضافه کردن بیت های اضافی نوعی تصحیح خطا (error correction) انجام می‎شود. به این روش TCM (مدولاسیون کدگذاری تار و پودی- Trellis Coded Modulation) می گویند. برای مثال،‌ استاندارد V.32 از ۳۲ نقطه فلکی برای ارسال ۴ بیت داده و یک بیت برابری (parity) در هر سمبل استفاده کرده، و با نرخ ۲۴۰۰-baud به سرعت ۹۶۰۰ bps (با تصحیح خطا) دست می یابد. دیاگرام فلکی این استاندارد را در شکل ۲-۶ (الف) مشاهده می‎کنید.

فصل سوم
راههای مختلف ارتباط با اینترنت

مقدمه
وقتی می بینید که همسایه یا همکارتان با تفاخر درباره ارتباط باند پهن (broad band) اینترنت صحبت می‎کند. احساس می‎کنید زمان تغییر روش دستیابی اینترنت فرارسیده است. با آن که هنوز قیمت ارتباط باند پهن بالاست و تجهیزات استفاده از آن هنوز در بسیاری از نقاط نصب نشده است بعضی از کاربران به استفاده از آن روی آورده اند.
با آن که در دنیای اینترنت سریعتر به معنی بهتر است، یک ارتباط باند پهن سریع لزوماً بهترین گزینه برای همه کاربران نیست. پس، پیش از آن که روش ارتباط را انتخاب کنید بهتر است اطلاعاتی درباره طرز کار آنها به دست آورید.

فصل سوم: روش های مختلف ارتباط با اینترنت
۲-۱- ارتباط تلفنی (dail- up) :
با آن که فناوریهای باند پهن ارزانتر از گذشته شده اند هنوز ارتباط شماره گیری تلفنی (dial- up) پرطرفدارترین روش ارتباط اینترنت است. برای دستیابی تلفنی، به یک کامپیوتر، یک مودم شماره گیر،‌ یک خط تلفن، و یک ISP نیاز دارید. وقتی این وسایل را فراهم کردید، کامپیوتر شما می‎تواند به مودم خود دستور بدهد که شماره تلفن کامپیوتر ISP را بگیرد، که پس از شماره گیری و برقراری ارتباط، به اینترنت وصل خواهید شد.

همه پی سی ها می‎توانند مودمها را در خود جای بدهند، اما در بازار انواعی از مودمها را خواهید یافت که از لحاظ اندازه، سرعت، و قیمت با هم تفاوت دارند. اکثر کسانی که از ارتباط تلفنی بهره می گیرند از مودمهای اینترنال (یا درونی) استفاده می‌کنند که در یک شکاف خالی PCI بر روی تخته مدار مادر (mother bord) نصب می‎شوند. با وجود این می توانید مودمهای اکسترنال (یا بیرونی) را نیز به کار بگیرید که بیرون از کامپیوتر جای می گیرند و از طریق یک کابل به کامپیوتر وصل می‎شوند. برای کامپیوترهای دفترچه ای نیز می‎توان از مودمهای PC card استفاده کرد.

به همه اینها مودمهای سخت افزاری گفته می‎شود. مودمهایی در بازار نیز وجود دارند که به نرم افزار کامپیوتر اتکای زیادی دارند و به وین مودم (winModem) مشهورند. وین مودمها شبیه به مودمهای سخت افزاری هستند اما برای اجرای وظایف شبکه به ویندوز وابسته اند. مودمهای مبتنی بر نرم افزار معمولاً کارآمدی مودمهای سخت افزاری را ندارند زیرا تکالیف خود را با بکارگیری سایر قطعات کامپیوتر انجام می دهند، در نتیجه، منابع مهم سیستمی که می‎تواند برای تکالیف دیگر به کار رود مصرف می‎شود.

