دوقلوی دیجیتال چیست و چه تاثیری بر کسب و کارها دارد؟

دوقلوی دیجیتال نمایش یک جسم فیزیکی به صورت مجازی است که می‌تواند یک کپی از جسم فیزیکی باشد. در اصل دوقلوی دیجیتال یک برنامه رایانه‌ای است که با استفاده از داده‌ها در دنیای واقعی شبیه سازی‌هایی را می‌سازند که عملکرد محصول یا یک فرآیند را پیش بینی می‌کنند. با پیشرفت علم و تکنولوژی این مدل‌های شبیه سازی و الگوهای مجازی به یک اصل مهم در مهندسی مدرن برای ایجاد نوآوری و بهبود عملکرد تبدیل شده است. در این مقاله با فناوری دوقلوی دیجیتال بیشتر آشنا می‌شوید.

دوقلوی دیجیتال چیست؟

دوقلوی دیجیتال نمایش مجازی یک محصول است که برای درک ویژگی‌های عملکردی یک محصول استفاده می‌شود. قبل از سرمایه گذاری در تولید نمونه‌های اولیه، دوقلوی دیجیتال در طول چرخه عمر محصول برای شبیه سازی، پیش بینی و بهینه سازی محصول استفاده می‌شوند. دوقلوهای دیجیتالی تیم‌ها را قادر می‌سازند تا به طور مشترک، سیستم‌های پیچیده را اجرا کنند. آن‌ها به شرکت‌ها کمک می‌کنند تا گذشته را درک کنند، شرایط فعلی را در نظر بگیرند و از مشکلات آینده جلوگیری کنند. آن‌ها از طریق بینش فروش و بازاریابی، تجزیه و تحلیل، تصویرسازی سه بعدی و شبیه سازی تصمیم گیری می‌کنند.

کاربرد دوقلوهای دیجیتال

دوقلوهای دیجیتال با ترکیب شبیه ‌سازی یک جسم فیزیکی، با استفاده از تجزیه و تحلیل داده‌ها و قابلیت‌های یادگیری ماشینی می‌توانند شرایط محیطی تاثیرگذار باشند. از بین بردن نیاز به نمونه‌های اولیه فیزیکی، کاهش زمان توسعه، و بهبود کیفیت محصول یا فرآیند نهایی تنها بخشی از کاربرد آن‌هاست.

دوقلوهای دیجیتال برای اطمینان از مدل‌ سازی دقیق طول عمر یک محصول یا تولید آن از داده‌های حسگرهای نصب شده بر روی اشیا استفاده می‌کنند. این داده‌ها برای تعیین عملکرد و تغییرات در زمان واقعی اشیا کاربرد دارند. دوقلو دیجیتال با استفاده از این داده‌ها تکامل می‌یابد و به طور مداوم به روز می‌شود تا هر گونه تغییر در همتای فیزیکی خود را در طول چرخه عمر محصول منعکس کند. سپس یک نمونه در محیط مجازی ایجاد می‌کند که شرکت‌ها براساس آن می‌توانند محصولات، تولید و عملکرد خود را به طور مداوم بهینه کنند. 

کاربردهای بالقوه یک دوقلو دیجیتال به این بستگی دارد که چه مرحله‌ای از چرخه عمر محصول را مدل می‌کند. به طور کلی، سه نوع دوقلو دیجیتال وجود دارد: محصول، تولید و عملکرد. در قسمت زیر عملکرد هرکدام از آن‌ها را شرح داده‌ایم. ترکیب و ادغام دوقلو دیجیتالی که با هم تکامل می‌یابند به عنوان نخ دیجیتال شناخته می‌شود. اصطلاح نخ به این دلیل استفاده می‌شود که در تمام مراحل محصول و چرخه عمر تولید بافته شده و داده‌ها را گرد هم می‌آورد.

استفاده از دوقلوهای دیجیتال برای طراحی کارآمد محصولات جدید

از دوقلوهای دیجیتالی می‌توان برای تایید عملکرد محصول استفاده کرد. این تکنولوژی نشان می‌دهد محصولات در حال حاضر چگونه در دنیای فیزیکی عمل می‌کنند. دوقلو دیجیتال از طریق یک اتصال فیزیکی مجازی به شما امکان می‌دهد نحوه عملکرد یک محصول را در شرایط مختلف تجزیه و تحلیل کنید و تنظیماتی را در دنیای مجازی انجام دهید تا مطمئن شوید که محصول فیزیکی آینده دقیقا مطابق برنامه عمل خواهد کرد. مهم نیست که چقدر سیستم‌ها و مواد پیچیده هستند دوقلوهای دیجیتالی به محصول شما کمک می‌کنند تا در این پیچیدگی بتوانید بهترین تصمیم ممکن را بگیرید.

استفاده از دوقلوهای دیجیتال در برنامه ریزی و تولید

برای این که متوجه شوید در یک فرآیند تولید قبل از اینکه چیزی واقعا وارد مرحله تولید شود، در فروشگاه چقدر خوب کار خواهد کرد، باید از دوقلوی دیجیتال استفاده کنید. شرکت‌ها با شبیه سازی فرآیند از طریق دوقلوی دیجیتال و تجزیه و تحلیل چرایی اتفاقات با استفاده از رشته دیجیتال، می‌توانند یک روش تولید ایجاد کنند که تحت شرایط مختلف کارآمد بماند.

با ایجاد دوقلوهای دیجیتالی محصول می‌توان به تولید بیشتری دست یافت. کسب ‌و کارها با استفاده از داده‌های محصول و تولید دوقلوهای دیجیتال می‌توانند از خرابی پر هزینه تجهیزات جلوگیری کنند و حتی پیش ‌بینی کنند که چه زمانی تعمیر و نگهداری برای پیشگیری ضروری است. این جریان ثابت اطلاعات دقیق، فرایند تولید را قادر می‌سازد که سریع‌تر، کارآمدتر و قابل اعتمادتر باشد.

عملکرد دوقلوهای دیجیتال 

با استفاده از دوقلوهای دیجیتال داده‌های عملیاتی ضبط و تجزیه و تحلیل می‌شوند. محصولات هوشمند و کارخانه‌های هوشمند، حجم عظیمی از داده‌ها را تولید می‌کنند. دوقلوی دیجیتال این داده‌ها را از محصولات و کارخانه‌ها جمع‌ آوری و آن‌ها را تجزیه و تحلیل می‌کند تا اطلاعات نهایی را برای تصمیم‌ گیری آگاهانه ارائه دهد. با استفاده از عملکرد دوقلوهای دیجیتالی، شرکت‌ها می‌توانند:

 فرصت‌های تجاری جدید ایجاد کنند.

 برای بهبود مدل‌های مجازی اطلاعاتی به دست آورند.

 داده‌های عملیاتی را جمع آوری و تجزیه و تحلیل کنند.

 باعث بهبود کارایی محصول و سیستم تولید ‌شوند.

دوقلو دیجیتال توسط چه کسانی ساخته می‌شود؟

دوقلوهای دیجیتالی توسط تیم بزرگی از مهندسان، طراحان و دانشمندان دیتا ساخته می‌شوند. مهندسان و طراحان برای طراحی نمونه اولیه محصول فیزیکی مورد نظر، در ابتدا با در دست داشتن مصالح، مواد، اندازه و ابعاد اجسام در یک نرم افزار می‌توانند دوقلوی دیجیتال را طراحی کنند. دانشمندان دیتا می‌توانند اطلاعاتی را از دانش فیزیکی جسم مورد نظر برای به وجود آوردن یک نمونه ریاضی در دنیای مجازی جمع آوری و استخراج کنند.

دوقلو دیجیتال چگونه کار می‌کند؟

دوقلو دیجیتال یک مدل مجازی است که برای شبیه سازی دقیق اجسام فیزیکی طراحی شده است. برای مثال: توربین بادی با حسگرهایی مطابق با آب و هواهای مختلف مجهز شده است. این حسگرها داده‌هایی را در مورد جنبه‌های مختلف عملکرد جسم فیزیکی مانند: انرژی خروجی، دما، شرایط آب و هوایی و موارد دیگر ارائه می‌دهد. سپس این داده‌ها به یک سیستم پردازش منتقل و به نسخه دیجیتال تبدیل می‌شود.

مدل مجازی برای اجرای شبیه‌ سازی‌ها، مطالعه مسائل مربوط به عملکرد و بهبودهای احتمالی، همه با هدف ایجاد اطلاعات ارزشمند استفاده می‌شود. در نهایت تمام این اطلاعات به جسم فیزیکی اعمال خواهد شد. زندگی دوقلوی دیجیتال با متخصصان در ریاضیات کاربردی یا علوم داده شروع می‌شود که بر روی فیزیک و داده‌های عملیاتی یک جسم یا سیستم فیزیکی تحقیق می‌کنند تا یک مدل ریاضی شبیه ساز را توسعه دهند. توسعه دهندگانی که دوقلوهای دیجیتالی ایجاد می‌کنند تا اطمینان حاصل ‌کنند که حسگرهای مدل رایانه مجازی می‌توانند داده‌هایی را از نسخه دنیای واقعی جمع آوری ‌کنند. این به نسخه دیجیتالی امکان تقلید و شبیه سازی اتفاقات در نسخه اصلی را در زمان واقعی می‌دهد.

یک دوقلو دیجیتالی می‌تواند به همان اندازه که شما نیاز دارید پیچیده یا ساده باشد. مقادیر متفاوتی از داده‌ها تعیین می‌کنند که آیا این مدل دقیقا نسخه فیزیکی دنیای واقعی را شبیه ‌سازی می‌کند یا خیر. این دوقلو را می‌توان به عنوان یک نمونه اولیه محصول در حین توسعه استفاده کرد. در واقع، این دوقلو دیجیتال می‌تواند برای مدل‌ سازی آنچه ممکن است در نسخه فیزیکی هنگام ساخت رخ دهد، مورد استفاده قرار بگیرد.

انواع دوقلوهای دیجیتال

دوقلوهای دیجیتال معمولا به زیر گروه‌هایی تقسیم می‌شوند که گاهی اوقات عبارتند از: نمونه اولیه دوقلو دیجیتال (DTP)، نمونه دیجیتال دوقلو (DTI) و مجموع دوقلوی دیجیتال (DTA). DTP شامل طراحی‌ها، تجزیه و تحلیل‌ها و فرآیندهایی است که تولید یک محصول فیزیکی را تحقق می‌بخشد. قبل از اینکه یک محصول فیزیکی وجود داشته باشد، DTP وجود دارد بنابراین در واقع یک دوقلو دیجیتال نیست. DTI دوقلو دیجیتالی یک نمونه جداگانه از محصول پس از تولید است. DTA مجموعه‌ای از DTI است که داده‌ها و اطلاعات آن می‌تواند برای بازجویی در مورد محصول فیزیکی و یادگیری استفاده شود. دوقلو دیجیتال یک ساختار منطقی است، به این معنی که داده‌ها و اطلاعات واقعی ممکن است در برنامه‌های دیگر موجود باشد.

دوقلوی دیجیتال چه تاثیری بر صنعت داشته است؟

از طریق ادغام فناوری‌هایی مانند: هوش مصنوعی، یادگیری ماشین و تجزیه و تحلیل نرم‌ افزاری با داده‌ها، دوقلو دیجیتال یک مدل شبیه ‌سازی ایجاد می‌کند که می‌تواند در کنار یا به‌ جای همتای فیزیکی به ‌روز رسانی شود. این به شرکت‌ها اجازه می‌دهد تا یک چرخه توسعه کاملا کامپیوتری را از طراحی تا راه اندازی ارزیابی کنند. با تقلید از دارایی‌های فیزیکی، چارچوب‌ها و عملیات برای تولید داده‌های پیوسته، یک دوقلو دیجیتال به صنعت اجازه می‌دهد تا زمان خرابی را پیش ‌بینی کند، به شرایط متغیر واکنش نشان دهد، طراحی کند و موارد دیگر.

دوقلوی دیجیتال کلید توسعه Industry 4.0 برای ارائه اتوماسیون، تبادل داده و فرآیندهای تولید پیوسته و همچنین عرضه محصول است. کارکنان صنعت قادر به نظارت بر عملیات در زمان واقعی، ارائه هشدارهای قبلی از خرابی‌های احتمالی و امکان بهینه سازی و ارزیابی عملکرد زمان واقعی با حداقل از دست دادن بهره وری هستند.

نتیجه گیری

دوقلو دیجیتال یک نمایش مجازی یک سیستم فیزیکی در زمان واقعی است که به عنوان همتای دیجیتال غیر قابل تشخیص آن برای اهدافی مانند: شبیه ‌سازی سیستم، یکپارچه ‌سازی، آزمایش، نظارت و نگهداری عمل می‌کند. دوقلوهای دیجیتال نتیجه بهبود مستمر در ایجاد طراحی محصول و فعالیت‌های مهندسی هستند. این تکنولوژی دائما در حال یادگیری مهارت‌ها و قابلیت‌های جدید است؛ به این معنی که می‌تواند به تولید اطلاعات مورد نیاز برای بهتر کردن محصولات و کارآمد کردن فرآیندها ادامه دهد.

دلایل پیدایش و ساخت زیروکلاینت؛ معرفی اولین تولید کننده زیروکلاینت در جهان

شاید در بسیاری از ترندهای تکنولوژی نام «زیروکلاینت» را دیده باشید. این فناوری مزایای زیادی دارد و در عین حال هزینه‌ها را کاهش داده و عملکرد سریع‌تری را نسبت به کامپیوترهای سنتی ارائه می‌دهد. بحث بر سر نقاط قوت و ضعف زیروکلاینت‌ها در محیط محاسباتی تا سال‌ها ادامه داشته است. در حال حاضر، زیروکلاینت‌ها به عنوان روشی مناسب برای کاهش هزینه‌های سازمان‌ها در سراسر جهان شناخته شده‌اند. در این مقاله به بررسی ویژگی های این دستگاه می‌پردازیم و اولین تولید کننده زیروکلاینت در جهان را معرفی می‌کنیم.

تعریف زیروکلاینت به زبان ساده

زیروکلاینت درست مانند یک کامپیوتر معمولی می‌تواند سرویس رایانه‌ای مورد نیاز کاربران را ارائه دهد. این دستگاه برای ارائه سرویس به کاربر به یک یک سرور مرکزی و بستر شبکه نیاز دارد. زیرو کلاینت‌ها نیز مانند هر سیستم دیگری دارای سیستم‌عامل و منابع سخت افزاری (رم، پردازنده، فضای ذخیره سازی و…) هستند. این دستگاه بسته به نوع ارتباطش با سرور مرکزی و نحوه عملکردش در چند دسته متفاوت قرار می‌گیرد. زیروکلاینت‌های RDP، زیروکلاینت های VDI، زیروکلاینت های DDP و زیروکلاینت های رسیوری از انواع آن‌هاست.

