تفاوت فرمت NTFSبا FAT32

نسل جدید فایل سیستم ویندوز یعنی NTFS برای از بین بردن مشکلا‌ت امنیتی سیستم‌های قبلی، همراه با ویندوز NT عرضه شد. با وجود NTFS، سازوکار امنیتی فایل‌ها، دایرکتوری‌ها و ویندوز، مستقل شده‌است و این امر انعطاف‌پذیری زیادی را هنگام برپا کردن یک شبکه به ارمغان می‌آورد.مایکروسافت پیشنهاد می‌کند که تمام به اشتراک‌گذاری‌های تحت شبکه با استفاده از سیستم فایل NTFS اجرا شود.به‌طور کلی، این نوع سیستم‌فایلی به اندازه کافی برای مدیریت فایل‌ها و حتی پی‌سی‌ها، به‌ویژه آن‌هایی که برای مقاصد خاص استفاده نمی‌شدند، قدرتمند بود.  

برای کامپیوترهای خانگی و کامپیوترهایی که در مشاغل کوچک استفاده‌می‌شدند،FAT به اندازه کافی خوب بود. اما هنگامی که امنیت و قابلیت اطمینان بالا‌ اهمیت پیدا می‌کرد،FAT حرفی برای گفتن نداشت. به هرحال با وجود آن‌که FAT در بسیاری از موارد قابل قبول بود، خیلی قدیمی، محدود و سیستم فایلی ساده‌ای بود. این فایل سیستم برای کاربران پیشرفته، به‌ویژه سرورها و ایستگاه‌های کاری در محیط شبکه شرکت‌های بسیاربزرگ، از امنیت قابلیت و اطمینان بالا‌ برخوردار نبود. به همین دلا‌یل مایکروسافت نسل جدیدی از سیستم‌های فایلی، موسوم به New Technology File System) NTFS) را ایجاد کرد. در واقع بزرگ‌ترین ایراد این سیستم‌عامل‌ها تا آن زمان آن بود که براساس FAT ساخته شده بودند. FAT کمترین امکانات را برای مدیریت و ذخیره‌سازی داده‌ها در محیط شبکه در اختیار داشت.برای جلوگیری از زمینگیر شدن ویندوز NT، مایکروسافت نیاز به ایجاد سیستم فایلی جدیدی داشت که براساس FAT نباشد. نتیجه آن ایجاد NTFS بود. NTFS برای برآوردن اهداف خاصی طراحی شده بود که برخی از آن‌ها عبارتند از:  

● ‌‌قابلیت اطمینان: یکی از شاخص‌های مهم یک سیستم فایل مهم و جدی، قابلیت بازیابی بدون از دست دادن آن است. NTFS دارای امکانات خاصی است که قابلیت نقل و انتقال به صورت یکپارچه را دارد این ویژگی برای جلوگیری از نابودی اطلا‌عات و قابلیت تحمل خطا بسیار مهم است  

● امنیت و کنترل دسترسی: یکی از بزرگ‌ترین مشکلا‌ت FAT آن بود که هیچ‌گونه ابزار توکاری برای کنترل دسترسی به فایل‌ها و فولدرها روی دیسک سخت را دارا نبود. بدون این نوع کنترل، نصب برنامه‌ها و شبکه که نیاز به امنیت و امکان مدیریت دسترسی به فایل‌ها، خواندن و نوشتن داده‌ها داشت، تقریباً غیرممکن بود.  

 ● استفاده از هارددیسک‌های با حجم بیشتر: در اوایل دهه نود میلا‌دی،FAT فقط محدود به FAT 16 بود که امکان ایجاد پارتیشن‌هایی با حداکثر اندازه چهارگیگابایت را داشت. با وجود رشد روزافزون حجم دیسک‌های سخت و همچنین استفاده رو به رشد RAID ،NTFS برای استفاده از پارتیشن‌های بسیار بزرگ طراحی شد.   

● امکانات ذخیره‌سازی: هنگامی که NTFS در حال توسعه بود، اغلب پی‌سی‌ها در آن زمان از FAT 16 استفاده‌می‌کردند که موجب از دست رفتن قسمت قابل توجهی از فضای دیسک می‌شد. NTFS با تغییر روش اختصاص‌دادن فضا به فایل، از بروز این مشکل جلوگیری کرد   

● شبکه سازی: به‌رغم آن‌که برخی از امکانات NT که امکان شبکه‌سازی را فراهم می‌کند مربوط به ‌فایل سیستم نبود، برخی از مهم‌ترین امکانات شبکه‌سازی براساس NTFS بود.  

هنگامی که ویندوز NT در حال توسعه بود، دنیای کسب‌وکار به‌ تازگی اهمیت شبکه‌سازی را درک می‌کرد، و ویندوز NT امکانات فراوانی برای امکان شبکه‌سازی در سطح وسیع را فراهم می‌کرد. نام فایل‌های طولا‌نی‌تر: NTFS اجازه ایجاد نام فایل‌های طولا‌نی تا 255 کاراکتر را می‌دهد واین مسئله در مقابل 3+8 کاراکتر محدود FAT، بسیار خوب بود. البته علا‌وه بر نکات مثبت بالا‌، NTFS کاستی‌هایی نیز داشت. این مشکلا‌ت که در حال از بین رفتن هستند، شامل مشکلا‌ت فایل سیستم‌، اضافه‌کردن پشتیبانی از سخت‌افزار جدید و اضافه کردن قابلیت‌های جدید سیستم‌عامل می‌شود. بزرگ‌ترین تغییر در NTFS همراه با معرفی ویندوز 2000 ایجاد شد. این تغییرات مهم‌ترین امکانات سیستم‌عامل را شامل می‌شد. دو نسخه‌ای که در پی‌سی‌ها استفاده می‌شود. NTFS 1.1 معروف به NTFS 4.0 (به دلیل آن‌که به‌طور وسیعی در ویندوز NT 4.0 استفاده می‌شد) و نسخه جدیدتر آن، NTFS 5.0 است که جزء یکپارچه‌ای از ویندوز 2000 است مجوزها یکی از مهم‌ترین منافع انتخاب سیستم‌فایلی NTFS آن است که با انتخاب آن نظارت دقیقی بر عملکرد فایل‌ها امکان‌پذیر است

