تونل‌زنی

اکثر شبکه‌های وی‌پی‌ان بمنظورایجاد یک شبکه اختصاصی با قابلیت دستیابی از طریق اینترنت ازامکان تونل‌زنی (به انگلیسی: Tunneling) استفاده می‌نمایند. در روش فوق تمام بسته اطلاعاتی در یک بسته دیگر قرار گرفته واز طریق شبکه ارسال خواهد شد. پروتکل مربوط به بسته اطلاعاتی خارجی (پوسته) توسط شبکه و دو نفطه(ورود و خروج بسته اطلاعاتی) قابل فهم می‌باشد. دو نقظه فوق را اینترفیس‌های تونل می‌گویند. تونل‌زنی مستلزم استفاده از سه پروتکل است:






پروتکل حمل کننده: پروتکلی است که شبکهٔ حامل اطلاعات استفاده می‌نماید.
پروتکل کپسوله‌سازی: از پروتکل‌هائی نظیر IPSec،L2F،PPTP،L2TP یا GRE استفاده می‌گردد.
پروتکل مسافر:از پروتکل‌هائی نظیر IPX،IP یا NetBeui بمنظورانتقال داده‌های اولیه استفاده می‌شود.

با استفاده از روش تونل‌زنی می‌توان عملیات جالبی را انجام داد. مثلاً می‌توان از بسته‌ای اطلاعاتی که پروتکل اینترنت را حمایت نمی‌کند (نظیر NetBeui) درون یک بسته اطلاعاتی آی‌پی استفاده و آن را از طریق اینترنت ارسال نمود و یا می‌توان یک بسته اطلاعاتی را که از یک آدرس آی‌پی غیر قابل روت (اختصاصی)استفاده می‌نماید، درون یک بسته اطلاعاتی که از آدرس‌های معتبر آی‌پی استفاده می‌کند، مستقر و از طریق اینترنت ارسال نمود.

در شبکه‌های وی‌پی‌ان نوع سایت به سایت، از پروتکل جی‌آرای (به انگلیسی: GRE یا generic routing encapsulation) بعنوان پروتکل کپسوله‌سازی استفاده می‌گردد. فرایند فوق نحوه استقرار و بسته‌بندی پروتکل مسافر از طریق پروتکل حمل کننده برای انتقال را تبین می‌نماید. پروتکل حمل کننده، عموماً آی‌پی است. این فرایند شامل اطلاعاتی در رابطه با نوع بسته‌های اطلاعاتی برای کپسوله نمودن و اطلاعاتی در رابطه با ارتباط بین سرویس گیرنده و سرویس دهنده‌است. در برخی موارد از پروتکل آی‌پی‌سک (در حالت تونل) برای کپسوله‌سازی استفاده می‌گردد. پروتکل آی‌پی‌سک، قابل استفاده در دو نوع شبکه وی‌پی‌ان (سایت به سایت و دستیابی از راه دور) است. اینترفیس‌های تونل می‌بایست دارای امکانات حمایتی از آی‌پی‌سک باشند.

در شبکه‌های وی‌پی‌ان نوع دستیابی از راه دور، تونل‌زنی با استفاده از PPP انجام می‌گیرد. پروتکل نقطه به نقطه به عنوان حمل کننده سایر پروتکل‌های آی‌پی در زمان برقراری ارتباط بین یک سیستم میزبان و یک سیستم ازه دور، مورد استفاده قرار خواهد گرفت. هر یک از پروتکل‌های زیر با استفاده از ساختار اولیه PPP ایجاد و توسط شبکه‌های وی‌پی‌ان دستیابی از راه دور استفاده می‌گردند:






پروتکل‌های درون تونل

تونل‌زنی را می‌توان روی دو لایه از لایه‌های OSI پیاده کرد. PPTP و L2TP از لایه ۲ یعنی پیوند داده استفاده کرده و داده‌ها را در قالب Frameهای پروتکل نقطه به نقطه (PPP) بسته بندی می‌کنند. دراین حالت می‌توان از ویژگی‌های PPP همچون تعیین اعتبار کاربر، تخصیص آدرس پویا (مانند DHCP)، فشرده سازی داده‌ها یا رمز گذاری داده‌ها بهره برد.

با توجه به اهمیت ایمنی انتقال داده‌ها در وی‌پی‌ان، دراین میان تعیین اعتبار کاربر نقش بسیار مهمی دارد. برای این کار معمولاً از CHAP استفاده می‌شود که مشخصات کاربر را در این حالت رمز گذاری شده جابه جا می‌کند. Call back هم دسترسی به سطح بعدی ایمنی را ممکن می‌سازد. در این روش پس از تعیین اعتبار موفقیت آمیز، ارتباط قطع می‌شود. سپس سرویس دهنده برای برقرار کردن ارتباط جهت انتقال داده‌ها شماره‌گیری می‌کند. هنگام انتقال داده‌ها، Packetهای IP، IP X یا NetBEUI در قالب Frameهای PPP بسته‌بندی شده و فرستاده می‌شوند. PPTP هم Frameهای PPP را پیش از ارسال روی شبکه بر پایه IP به سوی کامپیوتر مقصد، در قالب Packetهای IP بسته بندی می‌کند. این پروتکل در سال ۱۹۹۶ از سوی شرکت‌هایی چون مایکروسافت، Ascend، 3 com و Robotics US پایه گذاری شد. محدودیت PPTP در کار تنها روی شبکه‌های IP باعث ظهور ایده‌ای در سال ۱۹۹۸ شد. L2TP روی X.۲۵،Frame Relay یا ATM هم کار می‌کند. برتری L2TP در برابر PPTP این است که به طور مستقیم روی رسانه‌های گوناگون WAN قابل انتقال است.






Layer 2 Forwarding

پروتکل L2F توسط سیسکو ایجاد شده‌است. در این پروتکل از مدل‌های تعیین اعتبار کاربر که توسط PPP حمایت شده‌اند استفاده شده‌است.






پروتکل تونل‌زنی نقطه به نقطه

پروتکل PPTP توسط کنسرسیومی متشکل از شرکت‌های متفاوت ایجاد شده‌است. این پروتکل امکان رمزنگاری ۴۰ بیتی و ۱۲۸ بیتی را دارا بوده و از مدل‌های تعیین اعتبار کاربر که توسط PPP حمایت شده‌اند، استفاده می‌نماید.






پروتکل تونل‌زنی لایه دوم

پروتکل L2TP با همکاری چندین شرکت ایجاد شده‌است. این پروتکل از ویژگی‌های PPTP و L2F استفاده کرده‌است. پروتکل L2TP بصورت کامل آی‌پی‌سک را حمایت می‌کند. از پروتکل فوق بمنظور ایجاد تونل بین موارد زیر استفاده می‌گردد:

سرویس گیرنده و روتر
NAS و روتر






روتر و روتر

عملکرد تونل‌زنی مشابه حمل یک کامپیوتر توسط یک کامیون است. فروشنده، پس از بسته بندی کامپیوتر (پروتکل مسافر) درون یک جعبه (پروتکل کپسوله‌سازی) آن را توسط یک کامیون (پروتکل حمل کننده) از انبار خود (ایترفیس ورودی تونل) برای متقاضی ارسال می‌دارد. کامیون (پروتکل حمل کننده)از طریق بزرگراه (اینترنت) مسیر خودرا طی، تا به منزل شما (اینترفیش خروجی تونل) برسد. شما در منزل جعبه (پروتکل کپسول سازی) را باز و کامیون (پروتکل مسافر)راازآن خارج می‌نمائید.





شبکه ذخیره‌سازی
شبکه ذخیره سازی(SAN)

در سیستمهای کامپیوتری، برای اتصال دستگاههای ذخیره سازی به سرورها، به صورت از راه دور (Remote)، از مفهومی با نام شبکه ذخیره سازی(SAN) استفاده می‌شود.(مانند آریه دیسکها(Disk Array)) و به صورت محلی برای سیستم‌عامل سرور مربوطه نمایش داده می‌شود.






شبکه ذخیره سازی(SAN)در تعریف کلی

شبکه ذخیره شازی اطلاعات (SAN) که مخفف کلمه ی (Storage Area Network): این نوع شبکه بیشتر برای ساخت یک بستر مناسب برای انتقال داده ها و اطلاعات حجیم بین سرویس دهنده ها و سرویس گیرنده ها بر پا می گردد.(برگرفته از منبع)
مشخصات و توضیحات تکمیلی شبکه ذخیره سازی(SAN)

سرویس دهنده ذخیره سازی یا (storage – server) دارای حجم زیادی از اطلاعات می باشند که برای انتقال داده ها و ارائه خدمات مناسب نیاز به پهنای باند بالا می باشد. از مشخصات این نوع شبکه می توان داشتن بازده بالا برای انتقال حجم زیادی از داده ها ، در دسترس بوده همیشگی سرویس دهنده ها حتی در فاصله های دور و طولانی و گستردگی زیاد در ابعاد شبکه های محلی یا شبکه های شهری یا جهانی می باشد.(برگرفته از منبع)






SANچیست؟

انباره (Storage) ذخیره سازی متصل به شبکه (Nas) دستگاهی است که به صورت اشتراکی در شبکه مورد استفاده قرار می‌گیرد. این دستگاه، با استفاده از NFS (سیستم فایلی شبکه‌ای مختص یونیکسی)، CIFS (سیستم فایلی شبکه‌ای مختص محیط‌های ویندوزی)، FTP، HTTP و سایر پروتکل‌ها با اجزای شبکه ارتباط برقرار می‌کند. وجود NAS در یک شبکه برای کاربران آن شبکه افزایش کارایی و استقلال از سکو را به ارمغان می‌آورد، گویی که این انباره مستقیماً به کامپیوتر خودشان متصل است.

خود دستگاه NAS یک وسیله پر سرعت، کارآمد، تک منظوره و اختصاصی است که در قالب یک ماشین یا جعبه عرضه می‌شود. این دستگاه طوری طراحی شده که به تنهایی کار کند و نیازهای خاص ذخیره سازی سازمان را با استفاده از سیستم‌عامل و سخت‌افزار و نرم‌افزار خود در بهترین حالت برآورده سازد. NAS را می‌توان مثل یک دستگاه Plug-and-play در نظر گرفت که وظیفه آن تامین نیازمندی‌های ذخیره سازی است. این سیستم‌ها با هدف پاسخگویی به نیازهای خاص در کوتاه‌ترین زمان ممکن (به صورت بلا درنگ) طراحی شده‌اند. ماشین NAS برای به کار گیری در شبکه‌هایی مناسب تر است که انواع مختلف سرور و کلاینت در آنها وجود دارند و وظایفی چون پراکسی، فایروال، رسانه جریانی و از این قبیل را انجام می‌دهند.