بسیاری از مودمهای تلفنی امروزی سرعتهای ۵۶ کیلوبیت در ثانیه را تبلیغ می کنند، اما حداکثر سرعت ارتباطی که می توانید در شرایط عالی به دست آورید معمولاً ۵۳ کیلو بیت در ثانیه است. سرعت ارتباط واقعی به شرایط خطوط تلفن منزل نیز کاملاً وابسته است، به احتمال زیاد سرعتهایی نزدیک ۵۳ کیلوبیت در ثانیه را نخواهید دید.
با بالاترین سرعتهای ارتباط تلفنی، باید مرور وب نسبتاً راحتی را تجربه کنید که برای بار کردن کل صفحات به چند لحظه ای نیاز دارد. با وجود این، بار شدن صفحات با گرافیک سنگین ممکن است به چند دقیقه ای وقت نیاز داشته باشد. اگر بخواهید فایلهای بزرگ، مانند فایلهای MP3 یا نرم افزاری را دریافت کنید، با سرعت دریافت ۶۶ کیلوبیت در ثانیه در یک ارتباط عالی،‌ دریافت یک فایل ۳

مگابایتی می‎تواند ۱۰ دقیقه یا بیشتر طول بکشد. سرعتهای ارسال (upload) به مراتب کمتر است، اکثر مودمها حداکثر سرعت ارسال ۳۳ کیلوبیت در ثانیه را ممکن می سازند. حتی وقتی با یک سرعت ارتباطی خوب وصل باشید، تضمینی وجود ندارد که آن سرعت، در سرتاسر جلسه اینترنتی شما حفظ شود، زیرا نوسانات در عملیات انتقال داده ای می‎تواند سرعت کلی ارتباط را آهسته کند یا حتی ارتباط اینترنت شما را قطع کند.

نظر به این که استفاده از ارتباط تلفنی به یک خط تلفن نیاز دارد، لازم است یک ISP پیدا کنید که دست کم یک شماره تلفن محلی (یا بیشتر، بهتر) داشته باشد.
۳-۲- DSL : همان خط تلفن، سرعت بیشتر
تا چندی پیش، خدمات DSL در کشور ما وجود نداشت و اگر بود قیمت آن فراتر از توان بسیاری از کاربران بود. اما امروزه بعضی از شرکتها خدمات DSL را در برخی از مناطق با قیمتی نسبتاً منطقی فراهم ساخته اند. DSL که به عنوان ارتباط اینترنت باند پهن در نظر گرفته می‎شود سرعتهایی بسیار بالاتر از ارتباط تلفنی فراهم می سازد، ضمن آن که مشکلات ارتباط تلفنی، مانند ارتباط لرزان و تداخل با استفاده صوتی را هم ندارد.
DSL همچون ارتباط تلفنی به یک مودم برای ارتباط با اینترنت نیاز دارد، اما مودم DSL تقریباً همیشه یک جعبه اکسترنال (بیرونی) است که به یک کارت شبکه نصب شده در داخل کامپیوتر از طریق یک کابل و جک Ethernet وصل می‎شود.

یک شباهت دیگر بین دستیابی تلفنی و دستیابی DSL آن است که هر دو از خطوط تلفن برای نقل و انتقال داده ها بهره می گیرند. اما DSL از این خطوط به همان شیوه ای که مودم تلفنی استفاده می‌کند بهره نمی گیرد. DSL به جای ارسال داده ها در شکل آنالوگ، از یک فرمت دیجیتال برای ارسال اطلاعات بیشتر از طریق خط تلفن استفاده می کند، و همه این کارها را بدون ایجاد تداخل با انتقال های صوتی انجام می‎دهد

(البته فقط زمانی که یک فیلتر بین مودم DSL و جک تلفن نصب کنید).
وقتی قرارداد ارتباط DSL را با یک ISP ببندید، شرکت فراهم کننده DSL معمولاً مودم DSL را یا به شما می فروشد یا اجاره می‎دهد. چون برخلاف ارتباطات تلفنی که با اکثر مدلهای مودمهای آنالوگ سازگار است، ارتباطات DSL فراهم شده از سوی هر شرکت به مدلهای مودم مخصوص نیاز دارند.
علاوه بر مودم، چند فیلتر نیز به شما ارئه می‎شود تا به هر یک از پریزهای خانه خود نصب کنید. فراهم کننده DSL معمولاً دستورالعمل های نصب مودم و پیکربندی کامپیوتر را به شما می‎دهد. اگر نخواهید که خودتان تجهیزات DSL را نصب کنید، ISPها معمولاً با گرفتن هزینه اضافی، نصاب خود را به منزل شما می فرستند.

