استاندارد های وب چیست؟

مقدمه
رویای تیم برنرز لی برای اختراعش ، شبکه جهانی وب ، یک فضای عمومی است . جاییکه کاربران میتوانند اطلاعات خود را به اشتراک بگذارند ، کنار هم کار کنند ، بازی کنند و روابط اجتماعی داشته باشند ( شبکه جهانی ب ، یک تاریخچه مختصر شخصی ). ما به عنوان توسعه دهندگان وب ، با ایجاد سایتهای آموزشی ، اجتماعی و تجاری ، این رویا را به واقعیت تبدیل میکنیم.

در این دوره از رشد وحشتناک ، وب نیاز به راهنمایی دارد تا از پتانسیل کاملش آگاهی یابد. استانداردهای وب این راهنمایی هستند. استانداردها کمک میکنند تا مطمین شویم که تمام افراد به اطلاعاتی که ما تامین میکنیم دسترسی دارند و همواره توسعه وب را سزیعتر و لذت بخشترمیکند.

مطابقت با استانداردها استفاده از وب را برای افرادی با نیازهای خاص ساده تر میکند. افراد نابینا ممکن است سیستمهایی برای خواندن صفحات وب داشته باشند. افرادی با بینایی ضعیف ممکن است صفحاتی بخواهند صفحاتی دوباره مرتب شده و بزرگ شده برای خواندن راحتتر داشته باشند و افرادی که از دستگاههای جیبی استفاده میکنند میتوانند به راحتی زمانی که از سیستمهای خود استفاده میکردند از وب استفاده کنند.

چنانکه شرح خواهیم داد ، همواره دلایل مفیدی برای توسعه دهندگان وب وجود دارد که با استانداردهای وب هماهنگ باشند. برای نمونه موتورهای جستجو میتوانند کار فهرست کردن سایتها را بهتر انجام دهند. استفاده از کدهای مختص یک مرورگر اغلب کار طراحی یک صفحه را دوبرابر یا سه برابر میکند. و زمانی که رسانه جدیدی مطرح میشود برای مطلوب شدن سایت کار زیادی باقی میگذارد. این وضعیت بدون مفهوم هدایت استانداردهای وب فقط وخیم تر خواهد شد.

بعضی از مردم ترس از این دارند که استانداردها در حال محدود کردن هستند. در حقیقت ، آنها مقدار زیادی از کار خسته کننده مورد بحث در توسعه وب را حذف میکنند و به توسعه دهندگان وقت و اتعطاف پذیری بیشتری میدهند تا به درستی خلاق باشند. که هر دو به آینده بهبود یافته و متفکری نسبت به گذشته راه می-یابند.

بسایری از کاربردهای وب ، از جمله بعضی ها که امروزه فقط در رویاهای ما هستند بدون گسترده شدن مطابقت با استانداردها ممکن نخواهد بود و یا مشکلتر خواهد بود. در حال حاضر ، سیستمها و نرم افزارهایی وجود دارند که بسیار عمومی و ظاهرا فراگیر هستند ، اما چی کسی میداند فردا چه اتفاقی میافتد ؟ مقید کردن خودمان با کنترل هر شرکت منفردی به این معنی است که آینده خودمان را به خوش اقبالی یا بداقبالی اینکه یک شرکت میتواند یا میخواهد که ما را تامین کند محدود میکنیم. حمایت کردن از فراگیری استانداردها به وب اجازه میدهد که تا زمانیکه مشوق نوآوری است زنده بماند و در همین مسیر ادامه دهد.

استانداردها چیزهای زیادی برای عرضه کردن دارند که ما در پروژه استانداردهای وب به آن در حد لازم رسیدگی میکنیم تا به شما کمک کنیم که بیشتر درباره آنها یاد بگیرید. این متن تنها نقطه آغاز است ، به شما از اینکه چه استانداردهای موجود است ، چه کاری انجام میدهند و چرا شما باید به آنها توجه داشته باشید ، یک درک قوی خواهد داد. هر بار که ما یکتکه ار وب را میسازیم به فضای عمومی اطلاعات که همان وب است کمک میکنیم. میتوانیم آنرا هر چه بهتر بسازیم و یا آنرا سنگین تر کنیم که از هم گسیخته میشود. این انتخاب متعلق به ماست ؛ نتیحه آن متعلق به همه.

۲. استانداردهای وب چه چیزهایی هستند ؟
۲.۱ استانداردهای کنسرسیوم جهانی وب (W۳C)
۲.۱.۱ W۳C چیست ؟

کنسرسیوم شبکه جهانی وب (W۳C) یک کنسرسیوم از صنعت بین المللی است که به "هدایت وب به سوی استعدادهای نهان آن" اختصاص داده شده است. توسط تیم برنرز لی ، مخترع وب ، رهبری شده است. در سال ۱۹۹۴ تاسسیس شده است ، W۳C بیش از ۴۵۰ عضو سازمانی دارد که شامل Microsoft ، America Online ( کمپانی مادرNetscape Communications ) ، Apple Computer، Adobe ، Macromedia، Sun Microsystemsو مجموعه ای متنوع از دیگر تولید کنندگان نرم افزار و سخت افزار ، تامین کننده محتوا ، نهادهای علمی و شرکتهای ارتباط از راه دور. کنسرسیوم توسط سه سازمان تحقیقاتی میزبانی میشود : MIT در آمریکا ، INRIA در اروپا و Keio University در ژاپن.

۲.۱.۲ چه کاری انجام میدهد ؟

W۳C خصوصیات آزاد (استانداردهای عملی) را گسترش میدهد تا قابلیت همکاری محصولات مربوط به وب را بهبود بخشد. نظریه های W۳C توسط گروههای کاری شامل اعضای کنسرسیوم و کارشناسان دعوت شده گسترش می یابد. گروههای کاری موافقت عمومی از شرکتهای و سازمانهای درگیرایجاد نرم افزارهایی برای وب هستند را به دست آورند. و پیش نویسهایی عملی و نظریه های پیشنهادی ایجاد کنند. اینها در مرحله بعد به عضویت و مدیریت W۳C برای تصویب رسمی به عنوان نظریه های W۳C فرستاده خواهند شد. اطلاعات اضافی در مورد این فرآیند در وب سایت W۳C قابل دسترسی است.

۲.۱.۳ استانداردهای W۳C چه چیزهایی هستند ؟!
۲.۱.۳.۱ زبان نشانه گذاری ابرمتن HTML ۴.۰

زبان نشانه گذاری ابرمتن (HTML) به صورت گسترده ای در وب برای اضافه کردن ساختار به اسناد متنی استفاده شده است.مرورگرها این اسناد را تفسیر کرده و در شکل مختص هر رسانه به کاربر نمایش میدهند. برای مثال ، مرورگرهای بصری نوعا عنصر strong ( … ) را به عنوان یک متن توپر نمایش میدهند. درحالیکه مرورگرهای تبدیل متن به گفتار باید هنگام تلفظ آن ، متن را با قدرت بیشتری بخوانند.

با کمک شیوه نامه آبشاری (CSS) ، برنامه نویس ممکن است تعیین کند که یک عنصر ساختاری بدون توجه به پیش فرضهای مرورگر چگونه نمایش داده میشود.