دسته‌ای از دستگاه‌های NAS به نام "فایلر" امکان به اشتراک گذاشتن فایل‌ها و داده‌ها را میان انواع متفاوت کلاینت‌ها فراهم می‌سازند.





شبکه شبکه‌ها

شبکه بهم‌پیوسته یا شبکه تقابلی که برگردانی برای واژهٔ «internet» (به معنای عام و با i کوچک) است، شبکه‌ای است که از ارتباط دو یا چند شبکه رایانه‌ای تشکیل می‌شود.






شبکه‌های بهم‌پیوسته و شبکهٔ جهانی

شبکهٔ جهانی اینترنت بهترین مثالی است که می‌توان از یک شبکهٔ بهم‌پیوستهٔ گسترده در سطح جهانی نام برد. بسیاری از استانداردها و قراردادهایی که امروزه در پیاده‌سازی شبکه‌های بهم‌پیوسته بکار برده می‌شوند از تلاش‌های ابتدایی تعدادی از دانشمندان برای قانون‌مند کردن «شبکهٔ جهانی اینترنت» و همسازن‌نمودن شیوه‌های ارتباط در آن حاصل شده‌است.







شبکه محلی مجازی

شبکه محلی مجازی یک دامنه پخش مجزا در سوئیچ است.






تفکیک دامنه پخش

هر سوئیچ به صورت پیشفرض یک دامنه پخش است اما برای جلوگیری از توفان پخش بسته های اطلاعاتی و یا کاهش پخش بسته های اطلاعاتی در لایه 2، می توان با ایجاد شبکه های محلی مجازی، یک سوئیچ را به دو یا چند دامنه پخش مجزا تفکیک نمود.

دو رایانه ای که به یک سوئیچ متصل هستند چنانچه هر یک در یک شبکه محلی مجازی متفاوت باشند قادر به برقراری ارتباط در لایه 2 نخواهد بود.





شبکه شخصی

شبکه شخصی، یک شبکه رایانه‌ای است که برای ارتباطات میان وسایل رایانه‌ای که اطراف یک فرد می‌باشند (مانند تلفنها 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 گذرگاه‌های رایانه مانند USB و فایروایر برقرار شود. همچنین با بهره‌گیری از فناوری‌هایی مانند IrDA، بلوتوث و UWB می‌توان شبکه‌های شخصی را به صورت بیسیم ساخت.






بلوتوث (Bluetooth)

شبکه خصوصی مبتنی بر فناوری «بلوتوث» که همچنین «پیکونت» (Piconet) نیز نامیده می‌شود از ۸ وسیله فعال تشکیل می‌شود که بین آنها رابطه کارخواه-کارساز (Client-Server) برقرار است (تا ۲۵۵ وسیله می‌توانند در حالت پارک شده در این شبکه شرکت داشته باشند). اولین وسیله «بلوتوث» در شبکه پیکونت نقش کارساز را بر عهده می‌گیرد و دیگر وسایل همه کارخواههایی هستند که با خدمتگذار ارتباط برقرار می‌کنند. برد یک شبکه پیکونت عموماً حدود چند ده متر است، اگرچه با استفاده ازتقویت کننده‌های مخصوص به حدود ۱۰۰ متر نیز می‌رسد.

نوآوری‌های اخیر در «آنتن»های «بلوتوث» به این وسایل اجازه داده است تا از بردی که در ابتدا برای آن طراحی شده است بسیار فراتر قدم بگذارند. در همایش دوازدهم DEF CON (همایش سالانه «هکر»ها که در «لاس‌وگاس» برگزار می‌شود)، گروهی از هکرها که با عنوان Flexilis شناخته می‌شوند، توانستند دو وسیله «بلوتوث» را که حدود نیم مایل (۸۰۰ متر) از یکدیگر دور بودند با موفقیت به هم متصل کنند. آنها از آنتنی مجهز به یک «نوسان‌نما» (Scope) و یک «آنتن یاگی» (Yagi) استفاده کردند که همه آنها به قنداق یک تفنگ متصل شده بود. کابلی آنتن را به کارت «بلوتوث» در رایانه متصل می‌کرد. بعدها آنتن را «تیرانداز آبی» نامیدند.






دیگر فناوریها

یک فناوری دیگر شبکه‌های شخصی با عنوان Skinplex اطلاعات را با استفاده از ناحیه خازنی اطراف پوست انسان منتقل می‌کند. وسایلی که از این فناوری استفاده می‌کنند در فاصله ۱ متری اطراف بدن انسان می‌تواند شناسایی شوند و با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. این فناوری قبلا برای کنترل دسترسی به قفل درها و برای جلوگیری از متراکم شدن سقف ماشین‌های سقف تاشو استفاده شده است.






شبکه کلان‌شهری
شبکه کلانشهری (به انگلیسی: 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.






تعریف

استاندارد IEEE 802-2001 شبکه کلانشهری را به صورت زیر تعریف می‌کند:

«یک شبکه کلانشهری برای ناحیه جغرافیایی بزرگ‌تری از یک شبکه محلی بهینه شده است، و از حد چندید بلوک ساختمانی تا گستره یک شهر را می‌تواند شامل شود. سرعت شبکه‌های کلانشهری نیز مانند شبکه‌های محلی می‌تواند بسته به کانال‌های ارتباطی از حدود متوسط تا سرعت‌های بالا تغییر کند. مالکیت و اداره یک شبکه شهری می‌تواند در اختیار یک سازمان باشد، ولی معمولاً سازمان‌ها و افراد بسیاری در این امر نقش ایفا می‌کنند. همچنین ممکن است که شبکه‌های شهری به عنوان خدمات عمومی در اختیار و اداره دولت باشد. این شبکه‌ها اغلب برای اتصال شبکه‌های محلی مختلف به یکدیگر بستر مناسب را ارائه می‌دهند.»






جنبه‌های فنی

بعضی فناوری‌ها که به این هدف بکار می‌روند عبارت‌اند از «حالت انتقال ناهمگام» (ATM)، فناوری FDDI و SMDS. این فناوری‌های قدیمی‌تر در حال جایگزین شدن با شبکه‌های کلانشهری هستند که بر اساس «اترنت» (Ethernet) کار می‌کنند (به عنوان نمونه «مترواترنت» (Metro Ethernet) که در بسیاری از مناطق پیاده‌شده است). شبکه کلانشهری که ارتباطات بین «شبکه‌های محلی» را بدون نیاز به کابل‌کشی فراهم کنند نیز ساخته شده‌اند و از ارتباطات «میکروویو» (Microwave)، «رادیویی» (Radio) و یا «لیزر مادون قرمز» (Infra-red Laser) استفاده می‌کند. استاندارد DQDB یک استاندارد شبکه کلانشهری برای ارتباطات دیتا است. این استاندارد در استاندارد IEEE 802.6 تعریف شده است. با استفاده از استاندارد DQDB شبکه‌ها می‌توانند تا ۳۰ مایل گسترده شوند و در سرعت‌های بین 34 تا 155Mbit/s عمل کنند.






خصوصیات

1-اجازه دسترسی های زیاد و پهنای باند بالا-2- یک ارتباط دائمی برای سرویس های محلی موجود در شبکه فراهم می کند-3- در یک ناحیه ی جغرافیایی خاص عمل می کند-4- تجهیزات نشان داده شده را به راحتی در محیط فیزیکی به یکدیگر متصل می کند-4- کنترل شبکه را نحن یک مدیریت محلی امکان پذیر می کند.






پروتکل های موجود دراین شبکه

واز پروتکل های موجود در شبکه های محلی می توان (FDDI)، توکن رینگ و اترنت را نام برد.






بیت بر ثانیه

نرخ بیت، سرعت بیت (به انگلیسی: Bitrate/Bit rate) یا بیت بر ثانیه به معنای سرعت انتقال بیت از محلی به محل دیگر است. به بیان دیگر نرخ بیت نشان می‌دهد که در مدت زمانی معینی چه مقدار اطلاعات از جایی به جای دیگر ارسال می‌شود. معمولاً نرخ بیت را با بیت بر ثانیه (bps)، کیلوبیت بر ثانیه (kbps) یا مگابیت بر ثانیه (Mbps) اندازه می‌گیرند.


نرخ بیت همچنین می‌تواند کیفیت یک فایل صوتی یا ویدئویی را نشان دهد. برای مثال یک فایل MP3 که با نرخ بیت ۱۹۲ کیلوبیت بر ثانیه فشرده شده باشد نسبت به فایلی که با نرخ بیت ۱۲۸ کیلوبیت بر ثانیه فشرده شده باشد دارای کیفیت بهتری است. در واقع هر چه نرخ بیت بالاتر باشد بیت‌های بیشتری برای ارائه اطلاعات در هر ثانیه به کار می‌روند. به همین نحو یک فایل ویدئویی با نرخ بیت ۳۰۰۰ کیلوبیت بر ثانیه دارای کیفیت بیشتری نسبت به یک فایل ویدئویی با نرخ بیت ۱۰۰۰ کیلو بیت بر ثانیه است.





تبادل الکترونیکی داده
تبادل داده‌های تجاری تحت استانداردی خاص که مورد توافق طرفین باشد از یک رایانه به رایانه دیگر بدون دخالت متصدی را تبادل الکترونیکی داده گویند. معتبرترین شیوه تبادل الکترونیکی داده یی دی آی (EDI) نام دارد که اولین بار در سال ۱۹۷۰ میلادی (برابر با ۱۳۴۹ شمسی) توسط شبکه‌های افزاینده ارزش موسوم به VAN برای جایگزینی انتقال داده به‌وسیله مودم و یا سیستم‌های متداول کاغذی ارائه شد. خدمت ارائه شده از استاندارد X۱۲ تعریف شده توسط موسسه ملی استاندارد آمریکا موسوم به ANSI برای تعریف داده‌ها استفاده می‌کرد که هنوز مورد استفاده در آمریکای شمالی و سایر نقاط دنیا می‌باشد. بعدها سازمان ملل استاندارد دیگری را به نام EDIFACT معرفی و به اعضا پیشنهاد کرد که بیشتر در اروپا متداول می‌باشد.
لازم به تذکر است که تبادل الکترونیکی داده مستقل از استاندرد تعریف داده و یا پروتکل انتقال داده می‌باشد ولی برخی به غلط آن را فقط مختص استانداردهای X۱۲ و EDIFACT می‌داند در حالی که با پیدایش اینترنت و XML فصل نوینی در تبادل الکترونیکی داده گشوده شده‌است.