FAT در دوره پی‌سی‌های تک کاربره به وجود آمد. به همین دلیل هیچ‌گونه امنیت و مدیریت دسترسی توکاری را شامل نمی‌شود. NTFS محیط امنی را فراهم می‌نماید و نظارت انعطاف‌پذیری برای چگونگی دسترسی و کاربری که می‌خواهد به منابع موردنظر دسترسی داشته باشد، ارائه‌ می‌کند امنیت و مجوزهای NTFS، به ویژگی‌های سیستم‌عامل یکپارچه شده است. همچنان که مشاهده می‌کنید، در جدول 1 و2 دسته‌ای از گروه‌های دسترسی که به‌طور استاندارد در ویندوز NT و 2000 وجود دارند، فراهم شده‌است. ویندوز NT شش اجازه دسترسی به فایل‌ها و فولدرهای مجزا را فراهم‌کرده است. ویندوز 2000 پا را از این هم فراتر نهاد و حدود دوازده مجوز مختلف را دربرمی‌گیرد. در ویندوز 2000، سیزده کامپوننت مختلف مجوز وجود دارد که تحت شش گروه استاندارد مختلف طبقه‌بندی شده‌اند. List Folder Contents و ReadِExewte مجوز یکسانی دارند که تا حدودی گیج‌کننده است. تفاوت میان آن‌ها از نحوه توارث NTFS نشأت می‌گیرد. List Folder Contents فقط برای فولدرها استفاده می‌شود و فایل‌های داخل آن فولدر از آن تأثیر می‌پذیرند. ReadِExewte هم برای فایل‌ها و هم برای فولدرها استفاده شده و هر دو آن‌ها از آن تأثیر می‌پذیرند شاید به این نکته توجه کرده باشید که گروه NoAccess در ویندوز 2000 حذف شده است.در ویندوز NT تمام گروه‌ها به جز No Access دسترسی مثبت را فراهم می‌کند. یعنی شما اجازه دسترسی ندارید. No Access تنها گروهی است که می‌گوید: اجازه دسترسی دارید. در واقع می‌گوید شما نمی‌توانید هیچ کاری انجام دهید. این عدم انعطاف‌پذیری با قابلیت اجازه دادن یا ندادن به صورت گروه‌های مجوز یا مجوز‌های مجزا، در ویندوز 2000 تصحیح شده است. تملک شی‌ها هر شی‌ در سیستم‌فایل NTFS دارای صاحب است که به عنوان کنترل‌کننده آن شی شناخته می‌شود. به طور پیش‌فرض هر کاربری که فایل و یا فولدری را ایجاد می‌کند، صاحب آن شناخته می‌شود. مهم‌ترین ویژگی صاحب یک فایل یا فولدر بودن آن است که به کاربر امکان ایجاد مجوزهای دسترسی را می‌دهد. صاحب فایل می‌تواند تصمیم بگیرد که مجوزی را برای آن ایجاد کند و چگونگی دسترسی دیگران به آن فایل‌ها و فولدرها را مشخص‌نماید. به بیان دیگر، مجوزها به همراه مفهوم دیگری که تملک نامیده می‌شود، کار می‌کند. دو مجوز ویژه‌ای که به تملک و مجوزها مربوط می‌شوند، عبارتند از: change permission) p) و Take wonership) o) اگر کاربری مجوز change permission را داشته باشد، می‌تواند تنظیمات مربوط به آن مجوز را تغییر دهد؛ حتی اگر صاحب آن نباشد. اگر کاربری مجوز Take ownship را داشته باشد، توانایی تملک آن را نیز دارد. تصمیم در مورد نحوه اختصاص مجوزها به فایل‌ها و فولدرهای مختلف، از مهم‌ترین فعالیت‌های مدیریت شبکه‌ها است. برای ایجاد گروه‌ها و اختصاص مجوزها برای شی‌های مختلف محاسبه دقیقی موردنیاز است. یکی از معمول‌ترین اشتباهات مدیران شبکه، استفاده نادرست از مجوز No Access در ویندوز NT است. اگر این مجوز به نادرستی استفاده شود، می‌تواند موجب قفل شدن کاربران در ویندوز NT شود. همچنین اگر کاربران به‌طور مداوم تملک فایل‌ها را تغییر دهند، می‌توانند مشکلا‌ت فراوانی را برای سیستم به وجود آورند. به همین دلیل اهمیت مجوزهایی مانند Full Control نسبت به مجوزهای محدودتری مانند change یا Modify مشخص می‌شود. هنگام دادن مجوزی مانند Full Control دقت بسیارزیادی لا‌زم است تا سیستم‌ دچار مشکل نشود. توجه کنید که به‌طور پیش‌فرض اعضای گروه Administrators امکان تملک تمام فایل‌ها و فولدرها، تغییر مجوزهای تمام فایل و فولدرها را دارند. این ویژگی‌ها امکان رفع مشکلا‌ت به‌وجود آمده در مورد مجوزها را به مدیر شبکه می‌دهد. در این مقاله نمی‌خواهیم جزئیات اعطای مجوزها را شرح دهیم. با این‌حال لا‌زم است به این نکته اشاره کنیم که مجوزها در ویندوز NT و 2000 به‌طور متفاوتی عمل می‌کنند. در ویندوزNT فقط یک نوع اعطای مجوز امکانپذیر است. به‌طور عمومی شما می‌توانید اجازه دهید که کاربری کاری را انجام دهد. برای مثال می‌توانید اجازه دهید که کاربری مجوزهای یک فولدر را ببیند.با اعطا نکردن مجوز نوشتن، سیستم از نوشتن هرگونه فایلی در داخل فولدر جلوگیری می‌کند. اما به هرحال هیچ‌گونه مجوز واضحی بدین مفهوم که "هیچ مجوز نوشتنی برای کاربر خاصی" وجود ندارد. تفاوت بسیار مهم است. زیرا این کار تأثیر بسیاری بر فرم‌ سلسله مراتبی فولدرها دارد. تنها راه جلوگیری از دسترسی به یک چیز در ویندوز NT، اعطای مجوز No Access است. ویندوز 2000 پیشرفت فراوانی در مورد اعطای مجوزهای NTFS، به وسیله واضح نمودن تنظیمات برای هر مجوز نموده است. سیستم فایلهای NTFS و FAT : FILE SYSTEM در یک سیستم عامل به ساختار کلی نامگذاری ، ذخیره سازی و سازماندهی فایل ها گفته می شود . سیستم فایل ها ، داده ها را به واحدهایی به نام CLUSTER تقسیم بندی می کنند . هر کلاستر می تواند فقط بخشی از یک فایل را نگه دارد . یک فایل ممکن است چندین کلاستر را به خود اختصاص دهد ،و مقداری فضای خالی در آخرین کلاستر بلا استفاده باقی بماند . کلاستر های کوچک می توانند داده های بیشتری در یک دیسک جای بدهند ( چون فضای بلا استفاده کمتری به وجود می آورند ) اما کلاستر های بزرگ ، کارایی را بالا می برند ( در کلاسترهای بزرگتر ، داده های بیشتری می تواند در هر کلاستر نگهداری شود . بدین معنی که برای بازیابی آن ، سیستم کار کمتری انجام می دهد و در نتیجه به طور کارآمدتر و سریعتر آن را بازیابی می کند ) اندازه کلاستر در اندازه دیسک سختی که کامپیوتر می تواند پشتیبانی کند نیز نقش دارد . FAT (( FILE ALLOCATIN TABLE جدول تخصیص فضا به فایل این جدول که در نزدیکیهای ابتدای دیسک سخت ذخیره می شود ، توسط سیستم عامل نگهداری می شود تا فضای مورد استفاده برای ذخیره سازی فایل ها را مدیریت کند . این جدول وظیفه نگهداری فضاهای موجود در دیسک را بر عهده دارد تا سگمنت های خراب غیر قابل استفاده ، علامت گذاری شوند و قسمت های مختلف یک فایل با یکدیگر مرتبط شوند .در واقع هنگام ذخیره داده ها روی دیسک سخت ، سیستم جهت دستیابی به کلاسترهای خالی با FAT مشورت کرده و هم در هنگام اجرا فایل ، FAT را جستجو می کند تا کلاسترهای مرتبط با آن را یافته و اطلاعات ذخیره شده در آن کلاسترها را بخواند .  