این که آیا بتوانید DSL را در خانه یا آپارتمان خود دریافت کنید به چند عامل بستگی دارد.
اول اینکه لازم است یک فراهم کننده محلی (یک ISP محلی) پیدا کنید که خدمات DSL ارائه می‌کند. دوم این که فاصله خانه شما با نزدیکترین دفتر ارتباطاتی ISP نباید بیشتر از مقداری معین باشد. کیفیت ارتباطات DSL برخلاف ارتباط تلفنی، هر چه از دفتر مخابرات دورتر باشد کاهش می یابد. اکثر فراهم کنندگان DSL به ساختمانهایی که بیش از ۵ کیلومتر با دفتر مرکزی مخابرات فاصله داشته خدمات نمی دهند. به هر روی، هر چه خانه شما به دفتر مرکزی نزدیکتر باشد ارتباط بهتری خواهید داشت.
اکثر شرکتهای فراهم کننده DSL از فناوری ADSL بهره می گیرند. ADSL فرکانسهای داده ای را به طریقی تقسیم می‌کند که اطلاعاتی که وارد کامپیوتر شما می‎شود پهنای باند (band with) بیشتری نسبت به اطلاعاتی که از آن خارج می‎شود داشته باشد.

به این ترتیب، یک حساب DSL نمونه امکان ورود داده ها با سرعت ۷۶۸ کیلو بیت در ثانیه و خروج داده ها با سرعت ۱۲۸ کیلوبیت در ثانیه را فراهم می سازد. و حتی وقتی سرعت ورود داده ها بسیار بیشتر باشد (مثلاً ۵/۱ مگابیت در ثانیه) باز هم سرعت خروج داده ها در همان محدوده ۱۲۸ کیلوبیت در ثانیه باقی می ماند. این وضعیت معمولاً برای اکثر کاربران مسئله ای به پا نمی کند چون آنها وقت بسیار بیشتری را صرف دریافت داده ها می‌کنند تا ارسال فایل.
با وجود این، سرعت واقعی ارتباط شما به طور نمونه کمتر از سرعتی است که تبلیغ می‎شود، ولی این سرعت نزدیک به سرعت تبلیغ شده است که اگربه یک ارتباط سریع و پایدار در همه اوقات نیاز دارید بسیار عالی است.

فراهم کننده های DSL معمولاً خدمات خود را در بسته های سرعتی متفاوت، از ۱۲۸ کیلوبیت در ثانیه برای ورود داده ای ۱۲۸ کیلو بیت در ثانیه برای خروج داده ای تا ۵/۱ مگابیت در ثانیه برای ورود داده ای ۱۲۸ کیلوبیت در ثانیه برای خروج داده ای ارائه می‌کنند. به طور متوسط، هزینه خدمات ADSL در ایران، حدود ۴۰ هزار تومان می‎باشد که البته در این مورد، در فصل ۴، بیشتر صحبت خواهیم کرد.

۳-۳- کدام بهتر است؟
تصمیم گیری در مورد انتخاب روش ارتباط دشوار نیست. پیش از تصمیم گیری چند پرسش از خود بپرسید. چند ساعت در ماه از اینترنت استفاده می‎کنید؟ بودجه ماهیانه ای که می توانید اختصاص دهید چقدر است؟ چند نفر دیگر در خانه از ارتباط اینترنت بهره می گیرند؟ آیا به یک ارتباط سریع نیاز دارید؟
اگر هفته ای یک ساعت یا کمتر با اینترنت کار می‎کنید، هیچ دلیلی برای تحمل مخارج اینترنت پهن باند ندارید. اگر بودجه شما محدود است ارتباط تلفنی بهترین انتخاب است.
اگر در منطقه شما ارتباط DSL ارائه نمی‎شود راهی به جز ارتباط تلفنی ندارید (مگر اینکه بتوانید از دستیابی ماهواره یا بی سیم بهره بگیرید؛ (بخش «روشهای دیگر» را ببینید).

۳-۴- روش های دیگر
اگر در جایی زندگی می‎کنید که دسترسی به DSL، و حتی یک ارتباط تلفنی فراهم نیست، گزینه های دیگری نیز وجود دارد.