مزایا

تسریع در انجام امور تجاری
کاهش هزینه
افزایش درآمد
کاهش خطا

معایب

هزینه اولیه پیاده سازی
نیاز به نیروی انسانی ماهر







استانداردهای تعریف داده‌های تجاری

اگر چه دو استاندارد ASC X۱۲ و UN EDIFACT از متداول‌ترین استانداردهای داده می‌باشند که به طور گسترده در سراسر دنیا مورد استفاده قرار گرفته‌اند ولی با پیدایش XML استانداردهای دیگری که خاص مجموعه کاری مشخصی هستند طراحی و عرضه شدند.

EDI
ASC X۱۲ - اولین استاندارد داده الکترونیکی که توسط سازمان استاندارد ملی آمریکا ارائه شد. این استاندارد بطور عمده در آمریکا شمالی مورد استفاده قرار میگرد.
UN EDIFACT - استاندارد عرضه شده توسط سازمان ملل که بطور عمده در اروپا مورد استفاده قرار میگرد.
HIPAA
XML
ebXML
RosettaNet
cXML







پروتکل‌های انتقال داده‌های تجاری

پروتکل‌های ارتباطی متنوعی در دسترس می‌باشند که بسته به نوع ارتباط کاری بین دو مجموعه مورد استفاده قرار می‌گیرند. پروتکلها بر اساس بستر پیاده سازی آنها که می‌تواند شبکه‌های افزاینده ارزش و یا اینترنت باشد گروه بندی می‌شوند.






پروتکلهای بر مبنا شبکه‌های افزایش ارزش

BISYNC







پروتکلهای بر مبنا اینترنت

AS۱
AS۲
AS۳
GISB







مرحله پیاده سازی

پیش زمینه هرگونه تبادل داده‌ای بین دو مجموعه تجاری انجام مذاکرات تجاری برای عقد قرارداد می‌باشد و تنها بعد از برقراری روابط تجاری است که دو مجموعه به پیاده سازی تبادلات الکترونیکی می‌پردازند.
تعیین و تعریف نوع داده و مستنداتی که باید بین دو مجموعه تبادل شود که معمولاً از طرف یک مجموعه بر دیگری تحمیل می‌شود. شرکتهای معتبر تجاری مستندات مربوط به تعریف داده در قالب‌های استاندارد مورد نیاز خود را به همراه تفسیر خود از داده‌ها در اختیار شرکای تجاری خود قرار می‌دهند. این مستندات را بطور معمول راهنمای تبادل الکترونیکی داده (EDI Guidelines) می‌نامند.
پیاده سازی مستندات تنها مربوط به داده‌هایی می‌باشد که برای اولین بار قرار است تولید و مبادله شود.
از آنجا که کلیه مبادلات باید رمزگذاری شود، طرفین کلیدهای عمومی رمزگشا را تبادل می‌کنند تا قادر به رمزگشایی داده‌های دریافتی باشند.
با استفاده از یک پروتکل ارتباطی است که معمولاً از طرف یکی از طرفین تبادل بر دیگری تحمیل می‌شود بطور آزمایشی مستنداتی تبادل می‌شود تا دو مجموعه از صحت پروسه اطمینان حاصل کنند.







مرحله عملیاتی

سناریوی ساده زیر مراحل تولید تا ارسال داده را شرح می‌دهد.

سیستم تجاری
داده در سیستم تحاری موجود در یکی از طرفین تجارت تولید می‌شود.
سیستم مدیریت مستندات تجاری
بررسی صحت داده‌ها و تطبیق آن با دادهای مورد نیاز شریک تجاری
تبدیل داده‌ها به قالب استاندارد مورد پذیرش شریک تجاری
ثبت مستندات جهت بازرسی و ممیزی داده‌های تجاری
نرم‌افزار ارتباطی
رمزگذاری داده‌ها با استفاده از کلید خصوصی
ارسال داده‌ها از طریق پروتکل تعیین شده بین طرفین
دریافت «تایید ارسال پیام» (MDN)
رمزگشایی «تایید ارسال پیام» با استفاده از کلید عمومی شریک تجاری
سیستم مدیریت مستندات تجاری
بروزرسانی داده‌های بازرسی (ثبت ارسال موفقیت آمیز داده)







مقدار

در علوم رایانه مقدار عبارتی است که بیشتر نمی‌تواند ارزیابی شود (یک حالت نرمال). اعضای یک نوع داده مقادیر آن نوع هستند. برای مثال عبارت «۱ + ۲» یک مقدار نیست به این دلیل که می‌تواند به «۳» کاهش یابد. این عبارت نمی‌تواند بیشتر از این کاهش یابد (و عضوی از نوع دادهٔ اعداد طبیعی است) پس بنابراین یک مقدار است.

«مقدار یک متغیر» به نگاشتی در یک محیط اشاره دارد. در زبان‌های برنامه‌نویسی که دارای ویژگی اختصاص متغیر هستند نیاز می‌شود که بین r-value (یا محتویات) و l-value (یا محل) یک متغیر متمایز باشد.





واحدهای حافظه رایانه

واحدهای حافظه:

Bit (بیت) : بیت کوچک‌ترین واحد حافظه است که فقط دو مقدار صفر (۰) یا یک (۱) را می‌توان در آن ذخیره کرد.
Byte (بایت) : هر بایت برابر ۸ بیت است، معمولاً حجم هر کارکتری (کاراکتر یعنی ارقام، حروف یا علامتها) برابر یک بایت است، به عبارتی هر کاراکتر یک بایت فضا اشغال می‌کند.
Nibble (نيبل) : به مجموعه 4 بـيت كه كنار هم قرار گرفته باشند يك نيبل گفته مي شود .
KB (کیلوبایت) : هر کیلوبایت برابر ۱۰۲۴ بایت است، به عبارتی هر کیلوبایت برابر ۲۱۰ بایت است.
MB (مگابایت) : هر مگابایت برابر ۱۰۲۴ کیلوبایت است، به عبارتی هر مگابایت برابر ۲۱۰ کیلوبایت است.
GB (گیگابایت) : هر گیگابایت برابر ۱۰۲۴ مگا بایت است، به عبارتی هر گیگابایت برابر ۲۱۰ مگابایت است.
TB (ترابایت) : هر ترابایت برابر ۱۰۲۴ گیگابایت است، به عبارتی هر ترابایت برابر ۲۱۰ گیگابایت است.
PB (پتابایت) : هر پتابایت برابر ۱۰۲۴ ترابایت است، به عبارتی هر پتابایت برابر ۲۱۰ ترابایت است.
EB (اگزابایت) : هر اگزابایت برابر ۱۰۲۴ پتابایت است، به عبارتی هر اگزابایت برابر ۲۱۰ پتابایت است.
ZB (زتابایت) : هر زتابایت برابر ۱۰۲۴ اگزابایت است، به عبارتی هر زتابایت برابر ۲۱۰ اگزابایت است.
YB (یوتابایت) : هر یوتابایت برابر ۱۰۲۴ زتابایت است، به عبارتی هر یوتابایت برابر ۲۱۰ زتابایت است.
SB (سوتابایت) : هر سوتابایت برابر ۱۰۲۴ یوتابایت است، به عبارتی هر سوتابایت برابر ۲۱۰ یوتابایت است.







بیت

بیت (از انگلیسی، کوتاه شده binary digit=رقم دوتائی) به معنای رقم در مبنای دو است. همان‌طور که در عددنویسی در مبنای ده، که عددنویسی رایج امروز در کارهای روزمره‌است، ده رقم ۰، ۱، ۲، ۳، ۴، ۵، ۶، ۷، ۸ و ۹ به‌کار می‌رود، در عددنویسی در مبنای دو فقط دو رقم وجود دارد: صفر و یک. به هریک از این ارقام یک بیت می‌گویند. مثلاً عددی مثل ۱۰۰۱۱۰۱ در مبنای دو، هفت رقم یا هفت بیت دارد.

«بیت» در نظریه اطلاعات به معنای «کوچک‌ترین واحد اطّلاعات» نیز به کار می‌رود.






ریشه لغت

مخفف: b

سرواژه عبارت: Bit

خود کلمه Bit مخفف عبارت binary digit است.






بیت

یکای اندازه گیری داده است به طوری که هر ۸ بیت معادل ۱ بایت است.

بیت، یک عدد در مبنای ۲ است.در واقع بیت کوچک‌ترین واحد ذخیره داده در ذخیره و بازیابی داده است.






بیت توازن

یک بیت اضافی که برای کنترل خطا در گروه‌هایی از بیت‌های ارسالی در بین سیستم‌های کامپیوتری، مورد استفاده قرار می‌گیرد. در میکروکامپیوترها، این اصطلاح همراه ارتباطات مودم به مودم میکروکامپیوترها زیاد دیده می‌شود و اغلب نیز برای کنترل صحت کاراکترهای مخابره شده به کار می‌رود. در این روند، کامپیوتر، فرستنده، یک بیت توازن به هر گروه از بیت‌ها (تک تک بایتها) اضافه می‌کند. تنظیم این بیت توازن به نوع توازن مورد استفاده بستگی دارد.

این روش بدین صورت است که ما از توازن زوج یا توازن فرد استفاده می‌کنیم.یعنی تعداد یکها را طبق قرار داد یا زوج می‌کنیم یا فرد، بدین ترتیب براحتی می‌توان داده‌های اشتباه را شناسایی کرد.






نیبل

در رایانش، یک نیبل (انگلیسی: nibble یا نایبل انگلیسی: nyble تا با بایت هم‌وزن شود) یک تراکم چهار-بیتی یا نیم هشت‌تایی است. از آنجایی که نیبل چهار بایتی است، میتواند ۱۶ (۲۴) ارزش متفاوت به خود بگیرد بنابراین با یک عدد شانزده‌شانزدهی برابر است.

یک بایت کامل (هشت‌تایی) توسط دو عدد شانزده‌تایی نمایش داده شده است؛ بنابراین، مرسوم است تا بایت‌های اطلاعات را با دو نیبل نشان دهند. نیبل غالبا در موضوعات شبکه یا مخابرات، "نیمه‌هشت‌تایی" یا "چهارتایی" خوانده می‌شود.





بایت

بایت یکی از یکاهای اساسی سنجش مقدار داده‌ها در رایانه و به معنی هشت بیت متوالی است. همچنین در بسیاری از زبان‌های برنامه‌نویسی، یک نوع داده (به انگلیسی: Data Type) صحیحی با این نام وجود دارد.