دو نوع FAT اصلی وجود دارد : FAT 16   , FAT32 : FAT16 این سیستم فایل ، یک سیستم فایل 16 بیتی است ، زیرا کلاستر هایی را تشخیص می دهد که 16 بیت طول ( یا رقم ) دارند . اندازه کلاسترهای FAT بسته به مقدار فضا درایوی است و از آنجا که FAT16 نمی تواند به اندازه FAT32 کلاستر داشته باشد ، برای پوشش دادن به مقدار یکسانی از فضا به کلاسترهای بزرگتری نیاز دارد . WINDOWS XP کلاسترهای 64 کیلو بایتی را برای FAT16 پشنیبانی می کند. چون FAT16 فقط 65,536 کلاستر را پشتیبانی می کند ، با این سیستم فایل ، حداکثر یک پارتیشن 4 گیگابایتی را می توان تقسیم بندی کرد . FAT32 : یک سیستم فایل 32 بیتی است ، می تواند کلاسترهای بیشتری را نسبت به FAT16 آدرس دهی کند . در نتیجه FAT32 می تواند از کلاسترهای کوچکتری برای کارآمدتر کردن سیستم ذخیره سازی ، بهره بگیرد . همچنین بدین مفهوم است که FAT32 می تواند پارتیشنهای بزرگتری را پشتیبانی کند . FAT32 با کلاسترهای 32 بیتی می تواند پارتیشنهایی تا 8 ترا بایت را پشتیبانی کند. ( NT FILE SYSTEM) NTFS جدول فایل اصلی در سیستم فایل FAT ، جدول تخصیص فضا ( FILE ALLOCATION TABLE ) داشتیم و در اینجا جدول فایل اصلی ( MFT: MASTER FILE TABLE ) داریم . البته MFT بسیار پیچیده تر است . MFT صفات فایل را برای هر فایل ذخیره شده در پارتیشن NTFS ذخیره می کند . ( صفات فایل هر چیزی را که لازم است درباره یک فایل دانست ، توصیف می کند . در NTFS حتی داده های موجود در یک فایل نیز صفت فایل محسوب می شود . اسم ، مکان ، و اطلاعات امنیتی نیز ، از دیگر صفات فایل محسوب می شود) . NTFS در صورت امکان همه صفات فایل را ، شامل داده های فایل ، در MFT ذخیره می کند . ( هر چند در اکثر موارد ، جای کافی برای ذخیره همه صفات در MFT وجود ندارد . در این زمان صفت داده ای به خارج MFT انتقال می یابد . ) MFT بعنوان یک فایل METADATA مشهور است . ( METADATA اساسا داده هایی درباره خود DATA است . بعنوان مثال عنوان ، موضوع ، مولف و اندازه یک فایل ، METADATA آن فایل را تشکیل می دهند ) NTFS از فایلهای METADATA برای مدیریت داده های روی پارتیشن بهره می گیرد. تفاوت دو سیستم فایل NTFS و Fat32 ؟ NFTS می تواند تعداد کلاسترهای بیشتری را نسبت به Fat32 پشتیبانی کند . در نتیجه ، کلاسترهای NTFS عموما کوچک و برای حفظ فضای دیسک سخت ، کارآمد هستند . یکی دیگر از مزایای NTFS پشتیبانی آن برای مجوزهای فایل و دایرکتوری است . این خصوصیت امنیتی ، اطمینان می دهد که فقط کاربران خاصی به فایلها و دایرکتوری ها ی ویژه دسترسی دارند . در میان آنچه ذکر شد ، سیستم فایل کارآمد NTFS است . چون می تواند برای پارتیشنهای 2 گیگابایت و بیشتر ، کلاسترهای 4 کیلو بایتی ایجاد کند ، که بهترین تعادل بین سرعت عمل دیسک سخت و صرفه جویی در فضای دیسک را فراهم می سازد . و در واقع بهترین کارآیی را به سیستم می دهد .چهار مجوز استاندارد در سیستم NTFS برای فایل ها و پوشه ها وجود دارد : No Access با انتخاب این گزینه کاربران هیچگونه مجوزی برای خواندن ، نوشتن و ... فایل یا پوشه مربوطه نخواهند داشت . Read با توجه به آنکه اجزاه خواندن یک فایل شامل اجرای آن نیز می باشد ،از این رو کاربری که این سطوح از دسترسی را داشته باشد می تواند فایل را اجرا کرده و آن را بخواند . Change این سطح دسترسی و مجوز ، کاربر را قادر می کند تا فایل را خوانده و در صورت لزوم تغییرات خود را در آن انجام دهد یا حنی فایل را حذف کند . Full Control با فعال بودن این گزینه کاربران دارای مجوز می توانند فایل را خواند ، تغییرات مورد نیاز را درآن ایجاد کرده و یا حذف کنند . در واقع تمام امکانات و اختیاراتی که کاربر در حالت Change دارد در این قسمت نیز وجود دارد و فرق این دو سطح مجوز در آن است که با داشتن مجوز Full Controll، کاربر می تواند حتی برای سایر کاربران سیستم دسترسی تعریف کند و یا دسترسی کاربر دیگر را از آن پوشه و یا فایل حذف کند . از لحاظ امنیتی بهتر است حتی الامکان از این مجوز استفاده نکنید ، زیرا داشتن مجوز Change بالاترین سطح دسترسی را به کاربران می دهد مگر آنکه واقعا بخواهید کاربری امکان تعریف یا حذف مجوز برای سایرین را داشته باشد . البته مجوزه های دیگری نیز چون Read Only ، No Execute، Execute Only ، Write Only و ... نیز قابل تعریف می باشند مجوزهای بررسی شده در فوق در واقع برای تعیین سطح دسترسی کاربرانی است که از یک سیستم بطور مشترک استفاده می کنند . اما ممکن است سیستم شما در بین چندین سیستم دیگر و در یک شبکه قرار گرفته باشد و شما بخواهید با تعیین سطح دسترسی های مشخص امکان دسترسی به یک یا چند کاربر بدهید . پس از تعریف منابع اشتارکی در سیستم تان که می تواند فایل ها ، پوشه ها ، درایو ها ، چاپگر ، اسکنر و ... باشد ، کاربران دارای مجوز می توانند به این منابع دسترسی داشته باشند .