اولین تولیدکننده زیرو کلاینت در جهان

شرکت ترادیسی (Teradici) یک شرکت نرم‌افزار خصوصی بود که در سال 2004 تاسیس و در اکتبر 2021 توسط HP خریداری شد. ترادیچی پروتکل PCoIP را برای فشرده‌سازی تصویر و صدا برای دسترسی از راه دور به سرور توسعه داد و آن را در یک سخت‌افزار پیاده‌ سازی کرد. این فناوری بعدها برای زیرساخت کلی دسکتاپ مجازی در تین کلاینت‌ها و زیروکلاینت‌ها گسترش یافت. پروتکل یا سخت افزار ترادیچی توسط شرکت‌های HP، Dell-Wyse، Samsung،Amazon  و VMware استفاده شد.

شرکت VMware در سال 2008 اعلام کرد که مجوز ساخت پروتکل PCoIP Teradici را برعهده گرفت. پس از آن نرم افزار PCoIP را توسعه داد. در واقع می‌توان گفت که اولین شرکت تولید کننده زیروکلاینت شرکت VMware است. وی‌ام‌ور با تولید زیروکلاینت به درآمد زیادی دست یافت و در سال 2017 اعلام کرد که هوریزان روی زیروکلاینت‌های با پردازنده ترادیسی بیشترین کارایی را ارائه می‌دهد.

پس از آن کمپانی HP اعلام کرد که پردازنده‌های AMD پرفورمنس بالاتری در هورایزن دارند و به همین دلیل زیرو کلاینت‌های خود را با پردازنده‌‌های AMD عرضه کرد. شرکت اچ پی نیز به عنوان تولید کننده زیروکلاینت در جهان شناخته می‌شود. با پیشرفت پردازنده‌های اینتل، بالاترین پرفورمنس در بستر Horizon VDI بر روی زیروکلاینت‌های با پردازنده‌های اینتل ارائه شد.

تاریخچه فناوری زیروکلاینت

هنگام معرفی کامپیوترها، معماری محاسباتی آن‌ها یک تغییر اساسی در صنعت ایجاد کرد. برنامه‌های کامپیوتری به صورت محلی روی دسکتاپ کاربر اجرا می‌شدند و برای انتقال تصویر به سیستم عامل نیازی نداشتند. تاثیر این تحول در صنعت کامپیوتر بسیار چشمگیر و سریع بود. برنامه‌ها شروع به تغییر کردند و توسعه دهندگان نظریه “هر کاربر، یک کامپیوتر” را پذیرفتند. براساس این تئوری و برای حداکثر کارایی امکان دسترسی مستقیم به برنامه‌های کامپیوتری فراهم شد. برای مثال، رابط کاربری با دور زدن کامل سیستم عامل بسیار بهینه‌تر از قبل شد.

سپس در اواسط دهه 1990، همزمان با بهبود عملکرد در چیپست‌های جدید اینتل، رابط کاربری کامپیوتر از مبتنی بر کاراکتر به گرافیک تغییر یافت. سیستم عامل‌های بیشتر کامپیوترها به Windows تبدیل شدند. در این محیط‌ پیشرفته، سیستم عامل کنترل دسترسی و استفاده از سخت‌افزار رایانه را در اختیار گرفت. در نتیجه افزایش عملکرد سیستم‌عامل و برنامه‌ها، پشتیبانی از محیط‌ کامپیوتر دشوار و هزینه بر شد.

اولین تولید کننده زیروکلاینت

نوع جدیدی از سخت افزار در اواخر دهه 1980 معرفی شد که به عنوان آداپتور صفحه نمایش (MDA) شناخته میشد. این بردها حاوی چندین چیپست VGA بودند و از انواع مختلف کابل کشی (فیبر نوری، کواکسیال و غیره) استفاده می‌کردند. در این سخت افزار داده‌های نمایشگر پس از تطبیق با محیط سیستم عامل مستقیما و با سرعت به چندین نمایشگر تحویل داده می‌شوند. از اوایل تا اواسط دهه 1990، این آداپتورهای نمایشگر چندمنظوره برای استفاده بر روی انواع مختلفی از سیستم عامل‌ها مانند یونیکس (از جمله SCO)، سیستم عامل‌های اختصاصی (PC-MOS، VM386، THEOS) و سیستم عامل‌های پیشرفته DOS (همزمان و چند کاربره) مورد استفاده قرار می‌گرفتند.

این MDA ها پیشینیان اولیه سخت افزاری بودند که امروزه توسط فناوری زیروکلاینت استفاده می‌شود. امروزه، سخت‌افزار نمایشگر چندمنظوره از چیپ‌ست‌های SVGA/XGA استفاده می‌کند، رزولوشن 1600×1200 را به صورت تمام رنگی پشتیبانی می‌کند و ویدئو را مستقیما و به سرعت به نمایشگر می‌فرستد. استفاده از این تکنولوژی پایه سخت افزاری لازم برای استفاده کارآمد زیروکلاینت در سیستم عامل‌های ویندوز فراهم می‌کند.

ریشه‌های اولین تولیدکننده زیروکلاینت در جهان در تکنولوژی مین‌فریم قرار دارد، جایی که وظایف محاسباتی انجام و برنامه اجرا می‌شد. پایانه‌های مبتنی بر کاراکتر مانند ایستگاه‌های 3270، 5250 و VT52/VT100 رابط کاربری را در انواع سیستم‌ها فراهم نمودند. این پایانه‌ها معمولا از طریق پهنای باند کم (یعنی کمتر از 9.6 کیلوبیت در ثانیه) به هاست متصل می‌شدند. خروجی برنامه توسط سیستم عامل از طریق این لینک به سیستم عامل دستگاه نقطه پایانی ارسال می‌شود تا بر روی مانیتور کاربر نمایش داده شود.

اجزای کلیدی زیرو کلاینت

معماری زیروکلاینت ترکیبی از بهترین ویژگی‌های کامپیوتر را در خود جای داده است. برنامه‌ها در زیروکلاینت روی یک سرور میزبان اجرا می‌شوند که این امر هزینه‌ها را به حداقل می‌رساند، بالاترین عملکرد را ارائه می‌دهد و مدیریت را بهبود می‌بخشد. به طور کلی، اجزای زیروکلاینت عبارتند از:

کامپیوتر میزبان: کامپیوتر استاندارد با نمایشگرهای متعدد

سخت افزار: دستگاه‌های ورودی و خروجی (یا USB) مانند مانیتور، ماوس، صفحه کلید، صدا، صفحه لمسی، پورت سریال و غیره

سیستم تحویل با سرعت بالا: اتصال مستقیم

اجزای نرم افزاری: نرم افزار چند کاربره یا مجازی سازی

مقایسه زیروکلاینت با تین کلاینت

فناوری تین کلاینت در سال‌های اخیر توجه سازمان‌های کوچک و بزرگ را به خود جلب کرده است. در حمایت از تمرکز صنعت بر کاهش هزینه و بهبود مدیریت محاسبات، صنعت کامپیوتر از مدل مینی/مین‌فریم استفاده کرد. با این حال، تین کلاینت تغییر بزرگی که با ورود ویندوز به عنوان یک پلتفرم استاندارد ایجاد شد را نادیده گرفت: حرکت از یک رابط کاربری مبتنی بر کاراکتر به یک رابط کاربری گرافیکی. اکنون دستگاه باید پردازش بیشتری را نسبت به ترمینال قدیمی انجام دهد. به پهنای باند بالاتری نیز برای اطلاعات گرافیکی مورد نیاز است.

با معرفی اولین تولید کننده زیروکلاینت در جهان، این دستگاه به صورت گسترده مورد استقبال قرار گرفت. زیروکلاینت با تین کلاینت در سخت افزار، پردازش داده‌ها و سیستم تحویل داده متفاوت است. مقایسه پردازش دستورات گرافیکی یکی از تفاوت‌های کلیدی آن‌هاست. در زیروکلاینت، ویندوز دستورات گرافیکی را مستقیما به درایور نمایشگر ارسال می‌کند تا آن‌ها را تفسیر کرده و نمایشگر را به روز کند.

نتیجه گیری

اولین تولید کننده زیروکلاینت در جهان شرکت VMware بود که با تولید زیروکلاینت به درآمد زیادی دست پیدا کرد. طراحی و ساخت زیروکلاینت به گونه ای است که تمام برنامه‌ها و مرورگرها روی یک سرور مشترک اجرا می‌شوند که باعث کاهش هزینه و بهبود مدیریت خواهد شد. زیروکلاینت‌ها ایمنی و کارآمدی را به بهترین شکل ارائه می‌دهند. وقتی بحث نقاط قوت و ضعف جایگزین‌های کامپیوتر به میان میاید، زیروکلاینت گزینه‌‌های انعطاف پذیر و ارزشمندی محسوب می شود که حداقل هزینه و مدیریت کارآمد را به کاربران ارائه می‌دهند.

انواع پورت نمایشگر و کاربرد آن‌ها در کامپیوتر را بشناسید

مانیتور کامپیوترهای امروزی پورت‌های متنوعی دارند که هر کدام عملکرد متفاوتی را ارائه می‌دهند. هنگامی که قصد خرید یک مانیتور جدید را دارید باید بدانید که دقیقا کدام پورت‌ها برای دستگاه شما مناسب است. پورت یا درگاه محلی برای اتصال کابل‌های مختلف به قطعات سخت افزاری مورد استفاده قرار میگیرد. این پورت‌ها به عنوان پورت‌های ارتباطی شناخته می‌شوند که مسئول ارتباط بین کامپیوتر و دستگاه‌های دیگر هستند. در این مقاله با انواع پورت نمایشگر و کاربرد هدکدام از آن‌ها بیشتر آشنا می‌شوید.

پورت نمایشگر چیست؟

از لحاظ لغوی در زبان فارسی پورت (Port) به معنی درگاه است. پورت برای تبادل اطلاعات میان دو کامپیوتر یا کامپیوتر با سرور استفاده می‌شود. به صورت کلی در انواع پورت نمایشگر دو نوع پورت سخت افزاری و نرم افزاری وجود دارد. پورت سخت افزاری که در قسمت جلو یا پشت دستگاه‌ها قرار دارد و به وسیله آن کامپیوتر به دستگاه‌های خارجی مانند: مانیتور، کیبورد، موس، اسپیکر، پرینتر و فلش دسترسی پیدا می‌کند. کار اصلی پورت کامپیوتر این است که نقطه اتصال باشد و امکان انتقال اطلاعات بین کامپیوتر و دستگاه‌های جانبی را فراهم کند.

پورت‌های نرم افزاری هم نقطه اتصال برنامه‌ای هستند و در تعیین مقصد ارسال و دریافت بسته‌ها نقش مهمی دارند. پورت‌های نرم افزاری تعیین می‌کنند که کامپیوترها اطلاعات را از یک IP مشخص با یک port مشخص ارسال یا دریافت کنند.

پورت در شبکه چیست؟

پورت در شبکه یا اینترنت، یک نرم افزار یا درگاه شبکه‌ای است که اطلاعات به آن ارسال می‌شود. به عنوان مثال پورت 80 پورت شبکه http است. کاربران مایکروسافت ویندوز می‌توانند از دستور netstat برای مشاهده اتصالات فعال یا درگاه‌ها استفاده کنند. افرادی که می‌خواهند پورت‌ها را در رایانه یا شبکه خود مسدود کنند، با استفاده از یک نرم افزار یا فایروال سخت افزاری می‌توانند این کار را انجام دهند.

کاربرد اصلی انواع پورت نمایشگر چیست؟

کار اصلی پورت نمایشگر انتقال اطلاعات بین کامپیوتر و دستگاه‌های جانبی است. در رایانه‌ها می‌توان پورت‌های ارتباطی را بر اساس نوع و پروتکل مورد استفاده به دو نوع تقسیم کرد. این دو نوع عبارتند از: پورت‌های سریال و پورت‌های موازی.

پورت‌های سریال: پورت سریال رابطی است که از پروتکل سریالی استفاده می‌کند. رایج‌ترین نوع پورت سریال، کانکتور D-Subminiature یا D-sub است که سیگنال‌های RS-232 را منتقل می‌کند. پورت سریال از انتقال سریالی یک بیت در زمان به دستگاه‌های دیگر پشتیبانی می‌کند.

پورت‌های موازی: پورت موازی رابطی است که در آن ارتباط کامپیوتر و دستگاه جانبی به روش موازی برقرار می‌شود. یعنی انتقال دیتا با استفاده بیش از یک خط یا سیم ارتباطی انجام می‌شود. پورت پرینتر نمونه‌ای از پورت موازی است.

کدام پورت‌های مانیتور کاربرد بسیاری دارند؟

HDMI، DisplayPort و USB-C رایج‌ترین انواع پورت‌ها و کابل‌های مانیتور هستند که آن‌ها را در نمایشگرهای مدرن مشاهده می‌کنید. با این حال، گزینه‌های قدیمی‌تری نیز وجود دارد، مانند VGA و DVI که به دستگاه‌های قدیمی‌ متصل می‌شوند. انتخاب نوع پورت مانیتور مناسب بسیار مهم است، چرا که بیشتر مانیتورها هر پنج نوع از انواع پورت نمایشگر را ندارند. به همین دلیل مهم است که بدانید کدام کابل مانیتور برای کدام دستگاه مناسب است.

تفاوت DisplayPort و HDMI چیست؟

DisplayPort و HDMI اغلب با هم اشتباه گرفته می‌شوند زیرا ویژگی‌های مشابه به هم دارند. جدا از این واقعیت که DP و HDMI از اتصالات مختلف استفاده می‌کنند، DisplayPort بیشتر در کامپیوتر استفاده می‌شود در حالی که HDMI برای اتصال به تلویزیون‌ها و محصولات AV کاربرد دارد. مهم‌ترین تفاوت HDMI و DisplayPort  پشتیبانی از نمایشگرهای متعدد است. DisplayPort حداکثر از چهار نمایشگر پشتیبانی می‌کند، اما HDMI به حداکثر دو نمایشگر محدود می‌شود. هر دو استاندارد از صدای 192Hz/24-bit پشتیبانی می‌کنند، اما در HDMI انتقال صدا تنها در یک اتصال کابل انجام می‌شود. چنین رزولوشنی برای پخش محتوای صوتی باکیفیت با یک پخش‌کننده‌ی صوتی HD و یک گیرنده‌ی A/V عالی است.

پورت HDMI

یکی از انواع پورت نمایشگر  HDMI است. پورت‌های HDMI (رابط چند رسانه‌ای) رایج‌ترین پورت‌های موجود در بازار هستند. شرکت‌های فیلم‌ سازی مانند: یونیورسال، برادران وارنر، و دیزنی برای نمایش فیلم‌های خود و همچنین سازندگان بازی‌های ویدیویی مانند: پاناسونیک، فیلیپس، سیلیکون ایمیج، سونی و توشیبا از HTMI استفاده می‌کنند. هم اکنون استاندارد 2.1 HTMI پرکاربردترین پورت برای صفحه نمایش است.