یک بایت معادل یک نویسه است و در پردازندههای هشت‌بیتی برابر با طول ثبات‌ها، تعداد بیت‌های قابل محاسبه در واحد محاسبه و منطق پردازنده، تعداد خطوط مسیر داده (به انگلیسی: Data Bus) یا تعداد خطوط مسیر آدرس (به انگلیسی: Address Bus) است.






ابهام‌زدایی

در مورد مقیاس‌های بزرگتر (مضارب بایت)، از دو تعریف متفاوت استفاده می‌شود که اولی مبتنی بر توان‌هایی از عدد ۲ است؛ مثلا کیلوبایت برابر با ۲۱۰ و مگابایت برابر با ۲۲۰ است. در این تعریف از دستگاه اعداد دودویی استفاده شده است. اما، تعریف دوم مبتنی بر دستگاه اعداد دهدهی است و از توان‌های ۱۰ برای بیان حجم داده‌های دیجیتال استفاده می‌کند. بدین ترتیب، برای مثال پیشین، کیلوبایت معادل ۱۰۳ و مگابایت برابر با ۱۰۶ خواهد بود. گفتنی است که کاربرد یکی از این دو تعریف بستگی به کاربرد آن دارد. بدین صورت که برای بیان گنجایش حافظه دیسک سخت و حجم داده‌های انتقال در مخابرات و شبکه‌های رایانه‌ای از توان ۱۰ ولی برای بیان ظرفیت حافظه تصادفی رایانه (به انگلیسی: RAM) از توان دودویی آن استفاده می‌شود.





کیلوبایت

کیلوبایت (به انگلیسی: kilobyte) یا KB، یکای اطلاعات و ذخیرسازی در رایانه است. این واژه از پیشوند کیلو (به معنی ۱۰۰۰) و کلمه بایت تشکیل شده‌است. هر کیلوبایت، بسته به مفهوم برابر با ۱۰۰۰ بایت (۱۰۳) و یا ۱۰۲۴ بایت (۲۱۰) است.

علامت کوتاه شدهٔ این یکا از این قبیل هستند: KB, kB, K و Kbyte






ابهام

گر چه تعریف رسمی کیلوبایت در منابع معادل ۲۱۰ منظور شده است ، اما در منابع فنی قدیمی‌تر و همین طور امروزه گاهی در کاربرد عام و برای راحتی آن را معادل ۱۰۰۰ بایت نیز در نظر گرفته‌اند. دلیل این ابهام این است که در صنعت رایانه، برای ذخیره‌سازی اطلاعات از «صفر» و «یک» استفاده می‌شود و برای نشانی‌دهی به محل ذخیره‌سازی آن‌ها نیز مبنای دو و دستگاه اعداد دودویی به کار گرفته می‌شود. علت استفاده از ۱۰۰۰ نیز به دلیل راحتی محاسبات ظرفیت انباره‌های ذخیره‌سازی به صورت مضربی از عدد ۱۰۰۰ است. در نتیجه اندازه‌های حافظه مضرب صحیح از هزار می شوند. به دلیل این که ۲۱۰ برابر با ۱۰۲۴ (تقریبا ۱۰۰۰) است، علامت K





(حرف بزرگ، برای کیلو) به عنوان یک پیشوند تقریبی برای یکاهای مضرب ۱۰۲۴ در گنجایش حافظه‌ها استعمال می‌شود. به عنوان مثال:

در سال ۱۹۷۴ میلادی، در مستندات کامپیوتر HP 21MX ظرفیت ۱۹۶،۶۰۸ بایت (یعنی ۱۹۲ * ۱۰۲۴) را ۱۹۶ کیلوبایت ثبت کرده است.
فلاپی دیسک پنج و یک چهارم اینجی «شوگارت» (به انگلیسی: Shugart) که در سال ۱۹۷۶ ساخته شد، ظرفیت ۱۰۹،۳۷۵ را به صورت ۱۱۰ کیلوبایت منظور کرده بود. یعنی تقریبا از مضرب ۱۰۰۰ استفاده کرده بوده است.
در روزگار نوین هم مک اواس ایکس اسنو لئوپارد فایل‌های ۶۵،۵۳۶ بایتی را ۶۶KB‌ به حساب آورده است. ؛ یعنی به نزدیک مضرب هزار گرد کرده است. از سوی دیگر، ویندوز ۷ شرکت مایکروسافت همین عدد را به ۱۰۲۴ تقسیم و آن را ۶۴KB در نظر گرفته است.

برخی پیشنهاد دادند که حرف بزرگ K برای تمییز دادن از یکای k در سامانه استاندارد بین‌المللی یکاها (به انگلیسی: SI System) استفاده شود. اما این نظر هیچ وقت به طور رسمی پذیرفته نشد. به این دلیل که برای یکاهای به خصوص دیگر بسط پذیر نیست، چرا که سیستم SI قبلا برای «میلی» و «مگا» به ترتیب «m» و «M» را استفاده کرده است.






مگابایت

مِگابایت (به انگلیسی: Megabyte) یا MB، یکای اطلاعات و ذخیرسازی در رایانه است. این واژه از پیشوند مگا و کلمه بایت تشکیل شده‌است. به طور کلی دو تعریف از مِگابایت موجود است. در تعریف نخست منظور از مِگابایت ۲۲۰ بایت یا ۱٬۰۴۸٬۵۷۶ بایت می‌باشد. این تعریف عموماً در مورد میزان فضای ذخیره‌سازی داده‌ها در رایانه به کار می‌رود. در این تعریف یک مِگابایت را مبی‌بایت (به انگلیسی: en: mebibyte) نیز می‌خوانند. در تعریف دوم از واحد سیستم استاندارد بین‌المللی واحدها مِگا استفاده می‌شود. پس بدین شکل یک مگابایت برابر یک میلیون بایت است. این تعریف مورد تایید SI و IEC است و اکثر سازندگان ادوات سخت‌افزاری ذخیره‌سازی داده از آن استفاده می‌کنند. در تعریف سوم که بسیار نادرتر است مِگابایت را کیلو کیلوبایت (کیلوی اول معادل ۱۰۰۰) فرض کرده و برابر ۲۱۰ × ۱۰۳ یا ۱٬۰۲۴٬۰۰۰ بایت می‌گیرند.

Pictogram voting comment.svg توضیح:: اختلاف اندازه داده در تعریف دوم و سوم یکی از مشکلات رایج در کامپیوتر می‌باشد. برای مثال یک فروشنده دیسک سخت میزان فضای دیسک خود را ۱۰۰ مگابایت (بنا بر تعریف دوم) عنوان می‌کند، در صورتی که رایانه این میزان را کمتر نشان می‌دهد (بنا بر تعریف سوم).

گاهی این واحد را با سرواژهٔ MB (که نباید با Mb سرواژه برای مگابیت اشتباه شود) و گاه به شکل خلاصه شدهٔ «مِگ» (meg) نیز می‌خوانند.






نمونه کاربرد

بسته به نوع قالب‌بندی حافظه، یک مگابایت می‌تواند تقریبا فضای حافظه لازم برای ذخیره‌سازی موارد زیر باشد:

یک عکس ۱۰۲۴ * ۱۰۲۴ پیکسل در قالب فایل bmp
یک دقیقه موسیقی با نرخ ۱۲۸ کیلوبیت بر ثانیه با قالب فایل mp3
شش ثانیه از موسیقی فشرده‌نشده روی سی‌دی
حجم تقریبی یک کتاب به زبان انگلیسی، فقط متن (۵۰۰ صفحه، هر صفحه ۲۰۰۰ کاراکتر)






گیگابایت (یکا)

گیگابایت (به انگلیسی: Gigabyte) یا GB، یکای اطلاعات و ذخیره‌سازی در رایانه است. این واژه از پیشوند گیگا و کلمهٔ بایت تشکیل شده‌است. این واژه به معنای یک میلیارد بایت یا ۱۰۹ بایت می‌باشد، اما در محاسبات که بایت بر حسب توانی از دو محاسبه می‌شود، یک میلیارد بایت معادل ۲۳۰ و یا ۱،۰۷۳،۷۴۱،۸۲۴ بایت می‌باشد. هر گیگابایت برابر ۱۰۲۴ مگابایت است، به عبارتی هر گیگابایت برابر ۲۱۰ مگابایت است.

کاربرد هر یک از این دو تعریف بستگی به کاربرد آن دارد. بدین صورت که برای بیان گنجایش حافظه دیسک سخت و حجم داده‌های انتقال در مخابرات و شبکه‌های رایانه‌ای از توان ۱۰ ولی برای بیان ظرفیت حافظه تصادفی رایانه (به انگلیسی: RAM) از توان دودویی آن استفاده می‌شود. از دیدگاه تاریخی، اولین بار انجمن مهندسان برق و الکترونیک (به انگلیسی: IEEE) این مقیاس را برای توان کلیدخانه‌ها (به انگلیسی: Switchgear) تعریف کردند. اما در سال ۲۰۰۸ میلادی توصیه کمیته الکتروتکنیکی بین‌المللی (به انگلیسی: ICE) را برای استفاده از آن به عنوان در سیستم یکای متریک پذیرفتند.






نمونه‌های کاربرد

یک ساعت ویدیوی SDTV با نرخ ۲/۲ مگابیت بر ثانیه
هفت دقیقه ویدیوی HDTV با نرخ ‎۱۹/۳۹ مگابیت بر ثانیه
۱۱۴ دقیقه موسیقی با کیفیت لوح فشرده صوتی با نرخ ‎۱/۴ مگابیت بر ثانیه
یک DVD-R می‌تواند تا ‎ ۴/۷ گیگابایت داده در خود نگاه دارد
یک دیسک بلو ری دولایه تا ۵۰ گیگابایت داده ضبط می‌کند







ترابایت

ترابایت (به انگلیسی: Terabyte) یا TB، یکای اطلاعات و ذخیره‌سازی در رایانه است. این واژه از پیشوند ترا و کلمهٔ بایت تشکیل شده‌است. هر ترابایت برابر ۱۰۲۴ گیگابایت است. به عبارتی هر ترابایت برابر ۲۱۰ گیگابایت است .

بخش فناوری ذخیرهٔ اطلاعات شرکت هیتاچی در سال ۲۰۰۷ اولین دیسک سخت درونی ۱ ترابایتی جهان را معرفی کرد. این دیسک سخت که به نام DESK STAR 7K1000 معرفی شده‌بود، در نمایشگاه محصولات الکترونیکی لاس وگاس در معرض دید عموم قرار گرفته‌بود.






پتابایت

یک پتابایت (به انگلیسی: Petabyte) یک واحد از اطلاعات است که برابر یک کادریلیون بایت، یا ۱۰۲۴ ترابایت است. کوتاه شده آن (PB) می‌باشد.