۲.۱.۳.۲ زبان نشانه گذاری قابل گسترش XML ۱.۰

زبان نشانه گذاری قابل گسترش (XML) یک زبان نشانه گذاری شبیه HTML است ، اما به جای داشتن یک مجموعه از عناصر واحد و ثابت به شما اجازه میدهد که مجموعه خود را تعین کنید یا از مجموعه های دیگران استفاده کنید. همچنین به شما امکان میدهد که مجموعه های متعددی را با استفاده از XML namespaces در یک سند واحد استفاده کنید.

بعضی از برنامه های XML نظیر XHTML و MathML هم اکنون نظریه های W۳C شده اند. سایرین هنوز به صورت پیش نویسهای کاری W۳C هستند.

استانداردهای شیوه نامه نظیر CSS و XSL انتخابهای گوناگونی عرضه میکنند که یک عنصر XML چگونه نمایش داده شود. پشتیبانی مطابق با استاندارد برای نمایش مستقیم XML در مرورگرها هماهنگ نیست ، بنابراین برای ارایه اطلاعات به انسانها ، HTML (یا XHTML) با یک ظاهر طراحی شده با CSS یکی از راهها است. XML امروزه بیشتر در ارتباطات بین ماشینها ( یا ماشین به ماشین ) استفاده میشود.

XML اصولا به خاطر توانایی اضافه کردن عناصر دلخواه شما و ساختن سیستم ساختاری متعلق به شما انعطاف پذیرتر از HTML است. واین XML را یک فرمت ایده آل برای سازماندهی مقادیر زیاد از داده میسازد. که هم اکنون در بسیاری از بانکهای اطلاعاتی و موتورهای جستجو مورد استفاده قرار گرفته است.

۲.۱.۳.۳ XHTML ۱.۰, ۱.۱, and Modularization

XHTML ۱.۰ یک فرمولبندی تازه از HTML بر پایه XML است. به XHTML ۱.۰ میتوان به عنوان یک گذار ایدیولوژیک از HTML ۴.۰ نگاه کرد که به خاطر تاثیر XML از لحاظ فنی سختگیرانه تر است.

XHTML در مرورگر شما عینا مشابه HTML نمایش داده میشود. اگر هر احتمالی مبنی بر نیاز یا قصد شما به پردازش مجدد محتوا وجود دارد ممکن است ترجیح دهید از XHTML استفاده کنید. به عنوان مثال برای ارسال آن به یک PDA قواعد ترکیب سختگیرانه تر XML پردازش خودکار XHTML را بسیار ساده تر و ارزانتر از HTML معمولی میکند.

از لحاظ ایدیولوژیک XHTML مفاهیم کلی زیر را از HTML به ارث میبرد :

اینکه نمایش و قالب بندی سند باید توسط شیوه نامه از هم جدا شوند.
اینکه اسناد باید قابل دسترسی شده باشد.
اینکه اسناد باید بین المللی شده باشد.

همچنین XHTML ۱.۰ از سه الگوی DTD استفاده میکند : Strict (سختگیرانه) ، Transitional (انتقالی) و Frameset. این الگودر اصل از HTML ۴.۰ پدیدار شد و در HTML ۴.۰.۱ دنبال شد.

بعضی از شیوه های فی مهم XML در XHTML عبارنند از :

اینکه تمامی انواع سند توسط اعلام DOCTYPE صحیح شناسایی شده هستند.
اینکه ساختار یک سند در حال مطابقتی که حاوی اعلام DOCTYPE است، یک عنصر HTML با یک اعلام XHTML ، یک عنصر head که در برگیرنده عنصر title است و یک عنصر body .
اینکه تمامی عناصر و نامهای ویژگی ها با حروف کوچک نوشته میشوند و اینکه تمامی مقادیر به صورت نقل قول باشند. (درون یک جفت " قرار گیرند)
اینکه تمامی عناصر غیر تهی (p، li و…) به درستی با یک برچسب بسته پایان یافته اند.
اینکه تمام عناصر تهی (br، hr، img و …) به درستی با یک ممیزدنباله پایان یافته اند.
اینکه اسناد در مقابل DTD که اعلام شده تعیین اعتبار گردند.
اگر شما میخواهید که یک سند با XHTML ۱.۱ بنویسید ، میتوانید از دو راه این کار را انجام دهید. اولی استفاده از DTD عمومی XHTML ۱.۱ است. با انجام دادن این ، کار شما به شدت ساخت یافته خواهد شد زیرا در واقع هیچ خاصیت نمایشی در XHTML ۱.۱ وجود ندارد. جدایی ساختار و نمایش در اینجا کامل است. و تمامی کار نمایشی شما در یک شیوه نامه جای میگیرد.

وسیله دیگر برای نوشتن اسناد با XHTML ۱.۱ بهره برداری از XHTML Modularization است. این تفکیک اجزاء آشنای HTML و XHTML (مانند Text ،tables و …) در قطعات مجزا است. شما پس از آن میتوانید DTD متعلق به خودتان را بنویسید و فقط از آن دسته از اجزا که لازم هستند استفاده کنید. این توسعه پذیری عملی است. در اصل به شما، برنامه نویس وب، فرصت تغییر ودلخواه کردن نشانه گذاریتان را میدهد.

The Ruby Annotation یک وسیله خاص برای سر و کار داشتن با تفسیرهای کاراکترهای معین آسیایی است. Ruby در مقابل کاری که با بین المللی سازی انجام شده باشد تنزل میکند.

۲.۱.۳.۴ شیوه نامه آبشاری (CSS)

شیوه نامه آبشاری (CSS) یک طرز کار و مکانیزم برای تغییر ظاهر عناصر HTML یا XML به وسیله اختصاص سبکها و شیوه ها به انواع عناصر ، دسته های خودتعریف از عناصر یا نمونه های شخصی است.

شیوه نامه ها میتوانند برای تعیین بدون تناقض ظاهر تمام یک سایت استفاده شوند. در ادامه مقدمه ای از CSS ، W۳C توصیه کرده است که خصوصیات مختص طرحبندی در HTML به عنوان فاز جداگانه ای خارج شود و با شیوه نامه ها تعویض شود تا یک شبکه جهانی وب ساده تر و ساخت یافته تر ایجاد کنیم.

۲.۱.۳.۵ الگوی شییی سند سطح ۱ (DOM Level ۱)

DOM اجازه میدهد که قدرت کامل و تعاملی یک زبان برنامه نویسی (مانند ECMAScript ، نسخه استاندارد شده جاوا) در یک صفحه وب به کار برده شود. (در ظوابط بزنامه نویسی ، الگوی سییی سند (DOM) سطح ۱ یک رابط کاربردی برنامه نویسی (API) است برای تعامل با صفحات وب) که آن برای زبان برنامه نویسی دسترسی ساده ای به ساختار، محتوا و نمایش یک سند که در زبانهایی مانند HTML و CSS نوشته شده اند محیا میکند.

DOM با پیشرفتهای آینده فناوری سازگار است. و به هر زبان برنامه نویسی اجازه میدهد که با هر زبانی که در یک سند به کار رفته تعامل کند. این استاندارد تنها برنامه نویسی پویای HTML را ساده نمیکند بلکه درد و رنج تطبیق با فناوری های آینده اینترنت را بسیار کمتر میکند.