این استاندارد در مقایسه با 2.0  HTMI با پهنای باند 18 گیگابایت بر ثانیه، دارای پهنای باند 48 گیگابیت بر ثانیه است. همین ویژگی باعث می‌شود تا این پورت از وضوح تصویر با کیفیت بالاتر و با نرخ فریم دهی بیشتر پشتیبانی کند. این استاندارد از وضوح تصویر K10 با نرخ نوسازی تصویر 120 هرتز پشتیبانی می‌کند که برای اجرای روان بازی‌ها کافی است، البته اگر سیستم گیمینگ کاربر دارای چنین قدرت گرافیکی باشد. هم اکنون هیچ مانیتوری با وضوح K10 در دسترس نیست اما به نظر می‌رسد HDMI 2.1 بتواند برای سالیان زیادی به عنوان یک استاندارد در نمایشگرها باقی بماند.

ممکن است به نظر برسد که تنها یک نوع کابل HDMI وجود دارد، اما اینطور نیست. در واقع 4 نوع کابل HDMI وجود دارد که می‌توانید آن‌ها را به پورت HDMI مانیتور متصل کنید. استاندارد HDMI برای رزولوشن 1080p رایج‌ترین گزینه است، اما اگر می‌خواهید وضوح بالاتری داشته باشید باید یکی از سه کابل مانیتور HDMI دیگر را انتخاب کنید:

• HDMI High Speed: برای وضوح 4K.

• HDMI Premium High Speed: برای دستگاه‌های دارای HDR.

• HDMI Ultra High Speed: برای ویژگی‌های HDMI 2.1، که شامل نمایشگر ویدیوی  8Kو پهنای باند 48 گیگابایت بر ثانیه است.

DisplayPort چیست؟

DisplayPort در میان انواع پورت نمایشگر به عنوان جایگزینی برای VGA، FPD-Link و رابط بصری دیجیتال (DVI) طراحی شده است. این پورت با استفاده از آداپتورهای فعال یا غیرفعال با رابط‌های دیگر مانند HDMI و DVI سازگار است. از DisplayPort می‌توان برای انتقال صدا و تصویر به طور همزمان استفاده کرد، اگر چه هر کدام بدون دیگری قابل انتقال هستند. مسیر سیگنال ویدئویی می‌تواند از شش تا شانزده بیت در هر کانال متغیر باشد و مسیر صوتی می‌تواند هشت کانال صوتی PCM فشرده نشده 24 بیتی و 192 کیلوهرتز داشته باشد. 

مهم‌ترین کاربرد DisplayPort در کارت گرافیک سیستم‌هایی است که توانایی پشتیبانی از تراکم پیکسلی بالا را دارند. از این استاندارد برای ارسال دیتای تصویری بین سیستم‌ها و نمایشگرها استفاده میشود. بنابراین با خرید کابل تبدیل USB_C یا Thunderbolt به DisplayPort کاربر می‌تواند یک خروجی عالی از تصویر داشته باشد.

با پیشرفت سریع تکنولوژی، پورت DisplayPort  بیشتر روی دستگاه‌های رده بالاتر که به پهنای باند بیشتر نیاز دارند، مورد استفاده قرار گرفت. معمولا این دستگاه‌ها شامل کنسول‌های بازی با سخت افزارهای گرافیکی قوی می‌باشند. به طور معمول روی این دستگاه‌ها پورت HDMI قرار دارد اما برای داشتن بهترین خروجی تصویر باید مانیتور یا تلویزیون از استاندارد HDMI 2.1 پشتیبانی کند. در غیر این صورت استفاده از  DisplayPort توصیه نمی‌شود. 

USB Type-C

یکی از انواع پورت نمایشگر پورت Type-C است که برای اتصال دو وسیله الکترونیکی مبدل‌های متنوعی طراحی و ساخته شده می‌شود. USB Type-C کاربردهای گوناگونی دارد و از آن برای اتصال به تلویزیون یا اتصال لپ تاپ به ویدیو پروژکتور استفاده می‌شود.

پورت Ethernet

پورت Ethernet معمولا در لپ تاپ‌ها و رایانه‌ها استفاده می‌شود و به کاربران این امکان را می‌دهد که مستقیم به شبکه‌های بی سیم متصل شوند. پورت Ethernet بسیار کاربردی و مهم است به خصوص در زمان‌هایی که در هتل یا مکان‌هایی قرار دارید که سیگنال ضعیف می‌باشد. در سازمان‌ها از این پورت به عنوان گیگابیت اترنت یا اترنت 10/100 نام برده می‌شود. تمام لپ تاپ‌ها و دسکتاپ‌های مدرن با پورت Ethernet می‌توانند تا 1 گیگابایت بر ثانیه کار کنند. 

پورت Thunderbolt

یکی دیگر از انواع پورت نمایشگر تاندربولت است. امروزه تاندربولت سریع‌ترین پورت رایج در بازار می‌باشد. پورت تاندربولت این قابلیت را دارد که داده‌ها را 4 برابر سریع‌تر از پورت‌های دیگر انتقال دهد. این پورت همچنین می‌تواند به دو نمایشگر 4k همزمان خروجی بدهد. در دستگاه‌های جدید می‌توان از Thunderbolt برای اتصال یک کارت گرافیک خارجی استفاده کرد. همه درگاه‌های این پورت از اتصالات USB Type-C استفاده می‌کنند. Type-C به کاربران این قابلیت را می‌دهد تا به تمام دستگاه‌های جانبی متصل شوند که در اکثر موارد برای شارژ کردن لپ تاپ و تبلت مورد استفاده قرار می‌گیرد. 

نتیجه گیری

امروزه شناخت انواع پورت نمایشگر برای افرادی که با تکنولوژی سر و کار دارند بسیار مهم است. زیرا کامپیوتر و سایر وسایل الکترونیکی در بیشتر محیط‌های کاری کاربرد بسیاری دارند. حتی می‌توان گفت که در عصر تکنولوژی که بیشتر کارها با سیستم انجام می‌شود، اهمیت این پورت‌ها غیرقابل انکار است. پورت‌ها انواع بسیار زیادی دارند که هر فرد بسته به نیاز خود می‌تواند پورت مناسب را انتخاب و از آن استفاده کند.

توسعه سیستم‌های نرم‌افزاری به بهترین شکل با معماری نرم افزار

هدف یک نرم افزار خوب ارائه خدمات با کیفیت در یک محیط است. اگر فرایند ساخته شدن یک برنامه نرم افزاری را دیده باشید، پیچیدگی آن را درک خواهید کرد. معماری کلی هر محصول نرم افزاری، استفاده از آن را برای کاربر بسیار ساده می‌کند. فرایند ساخت نرم افزار از تعدادی عناصر تشکیل شده که کد گذاری بخش کوچکی از آن می‌باشد.

همه ما روزانه به نوعی از معماری نرم افزار استفاده می‌کنیم بدون اینکه متوجه آن شویم؛ از ارسال یک پیام در واتس اپ گرفته تا سفارش آنلاین از رستوران مورد علاقه خود. این فناوری پایه و اساس شکل گیری فناوری است که بیشتر مردم حتی از وجود آن اطلاعی ندارند. طراحی نرم افزار بخشی جدایی ناپذیر از طراحی کلی سیستم است. پس چرا زیاد در مورد آن نمی‌دانیم؟ در این مقاله درباره این تکنولوژی مدرن و پرکاربرد بیشتر توضیح می‌دهیم. 

معماری نرم افزار چیست؟

معماری نرم افزار، سیستم یک سازمان یا ساختار سیستم آن را به تصویر می‌کشد نحوه رفتار آن را توضیح می‌دهد. سیستم مجموعه‌ای از مولفه‌ها را نشان می‌دهد که عملکرد یا مجموعه‌ای از عملکردهای خاص را انجام می‌دهند. به عبارت دیگر، Software Architecture پایه محکمی را فراهم می‌کند که بر اساس آن می‌توان ساختن نرم ‌افزار را آغاز کرد. تصمیماتی که برای ساخت نرم افزار گرفته می‌شود بر کیفیت، عملکرد و موفقیت کلی سیستم تاثیر می‌گذارد. در نظر نگرفتن مشکلات رایج و عواقب طولانی مدت آن سیستم شما را در معرض خطر قرار خواهد داد.

چندین الگو و اصول معماری وجود دارد که معمولا در سیستم‌های مدرن استفاده می‌شود که اغلب به عنوان سبک‌ معماری شناخته می‌شوند. گفتنی است معماری یک سیستم نرم افزاری به یک سبک معماری واحد محدود نمی‌شود. پس از جمع ‌آوری نیازهای تجاری، تیم توسعه‌ دهنده کار بر روی مشخصات مورد نیاز نرم‌ افزار (SRS) را شروع می‌کند. به همین ترتیب این فرایند مراحل مختلفی مانند: آزمایش، راه اندازی، تعمیر و نگهداری و غیره طی می‌کند. توسعه نرم ‌افزار در چندین مرحله انجام می‌شود که تمام آن‌ها تحت چرخه عمر توسعه نرم افزار (SDLC) قرار می‌گیرند.

چه مواردی که در ساختار نرم افزار تعریف می‌شوند؟

نرم افزار سازماندهی اساسی یک سیستم را تعریف می‌کند و به زبان ساده‌تر یک راهکار ساختار یافته است. در واقع نحوه مونتاژ اجزای یک سیستم نرم افزاری، ارتباط بین آن‌ها را مشخص می‌کند. این معماری به عنوان یک طرح اولیه برای برنامه های نرم افزاری و پایه‌ای برای تیم توسعه دهنده عمل می‌کند. طراحی نرم افزار فهرستی از موارد را تعریف می‌کند که منجر به آسان‌تر شدن بسیاری از امور در فرآیند توسعه نرم‌ افزار می‌شود. معماری نرم افزار:

• ساختار و رفتار یک سیستم و همچین ساختار ارتباطی آن را تعریف می‌کند.

• رابطه مولفه را تعریف می‌کند.

• بر ساختار تیم تاثیر می‌گذارد.

• بر عناصر مهم تمرکز دارد.

• تصمیمات اولیه طراحی را به تصویر می‌کشد.

چرا معماری نرم افزار مهم است؟

این تکنولوژی تحت مرحله طراحی چرخه عمر توسعه نرم افزار قرار می‌گیرد. این یکی از مراحل اولیه کل فرآیند توسعه نرم افزار است. بدون طراحی نرم افزار، توسعه نرم افزار مانند ساختن خانه بدون طراحی معماری خانه است. بنابراین این فناوری یکی از بخش‌های مهم توسعه نرم افزار است. از نظر فنی و توسعه در زیر دلایل اهمیت این معماری آورده شده است.

• ویژگی‌های کیفیت را برای بهینه سازی یک سیستم انتخاب می‌کند.

• نمونه سازی اولیه را تسهیل می‌کند.

• اجازه می‌دهد تا یک سیستم با جزئیات کامل ساخته شود.

• به مدیریت تغییرات در سیستم کمک می‌کند.

علاوه بر همه این‌ها، معماری نرم افزار برای بسیاری از عوامل دیگر مانند: کیفیت نرم افزار، قابلیت اطمینان نرم افزار، قابلیت نگهداری نرم افزار، پشتیبانی از نرم افزار و عملکرد نرم افزار و غیره نیز مهم است.

کاربرد معماری نرم افزار در مهندسی نرم افزار 

این مفهوم در مهندسی نرم افزار به تجزیه و تحلیل ساختار یک سیستم کمک می‌کند و در عین حال برخی از جزئیات آن را پنهان می‌کند. طراحی نرم افزار بر روابط و نحوه تعامل عناصر و اجزا با یکدیگر تمرکز می‌کند، دقیقا همان کاری که مهندسی نرم افزار انجام می‌دهد. در واقع معماری نرم افزار و مهندسی نرم افزار اغلب با هم همپوشانی دارند و باهم ترکیب می‌شوند، زیرا بسیاری از قوانین هم در هر دو مفهوم یکسان هستند. در برخی مواقع مهندسی نرم ‌افزار تصمیمات می‌گیرد و طراحی نرم افزار از آن پیروی می‌کند.

توجه به این نکته ضروری است که معماری همان مهندسی نرم افزار است، اما برعکس آن معنایی ندارد. طراحی نرم افزار قادر است بین جزئیات و ساختار داخلی نرم افزار تمایز قائل شود. در حال حاضر، ساختار نرم افزار الگوی طراحی و ساخت سیستم‌های پیچیده را تعیین می‌کند.

ویژگی‌های مهم طراحی نرم افزار

معماران ویژگی‌های معماری نرم افزار را بسته به عملیات، ساختار و غیره به دسته‌های متنوعی تقسیم می‌کنند. در این بخش برخی از ویژگی‌های مهم این تکنولوژی توضیح داده شده است.

ویژگی‌های عملیاتی: دسترسی ،کارایی، قابلیت اطمینان، میزان خطای کم، مقیاس پذیری.

ویژگی‌های سازه: قابلیت پیکربندی، توسعه پذیری، پشتیبانی، قابل حمل بودن، قابلیت نگهداری.

ویژگی‌های مقطعی: دسترسی، امنیت، قابلیت استفاده، حریم خصوصی، امکان پذیری.

معماری نرم افزار از چند اصل تشکیل شده است؟

کلمه SOLID یک اصل از این مفهوم را تعریف می‌کند. این اصل برای جلوگیری از اشتباهات استراتژیک تولید محصول دنبال می‌شود. طراحی نرم افزار باید به اصل SOLID پایبند باشد تا از هر گونه شکست جلوگیری شود.

مسئولیت واحدSingle Responsibility : هر سرویس باید یک هدف واحد داشته باشد.

اصل باز-بسته Open-Closed Principle: ماژول‌های نرم افزار باید مستقل و قابل گسترش باشند.

اصل جایگزینی لیسکوف Liskov Substitution Principle: خدمات مستقل باید بتوانند با یکدیگر ارتباط برقرار کرده و جایگزین یکدیگر شوند.

اصل جداسازی رابط Interface Segregation Principle: نرم افزار باید به چندین زیرمجموعه تقسیم شود و هیچ گونه افزونگی وجود نداشته باشد.

اصل وارونگی وابستگی Dependency Inversion Principle: ماژول‌های سطوح بالاتر نباید به ماژول‌های سطح پایین وابسته باشند و تغییرات در سطح بالاتر بر سطح پایین‌تر تاثیر نگذارد.

معایب و مزایای طراحی و ساخت نرم افزار

مزایا:

• یک پایه محکم برای پروژه نرم افزاری فراهم می‌کند.

• به افزایش عملکرد کمک می‌کند.

• هزینه ارتقا و توسعه را کاهش می‌دهد.