استفاده از پتابایت

آرشیو اینترنت شامل حدود ۲۰۰۰ پتابایت اطلاعات است.






اگزابایت
اگزابایت (به انگلیسی: Exabyte) یک واحد از اطلاعات که برابر ۱۰۲۴ پتابایت است. کوتاه شده آن (EB) می‌باشد. این واژه تشکیل شده از پیشوند اگزا و کلمه بایت. پیشوند اگزا به معنای ۱۰ به توان ۱۸ بایت می‌باشد، اما در محاسبات که بایت بر حسب توانی از دو محاسبه می‌شود، یک اگزابایت معادل ۲ به توان ۶۰ بایت است.






زتابایت
زتابایت (به انگلیسی: Zettabyte) یک واحد از اطلاعات که برابر ۱۰۲۴ اکزابایت است. کوتاه شده آن (ZB) می‌باشد.






یوتابایت
یوتابایت (به انگلیسی: Yottabyte) کوتاه شده آن (YB)می‌باشد. هر یوتابایت برابر با ۱۰۲۴ زتابایت می‌باشد.






سوتابایت
سوتابایت (به انگلیسی: Sottabyte) کوتاه شده آن (SB)می‌باشد. هر سوتابایت برابر با ۱۰۲۴ یوتابایت می‌باشد.






کیبی‌بایت

کیبی‌بایت یک ضریبی از واحد بایت است که برای مقادیر دیجیتالی اطلاعات استفاده می‌شود. پیشوندهای دودویی کیبی به معنی ۲۱۰ می‌باشد در نتیجه یک کیبی‌بایت، ۱۰۲۴ بایت خواهد بود. علامت کیبی‌بایت، KiB است.

این واحد در سال ۱۹۹۸ توسط کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی (آی‌ئی‌سی) ثبت شد و از طرف تمامی سازمان‌های اصلی مورد قبول واقع گردید. کیبی‌بایت طراحی شده بود تا جایگزین کیلوبایت، که در علوم رایانه به معنی ۱۰۲۴ بایت است، شود چرا که با معنی کیلو در دستگاه بین‌المللی یکاها مغایرت دارد.






معنی

۱ کیبی‌بایت = ۲۱۰ بایت = ۱۰۲۴ بایت

پیشوند کیبی یک تک‌واژ چندوجهی می‌باشد که از واژگان کیلو (هزار) و باینری (دودویی) مشتق شده است. با وجود اینکه در پیشوندهای اس‌آی، برای کیلو از حرف کوچک کا استفاده می‌کنند (k)، در کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی از حرف بزرگ استفاده می‌کند(K).







مبی‌بایت

مبی‌بایت یک ضریبی از واحد بایت است که برای مقادیر دیجیتالی اطلاعات استفاده می‌شود. پیشوندهای دودویی مبی به معنی ۲۲۰ می‌باشد در نتیجه یک مبی‌بایت، ۱٬۰۴۸٬۵۷۶ بایت خواهد بود. علامت مبی‌بایت، MiB است.

این واحد در سال ۱۹۹۸ توسط کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی (آی‌ئی‌سی) ثبت شد و از طرف تمامی سازمان‌های اصلی مورد قبول واقع گردید. مبی‌بایت طراحی شده بود تا جایگزین مگابایت، که در علوم رایانه به معنی ۱۰۶ بایت است، شود چرا که با معنی مگا در دستگاه بین‌المللی یکاها مغایرت دارد.






گیبی‌بایت

گیبی‌بایت یک ضریبی از واحد بایت است که برای مقادیر دیجیتالی اطلاعات استفاده می‌شود. پیشوندهای دودویی گیبی به معنی ۲۳۰ می‌باشد در نتیجه یک گیبی‌بایت، ۱٬۰۷۳٬۷۴۱٬۸۲۴ بایت خواهد بود. علامت گیبی‌بایت، GiB است.

این واحد توسط کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی (آی‌ئی‌سی) ثبت شد و از طرف تمامی سازمان‌های اصلی مورد قبول واقع گردید. گیبی‌بایت طراحی شده بود تا جایگزین گیگابایت، که در علوم رایانه به معنی ۱۰۹ بایت است، شود چرا که با معنی گیگا در دستگاه بین‌المللی یکاها مغایرت دارد.






تبی‌بایت

تبی‌بایت یک ضریبی از واحد بایت است که برای مقادیر دیجیتالی اطلاعات استفاده می‌شود. پیشوندهای دودویی تبی به معنی ۲۴۰ می‌باشد در نتیجه یک تبی‌بایت، ۱٬۰۹۹٬۵۱۱٬۶۲۷٬۷۷۶ بایت خواهد بود. علامت تبی‌بایت، TiB است.

این واحد توسط کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی (آی‌ئی‌سی) ثبت شد و از طرف تمامی سازمان‌های اصلی مورد قبول واقع گردید. تبی‌بایت طراحی شده بود تا جایگزین ترابایت، که در علوم رایانه به معنی ۱۰۱۲ بایت است، شود چرا که با معنی ترا در دستگاه بین‌المللی یکاها مغایرت دارد.







پبی‌بایت

پبی‌بایت یک ضریبی از واحد بایت است که برای مقادیر دیجیتالی اطلاعات استفاده می‌شود. پیشوندهای دودویی پبی به معنی ۲۵۰ می‌باشد در نتیجه یک پبی‌بایت، ۱٬۱۲۵٬۸۹۹٬۹۰۶٬۸۴۲٬۶۲۴ بایت خواهد بود. علامت پبی‌بایت، PiB است.

این واحد توسط کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی (آی‌ئی‌سی) ثبت شد و از طرف تمامی سازمان‌های اصلی مورد قبول واقع گردید. پبی‌بایت طراحی شده بود تا جایگزین پتابایت، که در علوم رایانه به معنی ۱۰۱۵ بایت است، شود چرا که با معنی پتا در دستگاه بین‌المللی یکاها مغایرت دارد.






معنی
پیشوند پبی یک تک‌واژ چندوجهی می‌باشد که از واژگان پتا (کادریلیون) و باینری (دودویی) مشتق شده است.







اگزبی‌بایت

اگزبی‌بایت یک ضریبی از واحد بایت است که برای مقادیر دیجیتالی اطلاعات استفاده می‌شود. پیشوندهای دودویی اگزبی به معنی ۲۶۰ می‌باشد در نتیجه یک اگزبی‌بایت، ۱٬۱۵۲٬۹۲۱٬۵۰۴٬۶۰۶٬۸۴۶٬۹۷۶ بایت خواهد بود. علامت اگزبی‌بایت، EiB است.

این واحد توسط کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی (آی‌ئی‌سی) ثبت شد و از طرف تمامی سازمان‌های اصلی مورد قبول واقع گردید. اگزبی‌بایت طراحی شده بود تا جایگزین اگزابایت، که در علوم رایانه به معنی ۱۰۱۸ بایت است، شود چرا که با معنی اگزا در دستگاه بین‌المللی یکاها مغایرت دارد.







زبی‌بایت

زبی‌بایت یک ضریبی از واحد بایت است که برای مقادیر دیجیتالی اطلاعات استفاده می‌شود. پیشوندهای دودویی زبی به معنی ۲۷۰ می‌باشد در نتیجه یک زبی‌بایت، ۱٬۱۸۰٬۵۹۱٬۶۲۰٬۷۱۷٬۴۱۱٬۳۰۳٬۴۲۴ بایت خواهد بود. علامت زبی‌بایت، ZiB است.

این واحد در سال ۲۰۰۵ توسط کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی (آی‌ئی‌سی) ثبت شد و از طرف تمامی سازمان‌های اصلی مورد قبول واقع گردید. زبی‌بایت طراحی شده بود تا جایگزین زتابایت، که در علوم رایانه به معنی ۱۰۲۱ بایت است، شود چرا که با معنی زتا در دستگاه بین‌المللی یکاها مغایرت دارد.






یوبی‌بایت

یوبی‌بایت یک ضریبی از واحد بایت است که برای مقادیر دیجیتالی اطلاعات استفاده می‌شود. پیشوندهای دودویی یوبی به معنی ۲۸۰ می‌باشد در نتیجه یک یوبی‌بایت، ۱٬۲۰۸٬۹۲۵٬۸۱۹٬۶۱۴٬۶۲۹٬۱۷۴٬۷۰۶٬۱۷۶ بایت خواهد بود. علامت یوبی‌بایت، YiB است.

این واحد در سال ۲۰۰۵ توسط کمیسیون الکتروتکنیکی بین‌المللی (آی‌ئی‌سی) ثبت شد و از طرف تمامی سازمان‌های اصلی مورد قبول واقع گردید. یوبی‌بایت طراحی شده بود تا جایگزین یوتابایت، که در علوم رایانه به معنی ۱۰۲۴ بایت است، شود چرا که با معنی یوتا در دستگاه بین‌المللی یکاها مغایرت دارد.
7:54 pm
برنامه‌نویسی

برنامه‌نویسی رایانه در فرهنگ واژه غیر متخصّصین ممکن است به تمام پروژه ساخت نرم‌افزار یا برنامهٔ رایانه‌ای گفته شود. با این همه برنامه‌نویسی تنها بخشی از فرایند توسعهٔ نرم‌افزار یا برنامه رایانه‌ای است. اهمیت، توجه و منابع اختصاص داده شده به برنامه‌نویسی، بسته به ویژگی‌های مشخص شده محصول و خواست افراد درگیر در پروژه و کاربران و در نهایت شیوهٔ انتخاب شده مهندسی نرم‌افزار متغیر است.

برنامه‌نویسی کامپیوتر (که اغلب در انگلیسی programming یا coding گفته می‌شود) فرایند نوشتن، اشکال زدایی(debug) و نگهداری کد منبع (source code) برنامه کامپیوتر می‌باشد. این کد منبع با یک زبان برنامه نویسی نوشته شده است. این کد منبع ممکن است تغییر داده شده یک کد قبلی و یا یک کد کاملاً جدید باشد. هدف برنامه نویسی ساختن یک برنامه می‌باشد که یک رفتار خواسته شده را به نمایش بگذارد.






تاریخچه
موضوع دستگاه‌هایی که به دنباله‌ای از دستورالعمل‌های از قبل تعریف شده عمل می‌کند بر می‌گردد به Greek Mythology.