نگاهی دقیق‌تر : فایل‌سیستم استانداردی که شرکت مایکروسافت برای سیستم‌عامل ویندوز اکس‌پی پیشنهاد می‌کند، NTFS به‌گفته شرکت مایکروسافت، این فایل‌سیستم از ویژگی‌ها و قابلیت‌های بهتری نسبت به فایل‌سیستم FAT32 برخوردار است. اما قبل از اینکه به مقایسه فایل‌سیستم‌های FAT32 و NTFS بپردازیم، به سراغ اطلاعاتی کلی می‌رویم که دانستن آنها برای همه ما مناسب است. هارددیسک‌ها از صفحاتی به‌نام پلاتر تشکیل شده‌اند که به‌وسیله یک هد مغناطیسی اطلاعات روی این صفحات ثبت می‌شود. در هر هارددیسک واحدهای ظرفیتی خاصی وجود دارند که بسیاری از ما فقط اسمی از آن را شنیده‌ایم، ولی همین واحدها می‌توانند به‌طور غیرمستقیم روی کارایی دستگا ه شما مؤثر باشند؛ به همین علت در ابتدا به‌سراغ این واحدهای مهم می‌رویم : سکتور : Sector کوچک‌ترین واحد موجود روی هارددیسک است که ظرفیتی ثابت دارد و مقدار آن در تمام حالت‌ها 512 بایت است. : Track به مجموع چند سکتور که روی یک صفحه پلاتر قرار دارند Track گفته می‌شود. MBR( ( Master Boot Record : به سکتور شماره 1 روی هارددیسک MBR گفته می‌شود. در تمام حالت‌ها MBR در داخل پارتیشن C قرار دارد. به همین علت اگر دارای دو سیستم‌عامل باشید و اقدام به فرمت کردن پارتیشن C خود نمایید، ویندوز دیگر شماکه در پارتیشن D و یا E قرار دارد، خراب خواهد شد؛ زیرا اطلاعات MBR در پارتیشن C توسط عمل فرمت پاک می‌شود و دیگر کامپیوتر قادر به تشخیص محل آدرس‌دهی سیستم‌عامل نخواهد بود. کلاستر : کوچک‌ترین واحد قابل‌دسترسی برای برای کاربر روی هارددیسک کلاستر نامیده می‌شود. ظرفیت کلاستر می‌تواند از حدود یک تا چند سکتور باشد. بهترین ظرفیت کلاستر در حدود چهار کیلوبایت است و اگر اندازه کلاستر از این مقدار بیشتر شود، سرعت کامپیوتر در هنگام کپی‌کردن فایل‌ها افزایش می‌یابد، اما میزان فضای مرده روی هارددیسک نیز افزایش خواهد یافت. شاید این سوال پیش بیاید که چگونه افزایش‌حجم کلاستر باعث افزایش فضای مرده در هارددیسک می‌شود؟ در شرایط کلی روی یک کلاستر نمی‌توان دو فایل را قرار داد، اما می‌توان یک فایل را روی چند کلاستر تقسیم‌بندی نمود؛ به‌همین‌علت، اگر فضای کلاستر موجود روی هارددیسک بزرگ باشد، ممکن است توسط یک فایل با حجم کم اشغال شود و بقیه فضای موجود روی آن بدون بی‌استفاده باقی بماند. به‌طور مثال اگر یک فایل ده کیلوبایتی را روی کامپیوتر خود کپی نماییم، در صورتی که اندازه کلاستردرحدود 32 کیلوبایت باشد، این فایل ده کیلوبایتی 32 کیلوبایت از فضای هارددیسک را اشغال می‌کند، اما در صورتی که اندازه کلاستر هارددیسک چهار کیلوبایت باشد، فایل ده کیلوبایتی به حجم‌های چهار کیلوبایتی تقسیم‌بندی می‌شود و روی سه فضای چهار کیلوبایتی قرار می‌گیرد که در این حالت فضای اشغال شده توسط این فایل دوازده کیلوبایت خواهد بود. سوال دیگر این است که چگونه از فضایی که یک فایل روی سیستم ما اشغال می‌کند مطلع شویم؟ در صورتی که روی یک فایل موجود روی هارددیسک راست کلیک نماییم، می‌توانیم با استفاده از گزینه Properties به میزان حجم فایل مورد نظر روی هارددیسک خود دست پیدا کنیم، اما نکته جالب این است که در این قسمت دو حجم توسط سیستم‌عامل ارائه می‌شود: حجم اول که با نام File size مشخص است، نشان‌‌دهنده حجم فایل مورد نظر شما است؛ اما گزینه دوم که به‌‌نام File size on disk است، نشان‌‌دهنده میزان فضایی است که این این فایل از دیسک‌‌سخت شما اشغال نموده است که در اکثر موارد حجم آن بیشتر از حجم فایل مورد نظرتان است. Cluster size File size File size on disk 32 KB 10 KB 32 KB 4 KB 10 KB 12 KB جدول شماره 1 عوامل مؤثر روی حجم کلاستر : 1 - نوع فایل‌‌سیستم 2 - اندازه پارتیشن (این عامل در فایل‌‌سیستم NTFS تأثیر ندارند). به‌‌طور کلی از سه نوع فایل‌‌سیستم در سیستم‌عامل ویندوز استفاده می‌‌شود: FAT16 ، FAT32 و NTFS . بر اساس این سه نوع فایل‌‌سیستم، با تغییر حجم پارتیشن، میزان حجم کلاستر نیز تغییر خواهد کرد.FAT16 :   بهترین حجم کلاستر در فایل‌‌سیستم FAT16 در فضایی با حجم 256مگابایت به‌‌دست می‌‌آید که این فضا هیچ‌‌گونه ارزشی در ذخیره و نصب برنامه‌‌های امروزی ندارد. 256 MB 512 MB 1 GB 2 GB 4 GB Partition Size 4 KB 8 KB 16 KB 32 KB 64 KB Cluster Size  FAT32 : در صورتی‌که از فایل‌سیستم FAT32 استفاده نمایید، تا حجم هشت‌‌گیگابایت، اندازه کلاستر هارددیسک شما چهار کیلوبایت خواهد بود؛ اما در صورت انتخاب فضایی بیش از هشت‌‌گیگابایت، میزان حجم کلاستر هارددیسک شما به هشت کیلوبایت افزایش خواهد یافت. معمولاً پیشنهاد می‌‌شود در حالت FAT32 ، پارتیشنی با حجم بیشتر از 32گیگابایت ایجاد ننمایید؛ زیرا افزایش حجم پارتیشن بیش از 32گیگابایت در این فایل‌‌سیستم باعث کاهش کارایی سیستم می‌‌شود. 256 MB 512 MB 1 GB 2 GB 4 GB Partition Size 4 KB 8 KB 16 KB 32 KB 64 KB Cluster Size جدول شماره 3 NTFS : فایل‌‌سیستم NTFS در تمام ظرفیت‌‌ها تا حجم شانزده ترابایت دارای کلاستر با حجم چهار کیلوبایت است و اندازه پارتیشن هیچ تأثیری روی اندازه کلاستر ندارد . 16 TB Partition Size 4 KB Cluster Size  FAT32 یا NTFS ؟ بعد از بیان این مطالب به سراغ دو فایل‌سیستم قابل استفاده در سیستم‌عامل ویندوز XP می‌رویم تا با مقایسه آنها با یکدیگر ببینیم کدام فایل‌سیستم برای کابردهای امروزی بهتر خواهد بود . قابلیت ‌‌ها NTFS Fat32 حداقل حجم پارتیشن 10 MB 512 MB حداقل سایز پارتیشن در حالت بهینه تا 2TB اما قابلیت افزایش تا بیش از این حد را دارد 2 TB محدودیت حجم فایل محدودیت حجم فایل وابستگی به محدودیت حجم دیسک یا پارتیشن دارد 4 GB قابلیت استفاده از این فرمت در Floppy نمی‌‌توان در فلاپی‌‌دیسک استفاده نمود . می‌‌توان در فلاپی استفاده نمود اندازه کلاستر در تمام ظرفیت‌‌ها تا حجم Cluster ظرفیت چهار کیلوبایت است نسبت به حجم پارتیشن تغییر می‌‌کند برتری‌‌های فایل‌‌سیستم NTFS بر FAT32