معایب:

• گاهی اوقات دریافت ابزارهای خوب و استاندارد برای معماری مشکل ساز می‌شود.

• پیش بینی اولیه موفقیت پروژه بر اساس معماری همیشه امکان پذیر نیست.

• از  قسمت بالا مشخص است که ساخت نرم افزار چقدر برای توسعه یک برنامه نرم افزاری اهمیت دارد. بنابراین یک معماری خوب نیز وظیفه ارائه یک محصول نرم افزاری با کیفیت را بر عهده دارد.

اهمیت الگوی معماری و طراحی نرم افزار

الگوها در معماری اهمیت قابل توجهی دارند زیرا می‌توانند مشکلات را در حوزه‌های مختلف حل کنند و درخواست‌های پیچیده کاربر را به راحتی به قسمت‌های کوچک‌تر تقسیم می‌کند. در اینجا چند دلیل دیگر وجود دارد که چرا الگوهای معماری نرم افزار برای برنامه‌های نرم افزاری حیاتی هستند؟ 

تعریف ویژگی‌های اساسی یک برنامه

دانستن ویژگی‌ها، نقاط قوت و ضعف هر یک از این معماری‌ها برای یک انتخاب مناسب و همچنین رسیدن به اهداف کسب‌ و کار شما مهم است. بدیهی است که الگوهای معماری یک عامل تعیین کننده در تعریف ویژگی‌ها و رفتارهای اساسی یک برنامه می‌باشند. به عنوان مثال: برخی از الگوهای معماری را می‌توان به طور طبیعی برای کارهای مقیاس پذیر مورد استفاده قرار داد.

حفظ کیفیت و کارایی: 

این احتمال وجود دارد که هر اپلیکیشنی که می‌سازید با مشکلات کیفی مواجه شود. با توجه به ویژگی‌های کیفیت توسعه نرم‌افزار شما، انتخاب یک الگوی معماری می‌تواند به حداقل رساندن مشکلات کیفیت و در عین حال حفظ کارایی کمک کند.

ارائه چابکی:

طبیعی است که برنامه‌های نرم افزاری در طول توسعه نرم افزار و حتی پس از تولید، دستخوش تغییرات متعددی شوند. بنابراین، برنامه ریزی برای ساختار کلی نرم افزار، کیفیت و کارایی بدون دردسر برنامه در آینده را فراهم می‌کند.

حل مسئله:

برنامه ریزی معماری نرم افزار چشم اندازی از نحوه عملکرد برنامه و اجرای آن را ارائه می‌دهد. در کنار معماری، توسعه ‌دهندگان می‌توانند بهترین شیوه‌ها را برای حل فرآیندهای پیچیده و خطاهای احتمالی در آینده پیاده سازی کنند.

افزایش بهره وری:

صرف نظر از مهارت‌ها و دانشی که فرد در مورد یک زبان برنامه نویسی یا برنامه دارد، باید اصول و استاندارد خاصی وجود داشته باشد. با وجود یک الگوی مناسب، شرکت‌ها می‌توانند سرعت وضعیت پروژه را تعیین نمایند. علاوه بر این، نرخ بهره وری با الگوی معماری بهبود میابد.

نتیجه گیری

معماری نرم افزار طراحی مربوط به ساختار و رفتار کلی سیستم را نشان می‌دهد. طراحی نرم افزار به افراد کمک می‌کند تا متوجه شوند که چگونه سیستم به کیفیت‌های اساسی مانند: قابلیت تغییر، در دسترس بودن و امنیت دست می‌یابد. یک معماری نرم‌افزار موثر، که توسط شیوه‌های معماری چابک (Agile architecture) پشتیبانی می‌شود، توسعه و تکامل مستمر سیستم را امکان ‌پذیر می‌سازد. چنین اقداماتی شامل مستند سازی عناصر معماری و روابط متقابل برای دستیابی به کیفیت‌های کلیدی است. هنگامی که تمام این شیوه‌ها به درستی انجام شوند، محصول باکیفیت، صرفه جویی در زمان و تکامل سیستم مقرون به صرفه را ممکن می‌سازند.

خرید VPS: آیا سرور مجازی برای کسب و کارها مناسب است؟

VPS یا سرور اختصاصی مجازی، شکلی از میزبانی ابری است که در آن یک سرور به چند سرور مجازی تقسیم می‌شود. اگر تا به حال با سرورها و پلتفرم‌های آنلاین سروکار داشته‌اید، حتما نام VPS به گوشتان خورده است. امروزه VPS به گزینه‌ای محبوب میان کاربران دنیای فناوری تبدیل شده است، چرا که هزینه‌ها را نسبت به خرید هاست اشتراکی کاهش داده و در عین حال امنیت و کارایی شگفت انگیزی را ارائه می‌دهد.

علاوه بر این، کاربر می‌تواند به راحتی نرم افزارهای خاصی را روی سرور مجازی نصب کند. با این حال، هنوز بسیاری از مردم از VPS و قابلیت‌های فوق العاده آن بی اطلاع هستند. بنابراین در این مقاله تمام ویژگی‌های VPS و دلایل محبوبیت آن را بررسی می‌کنیم.

VPS  چیست؟

هرVPS  (Virtual Private Server) بر روی یک سرور فیزیکی نصب شده که توسط ابر یا ارائه دهنده ‌هاست اداره می‌شود و چندین سرور مجازی را اجرا می‌کند. VPS  تمام مزایای سرورهای فیزیکی را باهم ترکیب می‌کند و امنیت و عملکرد بهتری را نسبت به سرور اشتراکی ارائه می‌دهد. در عین حال هزینه کمتری نسبت به سرور اختصاصی و اشتراکی دارد. کاربران سرور مجازی به روت دسترسی دارند و می‌توانند تنظیمات آن را انجام دهند. هر کاربر IP مستقل دارد و می‌تواند به راحتی برنامه‌های خاص را نصب کند. این سرویس انعطاف پذیری قابل قبولی برای ارتقاء و بروزرسانی ارائه می‌دهد.

برای شرکت‌ها یا افرادی که حجم وب‌سایت‌ها یا برنامه‌هایشان از ظرفیت سرور اشتراکی بیشتر شده است، سرور مجازی تجربه‌ای مشابه را بدون پرداخت هزینه‌های هنگفت و تعمیر و نگهداری ارائه می‌دهد. با خرید VPS امنیت بالاتری دریافت خواهید کرد. به علاوه، هر زمان که به آن نیاز داشتید مقدار از پیش تعریف شده‌ای از منابع را در اختیار دارید و لازم نیست رم، CPU، فضای دیسک یا پهنای باند را با کاربران دیگر به اشتراک بگذارید.

VPS چگونه کار می‌کند؟

فناوری VPS چیزی شبیه به VMware و Virtual Box است. این روش به چندین سرور مجازی مستقل اجازه می‌دهد تا روی یک سرور اختصاصی با سیستم عامل‌های مختلف اجرا شوند. اگر Virtual Box را روی رایانه خود نصب کرده باشید، حتما دیده‌اید که می‌توانید همزمان از Ubuntu، CentOs، Lubuntu یا Kubuntu استفاده کنید.

مجازی سازی سرور نیز به همین صورت عمل می‌کند. چندین سرور مجازی بر روی یک سرور فیزیکی قرار می‌گیرند و هر کاربر می‌تواند سرور جداگانه و مستقل خود را داشته باشد؛ درست مانند افرادیکه در واحدهای مختلف یک متمع مسکونی زندگی می‌کنند. هر کاربر حتی می‌تواند یک VPS را برای خود راه اندازی کند و هیچ خطری سایر کاربران را تهدید نمی‌کند.

مزایای کلیدی خرید VPS

استقلال و امنیت

یکی از مزیت‌های اصلی خرید VPS این است که معمولا برای ایجاد تغییرات در سیستم عامل و نصب و اجرای هر گونه برنامه به کاربر یک دسترسی نامحدود داده می‌شود. سفارشی سازی نه تنها VPS را مستقل می‌کند، بلکه جدایی کامل بین مکان‌ها را نیز تضمین می‌کند. به عنوان مثال، عملکرد ضعیف یک VPS روی دیگری تاثیری نخواهد داشت. این استقلال احتمال ریسک را کم می‌کند و بسیار سودمند است. وقتی یک عنصر از کار بیفتد، بقیه عناصر بدون تاثیرپذیری به کار خود ادامه می‌دهند. این ویژگی VPS را به گزینه‌ای مناسب برای توسعه امکانات جدید تبدیل می‌کند.

سفارشی سازی و مقرون به صرفه

ظهور VPS همچنین به محبوبیت رو به رشد میکروسرویس‌ها کمک کرده است. اگر به سرورهای اختصاصی نگاه کنید، رویکرد «یک سرور: یک وظیفه» در آن معنا ندارد و در نتیجه بیشتر ظرفیت و منابع سرور بلااستفاده می‌ماند. در اینجا خرید VPS بسیار مقرون به صرفه‌تر است، زیرا می‌توانید یک سرور کوچک با منابع مورد نیاز فقط برای آن یک وظیفه یا کار خاص ایجاد کنید.

قابلیت حمل و مقیاس پذیری

از دیدگاه یک ارائه دهنده ‌هاست، هر VPS یک فایل داده بزرگ است که به لطف هایپروایزرها روی سیستم میزبان اجرا می‌شود. این فایل داده بزرگ را می‌توان برای بهره وری بهینه به سرورهای دیگر انتقال داد. این امر امکان انتقال VPS از یک میزبان فیزیکی به میزبان دیگر را بدون توقف دستگاه فراهم می‌کند. از آنجایی که سیستم عامل VPS مجازی است، ارتقا آن بسیار آسان خواهد بود. به عبارت دیگر، اگر ظرفیت سخت افزاری شما تمام شود، می‌توانید به ظرفیت موجود اضافه نمایید. 

نحوه انتخاب VPS براساس نیاز خود

حالا که می‌دانید VPS چگونه کار می‌کند، احتمالا این سوال برایتان پیش می‌آید که کدام VPS را برای انجام کارهای خود باید انتخاب کنید. این تصمیم واقعا به نیازها و موارد استفاده شما بستگی دارد. مهم‌تر از همه، اگر برای خرید VPS اقدام کنید می‌بینید که کدام سرور با نیازهای شما مطابقت دارد. به عنوان مثال، بسیاری از مشتریان احساس می‌کنند که بهترین VPS را براساس قیمت و عملکرد دارند. اگر کنجکاوید تا موارد استفاده از سرور مجازی را بدانید، مشتریان معمولا VPS را برای موارد زیر خریداری می‌کنند:

• برنامه‌های Back-end Software-as-a-a-Solution (SaaS)

• Bitwarden و سایر برنامه‌ها و سرویس‌های میزبان مانند Nextcloud.

• زیرساخت‌ میکروسرویس‌ها

• میزبانی سرور ایمیل

• میزبانی وبسایت

• میزبانی سرور بازی 

• پایگاه‌های داده

• جعبه‌های تورنت

• استخراج کریپتو

خرید VPS به چه صورت است؟

اگر به دنبال خرید یک سرور اختصاصی مجازی هستید، باید چند نکته را در نظر داشته باشید. ابتدا باید تصمیم بگیرید که به دنبال چه نوع سروری هستید. آیا برای یک کسب و کار کوچک به یک سرور نیاز دارید یا به دنبال بستری برای میزبانی چندین وب‌سایت هستید؟

پاسخ مشخصی برای این سوال وجود ندارد؛ چرا که جواب آن به عوامل مختلفی از جمله بودجه و نیازهای فردی بستگی دارد. با این حال، به طور کلی وقتی امکان خرید یک سرور خصوصی مجازی (VPS) وجود دارد که فرد سرمایه لازم را داشته باشد و الزامات خاص خرید VPS را درک کند. هنگام خرید VPS، فرد ابتدا باید نوع سرور مجازی خود را مشخص کند.

تفاوت VPS و هاست اشتراکی چیست؟

هاست اشتراکی یک سرویس‌ میزبانی پرکاربرد است که در آن منابع به صورت مشترک در اختیار کاربران قرار می‌گیرد. اصلی‌ترین تفاوت هاست اشتراکی با سرور مجازی این است که در هاست اشتراکی منابع جداگانه و اختصاصی برای هر فرد وجود ندارد. اگر سرور مجازی را مانند یک ساختمان مسکونی در نظر بگیریم، هر واحد فضای اختصاصی خود را دارد و مدیریت آن برعهده خود شخص است. از طرفی دیگر هاست اشتراکی را می‌توان به پارک تشبیه کرد که افراد بسیاری در آن حضور دارند از منابعش استفاده می‌کنند. در این حالت بر خلاف VPS، فعالیت یک کاربر روی دیگری تاثیر می‌گذارد.

چه زمانی باید از VPS استفاده کنید؟

بهترین راه برای ارزیابی اینکه آیا نیاز به خرید VPS دارید یا خیر این است که وبسایت خود را بررسی کنید. در ادامه هشت نشانه وجود دارد که به شما می‌گوید زمان خرید VPS فرا رسیده است.

1. نگران امنیت هستید

اگر به ویژگی‌های امنیتی پیشرفته، قابلیت‌های مانیتورینگ حرفه‌ای، پشتیبانی بیشتر و بهبود وب‌سایت خود فکر می‌کنید، حتما خرید VPS را در نظر بگیرید. با خرید VPS، منابع اختصاصی را دریافت کرده و می‌توانید روی ویژگی‌های امنیتی درجه یک حساب کنید.

2. حجم زیاد ترافیک 

اگر به تازگی وب‌سایت خود را راه اندازی کرده‌اید و ترافیک زیادی در آن وجود ندارد، هاست اشتراکی راهکار ایده آلی برای شماست. با این حال، اگر مخاطبان وب‌سایت شما به طور مداوم در حال رشد هستند، بهتر است هاست را ارتقا دهید. شما نمی‌خواهید وب‌سایت کندی داشته باشید یا حتی بدتر از آن، سرور نتواند ترافیک را مدیریت کند. اگر می‌خواهید تعداد بازدیدکنندگان وبسایت افزایش یابد، به خودتان لطف کنید و به VPS مهاجرت کنید.

3. وب‌سایت به کندی در حال اجراست

هاست اشتراکی برای وب‌سایت‌هایی که از مقدار زیادی رم استفاده می‌کنند مناسب نیست. همانطور که وب‌سایت رشد می‌کند و محتوای بیشتری به آن اضافه می‌شود، باVPS  زمان بارگذاری وب‌‎سایت بسیار کاهش میابد. این اتفاق نشان دهنده این است که شما در حال به حداکثر رساندن محدودیت‌های خود هستید.

4. فروشگاه آنلاین

لحظه‌ای که برای راه اندازی یک فروشگاه آنلاین برنامه ریزی می‌کنید، لحظه‌ای است که باید سرور میزبان خود را ارتقا دهید. چرا؟ زیرا با خرید VPS، شما یک سرور مجازی امن و اختصاصی برای خود دارید. در VPS استانداردهای امنیتی کارت‌های اعتباری برای محافظت در برابر سرقت اطلاعات رعایت شده است.