برنامه نویسی مدرن
اندازه گیری کاربرد زبان

تعیین اینکه محبوب‌ترین زبان برنامه نویسی مدرن کدام است کار بسیار مشکلی است. بعضی از زبان‌ها در کاربردهای خاصی محبوب است و بعضی دیگر مرتباً در نوشتن کاربردهای گوناگون استفاده می‌شود. روش‌های اندازه گیری محبوبیت زبان شامل موارد زیر می‌باشد: شمردن تعداد آگهی‌های اشتغال و توجه به یک زبان، تعداد کتاب‌های آموزشی فروخته شده در مورد یک زبان، تخمین تعداد خطوط کد نوشته شده در یک زبان


پارادایم‌ها
زبان‌های برنامه‌نویسی گوناگون براساس قابلیت‌های درنظر گرفته شده از شیوهٔ خط‌های مختلف استفاده می‌کنند. موارد ریزتری مانند چگونگی برخورد با نیازهای پشت پردهٔ ماشین مانند مدیریت حافظه و مدیریت زباله نیز در زبان‌های مختلف متفاوت است. علاوه بر این‌ها، مفاهیمی متفاوت از (اجرای) یک برنامه تصور شده‌اند که پارادایم یا الگو نام دارند.



برنامه‌نویسی دستوری

برنامه‌نویسی دستوری (به انگلیسی: Imperative programming) در علوم رایانه یکی از شیوه‌های برنامه‌نویسی است که در آن مراحل اجرای یک برنامه کامپیوتری قدم به قدم توسط برنامه نویس بیان می‌شود. این بر خلاف زبانهای اعلانی است که در آنها تنها نتیجه انجام دستورات بیان می‌شود. به بیان دیگر در زبانهای دستوری چگونگی اجرای برنامه بیان می‌شود اما در زبانهای اعلانی چیستی نتیجه بیان می‌شود.

به عنوان مثال اگر قصد باز کردن دری را داشته باشیم و با زبان اعلانی این را بخواهیم بیان کنیم خواهیم گفت در را باز کن اما اگر با زبان دستوری بیان کنیم خواهیم گفت بلند شو، به طرف در نردیک شو، دستگیره را بگیر و در را به طرف بیرون هل بده.





زبان برنامه‌نویسی

زبان‌های برنامه‌نویسی ساختارهای زبانی دستورمداری در رایانه‌ها هستند که به‌وسیلهٔ آنها می‌توان یک الگوریتم را به‌وسیلهٔ ساختارهای دستوری متفاوت برای اجرای رایانه توصیف کرد و با این روش امکان نوشتن برنامه جهت تولید نرم‌افزارهای جدید بوجود می‌آید. معمولاً هر زبان برنامه‌نویسی دارای یک محیط نرم‌افزاری برای وارد کردن متن برنامه، اجرا، همگردانی و رفع اشکال آن هستند. عموماً زبانهای برنامه نویسی را به پنج نسل تقسیم می‌کنند:

نسل اول زبان ماشین - زبان صفرو یک
نسل دوم زبانهایی مانند اسمبلی -قابل فهم تر برای انسان
نسل سوم زبانهایی مانند کوبول و پی ال وان و... -دستورات قابل فهم تر برای انسان و نیاز به کمپایلرها
نسل چهارم مثل زبانهای اوراکل و فاکس پرو و اس کیو الها - نزدیک به محاوره‌های انسانی
نسل پنج زبانهایی مانند prolog , ops5 - تمرکز بر حل مسئله و استفاده از الگوریتمهای نوشته شده توسط

برنامه نویس

یک زبان برنامه نویسی یک زبان مصنوعی است که برای بیان محاسباتی که توسط یک ماشین (مخصوصا رایانه) قابل انجام است، طراحی شده‌است.زبان‌های برنامه نویسی برای ایجاد برنامه‌هایی به کار می‌روند که رفتار یک ماشین را مشخص می‌کنند، الگوریتم دقیق را بیان می‌کنند، و یا روشی برای ارتباط انسانند. بسیاری از زبان‌های برنامه نویسی تعدادی قالب از ویژگی‌های نوشته شده دستوری(syntax) و معناشناسی (semantics) دارند، چرا که رایانه‌ها دستورات دقیقاً مشخص نیاز دارند. برخی توسط سند خصوصیات (specification document) تعیین شده‌اند. (برای مثال یک استاندارد ISO)، در حالی که برخی دیگر دارای پیاده سازی غالبی می‌باشند.(مانند Perl) اولین زبان برنامه نویسی به قبل از اختراع رایانه باز می‌گردد، و برای هدایت رفتار ماشین‌هایی مانند دستگاه‌های نساجی اتوماتیک و نوازنده‌های پیانو به کار می‌رفت. هزاران زبان برنامه نویسی خلق شده‌اند، بیشتر در زمینهٔ رایانه، زمینه‌ای که هر ساله بسیاری دیگر ایجاد می‌شوند.


تقسیم‌بندی
زبان‌های برنامه نویسی را می‌توان از چهار دیدگاه متفاوت مورد بررسی قرار داده و تقسیم بندی کرد: الف)روش‌های برنامه نویسی ۱-زیر روالی ۲-ساخت یافته ۳-مدولار ۴-شئ گرا ب)نزدیکی به زبان ماشین ۱-سطح پایین ۲-سطح میانی ۳-سطح بالا ج)نوع ترجمه ۱-مفسری ۲-کامپایلری د)رابط برنامه نویسی ۱-مبتنی بر متن ۲-مبتنی بر گرافیک (ویژوال)



تعاریف

ویژگی‌هایی که غالباً برای تشکیل یک زبان برنامه نویسی مهم شمرده می‌شوند:

تابع :یک زبان برنامه نویسی، زبانی است که برای نوشتن برنامه‌های رایانه‌ای به کار می‌رود که رایانه‌ای را برای انجام محاسبات یا اجرای الگوریتم و یا احتمالاً کنترل دستگاه‌های خارجی مثل چاپگر، ربات و... درگیر می‌کنند.





هدف: زبان‌های برنامه نویسی با زبان‌های طبیعی تفاوت دارند و آن اینکه زبان‌های طبیعی فقط برای فعل و انفعالات بین مردم به کار می‌روند، در حالیکه زبان‌های برنامه نویسی همچنین به انسانها اجازه می‌دهد که از طریق دستورات با ماشین‌ها ارتباط برقرار کنند. برخی زبان‌های برنامه نویسی بوسیله یک دستگاه استفاده می‌شوند تا دستگاه دیگری را کنترل کند. برای مثال برنامه‌های پست اسکریپت(post script) غالباً توسط برنامه دیگری برای کنترل یک چاپگر و یا نمایشگر ایجاد می‌شوند.
ساختارها: زبان‌های برنامه نویسی ممکن است ساختارهایی برای تعریف و تغییر داده ساختارها یا کنترل جریان اجرا داشته باشند.
توان بیانگر: نظریه محاسبات، زبان‌ها را بوسیله محاسباتی که توان بیان آنها را دارند طبقه بندی می‌کند. تمام زبان‌های "کامل تورینگ" می‌توانند مجموعه یکسانی از الگوریتم‌ها را پیاده سازی کنند.ANSI/ISO SQL و Charity مثال‌هایی هستند از زبان‌هایی که کامل تورینگ نیستند، ولی غالباً زبان برنامه نویسی نامیده می‌شوند.

برخی مولفین اصطلاح" زبان برنامه نویسی" را محدود به آنهایی می‌کنند که می‌توانند تمام الگوریتم‌های ممکن را پیاده سازی کنند، گاهی اوقات اصطلاح" زبان رایانه" برای زبان‌های برنامه نویسی محدودتر به کار می‌رود. زبان‌های غیر محاسباتی، مانند زبان‌های مارک آپ(markup) HTML یا گرامرهای قراردادی مثل BNF، معمولاً زبان برنامه نویسی محسوب نمی‌شوند. یک زبان برنامه نویسی(که می‌تواند کامل تورینگ نباشد) ممکن است در این زبان‌های غیر محاسباتی (میزبان) تعبیه شوند.


کاربرد

زبان برنامه نویسی یک مکانیزم ساخت یافته برای تعریف داده‌ها، و عملیات یا تبدیل‌هایی که ممکن است بطور اتوماتیک روی آن داده انجام شوند، فراهم می‌کند. یک برنامه نویس از انتزاعات آماده در زبان استفاده می‌کند تا مفاهیم به کار رفته در محاسبات را بیان کند. این مفاهیم به عنوان یک مجموعه از ساده‌ترین عناصر موجود بیان می‌شوند(مفاهیم ابتدایی نامیده می‌شوند). زبان‌های برنامه نویسی با غالب زبان‌های انسانی تفاوتی دارد و آن این است که نیاز به بیان دقیق تر و کامل تری دارد. هنگام استفاده از زبان‌های طبیعی برای ارتباط با دیگر انسان‌ها، نویسندگان و گویندگان می‌توانند مبهم باشند و اشتباهات کوچک داشته باشند، و همچنان انتظار داشته باشند که مخاطب آنها متوجه شده باشد. اگرچه، مجازا، رایانه‌ها "دقیقاً آنچه که به آنها گفته شده را انجام می‌دهند." و نمی‌توانند "بفهمند" که نویسنده دقیقاً چه کدی مد نظر نویسنده بوده‌است] البته امروزه برنامه‌هایی برای انجام این کار تولید شده‌اند و تلاش‌های بسیاری در این زمینه انجام شده ولی هنوز به نتیجهٔ رضایت بخشی نرسیده است[. ترکیب تعریف زبان، یک برنامه، و ورودی برنامه بطور کامل رفتار خروجی را به هنگام اجرای برنامه (در محدوده کنترل آن برنامه) مشخص می‌کند. برنامه‌های یک رایانه ممکن است در یک فرایند ناپیوسته بدون دخالت انسان اجرا شوند، یا یک کاربر ممکن است دستورات را در یک مرحله فعل و انفعال مفسر تایپ کند.در این حالت "دستور"ها همان برنامه‌ها هستند، که اجرای آنها زنجیروار به هم مرتبطند.به زبانی که برای دستور دادن به برنامه‌ای استفاده می‌شود، زبان اسکریپت می‌گویند. بسیاری از زبان‌ها کنار گذاشته شده‌اند، برای رفع نیازهای جدید جایگزین شده‌اند، با برنامه‌های دیگر ترکیب شده‌اند و در نهایت استعمال آنها متوقف شده‌است. با وجود اینکه تلاش‌هایی برای طراحی یک زبان رایانه" کامل" شده‌است که تمام اهداف را تحت پوشش قرار دهد، هیچ یک نتوانستند بطور کلی این جایگاه را پر کنند. نیاز به زبان‌های رایانه‌ای گسترده از گستردگی زمینه‌هایی که زبان‌ها استفاده می‌شوند، ناشی می‌شود:

محدوده برنامه‌ها از متون بسیار کوچک نوشته شده توسط افراد عادی تا سیستم‌های بسیار بزرگ نوشته شده توسط صدها برنامه نویس است
توانایی برنامه نویس‌ها: از تازه کارهایی که بیش از هر چیز به سادگی نیاز دارند تا حرفه‌ای‌هایی که با پیچیدگی قابل توجهی کنار می‌آیند.
برنامه‌ها باید سرعت، اندازه و سادگی را بسته به سیستم‌ها از ریزپردازندها تا ابر رایانه‌ها متناسب نگه دارند.
برنامه‌ها ممکن است یک بار نوشته شوند و تا نسل‌ها تغییر نکنند، و یا ممکن است پیوسته اصلاح شوند.
در نهایت، برنامه نویس‌ها ممکن است در علایق متفاوت باشند: آنها ممکن است به بیان مسائل با زبانی خاص خو گرفته باشند.

