اینکه در کامپیوتر تمام اعداد به صورت 0 و 1 منتقل میشود به چه معناست و کاربرد آن در شبکه چیست؟

شبکه به معنای ارتباط بین سیستم‌های مختلف می‌باشد. برای مثال فرض کنید چند کامپیوتر با کابل به یکدیگر متصل شده‌اند و فایل‌ها یا اطلاعاتی را بین خودشان جابجا می‌کنند. تمام این ارتباطات با صفر و یک برقرار می‌شود. این کامپیوترها با ۰ و ۱ به یکدیگر می‌گویند که یک تصویر به چه شکل است یا یک صدا باید چگونه باشد. حال فرض کنید بخواهید با دو حرف الف و ب با دیگران ارتباط برقرار کنید قطعاً برای شما مشکل خواهد بود چون نهایتاً دو کلمه آب یا با به ذهن شما می‌رسد و این کار را سخت می‌کند اما اگر تحقیق کنید، درمیابید که در جنگ‌های گذشته راه ارتباطی به نام مورس وجود داشت که با نقطه و خط (برای نقطه از بوق کوتاه و خط از بوق بلند استفاده میشد ) و ترکیب‌های مختلف از آنها پیام‌های متنوعی را انتقال می‌دادند.

در کامپیوترها صفر و یک‌ها با مفهومی به نام دیفرانسیل مَنچستر منتقل می‌شود، برای مثال شما نموداری به شکل زیر را تصور کنید که وقتی از بالا به سمت پایین می‌آید مفهوم صفر را منتقل می‌کند و وقتی از پایین به بالا می‌آید مفهوم یک را منتقل می‌کند.

بیت در کامپیوتر به معنای یک عدد 0 یا 1 میباشد، مثلا 1011 برابر با 4 بیت است. حال به تصویر زیر دقت فرمایید، هر 8 بیت کنار هم 1 بایت را نشان میدهد.

حال طبق جدول زیر میتوانید مشاهده کنید که چگونه کیلوبایت یا گیگابایت را به بیت محاسبه کنید:

مبنای دودویی در شبکه

در مفاهیم شبکه بسیار مهم می باشد که شما مبنای دودویی و مبنا 10 و 16 را بدانید زیرا با آدرس‌هایی مانند ip یا mac و ….. روبرو می‌شوید که براساس این مبناها تعریف شده‌ است. حال مبنا یعنی چه؟ به ساده ترین شکل ممکن اگر بخواهم مفهوم مبنا را بگویم، یعنی بر پایه ی یک عدد، ترکیبی از اعداد را بسازم! سخت شده! تعجب نکنید، زیرا مبنا را بدون مثال نمیشود فهمید. حال با مثال میگویم، فرض کنید می‌خواهم ترکیبی از اعداد بر مبنای دو بسازم، مثلا 0111010101010، این یک ترکیب در مبنای دو می باشد. زیرا تمام اعداد تشکیل دهنده ی آن کوچکتر از دو می‌باشد. حال خودتان حدس میزنید، اگر بخواهم ترکیبی بر مبنای 10 بسازم، اعداد تشکیل دهنده ی آن 0 تا 9 می باشد.

اما در مبنای 16 کمی تفاوت دارد، چرا؟ چون باید ترکیبی بسازید که در آن از صفر تا 15 استفاده شده باشد، و با ترکیبی روبرو شوید مثل 1111، از کجا میفهمید که این ترکیب دو تا 11 است و مبنای 16 یا ترکیب چهار 1 است و مبنای دو؟؟؟ پس در مبنای 16 قراردادی داریم که از 9 تا 15 را با حروف انگلیسی نشان می‌دهیم، جای 10 از A و جای 11 از B و جای 12 از C و جای 13 از D و جای 14 از E و جای 15 از F استفاده میکنند. حال که این مفهوم مبنا را متوجه شدید به جدول زیر با دقت نگاه کنید.

حالا سوال اینجاست که چگونه این مبناها را به یکدیگر تبدیل کنیم؟ از آنجایی که بنده اعتقاد دارم تا جایی که میشود باید کارها را سریع انجام داد و از تکنولوژی روز بهره برد، ترجیح میدهم راحت ترین راه را به شما آموزش دهم. Calculator ویندوز را باز کنید و به شکل زیر آن را روی حالت Programmer قرار دهید و تمامممممم…..

حالا اگر BIN را بزنید معنی مبنای دو می‌دهد و OCT نشانه ی مبنای 8 و DEC علامت مبنای 10 و HEX مبنای 16….. به همین راحتی، بر روی حالت مورد نظر کلیک کنید و عدد را وارد کنید، خودش اتوماتیک به تمام شکل ها عدد شما را تبدیل میکند. حالا بیاییم سوال اول این مطلب را پاسخ دهیم، چگونه با صفر و یک اطلاعاتی مانند تصویر منتقل میشود، رنگ ها در کامپیوتر به صورت کدهای هگزادسیمال، یا همان مبنای 16 نشان داده میشوند مثلا رنگ سفید به شکل FFFF#(علامت # را برای مبنای 16 می‌گذارند) میباشد، که در مبنای دودویی یا باینری میشود 16 عدد یک کنار هم، کافیست از سیم ما بر اساس دیفرانسیل منچستر 16 عدد 1 رد شود تا مفهوم رنگ سفید منتقل شود.

برای سایر اطلاعات مانند صدا از فرکانس یا برای نقاط تصویر از مختصات و … استفاده می‌شود. در ضمن جا داره که از پدر علم کامپیوتر، کسی که باعث شد دنیای کامپیوتر به اینجا برسد و یک ماشین حساب ساده به کامپیوترهای امروزی بدل شود، یعنی آلن ماتیسون تورینگ یاد کرد، اگر دوست داشت فیلمش هم ساخته شده که واقعا جذابه، تصویر کاور فیلم را براتون قرار میدهم که اگر علاقه داشتید، ببینید. امیدوارم مطالب براتون مفید و جذاب بوده باشه.

نویسنده : محمدحسین حیدرگوی