یک راه حل، استفاده از دستیابی اینترنت ماهواره ای است، که در آن لازم است یک دیش ماهواره در خانه خود نصب کنید تا بتوانید سیگنالهای اینترنتی را دریافت کنید که از ماهواره پخش می‎شود. فراهم کنندگان ارتباط ماهواره ای معمولاً یا خدمات یک طرفه را ارائه می دهند که ورود داده ها از طرف ماهواره را فراهم می سازد، یا خدمات دو طرفه را ارائه می دهند که هم ورود داده ها و هم خروج داده ها (دریافت و ارسال) را فراهم می سازد علاوه بر مبلغ اشتراک (که در آمریکا حدود ۵۰ تا ۱۰۰ دلار در ماه است) لازم است چند صد هزار تومان، بسته به نوع سخت افزار و روش ارتباط، نیز بابت خرید سخت افزار لازم خرج کنید. متأسفانه اکثر کاربران ماهواره نمی توانند از سرعتهای حداکثر تبلیغی به دلیل تداخل ها و غیره بهره بگیرند.

گزینه دیگری که در مناطقی محدود فراهم است خدمات اینترنت بی سیم است، که بسیار شبیه به یک شبکه بی سیم خانگی (WLAN) کار می‌کند. یک شرکت فراهم کننده بی سیم یک آنتن در خانه شما نصب خواهد کرد که با دستگاه نقطه دسترسی (accesspoint) فراهم کننده ارتباط برقرار می‌کند. همچون ارتباطات ماهواره ای، لازم است مبلغی ماهیانه بابت اشتراک و مبلغی برای تجهیزات موردنیاز بپردازید. این آنتن ها گاهی چند صدهزار تومان هزینه به پا می‌کنند.

اینترنت بی سیم به طور معمول از فناوری مشابهی که در شبکه های خانگی (مانند پروتکل

۸۰۲۱۱ b) یافت می‎شود بهره می گیرند، و همچون DSL، کیفیت خدمات اینترنت بی سیم به فاصله خانه شما با نزدیکترین دستگاه نقطه دسترسی فراهم کننده بستگی دارد.

فصل چهارم:

مقدمه
اصطلاح «باند عریض» یا broad band اغلب برای توصیف ارتباطات اینترنت بسیار سریع به کار برده می‎شود، منظور از «بسیار سریع» نیز ارتباطاتی است که سریعتر از مودم ۵۶ کیلو بیت در ثانیه عمل کند. چهار نوع ارتباطات broad band در دنیا برای کاربران خانگی فراهم است: کابل، ماهواره، بی سیم و DSL . رشد DSL به دلیل نصب و پیکربندی آسان، و هزینه پایین سریعتر است.

ارتباط DSL معمولاً به پیکربندی های پیچیده یا نیازهای سخت افزاری سنگین نیاز ندارند. ارتباط معمولی آن برای خانه ها و ادارات از طریق خط تلفن انجام می‎گیرد. در صفحات آینده به طرز کار DSL نگاه خواهیم انداخت و یک پیکربندی نمونه را شرح خواهیم داد. همچنین آنچه را DSLفراهم می‌کند خواهیم گفت.

فصل چهارم: ADSL
۴-۱- چرا DSL ؟
اگر تا به حال فقط با یک مودم آنالوگ با اینترنت ارتباط برقرار کرده باشید،‌ به خوبی از مشکل انتظار برای دریافت صفحات وب آگاه هستید. در دنیا چند راه برای ارتقا وجود دارد:
DSL، مودمهای کابلی، خطوط اختصاصی، ISDN , T1 . پیش از آنکه امکانات DSLرا برشماریم، به اختصار آن را با گزینه های دیگر مقایسه می کنیم. مودمهای کابلی که از کابل تلویزیون بهره می گیرند و در بعضی از کشورها ارائه می‎شود سرعتهای دریافت تا ۵/۱ مگابیت در ثانیه و سرعتهای ارسال تا ۳۰۰ کیلوبیت در ثانیه را فراهم می سازند.

ISDN یک سرویس آهسته تر است که از نوعی خط تلفن ویژه بهره می‎گیرد. ISDN سرعتهای انتقال تا ۱۲۸ کیلوبیت در ثانیه را فراهم می سازد. که وقتی ISDN معرفی شد سرعتی بالا به حساب می آمد.
یک خط تلفن اختصاصی نیز می‎تواند ارتباطات سرعت بالا فراهم کند. اما بسیار پرهزینه است. یک ارتباط T1 سرعت انتقال حدود ۵/۱ مگابیت در ثانیه را فراهم می سازد.
DSL همان سرعتهای انتقال داده ای کابل یا خط T1 را فراهم می‌کند اما به تجهیزات کمتری نیاز دارد. با این حال، همه نمی توانند به DSLدسترسی پیدا کنند.

