مودم

مودم یکی از ابزارهای رایانه‌ای است که برای اتصال دو رایانه به یکدیگر از راه خطوط گوناگون مخابراتی استفاده می‌شود. البته هریک از این دو کامپیوتر می‌توانند راهی به یک شبکه رایانه‌ای باشند.

نام مودم (Modem) مخفف Modular-Demodular است. یعنی وسیله‌ای که سیگنال‌ها را مدوله (پیمانه‌ای) یا دمدوله می‌کند.







مودم‌ها انواع مختلفی دارند که در کل می‌توان آنها را به این گروه‌ها تقسیم بندی کرد.

این واژه برگرفته از (تلقیق کردن Modu late و تلقیق زدائی de modulate) گرفته شده یک قطعه‌است که یک آنالوگ حامل سیگنال را به اطلاعات دیجیتالی ریزی تلقیق می‌سازد و همچنین سیگنال حاملی را بر اطلاعات انتقال یافته که برداری می‌کند. هدف ایجاد سیگنالی است که به راحتی قابل انتقال و رنگشایی برای تولید مجدد اطلاعات دیجیتالی اوریجینال است. مودم طی جهت اهداف مختلف انتقال سیگنال‌های آنالوگ برای راندن دیووها به رادیو استفاده می‌شوند. نمونهٔ مشهور مودم باند صداست که دیجیتال os' , 'ls یک کامپیوتر شخص را تبدیل به اصوات می‌کند که قابل انتقال در خطوط تلفن سیستم‌های تلفن قدیمی پهن هستند (PoTs)، وقتی در جهت دیگر دریافت شدند، آن os, ls را به عقب به شکل استفاده شده و توسط یک USB، سریال و یا اتصال شبکه‌ای تبدیل می‌کند. مودم ها بر اساس مقدار اطلاعاتی که در واحد زمان (ثانیه) می توانندمنتقل کنند طبقه بندی می شوند. این معیار طبقه بندی معمولاً بیت بر ثانیه (bit/s یا bps) است. مودم ها را می توان بر پایه معیار دیگری نیز طبقه بندی کرد؛ که نرخ نشانه (تعداد سمبل‌های متمایز انتقال یافته در هر ثانیه) نام دارد و با واحد باد (یکا) اندازه گیری می شود. برای مثال استاندارد ITU V.21 از روش کلیدگزاری توسط جابجایی فرکانس صدا استفاده می کند. بدین معنا که از دو نوا با فرکانس های متفاوت، که هر کدام به یک نشانه جداگانه مربوط می شوند (یا یک بیت به ازای هر نشانه)، برای انتقال 300 بیت در ثانیه (با استفاده از 300 باد) استفاده می شود. استاندارد اصلی به شماره ITU V.22 که قادر به ارسال و دریافت 4 نشانه مختلف (2 بیت برای هر نشانه) است، 1200 بیت بر ثانیه را با ارسال 600 نشانه در ثانیه (600 باد) منتقل می کند. البته این کار را با استفاده از کلیدگذاری جابجایی فاز انجام می دهد. هستند این تعداد و شماره‌ها مستقیماً متصل می‌شوند اما الزاماً نه درحالت خطی.

مودم‌های سریعتر که در اینترنت روزانه استفاده می‌شوند، مودم‌های کابل و مودم‌های ADSL هستند. در ارتباطات تلفنی، مودم‌های رادیویی چهارچوب‌های مکرر از اطلاعات را در سرعت‌های اطلاعاتی بالا در اتصالات رادیویی میکروویو انتقال می‌دهند که بعضی از آنها بیش از یکصد میلیون بیت در هر ثانیه را منتقل می‌سازند. مودم‌های نوری اطلاعات را فیبرهای نوری انتقال می‌دهند. اغلب اطلاعات متصل شدهٔ درون قاره‌ای کنونی از مودم‌های نوری برای انتقال در فیبرهای نوری زیردریایی استفاده می‌کنند. مودم‌های نوری به طور روتین دارای نرخ‌ها و سرعت‌های اطلاعاتی در دسترس حدود یک میلیون (۹۱۰×۱) بیت در هر ثانیه دارند. یک کیلو بیت در هر ثانیه (s/kbit یا s/ kb یا (kbps میانگین ۱۰۰۰ بیت در هر ثانیه‌است و ۱۰۲۴ بیت در هر ثانیه نمی‌باشد. برای مثال یک مودم ۵۶ کیلویی قادر به انتقال اطلاعات تا بیش از ۵۶۰۰۰ بیت در هر ثانیه از طریق خط تلفن است.






تاریخچه

خدمات سیمی اخبار در دههٔ ۱۹۲۰ تجهیزات پیچیده‌ای بودند که تعریف را برآورد می‌ساختند اما نقش مودم برای نقش و کاربرد تسهیم شایع بود، بنابراین به طور رایج و مشترک در تاریخچهٔ مودم‌ها مشمول نمی‌شوند. George Stibitz یک ماشین تحریر خودکار گیرندهٔ پیام از مسافات دور جدید Hampshireb را به یک کامپیوتر در شهر نیویورک توسط خطوط تلفن در ۱۹۴۰ اتصال داد اما کلمهٔ «مودم» هنوز ابداع نشده بود، بنابراین این نیز به حساب نمی‌آید.

مودم‌ها در آمریکا بخشی از سیستم دفاعی هوایی SAGE در دههٔ ۱۹۵۰ بودند که ترمینال‌ها را در پایگاه‌های مختلف هوایی، سایت‌های رادارها و مراکز توصیه و کنترل را به مراکز هدایت SAGE در آمریکا و کانادا متصل می‌کردند بودند SAGE در خطوط ارتباطی تخصیص یافت اما قطعات در هر انتها مشابه به مفهوم مودم‌های کنونی بودند. IBM مقاطعه کار اولیه برای هر دوی کامپیوترها و مودم‌های استفاده شده در سیستم SAGE بود.

چند سال بعد، شانس در میان CEO ی خطوط هوایی آمریکایی و یک مدیر ناحیه‌ای از IBM ایجاد شد که منجر به ایجاد یک مینی SAGE به عنوان یک سیستم بلیط دهی خطوط هوایی خود کار شد. ترمینال‌ها در ادارات بلیط دهی متصل یک کامپیوتر مرکزی بودند که موجودیت و در دسترس بودن را مدیریت می‌کرد. سیستم SABRE نیای سیستم Sabre کنونی است.






امتیاز انحصاری AT&T در آمریکا

طی سال‌های بسیار AT&T یک کالای انحصاری در آمریکا در استفاده از خطوط تلفن باقی‌ماند که فقط اجازه می‌داد قطعات عرضه شدهٔ AT&T به شبکه اش پیوند بخورند. برای گروه رو به رشد کاربران کامپیوتری، AT&T دو سری زیر مجموعهٔ دیجیتالی در ۱۹۵۸ معرفی کرد. یکی قطعهٔ باند پهن نشان داده شده در تصویر سمت راست است. دیگری یک مودم با سرعت پایین بود که در bard ۲۰۰ کار می‌کرد. شاید

در تابستان ۱۹۶۰، نام دیتافن Data – phone برای جایگزینی واژهٔ پیشتر زیر مجموعهٔ دیجیتالی digital subset معرفی شد. تلفن اطلاعات Data – Phone ۲۰۲ یک سرویس همزمان نیمه دوتایی بود که در اواخر ۱۹۶۰ به اوج رسید. در ۱۹۶۰، ۲۰ IB, ۲۰ IA معرفی شدند. مودم‌های هم زمان بودند که از دو بیت در هر band (علامت در ثانیه) کلید انتقال فاز استفاده می‌کردند (PSK). ۲۰IA نیمه دوتایی در ۲۰۰۰ بیت / ثانیه در خطوط تلقی نرمال عمل کرد در حالیکه ۲۰IB ارائه گر دوتایی کامل ۲۴۰۰ بیت / ثانیه در خطوط اجاره شدهٔ چهار سیمی بود، ارسال کانال‌های ارسال و دریافت در سری خودشان از هر دو سیم حرکت می‌کردند.

۱۰۳A در سال ۱۹۶۲ به بازار آمده و سرویس کامل دوتایی در ۳۰۰ baud در خطوط تلفنی نرمال داشت.

FSK با استفاده تماس در ۱۰۷۰ یا ۱۲۷۰ هرتز بود و مودم پاسخگویی در ۲۰۲۵ یا ۲۲۲۵ هرتز انتقال می‌یافت. AS۱۰۳ موجود در ترمینال‌های کم سرعت مانند IBM ۲۴۴۱, ASR۳۳, KSR۳۳ حال استفاده می‌شود. AT&T هزینه‌های مودم را با معرفی ۱۱۳D اوریجتال و مودم‌های ۱۱۳B /C فقط برای پاسخ کاهش داد.مصیب






مودم هوشمند

پیشرفت اصلی بعدی مودم‌ها، مودم‌های باهوش است که در سال ۱۹۸۱ توسط ارتباطات Hays معرفی شد. این مودم‌ها مودم استاندارد ۱۰۳A bit /s بود اما به یک کنترل کنندهٔ کوچک می‌چسبید که به کامپیوتر اجازه می‌داد تا توصیه‌های را به آن ارسال کرده و آن را قادر به عملکرد خط تلفن سازد. سری توصیه شامل دستورالعمل‌ها برای برچیدن و آویزان کردن تلفن، شماره گیرها و تماس‌های پاسخگویی بودند. سری توصیهٔ Hays اصلی اساسی برای کنترل کامپیوتر مودم‌های مدرن باقی می‌ماند. پیش از این مودم‌ها، مودم‌ها تقریباً اصلی اساسی برای کنترل کامپیوتر مودم‌های مدرن باقی می‌ماند. پیش از این مودم‌ها، مودم‌ها تقریباً به طور جهانی نیازمند یک پروسهٔ دو مرحله‌ای برای فعال سازی یک اتصال بودند. ۲۱ کاربرد می‌بایستی به طور دستی شمارهٔ دو دست را می‌گرفت روی گوشی تلفن استاندارد و سپس گوشی به دون یک متصل کنندهٔ صدایی می‌گذاشت.

سخت‌افزار add- ons شناخته شده به عنوان تماس گیرنده dialer در شرایط خاص استفاده شدند و در کل توسط شماره گیری فرد کار کردند. با مودم باهوش کامپیوتر قادر به شماره گیری به طور مستقیم با ارسال پیام به مودم بود بدین سان نیاز به تلفن مربوطه برای شماره گیری و متصل کنندهٔ صوتی حذف شد و در عوض مستقیماً بر روی خط تلفن گذاشته شد و موجب تسهیل کار و عملکرد شد. برنامه‌های ترمینالی که لیست‌های شماره‌های تلفن را حفظ می‌کردند و پیام‌های تماسی را می‌فرستادند رایج شدند و این مودم‌ها و کلون‌هایش به انتشار سیستم‌های بر دو تابلوی اعلانات نیزی کوک کرد (BBSs).