یک سیر رایج در گسترش زبان‌های برنامه نویسی این است که قابلیت حل مسائلی با درجات انتزاعی بالاتری را اضافه کنند. زبان‌های برنامه نویسی اولیه به سخت‌افزار رایانه گره خورده بودند. همانطور که زبان‌های برنامه نویسی جدید گسترش پیدا کرده‌اند، ویژگی‌هایی به برنامه‌ها افزوده شده که به برنامه نویس اجازه دهد که ایده‌هایی که از ترجمه ساده به دستورات سخت‌افزار دورتر هستند نیز استفاده کند. چون برنامه نویس‌ها کمتر به پیچیدگی رایانه محدود شده‌اند، برنامه‌های آنها می‌تواند محاسبات بیشتری با تلاش کمتر از سوی برنامه نویس انجام دهند. این به آنها این امکان را می‌دهد که کارایی بیشتردر واحد زمان داشته باشند. "پردازنده‌های زبان طبیعی" به عنوان راهی برای ازبین بردن نیاز به زبان‌های اختصاصی برنامه نویسی پیشنهاد شده‌اند. هرچند، این هدف دور است و فواید آن قابل بحث است. "ادسگر دیجسترا" موافق بود که استفاده از یک زبان رسمی برای جلوگیری از مقدمه سازی ساختارهای بی معنی واجب است، و زبان برنامه نویسی طبیعی را با عنوان "احمقانه" رد کرد، "آلن پرلیس" نیز مشابها این ایده را رد کرد. مطابق با متدولوژی نامتجانس استفاده شده توسط langpop.com در سال ۲۰۰۸، ۱۲ زبان پرکاربرد عبارتند از: C, C++, C#, Java, JavaScript, Perl, PHP, Python, Ruby, Shell, SQL, and Visual Basic.




معناشناسی ایستا
معناشناسی ایستا محدودیت‌هایی بر روی ساختار مجاز متن‌ها تعیین می‌کند که بیان آنها در فرمول دستوری استاندارد مشکل و یا غیر ممکن است. مهمترین این محدودیت‌ها به وسیله سیستم نوع گذاری انجام می‌شود.


سیستم نوع گذاری
یک سیستم نوع گذاری مشخص می‌کند که یک زبان برنامه نویسی چگونه مقادیر و عبارات را در نوع(type) دسته بندی می‌کند، چگونه می‌تواند آن نوع‌ها را تغییر دهد و رفتار متقابل آن‌ها چگونه‌است. این کارعموما توضیح داده ساختارهایی که می‌توانند در آن زبان ایجاد شوند را شامل می‌شود. طراحی و مطالعه سیستم‌های نوع گذاری بوسیله ریاضیات قراردادی را تئوری نوع گذاری گویند.
زبان‌های نوع گذاری شده و بدون نوع گذاری

یک زبان نوع گذاری شده‌است اگر مشخصات هر عملیات، نوع داده‌های قابل اجرا توسط آن را با نشان دادن نوع‌هایی که برای آنها قابل اجرا نیست، تعیین کند. برای مثال، "این متن درون گیومه قرار دارد" یک رشته‌است. در غالب زبان‌های برنامه نویسی، تقسیم یک رشته با یک عدد معنایی ندارد. در نتیجه غالب زبان‌های برنامه نویسی مدرن ممکن است اجرای این عملیات را توسط برنامه‌ها رد کنند. در برخی زبان‌ها، عبارات بی معنی ممکن است هنگام ترجمه(compile) پیدا شود(چک کننده نوع ایستا)، و توسط کامپایلر رد شود، در حالی که در سایر برنامه‌ها، هنگام اجرا پیدا شود.(چک کننده نوع دینامیک) که به استثنای در حال اجرا منتج شود(runtime exception). حالت خاص زبان‌های نوع دار زبان‌های تک نوعند. این زبان‌ها غالباً اسکریپتی و یا مارک آپ هستند، مانند rexx وSGML و فقط یک داده گونه دارند—غالباً رشته‌های کاراکتری که هم برای داده‌های عددی و هم برای داده‌های سمبلی کاربرد دارند. در مقابل، یک زبان بدون نوع گذاری، مثل اکثر زبان‌های اسمبلی، این امکان را می‌دهد که هر عملیاتی روی هر داده‌ای انجام شود، که معمولاً دنباله‌ای از بیت‌ها با طول‌های متفاوت در نظر گرفته می‌شوند. زبان‌های سطح بالا که بی نوع هستند شامل زبان‌های ساده رایانه‌ای و برخی از انواع زبان‌های نسل چهارم.

در عمل، در حالیکه تعداد بسیار کمی از دیدگاه نظریه نوع، نوع گذاری شده تلقی می‌شوند(چک کردن یا رد کردن تمام عملیات‌ها)، غالب زبان‌های امروزی درجه‌ای از نوع گذاری را فراهم می‌کنند. بسیاری از زبان‌های تولیدکننده راهی را برای گذشتن یا موقوف کردن سیستم نوع فراهم می‌کنند.



نوع گذاری قوی و ضعیف

نوع گذاری ضعیف این امکان را ایجاد می‌کند که با متغیری به جای متغیری دیگر برخورد شود، برای مثال رفتار با یک رشته به عنوان یک عدد. این ویژگی بعضی اوقات ممکن است مفید باشد، اما ممکن است باعث ایجاد برخی مشکلات برنامه شود که موقع کامپایل و حتی اجرا پنهان بمانند.

نوع گذاری قوی مانع رخ دادن مشکل فوق می‌شود. تلاش برای انجام عملیات روی نوع نادرست متغیر منجر به رخ دادن خطا می‌شود. زبان‌هایی که نوع گذاری قوی دارند غالباً با نام "نوع-امن" و یا امن شناخته می‌شوند. تمام تعاریف جایگزین برای "ضعیف نوع گذاری شده" به زبان‌ها اشاره می‌کند، مثل perl, JavaScript, C++، که اجازه تعداد زیادی تبدیل نوع داخلی را می‌دهند. در جاوااسکریپت، برای مثال، عبارت ۲*x به صورت ضمنی x را به عدد تبدیل می‌کند، و این تبدیل موفقیت آمیز خواهد بود حتی اگر x خالی، تعریف نشده، یک آرایه، و یا رشته‌ای از حروف باشد. چنین تبدیلات ضمنی غالباً مفیدند، اما خطاهای برنامه نویسی را پنهان می‌کنند.

قوی و ایستا در حال حاضر عموماً دو مفهوم متعامد فرض می‌شوند، اما استفاده در ادبیات تفاوت دارد، برخی عبارت "قوی نوع گذاری شده" را به کار می‌برند و منظورشان قوی، ایستایی نوع گذاری شده‌است، و یا، حتی گیچ کننده تر، منظورشان همان ایستایی نوع گذاری شده‌است. بنابراین C هم قوی نوع گذاری شده و هم ضعیف و ایستایی نوع گذاری شده نامیده می‌شود.



معناشناسی اجرا

وقتی که داده مشخص شد، ماشین باید هدایت شود تا عملیات‌ها را روی داده انجام دهد. معناشناسی اجرا ی یک زبان تعیین می‌کند که چگونه و چه زمانی ساختارهای گوناگون یک زبان باید رفتار برنامه را ایجاد کنند.

برای مثال، معناشناسی ممکن است استراتژی را که بویسله آن عبارات ارزیابی می‌شوند را تعریف کند و یا حالتی را که ساختارهای کنترلی تحت شرایطی دستورها را اجرا می‌کنند.


کتابخانه هسته
اغلب زبان‌های برنامه نویسی یک کتابخانه هسته مرتبط دارند(گاهی اوقات "کتابخانه استاندارد" نامیده می‌شوند، مخصوصا وقتی که به عنوان قسمتی از یک زبان استاندارد ارائه شده باشد)، که به طور قراردادی توسط تمام پیاده سازی‌های زبان در دسترس قرار گرفته باشند. کتابخانه هسته معمولاً تعریف الگوریتم‌ها، داده ساختارها و مکانیزم‌های ورودی و خروجی پرکاربرد را در خود دارد. کاربران یک زبان، غالباً با کتابخانه هسته به عنوان قسمتی از آن رفتار می‌کنند، اگرچه طراحان ممکن است با آن به صورت یک مفهوم مجزا رفتار کرده باشند. بسیاری از خصوصیات زبان هسته‌ای را مشخص می‌کنند که باید در تمام پیاده سازی‌ها موجود باشند، و در زبان‌های استاندارد شده این کتابخانه هسته ممکن است نیاز باشد. بنابراین خط بین زبان و کتابخانه هسته آن از زبانی به زبان دیگر متفاوت است. درواقع، برخی زبان‌ها به گونه‌ای تعریف شده‌اند که برخی از ساختارهای دستوری بدون اشاره به کتابخانه هسته قابل استفاده نیستند. برای مثالف در جاوا، یک رشته به عنوان نمونه‌ای از کلاس “java.lang.String” تعریف شده است؛ مشابها، در سمال تاک(smalltalk) یک تابع بی نام(یک "بلاک") نمونه‌ای از کلاس BlockContext کتابخانه می‌سازد. بطور معکوس، Scheme دارای چندین زیرمجموعه مرتبط برای ایجاد سایر ماکروهای زبان می‌باشد، و در نتیجه طراحان زبان حتی این زحمت را نیز تحمل نمی‌کنند که بگویند کدام قسمت زبان به عنوان ساختارهای زبان باید پیاده سازی شوند، و کدام یک به عنوان بخشی ازکتابخانه.


عمل
طراحان زبان و کاربران باید مصنوعاتی ایجاد کنند تا برنامه نویسی را در عمل ممکن سازند و کنترل کنند. مهمترین این مصنوعات خصوصیات و پیاده سازی‌های زبان هستند.