•   1- پشتیبانی از حجم بالای هارددیسک بدون تغییر در حجم کلاستر   
• 2   - امکان رمزنگاری فایل‌‌ها  
•  3- امکان فشرده‌‌سازی فایل‌‌ها 
•  4 - افزایش امنیت 
•  5 - امکان تعیین میزان دسترسی از فایل‌‌ها و فولدرهای موجود روی هارددیسک   

حرف آخر : امروزه با وجود تهدیدات امنیتی متفاوتی که در دنیای کامپیوتر وجود دارد، انتخاب یک فایل‌سیستم مناسب که از کارایی و امنیت مناسبی برخوردار باشد ضامن سلامتی سیستم و اطلاعات موجود روی آن است. با آنکه فایل‌سیستم FAT32 از کارایی مناسبی برخوردار است، به علت امنیت پایین، در دنیای اطلاعاتی امروز جایگاه خود را کم‌‌کم به فایل‌‌سیستم NTFS می‌‌دهد تا این فایل‌‌سیستم با برخورداری از قابلیت جدید خود، امنیت و کارایی بالاتر برای کاربران را به ارمغان بیاورد. 

شاخص ارزیابی کاربری وب سایت ها

در هنگام ارزیابی وب سایت ها دو دسته ویژگی یا معیار مورد بررسی قرار می گیرد، ویژگی های عینی یا داخلی و ویژگی های ذهنی یا خارجی. « آن دسته از خصیصه هایی که تنها به چگونگی طراحی و توسعه وب سایت وابسته است، ویژگی های داخلی است و خصیصه هایی که به وب سایت و کاربردش بستگی دارند، ویژگی های خارجی است»

ابزاری مانند وب کوال(Web Qual) ابزاری غیر خودکار است که به سنجش معیارهای ذهنی می پردازد، یعنی کیفیت وب سایت را از دیدگاه کاربر بررسی می کند. وب کوال در سال 1998 ایجاد شد و ویرایش چهام آن، ابزار استانداردی مشتمل بر بیست و سه سوال است که در اختیار کاربران سایت قرار داده می شود تا طیف کیفیت را با استفاده از یک مقیاس هفت گزینه ای مشخص سازند؛ بخشی از این پرسشنامه به بررسی کاربردپذیری از جمله طراحی سایت پرداخته، بخش بعدی آن به کیفیت اطلاعات وب سایت اختصاص یافته و بخش نهایی به تعامل خدماتی می پردازد. از جمله جنبه های مورد سوال در این ابزار آسانی یادگیری کار با وب سایت، جذابیت ظاهری وب سایت، فراهم آوری اطلاعات دقیق و صحیح و قابل باور، به روز و مربوط بودن اطلاعات، آسانی درک اطلاعات، شهرت سایت، احساس امنیت و ... است.  

از جمله ابزارهای غیر خودکار برای اندازه گیری معیارهای عینی، روش ارزیابی کیفی وب سایت یا وب سایت کم (Web-site QEM: Web-site Quality Evaluation Method) است. اُلسینا(Olsina) و دیگران این روش کمّی را برای مقایسه و ارزیابی شاخص های کیفی سایت ها مطرح کردند.در این شیوه شاخص های کیفیت بر اساس استاندارد ایزو 9126 و الحاقیه A از استاندارد آی تریپل ایی 1061 (IEEE) به چهار شاخه کلی تقسیم شده است، که عبارتند ازکاربردپذیری، چگونگی کارکرد، قابلیت اعتماد و کارآیی. در حقیقت این شیوه بر اساس حرکت محقق عمل می کند نه کاربر، عینی است نه ذهنی، و در نهایت شیوه ای مدلگرا و کمّی است نه شهودی و کیفی.

استاندارد ایزو 9241 کاربردپذیری را به عنوان اثربخشی(Effectivness)، کارآیی و رضایتی که کاربران خاص را در محیط های ویژه به اهداف ویژه می رساند در نظر می گیرد.(ایزو آی ائی سی، 1998)  

براجنیک(Giorgio Brajnik) در تحقیقی خصیصه های کاربردپذیری وب سایت را با در نظر داشتن تحقیق فلمینگ برشمرد: 

1.      انسجام بازنمایی(Representation) و رنگ ها

2.      بازخورد مناسب

3.      سازماندهی طبیعی اطلاعات (برچسب های نظام یافته، ساختار سلسله مراتبی گویا)

4.      ناوبری بافتاری(Contextual)(در هر موقعیت و همه نقاطی که امکان ناوبری وجود دارد)

5.      ناوبری کارآمد(به لحاظ زمان و تلاش لازم برای انجام یک کار)

6.      برچسب معنی دار و گویا  

دیگر خصیصه های مرتبط با کاربردپذیری وب سایت ها عبارتند از:  

1.      قدرت (وب سایت ها تا چه حد می توانند آن دسته از فن آوری های مورد استفاده کاربر را که توسط توسعه دهندگان وب پیش بینی شده، کنترل کنند)

2.      انعطاف پذیری(برای مثال، وجود نسخه های متنی و گرافیکی، نمایه های افزونه(Redundant) و نقشه های سایت، و همچنین وجود پیوندهای نقشه تصویری)

3.      چگونگی کارکرد(پشتیبانی از اهداف کاربر)                                                         

نوار وضعیت برای چه کاربردی است؟

نوار وضعیت که در پائین صفحه قرار دارد از سه آیتم مختلف تشکل شده است. منوی Start، محیط Taskbar و محیط گزارش  محیطTaskbar یا نوار وضعیت: در محیط نوار وضعیت برنامه هایی که بطور جاری فعال هستند نشان داده می شوند. می توانید هر یک از آیتم های آن را کلیک کنید تا برنامه مربوطه بر روی صفحه نمایان شده و قابل استفاده شود.برای مثال در صورتی که با یک فایل گرافیکی کار می کنید و تصمیم به تغییر برنامه خود بهword را که از قبل فعال کرده اید دارید تنها کافی است آیکون مربوطه را در نوار وضعیت آن فعال کنید. پس از بسته شدن برنامه ها نیز نام آنها از نوار وضعیت حذف می شود.محیط Notification یا گزارش:این محیط برای فراخوانی System Tray مورد استفاده قرار می گیرد و در گوشه راست نوار وضعیت قرار دارد. در این محیط آیتم هایی همچون ساعت و نیز برنامه هایی که بطور جاری فعال هستند قرار دارند. برای مثال در صورتی که اقدام به چاپ یک سند می کنید آیکون Printer در این محیط نمایان می شود. در واقع این محیط اطلاعاتی را درباره فرآیندهایی که بطور جاری در سیستم شما در حال اجرا هستند، می دهد. در استفاده از این نوار ممکن است با مشکلاتی مواجه شوید که در این قسمت به شرح آنها می پردازیم.

اگرنوار وضعیت جابجا می شود. چطور می توانم آن را در یک محل ثابت کنیم؟

علت:
بطور پیش فرض گژینه های Control Panel بصورت لینک در منوی Start نشان داده نمی شود. به این معنی که باید برای بازشدن پنجره Control Panel آن را در منوی Start کلیک کنید. نحوه عملکرد این آیتم قابل تغییر است به نحوی که می توانید بطور مستقیم به تمامی آیکون های موجود در Control Panel دسترسی یابید. هنگامی که در منوی Start به Control Panel اشاره می کنید یک زیر منو از آیکون ها نشان داده می شود.