۲.۲ استانداردهای ECMA
۲.۲.۱ ECMA چیست ؟

انجمن سازندگان اروپایی رایانه (ECMA) یک سازمان است که رسما در سال ۱۹۶۱ تاسیس شده تا نیازهای استانداردسازی قالبهای عملیاتی رایانه از جمله زبانهای برنامه نیسی و کدهای ورودی/خروجی را برآورده کند.

ECMA در ژنو سوییس و در نزدیکی اداره مرکزی سازمان بین المللی استانداردسازی (ISO) و کمیسیون علوم الکترونیکی بین المللی (IEC) مستقر شده است. در ۱۹۹۴ نام سازمان ECMA به "انجمن اروپایی برای استانداردسازی اطلاعات و سیستمهای ارتباطی" تغییر یافت به این منظور که بازتاب گسترده تری از حوزه فعالیتهایش داشته باشد.

۲.۲.۲ چه کاری انجام میدهد ؟

وظیفه اصلی ECMA گسترش استانداردها و گزارشهای فنی در زمینه اطلاعات و فناوری های ارتباطی است. از آنجایی که ECMA یک انجمن از شرکتهاست و نه یک موسسه استانداردسازی رسمی ، اغلب با نهادها و موسسه های ملی یا بین المللی همکاری میکند.

استانداردهای ECMA به عنوان یک اساس و بنیاد برای استانداردهای بین المللی و اروپایی پذیرفته شده اند. تا جایی که بیش از ۲۷۰ استاندارد ECMA و۷۰ گزارش فنی منتشر شده است.

از این استانداردها ۸۵ مورد به عنوان استاندارد بین المللی توسط سازمان بین المللی استانداردسازی (ISO) پذیرفته شده اند. علاوه بر اینکه ۲۵ مورد به عنوان استاندارد اروپا توسط موسسه اروپایی استانداردهای ارتباط از راه دور (ETSI) پذیرفته شده است.

۲.۲.۳ استانداردهای ECMA چیستند ؟
۲.۲.۳.۱ ECMA Script (جاوا اسکریپت استاندارد شده)

ECMA Script یک زبان برنامه نویسی استاندارد شده است که تا حد زیادی بر مبنای JavaScript از Netscape و JScript از Microsoft است. ECMA Script توسط هییت فنی ۳۹ از ECMA تعریف شده است.

کاربرد اصلی ECMA Script ، که یک زبان مبتنی بر شییی است ، اداره اشیایی است که در صفحات وب توسط الگوی شییی سند (DOM) مشخص شده اند. این اشیاء (به طور موثر، عناصری که صفحات وب یا صفحات کامل وب را میسازند) میتوانند اضافه شده، حذف شده، جابجا شده و یا از لحاظ خصوصیات تغییر کنند. این به توسعه دهندگان وب اجازه میدهد اثراتی مانند متن متحرک، کلیدهای گرافیکی و صفحاتی که بر اساس ورودی کابر بدون نیاز به بارگذاری مجدد تغییر میکنند، ایجاد کنند.

خصوصیات متداول ECMA Script ، استاندارد ECMA – ECMA۲۶۲ خصوصیات زبان برنامه نویسی ECMA ، نگارش دوم است.
۳. مزایای استفاده از استانداردها چیست ؟

۳.۱ قابل دسترس بودن
۳.۱.۱ برای نرم افزار/ دستگاه :

اجرای استانداردهای وب میتواند به صفحات وب شما وضوح بیشتری در جستجوهای وب بدهد. ارایه اطلاعات ساختاری در اسناد مقبول (از لحاظ استاندارد) دسترسی و ارزیابی اطلاعات در آن اسناد را برای موتورهای جستجو ساده میکند و آنها با دقت و درستی بیشتری فهرست میشوند.

به خاطر استفاده از استانداردهای وب درک ساختار سند شما به خوبی برنامه های سمت سرویس گیرنده برای برنامه های سمت سرویس دهنده راحت میشود. و اضافه کردن یک موتور جستجو برای سایت شما ساده تر میشود و نتایج بهتری میدهد.

استانداردها چنان نوشته شده اند که مرورگرهای قدیمی بازهم مبانی ساختار سند شما را درک میکنند. حتی اگر آنها نتوانند جدیدترین و جالبترین ضمیمه ها به استانداردها را درک کنند ، انها قادر خواهند بود محتوای سند شما را نمایش دهند. این البته به همان اندازه در مورد سیستمهای رباتی که اطلاعات سایت شما را از طرف موتورهای جستجو و فهرستی جمع میکنند، اعمال میشود.

کدهای مطابق استاندارد به شما فرصت معتبر سازی صفحاتتان را توسط یک سیستم تعیین اعتبار میدهند. تعیین اعتبار کننده ها اسناد شما را پردازش میکنند و لیستی از خطاها را به شما ارایه میکنند، این پیدا کردن و اصلاح خطاها را بسیار ساده تر میکند و میتواند برای شما زمان زیادی صرفه جویی کند.

اسناد مطابق استاندارد به راحتی میتوانند به قالبهای دیگر چون بانکهای اطلاعاتی و اسناد Word تبدیل شوند. این به ما اجازه میدهد استفاده تطبیق پذیرتری از اطلاعات داخل اسناد در شبکه جهانی وب بکنیم و مهاجرت ساده شده ای به سیستم های جدید (سخت افزار به خوبی نرم افزار) شامل دستگاههایی مانند TV و PDAها داشته باشیم.

۳.۱.۲ برای مردم :

قابل دسترسی بودن یک ایده مهم پشت سر تعداد زیادی از استانداردهای وب، خصوصا HTML است.

این تنها به این منظور نیست که به وب اجازه دهد توسط مردم ناتوان و معلول مورد استفاده قرار گیرد، بلکه به صفحات وب اجازه میدهد که توسط مردمی که از مرورگرهایی غیر از مرورگرهای معمول استفاده میکنند مورد استفاده قرار گیرد. این مرورگرها شامل مرورگرهای صوتی که صفحات وب را با صدای بلند برای افرادی با اختلالات بینایی میخوانند، مرورگرهای خط نابینایان (Brail) که متن را به خطوط برجسته قابل فهم نابینایان ترجمه میکنند، مرورگرهای دستی و جیبی که فضای نمایشگر بسیار کوچکی دارند، نمایشگرهای Teletext و سایر دستگاههای خروجی غیر معمول.

همانطور که روشهای گوناگون دسترسی به وب افزایش پیدا میکند، سازگارکردن و تکثیر کردن وب سایتها برای برآورده کردن احتیاجات به طور روز افزونی مشکل خواهد شد (درواقع عده ای معتقدند که این کار حتی امروز هم غیر ممکن است!). پیروی از استانداردها یک قدم بزرگ به سوی حل این مشکل است. تطبیق سایتهای شما با استاندارد کمک میکند که اطمینان داشته باشید نه تنها مرورگرهای سنتی، قدیمی و جدید، قادر خواهند بود که سایتها را به درستی نمایش دهند، همچنین سایتها با مرورگرها و رسانه های غیر معمول هم کار خواهند کرد.