آن مودم‌های قبلی گران بودند، مدل‌های استفاده شده (فقط پاسخ) در جهت دیگر. مودم‌های باهوش در هر دو حالت بسته به پیام‌های ارسالی از رایانه قادر به عملکرد بودند. حال یک مودم سمت سرور کم هزینه در بازار بود و BBSs
سرعت‌های رو به افزایش (V.۲۱ V.۲۲ V.۲۲bis)

مودم‌های باند صوتی در کل در ۳۰۰ و ۱۲۰۰ بیت در هر ثانیه (V.۲۱, V.۲۲) در میانهٔ دههٔ ۱۹۸۰ ماندند که چه در طول این دوره، متصل کنند وی صوتی از میان برداشته شد. مودم‌های سازش پذیر باهوش روانه بازار شدند.

مودم bit /S۲۴۰۰ برای لپ تاپ. یک سیستم bit /S۲۴۰۰V.۲۲bis مشابه در مفهوم به سیگنال رسانی ۱۲۰۰- bit /s Bell ۲۱۲ در آمریکا معرفی شد و به طور متفاوت تر و غیرسازگار در اروپا به بازار آمد. در اواخر دههٔ ۱۹۸۰، اغلب مودم‌ها قادر به پشتیبانی تمام این استانداردها بودند و bit /S۲۴۰۰ عملکرد رایج شد.

بسیاری از استانداردهای دیگر نیز برای اهداف ویژه معرفی شدند که با استفاده از کانال پر سرعت برای دریافت و یک کانال کم سرعت تر برای ارسال بود. یک نمونهٔ نوعی در سیستم Minitel فرانسوی استفاده شد که در آن ترمینال‌های کاربر اکثریت زمانشان را صرف دریافت اطلاعات می‌کردند. مودم در ترمینال Minitel بدین سان در bit /S۱۲۰۰برای گیرندگی و bit /S۷۵ برای ارسال پیام به عقب به سرورها کرد. چنین راه حل‌هایی در بسیاری از شرایطی که در آن یک سواطلاعات بیشتری را نسبت به سوی دیگر می‌فرستد مفید بودند. به علاوهٔ تعداد استانداردهای با سرعت متوسط مانند Minitel، چهار شرکت آمریکایی برای نسخه‌های پر سرعت کالای یکسان مشهود شدند.

Telebit مودم پیشگام خود را در سال ۱۹۸۴ معرفی کرد که تعداد زیادی از کانال‌های کم سرعت برای ارسال یکطرفه در سرعت‌های بالائی bit /S۱۸۴۰۰استفاده شد. یک کانال اضافی منفرد در جهت عکس موجب شد دو مودم مقدار اطلاعات لازم را هر مودم در انتهای اتصال ارتباط دهند و مودم‌ها قادر به سوئیچینگ بودند در جهتی که دارای کانال‌های پر سرعت بود.

مودم‌های پیشگام نیز یک ویژگی را حمایت کردند که به آنها اجازه داد تا بیروتوکل «g» uncp حمایت کرده و به طور مشترک از سیستم‌های unix برای ارسال ایمیل استفاده کنند و سرعت سیستم را بالا ببرند بدین سان پیشگام‌ها بینهایت در سیستم‌های unix رایج شدند و در بازار در دههٔ ۱۹۹۰ قالب گشتند.

ربوتیک‌های آمریکا (USR) سیستم مشابهی را با نام HST معرفی کردند گرچه فقط عرضه تر ۹۶۰۰ بیت در ثانیه بود و کانال برگشت عظیم تری را ارائه می‌کرد در عوض USR بازار بزرگی را در میان آمار بران F: donet با ارائهٔ مودم‌هایش به سیساب‌های BBS با قیمت کمتر ایجاد کرد که موجب فروشش به کاربران نهایی ایی شد که خواستار انتقالات فایل سریعتر بودند.

Hayes مجبوربه رقابت بود و استاندارد ۹۶۰۰ بیت در ثانیه خود را بان نام ۹۶ Express معرفی کرد که همچنین که با نام ping pong نیز معروفه کشور در کل مشابه PEP تله بیت بود. اونه پروتوکل را و نه تحقیقات مسی ساپ را پیشنهاد کرد و مودم‌های با سرعت بالایش به ندرت باقی‌ماندند.






تصیح خطا و فشردگی

عمکردهای با این سرعت موجب بروز محدودیت‌هایی از خطوط تلفن شده که منجر به نرخ‌های خطای بالا شد و در راستایش سیستم‌های تصحیح خطای مودم‌ها معرفی شد که مشهورترینش سیستم‌های MNP میکروکام بود. یک رشته از استانداردهای MNP در دههٔ ۱۹۸۰ ایجاد شده‌اند که نرخ اطلاعات موثر را تا مقدار کمتری در هر زمان از حدود ۲۵٪ در MNP۱ به ۵٪ MNP۴ کاهش دادن ۵۰ MNP یک پله جلوتر رفت و فشردگی اطلاعات را به سیستم اضافه نمود و بدین سان به طور حتم نرخ اطلاعات بالا می‌رود : در کل کاربر انتظار دارد که مودم MNP ۳/۱ برابر نرخ اطلاعات نرمال مودم را انتقال دهد. MNP سپس گشوده شده در سری مودم‌های ۲۴۰۰ بیت در ثانیه مشهود شد و هرگز انتشار نیافت.

ویژگی مشترک این مودم‌های پر سرعت ممنون برگشت که به آنها اجازه می‌داد در مورد مودم‌های دارای قابلیت کمتر استفاده کند. در طول تماس حاصلهٔ مودم یک سری از سیگنال‌ها را به درون خط برده و منتظر پاسخ مودم به آنها می‌شود. با سرعت بالا شروع می‌کنند و سرعتشان تا اینکه پاسخی بشنوند پایین می‌آید. بدین سان دو مودم USR قادر به اتصال در bit /S۹۶۰۰ بودند اما وقتی کاربر با یک مودم ۲۴۰۰.Bit /s تماس می‌گیرد USR به سرعت رایج۲۴۰۰ bit /s برمی گردد. بدون چنین سیستمی اپراتور مجبور به داشتن چندین خط چندگانه برای کاربرد با سرعت بالا و پایین شد.






Winmodem

PCI Winmodem / Softmodem (در سمت چپ) در نزدیکی مودم ISA سنتی (در راست) است. مدار پیچیدهٔ کمتری را از مودم در سمت راست در نظر بگیرید. این دو مودم کاهشی برای ویندوزهای مایکروسافت است که کارها را به طور سنتی در سخت‌افزار با نرم‌افزار جایگزین می‌کند. در این شرایط مودم یک پردازشگر سیگنال دیجیتال ساده طراحی شده برای اصوات یا نوسانات ولتاژ در خط تلفنی است. چرخهٔ کامپیوترهای قرن شامل یک کارت ساده‌است که بالابر شبکه و ارتباطات (CNR) به هزینهٔ اتصال پایین است. اسمت CNR شامل پین‌های صدا. برق و سیگنال‌های اصلی به جای موارد مشمول در اسلات pci گران است که به طور معمول استفاده می‌شود اما قابلیت کاربرد جهانی و کم هزینهٔ Winmodem به این معناست که به طور کم استفاده شده. این مودم‌ها نسبت به مودم‌های قدیمی ارزانترند و اجزای کمتری از نظر سخت‌افزاری دادند و نرم‌افزار تولید کننده تون‌های مودم ساده نیست وعملکرد کامپیوتر در کل در زمان استفاده آسیب می‌بیند مشکل دیگر این مودم‌ها فقدان قابلیت نصب به سبب تکیه آنها بر سیستم اجرایی کامپیوتر است. توسط سیستم‌های اجرایی دیگر پشتیبانی نمی‌شوند (مانند Linux) زیرا تولید کننده‌هایشان سیستم اجرایی دیگر را حمایت می‌کنند و نه اطلاعات تکنیکی کافی جهت ایجاد یک درایو متوازن فراهم می‌آورند و این مودم‌ها حتی با نسخهٔ جدیدتر ویندوزهای مایکروسافت کار نمی‌کنند، اگر در درایو آن با سیستم اجرایی این نسخه جدید سازگار باشد مودم‌های ژئوپورت apple از نیمه دوم دههٔ ۱۹۹۰ مشابه شدند و در کل به عنوان یک جابجایی نامناسب بوده‌اند گرچه یک ایده زیرکانه در تئوری، ایجاد کاربردهای تلفنی قوی تر را ممکن می‌سازد، در عمل فقط برنامه‌هایی ایجاد شده‌اند که دستگاه پاسخگوی ساده و نرم‌افزار فاکس بودند که به ندرت بخش‌های جهانی فیزیکشان بودند. نرم‌افزار نیازمند زمان پردازش گر قابل توجهی بود و دیگر در نسخه‌های سیستم‌های اجرایی کنونی عمل نمی‌کند. تقریباً تمام مودم‌های جدید نیز دارای دو وظیفه به عنوان یک دستگاه فاکس هستند. فاکس‌های دیجیتالی در دههٔ ۱۹۸۰ معرفی شدند که به طور ساده یک فورمت تصویری خاص ارسال شده از طریق یک مودم با سرعت بالا هستند. (bit /S۲۴۰۰/ ۹۶۰۰) نرم افؤار کامپیوتر میزبان قادر به تبدیل هر تصویر به فورمت فاکس بود که بعداً می‌شد با استفاده از مودم ارسال شود. چنین نرم‌افزاری در یک زمان یک قطعهٔ قابل اضافه شدن بود اما از آن زمان به طور وسیعی جهانی شده‌است.






مودم‌های آنالوگ

این مودم‌ها مرسوم‌ترین مودم‌ها در ایران هستند که عموماً برای اتصال به اینترنت استفاده می‌شوند.

کار این مودم‌ها به این صورت است که به خطوط آنالوگ تلفن شهری متصل می‌شوند و کار تبدیل اطلاعات دیجیتال به آنالوگ (و برعکس) را انجام می‌دهند.می‌توانند راهی به یک شبکه رایانه‌ای باشند. مودم‌ها انواع مختلفی دارند که در کل می‌توان آنها را به این گروه‌ها تقسیم بندی کرد.






مودم‌های دیجیتال

این مودم‌ها برای اتصال به خطوط دیجیتال تلفن شهری استفاده می‌شوند، و کار تبدیل اطلاعات دیجیتال خطوط تلفن را به اطلاعات قابل فهم برای رایانه (و برعکس) را انجام می‌دهند. هزینه این اتصال نسبت به هزینه خطوط آنالوگ بالاتر است و بالاترین نرخ انتقال اطلاعات در این مودم‌ها برابر ۶۴ کیلوبیت در ثانیه‌است.