اگر کارت‌های اعتباری را در وب‌سایت خود از طریق درگاه پرداخت می‌پذیرید، باید هر کاری که می‌توانید برای اطمینان از امنیت اطلاعات مشتریان خود انجام دهید. از آنجایی که VPS از سرور میزبان مشترک امن‌تر است، برای وب سایت‌های تجارت الکترونیک گزینه بهتری محسوب می‌شود.

5. نیاز به نصب نرم افزار سفارشی

هاست اشتراکی برای صاحبان وب سایت‌هایی که سایت خود را با وردپرس یا سایر سیستم‌های مدیریت محتوا می‌سازند یک گزینه عالی است. با این حال، اگر به نقطه‌ای رسیدید که نیاز به نصب نرم‌افزار سفارشی یا هر برنامه‌نویسی پیشرفته دیگری داشتید، در این صورت سرور مجازی کنترل بیشتری در اختیار شما قرار می‌دهد. به عنوان مثال، برنامه‌های مالیاتی و حسابداری به در دسترس بودن شبانه روزی سرور و اینترنت پرسرعت نیاز دارند. برای اجرای موفقیت آمیز این برنامه‌ها، به یک VPS مناسب نیاز دارید. ممکن است هنگام کار بر روی یک سرور اشتراکی متوجه شوید برخی از اقدامات پیشرفته ممنوع هستند یا اینکه برنامه‌ها پشتیبانی لازم برای عملکرد صحیح را ندارند. به جای مقابله با این مشکل احتمالی، سرور خود را به VPS ارتقا دهید و بلافاصله کنترل بیشتری بر اقدامات به دست آورید.

نتیجه گیری

فرایند خرید VPS می‌تواند بسیار حساس باشد، زیرا عوامل مختلفی وجود دارد که باید در نظر گرفته شوند. سرور خصوصی مجازی (VPS) بخشی از یک سرور اختصاصی است که با مجازی سازی به چندین بخش تقسیم شده و برای اهداف مختلف مورد استفاده قرار می‌گیرد. هر VPS براساس تنظیمات اعمال شده، سهم خاصی از منابع سرور را در اختیار دارد. 

با توجه به اینکه منابع یک سرور به چند بخش تقسیم می‌شود، هزینه خرید سرور مجازی اغلب کمتر از یک سرور اختصاصی خواهد بود. با توجه به نیازهایی که دارید، سرور مجازی می‌تواند یک انتخاب عالی برای شما باشد.

مفهوم کرنل لینوکس به زبان ساده

کرنل لینوکسی دستیار شخصی برای یک مدیر قدرتمند (سخت افزار) است. دستیار وظیفه دارد که پیام‌ها و درخواست‌ها (فرایندها) را از کاربران به اجرا کننده منتقل کند، و به یاد داشته باشد که چه چیزی در کجا ذخیره شده است (حافظه)؛ و همچنین تعیین کند چه کسی در چه زمانی و چگونه می‌تواند به مدیر اجرایی دسترسی داشته باشد. هسته لینوکس یک هسته سیستم عامل رایگان، منبع باز ، یکپارچه، ماژولار و شبیه به یونیکس می‌باشد. کرنل هسته جز اصلی سیستم عامل لینوکس (OS) است و رابط اصلی بین سخت افزار کامپیوتر و فرآیندهای آن محسوب می‌شود.

لینوکس بر روی طیف گسترده‌ای از سیستم‌های محاسباتی اجرا می‌شود. این دستگاه‌ها عبارتند از: تلفن همراه (استفاده از کرنل لینوکس در سیستم عامل اندروید)، رایانه‌های شخصی، سرورها، رایانه‌های بزرگ و ابر رایانه‌ها. کرنل لینوکس را می‌توان برای معماری‌های خاص و برای استفاده در چندین سناریو و با استفاده از دستورات ساده تنظیم کرد (یعنی بدون نیاز به ویرایش دستی کد منبع). کاربران ممتاز همچنین می‌توانند پارامترهای هسته را در زمان اجرا تنظیم کنند. بیشتر کدهای هسته لینوکس با استفاده از پسوندهایGNU GCC به زبان برنامه نویسی C و با استفاده از دستورالعمل‌های خاص (ISA) در بخش‌های محدودی از هسته نوشته شده است. در این مقاله با مفهوم کرنل لینوکس آشنا می‌شوید.

کرنل لینوکس چیست؟

کرنل هسته اصلی یک سیستم عامل است و رابط اصلی سخت افزار و نرم افزار کامپیوتر است. لینوکس را می‌توان بر روی طیف گسترده‌ای از سخت افزارهای کامپیوتری، از تلفن‌های همراه، رایانه‌ها و کنسول‌های بازی گرفته تا رایانه‌های بزرگ و ابرکامپیوترها نصب کرد. لینوکس یک سیستم عامل سرور پیشرو است و قابلیت اجرای 10 ابرکامپیوتر سریع دنیا را دارد.

هسته لینوکس یک هسته سیستم عامل رایگان و منبع باز، یکپارچه، ماژولار، چند وظیفه‌ای و شبیه به یونیکس است. کرنل لینوکس در ابتدا در سال 1991 توسط لینوس توروالدز برای رایانه شخصی مبتنی بر i386 نوشته شد. پس از آن به عنوان هسته سیستم عامل گنو که به عنوان جایگزینی رایگان برای یونیکس نوشته شده بود، پذیرفته شد.

open source

هسته لینوکس توسط لینوس توروالدز ایجاد شده است و در حال حاضر یک پروژه منبع باز (open source) است که هزاران توسعه دهنده به صورت شبانه روزی روی آن کار می‌کنند.

یکپارچه (integrated)

هسته لینوکس یکپارچه است، به این معنی که هسته تمام عملیات سخت افزاری و درایور را انجام می‌دهد. اساسا کل سیستم عامل در فضای هسته کار می‌کند.

مدولار (modular)

هسته لینوکس از درج و حذف ماژول‌های هسته قابل بارگذاری در زمان اجرا پشتیبانی می‌کند. تنها با نگه داشتن ماژول‌های لازم در حافظه هسته، حجم آن کاهش و عملکرد کلی آن افزایش می‌یابد.

کرنل لینوکس چگونه کار می‌کند؟

هسته لینوکس در بخش‌های مختلف مانند: فضا، رایانه، ساعت‌های هوشمند، تلفن‌های همراه، روباتیک و سلامت کاربرد دارد. اول از همه هسته لینوکس بررسی می‌کند که چه سخت افزاری اجرا شود. علاوه بر این، کنترل نرم افزارهای سطح بالا به لطف رابط برنامه نویسی امکان پذیر می‌شود. در اینجا این امکان برای شما وجود دارد که اطلاعات مربوط به سخت افزارهای نصب شده در اسلات‌های مادربرد را مشاهده کرده و آن‌ها را به صورت دقیق در اختیار داشته باشید. 

همچنین، این رابط برنامه نویسی یک لایه انتزاعی را ایجاد می‌کند. به عنوان مثال: اگر می‌خواهید با دوستان خود مکالمه ویدیویی داشته باشید، به یک وبکم نیاز دارید. لایه انتزاعی این امکان را برای نرم افزار مورد استفاده شما فراهم می‌کند تا از این وب کم صرف نظر از ساخت و مدل آن استفاده کنید. اینجا نرم افزار فقط از رابطی که برای کرنل لینوکس وجود دارد، استفاده می‌کند. هسته لینوکس فراخوانی‌های تابع این رابط را به دستورات سخت افزاری واقعی که وب کم نیاز دارد، ترجمه می‌کند.

ویژگی‌های هسته لینوکس

هنگام بحث در مورد معماری یک سیستم بزرگ و پیچیده، می‌توانید سیستم را از منظرهای مختلفی مشاهده کنید. یکی از اهداف بررسی این معماری، ارائه راهکاری برای درک بهتر منبع است. هسته لینوکس تعدادی از ویژگی‌های مهم معماری را پیاده سازی می‌کند. لینوکس همچنین به صورت یکپارچه عمل می‌کند و تمام سرویس‌ها را در هسته جمع آوری می‌نماید. این با معماری میکروکرنل که در آن هسته خدمات اساسی مانند: ارتباطات، ورودی/خروجی و مدیریت حافظه را ارائه می‌کند، متفاوت است و سرویس‌های خاص‌تری به لایه میکروکرنل متصل می‌شوند.

با گذشت زمان، هسته لینوکس از نظر حافظه و CPU کارآمد شد و همچنین بسیار پایدار است. جالب‌ترین جنبه لینوکس، با توجه به اندازه و پیچیدگی آن، قابل حمل بودن آن است. لینوکس را می‌توان برای اجرا بر روی تعداد زیادی پردازنده و پلتفرم با محدودیت‌ها و نیازهای معماری مختلف کامپایل کرد.

هدف کرنل لینوکس چیست؟

به طور کلی هسته سیستم کرنل عامل سه کار اصلی را انجام می‌دهد:

• کرنل لینوکس رابط‌های مورد نیاز برای تعامل کاربران و برنامه‌ها را با رایانه فراهم می‌کند.

• برنامه‌ها را راه اندازی و مدیریت می‌کند.

• کرنل لینوکس دستگاه‌های سخت افزاری سیستم را مدیریت می‌کند.

اما اگر دقیق‌تر بخواهیم به این موضوع بپردازیم، انجام سه عملکرد هسته شامل طیف وسیعی از وظایف کامپیوتری است که در قسمت زیر آن‌ها را بازگو می‌کنیم:

• مدیریت اجزای سیستم عامل 

• زمان‌بندی و مدیریت عملیات هسته مرکزی 

• مدیریت خطاها در مدیریت حافظه

• سازماندهی و مدیریت موضوعات و فرآیندهای مختلف ایجاد شده توسط برنامه‌های در حال اجرا

• زمان ‌بندی برنامه‌هایی که می‌توانند به هسته دسترسی داشته باشند و از آن استفاده کنند، و نظارت بر استفاده از آن در زمان‌های مشخص ‌شده.

• مدیریت و بهینه سازی منابع سخت افزاری مانند: واحد پردازش مرکزی (CPU) و استفاده از حافظه پنهان، عملیات سیستم فایل و مکانیسم‌های انتقال شبکه.

• مدیریت و دسترسی به دستگاه‌های ورودی/خروجی مانند: صفحه کلید، ماوس، درایو دیسک، پورت‌های USB، آداپتورهای شبکه و نمایشگرها و مدیریت تماس‌های دستگاه و سیستم برنامه با استفاده از مکانیسم‌های مختلف مانند قطعات سخت افزاری یا درایورهای دستگاه.

هسته برای عملکرد خوب کامپیوتر بسیار حیاتی است و حفاظت حافظه سیستم را برعهده دارد. فضای هسته‌ای که در آن برنامه‌ها بارگذاری می‌شود، یک ناحیه امن در حافظه است. این فضای حافظه امن و مشخص تضمین می‌کند که سایر برنامه‌ها و داده‌ها آسیبی به هسته نمی‌زنند و باعث مشکلات عملکردی، ناپایداری یا سایر پیامدهای منفی نمی‌شوند. در عوض، برنامه‌ها در فضای حافظه کاربر اجرا می‌شوند.

انواع هسته کرنل لینوکس 

هسته‌ها به سه نوع تقسیم می‌شوند: یکپارچه، میکروکرنل و ترکیبی. تفاوت اصلی بین این هسته‌ها تعداد فضاهای ادرسی است که پشتیبانی می‌کنند.

• یک میکروکرنل فرآیندها و خدمات کاربر و خدمات کرنل را در فضاهای مختلف انجام می‌دهد.

• هسته یکپارچه خدمات را در همان فضای آدرس پیاده سازی می‌کند.

• هسته ترکیبی مانند: هسته‌های Microsoft Windows NT و Apple XNU، رفتارها و مزایای هسته‌های میکروکرنل و یکپارچه را ترکیب می‌کند.

برخی از تفاوت‌های خاص بین سه نوع هسته کرنل لینوکس شامل موارد زیر است:

ریز هسته‌ها

میکروکرنل‌ها تمام خدمات خود را در فضای هسته ارائه می‌دهند. میکروکرنل‌ها برای پروتکل ارتباطی خود از روش ارسال پیام استفاده می‌کنند که بسته‌های داده، سیگنال‌ها و عملکردها در این فرایند منتقل می‌شوند. میکروکرنل‌ها همچنین انعطاف پذیری بیشتری نسبت به هسته‌های یکپارچه دارند. برای افزودن یک سرویس جدید، مدیران آدرس کاربر را برای یک میکروکرنل تغییر می‌دهند.

میکروکرنل‌ها به دلیل ماهیت ایزوله خود از امنیت بیشتری نسبت به هسته‌های یکپارچه برخوردار هستند. اگر یک سرویس در فضای آدرس از کار بیفتد، میکروکرنل تحت تاثیر قرار نمی‌گیرد.

هسته‌های یکپارچه

هسته‌های یکپارچه بزرگ‌تر از میکروکرنل‌ها هستند، زیرا هم هسته و هم خدمات کاربر را در یک فضا قرار می‌دهند. هسته‌های یکپارچه از پروتکل ارتباطی سریع‌تری نسبت به میکروکرنل‌ها برای اجرای فرآیندهای بین سخت‌افزار و نرم‌افزار استفاده می‌کنند. آن‌ها نسبت به میکروکرنل‌ها انعطاف کمتری دارند و به فعالیت بیشتری نیاز دارند. مدیران برای پشتیبانی از یک سرویس جدید باید کل هسته را بازسازی کنند.

هسته‌های یکپارچه نسبت به میکروکرنل‌ها امنیت بیشتری برای سیستم‌ها ایجاد می‌کنند، زیرا اگر سرویسی از کار بیفتد، کل سیستم خاموش می‌شود. هسته‌های یکپارچه به اندازه میکروکرنل به کد منبع نیاز ندارند، به این معنی که کمتر در معرض خطر هستند و به مراقبت کمتری نیاز دارند. هسته لینوکس دائما در حال رشد است. این هسته در سال 2018 دارای 20 میلیون خط کد بود. این گروه‌های اصلی شامل رابط تماس سیستمی، مدیریت فرآیند، پشته شبکه Network stack، مدیریت حافظه، سیستم فایل مجازی و درایورهای دستگاه می‌باشند.

هسته‌های ترکیبی

اپل در سال 1996 هسته سیستم عامل XNU را به عنوان ترکیبی از هسته‌های توزیع نرم افزار Mach و Berkeley (BSD) توسعه داد و آن را با یک رابط برنامه نویسی برنامه Objective-C یا API پیوند داد. از آنجا که این سیستم عامل ترکیبی از هسته یکپارچه و میکرو هسته می‌باشد، ماژولار بودن آن افزایش یافته است و بخش‌هایی از سیستم‌ عامل از حافظه محافظت می‌کنند.