بعضی از نتایج منطقی چشم پوشی کردن از استانداردها بدیهی هستند : یکی از اساسی ترین نتایج این است که شما دسترسی با سایت خود را محدود میکنید. محدود کردن مخاطبین تنها به یک بخش کوچک از آنها که میخواهند سهمی از آن داشته باشند چقدر از نظر تجاری معقول به نظر میرسد ؟ برای یک سایت تجاری، مسدود کردن دسترسی یک بخش کوچک از مخاطبهای مورد نظر میتواند یک اختلاف بزرگ در ما به التفاوت سود شما ایجاد کند. برای یک سایت آموزشی، عاقلانه به نظر میرسد که نه تنها به بچه مدرسه ای های ثروتمند و نیرومند جسمی با مرورگرهای گرافیکی اجازه دسترسی بدهیم، بلکه به کودکانی در کشورهای جهان سوم آنهاییکه فقط مرورگرهای مبتین بر متن دارند یا دانش آموزان ناتوانی که از مرورگرهای خاصی استفاده میکنند، اجازه دسترسی بدهیم.

همان اصول اخلاقی به تمام انواع سایتها اعمال میشود. د حالیکه گمراه شدن از استانداردها و استفاده از خصوصیات مختص مرورگری خاص ممکن است وسوسه انگیز باشد. قابلیت دسترسی بیشتر که با انطباق با استانداردها به دست می آید به پاداشهای بزرگتری در دراز مدت منجر میشود.

۳.۲ پایداری

اغلب استانداردهای وب معمولا با در نظر گرفتن پیش سازگاری و پس سازگاری طراحی شده اند. بنابراین آن داده ای که از نسخه های قدیمی استاندارد استفاده میکند ، کماکان در مرورگرهای جدید کار میکند. و داده ای که از نسخه های جدید استاندارد استفاده میکند به صورت موقرانه ای تنزل نیکند تا نتایج قابل قبولی در مرورگرهای قدیمی تر ارایه دهد.

برای اینکه وب سایت ممکن است در زمان حیاتش توسط تیمهای متعدد طراحی کار شود، بسیار مهم است که آنها بتوانند به سادگی کدها را درک کنند و آنها را ویرایش کنند. استانداردهای وب یک مجموقه قواعد پیشنهاد میکند که هر توسعه دهنده وبی میتواند آنرا دنبال کند، بفهمد و با آن آشنا شود. زمانیکه یک توسعه دهنده یک سایت را با استانداردها طراحی میکند، دیگری قادر خواهد بود بفهمد که عنصر شکل دهنده کجا گذاشته شده است.

۴ نتیجه گیری

به عنوان توسعه دهندگان وبب، ما دایما سعی میکنیم که مشکل ناسازگاری و تناقض بین تفاسیر صفحات با مرورگرهای مختلف و نسخه های مختلف مرورگر را مشخص کنیم. که این ما را ناگزیر میکند که یک کدنویسی دوباره یا سه باره وقت گیر انجام دهیم و یا برای یک مرورگر واحد کد نویسی کنیم که اگر برای بعضی مردم استفاده از سایت را غیر ممکن نکند، مشکلتر میکند. این وضعیت با ورود یا ظهور یک نرم افزار یا سخت افزار جدید که قادر به مرور صفحات وب میباشد، مانند تلفنها، پیجرهاو PDAها وخیم تر میشود.

استانداردهای وب قوانین محرمانه ای که توسط سازمانهای مجلل حکم شوند نیستند. همانطور که شرح دادیم بخش زیادی از استانداردها توسط نماینگان همان مردمی که از آن استفاده میکنند ایجاد میشوند : سازندگان مرورگرها، توسعه دهندگان وب، تامین کنندگان محتوا و سازمانهای دیگر.

نوشتن صفحات وب در مطابقت با استانداردها رمان توسعه را کوتاه تر و نگه داری صفحات را آسانتر میکند. عیب یابی و رفع اشکال ساده تر میشود زیرا کد از یک استاندارد پیروی میکند. شما نباید دیگر درباره کد نویسی و نگه داری از چندین نسخه از کد که فرض شده ظاهر یکسانی نمایش میدهند نگران باشید. یک نسخه از سایت شما، همین و بس !

پذیرش همگانی استانداردهای وب در آینده برترین اعتبار خواهد شد. ماموریت پروژه استانداردهای وب بهبود و ارتقای وب با تشویق سازندگان مرورگرها و صفحات وب به پیروی از استانداردها در برنامه هایشان برای توسعه دهندگان و کاربران نهایی است. این کوشش البته زمانی به طور زیاد یاری داده خواهد شد که توسعه دهندگان وب از استانداردها به عنوان یک موضوع با اهمیت استفاده کنند . بر اینکه مولدها و ارایه دهندگان کد آنها مطابق با استانداردهای وب باشند پافشاری کنند.

دلایلی که ما ارایه کردیم باید به شما، توسعه دهنده وب، انگیزه زیادی برای استاندارد بودن، استفاده از استاندارد و همچینین مهمات زیادی برای تقویت موقعیت تجاری شما داده باشد.

Data Center چیست؟

تا قبل از دهه ۹۰ استفاده از اینترنت برای مردم عادی به سادگی امکان‌پذیر نبود، چرا که استفاده از امکانات اینترنت نیاز به دانش خاصی داشت. محیط خط فرمانی(Command Line) و ساختار غیر گرافیکی اینترنت سبب شده بود که کاربران عادی علاقه چندانی به استفاده از اینترنت نداشته باشند.
در اوایل دهه ۹۰، پس از به وجود آمدن مفهوم وب در اینترنت (سال ۱۹۹۳ ) و پروتکل HTTP که به سادگی امکان به اشتراک گذاشتن مستندات در اینترنت را در اختیار کاربران قرار می‌داد، روز به روز بر تعداد کاربران اینترنت افزوده شد. از سوی دیگر با اضافه شدن کاربران اینترنت، حجم مستندات نیز روز به روز افزایش یافت. مسلماً خطوط سابق اینترنتی و سرورهای موجود، توانایی جوابگویی به خیل عظیم کاربران را نداشتند.
همچنین با زیاد شدن کاربران و بالا رفتن حجم مستندات، و نیز سادگی انتشار اطلاعات در اینترنت، مفاهیم تجاری نیز وارد عرصه اینترنت شدند. شرکت‌های تجاری نیاز به سرورهایی داشتند که این امکان را به آنها بدهد که به سادگی و با سرعت بتوانند اطلاعات خود را در اختیار مشتریان و کاربران خود قرار دهند.
بالطبع این امکان وجود نداشت که هر شرکت یا سازمانی که قصد راه‌اندازی سایت‌های اینترنتی را دارد، خود راساً اقدام به راه‌اندازی سرور خود کند، چرا که با وجود کاربران زیاد این سایت‌ها و حجم بالای ترافیک، نیاز به اتصال‌هایی با سرعت‌های بسیار بالا وجود داشت که مسلما حتی در صورتی که این امکان از لحاظ عملی وجود داشته باشد، هزینه بالایی را می‌طلبید.
راه‌حلی که برای این مشکل به نظر رسید، راه‌اندازی مراکز خاصی تحت عنوان Data Center یا مراکز داده‌ای بود. Data Center ها با در اختیار داشتن اتصالات پرسرعته‌ای به اینترنت، و همچنین در اختیار داشتن سرورهای قوی و متعدد، امکان راه‌اندازی سرورهای وب را برای عموم مردم ممکن ساختند.
شرکت‌های تجاری و مردم می‌توانستند با اجاره کردن فضای محدودی در این سرورها، سایت‌های وب خود را معرض دید عموم قرار دهند. برخی شرکت‌های بزرگ نیز با توجه به نیاز خود، اقدام به اجاره کردن یک سرور در مرکز داده‌ای می‌کردند و آن را از راه دور با ابزارهای خاص کنترل می‌کردند.
اکنون با توجه به رشد سریع اینترنت، روز به روز به تعداد Data Center ها اضافه می‌شود به طوری که در حال حاضر در اکثر کشورهای پیشرفته این مراکز وجود دارند. تمرکز این مراکز بخصوص در کشور امریکا بسیار زیاد است. دلیل آن ارزان بودن نرخ اتصال به اینترنت و همچنین در دسترس بودن سرعت‌های بالا می‌باشد.
برخی از این Data Center از طریق خطوط مختلف فیبرنوری، پهنای باندی بیش از ۴Gbps را در اختیار دارند و تعداد سرورهای این Data Center معمولا بیش از ۱۰۰۰ است که بر اساس مشخصات به متقاضیان اجاره داده می‌شود.
پارامترهای زیادی در قیمت اجاره ماهانه یک سرور تاثیرگذار است که می‌توان به سرعت CPU، مقدار حافظه RAM و اندازه Hard Disk ، حداکثر ترافیکی که ماهانه در اختیار هر سرور قرار می‌گیرد، سیستم عامل سرور و همچنین سابقه مرکز داده‌ای بستگی دارد.