خصوصیات

یک زبان برنامه نویسی باید تعریفی فراهم کند که کاربران و پیاده کننده‌های زبان می‌توانند از آن استفاده کنند تا مشخص کنند که رفتار یک برنامه درست است. با داشتن کد منبع: خصوصیات یک زبان برنامه نویسی چندین قالب می‌تواند بگیرد، مانند مثال‌های زیر:

تعریف صریح دستور، معناشناسی ایستا، ومعناشناسی اجرای زبان. درحالیکه دستور معمولاً با یک معناشناسی قراردادی مشخص می‌شود، تعاریف معناشناسی ممکن است در زبان طبیعی نوشته شده باشند (مثل زبان C)، یا معناشناسی قراردادی(مثل StandardML ,Scheme)
توضیح رفتار یک مترجم برای زبان(مثل C,fortran). دستور و معناشناسی یک زبان باید از این توضیح استنتاج شوند، که ممکن است به زبان طبیعی یا قراردادی نوشته شود.
پیاده سازی منبع یا مدل. گاهی اوقات در زبان‌های مشخص شده(مثل: prolog,ANSI REXX).دستور و معناشناسی صریحاً در رفتار پیاده سازی مدل موجودند.


پیاده سازی

پیاده سازی یک زبان برنامه نویسی امکان اجرای آن برنامه را روی پیکربندی مشخصی از سخت‌افزار و نرم‌افزار را فراهم می‌کند. بطور وسیع، دو راه رسیدن به پیاده سازی زبان برنامه نویسی وجود دارد. کامپایل کردن و تفسیر کردن. بطور کلی با هر بک از ابن دو روش می‌توان یک زبان را پیاده سازی کرد.

خروجی یک کامپایلر ممکن است با سخت‌افزار و یا برنامه‌ای به نام مفسر اجرا شود. در برخی پیاده سازی‌ها که از مفسر استفاده می‌شود، مرز مشخصی بین کامپایل و تفسیر وجود ندارد. برای مثال، برخی پیاده سازی‌های زبان برنامه نویسی بیسیک کامپایل می‌کنند و سپس کد را خط به خط اجرا می‌کنند.

برنامه‌هایی که مستقیماً روی سخت‌افزار اجرا می‌شوند چندین برابر سریعتر از برنامه‌هایی که با کمک نرم‌افزار اجرا می‌شوند، انجام می‌شوند.

یک تکنیک برای بهبود عملکرد برنامه‌های تفسیر شده کامپایل در لحظه آن است. در این روش ماشین مجازی، دقیقاً قبل از اجرا، بلوک‌های کدهای بایتی که قرار است استفاده شوند را برای اجرای مستقیم روی سخت‌افزار ترجمه می‌کند.



تاریخچه
پیشرفت‌های اولیه

اولین زبان برنامه نویسی به قبل از رایانه‌های مدرن باز می‌گردد. قرن ۱۹ دستگاه‌های نساجی و متون نوازنده پیانو قابل برنامه نویسی داشت که امروزه به عنوان مثال‌هایی از زبان‌های برنامه نویسی با حوزه مشخص شناخته می‌شوند. با شروع قرن بیستم، پانچ کارت‌ها داده را کد گذاری کردند و پردازش مکانیکی را هدایت کردند. در دهه ۱۹۳۰ و ۱۹۴۰، صورت گرایی حساب لاندای آلونزو چرچ و ماشین تورینگ آلن تورینگ مفاهیم ریاضی بیان الگوریتم‌ها را فراهم کردند؛ حساب لاندا همچنان در طراحی زبان موثر است.

در دهه ۴۰، اولین رایانه‌های دیجیتال که توسط برق تغذیه می‌شدند ایجاد شدند. اولین زبان برنامه نویسی سطح بالا طراحی شده برای کامپیوتر پلانکالکول بود، که بین سال‌های ۱۹۴۵ و ۱۹۴۳ توسط کنراد زوس برای ز۳ آلمان طراحی شد.

کامپیوترهای اوایل ۱۹۵۰، بطور خاص ÜNIVAC ۱ و IBM ۷۰۱ از برنامه‌های زبان ماشین استفاده می‌کردند. برنامه نویسی زبان ماشین نسل اول توسط نسل دومی که زبان اسمبلی نامیده می‌شوند جایگزین شد. در سال‌های بعد دهه ۵۰، زبان برنامه نویسی اسمبلی، که برای استفاده از دستورات ماکرو تکامل یافته بود، توسط سه زبان برنامه نویسی سطح بالا دیگر: FORTRAN,LISP , COBOL مورد استفاده قرار گرفت. نسخه‌های به روز شده این برنامه‌ها همچنان مورد استفاده قرار می‌گیرند، و هر کدام قویا توسعه زبان‌های بعد را تحت تاثیر قرار دادند. در پایان دهه ۵۰ زبان algol ۶۰ معرفی شد، و بسیاری از زبان‌های برنامه نویسی بعد، با ملاحظه بسیار، از نسل algol هستند. قالب و استفاده از زبان‌های برنامه نویسی به شدت متاثر از محدودیت‌های رابط بودند.



پالایش

دوره دهه ۶۰ تا اواخر دهه ۷۰ گسترش مثال‌های عمده زبان پرکاربرد امروز را به همراه داشت. با این حال بسیاری از جنبه‌های آن بهینه سازی ایده‌های اولیه نسل سوم زبان برنامه نویسی بود:

APL برنامه نویسی آرایه‌ای را معرفی کرد و برنامه نویسی کاربردی را تحت تاثیر قرار داد.
PL/i(NPL) دراوایل دهه ۶۰ طراحی شده بود تا ایده‌های خوب فورترن و کوبول را بهم پیوند دهد.
در دهه ۶۰، Simula اولین زبانی بود که برنامه نویسی شئ گرا را پشتیبانی می‌کرد، در اواسط دهه۷۰. Smalltalk به دنبال آن به

عنوان اولین زبان کاملاً شئ گرا معرفی شد.

C بین سال‌های ۱۹۶۹ تا ۱۹۷۳ به عنوان زبان برنامه نویسی سیستمی طراحی شد و همچنان محبوب است.
Prolog، طراحی شده در ۱۹۷۲، اولین زبان برنامه نویسی منطقی بود.
در ۱۹۷۸ ML سیستم نوع چند ریخت روی لیسپ ایجاد کرد، و در زبان‌های برنامه نویسی کاربردی ایستا نوع گذاری شده پیشگام شد.

هر یک از این زبان‌ها یک خانواده بزرگ از وارثین از خود به جای گذاشت، و مدرنترین زبان‌ها از تبار حداقل یکی از زبان‌های فوق به شمار می‌آیند.

دهه‌های ۶۰ و ۷۰ مناقشات بسیاری روی برنامه نویسی ساخت یافته به خود دیدند، و اینکه آیا زبان‌های برنامه نویسی باید طوری طراحی شوند که آنها را پشتیبانی کنند.

"ادسگر دیکسترا" در نامه‌ای معروف در ۱۹۶۸ که در ارتباطات ACM منتشر شد، استدلال کرد که دستورgoto باید از تمام زبان‌های سطح بالا حذف شود.

در دهه‌های ۶۰ و ۷۰ توسعهٔ تکنیک‌هایی صورت گرفت که اثر یک برنامه را کاهش می‌داد و در عین حال بهره وری برنامه نویس و کاربر را بهبود بخشید. دسته کارت برای ۴GL اولیه بسیار کوچکتر از برنامهٔ هم سطح بود که با ۳GL deck نوشته شده بود.




یکپارچگی و رشد

دهه ۸۰ سال‌های یکپارچگی نسبی بود. C++ برنامه نویسی شئ گرا و برنامه نویسی سیستمی را ترکیب کرده بود. ایالات متحده ایدا(زبان برنامه نویسی سیستمی که بیشتر برای استفاده توسط پیمان کاران دفاعی بود) را استاندارد سازی کرد. در ژاپن و جاهای دیگر، هزینه‌های گزافی صرف تحقیق در مورد زبان نسل پنجم می‌شد که دارای ساختارهای برنامه نویسی منطقی بود. انجمن زبان کاربردی به سمت استانداردسازی ML و Lisp حرکت کرد. به جای ایجاد مثال‌های جدید، تمام این تلاش‌ها ایده‌هایی که در دهه‌های قبل حلق شده بودند را بهتر کرد.

یک گرایش مهم در طراحی زبان در دهه ۸۰ تمرکز بیشتر روی برنامه نویسی برای سیستم‌های بزرگ از طریق مدول‌ها، و یا واحدهای کدهای سازمانی بزرگ مقیاس بود. مدول-۲، ایدا. و ML همگی سیستم‌های مدولی برجسته‌ای را در دهه ۸۰ توسعه دادند. با وجود اینکه زبان‌های دیگر، مثل PL/i، پشتیبانی بسیار خوبی برای برنامه نویسی مدولی داشتند. سیستم‌های مدولی غالباً با ساختارهای برنامه نویسی عام همراه شده‌اند.

رشد سریع اینترنت در میانه دهه ۹۰ فرصت‌های ایجاد زبان‌های جدید را فراهم کرد. Perl، در اصل یک ابزار نوشتن یونیکس بود که اولین بار در سال ۱۹۸۷ منتشر شد، در وب‌گاه‌های دینامیک متداول شد. جاوا برای برنامه نویسی جنب سروری مورد استفاده قرار گرفت. این توسعه‌ها اساساً نو نبودند، بلکه بیشتر بهینه سازی شده زبان و مثال‌های موجود بودند، و بیشتر بر اساس خانواده زبان برنامه نویسی C بودند. پیشرفت زبان برنامه نویسی همچنان ادامه پیدا می‌کند، هم در تحقیقات و هم در صنعت. جهت‌های فعلی شامل امنیت و وارسی قابلیت اعتماد است، گونه‌های جدید مدولی(mixin، نماینده‌ها، جنبه‌ها) و تجمع پایگاه داده.

۴GLها نمونه‌ای از زبان‌هایی هستند که محدوده استفاده آنها مشخص است، مثل SQL. که به جای اینکه داده‌های اسکالر را برگردانند، مجموعه‌هایی را تغییر داده و بر می‌گردانند که برای اکثر زبان‌ها متعارفند. Perl برای مثال، با "مدرک اینجا" خود می‌تواند چندین برنامه ۴GL را نگه دارد، مانند چند برنامه جاوا سکریبت، در قسمتی از کد پرل خود و برای پشتیبانی از چندین زبان برنامه نویسی با تناسب متغیر در "مدرک اینجا" استفاده کند.
ساعت : 7:54 pm | نویسنده : admin | کاکاپو | مطلب قبلی
کاکاپو | next page | next page