حجم البيانات والشبكات: دليل دراسة

الأفكار الأساسية

تعدّ مسائل الشبكات وأحجام الملفات البتات والبايتات. تحدد أقنعة الشبكات الفرعية كم مضيفاً يتسع، وزمن النقل هو الحجم على السرعة، ويأتي حجم الصورة أو الصوت من عدد البتات في كل عيّنة.

• بادئة IPv4 من النوع /p تترك 32 − p بتاً للمضيف. المضيفون القابلون للاستعمال هم 2^(32 − p) − 2 لأن عنواني الشبكة والبث لا يُستعملان.
• تقسيم شبكة باقتراض b بتات يعطي 2ᵇ شبكة فرعية.
• أحجام الملفات بالبايت وسرعات الخطوط بالبت في الثانية. زمن النقل هو الحجم × 8 ÷ السرعة.
• تشغل الصورة غير المضغوطة العرض × الارتفاع × البتات لكل بكسل ÷ 8 بايت. ويشغل الصوت المعدل × البتات × القنوات × الثواني ÷ 8 بايت.

المعادلات الأساسية

• hosts = 2^(32 − p) − 2
• subnets = 2^(borrowed bits)
• time = size × 8 ÷ speed
• image bytes = width × height × bits per pixel ÷ 8
• audio bytes = rate × bits × channels × seconds ÷ 8

مثال محلول

شبكة /26 فيها 2⁶ − 2 = 62 مضيفاً قابلاً للاستعمال. وتقسيم /24 إلى شبكات /27 يقترض 3 بتات ويعطي 2³ = 8 شبكات فرعية. وملف 250 MB عبر 100 Mbps يستغرق 250 × 8 ÷ 100 = 20 s. وصورة 1920 × 1080 بـ 24 بتاً لكل بكسل حجمها 1920 × 1080 × 24 ÷ 8 = 6 220 800 بايت أي نحو 6.22 MB. ودقيقة من الصوت الستيريو بتردد 44 100 Hz و16 بتاً حجمها 44 100 × 16 × 2 × 60 ÷ 8 = 10 584 000 بايت أي نحو 10.58 MB.

أخطاء شائعة

• نسيان طرح عنواني الشبكة والبث من عدد المضيفين.
• قسمة الميغابايت على الميغابت في الثانية دون الضرب في 8.
• إغفال عدد القنوات في الصوت الستيريو فينقص الحجم إلى النصف.

تدرّب

اختبر نفسك بأسئلة تدريبية في هذا الموضوع: حجم البيانات والشبكات