مشخصات یک Data Center
Data Centerهای متفاوتی در نقاط دنیا وجود دارد که با توجه به نیاز و همچنین شرایط منطقه‌ای طراحی و ساخته شده‌اند. استاندارد خاصی برای یک Data Center وجود ندارد اما در اینجا سعی شده است به برخی از مشخصات عمومی یک مرکز داده‌ای اشاره شود. در اختیار داشتن اتصالات مختلف به اینترنت از طریق ISP و ICPهای مختلف: به طور معمول یک Data Center برای اتصال به اینترنت از چندین اتصال مختلف استفاده می‌کند تا در صورتی که هر یک از اتصالات به دلیلی از کار افتادند، در سرویس‌دهی مرکز وقفه‌ای پیش نیاید. برخی از Data Center معروف با بیش از ۱۲ اتصال مختلف به اینترنت متصلند.

وجود سیستم قدرت پشتیبان:
یکی از مهم‌ترین مسایل در Data Center سرویس‌دهی بدون وقفه به مشتریان می‌باشد. با توجه به امکان قطع برق به دلایل مختلف همچون حوادث غیرمترقبه یا جنگ، نیاز به سیستم برق پشتیبان ضروری است. معمولاً Data Centerهای بزرگ از UPS های مخصوصی استفاده می‌کنند که امکان سرویسدهی به بیش از ۱۰۰ کامپیوتر را دارند. علاوه بر سیستم UPS، ژنراتورهای قوی نیز در مرکز داده‌ای وجود دارد تا در صورت قطع بلندمدت برق، سرویس‌دهی بدون وقفه انجام شود.

وجود سرورهای متعدد:
هدف اصلی یک Data Center در اختیار گذاشتن سرورهای وب برای مشتریان است. سرورهای مورد استفاده با توجه به نیاز و امکانات Data Center تعیین می‌شود. تنها تفاوت مهم، نوع سرورهای مورد استفاده توسط Data Center است. در Data Center ها از دو نوع سرور استفاده می‌شود: سرورهای Rackmount و یا سرورهای Desktop. با توجه به حجم کم سرورهای Rackmount این امکان برای مرکز داده‌ای فراهم می‌شود که در فضایی کوچک، تعداد زیادی سرور قرار گیرد. اما مسیله مهم در این نوع سرورها، قیمت بالای این سرورها نسبت به سرورهای Desktop است. علاوه بر این امکان ارتقاء سرورهای Rack Mount تنها به مقدار اندک امکان‌پذیر است. با توجه به این موضوع اکثر Data Center از سرورهای Desktop استفاده می‌کنند.

مشخصات فیزیکی:
با توجه به این نکته که اکثر سرورهای وب از نوع Desktop هستند، ساختمان‌های مراکز داده‌ای اکثرا با سقف‌های بلند ساخته می‌شوند که علاوه بر تهویه هوا، امکان قرار دادن سرورهای بیشتر را می‌دهند. همچنین در تمامی Data Centerها، مسیرهایی برای گذراندن کابل‌های شبکه و همچنین کابل‌های برق وجود دارد. علاوه بر اینها، وجود سیستم تهویه قوی برای پایین نگاه داشتن دمای سرورها ضروری می‌باشد. البته مشخصاتی همچون وجود سقف کاذب، کف کاذب و همچنین سیستم اطفاء حریق در برخی موارد توصیه شده است.
مسیله مهم در Data Centerها، امکان استفاده متقاضیان از سرورهای Data Center می‌باشد که در این بخش به آن می‌پردازیم.