مودم‌های Bonding

این مودم که به عنوان مودم تسهیمی هم شناخته شده‌است دو یا چند خط تلفن دارد و آنها را برای حصول شماره گیری با سرعت بالای ۲۰۰ یا بیشتر تاکید می‌کند برای مثال یک مودم Bonding k۵۶ دوگانه k۱۱۲ سرعت با استفاده از دو خط تلفن دارد. سرعت دون دو کردن محدود به حداکثر سرعت هرکانال می‌شود بنابراین یک مودم k۵۶ هر فایل را فقط با سرعت k۵۶ دریافت می‌کند. امتیاز این مودم این است که قادر به انتشار دریافت فایل‌های چند گانه مانند و بسایت از طریق کانال‌های مودم Bonding است که دریافت و بسایت را سریعتر می‌سازد و تکله‌های متفاوت فایل را از طریق کانال‌های مختلف سریعتر دریافت می‌کند. این مودم‌های استفاده شده در حالت چند کانال با ISP یکی از آنها، ISP باید اتصالات همزمان چند گانه را از یک کاربر پشتیبانی کند این نوع مودم‌ها برای اولین بار در اواسط دهه ۱۹۹۰ ایجاد شدند به سبب فقدان پشتیبانی از جانب ISPها و معرفی اتصالات اینترنتی یا باند وسیع این نوع مودم‌ها هرگز در میان کاربران خانگی خیلی مشهود نشده‌اند. مودم‌های صوتی جدید امروزی ttu- tv۰۹۲ استاندارد به مدار نزدیکی ره یافت دهندهٔ shanon کانال‌های تلفنی pstn مورد استفاده هستند. آنها مودم‌های صوتی / اطلاعاتی / فاکس Plug and Play هستند.






مودم‌های رادیویی

ماهواره های ارتباط مستقیم ، WiFi، و گوشی های همراه تماماً از مودم برای ارتباط استفاده می کنند. مودم های مخابراتی و مودم های شبکه های داده ای در زمانی که بین تقاط با فاصله های زیاد اتصال برقرار می کنند به وفور از مودم های رادیویی بهره می برند. این سیستم ها قسمت مهمی از شبکه تلفنی مشترکین عمومی (PSTN) و همچنین اتصال شبکه های رایانه ای پر سرعت را تشکیل می دهد. لازم به یادآوری است که استفاده از مودم های رادیویی زمانی که فیبر نوری به صرفه نباشد کارآیی خواهند داشت.

حتی در زمانی که کابل مورد استفاده قرار دارد، می توان با استفاده از فرکانس های رادیویی و تکنیک های ماژوله کردن مناسب، بهره وری مناسب تری از کابل ها داشت. کابل های هم محور پهنای باند زیادی دارند ولی در عین حال تضعیف زیادشان برای فرکانس پایه در فرکانس های بالا نیز جز مشخصات بد آنها است. با استفاده از مودم، مقدار بسیار بیشتری از اطلاعات را می توان با یک سیم انتقال داد. تلویزیون های کابلی دیجیتال و سرویس های اینترنتی کابلی از مودم های فرکانس رادیویی برای افزایش پهنای باند مورد نیازکاربر خانگی استفاده می کنند. با مودم استفاده از تکنیک FDMA (تقسیم فرکانس، دسترسی چندگانه) ممکن می شود و با یک سیم می توان به چند مشترک خدمات مخابراتی دیجیتال دوطرفه کامل ارائه داد.

مودم های بی‌سیم نیز در انواع مختلف، با پهنای باند و سرعت متفاوت تولید و عرضه شده اند. این مودم ها معمولاً با عنوان مودم های نامرئی ، یا هوشمند نام برده می شوند. این دستگاه ها اطلاعاتی را که به فرکانس انتقال ماژوله شده اند را به طور همزمان از طریق چند مسیر بی‌سیم می فرستند و برای این کار از چند فرکانس متفاوت استفاده می کنند.

مودم های نامرئی دقیقاً مشابه مودم های خط تلفن معمولی کار می کنند. این وسائل غالباً نیمه‌دوطرفه عمل می کنند؛ یعنی همزمان کار ارسال و دریافت را انجام نمی‌دهند. معمولاً این مودم ها به صورت نوبتی اطلاعات را از نقاط پراکنده دور و نزدیک (که ارتباط بی‌سیم کامل و مناسبی با مودم مورد نظر ندارند) دریافت می کنند.

مودم های هوشمند دارای یک ابزار داخلی کنترل دسترسی هستند. این ابزار در در صورتی که داده ها به طور مناسب منتقل نشوند، دوباره عمل ارسال را انجام می دهد. مودم های هوشمند معمولاً به پهنای باند بیشتری نسبت به مودم های نامرئی نیاز دارند و معمولاً سرعت انتقال داده بیشتری را نیز دارند. استاندارد IEEE 802.11 طرح های ماژوله کردن برای مسافت های کوتاه را که در جهان بیشتر مورد استفاده هستند تعریف کرده است.






WiMax و Wifi

در استانداردهای WiMax,Wifi مودم‌های استفاده می‌شوند و در بسامدهای امواج کوچک عمل می‌کنند. Wifi اصولاًَ در لب تاپ‌ها برای اتصالات اینترنتی و پروتوکل کاربرد بیسیم (WAP) استفاده می‌شوند.






مودم‌های و مسیریاب متحرک

مودم هایی که از سیستم تلفن متحرک ( GPRS UMTS High Speed Packet Access Evolution-Data Optimized WiMAX و غیره) به عنوان Wireless modem|مودم های بی‌سیم (که گاهی نیز مودم های سلولی ) شناخته می شوند. مودم های بی‌سیم را می توان درون لپ‌تاپ، درک کنار یک وسیله خانگی (مثل تلویزیون) یا غیره جا داد. کارت اتصال یک کارت رایانه ای یا اکسپرس‌کارت است که بسته به نوع آن درون درگاه PC Card، PCMCIA ، یا ExpressCard در یک رایانه قرار می گیرد. در مورد لپ‌تاپ ها مودم های بی‌سیم USB از درگاه USB برای اتصال به رایانه کمک می گیرند. یک مسیریاب سلولی می تواند یک کارت اطلاعات بیرونی (یا AirCard) داشته باشد که درون جایگاه مخصوص آن بر روی مودم قرار بگیرد. مسیریاب های سلولی مودم نیستند. بلکه دارای مودم هستند یا اینکه جایگاهی برای اتصال مودم دارند. فرق بین مسیریاب سلولی و مودم بی‌سیم آن است که معمولاً مسیریاب سلولی یا چند کاربر اجازه اتصال همزمان به آن را می دهد (زیرا مسیریاب می تواند مسیریابی انتقال اطلاعات را انجام دهد و/یا اتصال چندگانه انجام دهد).

بسیاری از مودم های بی‌سیم GSM با یک نگهدارنده کارت SIM ارائه می شوند. برخی نیز به جایگاهی برای اتصال حافظه نوع microSD و/یا سوکت اتصال انتن اضافی (جهت افزایش آنتن‌دهی) مجهز هستند. مودم هایی که با با شبکه های CDMA (EVDO) کار می کنند، از کارت های R-UIM استفاده نمی‌کنند و در عوض از شماره سریال الکترونیکی بهره می برند.

مودم‌های خارجی حفظ تلفنی متحرک (GPRS, UMTS) نیز به عنوان کارت اطلاعاتی و روتر rouder سلولی شناخته می‌شوند. کارت اطلاعاتی یک کارت PC است که در آن کارت تلفن مشمول می‌شود در حالیکه یک روتر سلولی می‌تواند شامل یا فاقد کارت اطلاعاتی خارجی باشد اغلب روتر rouderهای سلولی اینطورند برای روتر rouder سلولی باند پهن متحرک WAARCM۳.

امروزه مودم‌های USP با یک نگه دارنده کارت SIM مشتق شده وجود دارند یعنی شما فقط نیازمند پورت USP و یک مودم برای اتصال به اینترنت هستید.






باند پهن

مودم ADSL که یک توسعه جدیدتر است به بسامیهای صوتی بانی صدای تلفن محدود نمی‌شود. بعضی از مودم‌های ADSL از مدل سازی بخش اورتوگونال کد دار استفاده می‌کند (DMT).

مودم‌های کابلی از گسترهٔ بسامدهای اصلی برای حمل کانال‌های تلویزیونی RF استفاده می‌کنند. مودم‌های چند کابله به یک کابل تک چسبیده و می‌توانند از باند بسامد یکسانی به وسیلهٔ پروتوکل دستیابی رسانه‌ای سطح پایین برای اجازه دادن به آنها برای کار با هم در کانال یکسان استفاده کننده نوعاً سیگنال‌های بالا و پایین با استفاده از دستیابی چند گانه قسمت بسامد جدا می‌مانند. انواع جدید مودم‌های باند وسیع پدید می‌آیند مانند ماهوارهٔ دو مسیره و مودم‌های خط برق.

مودم‌های باند پهن هنوز باید در طبقه مودم‌ها باشند تا زمانیکه از صور موجی برای حمل اطلاعات دیجیتالی استفاده می‌کنند. و نسبت به مودم‌های اتصال دیال‌آپ قدیمی قطعات پیش رفته تری هستند. زیرا قادر به مدل سازی و از مدل خارج کردن صدها کانل به طور همزمان می‌باشند. بسیاری از مودم‌های باند پهن شامل نقش‌های یک مسیریاب و دیگر ویژگی‌ها مانند ویژگی‌های DHCP, NAT, Firewall می‌باشند.

وقتی تکنولوژی باند پهن معرفی شد، ایجاد شبکه مسیر یاب ۴ برای مشتریان ناآشنا بودند. گرچه بسیاری از مردم می‌دانستند یک مودم چیست به عنوان اغلب دستیابی اینترنتی از طریق دیال‌آپ بود. به سبب این آشنایت شرکت‌ها شروع به فروش مودم‌های باند پهن با استفاده از واژهٔ آشنای مودم بیش از انواع واکور مانند آداپتور یا ترانسیور کردند. اغلب مودم‌ها باید به طور مناسب قبل از اینکه بتوانند از یک مسیر یاب استفاده کنند ترکیب بندی شود. این ترکیب بندی به عنوان حالت پل مشهود است.






ارتباطات تلفنی فضای عمیق

بسیاری از مودم‌های جدید ریشه در سیستم‌های ارتباطات تلفنی فضای عمیق و ژرف دههٔ ۱۹۶۰ دارند. تفاوت‌های مودم‌های ارتباط تلفنی فضای ژرف در مقابل مودم‌های خط زمینی بر طبق زیرند :

فرمت‌های مدل سازی دیجیتالی که دارای ایمنی بالا هستند که نوعاً استفاده می‌شوند.
پیچیدگی شکل موج پایین هستند و نوعاً مرحله دوگانه انتقال است.
تصحیح خطا از حالتی به حالت دیگر تغییر می‌کند اما نوعاً نسبت به اغلب مودم‌های خط زمین قوی تر است.







مودم صدا

مودم‌های صدا مودم‌های منظمی هستند که قادر به ثبت یا اجرای صوتی در خط تلفنی هستند. برای کاربردهای تلفنی استفاده می‌شوند. برای جزئیات بیشتر در مورد مودم‌های صوتی سری توصیهٔ مودم صوتی را ملاحظه کنید.






مشهوریت

نتایج مطالعه CEA در سال ۲۰۰۶ حاکی از آن است که اتصال به اینترنت از طریق dial up درآمریکا کاهش قابل توجهی داشته است. در سال ۲۰۰۰، اتصال به وسیلهٔ dial- up حدود ۷۴٪ کل اتصالات اینترنتی در آمریکارا شامل میشده است . کاربران مودم dial up به ۶۰٪ تا ۲۰۰۳ کاهش یافتند و در حال حاضر ۳۶٪ کل کاربران اینترنت را در آمریکاتشکیل می دهند. مودم‌های باند صدا زمانی مشهورترین ابزاردست یابی به اینترنت در آمریکا بودند، اما با پیشرفت روش‌های جدید دستیابی به اینترنت، مودم‌های قدیمیk۵۶ شهرت خود را از دست دادند.