۴-۲- xDSL خط مشترک دیجیتال
وقتی شرکتهای تلفن بالاخره موفق شدند سرویس ۵۶-kbps ارائه کنند، خیلی به خود غره شدند، اما در همان حال، شرکتهای تلویزیون کابلی ارتباطاتی با سرعت ۱۰ Mbps (و ماهواره ها سرعت ارسال ۵۰ Mbps) عرضه می کردند. با داغ شدن بازار اینترنت، شرکتهای تلفن (LEC) دریافتند که برای رقابت به محصول جدیدی نیاز دارند. پاسخ آنها به این وضعیت ارائه سرویسهای دیجیتال روی مدارهای پایانی بود. این سرویسها پهنای باند بیشتری داشتند و به آنها سرویس باند- وسیع (broad band) گفته می شد (اگرچه این نامگذاری بیشتر جنبه تبلیغاتی داشت، تا فنی).

در ابتدا این سرویسها بسیار متنوع بودند، و تحت نام xDSL (خط مشترک دیجیتال: Digital Subscriber Line- که در آن X نوع سرویس را مشخص می‌کند) دسته بندی می‎شوند. شایان ذکر است که مهمترین این سرویسها- که عامل اصلی موفقیت آن هم بود- سرویس ADSL (DSL نامتقارن- Asymmetric DSL) نام دارد.

علت آن که مودمها اینقدر کند هستند اینست که شبکه تلفن اساساً برای انتقال صدای انسان طراحی و توسعه داده شده، و سرویسهای داده، فرزند خوانده آن محسوب می‎شود. در نقطه ای که مدار پایانی وارد ایستگاه پایانی تلفن می‎شود، فیلترهایی قرار داده شده که تمام فرکانس های زیر ۳۰۰ Hz و بالای ۳۴۰۰Hz را تضعیف می‌کنند.
البته قطع فرکانس به یکباره صورت نمی گیرد- از لحاظ فنی ۳۴۰۰ Hz , 300 Hz نقاط ۳db هستند- به همین دلیل پهنای باند را معمولاً ۴۰۰۰ Hz فرض می‌کنند، اگرچه فاصله نقاط ۳dB فقط ۳۱۰۰ Hz است. داده نیز به همین باند باریک محدود است.

سرویس xDSL ، بیش از ۳۰ میلیون مشترک تا پایان بهار ۲۰۰۴ به کاربران اینترنت افزوده و تعداد بهره مندان جهانی را به ۷۸ میلیون در کل رسانده که این رشد بیش از دو برابر دیگر روش های متکی بر پهنای باند بوده است. و در حال حاضر روزانه بیش از ۲۰۰۰۰ نفر به مشترکین این نوع ارتباط در دنیا افزوده می‎شود.
۴-۳- اهداف طراحی سرویس xDSL :
اول اینکه، این سرویسها باید بتوانند با خطوط زوج تابیده cat3 کار کنند.
دوم اینکه، این سرویسها نباید هیچ اختلالی در دستگاههای تلفن و فکس معمولی بوجود آورند.
سوم اینکه، باید از ۵۶-kbps سریعتر باشند.
چهارم اینکه، این سرویسها باید دائماً برقرار باشند، و هزینه آنها هم ثابت (و مثلاً ماهیانه) باشد- نه مانند تلفن های معمولی، به صورت دقیقه ای.
۴-۴- انواع DSL :
xDSL در واقع یک اصطلاح ژنریک برای انواع مختلفی از DSLاست. اصطلاح xDSL معمولاً برای همه این انواع به کار برده می‎شود.

در حال حاضر در آمریکای شمالی شش نوع DSLوجود دارد: ADSL ، HDSL ، IDSL ، RDSL ، SDSL و VDSL . اکثر فراهم کننده ها از ADSL یا SDSL بهره می گیرند چون پیاده سازی آنها آسانتر است. با این حال، انواع جدیدی از DSL باز هم در راه است.