نحوه در اختیار گرفتن یک سرور وب:
پس از اینکه متقاضی سرور، با شرایط قراردادی که Data Center مفاد آن را تنظیم کرده موافقت کرد، یک سرور در اختیار وی گذاشته می‌شود. بسته به نوع قرارداد سرور می‌تواند تنها شامل سیستم عامل و یا نرم‌افزارهای کمکی همچون نرم‌افزارهای FTP و یا Control Panel سایت باشد. در صورتی که این نرم‌افزارها بر روی سرور نصب نشده باشد، متقاضی خود باید این نرم‌افزارها را نصب کند. متقاضی اکثرا از طریق Remote terminalها و یا نرم‌افزارهای خاصی مانند PCAnywere سرور خود را از راه دور کنترل می‌کند. پس از نصب و تنظیمات نرم‌افزاری، سرور آماده سرویسدهی می‌شود و بر حسب نیاز متقاضی استفاده می‌شود.
نکته قابل توجه، کنترل سرورها توسط متقاضی از راه دور است. با توجه به این موضوع مسیولیت کلیه مسایل و مشکلات سرور از جمله از کار افتادن سرویس‌ها و نرم‌افزارها و یا حملات هکری به عهده متقاضی می‌باشد.
البته در شرایط خاص و پرداخت مبالغ معین متقاضی می‌تواند از خدمات Data Center استفاده کند.
هرچند در شرایط بحرانی همچون حملات گسترده که منجر به از کار افتادن تمامی سرورها شود، معمولا Data Center برای سرویسدهی به تمامی سرورها به مشکل برخورد می‌کنند که در این صورت طبق اولویت‌های خود اقدام به رفع مشکل می‌کنند.
آیا امکان راه‌اندازی چنین مرکزی در ایران وجود دارد؟ این سوالی است که در بخش بعد به آن می‌پردازم.
ضرورت راه‌اندازی Data Center در ایران
شرکت‌های ایرانی از روش‌های متفاوتی برای راه‌اندازی سایت‌های خود استفاده می‌کنند. برخی از امکانات ISP های داخلی استفاده می‌کنند. این روش علیرغم این که امکان پشتیبانی مناسبی را برای مدیر سایت فراهم می‌کند، اما از سوی دیگر به دلیل پایین بودن پهنای باند ISP های ایرانی و همچنین نامتقارن بودن اتصالات (پایین‌تر بودن پهنای باند ارسال نسبت به دریافت) و همچنین بالا بودن ترافیک در برخی ساعات خاص، عملا باعث کندشدن سایت می‌شود.
روش دیگر، استفاده از امکانات شرکت‌های خارجی است که به روش‌های مختلفی انجام می‌پذیرد، این روش‌ها علاوه بر بالا بردن هزینه‌ها، مشکلات خاصی را برای سایت‌های ایرانی به وجود آورده است که از مهمترین آنها می توان به مسایل امنیتی اشاره کرد که برای مدتی بزرگترین دغدغه مدیران سایتهای ایرانی بود.
همه راه‌حل‌هایی که برای راه‌اندازی سایت‌های ایرانی مورد بررسی قرار گرفت، دارای مشکلاتی بودند. البته مشکلاتی که در فصل قبل به آنها پرداختم، تنها مربوط به کاربران ایرانی این سرویس‌ها بود ولی راه‌حل‌های قبلی هزینه‌هایی را هم به شرکت مخابرات به عنوان بزرگترین ارایه دهنده خدمات اینترنت در ایران وارد می‌کند که در بخش‌های بعد به آن اشاره می‌شود.
مزایای راه‌اندازی Data Center در ایران
پایین آمدن ترافیک Gatewayهای شرکت مخابرات:
در حال حاضر بیش از ۳۰ سرور در کشورهای غربی (اکثرا کانادا ، امریکا و انگلیس) در اجاره شرکت‌های ایرانی قرار دارد. ترافیک ماهانه هر سرور به طور متوسط ۴۰۰GB می‌باشد که در مجموع بیش از ۱۲۰۰۰GB ترافیک به gateway های شبکه Data کشور وارد می‌کند. با توجه به این که اکثر بازدیدکنندگان این سایت‌ها ایرانی هستند، در حقیقت کاربر ایرانی، برای بازدید سایت ایرانی، علاوه بر این که باعث بالا رفتن ترافیک در gatewayهای شرکت مخابرات می‌شود، خود نیز متوسط زمان بیشتری را باید منتظر بماند.
این مسیله در شکل ۱ نشان داده شده است. در یک نمونه‌گیری آماری، تعداد hop ها برای ارتباط با یکی از سرورهای ایرانی واقع در Data Center خارج از کشور، عددی در حدود ۲۶ بوده است.
نکته جالب توجه این است که طبق مصوبه شورای عالی انقلاب فرهنگی، کلیه ISPها باید سرویس خود را از شرکت مخابرات و یا شرکت‌های مورد تایید مخابرات (ICPها ) دریافت کنند که این شرکت‌ها نیز اکثرا به نوعی به شبکه دیتا متصلند. در نتیجه عملاً تمامی ISP ها به نوعی به شبکه دیتای کشور متصل هستند.
حال اگر مرکز داده‌ای در ایران تاسیس شود، همان طور که در شکل ۲ نشان داده شده است، علاوه بر اینکه عملا هیچ ترافیکی به Gateway های دیتا وارد نمی‌شود، متوسط زمان انتظار برای مشاهده صفحات نیز بسیار کمتر خواهد بود.
نکته دیگر این که هنگام به وجود آمدن مشکلات پیش‌بینی نشده در gateway های اصلی مخابرات (مانند قطع شدن لینک Flag در خرداد ماه امسال) حداقل این امکان برای کاربران ایرانی وجود دارد که سایت‌های فارسی و ایرانی را به راحتی مشاهده کنند چرا که در این صورت عملاً نیازی به اتصال به شبکه اصلی اینترنت وجود ندارد.
با توجه به ساختار شبکه انتقال داده شرکت مخابرات و دیتا، می‌توان حداکثر تخمین ۱۰ HOP برای رسیدن کاربران ایرانی به سایت‌های ایرانی در نظر گرفت. هر چند در تست‌هایی بر روی سرورهای وب برخی ISPها که از خدمات شرکت مخابرات استفاده می‌کردند، به عدد ۸ Hop در هر اتصال به دست آمد که در مقایسه با سرورهای ایرانی واقع در خارج از کشور عدد قابل قبولی است.

استفاده بهینه از امکانات موجود:
شرکت مخابرات ایران سرمایه‌گذاری عظیمی در بخش دیتا و اینترنت انجام داده است. خطوط فیبر نوری که در سراسر تهران و ایران نصب شده است، پهنای باند بالایی را در اختیار گذاشته است.
در تهران، یک حلقه با پهنای باند بیش از ۶۲۲Mb بین ۸ مرکز اصلی مخابراتی وجود دارد که عملاً با چنین پهنای باندی می‌توان یک مرکز داده‌ای با استانداردهای جهانی را پیاده‌سازی کرد. تنها کافی است که Data Center مورد نظر به یکی از مراکز اصلی این حلقه متصل شود، که در نتیجه با هزینه پایینی می‌توان از امکانات موجود استفاده کرد.

هزینه پایین‌تر:
بیش از ۵۰% هزینه یک سرور اجاره‌ای در مرکز داده‌ای در خارج از کشور، مربوط به هزینه پرسنل آن مرکز و همچنین اجاره نرم‌افزارهای نصب شده بر روی سرور می‌شود. با توجه به پایین بودن دستمزد متخصصان ایرانی نسبت به همتاهای غربی، طبیعتاً هزینه سرور در ایران بسیار پایین‌تر از معادل خارجی خواهد شد.