وظایف کرنل لینوکس به صورت کلی

هسته منابع سیستم از جمله فایل‌های سیستم، فرآیندها و دستگاه‌های فیزیکی را مدیریت می‌کند. همچنین، برنامه‌ها را با سیستم خدمات مانند: مدیریت ورودی/خروجی، حافظه مجازی و زمان بندی ارائه کرده و تعاملات تمامی فرآیندهای کاربر و منابع سیستم را هماهنگ می‌کند. هسته الویت‌ها، درخواست منابع سرویس‌ها و استثنائات سخت افزاری را ارائه می‌دهد. علاوه بر این، زمان بندی و سوئیچ صفحات توسط هسته انجام می‌شود.

نتیجه گیری

لینوکس به دلیل طراحی ماژولار، تنوع زیادی دارد. یک هسته در پایه یا هسته سیستم لینوکس قرار دارد. برنامه‌ها یا فرآیندها را برنامه‌ریزی می‌نماید، مدیریت دستگاه‌های جانبی اولیه و دسترسی به شبکه را برعهده دارد و بر خدمات سیستم فایل نظارت می‌کند. لینوکس مزایای زیادی نسبت به سایر سیستم عامل‌ها دارد و به همین دلیل است که امروزه تقریبا در همه زمینه‌ها از تلفن‌های هوشمند گرفته تا ابر رایانه‌ها، اتومبیل‌ها تا لوازم خانگی و بسیاری موارد دیگر از آن استفاده می‌شود.

هسته لینوکس مانند: پلی است که ارتباط محاسباتی بین برنامه‌ها و سخت افزار را امکان پذیر و منابع سیستم را مدیریت می‌کند. لینوس توروالدز هسته لینوکس را با C و اسمبلی توسعه داد و موفق شد یک هسته سبک وزن ایجاد کند.

خرید سرور دست دوم؛ بهترین انتخاب برای کسب و کار کوچک شما

اکنون که در حال خواندن این مقاله هستید، حتما کسب و کار شما آنقدر رشد کرده است که به خرید سرور نیاز دارید اما قیمت آن‌ها شما را نگران کرده است، اینطور نیست؟ اینجاست که مزایای سرور کارکرده نمایان می‌شود. برخی از مشاغل تمایلی به خرید سرور دست دوم یا استوک در زیرساخت شبکه خود ندارند و این طبیعی است، اما باید بدانید که سرور دست دوم مزایای قابل توجهی دارد. درست مانند هر چیز دیگری، امکان بازگرداندن و آپدیت سخت افزار استفاده شده بر اساس جدیدترین استانداردها وجود دارد. امنیت سرور کارکرده فوق العاده است و می‌تواند برای سال‌ها و حتی دهه‌ها کار کند. سرور دست دوم بهترین عملکرد را برای شرکت به ارمغان می‌آورد.

یکی از چالش‌های بسیاری که بیشتر شرکت‌ها با آن روبرو هستند این است که از کدام تکنولوژی برای فعالیت‌های روزمره خود استفاده کنند. کسب و کارها می‌دانند که برای رقابت در بازار مدرن به آخرین فناوری‌ها نیاز دارند. بنابراین دائما در جستجوی راه‌هایی هستند که نه تنها به بهترین‌ها برسند، بلکه آن را با یک هزینه خوب نیز به دست آورند.

این روزها تقریبا همه شرکت‌ها به سرور نیاز دارند. اما نکته مهم این است که سرورهای جدید معمولا گران‌تر هستند. همچنین خرید دستگاه بی کیفیت ریسک بزرگی برای سازمان‌ها محسوب می‌شود. اینجاست که سوال اصلی مطرح می‌شود: چگونه سرور مناسب کسب و کار خود را انتخاب کنیم؟ در ادامه این مقاله با ویژگی‌های سرور دست دوم آشنا می‌شوید و نکات خرید سرور دست دوم را می‌خوانید.

سرور دست دوم چیست؟

سرور کارکرده توسط کاربران دیگر استفاده شده و اکنون برای استفاده مجدد در دسترس است. برخی بر این باورند که تمام سرورهای دست دوم در گذشته آسیب دیده و سپس تعمیر شده است؛ اما معمولا اینطور نیست. اکثریت قریب به اتفاق سرورها فقط به کمی پیکربندی و تنظیمات خاصی نیاز داشتند تا نیازهای کاربران جدید را رفع کنند. البته نظرات متفاوتی در این رابطه وجود دارد. اما به طور کلی، واژه‌های سرور استوک و سرور دست دوم مفهوم یکسانی دارند و بسته به جایی که استفاده می‌شوند، معانی مختلفی دارند.

چرا خرید سرور دست دوم بهتر است؟

در بسیاری از موارد، سرور کارکرده بهتر از سرور نو عمل می‌کند. معمولا یک سرور نو که از یک شرکت معتبر خریداری شده است 1٪ نرخ خرابی دارد. سرور دست دوم در بیشتر موارد با نرخ خرابی بسیار کمتر از 1% در بازار موجود است. چرا اینطور می‌شود؟ دستگاه‌هایی که قبلا استفاده شده‌اند آسیب‌های اولیه را پشت سر گذاشته‌اند، به‌ویژه در طول ۹۰ روز اول که احتمال از کار افتادن قطعات آن‌ها بسیار زیاد است. این سرورها در سطح سازمانی بسیار قابل اعتمادند و در یک محیط امن نگهداری می‌شوند. علاوه بر این، در زمان فروش سرور دست دوم قطعات آن دوباره مونتاژ می‌شوند تا نیازهای کاربر جدید را برآورده کنند و قبل از مصرف دوباره تست می‌شوند.

چرا سرور استوک یک گزینه مناسب برای شرکت‌ها محسوب می‌شود؟

در سراسر کمپانی‌های معتبر تولید کننده سرور در جهان، تعداد زیادی سرور به عنوان سرور کارکرده یا استوک وجود دارد. Dell's PowerEdge، HP's Proliant، Cisco's UCS و Oracle's SPARC برخی از برندهای موجود در بازار جهانی هستند که هر کدام از آن‌ها قابلیت‌های منحصر به فردی ارائه می‌دهند. به عبارت دیگر، سرور کارکرده ایمن‌تر از آن چیزی است که فکر می‌کنید!

این سرورها با هزینه بسیار کم عرضه می‌شوند. در برخی موارد ممکن است این سخت افزارها تا چند سال عمر کنند، بنابراین می‌توانند در بیشتر برنامه‌ها عملکرد خوبی ارائه دهند. شما می‌توانید کارهای سازمانی روزمره خود را با سرور دست دوم انجام دهید و کارشناس قبل از نصب سرور را مطابق با خواسته‌های سازمان تنظیم می‌کند. به این معنی که ابتدا نیازهای شبکه و اینکه چه نرم افزاری باید همراه با سرور ارائه شود، مورد بررسی قرار می‌گیرد. در نهایت، شرکت‌ها با اتصال به شبکه می‌توانند از سرور به‌طور کامل استفاده کنند.

5 نکته برای خرید سرور دست دوم

سرور جدید گران است و اغلب خدماتی را بیشتر از نیاز واقعی شما ارائه می‌دهد. همیشه باید جایگزین ارزان‌تری برای تجهیزات گران قیمت وجود داشته باشد. خوشبختانه این گزینه جایگزین برای خرید سرور وجود دارد: سرور دست دوم! در اینجا پنج نکته در مورد خرید سرور دست دوم می‌خوانید.

عملکرد فوق العاده

یکی از قوی‌ترین نقاط فروش سرورهای استوک عملکرد آن‌هاست. اکثر سرورهای بازسازی شده تقریبا مانند یک سرور کاملا جدید عمل می‌کنند و تشخیص تفاوت میان آن‌ها دشوار است. در برخی موارد، آن‌ها حتی سریع‌تر و بهینه‌تر از سرورهای جدید عمل می‌کنند. بسیاری از شرکت‌های IT این را می‌دانند و به همین دلیل هم است که هر از چند گاهی به  سرور خود رک اضافه می‌کنند. برخی از شرکت‌ها نیز تا ده سال به استفاده مجدد از سرورهای خود ادامه می‌دهند. نکته اصلی این است که به طور کلی سرورهای دست دوم ارزش فوق العاده‌ای دارند.

خرید با ضمانت و گارانتی

همیشه مطمئن شوید که از یک سازنده یا فروشنده معتبر خریداری می‌کنید. هنگامی که یک سرور دست دوم را از یک شرکت معتبر می‌خرید، گارانتی‌هایی دریافت می‌کنید که مشابه آن را از جاهای دیگر به دست نمی آورید. خرید با ضمانت باعث آرامش شما می‌شود. هنگام خرید سرور دست دوم یکی از مهم‌ترین چیزهایی که نیاز دارید گارانتی است. ایده آل ترین حالت این است که گارانتی آن درست مانند خرید سرور نو باشد.

اگر سرور ارزان پیدا کردید، بخرید!

وقتی سرور دست دوم ارزان پیدا کردید، حتما آن را بخرید! سرورهای دست دوم در حال حاضر ارزان‌تر از سرورهای نو هستند. در برخی موارد، می‌توانید دو عدد سرور دست دوم را با قیمتی کمتر از یک سرور جدید دریافت کنید!

بدانید چه چیزی می‌خرید

به یاد داشته باشید، برخی سرورها فقط از دور خوب به نظر می‌رسند. بهتر است با آگاهی از آنچه نیاز دارید شروع به خرید نمایید. قبل از خرید باید بدانید که در حال حاضر تولید کنندگان چه سخت افزاری تولید می‌کنند و هزینه‌ فعلی سرورها چقدر است. هیچ چیز خطرناکی در مورد خرید سرور از یک فروشنده معتبر وجود ندارد. اگر بدانید چه چیزی می‌خرید، سرور ارزش سرمایه‌گذاری را دارد.

هزینه

شرکت‌ها ترجیح می‌دهند برای کاهش هزینه‌ها و جلوگیری از افزایش بودجه به سرور استوک یا دست دوم بسنده کنند؛ به خصوص اگر بتوانند آن را با قیمت بسیار کم‌تری نسبت به سرور جدید بخرند. حتی زمانی که سرورهای جدید ممکن است نسبت به سرورهای استوک مزیت نسبی داشته باشند، قیمت پایین به هنگام خرید سرور دست دوم آنقدر وسوسه کننده است که به سادگی برای خرید انتخاب می‌شود.

خرید سرور دست دوم تا 50 درصد در هزینه‌ای که برای خرید یک سرور جدید خرج می‌شود، صرفه جویی می‌کند. همانطور که قبلا اشاره کردیم، یک سرور استفاده شده تقریبا به اندازه سرور جدید کارآمد است. بنابراین در نهایت، یک انتخاب برد برد برای شماست، زیرا می‌توانید پول کافی برای سایر نیازهای واحد فناوری اطلاعات خود کنار بگذارید.

کمک به کاهش ضایعات

زباله‌های الکترونیکی یک مشکل بزرگ در جهان امروز ماست. جدای از ضایعات فیزیکی آشکاری که  ایجاد می‌کنند، خطرات بهداشتی آن‌ها نیز افراد بسیاری را تهدید می‌کند. به همین دلیل، قوانین متعددی توسط نهادهای نظارتی وضع شده است تا دفع بی رویه زباله‌های الکترونیکی را به حداقل برساند.

این قوانین دارای دستورالعمل‌های خوبی هستند و نشان می‌دهند که چگونه وسایل الکترونیکی استفاده شده می‌توانند بازیافت شوند. بسیاری از شرکت‌های محبوب بازسازی الکترونیکی با پیکربندی مجدد سرورها و آماده کردن آن‌ها برای استفاده مجدد، به این دستورالعمل‌ها پایبند هستند. بنابراین هنگام خرید سرورهای دست دوم، نه تنها در هزینه صرفه جویی نمی‌کنید، بلکه به کاهش زباله‌های زیست محیطی نیز کمک خواهید کرد.

مراقبت

زمانی که صحبت از نگهداری سرورها می‌شود، سن یک مزیت بزرگ است. گاهی اوقات، دسترسی به قطعات سرور دست دوم بسیار آسان‌تر از یک سرور جدید می‌باشد. هنگامی که یک مدل سرور خاص با افزایش قدمت بالاترین کارایی را ارائه دهد، قطعات آن بیشتر در دسترس قرار می‌گیرند. به همین دلیل، اگر سروری جایگاه محبوب و قابل اعتمادی داشته باشد، قطعات آن مدل خاص همیشه در دسترس خواهد بود. به این ترتیب، سرورهای استوک را می‌توان به راحتی نگهداری کرد.

نتیجه گیری

با خرید سرور دست دوم بهترین عملکرد را برای سازمان‌ها خود به ارمغان بیاورید. هیچ سرور جدیدی به ازای هر دلار پولی که برای آن پرداخت می‌کنید، چنین کارایی را به شما ارائه نمی‌دهد. در دنیای فعلی فناوری اطلاعات و ارتباطات، جایی که مدیریت بودجه بسیار دشوار است، یک سرور قابل اعتماد می‌تواند در سرنوشت شرکت بسیار تاثیرگذار باشد. هنگام انتخاب سرور دست دوم و راه اندازی آن از مشاوره‌های کارشناسان رها استفاده کنید تا بهترین انتخاب را داشته باشید.

نمایشگاه الکامپ بار دیگر به تعویق افتاد!

با تصمیم شورای مرکزی سازمان نصر قرار بود بیست و ششمین نمایشگاه بین المللی الکامپ در بازه زمانی 19 تا 22 آبان 1401 برگزار شود. اما بسیاری از کارشناسان معتقدند با وجود شرایط پیش آمده در کشور درمورد محدودیت حداکثری اینترنت و همچنین برخوردهای انجام شده با بعضی از فعالان حوضه فناوری برگزاری این نمایشگاه اشتباه است. پیش از این بسیاری از شرکت‌ها انصراف دسته جمعی خود را برای لغو الکامپ اعلام کرده‌ بودند؛ چرا که قطعی اینترنت خسارت‌های زیادی را به کسب و کارها وارد کرده است. 

تعویق برگزاری نمایشگاه الکامپ

اگر اخبار فناوری را دنبال کرده باشید، حتما اخبار مربوط به برگزاری الکامپ 1401 را شنیده اید. نمایشگاه الکترونیک کامپیوتر و تجارت الکترونیک ایران که الکامپ نام دارد هر سال در فصل تابستان با حضور شرکت‌های معتبر حوزه فناوری اطلاعات و ارتباطات برگزار میشد. 