خط اشتراک دیجیتال

خط دیجیتال مشترک (دی.اس.ال) یا (DSL) از دسته فناوری‌هایی است که انتقال مخابراتی اطلاعات دیتا را به وسیله سیم‌های ارتباطی در یک شبکه تلفنی محلی فراهم می‌آورد.







DSL (خط اشتراک دیجیتال)

شاخه‌ای از تکنولوژی است که اطلاعات را از طریق شبکه کابلی تلفن محلی انتقال می‌دهد. DSL ابتدا برای یک حلقه ارتباطی دیجیتال شکل گرفت. در بازار یابی ارتباطات رادیویی اصطلاح DSL با معنی خط اشتراک دیجیتال نامتقارن (ADSL) قابل فهم و شناخته شده می‌باشد که متداول ترین شیوه استفاده از فناوری DSL می‌باشد. خدمات DSLاز طریق خط تلفن معمولی به طور همزمان با صدا قابل اجرا است. این امر به دلیل این است که فناوری DSL از فرکانس بالاتری نسبت به صوت استفاده می‌کند در نتیجه تداخلی بین اطلاعات دیجیتال و صوت به وجود نمی‌آید. سرعت انتقال داده‌ها با استفاده از پروتکل DSL به طور معمول از ۲۵۶ کیلو بیت بر ثانیه تا ۴۰ مگا بیت بر ثانیه بسته به نوع تکنولوژی DSL، شرایط خطوط تلفن و سطح خدمات سرویس دهنده می‌باشد. در ADSL توان انتقال داده‌ها در جهت معکوس یعنی ارسال کمتر از دانلود می‌باشد از این روADSL)خط اشتراک دیجیتال نامتقارن (نامید شده در خط اشتراک دیجیتال متقارن (SDSL) سرعت دانلود و آپلود (نرخ انتقال داده در جهت آپلود و دانلود) برابر است.








شبکه رایانه‌ای
یک شبکه رایانه‌ای (به انگلیسی: Computer Network)، که اغلب به طور خلاصه به آن شبکه گفته می‌شود، گروهی از رایانه‌ها و دستگاه‌هایی می‌باشد که توسط کانال‌های ارتباطی به هم متصل شده‌اند. شبکه رایانه‌ای باعث تسهیل ارتباطات میان کاربران شده و اجازه می‌دهد کاربران منابع خود را به اشتراک بگذارند.






معرفی

یک شبکه رایانه‌ای اجازه به اشتراک گذاری منابع و اطلاعات را میان دستگاه‌های متصل شده به هم، می‌دهد. در دهه ۶۰ میلادی، آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته (ARPA)، بودجه‌ای را به منظور طراحی شبکه آژانس پروژه‌های تحقیقاتی پیشرفته (ARPANET) برای وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا اختصاص داد. این اولین شبکه رایانه‌ای در جهان بود. توسعه شبکه از سال ۱۹۶۹ و براساس طرح‌های توسعه یافته دهه ۶۰ آغاز شد.






هدف

شبکه‌های رایانه‌ای را می‌توان برای اهداف مختلف استفاده کرد:

تسهیل ارتباطات: با استفاده از شبکه، افراد می‌توانند به آسانی از طریق رایانامه (E-mail)، پیام‌رسانی فوری، اتاق گفتگو (Chat room)، تلفن، تلفن تصویری و ویدئو کنفرانس، ارتباط برقرار کنند.
اشتراک گذاری سخت افزارها: در یک محیط شبکه‌ای، هر کامپیوتر در شبکه می‌تواند به منابع سخت افزاری در شبکه دسترسی پیدا کرده و از آن‌ها استفاده کند؛ مانند چاپ یک سند به وسیله چاپگری که در شبکه به اشتراک گذاشته شده‌است.
اشتراک گذاری پرونده‌ها، داده‌ها و اطلاعات: در یک محیط شبکه‌ای، هر کاربر مجاز می‌تواند به داده‌ها و اطلاعاتی که بر روی رایانه‌های دیگر موجود در شبکه، ذخیره شده‌است دسترسی پیدا کند. قابلیت دسترسی به داده‌ها و اطلاعات در دستگاه‌های ذخیره سازی اشتراکی، از ویژگی‌های مهم بسیاری از شبکه‌های است.
اشتراک گذاری نرم‌افزارها: کاربرانی که به یک شبکه متصل اند، می‌توانند برنامه‌های کاربردی موجود روی کامپیوترهای راه دور را اجرا کنند.







تعریف

شبکه‌های کامپیوتری مجموعه‌ای از کامپیوترهای مستقل متصل به یکدیگرند که با یکدیگر ارتباط داشته و تبادل داده می‌کنند. مستقل بودن کامپیوترها بدین معناست که هر کدام دارای واحدهای کنترلی و پردازشی مجزا بوده و بود و نبود یکی بر دیگری تاثیرگذار نیست.
متصل بودن کامپیوترها یعنی از طریق یک رسانه فیزیکی مانند کابل، فیبر نوری، ماهواره‌ها و... به هم وصل می‌باشند. دو شرط فوق شروط لازم برای ایجاد یک شبکه کامپیوتری می‌باشند اما شرط کافی برای تشکیل یک شبکه کامپیوتری داشتن ارتباط و تبادل داده بین کامپیوترهاست.
این موضوع در بین متخصصین قلمرو شبکه مورد بحث است که آیا دو رایانه که با استفاده از نوعی از رسانه ارتباطی به یکدیگر متصل شده‌اند تشکیل یک شبکه می‌دهند. در این باره بعضی مطالعات می‌گویند که یک شبکه نیازمند دست کم ۳ رایانه متصل به هم است. یکی از این منابع با عنوان «ارتباطات راه دور: واژه‌نامه اصطلاحات ارتباطات راه دور»، یک شبکه رایانه‌ای را این طور تعریف می‌کند: «شبکه‌ای از گره‌های پردازشگر دیتا که جهت ارتباطات دیتا به یکدیگر متصل شده‌اند». در همین سند عبارت «شبکه» این طور تعریف شده‌است: «اتصال سه با چند نهاد ارتباطی». رایانه‌ای که به وسیله‌ای غیر رایانه‌ای متصل شده‌است (به عنوان نمونه از طریق ارتباط «اترنت» به یک پرینتر متصل شده‌است) ممکن است که یک شبکه رایانه‌ای به حساب آید.

در مورد تعداد بیشتری رایانه که به هم متصل هستند عموماً توابع پایه‌ای مشترکی دیده می‌شود. از این بابت برای آنکه شبکه‌ای به وظیفه‌اش عمل کند، سه نیاز اولیه بایستی فراهم گردد، «اتصالات»، «ارتباطات» و «خدمات». اتصالات به بستر سخت‌افزاری اشاره دارد، ارتباطات به روشی اشاره می‌کند که بواسطه آن وسایل با یکدیگر صحبت کنند و خدمات آنهایی هستند که برای بقیه اعضای شبکه به اشتراک گذاشته شده‌اند.






دسته بندی شبکه‌های رایانه‌ای

فهرست زیر، دسته‌های شبکه‌های رایانه‌ای را نشان می‌دهد.






بر اساس نوع اتصال

شبکه‌های رایانه‌ای را می‌توان با توجه به تکنولوژی سخت افزاری و یا نرم‌افزاری که برای اتصال دستگاه‌های افراد در شبکه استفاده می‌شود، دسته بندی کرد؛ مانند فیبر نوری، اترنت، شبکه محلی بی‌سیم، HomePNA، ارتباط خط نیرو یا G.hn.

اترنت با استفاده از سیم کشی فیزیکی دستگاه‌ها را به هم متصل می‌کند. دستگاه‌های مستقر معمول شامل هاب‌ها، سوئیچ‌ها، پل‌ها و یا مسیریاب‌ها هستند.

تکنولوژی شبکه بی‌سیم برای اتصال دستگاه‌ها، بدون استفاده از سیم کشی طراحی شده‌است. این دستگاه‌ها از امواج رادیویی یا سیگنالهای مادون قرمز به عنوان رسانه انتقال استفاده می‌کنند.

فناوری ITU-T G.hn از سیم کشی موجود در منازل (کابل هم‌محور، خطوط تلفن و خطوط برق) برای ایجاد یک شبکه محلی پر سرعت (تا۱ گیگا بیت در ثانیه) استفاده می‌کند.






بر اساس تکنولوژی سیم کشی

زوج به‌هم‌تابیده: زوج به‌هم‌تابیده یکی از بهترین رسانه‌های مورد استفاده برای ارتباطات راه دور می‌باشد. سیم‌های زوج به‌هم‌تابیده، سیم تلفن معمولی هستند که از دو سیم مسی عایق که دو به دو به هم پیچ خورده‌اند درست شده‌اند. از زوج به‌هم‌تابیده برای انتقال صدا و داده‌ها استفاده می‌شود. استفاده از دو سیم به‌هم‌تابیده به کاهش تداخل و القای الکترومغناطیسی کمک می‌کند. سرعت انتقال داده، دامنه‌ای از ۲ میلیون بیت درهر ثانیه تا ۱۰۰ میلیون بیت در هر ثانیه، دارد.
کابل هم‌محور: کابل هم‌محور به طور گسترده‌ای در سیستم‌های تلویزیون کابلی، ساختمان‌های اداری، و دیگر سایت‌های کاری برای شبکه‌های محلی، استفاده می‌شود. کابل‌ها یک رسانای داخلی دارند که توسط یک عایق منعطف محصور شده‌اند، که روی این لایهٔ منعطف نیز توسط یک رسانای نازک برای انعطاف کابل، به هم بافته شده‌است. همهٔ این اجزا، در داخل عایق دیگری جاسازی شده‌اند. لایه عایق به حداقل رساندن تداخل و اعوجاج کمک می‌کند. سرعت انتقال داده، دامنه‌ای از ۲۰۰ میلیون تا بیش از ۵۰۰ میلیون بیت در هر ثانیه دارد.
فیبر نوری: کابل فیبر نوری شامل یک یا چند رشته از الیاف شیشه‌ای پیچیده شده در لایه‌های محافظ می‌باشد. این کابل می‌تواند نور را تا مسافت‌های طولانی انتقال دهد. کابل‌های فیبر نوری تحت تاثیر تابش‌های الکترومغناطیسی قرار نمی‌گیرند. سرعت انتقال ممکن است به چند تریلیون بیت در ثانیه برسد.







بر اساس تکنولوژی بی سیم

ریزموج (مایکروویو) زمینی: ریزموج‌های زمینی از گیرنده‌ها و فرستنده‌های زمینی استفاده می‌کنند. تجهیزات این تکنولوژی شبیه به دیش‌های ماهواره‌است. مایکروویو زمینی از دامنه‌های کوتاه گیگاهرتز استفاده می‌کند، که این سبب می‌شود تمام ارتباطات به صورت دید خطی محدود باشد. فاصله بین ایستگاه‌های رله (تقویت سیگنال) حدود ۳۰ مایل است. آنتن‌های ریزموج معمولاً در بالای ساختمان‌ها، برج‌ها، تپه‌ها و قله کوه نصب می‌شوند.
ماهواره‌های ارتباطی: ماهواره‌ها از ریزموج‌های رادیویی که توسط جو زمین منحرف نمی‌شوند، به عنوان رسانه مخابراتی خود استفاده می‌کنند.