امنیت بیشتر برای سرورها:
مطمینا زمانی که سرورهای ایرانی در خاک ایران وجود داشته باشند، می‌توان از اطلاعات آنها به نحو شایسته‌تری محافظت کرد.
علاوه بر حفاظت اطلاعات عمومی، اطلاعات مخصوص به سرورهای شرکت‌ها و سازمان‌های دولتی، نیاز به حفاظت ویژه‌ای دارند و در صورتیکه این سرورها در یک مرکز داده‌ای در ایران باشند، قطعاً حفاظت بیشتر نیز از آنها امکان‌پذیر خواهد بود.
در زمان بحران‌های عمومی مانند حملات هکری و یا مشکلات مشابه، مدیران یک مرکز داده‌ای ایرانی مسلماً می‌توانند سریع‌تر از مسیولین یک مرکز داده‌ای خارجی برای رفع مشکل اقدام نمایند.
مزایای در اختیار داشتن Data Center در آینده
پس از اجرای کامل پروژه FLAG، ایران از طریق BackBoneهای پرقدرت به پهنای باند ۱۰Gbps متصل خواهد شد. در این صورت پهنای باندی که در اختیار ایران قرار می‌گیرد، تفاوت چندانی با کشورهای پیشرفته اروپایی و امریکایی نخواهد داشت. علاوه بر این و با توجه به موقعیت فیزیکی ایران در منطقه و عنایت به این نکته که اکثر کشورهای منطقه به وسیله فیبرهای نوری قصد برقراری ارتباط با ایران را دارند، عملاً ایران در آینده به چهارراه ارتباطی خاورمیانه، کشورهای تازه استقلال یافته، پاکستان و افغانستان تبدیل خواهد شد.
در صورتی اجرای موفق پروژه راه‌اندازی Data Center در ایران، کشورمان به عنوان اولین کشوری که در خاورمیانه دارای مرکز داده‌ای است شناخته می‌شود. با توجه به استقبال گسترده از اینترنت در خاورمیانه و به خصوص کشورهای عربی و بازار رو به رشد آن، و همچنین کمبود متخصص در این کشورها و نیاز روزافزون شرکت‌های دولتی و خصوصی این کشورها به در اختیار داشتن سرورهای وب و سایت‌های اینترنتی، ایران می‌تواند با هزینه پایین سرورهای خود، مشتریان بسیاری را در منطقه به خود جلب کند. در مرحله بعدی و با توجه به جهانی بودن شبکه Flag، حتی می‌توان بازار سرورهای وب کشورهای اروپایی و امریکایی را با هزینه پایینی که سرورهای ایرانی خواهند داشت، به دست آورد. این امرعلاوه بر ایجاد اشتغال و ارزآوری، باعث بالا رفتن سطح دانش فنی و عملی ایران در زمینه سرورهای وب خواهد شد.
پیش از پایان نوشته، ذکر این نکته را ضروری می‌دانم که مهم‌ترین قدم برای اجرای این طرح، مجاب کردن شرکت مخابرات ایران برای در اختیار گذاشتن خطوط فیبر نوری به Data Center است. این نکته برای شرکت مخابرات ایران باید کاملا مشخص شود که Data Center نه تنها از امکانات مخابرات برای اتصال به اینترنت استفاده نمی‌کنند، بلکه وجود آن باعث پایین آمدن ترافیک Gatewayهای اتصالی دیتا به اینترنت خواهد شد که در نتیجه منجر به کاهش هزینه‌های این شرکت در بلندمدت می‌گردد.
مطالبی که به عنوان مزایای راه‌اندازی Data Center در ایران مطرح شد، تنها گوشه‌ای از مزایای این طرح بود که با تحقیقات اندک نگارنده حاصل شده است. همچنین در انتها، این نکته را قابل ذکر می‌دانم که با توجه به هزینه بالای این طرح برای راه‌اندازی و همچنین زیربنایی بودن آن، بدون کمک دولت و بانک‌ها و به خصوص مسیولین محترم پروژه ملی تکفا، امکان راه‌اندازی اصولی این مرکز وجود نخواهد داشت. امیدوارم با توجه به اهمیت این طرح، و نیز عزم دولت برای گسترش فناوری اطلاعات در کشور، مسیولین محترم در راه‌اندازی این پروژه حضوری فعال داشته باشند، چرا که این طرح باعث کم شدن فاصله کشورمان با سایر کشورهای پیشرفته در زمینه فناوری اطلاعات خواهد شد.

فیبر نوری

 

فیبر نوری یکی از محیط های انتقال داده با سرعت بالا است . از فیبر نوری در موارد متفاوتی نظیر: شبکه های تلفن شهری و بین شهری ، شبکه های کامپیوتری و اینترنت استفاده می گردد. فیبرنوری رشته ای از تارهای شیشه ای بوده که هر یک از تارها دارای ضخامتی معادل تار موی انسان را داشته و از آنان برای انتقال اطلاعات در مسافت های طولانی استفاده می شود.

مبانی فیبر نوری
فیبر نوری ، رشته ای از تارهای بسیار نازک شیشه ای بوده که قطر هر یک از تارها نظیر قطر یک تار موی انسان است . تارهای فوق در کلاف هایی سازماندهی و کابل های نوری را بوجود می آورند. از فیبر نوری بمنظور ارسال سیگنال های نوری در مسافت های طولانی استفاده می شود.

یک فیبر نوری از سه بخش متفاوت تشکیل شده است :

*

هسته (Core) . هسته نازک شیشه ای در مرکز فیبر که سیگنا ل های نوری در آن حرکت می نمایند.
*

روکش (Cladding) . بخش خارجی فیبر بوده که دورتادور هسته را احاطه کرده و باعث برگشت نورمنعکس شده به هسته می گردد.
*

بافر رویه (Buffer Coating) . روکش پلاستیکی که باعث حفاظت فیبر در مقابل رطوبت و سایر موارد آسیب پذیر ، است .

صدها و هزاران نمونه از رشته های نوری فوق در دسته هایی سازماندهی شده و کابل های نوری را بوجود می آورند. هر یک از کلاف های فیبر نوری توسط یک روکش هایی با نام Jacket محافظت می گردند.

فیبر های نوری در دو گروه عمده ارایه می گردند:

*

فیبرهای تک حالته (Single-Mode) . بمنظور ارسال یک سیگنال در هر فیبر استفاده می شود( نظیر : تلفن )
*

فیبرهای چندحالته (Multi-Mode) . بمنظور ارسال چندین سیگنال در یک فیبر استفاده می شود( نظیر : شبکه های کامپیوتری)

فیبرهای تک حالته دارای یک هسته کوچک ( تقریبا” ۹ میکرون قطر ) بوده و قادر به ارسال نور لیزری مادون قرمز ( طول موج از ۱۳۰۰ تا ۱۵۵۰ نانومتر) می باشند. فیبرهای چند حالته دارای هسته بزرگتر ( تقریبا” ۵ / ۶۲ میکرون قطر ) و قادر به ارسال نورمادون قرمز از طریق LED می باشند.

ارسال نور در فیبر نوری
فرض کنید ، قصد داشته باشیم با استفاده از یک چراغ قوه یک راهروی بزرگ و مستقیم را روشن نماییم . همزمان با روشن نمودن چراغ قوه ، نور مربوطه در طول مسیر مسفقیم راهرو تابانده شده و آن را روشن خواهد کرد. با توجه به عدم وجود خم و یا پیچ در راهرو در رابطه با تابش نور چراغ قوه مشکلی وجود نداشته و چراغ قوه می تواند ( با توجه به نوع آن ) محدوده مورد نظر را روشن کرد. در صورتیکه راهروی فوق دارای خم و یا پیچ باشد ، با چه مشکلی برخورد خواهیم کرد؟ در این حالت می توان از یک آیینه در محل پیچ راهرو استفاده تا باعث انعکاس نور از زاویه مربوطه گردد.در صورتیکه راهروی فوق دارای پیچ های زیادی باشد ، چه کار بایست کرد؟ در چنین حالتی در تمام طول مسیر دیوار راهروی مورد نظر ، می بایست از آیینه استفاده کرد. بدین ترتیب نور تابانده شده توسط چراغ قوه (با یک زاویه خاص) از نقطه ای به نقطه ای دیگر حرکت کرده ( جهش کرده و طول مسیر راهرو را طی خواهد کرد). عملیات فوق مشابه آنچیزی است که در فیبر نوری انجام می گیرد.
نور، در کابل فیبر نوری از طریق هسته (نظیر راهروی مثال ارایه شده ) و توسط جهش های پیوسته با توجه به سطح آبکاری شده ( Cladding) ( مشابه دیوارهای شیشه ای مثال ارایه شده ) حرکت می کند.( مجموع انعکاس داخلی ) . با توجه به اینکه سطح آبکاری شده ، قادر به جذب نور موجود در هسته نمی باشد ، نور قادر به حرکت در مسافت های طولانی می باشد. برخی از سیگنا ل های نوری بدلیل عدم خلوص شیشه موجود ، ممکن است دچار نوعی تضعیف در طول هسته گردند. میزان تضعیف سیگنال نوری به درجه خلوص شیشه و طول موج نور انتقالی دارد. ( مثلا” موج با طول ۸۵۰ نانومتر بین ۶۰ تا ۷۵ درصد در هر کیلومتر ، موج با طول ۱۳۰۰ نانومتر بین ۵۰ تا ۶۰ درصد در هر کیلومتر ، موج با طول ۱۵۵۰ نانومتر بیش از ۵۰ درصد در هر کیلومتر)