راه حل:برای تغییر عملکرد لینک بطوریکه Control Panel را بصورت لینک مشاهده کنید. کافی است از مراحل زیر پیروی نمائید.

1- منوی Start را راست کلیک کرده و سپس گزینه Properties را انتخاب نمائید.

2- زبانه Start Menu را در پنجره Properties انتخاب نمائید و سپس دکمه Customize را کلیک کنید.

3- در این پنجره نیز زبانه Advanced را انتخاب نمائید.

4- در کادر Start Menu Items ، دکمه رادیویی Display as a menu را کلیک کرده و سپس دکمه Ok راکلیک کنید.

5- مجدداً گزینه Ok را در پنجره StartMenu and Taskbar کلیک کنید.

6- حال منوی Start را کلیک کرده و به Control Panel اشاره کنید. منویی ظاهر می شود که از طریق آن می توانید بطور مستقیم به آیکون های Control Panel دسترسی یابید.

انواع حافظه اصلی وکمکی وفرق بین آنها

حافظه با هدف ذخیره سازی اطلاعات دائم ، موقت در کامپیوتر استفاده می گردد. از نمونه حافظه ها می توان نمونه های زیر را معرفی کرد .

RAM ، ROM ، Cache ، Dynamic RAM ، Static RAM ، Flash Memory ، Virtual Memory ، Video Memory ، BIOS
استفاده از حافظه صرفا" محدود به کامپیوترهای شخصی نبوده و در دستگاههای متفاوتی نظیر : تلفن های
سلولی، PDA ، رادیوهای اتومبیل ، VCR ، تلویزیون و ... نیز در ابعاد وسیعی از آنها استفاده بعمل می
آید.هر یک از دستگاههای فوق مدل های متفاوتی از حافظه را استفاده می نمایند.