ماهواره‌ها در فضا مستقر هستند؛ به طور معمول ۲۲۰۰۰ مایل (برای ماهواره‌های geosynchronous) بالاتر از خط استوا. این سیستم‌های در حال چرخش به دور زمین، قادر به دریافت و رله صدا، داده‌ها و سیگنال‌های تلویزیونی هستند.

تلفن همراه و سیستم‌های پی سی اس: تلفن همراه و سیستم‌های پی سی اس از چندین فناوری ارتباطات رادیویی استفاده می‌کنند. این سیستم‌ها به مناطق مختلف جغرافیایی تقسیم شده‌اند. هر منطقه دارای فرستنده‌های کم قدرت و یا دستگاه‌های رله رادیویی آنتن برای تقویت تماس‌ها از یک منطقه به منطقه بعدی است.
شبکه‌های محلی بی سیم: شبکه محلی بی سیم از یک تکنولوژی رادیویی فرکانس بالا (مشابه سلول دیجیتالی) و یک تکنولوژی رادیویی فرکانس پایین استفاده می‌کند. شبکه‌های محلی بی سیم از تکنولوژِی طیف گسترده، برای برقراری ارتباط میان دستگاه‌های متعدد در یک منطقه محدود، استفاده می‌کنند. نمونه‌ای از استاندارد تکنولوژی بی سیم موج رادیویی، IEEE است.
ارتباطات فروسرخ: ارتباط فروسرخ، سیگنال‌های بین دستگاه‌ها را در فواصل کوچک (کمتراز ۱۰ متر) به صورت همتا به همتا (رو در رو) انتقال می‌دهد؛ در خط انتقال نباید هیچ گونه شی ای قرار داشته باشد.







بر اساس اندازه

ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس اندازه یا گستردگی ناحیه‌ای که شبکه پوشش می‌دهد طبقه‌بندی شوند. برای نمونه «شبکه شخصی» (PAN)، «شبکه محلی» (LAN)، «شبکه دانشگاهی» (CAN)، «شبکه کلان‌شهری» (MAN) یا «شبکه گسترده» (WAN).






بر اساس لایه شبکه

ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای مطابق مدلهای مرجع پایه‌ای که در صنعت به عنوان استاندارد شناخته می‌شوند مانند «مدل مرجع ۷ لایه OSI» و «مدل ۴ لایه TCP/IP»، بر اساس نوع «لایه شبکه»ای که در آن عمل می‌کنند طبقه‌بندی شوند.






بر اساس معماری کاربری

ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس معماری کاربری که بین اعضای شبکه وجود دارد طبقه‌بندی شود، برای نمونه معماری‌های Active Networking، «مشتری-خدمتگذار» (Client-Server) و «همتا به همتا» Peer-to-Peer (گروه کاری).






بر اساس همبندی (توپولوژی)

ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس نوع همبندی شبکه طبقه‌بندی شوند مانند: «شبکه باس» (Bus)، «شبکه ستاره» (‎(Star، «شبکه حلقه‌ای» (Ring)، «شبکه توری» (Mesh)، «شبکه ستاره-باس» (Star-Bus)، «شبکه درختی» (Tree) یا «شبکه سلسله مراتبی» (Hierarchical) و ترکیبی و غیره.

همبندی شبکه را می‌توان بر اساس نظم هندسی ترتیب داد. همبندی‌های شبکه طرح‌های منطقی شبکه هستند. واژه منطقی در اینجا بسیار پرمعنی است. این واژه به این معنی است که همبندی شبکه به طرح فیزیکی شبکه بستگی ندارد. مهم نیست که رایانه‌ها در یک شبکه به صورت خطی پشت سر هم قرار گرفته باشند، ولی زمانیکه از طریق یک «هاب» به یکدیگر متصل شده باشند تشکیل همبندی ستاره می‌کنند نه باس. و این عامل مهمی است که شبکه‌ها در آن فرق می‌کنند، جنبه ظاهری و جنبه عملکردی.






بر اساس قرارداد

ممکن است شبکه‌های رایانه‌ای بر اساس «قرارداد» ارتباطی طبقه‌بندی شوند.






انواع شبکه‌های رایانه‌ای از نظر اندازه
شبکه شخصی (PAN)

«شبکه شخصی» (Personal Area Network) یک «شبکه رایانه‌ای» است که برای ارتباطات میان وسایل رایانه‌ای که اطراف یک فرد می‌باشند (مانند «تلفن»ها و «رایانه‌های جیبی» (PDA) که به آن «دستیار دیجیتالی شخصی» نیز می‌گویند) بکار می‌رود. این که این وسایل ممکن است متعلق به آن فرد باشند یا خیر جای بحث خود را دارد. برد یک شبکه شخصی عموماً چند متر بیشتر نیست. موارد مصرف شبکه‌های خصوصی می‌تواند جهت ارتباطات وسایل شخصی چند نفر به یکدیگر و یا برقراری اتصال این وسایل به شبکه‌ای در سطح بالاتر و شبکه «اینترنت» باشد.

ارتباطات شبکه‌های شخصی ممکن است به صورت سیمی به «گذرگاه»های رایانه مانند USB و فایروایر برقرار شود. همچنین با بهره‌گیری از فناوری‌هایی مانند IrDA، «بلوتوث» (Bluetooth) و UWB می‌توان شبکه‌های شخصی را به صورت بی‌سیم ساخت.






شبکه محلی (LAN)
«شبکه محلی» (Local Area Network) یک «شبکه رایانه‌ای» است که محدوده جغرافیایی کوچکی مانند یک خانه، یک دفتر کار یا گروهی از ساختمان‌ها را پوشش می‌دهد. در مقایسه با «شبکه‌های گسترده» (WAN) از مشخصات تعریف‌شده شبکه‌های محلی می‌توان به سرعت (نرخ انتقال) بسیار بالاتر آنها، محدوده جغرافیایی کوچکتر و عدم نیاز به «خطوط استیجاری» مخابراتی اشاره کرد.

دو فناوری «اترنت» (Ethernet) روی کابل «جفت به هم تابیده بدون محافظ» (UTP) و «وای‌فای» (Wi-Fi) رایج‌ترین فناوری‌هایی هستند که امروزه استفاده می‌شوند، با این حال فناوری‌های «آرکنت» (ARCNET) و «توکن رینگ» (Token Ring) و بسیاری روشهای دیگر در گذشته مورد استفاده بوده‌اند.






شبکه کلان‌شهری (MAN)

«شبکه کلان‌شهری» (Metropolitan Area Network) یک «شبکه رایانه‌ای» بزرگ است که معمولاً در سطح یک شهر گسترده می‌شود. در این شبکه‌ها معمولاً از «زیرساخت بی‌سیم» و یا اتصالات «فیبر نوری» جهت ارتباط محل‌های مختلف استفاده می‌شود.






شبکه گسترده (WAN)

«شبکه گسترده» (Wide Area Network) یک «شبکه رایانه‌ای» است که نسبتاً ناحیه جغرافیایی وسیعی را پوشش می‌دهد (برای نمونه از یک کشور به کشوری دیگر یا از یک قاره به قاره‌ای دیگر). این شبکه‌ها معمولاً از امکانات انتقال خدمات دهندگان عمومی مانند شرکت‌های مخابرات استفاده می‌کند. به عبارت کمتر رسمی این شبکه‌ها از «مسیریاب»ها و لینک‌های ارتباطی عمومی استفاده می‌کنند.

شبکه‌های گسترده برای اتصال شبکه‌های محلی یا دیگر انواع شبکه به یکدیگر استفاده می‌شوند. بنابراین کاربران و رایانه‌های یک مکان می‌توانند با کاربران و رایانه‌هایی در مکانهای دیگر در ارتباط باشند. بسیاری از شبکه‌های گسترده برای یک سازمان ویژه پیاده‌سازی می‌شوند و خصوصی هستند. بعضی دیگر به‌وسیله «سرویس دهندگان اینترنت» (ISP) پیاده‌سازی می‌شوند تا شبکه‌های محلی سازمانها را به اینترنت متصل کنند.
شبکه متصل (Internetwork)

دو یا چند «شبکه» یا «زیرشبکه» (Subnet) که با استفاده از تجهیزاتی که در لایه ۳ یعنی «لایه شبکه» «مدل مرجع OSI» عمل می‌کنند مانند یک «مسیریاب»، به یکدیگر متصل می‌شوند تشکیل یک شبکه از شبکه‌ها یا «شبکه متصل» را می‌دهند. همچنین می‌توان شبکه‌ای که از اتصال داخلی میان شبکه‌های عمومی، خصوصی، تجاری، صنعتی یا دولتی به وجود می‌آید را «شبکه متصل» نامید.

در کاربردهای جدید شبکه‌های به هم متصل شده از قرارداد IP استفاده می‌کنند. بسته به اینکه چه کسانی یک شبکه از شبکه‌ها را مدیریت می‌کنند و اینکه چه کسانی در این شبکه عضو هستند، می‌توان سه نوع «شبکه متصل» دسته بندی نمود:

شبکه داخلی یا اینترانت (Intranet)
شبکه خارجی یا اکسترانت (Extranet)
شبکه‌اینترنت (Internet)

شبکه‌های داخلی یا خارجی ممکن است که اتصالاتی به شبکه اینترنت داشته و یا نداشته باشند. در صورتی که این شبکه‌ها به اینترنت متصل باشند در مقابل دسترسی‌های غیرمجاز از سوی اینترنت محافظت می‌شوند. خود شبکه اینترنت به عنوان بخشی از شبکه داخلی یا شبکه خارجی به حساب نمی‌آید، اگرچه که ممکن است شبکه اینترنت به عنوان بستری برای برقراری دسترسی بین قسمت‌هایی از یک شبکه خارجی خدماتی را ارائه دهد.






شبکه داخلی (Intranet)

یک «شبکه داخلی» مجموعه‌ای از شبکه‌های متصل به هم می‌باشد که از قرارداد ‎IP و ابزارهای مبتنی بر IP مانند «مرورگران وب» استفاده می‌کند و معمولاً زیر نظر یک نهاد مدیریتی کنترل می‌شود. این نهاد مدیریتی «شبکه داخلی» را نسبت به باقی قسمت‌های دنیا محصور می‌کند و به کاربران خاصی اجازه ورود به این شبکه را می‌دهد. به طور معمول‌تر شبکه درونی یک شرکت یا دیگر شرکت‌ها «شبکه داخلی» می‌باشد.

به طور مثال شبکه ملی در ایران نوعی از شبکه‌های داخلی (اینترانت) می‌باشد.