نمایشگاه الکامپ چندین بار  به دلایل مختلف مانند کرونا و عزاداری ماه محرم به تعویق افتاد. اما این بار به دلیل فلیترینگ شبکه‌های اجتماعی و محدودیت اینترنت و همچنین از بین رفتن بسیاری از کسب و کارهای اینترنتی،  شرکت‌ها راغب به برگزاری نمایشگاه الکامپ نیستند و طبق گزارشات انجام شده، به احتمال زیاد این رویداد بزرگ بین المللی امسال لغو خواهد شد.  

مصوبه سازمان نصر  

این مصوبه تیر ماه سازمان نصر کشور، با پیگیری و برنامه‌ ریزی نصر استان تهران برای برگزاری هر چه باشکوه‌تر الکامپ، منجر به استقبال چشم گیر اعضا سازمان در تهران و دیگر استان‌های کشور شد و تعداد قابل توجهی از آن‌ها آمادگی خود برای حضور در بزرگ‌ترین جشنواره فناوری اطلاعات و ارتباطات کشور را اعلام، و ثبت‌ نام خود را نهایی کردند. با این وجود، به دلیل انصراف تعدادی از شرکت‌ها طی هفته‌های اخیر و طبق اعلام پیمانکار برگزار کننده نمایشگاه، با شرایط موجود امکان برگزاری الکامپ وجود ندارد.

علت برگزاری نمایشگاه الکامپ

نمایشگاه بین المللی الکامپ بهترین مکان برای معرفی محصولات جدید حوزه الکترونیک، کامپیوتر و تجارت الکترونیک در ایران است که فرصت خوبی را برای ملاقات و تعامل میان عرضه کنندگان و بازدید کنندگان صنایع مختلف در ایران و جهان فراهم می‌کند.

مهم ترین دلیل برگزاری نمایشگاه الکامپ توسعه صنعت دیجیتال و تجارت الکترونیک است. این صنعت نقش ویژه ای در حوزه فناوری کشور دارد. نمایشگاه الکامپ می‌تواند برای فریلنسرها (افرادی که به صورت شخصی و دور کاری پروژه‌های کارفرمایان را انجام می‌دهند) یک بنگاه کاریابی محسوب می‌شود. آن‌ها در این نمایشگاه با کارفرمایان وارد مذاکره شده و برای خود ایجاد اشتغال می‌کنند.

همچنین نمایشگاه بین المللی الکامپ اهدافی از قبیل ارتباط با بخش‌های مختلف برای همکاری با یکدیگر و رفع نیازهای جامعه را بر عهده دارد. البته هدف اصلی آن عرضه رقابت پذیری ایران در بازار جهانی و توسعه پتانسیل‌های بین المللی بازرگانی ایران می‌باشد که این هدف تنها با رقابت بین المللی و استفاده از تکنولوژی‌های نوین امکان پذیر است.

اما با وجود قطعی اینترنت و فلیترینگ پلتفرم‌های اجتماعی دیگر امکان برقراری ارتباط با مشتریان خارجی وجود ندارد و کسب و کارهای بسیاری از بین رفته‌اند. در واقع، قطعی اینترنت مرگ ارتباطات میان کسب و کارها بود و همین دلیل برای لغو و تعویق نمایشگاه الکامپ کافی است.

نمایشگاه الکامپ؛ از گذشته تا کنون

نمایشگاه الکامپ بیش از ربع قرن تجربه دارد. تاریخچه الکامپ با فراز و نشیب‌های جالبی همراه بوده و باید گفت که نخستین تجربه برگزاری این نمایشگاه در کشور به سال 1369 برمی‌گردد که با نام نمایشگاه بین‌ المللی کامپیوتر، برق، الکترونیک و ارتباطات و در یک چادر بادی برگزار شد. بعد از گذشت نزدیک به یک دهه، برق از الکامپ جدا و به صورت نمایشگاهی مستقل برگزار شد. مخابرات نیز در همان سال‌ با نام تلکام نمایشگاه مخصوص به خود را برگزار کرد و از این نمایشگاه بین‌ المللی، تنها نام‌های کامپیوتر و الکترونیک باقی ماندند.

بنابراین با حذف دو صنعت برق و مخابرات نمایشگاه با برگزاری صنعت کامپیوتر و تجارت الکترونیک و نام اختصاصی الکامپ فعالیت خود را ادامه داد. تا سال 1379 مسئولیت برگزاری نمایشگاه با شرکت سهامی نمایشگاه‌های بین المللی تهران بود و بعد از آن با مشارکت بخش خصوصی به فعالیت خود ادامه داد. در این میان برگزاری نمایشگاه چند سالی هم به طور کامل به بخش خصوصی واگذار شد. اما امروزه مسئولیت برپایی این نمایشگاه که قبل از کرونا شکل روتین یک ساله هم به خود گرفت، بر عهده سازمان نظام صنفی رایانه‌ای کشور است.  

نکته لازم به ذکر این است که تصمیم گیری درباره تاریخ جدید نمایشگاه الکامپ به نظرات اعضای سازمان نظام صنفی رایانه ای کشور و بررسی زمان مناسب بستگی دارد. زمان برگزاری نمایشگاه الکامپ بعد از نظر سنجی و تصمیم گیری نهایی اطلاع رسانی خواهد شد.

پردازش موازی روشی برای تکمیل کارها به صورت همزمان

پردازش موازی یک تکنیک محاسباتی است که به عنوان محاسبات موازی هم شناخته می‌شود. با این پردازش میتوان مسائل بزرگ را به مسائل کوچک تر تقسیم کرد سپس همزمان آن ها را حل نمود. محاسبات موازی نوعی رایانش است که در آن اکثر محاسبات یا فرایندها به طور همزمان انجام می شود. این مقاله کاربرد پردازش موازی و نمونه‌هایی از عملکرد آن در دنیای واقعی را توضیح می‌دهد. این پردازش دو یا چند وظیفه را به طور همزمان بر روی چندین پردازنده اجرا می‌کند تا زمان پردازش های عظیم داده کاهش یابد.

پردازش موازی چیست؟

این پردازش روشی برای اجرای همزمان وظایف بر روی چندین ریز پردازنده به منظور افزایش سرعت علمکرد است. پردازش موازی ممکن است با یک کامپیوتر که دارای دو یا چند پردازنده CPU است، یا با چندین پردازنده کامپیوتری متصل از طریق یک شبکه کامپیوتری انجام شود. عمده کاربرد پردازش موازی این است که به افراد و همچنین مدیران شبکه و مراکز داده اجازه می‌دهد تا از رایانه‌های رومیزی و لپ‌تاپ معمولی برای حل مشکلات پیچیده‌ای که زمانی به کمک یک ابر رایانه قدرتمند نیاز داشتند، استفاده کنند.

تا اواسط دهه 1990، رایانه‌ها فقط می‌توانستند داده‌ها را به صورت سریال پردازش کنند. اما امروزه اکثر سیستم عامل‌ها نحوه کار چندین پردازنده را با هم مدیریت می‌کنند. اهمیت محاسبات موازی همراه با افزایش نیاز به نتایج فوری توسط نقاط پایانی اینترنت اشیا در حال رشد است. دسترسی آسان امروزی به پردازنده‌ها و واحدهای پردازشگر گرافیکی (GPU) از طریق سرویس‌های ابری، کاربرد پردازش های موازی را به یک ملاحظات مهم برای هر عرصه میکروسرویس تبدیل می‌کند.

پردازش موازی چگونه کار می‌کند؟

به طور کلی، این پردازش به تقسیم یک کار بین حداقل دو ریز پردازنده اشاره دارد. این ایده بسیار ساده است: یک دانشمند کامپیوتر از نرم افزار تخصصی ایجاد شده برای این کار استفاده می‌کند تا یک مشکل پیچیده را با اجزای آن تجزیه کند. سپس برای هر قسمت یک پردازنده خاص تعیین می‌کنند. برای تکمیل تمام مشکلات محاسباتی، هر پردازنده بخش خود را تکمیل می‌کند. نرم افزار دوباره داده‌ها را جمع می‌کند تا چالش اولیه پیچیده را حل کند. در پردازش‌موازی، یک کار پیچیده به چندین کار کوچک‌تر تقسیم می‌شود. پس از تقسیم کار، هر پردازنده به استثنای ارتباط مداوم، از طریق نرم افزار به منظور به روز ماندن، پردازنده‌ها به طور مستقل از یکدیگر در قسمت خود شروع به کار می‌کند.

معماری‌های پردازش موازی 

• چند هسته‌ای: مدار مجتمع (IC) دستگاه دارای دو یا چند هسته پردازش جداگانه است. که هر کدام می‌توانند دستور العمل‌های برنامه را به صورت موازی اجرا کنند. معماری‌های چند هسته‌ای می‌توانند همگن و دارای هسته‌های یکسان، یا ناهمگن و دارای هسته‌هایی باشند که یکسان نیستند.

• متقارن: دو یا چند پردازنده مستقل و همگن توسط یک نمونه سیستم عامل کنترل می‌شوند که با همه پردازنده‌ها به طور یکسان رفتار می‌کند.

• توزیع شده: پردازنده‌ها بر روی دستگاه‌های مختلف شبکه قرار دارند که از طریق HTTP یا صف‌های پیام، اقدامات لازم را با هم هماهنگ می‌کنند. 

• انبوه محاسبات موازی: تعداد زیادی از پردازنده‌های کامیپوتری به طور همزمان مجموعه‌ای از محاسبات را به صورت موازی اجرا می‌کنند.

• Loosely Coupled Multiprocessing: پردازنده‌های جداگانه با حافظه خود پیکربندی شده‌اند و می‌توانند برخی از دستور العمل‌های کاربر و سیستم عامل را به صورت مستقل از یکدیگر جدا کنند.

انواع پردازش موازی 

در حال حاضر سه نوع پردازش موازی وجود دارد که بر اساس منبع داده‌ها و نوع پردازش آن دسته بندی می‌شوند.

پردازش داده‌های چندگانه (MIMD):

هر مجموعه از پردازنده‌ها داده‌هایی را که از منابع مختلف به دست می‌آیند، با پیروی از دستور العمل‌ها و الگوریتم‌های منبع داده اجرا می‌کنند. یک کامپیوتر MIMD قادر است چندین کار را به طور همزمان اجرا کند. رایانه‌های MIMD نسبت به رایانه‌های SIMD سازگارتر هستند، توسعه الگوریتم‌های پیچیده‌ای که این ماشین‌ها را نیرو می‌دهند چالش ‌برانگیزتر است.

دستور العمل‌های چندگانه، داده‌های چندگانه یا MIMD، رایانه‌ها با وجود پردازنده‌های متعدد مشخص می‌شوند که هر یک به طور مستقل می‌توانند جریان دستور العمل خود را بپذیرند. این نوع کامپیوترها دارای پردازنده‌های زیادی هستند.

پردازش داده‌های تک دستورالعمل چندگانه (MISD):

چندین پردازنده مجموعه داده‌های یکسانی را دریافت می‌کنند اما به آن‌ها دستور داده می‌شود که آن‌ها را متفاوت پردازش کنند تا نتایج متنوع‌تری تولید کنند. در این نوع از پردازش موازی از چندین الگوریتم استفاده می‌شود که همه پردازنده‌ها داده‌های ورودی یکسانی را به اشتراک می‌گذارند. رایانه‌های MISD می‌توانند به طور همزمان چندین عملیات را روی یک دسته از داده‌ها انجام دهند. همانطور که انتظار می‌رود، تعداد عملیات تحت تاثیر تعداد پردازنده‌های موجود است. ساختار MISD از واحدهای پردازش بسیاری تشکیل شده است که هر یک تحت دستور العمل‌های خود و بر روی یک جریان داده قابل مقایسه عمل می‌کنند.

پردازش داده‌های چندگانه تک دستورالعمل (SIMD):

چندین پردازنده با استفاده از دستورالعمل‌های یکسان، کار یکسانی را برای تایید نتایج انجام می‌دهند. کامپیوترهایی که از معماری Single Instruction، Multiple Data (SIMD) استفاده می‌کنند دارای چندین پردازنده هستند که دستورالعمل‌های یکسانی را انجام می‌دهند. با این حال، هر پردازنده دستورالعمل‌ها را با مجموعه منحصر به فرد خود از داده‌ها ارائه می‌کند.

کامپیوترهای SIMD الگوریتم یکسانی را برای چندین مجموعه داده اعمال می‌کنند. معماری SIMD دارای اجزای پردازشی متعددی است. همه این اجزا تحت نظارت یک واحد کنترل قرار می‌گیرند. در حین پردازش تعداد زیادی داده، هر پردازنده دستور العمل یکسانی را از واحد کنترل دریافت می‌کند.

فرق پردازش موازی و پردازش همزمان

محاسبات موازی و پردازش همزمان اغلب با یکدیگر اشتباه گرفته می‌شوند زیرا هر دو بر روی پردازش چندین کار به طور همزمان کار می‌کنند. پردازش همزمان مشابه multitasking واقعی است، اما کارها به صورت همزمان تکمیل نمی‌شوند. اما در پردازش موازی کارها به صورت هم زمان انجام و تکمیل می‌شوند.

کاربردهای فعلی و آتی پردازش موازی 

پردازش موازی در دستاوردهای بی‌شماری از اکتاشافات علمی، مانند: ساخت مدل‌های کامپیوتری پیچیده برای ترسیم چگونگی گردش جرم به دور سیاه‌ چاله تا پیش ‌بینی‌هایی که به اقتصاد کمک می‌کنند، نقش دارد. در سال 2019، محققان دانشگاه ایلینویز از پردازش موازی استفاده کردند تا به وزارت کشاورزی ایالات متحده کمک کنند که با ترکیب داده‌های بیشتر از قبل و پردازش آن در زمان‌های بی‌سابقه، ویژگی‌های محصول را با دقت بیشتری پیش ‌بینی کنند. پردازش موازی نقش مهمی در توسعه و پیاده سازی الگوریتم‌های یادگیری ماشین و برنامه‌های هوش مصنوعی ایفا می‌کند، زیرا به آن‌ها اجازه می‌د‌هد سریع‌تر اجرا شوند، نقاط داده بیشتری را پردازش کنند و بینش‌های دقیق و مفید بیشتری تولید کنند.

نمایش تصویری پردازش موازی و مشخص کردن عملکرد آن

پردازش موازی از دو یا چند پردازنده یا CPU به طور همزمان برای مدیریت اجزای مختلف یک فعالیت واحد استفاده می‌کند. سیستم‌ها می‌توانند زمان اجرای یک برنامه را با تقسیم بسیاری از بخش‌های یک کار بین چندین پردازنده کاهش دهند. پردازنده‌های چند هسته‌ای که اغلب در رایانه‌های مدرن یافت می‌شوند که هر سیستمی با بیش از یک CPU قادر به انجام پردازش موازی هست.