مبانی اولیه حافظه با اینکه می توان واژه " حافظه " را بر هر نوع وسیله ذخیره سازی الکترونیکی اطلاق کرد، ولی اغلب از واژه فوق برای مشخص نمودن حافظه های سریع با قابلیت ذخیره سازی موقت استفاده بعمل می آید. در صورتیکه پردازنده مجبور باشد برای بازیابی اطلاعات مورد نیاز خود بصورت دائم از هارد دیسک استفاده نمائد، قطعا" سرعت عملیات پردازنده ( با آن سرعت بالاکند خواهد گردید. زمانیکه اطلاعات مورد نیازپردازنده در حافظه ذخیره گردند، سرعت عملیات پردازنده از بعد دستیابی به داده های مورد نیاز بیشتر خواهدگردید. از حافظه های متعددی بمنظور نگهداری موقت اطلاعات استفاده می گردد.مجموعه متنوعی ازانواع حافظه ها وجود دارد . پردازنده باتوجه به ساختار سلسله مراتبی فوق به آنها دستیابی پیدا خواهد کرد. زمانیکه در سطح حافظه های دائمی نظیرهاردو یا حافظه دستگاههائی نظیر صفحه کلید،اطلاعاتی موجود باشد که پردازنده قصد استفاده از آنان راداشته باشد ، می بایست اطلاعات فوق از طریق حافظه RAM در اختیار پردازنده قرار گیرند. در ادامه پردازنده اطلاعات و داده های مورد نیاز خود را در حافظه Cache و دستورالعمل های خاص عملیاتی خود رادر ریجسترها ذخیره می نماید.تمام عناصر سخت افزاری پردازنده، هارد دیسک ، حافظه و و عناصر نرم افزاری ( سیستم عامل و...)بصورت یک گروه عملیاتی بکمک یکدیگر وظایف محوله را انجام می دهند . بدون شک در این گروه " حافظه" دارای جایگاهی خاص است . از زمانیکه کامپیوتر روشن تا زمانیکه خاموش می گردد ، پردازنده بصورت پیوسته و دائم از حافظه استفاده می نماید. بلافاصله پس از روشن نمودن کامپیوتر اطلاعات اولیه برنامه
POST از حافظه ROM فعال شده و در ادامه وضعیت حافظه از نظر سالم بودن بررسی می گردد عملیات
سریع خواندن ، نوشتن .در مرحله بعد کامپیوتر BIOS را ازطریق ROM فعال خواهد کرد. BIOS اطلاعات
اولیه و ضروری در رابطه با دستگاههای ذخیره سازی، وضعیت درایوی که می بایست فرآیند بوت از آنجا
آغاز گردد، امنیت و ... را مشخص می نماید. در مرحله بعد سیستم عامل از هارد به درون حافظه
RAM استفرار خواهد یافت . بخش های مهم و حیاتی سیستم عامل تا زمانیکه سیستم روشن است در حافظه
ماندگار خواهند بود. در ادامه و زمانیکه یک برنامه توسط کاربر فعال می گردد، برنامه فوق در حافظه
RAM مستقر خواهد شد. پس از استقرار یک برنامه در حافظه و آغاز سرویس دهی توسط برنامه مورد نظر
در صورت ضرورت فایل های مورد نیاز برنامه فوق، در حافظه مستفر خواهند شد.و در نهایت زمانیکه به
حیات یک برنامه خاتمه داده می شود (Close) و یا یک فایل ذخیره می گردد ، اطلاعات بر روی یک رسانه
ذخیره سازی دائم ذخیره و نهایتا" حافظه از وجود برنامه و فایل های مرتبط ، پاکسازی ! می گردد.
همانگونه که اشاره گردید در هر زمان که اطلاعاتی ، مورد نیاز پردازنده باشد، می بایست اطلاعات درخواستی
در حافظه RAM مستقر تا زمینه استفاده از آنان توسط پردازنده فراهم گردد. چرخه درخواست اطلاعات
موجود درRAM توسط پردازنده ، پردازش اطلاعات توسط پردازنده و نوشتن اطلاعات جدید در حافظه یک
سیکل کاملا" پیوسته بوده و در اکثر کامپیوترها سیکل فوق ممکن است در هر ثانیه میلیون ها مرتبه تکرارگردد
نیاز به سرعت دلیلی بر وجود حافظه های متنوع چرا حافظه در کامپیوتر تا بدین میزان متنوع و متفاوت است ؟ در پاسخ میتوان به موارد ذیل اشاره نمودپردازنده های با سرعت بالا نیازمند دستیابی سریع و آسان به حجم بالائی از داده ها بمنظور افزایش بهره وریو کارآئی خود می باشند.. در صورتیکه پردازنده قادر به تامین و دستیابی به داده های مورد نیاز در زمان
مورد نظر نباشد، می بایست عملیات خود را متوقف و در انتظار تامین داده های مورد نیاز باشد. پردازند ه
های جدید وبا سرعت یک گیگا هرتز به حجم بالائی از داده ها ( میلیارد بایت در هر ثانیه ) نیاز خواهند داشت .پردازنده هائی با سرعت اشاره شده گران قیمت بوده و قطعا" اتلاف زمان مفید آنان مطلوب و قابل قبول
نخواهد بود. طراحان کامپیوتر بمنظور حل مشکل فوق ایده " لایه بندی حافظه " را مطرح نموده اند. در این