شبکه خارجی (Extranet)

یک «شبکه خارجی» یک «شبکه» یا یک «شبکه متصل» است که به لحاظ قلمرو محدود به یک سازمان یا نهاد است ولی همچنین شامل اتصالات محدود به شبکه‌های متعلق به یک یا چند سازمان یا نهاد دیگر است که معمولاً ولی نه همیشه قابل اعتماد هستند. برای نمونه مشتریان یک شرکت ممکن است که دسترسی به بخش‌هایی از «شبکه داخلی» آن شرکت داشته باشند که بدین ترتیب یک «شبکه خارجی» درست می‌شود، چراکه از نقطه‌نظر امنیتی این مشتریان برای شبکه قابل اعتماد به نظر نمی‌رسند. همچنین از نظر فنی می‌توان یک «شبکه خارجی» را در گروه شبکه‌های دانشگاهی، کلان‌شهری، گسترده یا دیگر انواع شبکه (هر چیزی غیر از شبکه محلی) به حساب آورد، چراکه از نظر تعریف یک «شبکه خارجی» نمی‌تواند فقط از یک شبکه محلی تشکیل شده باشد، چون بایستی دست کم یک اتصال به خارج از شبکه داشته باشد.






شبکه اینترنت (Internet)

شبکه ویژه‌ای از شبکه‌ها که حاصل اتصالات داخلی شبکه‌های دولتی، دانشگاهی، عمومی و خصوصی در سرتاسر دنیا است. این شبکه بر اساس شبکه اولیه‌ای کار می‌کند که «آرپانت» (ARPANET) نام داشت و به‌وسیله موسسه «آرپا» (ARPA) که وابسته به «وزارت دفاع ایالات متحده آمریکا» است ایجاد شد. همچنین منزلگاهی برای «وب جهان‌گستر» (WWW) است. در لاتین واژه Internet برای نامیدن آن بکار می‌رود که برای اشتباه نشدن با معنی عام واژه «شبکه متصل» حرف اول را بزرگ می‌نویسند.

اعضای شبکه اینترنت یا شرکت‌های سرویس دهنده آنها از «آدرسهای IP» استفاده می‌کنند. این آدرس‌ها از موسسات ثبت نام آدرس تهیه می‌شوند تا تخصیص آدرسها قابل کنترل باشد. همچنین «سرویس دهندگان اینترنت» و شرکت‌های بزرگ، اطلاعات مربوط به در دسترس بودن آدرس‌هایشان را بواسطه «قرارداد دروازه لبه» (BGP) با دیگر اعضای اینترنت مبادله می‌کنند.






اجزای اصلی سخت‌افزاری

همه شبکه‌ها از اجزای سخت‌افزاری پایه‌ای تشکیل شده‌اند تا گره‌های شبکه را به یکدیگر متصل کنند، مانند «کارت‌های شبکه»، «تکرارگر»ها، «هاب»ها، «پل»ها، «راهگزین»ها و «مسیریاب»ها. علاوه بر این، بعضی روشها برای اتصال این اجزای سخت‌افزاری لازم است که معمولاً از کابلهای الکتریکی استفاده می‌شود (از همه رایجتر «کابل رده ۵» (کابل Cat5) است)، و کمتر از آنها، ارتباطات میکروویو (مانند آی‌تریپل‌ئی ۸۰۲٫۱۱) و («کابل فیبر نوری» Optical Fiber Cable) بکار می‌روند.






کارت شبکه (network adapter)

«کارت شبکه»، «آداپتور شبکه» یا «کارت واسط شبکه» (Network Interface Card) قطعه‌ای از سخت‌افزار رایانه‌است و طراحی شده تا این امکان را به رایانه‌ها بدهد که بتوانند بر روی یک شبکه رایانه‌ای با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این قطعه دسترسی فیزیکی به یک رسانه شبکه را تامین می‌کند و با استفاده از «آدرسهای MAC»، سیستمی سطح پایین جهت آدرس دهی فراهم می‌کند. این شرایط به کاربران اجازه می‌دهد تا به وسیله کابل یا به صورت بی‌سیم به یکدیگر متصل شوند.






تکرارگر (repeater)

«تکرارگر» تجهیزی الکترونیکی است که سیگنالی را دریافت کرده و آن را با سطح دامنه بالاتر، انرژی بیشتر و یا به سمت دیگر یک مانع ارسال می‌کند. بدین ترتیب می‌توان سیگنال را بدون کاستی به فواصل دورتری فرستاد. از آنجا که تکرارگرها با سیگنال‌های فیزیکی واقعی سروکار دارند و در جهت تفسیر داده‌ای که انتقال می‌دهند تلاشی نمی‌کنند، این تجهیزات در «لایه فیزیکی» یعنی اولین لایه از «مدل مرجع OSI» عمل می‌کنند.






هاب (جعبه تقسیم)- hub

«هاب» قطعه‌ای سخت‌افزاری است که امکان اتصال قسمت‌های یک شبکه را با هدایت ترافیک در سراسر شبکه فراهم می‌کند. هاب‌ها در «لایه فیزیکی» از «مدل مرجع OSI» عمل می‌کنند. عملکرد هاب بسیار ابتدایی است، به این ترتیب که داده رسیده از یک گره را برای تمامی گره‌های شبکه کپی می‌کند. هاب‌ها عموماً برای متصل کردن بخش‌های یک «شبکه محلی» بکار می‌روند. هر هاب چندین «درگاه» (پورت) دارد. زمانی که بسته‌ای از یک درگاه می‌رسد، به دیگر درگاه‌ها کپی می‌شود، بنابراین همه قسمت‌های شبکه محلی می‌توانند بسته‌ها را ببینند.






پل (bridge)

یک «پل» دو «زیرشبکه» (سگمنت) را در «لایه پیوند داده» از «مدل مرجع OSI» به هم متصل می‌کند. پل‌ها شبیه به «تکرارگر»ها و «هاب»های شبکه‌اند که برای اتصال قسمت‌های شبکه در «لایه فیزیکی» عمل می‌کنند، با این حال پل با استفاده از مفهوم پل‌زدن کار می‌کند، یعنی به جای آنکه ترافیک هر شبکه بدون نظارت به دیگر درگاه‌ها کپی شود، آنرا مدیریت می‌کند. بسته‌هایی که از یک طرف پل وارد می‌شوند تنها در صورتی به طرف دیگر انتشار می‌یابند که آدرس مقصد آن‌ها مربوط به سیستم‌هایی باشد که در طرف دیگر پل قرار دارند. پل مانع انتشار پیغام‌های همگانی در قطعه‌های کابل وصل‌شده به آن نمی‌شود.

پل‌ها به سه دسته تقسیم می‌شوند:

پل‌های محلی: مستقیماً به «شبکه‌های محلی» متصل می‌شود.
پل‌های دوردست: از آن می‌توان برای ساختن «شبکه‌های گسترده» جهت ایجاد ارتباط بین «شبکه‌های محلی» استفاده کرد. پل‌های دور دست در شرایطی که سرعت اتصال از شبکه‌های انتهایی کمتر است با «مسیریاب»ها جایگزین می‌شوند.
پل‌های بی‌سیم: برای «اتصال شبکه‌های محلی» به «شبکه‌های محلی بی‌سیم» یا «شبکه‌های محلی بی‌سیم» به هم یا ایستگاه‌های دوردست به «شبکه‌های محلی» استفاده می‌شوند.







راهگزین (switch)

«راهگزین» که در پارسی بیشتر واژه «سوئیچ» برای آن بکار برده می‌شود، وسیله‌ای است که قسمت‌های شبکه را به یکدیگر متصل می‌کند. راهگزین‌های معمولی شبکه تقریباً ظاهری شبیه به «هاب» دارند، ولی یک راهگزین در مقایسه با هاب از هوشمندی بیشتری (و همچنین قیمت بیشتری) برخوردار است. راهگزین‌های شبکه این توانمندی را دارند که محتویات بسته‌های داده‌ای که دریافت می‌کنند را بررسی کرده، دستگاه فرستنده و گیرنده بسته را شناسایی کنند، و سپس آن بسته را به شکلی مناسب ارسال نمایند. با ارسال هر پیام فقط به دستگاه متصلی که پیام به هدف آن ارسال شده، راهگزین «پهنای باند» شبکه را به شکل بهینه‌تری استفاده می‌کند و عموماً عملکرد بهتری نسبت به یک هاب دارد.

از نظر فنی می‌توان گفت که راهگزین در «لایه پیوند داده» از «مدل مرجع OSI» عمل کنند. ولی بعضی انواع راهگزین قادرند تا در لایه‌های بالاتر نیز به بررسی محتویات بسته بپردازند و از اطلاعات بدست آمده برای تعیین مسیر مناسب ارسال بسته استفاده کنند. به این راه گزین‌ها به اصطلاح «راهگزین‌های چندلایه» (Multilayer Switch) می‌گویند.






مسیریاب (router)

«مسیریاب»ها تجهیزات شبکه‌ای هستند که بسته‌های داده را با استفاده از «سرایند»ها و «جدول ارسال» تعیین مسیر کرده، و ارسال می‌کنند. مسیریاب‌ها در «لایه شبکه» از «مدل مرجع OSI» عمل می‌کنند. همچنین مسیریاب‌ها اتصال بین بسترهای فیزیکی متفاوت را امکان‌پذیر می‌کنند. این کار با چک کردن سرایند یک بسته داده انجام می‌شود.

مسیریاب‌ها از «قراردادهای مسیریابی» مانند ابتدا کوتاه‌ترین مسیر را انتخاب کردن استفاده می‌کنند تا با یکدیگر گفتگو کرده و بهترین مسیر بین هر دو ایستگاه را پیکربندی کنند. هر مسیریاب دسته کم به دو شبکه، معمولاً شبکه‌های محلی، شبکه‌های گسترده و یا یک شبکه محلی و یک سرویس دهنده اینترنت متصل است. بعضی انواع مودم‌های DSL و کابلی جهت مصارف خانگی درون خود از وجود یک مسیریاب نیز بهره می‌برند.






مخابرات طیف گسترده

مخابرات طیف گسترده (Spread Spectrum) روش مخابراتی می‌باشد. این روش توان سیگنال ارسالی را در یک طیف فرکانسی پخش می‌نماید. این روش باعث می‌شود آشکار سازی سیگنال کار پیچیده‌ای باشد. این روش مخابراتی در برابر تداخل و اختلال و همچنین نویز پذیری پایداری بالایی دارد.

