حسابات سرعة نقل البيانات

عندما تكمل هذه الفصل تكون قادراً على :

1. أن تتعرف على معنى عرض النطاق أو سرعة نقل البيانات .

2. أن تتعرف على أقل زمن ممكن أن يستغرقه نقل بيانات باستخدام تقنية معينة .

3. أن تتعرف على العوامل التي تؤثر على سرعة نقل البيانات .

مقدمــــة

لتنفيذ أي أمر أو تطبيق يحول الكمبيوتر الأوامر إلى سلسلة من اصفار وآحاد لإمكانية معالجتها ثم بعد ذلك يحول البيانات المعالجة إلى صيغة يستطيع أن يفهمها ويتعامل معها المستخدم .

يتكون الكمبيوتر من دوائر رقمية وشرائح مصممة لكي تعمل وتتعامل مع إشارات ثنائية .

البت هو الوحدة الاساسية التي من خلالها تتكون البيانات . 0 هو بت يرمز لقيمة جهد تساوي .7 و 1 يرمز إلى جهد

الشكل ( 6 -1 ) : قيم جهد البتات 0 و 1

الجدول (2-1) : الوحدات المعلوماتية

يتكون البايت (Byte) من 8 بتات ويستطيع من الناحية المعلوماتية أن يدل على أي حرف من الحروف الأبجدية أو الرقمية في شيفرة ASCII، ويوضح الجدول (2-1) بعض الوحدات المعلوماتية :

ويوضح الجدول (3 -1) بعض الرموز اللاتينية وقيمتها في نظام تبادل المعلومات .ASCII

الجدول ( 3 -1 ) : قيم ASCII لبعض الحروف اللاتينية

ويظهر في الجدول ( 4 -1 ) قيم ASCII لبعض الحروف العربية

عرض النطاق أو Bandwidth :

هي قيمة تستخدم لقياس كمية المعلومات المرسلة أو المستقبلة خلال فترة من الزمن 0 في حالتنا تكون وحدة Bandwidth عبارة عن عدد بتات مرسلة أو مستقبلة في الثانية الواحدة (bps) Bits Per Second .

ويبين الجدول ( 5 -1 ) بعض وحدات عرض النطاق

وحدة عرض النطاق ( Bandwidth )	الرمز	المكافأ
بت في الثانية Bits per second	Bps	الوحدة الأساسية لعرض النطاق 1bps
كيلو بت في الثانية Kilo-bits per second	Kbps	1Kbps = 1,000 bps = 10³ bps
ميجا بت في الثانية Megabits per second	Mbps	1Mbps = 1,000,000 bps = 10⁶ bps
جيجا بت في الثانية Gigabits per second	G bps	1Gbps = 1,000,000,000 bps = 10⁹ bps

الجدول ( 5 -1 ) : وحدات سرعة نقل البيانات

غالباً ما نشير لـ Bandwidth بسرعة نقل البيانات أو سرعة جريان المعلومات، على سبيل المثال قد تكون سرعة إرسال واستقبال المعلومات عبر بطاقة الشبكة، Mbps10 ، 100Mbps أو 1000Mbps بينما تكون هذه السرعة تتراوح بين kbps33 و kbps56 بالنسبة لجهاز المودم. نرى في الجدول (6 -1) بعض خدمات الشبكة الواسعة وعرض نطاقها أو سرعتها .

من خلال الجدول ( 6 -1 ) نستطيع أن نستنتج أقل زمن ممكن أن يستغرقه نقل ملف ذي حجم معين، يكون هذا الزمن يساوي T=S/BW ، حيث S تدل على حجم الملف و BW تدل على

سرعة نقل الوسيط المستخدم أو Bandwidth .

نوع الشبكة الواسعة	عرض النطاق ( Bandwidth )
Modem	56Kbps = 0.056 Mbps
ISDN	128Kbps = 0.128 Mbps
Frame-Relay	56Kbps – 1544Kbps = 0.056 Mbps – 1.544 Mbps
T1	1.544 Mbps
T3	44.736 Mbps
E1	2.048 Mbps
E3	34.368 Mbps
STS-1 (OC-1)	51.840 Mbps
STS-3 (OC-3)	155.251 Mbps
STS-48 (OC-48)	2.488320 Gbps

الجدول ( 6 - 1 ) : سرعة بعض خدمات الشبكة الواسعة

مثلاً : تستغرق عملية إرسال قرص مرن من البيانات ( 1.44 MB ) عبر ISDN

T=1.44 MB / 128 Kb/S = 1.44x10⁶x8 / 128x10³/s = 90 s

ما يعادل 90 ثانية

كما تستغرق عملية إرسال قرص صلب ذي حجم 10 GB عبر خط من نوع (OC-48) STS-48

T = 10 GB / 2488.32 = 10x10⁹x8 / 2488.32x10⁶/s =32.15 s

يعني حوالي 30 ثانية

نستطيع أن تستنج من هذا المثال مدى أهمية عرض النطاق لأي وسيط اتصال، عندما يكون عرض النطاق كبير يمكن هذا من إرسال ملفات ضخمة خلال فترات زمنية قصيرة .

ويدل زمن الإرسال T نظرياً على أقل زمن يستغرقه نقل الملف، لكن عملياً هناك عدة عوامل التي تجعل الزمن الذي تستغرقه عملية الإرسال أكبر من الزمن T ومن بين هذه العوامل نذكر :

· نوع الأجهزة المستخدمة في ربط الشبكات، ما إذا كانت سريعة وذات أداء عال أم لا .

· نوع البيانات المرسلة ( نصوص، صور فيديو أو صوت ) .

· الطبوغرافية المستخدمة .

· عدد مستخدمي الشبكة ( كلما ارتفع عدد المستخدمين قل الأداء ) .

· حالة وإمكانيات محطة العمل .

· حالة وإمكانيات جهاز المودم .

· نوع البروتوكول المستخدم، لأن البروتوكول يضيف بتات خالية من المعلومات إلى البيانات .

كل هذه العوامل تؤثر على الزمن الذي تستغرقه عملية إرسال أو استقبال البيانات على الشبكة .