هدف اصلی پردازش موازی چیست؟

یک سیستم پردازش موازی می‌تواند داده‌ها را به صورت همزمان پردازش کند تا وظایف را با سرعت بیشتری انجام دهد. به عنوان مثال: سیستم می‌تواند دستور العمل بعدی را از حافظه دریافت کند، زیرا دستور العمل فعلی توسط  CPUپردازش می‌شود. هدف اصلی پردازش موازی، افزایش قدرت پردازش کامپیوتر و افزایش توان عملیاتی یا افزایش حجم کاری است که می‌توان در یک زمان معین انجام داد. می‌توان از بسیاری از واحدهای عملکردی برای ایجاد یک سیستم پردازش موازی با انجام فعالیت‌های مشابه یا غیر مشابه به طور همزمان استفاده کرد.

نتیجه گیری 

پردازش موازی برای عملیات سیستم معاصر ضروری است و از جریان‌های متعدد وظایف پردازش داده‌ها از طریق چندین CPU که به طور همزمان کار می‌کنند پشتیبانی می‌کند. دانشمند کامپیوتر معمولا از یک ابزار نرم افزاری استفاده می‌کند تا یک کار پیچیده را به قسمت‌های کوچک‌تر تقسیم کند و هر قسمت را به یک پردازنده اختصاص دهد. سپس هر پردازنده مسئله بخش خود را حل می‌کند و داده‌ها توسط یک ابزار نرم افزاری برای خواندن پاسخ یا انجام عملیات دوباره کنار هم قرار می‌گیرند.

علت زمانبر بودن تراکنش بیت کوین

امروزه بسیاری از افراد تجربیات متفاوتی از سرعت تراکنش ارزهای دیجیتال دارند. گفته می شود زمان لازم برای انجام یک تراکنش بسیار طولانی است و منطقی نیست که کاربران اغلب مجبور باشند مدت زیادی منتظر بمانند. زمان انتقال بیت کوین را می‌توان بر حسب ساعت و حتی روز شمارش کرد.

عملکرد تراکنش‌های بیت کوین چگونه است؟

تراکنش‌های بیت کوین در شبکه با کمک رمزنگاری تایید می‌شوند. ثبت این تراکنش در بلاک چین صورت می‌گیرد. اگر چه تراکنش‌های بیت کوین ساده به نظر می‌رسند اما فرایند پیچیده‌ای دارند. برای موفقیت آمیز بودن تراکنش باید چند مرحله بررسی شود. تراکنش بعد از انجام مراحل لازم و تکمیل آن‌ها، تایید می‌شود. تنها در این صورت است که گیرنده می‌تواند مبلغ مورد نظر را از طریق این تراکنش دریافت کند. این مراحل با استفاده از شبکه و کیف پول بیت کوین انجام می‌شوند. در این قسمت عوامل تاثیرگذار در انواع تراکنش‌ها را شرح می‌دهیم:

• ثبت تراکنش ورودی (آدرس بیت کوین فرستنده) 

• خروجی تراکنش (آدرس بیت کوین گیرنده)

• مقدار بیت کوینی که منتقل می‌شود

تراکنش‌ها در بلاک‌ها جمع آوری می‌شوند. خروجی تراکنش قبلی در این فرایند به عنوان ورودی تراکنش جدید محسوب می‌شود. تراکنش‌ها رمزنگاری نشده‌اند، به این معنی که جستجو و مشاهده تراکنش‌های جمع آوری شده در بلاک‌ها امکان پذیر است. 

مدت زمان تراکنش بیت کوین 

در بیشتر موارد، تراکنش بیت کوین در عرض یک ساعت انجام می‌شود. پنج بلوک دیگر باید در بالای بلوکی که شامل تراکنش می‌باشد استخراج شود. به طور متوسط هر ده دقیقه یک بلوک جدید استخراج می‌شود و به همین دلیل است که در بیشتر موارد کاربر باید حداقل حدود یک ساعت صبر کند. این فرمول فقط در صورتی قابل اجراست که ماینری که بلوک را استخراج می‌کند، تراکنش را اولویت بندی کرده و آن را به بلوک اضافه کرده باشد. در غیر این صورت، معاملات با تاخیر مواجه می‌شوند و تایید نخواهند شد.

عوامل موثر بر سرعت تراکنش بیت کوین 

به طور خلاصه، سرعت تراکنش‌ها در شبکه ارزهای دیجیتال به عوامل مختلفی بستگی دارد:

• حجم تراکنش‌هایی که شبکه در حال حاضر مدیریت می‌کند،

• میانگین زمان تایید بین یک بلوک و بلوک دیگر

• رشد یا کاهش قدرت استخراج شبکه

• متوسط کمیسیونی که به ماینرها پرداخت می‌شود.

همچنین باید در نظر داشت که برخی از نهادهای متعلق به اکوسیستم ارزهای دیجیتال، تراکنش را تا زمانی که حداقل 5 تا 6 تایید دریافت نکنند، معتبر نمی‌دانند. بدیهی است که این امر می‌تواند زمان انتظار را بیشتر ‌کند. عوامل تاثیرگذار بر سرعت تراکنش بیت کوین به شرح زیر است:

کارمزد تراکش

تراکنش‌های بیت کوین شامل فرایندی به نام استخراج می‌باشد. این فرآیند به دلیل تلاش‌هایی که ماینرها انجام می‌دهند، نیازمند بازپرداخت است. به عبارت دیگر تراکنش‌های بیت کوین یک کارمزد اضافی به نام کارمزد تراکنش دریافت می‌کنند. پرداخت هزینه‌ بیشتر به تایید سریع تراکنش‌ها منجر می‌شود. تراکنش ها به هیچ کارمزد رسمی نیاز ندارند، اما ماینرها تراکنش‌ها را با کارمزد اولویت بندی می‌کنند. به طور کلی، تراکنش‌های بیت کوین مشمول هزینه و کارمزد اضافی هستند. این هزینه‌ها عمدتا به این دلیل است که فرآیند استخراج به تلاش و فناوری قابل توجهی نیاز دارد. کارمزدها باعث می‌شوند تا ماینرها فرآیند تراکنش را در سریع‌ترین زمان ممکن تایید کنند.

فعالیت شبکه

تراکنش‌های بیت کوین به یک استخر بزرگ به نام mempool فرستاده می‌شوند. تراکنش‌ها تا زمانی که استخراج شوند، در ممپول باقی می‌مانند. در برخی موارد تراکنش‌ها به طور همزمان به ممپول ارسال می‌شوند. بعضی از تراکنش‌ها باید مدت زمان بیشتری منتظر بمانند تا در بلوک بعدی گنجانده شوند. گاهی اوقات ممکن است نقل و انتقالات توسط ممپول رد شوند و علت این رد کردن به خاطر پرداخت هزینه‌های پایین است. بیت کوین در بیشترین و بهترین حالت فقط می‌تواند هفت تراکنش در ثانیه انجام دهد.

نرخ هش

یکی دیگر از عواملی که می‌تواند منجر به تاخیر در تراکنش بیت کوین شود، کمبود ماینرهاست. هنگامی که ماینرها پول کافی برای کاری که انجام می‌دهند دریافت نکنند، دیگر مایل به انجام همکاری و استخراج بلاک‌های جدید نیستند. زمانی که نرخ هش به طور ناگهانی کاهش می‌یابد، یعنی ماینر کافی برای استخراج سریع بلوک‌های جدید و تایید تراکنش در دسترس نیست.

حملات به شبکه

بیت کوین برای مدت زیای مورد توجه هکرها بوده است. حملات اسپم و سایبری از دیگر دلایل زمانبر بودن تراکنش‌های بیت کوین است که بر تراکنش‌های شبکه تاثیر مستقیم دارد. در طول یک حمله سایبری، هکرها به طور مداوم در تلاش هستند تا بارهایی را روی mempool قرار دهند. هکرها به کمک تراکنش‌هایی با کارمزد کم تلاش می‌کنند تا شبکه را از بین ببرند.

اعتبار سنجی تراکنش‌ها و اندازه بلوک

گاهی اوقات می‌توان اندازه بلاک ارز دیجیتال را افزایش داد تا تراکنش‌های بیشتری انجام شود. در این صورت سرعت تراکنش بیت کوین بیسار کمتر خواهد شد. و این موضوع دلیل بزرگی است که چرا جامعه بیت کوین در برابر bitcoin cash برای افزایش اندازه بلوک از 1 به 8 مگابایت مقاومت می‌کند.

تکنیک هش چیست؟

استخراج کنندگان یا ماینرها وظیفه تایید تراکنش‌ها را بر عهده دارند که این کار از طریق مکانیسم اثبات کار (Proof of work)  انجام می‌شود. در این معتبرترین نسخه، نسخه‌ای است که بیشترین محاسبات را انجام داده است. در این الگوریتم ایجاد تراکنش‌های جدید بسیار سخت و زمان بر است اما تایید آن‌ها بسیار سریع و آسان انجام می‌شود. این فرآیند با استفاده از تکنیک هش کردن (Hashing) انجام می‌شود.

به زبان ساده یک تابع هش داده‌های ورودی را هر مقدار که باشند به یک خروجی با مقدار مشخص تبدیل می‌کند. هش کردن فرایندی یک طرفه است که در آن امکان به دست آوردن داده‌های اولیه بر اساس خروجی وجود ندارد. طبق پروتکل‌های بیت کوین کل این فرایند حدود ده دقیقه طول می‌کشد. این فرایند اجازه می‌دهد تا بلاک‌های جدید و معتبر به پلتفرم اضافه شوند و امنیت و یکپارچگی کل شبکه بیت کوین را تضمین می‌کند.

با توجه به نکته‌هایی که در این مقاله گفته شد، استخراج بیت کوین اساسا مسابقه‌ای است که گاهی اوقات دو برنده دارد. این مسئله باعث تاخیر در تراکنش می‌شود.

مدت زمان انتقال بیت کوین

به طور متوسط 10 دقیقه طول می‌کشد تا یک تراکنش بیت کوین تایید شود. یعنی معامله فوری به سرعت انجام نمی‌شود. تراکنش‌ها باید توسط ماینرهای شبکه تایید شوند؛ چرا که آن‌ها مسئول تشخیص معتبر بودن یا معکوس شدن یک تراکنش هستند. تراکنش‌هایی که معتبر هستند باید به عنوان رکورد در بلاک چین مربوطه ثبت شوند.

پس از 10 دقیقه، یک بلوک آزاد شده و تراکنش‌های درون آن وارد بلاک چین می‌شوند. علاوه بر این، هر بار که بلوکی که در آن تراکنش ثبت شده است به بلوک دیگری پیوند داده می‌شود، یک تاییدیه ایجاد خواهد شد. این جزئیات برای امنیت تراکنش بسیار مهم است؛ چرا که حداقل 3 تاییدیه موردنیاز است تا ثابت شود تراکنش باید معتبر و غیر قابل برگشت در نظر گرفته شود.

نحوه کارکرد بیت کوین به صورت کلی 

بیت کوین یک پلتفرم غیر متمرکز است که تمام تراکنش‌های مالی روی آن ثبت می‌شوند. به کامیپوترهایی که که درون شبکه بلاک چین قرار دارند نود (Node)  گفته می‌شود. ماهیت غیر متمرکز شبکه بیت کوین عملا با گسترش نود‌ها در سراسر جهان امکان پذیر می‌شود.نودها پس از تایید هر تراکنش، اطلاعات ثبت شده جدید را در اختیار بقیه قرار می‌دهد. برای حفظ امنیت و تامین توان محاسباتی لازم در شبکه، نود‌ها باید در ۷ روز هفته ۲۴ ساعته کار کنند. برای حفظ امنیت شبکه و جلوگیری از دستکاری اطلاعات، شبکه بیت کوین به حداقل ۱۰ هزار نود قدرتمند و فعال نیاز دارد.

چگونه سرعت تراکنش های بیت کوین را افزایش دهیم؟

زمان تایید تراکنش‌ها در شبکه بیت کوین قابل افزایش است. در اینجا چند راه برای انجام این کار وجود دارد. به خاطر داشته باشید که برای شش تایید، کاربران باید حدود یک ساعت صبر کنند.

کارمزد (RBF)

شما می‌توانید با پرداخت هزینه بیشتر، احتمال انجام تراکنش در بلوک بعدی را افزایش دهید. ساده‌ترین راه برای سرعت بخشیدن به تراکنش‌ها این است که فعال باشید و کارمزد بالای ماینر را در نظر بگیرید. به این ترتیب تراکنش شما توسط ماینرها در اولویت قرار می‌گیرد. RBF در حال حاضر یکی از موثرترین راه‌ها برای پاک کردن تراکنش از mempool است.

استفاده از شتاب دهنده تراکنش

یکی دیگر از راه‌های افزایش سرعت تراکنش‌های بیت کوین، استفاده از شتاب دهنده تراکنش‌های بیت کوین است. این پلتفرم به شما امکان می‌دهد تا تراکنش‌های BTC را تسریع کنید. عملکرد بیشتر شتاب دهنده‌های بیت کوین شبیه به هم است. هر بار که تراکنش انجام می‌دهید (ارسال یا دریافت بیت کوین از یا به کیف پول) بر روی بلاک چین پخش می‌شود. این کار به ماینرها می‌گوید که تراکنش آماده است و در انتظار پردازش می‌باشد.

با خرج بیت کوین، تاییدیه‌ دریافت خواهید کرد. تاییدیه ثابت می‌کند که بیت کوین‌های شما ارسال و دریافت شده‌اند. شتاب دهنده‌های بیت کوین تراکنش‌های شما را در بسیاری از بلاک‌های جهانی عرضه می‌کنند. به همین ترتیب، تراکنش دوباره در صف قرار می‌گیرد و به ماینرها یادآوری می‌کند که برای پردازش آماده است.

Child-Pays-for-Parent (CPFP)

برخلاف روش Replace-By-Fee که برای پرداخت‌های ارسالی با تاخیر کار می‌کند، تراکنش‌های دریافتی را پاک می‌کند. Child-Pays-for-Parent مستلزم ایجاد یک تراکنش جدید به نام فرزند با استفاده از تراکنش تاخیری به نام Parent است.

پس از آن، تراکنش با کارمزد بالاتر ارسال می‌شود. هر دو تراکنش باید استخراج شوند تا این گزینه کار کند. اگر کارمزد ماینر به اندازه کافی بالا باشد، تراکنش‌ها را وارد بلوک می‌کند. این گزینه به کیف پولی نیاز دارد که از این قابلیت پشتیبانی کند.

نتیجه گیری

بیت کوین یک دارایی فیزیکی، سکه، ژتون یا ورقه کاغذ نیست. بیت کوین یک دارایی مجازی است که شامل زنجیره‌ای از تراکنش‌ها می‌باشد که روی بلاک چین ثبت می‌شوند. عوامل مختلفی تعیین کننده سرعت استخراج تراکنش‌ها هستند. نکته مثبت این است که اگر کارمزد اضافه کنید، ماینرها تراکنش شما را در اولویت قرار می دهند.