مخابراتی طیف گسترده به دو روش ۱-ترتیب مستقیم (Direct Sequence)و ۲-پرش فرکانسی (Frequency Hopping) استفاده می‌شود. این روش مخابراتی اولین بار توسط یک آهنگ ساز آمریکایی ابداع شده‌است شیوه کار این سیستم مخابراتی به این صورت است که سیگنال پیام با یک سیگنال دیگر که دارای فرکانس بالاتری از سیگنال اصلی می‌باشد (PN Code سیگنال کد طیف گسترده) یای مانعةالجمع شده و بعد به سمت مدولاسیون (FM و AM)و آنتن ارسال می‌گردد. در سمت گیرنده نیز بعد از مدولاسیون با همان سیگنال کد طیف گسترده XOR می‌شود. مطابق جدول یای مانعةالجمع اگر ورودی همنام باشند خروجی ۱ خواهد بود و در نتیجه دوبار یای مانعةالجمع با یک سیگنال اثری در سیگنال ابتدایی نخواهد داشت و در نتیجه سیگنال پیام بازیابی می‌شود. برای این که پیام دچار مشکل نشود از کد منچستر استفاده می‌شود. این کد به این صورت می‌باشد که ۱‌ها با ۱ و ۰‌ها با -۱ نشان داده می‌شوند. اگر سیگنال پیام با سیگنال دیگری غیر از سیگنال کد کننده XOR شود فرکانس حاصل فرکانسی بالاتر از فرکانس هر دو سیگنال خواهد بود بنابر این با عبور خروجی سیستم فوق از یک فیلتر پایین گذر سیگنال پیام با کیفیت خیلی خوبی به دست می‌آید. اگر سیگنال کد کننده و دیکد کننده با همدیگر همزمان نباشند نتیجه فرکانس بالا خواهد بود که در فیلتر پایین گذر حذف شده و نتیجه‌ای نخواهد داشت بنابر این در سیستم‌های طیف گسترده همزمانی مساله مهمی می‌باشد و انتخاب کد طیف گسترده باید به گونه‌ای باشد که به همزمانی کمک نماید. با توجه به مهم بودن مساله همزمانی و رد سیگنال دریافتی در صورت غیر همزمان بودن مشکل ارسال چند مسیری (مسیرهای انعکاسی) در این سیستم مخابراتی به نحو مطلوبی حل شده و تاثیر آن بسیار کم خواهد بود. مدل سیگنال کد باید به صورتی باشد که دوره‌های متناوب داخلی آن کمترین هماهنگی را با یکدیگر داشته باشد تا در قسمت هم زمانی و رد سیگنال‌های مزاحم بهترین کارایی را داشته باشد.

طراح

طراح به کسی می‌گویند که طراحی می‌کند.بخش‌های اصلی طراحی شامل نقاشی، مجسمه سازی و معماری است که هنر‌های بزرگی هستند.

عامل اصلی طراحی حالات روحی روانی فرد است و یکی از عوامل مهم در پدید آمدن آن خط است . خط و حرکت دو پدیده ای هستند که همیشه با هم ایجاد می شوند و به هم مربوطند.هر گونه جلوه ی بصری که با خط ایجاد می شود به حالات روانی و فیزیکی طراح مربوط می شود .





حالات هیجانی طراح ،شادی و نشاط ، غم و تاثر،آرامش و ضعف و حتی دعا و نیایش .پس می توان نتیجه گرفت که خط وسیله ی ثبت و ضبط هیجانات درونی طراح و عکس العمل های او نسبت به جهان خارج است . مطلب دیگر اینکه دستگاه بینایی همه ی افراد مشابه است اما، ما طرحهای متنوعی از هنرمندان را مشاهده می کنیم که این امر ناشی از حالات روانی و سیستم عصبی هر فرد می باشد که دنیا را به نحوی خاص خود می بیند.


طراحی
طراحی به دانش ایجاد یک طرح یا نمایه از هر تصویر ذهنی یا واقعی گفته می‌شود.

در هنرهای تجسمی، طراحی یا به‌صورت یک اثر مستقل و یا به‌عنوان پیش‌ طرحی برای اثر اصلی انجام می‌شود که در این صورت طرح
مقدماتینیز خوانده می‌شود. طراحی به دو حوزهٔ کلی تقسیم می‌شود. یکی حوزهٔ drawing (رسم) است که شامل برداشت‌های شخصی یا تجربه‌های آزاد طراح از موضوعات گوناگون با بیان مستقل و به روش‌ های متنوع می‌باشد و دیگری حوزهٔ design (طراحی) است که شامل مراحل ترکیب عناصر بصری و فضا بر پایهٔ اصول طرح است و جنبهٔ کاربردی دارد، مانند رشته‌های طراحی صنعتی، طراحی معماری و طراحی لباس.نقشی که فقط با خط رسم شود و سایه‌روشن یا لکه‌های رنگی نداشته باشد طرح خطینامیده می‌شود. مهم‌ترین موضوع در طرح‌های خطی، خطوط پیرامونی اشیاء است.طراحی فنی و مهندسی با خط‌کش، پرگار، گونیا و ابزارهایی مانند آنها انجام می‌شود.



الگوی طراحی
الگوی طراحی مستنداتی هستند که از راه‌حل‌های موفق برای رده خاصی از مشکلات بوجود آمده و از آن‌ها در حل مسائل آتی استفاده می‌شود. در ابتدا یک مهندس معمار به نام کریستوفر الکساندر از الگوهای طراحی در زمینه کاری خود استفاده نمود، بعدها این ایده در زمینه‌های کاری دیگر نیز گسترش یافته و مخصوصا در برنامه‌نویسی بسیار پررنگ گردید.



الگوی طراحی در مهندسی نرم‌افزار

انواع الگوهای طراحی
در ابتدا چندین الگوی طراحی زیربنایی در زمینه مهندسی کامپیوتر مطرح گشت که تعداد آنها حدود ۲۰ عدد بود. ولی اکنون الگوهای طراحی به بیش از ۱۰۰ عدد رسیده به طوری که دیگر نمی‌توان تمامی آنها را در یکجا نام برد.

تعدادی از معروفترین الگوهای طراحی را در زیر نام می‌بریم:
الگوی طراحی آداپتور
الگوی طراحی دستور
الگوی طراحی پل
الگوی طراحی دکوراتور
الگوی طراحی کارخانه
الگوی طراحی وارونگی کنترل


هسته تفکری
با وجود اینکه تعداد الگوهای طراحی در طول زمان افزایش یافته و همچنان افزایش می‌یابد، تفکر اصلی‌ای که برروی تمامی آن‌ها سایه افکنده و مانند موتور محرکه برای الگوهای طراحیست دو قانون کلی مهندسی نرم‌افزار است:

پیاده‌سازی را از واسط برنامه(interface) جدا کنید.
هیچگاه پیاده‌سازی را استفاده نکرده بلکه تنها از واسط‌های برنامه استفاده کنید. همچنین عده‌ای بر این نظرند که الگوهای طراحی به دلیل مشکلاتی که نوع تفکر در یک زبان برنامه‌نویسی دارد بوجود آمده‌اند و اگر به طرز تفکری ایده‌آل در زمینه زبان‌های نرم‌افزاری برسیم دیگر نیازی نیست تا راه‌کارهایی غیرمعمول برای مشکلات استفاده کنیم.در هر حال تا رسیدن به آن نقطه آرمانی می‌توان از الگوهای طراحی برای حل مشکلات خاص استفاده نمود.



طراحی رایانه‌ای
طراحی رایانه‌اییا کَد، به انگلیسی (Computer Aided Design) به استفاده از فناوری رایانه در فرایند طراحی و مستندسازی طراحی گفته می‌شود.

امروزه بسیاری از مراحل طراحی قطعات و اجزاء مختلف توسط رایانه انجام می‌شود. بسیاری از قطعات تحت شرایط مختلف باید آزمایش شوند و اگر بخواهیم تحت آزمایش واقعی قرار دهیم مستلزم هزینه‌های بسیار زیاد می‌شود. با نرم‌افزارهای بسیار متنوع می‌توان این شبیه سازی را انجام داد.

نرم‌افزارهای طراحی رایانه‌ای، به نرم‌افزارهایی اطلاق می‌شود که کار ایجاد و ویرایش اشکال را به کمک رایانه انجام می‌دهند. امروزه بیش‌تر نرم‌افزارهای طراحی به کمک رایانه، نه تنها توانایی ایجاد و ویرایش نقشهٔ دوبعدی و سه‌بعدی قطعات را دارند، بلکه توانایی وارسی (تحلیل) قطعات از نظر مسائل تنش، گرما و مسائل مکانیکی با استفاده از روش المان محدود را دارند
.تمام رشته‌های مهندسی برای طراحی از نرم‌افزارهای مناسب خود استفاده می‌کنند. نرم‌افزارهای مورد استفاده در طراحی معماری و طراحی صنعتی اغلب نرم‌افزارهای گرافیکی هستند. از نرم‌افزارهای سه بعدی که بیشتر در طراحی معماری و طراحی صنعتی استفاده می‌شوند می‌توان به اتوکد، سالیدورکس، اینونتور، سالید اج و مکانیکال دسکتاپ اشاره کرد. علاوه بر این موارد، نرم‌افزارهای گرافیکی دو بعدی مانند فتوشاپ، کورل‌دراو و فری‌هند نیز بسیار پر کاربرد هستند. کتیا ، یونیگرافیکس و پرو/اینجینیر هم از بهترین نرم‌افزارهای گرافیکی مورد استفاده‌است که با امکان محاسبات پیچیده مهندسی از قبیل محاسبات تنشهای محوری وهزاران قابلیت حرفه‌ای دیگر به طراحان کمک کرده‌اند.



طراحی هوشمند

طراحی هوشمند (به انگلیسی: Intelligent design) یا آفرینش هوشمند، ایده‌ای است که هواداران آن معتقدند، بهترین توضیح برای جهان و موجودات زنده با فرض وجود علتی هوشمند محقق می‌شود، و جهان آن‌چنان ساده نیست که توسط طبیعت ساخته شود.

طرفداران این مدل می گویند می‌بایست وجودی هوشمند بر این جهان احاطه داشته باشد. آفرینش هوشمند بیانگر آن است که جهان تنها با تکامل شکل نگرفته است.

این مدل -که قرائت جدیدی از برهان نظم است- توسط گروهی از متفکران دارای صبغهٔ دانشگاهی پیش کشیده شده است. این متفکران عقیده دارند که شواهد تجربی علم زیست‌شناسی و نیز برهان‌های ریاضی موید ادعاهای آن‌هاست. آنها بر خلاف طرفداران سنتی آفرینش به وقوع تغییرات بسیار جزیی در موجودات در طول زمان‌های طولانی معتقدند و نیز به عمر طولانی حیات در کرهٔ زمین (و نه ۶۰۰۰ سال که در کتاب مقدس آمده) اذعان دارند.

اما آنچه که سبب شهرت سریع و گستردهٔ این نظریه شد، جنجال رسانه‌ای موافقان و مخالفان گنجاندن این نظریه در برنامهٔ درس علوم مدارس امریکا و سپس کشیده شدن این مسئله به دادگاه در سال ۲۰۰۵ بود.



نظریه‌پردازان
ویلیام دمبسکی و جان جونز از نظریه پردازان مشهور حوزهٔ آفرینش هوشمند هستند.از اصلی‌ترین کتبی که اخیراً در این خصوص نگاشته شده، می توان به امضا در سلول:DNA و شواهدی بر طراحی هوشمند، تالیف استفان مایر اشاره نمود.


استدلال ها
پیچیدگی‌های مشخص شده

این مفهوم که برای اولین بار توسط ویلیام دمبسکی ارایه شد، بر وجود دو خصیصه همزمان در دستگاه‌های کاینات تاکید می‌کند که به زعم مبدع آن- دمبسکی- نشانگر آفرینش جهان توسط طراح هوشمندی است. دمبسکی این دو خصیصه را اولاً وجود پیچیدگی و ثانیاً کاملاً مشخص بودن آن بر می‌شمرد.