سیستم رله فیبر نوری
بمنظور آگاهی از نحوه استفاده فیبر نوری در سیستم های مخابراتی ، مثالی را دنبال خواهیم کرد که مربوط به یک فیلم سینمایی و یا مستند در رابطه با جنگ جهانی دوم است . در فیلم فوق دو ناوگان دریایی که بر روی سطح دریا در حال حرکت می باشند ، نیاز به برقراری ارتباط با یکدیگر در یک وضعیت کاملا” بحرانی و توفانی را دارند. یکی از ناوها قصد ارسال پیام برای ناو دیگر را دارد.کاپیتان ناو فوق پیامی برای یک ملوان که بر روی عرشه کشتی مستقر است ، ارسال می دارد. ملوان فوق پیام دریافتی را به مجموعه ای از کدهای مورس ( نقطه و فاصله ) ترجمه می نماید. در ادامه ملوان مورد نظر با استفاده از یک نورافکن اقدام به ارسال پیام برای ناو دیگر می نماید. یک ملوان بر روی عرشه کشتی دوم ، کدهای مورس ارسالی را مشاهده می نماید. در ادامه ملوان فوق کدهای فوق را به یک زبان خاص ( مثلا” انگلیسی ) تبدیل و آنها را برای کاپیتان ناو ارسال می دارد. فرض کنید فاصله دو ناو فوق از یکدیگر بسار زیاد ( هزاران مایل ) بوده و بمنظور برقرای ارتباط بین آنها از یک سیتستم مخابراتی مبتنی بر فیبر نوری استفاده گردد.

سیتستم رله فیبر نوری از عناصر زیر تشکیل شده است :

*

فرستنده . مسیول تولید و رمزنگاری سیگنال های نوری است .
*

فیبر نوری مدیریت سیکنال های نوری در یک مسافت را برعهده می گیرد.
*

بازیاب نوری . بمنظور تقویت سیگنا ل های نوری در مسافت های طولانی استفاده می گردد.
*

دریافت کننده نوری . سیگنا ل های نوری را دریافت و رمزگشایی می نماید.

در ادامه به بررسی هر یک از عناصر فوق خواهیم پرداخت .

فرستنده
وظیفه فرستنده، مشابه نقش ملوان بر روی عرشه کشتی ناو فرستنده پیام است . فرستنده سیگنال های نوری را دریافت و دستگاه نوری را بمنظور روشن و خاموش شدن در یک دنباله مناسب ( حرکت منسجم ) هدایت می نماید. فرستنده ، از لحاظ فیزیکی در مجاورت فیبر نوری قرار داشته و ممکن است دارای یک لنز بمنظور تمرکز نور در فیبر باشد. لیزرها دارای توان بمراتب بیشتری نسبت به LED می باشند. قیمت آنها نیز در مقایسه با LED بمراتب بیشتر است . متداولترین طول موج سیگنا ل های نوری ، ۸۵۰ نانومتر ، ۱۳۰۰ نانومتر و ۱۵۵۰ نانومتر است .

بازیاب ( تقویت کننده ) نوری
همانگونه که قبلا” اشاره گردید ، برخی از سیگنال ها در مواردیکه مسافت ارسال اطلاعات طولانی بوده ( بیش از یک کیلومتر ) و یا از مواد خالص برای تهیه فیبر نوری ( شیشه ) استفاده نشده باشد ، تضعیف و از بین خواهند رفت . در چنین مواردی و بمنظور تقویت ( بالا بردن ) سیگنا ل های نوری تضعیف شده از یک یا چندین ” تقویت کننده نوری ” استفاده می گردد. تقویت کننده نوری از فیبرهای نوری متععدد بهمراه یک روکش خاص (doping) تشکیل می گردند. بخش دوپینگ با استفاده از یک لیزر پمپ می گردد . زمانیکه سیگنال تضعیف شده به روکش دوپینگی می رسد ، انرژی ماحصل از لیزر باعث می گردد که مولکول های دوپینگ شده، به لیزر تبدیل می گردند. مولکول های دوپینگ شده در ادامه باعث انعکاس یک سیگنال نوری جدید و قویتر با همان خصایص سیگنال ورودی تضعیف شده ، خواهند بود.( تقویت کننده لیزری)

دریافت کننده نوری
وظیفه دریافت کننده ، مشابه نقش ملوان بر روی عرشه کشتی ناو دریافت کننده پیام است. دستگاه فوق سیگنال های دیجیتالی نوری را اخذ و پس از رمزگشایی ، سیگنا ل های الکتریکی را برای سایر استفاده کنندگان ( کامپیوتر ، تلفن و … ) ارسال می نماید. دریافت کننده بمنظور تشخیص نور از یک “فتوسل” و یا “فتودیود” استفاده می کند.

مزایای فیبر نوری
فیبر نوری در مقایسه با سیم های های مسی دارای مزایای زیر است :

*

ارزانتر. هزینه چندین کیلومتر کابل نوری نسبت به سیم های مسی کمتر است .
*

نازک تر. قطر فیبرهای نوری بمراتب کمتر از سیم های مسی است .
*

ظرفیت بالا . پهنای باند فیبر نوری بمنظور ارسال اطلاعات بمراتب بیشتر از سیم مسی است .
*

تضعیف ناچیز. تضعیف سیگنال در فیبر نوری بمراتب کمتر از سیم مسی است .
*

سیگنال های نوری . برخلاف سیگنال های الکتریکی در یک سیم مسی ، سیگنا ل ها ی نوری در یک فیبر تاثیری بر فیبر دیگر نخواهند داشت .
*

مصرف برق پایین . با توجه به سیگنال ها در فیبر نوری کمتر ضعیف می گردند ، بنابراین می توان از فرستنده هایی با میزان برق مصرفی پایین نسبت به فرستنده های الکتریکی که از ولتاژ بالایی استفاده می نمایند ، استفاده کرد.
*

سیگنال های دیجیتال . فیبر نور ی مناسب بمنظور انتقال اطلاعات دیجیتالی است .
*

غیر اشتعال زا . با توجه به عدم وجود الکتریسیته ، امکان بروز آتش سوزی وجود نخواهد داشت .
*

سبک وزن . وزن یک کابل فیبر نوری بمراتب کمتر از کابل مسی (قابل مقایسه) است.
*

انعطاف پذیر . با توجه به انعظاف پذیری فیبر نوری و قابلیت ارسال و دریافت نور از آنان، در موارد متفاوت نظیر دوربین های دیجیتال با موارد کاربردی خاص مانند : عکس برداری پزشکی ، لوله کشی و …استفاده می گردد.

با توجه به مزایای فراوان فیبر نوری ، امروزه از این نوع کابل ها در موارد متفاوتی استفاده می شود. اکثر شبکه های کامپیوتری و یا مخابرات ازراه دور در مقیاس وسیعی از فیبر نوری استفاده می نمایند.