او پیچیدگی را امری می‌داند که احتمال وقوع آن به خودی خود بسیار کم است و مشخص بودن آنرا در آن میداند که شما بتوانید آن امر را با توصیفاتی بسیار کوتاه، بطوری که برای همگان قابل فهم باشد مشخص کنید. به عنوان مثال‌هایی که هر دو این خصیصه را در خود دارند میتوان به دنباله طولانی‌ای از اعداد اول اشاره کرد که طولانی بودن آن نشانه پیچیدگی و اول بودن آن نشانه مشخص بودنش است، یا یک غزل از شکسپیر که از کنار هم قرار گرفتن بسیاری حروف الفبا تشکیل شده است که طولانی بودنش دلیلی بر پیچیدگی‌اش و با معنی بودنش نشانه‌ای از مشخص بودنش است.

دمبسکی می‌گوید که اگر شما یک گیرنده رادیویی برای دریافت امواج فضایی داشته باشید و روزی مثلاً امواجی به شکل دنباله اعداد اول را از فضا دریافت کنید مطمئناً ارسال کننده آنرا یک موجود هوشمند خواهید شمرد.



ثوابت فیزیکی تنظیم شده

نظریه‌پردازان آفرینش هوشمند استدلال می‌کنند که ثوابت فیزیکی جهان هستی به شکلی کاملاً دقیق تنظیم شده‌اند. به نحوی که اگر در مقادیرشان، کوچکترین تغییری وجود می‌داشت، حیات به شکل کنونی‌اش ابداً قابل شکل‌گیری نمی‌بود.

از جمله این ثوابت می‌شود ثابت کیهانشناختی، ثابت گرانش، ثابت ساختار ریز، سرعت نور، ثابت پلانک و برخی دیگر را نام برد .
پیچیدگی‌های غیر قابل فروکاست و اجزای مرتبط

بعضی دستگاه‌های دارای اجزای متعدد، دارای این ویژگی هستند که فقط و فقط در صورت وجود تک تک اجزای‌شان قادر به کار کردن هستند، به شکلی که شما نمی‌توانید یکی از اجزای آنها را از آنها جدا کرده و دستگاه کماکان قادر به کار کردن باشد. بعنوان مثال می‌توانید یک موتور خودرو را در نظر بگیرید که برای حرکت نیازمند تمامی اجزای خود است.

پیچیدگی‌های موجود در این دستگاه‌ها را اصطلاحاً پیچیدگی‌های کاهش‌ناپذیر می‌نامند. طرفداران نظریه آفرینش هوشمند معتقدند که دستگاه‌های دارای پیچیدگی‌های کاهش‌ناپذیر، نمی‌توانند از تکامل تدریجی و انتخاب طبیعی به وجود آمده باشند چرا که هر تغییر جزیی در آنها به قیمت از کار افتادنشان تمام می‌شود.

ریچارد داوکینز در پاسخ می‌نویسد:

«این پرسش‌ها که «نصف یک چشم به چه کار می‌آید؟» و یا «نصف یک بال به چه کار می‌آید؟» نمونه‌هایی از برهان «پیچیدگی فرونکاستنی» هستند. یک واحد کارکردی را هنگامی دارای پیچیدگی فرونکاستنی می‌دانیم که برداشتن یکی از اجزای آن واحد، موجب اختلال کلی در کارکرد آن شود. این برهان فرض می‌گیرد که چشم و بال پیچیدگی فرونکاستنی دارند. اما همین که یک لحظه بیندیشیم، بی درنگ مغالطه را درمی یابیم. اگر عدسی چشم یک بیمار مبتلا به آب مروارید را با جراحی برداریم، او دیگر بدون عینک نمی‌تواند تصاویر را به وضوح ببیند، اما آن قدر بینایی دارد که با درخت برخورد نکند و یا از صخره فرونیفتد. درست است که داشتن نصف بال، به خوبی داشتن یک بال کامل نیست، اما مسلماً از بال نداشتن بهتر است. موقع سقوط از درختی به ارتفاع معین، بال نصفه می‌تواند شدت ضربهٔ برخوردتان به زمین را تخفیف، و جان تان را نجات دهد. و اگر ۵۱ درصد از یک بال را داشته باشید، می‌توانید از درختی اندکی بلند تر بیافتید و باز زنده بمانید. هر کسری از بال را که داشته باشید، ارتفاعی هست که با داشتن آن بال، جان تان نجات می‌یابد، در حالی که اگر بال تان اندکی کوچک تر بود از آن ارتفاع معین جان بدر نمی‌بردید. این آزمایش فکری دربارهٔ سقوط از درخت‌هایی با ارتفاع‌های معین، یک شیوهٔ درک این مطلب است که، به لحاظ نظری، منحنی مزیت بال باید شیب ملایمی داشته باشد که از ۱ تا ۱۰۰ درصد امتداد می‌یابد. جنگل‌ها پر از جانوران هواسُر یا چَترباز هستند. این جانوران عملاً مراحل مختلف این شیب صعودی بال به قلهٔ محال را نشان می‌دهند.

اگر بخواهیم برای کاربرد چشم هم مثالی مشابه کاربرد بال‌های ناقص هنگام افتادن از درختان با ارتفاعات مختلف بزنیم، به راحتی می‌توانیم موقعیت‌هایی را تصور کنیم که در آنها نصف یک چشم، جان جانور را نجات می‌دهد، در حالی که ۴۹ درصد آن چشم چنین نمی‌کند. این شیب‌های ملایم تکاملی چشم را می‌توان در تغییرات شرایط نوری، و تغییرات فاصلهٔ تشخیص شکارچی – یا شکار– یافت. و درست مانند وضعیت بال‌ها و سطوح پروازی، حالت‌های میانی چشم هم نه تنها قابل تصور اند، بلکه در سراسر دنیای وحش فراوان اند. کِرم پَهن، چشمی دارد که با هر معیار معقولی، محقرتر از نصف چشم انسان است. حلزون دریایی ناوتیلوس چشمی دارد که در میانهٔ راه چشم کرم پَهن و چشم انسان است. برخلاف چشم کرِم پَهن که فقط نور و سایه را تشخیص می‌دهد، اما تصاویر را نمی‌تواند ببیند، چشم ناوتیلوس شبیه دوربینی بی عدسی است که می‌تواند یک تصویر حقیقی بسازد؛ اما تصویر آن در مقایسه با تصویر چشم ما تیره و تار است. هیچ آدم عاقلی نمی‌تواند انکار کند که چشم داشتن برای این جانور بی مهره و بسیاری جانواردان دیگر، بهتر از چشم نداشتن است و همگی این چشم‌ها در جایی روی این شیب پیوسته و ملایم به سوی قلهٔ محال جای می‌گیرند. بر روی این شیب، چشم ما نزدیک به یک قله‌است – هرچند نه مرتفع ترین قله، اما یکی از مرتفع ترین قله‌ها. در کتاب صعود به قلهٔ محال من یک فصل کامل را به چشم و یک فصل را نیز به بال اختصاص داده‌ام، و نشان داده‌ام که این دو به چه سادگی توانسته‌اند آهسته (وحتی شاید نه چندان آهسته) این مراتب صعودی را بپیمایند. در اینجا این موضوع را ختم می‌کنم .»


انتقاد نسبت‌به حوزه‌هایی که هنوز بی‌پاسخ‌اند
با پیشرفت زیست شناسی، منتقدان توجه خود را به سیستم‌های پیچیده سلولی مانند سیستم ایمنی و ساختارهای پیچیده مولکولی مانند موتور تاژک باکتری‌ها معطوف کردند. با اینکه شیوهٔ فرگشت پیچیده‌ترین سیستم‌های زیستی شناخته شده یا در دست تحقیق است.در مقابل مدافعان فرگشت، این انتقاد را نوعی مغالطه توسل به جهل می دانند.



واکنش‌ها و تاثیرات

انتقادات دانشمندان
بسیاری گفته اند که تا کنون، مبنای علمی چندان مستحکمی برای این مدل ارائه نشده است.دانشمندان از این مدل با عناوینی همچون junk science و semi science یاد می کنند؛ زیرا مبنای علمی ندارد.


دادگاه
در سپتامبر سال ۲۰۰۵، والدین ۱۱ دانش‌آموز مدرسه‌ای در منطقه داور در ایالت پنسیلوانیا از مسوولان مدرسهٔ منطقه‌ای داور بسبب گنجاندن نظریه آفرینش هوشمند در برنامه درسی دانش‌آموزان و تدریس آن به عنوان نظریه‌ای علمی در کنار نظریه تکامل شکایت کردند.

قاضی دادگاه فدرال، جان جونز، در نهایت مسوولان مدرسه داور را به علت تخلف از متمم اول قانون اساسی امریکا مجرم شناخت. دادگاه همچنین حکم به خارج کردن تدریس این نظریه از برنامه درس علوم دانش‌آموزان مدرسه داد.



طراحی وب

طراحی وب به مهارت ساخت و راه‌اندازی صفحات وب گفته می‌شود.

تیم برنرز لی، مخترع وب، با برپایی یک سایت وب در اوت ۱۹۹۱، نام خود را به عنوان نخستین سازندهٔ وب در تاریخ نگاشت. او در نخستین وب‌سایتش، از اَبَرمتن و پیوندی برای ایمیل (پست الکترونیک) استفاده کرده بود.

در آغاز، سایتهای وب با کُدهای ساده «اچ‌تی‌ام‌ال» نوشته می‌شدند، گونه‌ای از زبان کُدنویسی که ساختار ساده‌ای به وب‌گاه‌ها می‌داد، شامل سرتیتر و پاراگراف، و توانایی پیوند دادن به صفحه‌های وب دیگر، با اَبَرمتن. در مقایسه با روش‌های دیگر، این راه تازه و متفاوتی بود که کاربران به سادگی می‌توانستند با یک مرورگر، صفحه‌های پیوند خورده را باز کنند.


با پیشرفت وب و هنر طراحی آن، زبان کُد نویسی اش، اَبَرمتن یا اچ‌تی‌ام‌ال، پیچیده‌تر و پرانعطاف‌تر شد. ابزاری مانند جدول‌ها که بیشتر برای نمایش نمودارهای داده‌ای بودند، بزودی مورد استفاده نادرست، برای چیدمان‌های پنهان در صفحه‌های وب قرار گرفتند. با پیدایش الگوهای آبشاری وب یا «CSS»، روش نادرست طراحی با جدول‌های پنهان در صفحه از گردونه خارج، و بجای آن استفاده مناسب از زبان کمکی «CSS» جایگزین شد.

فناوری‌های یکپارچه سازی داده‌گاه‌ها (Database)، مانند زبان‌های کُدنویسی سمت سرور (Server-Side Scripting) مانند CGI، PHP، ASP.NET، ASP، JSP و ColdFusion، و استانداردهای طراحی مدرن با الگوها (CSS)، ساختار سایت‌های وب را باز هم تغییر داده و آنرا پیشرفته تر کرده اند.

همچنین با آمدن نگاره‌های جاندار و فناوری‌های پویانمایی به صفحه ها، مانند فلَش (Flash)، چهره وب بیشتر از پیش تغییر کرد و توانمندی‌های تازه به سازندگان رسانه و طراح‌های وب داده شد، و توانایی‌های بیشتر و کارایی‌ها تازه مرورگرها برای اچ‌تی‌ام‌ال.