راستا از حافظه های گران قیمت با میزان اندک استفاده و از حافظه های ارزان تر در حجم بیشتری استفاده
بعمل می آید. ارزانترین حافظه متدواول ، هارد دیسک است . هارد دیسک یک رسانه ذخیره سازی ارزان
قیمت با توان ذخیره سازی حجم بالائی از اطلاعات است . با توجه به ارزان بودن فضای ذخیره سازی اطلاعات
بر روی هارد، اطلاعات مورد نظر بر روی آنها ذخیره و با استفاده از روش های متفاوتی نظیر : حافظه
مجازی می توان بسادگی و بسرعت بدون نگرانی از فضای فیزیکی حافظه RAM ، از آنها استفاده نمود.
حافظه RAM سطح دستیابی بعدی در ساختار سلسله مراتبی حافظه است . اندازه بیت یک پردازنده نشاندهنده
تعداد بایت هائی از حافظه است که در یک لحظه می توان به آنها دستیابی داشت. مثلا" یک پردازنده شانزده
بیتی ، قادر به پردازش دو بایت در هر لحظه است . مگاهرتز واحد سنجش سرعت پردازش در پردازنده ها
است و معادل "میلیون در هر ثانیه" است . مثلا" یک کامپیوتر 32 بیتی پنتیوم iii با سرعت 800-MHz ،
قادر به پردازش چهار بایت بصورت همزمان و 800 میلیون بار در ثانیه است . حافظه RAM بتنهائی دارای
سرعت مناسب برای همسنگ شدن با سرعت پردازنده نیست . بهمین دلیل است که از حافظه های
Cache استفاده می گردد. بدیهی است هر اندازه که سرعت حافظه RAM بالا باشد مطلوب تر خواهد
بود.اغلب تراشه های مربوطه امروزه دارای سرعتی بین 50 تا 70 Nanoseconds می باشند. سرعت خواندن
و یا نوشتن در حافظه ارتباط مستقیم با نوع حافظه استفاده شده دارد .در این راستا ممکن است از حافظه های
DRAM,SDRAM,RAMBUS استفاده گردد. سرعت RAM توسط پهنا و سرعت Bus ، کنترل می
گردد. پهنای Bus ، تعداد بایتی که می تواند بطور همزمان برای پردازنده ارسال گردد را مشخص و سرعت
BUS به تعداد دفعاتی که می توان یک گروه از بیت ها را در هر ثانیه ارسال کرد اطلاق می گردد. سیکل منظم
حرکت داده ها از حافظه بسمت پردازنده را Bus Cycle می گویند مثلا" یک Bus با وضعیت : 100MHz و
32 بیت، بصورت تئوری قادر به ارسال چهار بایت به پردازنده و یکصد میلیون مرتبه در هر ثانیه است . در
حالیکه یک BUS شانرده بیتی 66MHZ بصورت تئوری قادر به ارسال دو بایت و 66 میلیون مرتبه در هر
ثانیه است . با توجه به مثال فوق مشاهده می گردد که با تغییر پهنای BUS از شانزده به سی و دو و سرعت
از 66MHz به 100MHz سرعت ارسال داده برای پردازنده سه برابر گردید.
ریجستر و Cacheبا توجه به سرعت بسیار بالای پردازنده حتی در صورت استفاده از Bus عریض وسریع همچنان مدت زمانیطول خواهد کشید تا داده ها از حافظه RAM برای پردازنده ارسال گردند. Cache با این هدف طراحی شده
است که داده های مورد نیاز پردازنده را که احتمال استفاده از آنان بیشتر است ، در دسترس تر قرار دهد. عملیات فوق ازطریق بکارگیری مقدار اندکی از حافظه Cache که Primary و یا Level 1 نامیده شود صورت می پذیرد. ظرفیت حافظه های فوق بسیار اندک بوده و از دو کیلو بایت تا شصت و چهار کیلو بایت را، شامل می گردد. نوع دوم Cache که Secodray و یا level 2 نامیده می شود بر روی یک کارت حافظه و در مجاورت پردازنده قرار می گیرد. این نوع Cache دارای یک ارتباط مستقیم با پردازنده است. یک مدارکنترل کننده اختصاصی بر روی برد اصلی که " کنترل کننده L2 " نامیده می شود مسئولیت عملیات مربوطه را برعهده خواهد گرفت .  

با توجه به نوع پردازنده ، اندازه حافظه فوق متغیر بوده و دارای دامنه ای بین256Kb تا 2MB است. برخی از پردازنده های با کارائی بالا اخیرا" این نوع Cache را بعنوان جزئی جداناپذیر در کنار خوددارند. ( بخشی از تراشه پردازنده ) در این نوع پردازنده ها با توجه به اینکه Cache بخشی از پردازنده محسوب می گردد، اندازه آن متغیر بوده و بعنوان یکی از مهمترین شاخص ها درکارائی پردازنده مطرح است.نوع دیگری از RAM با نام SRAM حافظ های با دستیابی تصادفی ایستا نیز وجود داشته که در آغازبرای Cache استفاده می گردید.  

این نوع حافظه ها از چندین ترانزیستور ( معمولا" چهار تا شش ) برای هریک از سلول های حافظه خود استفاده می نمایند. حافظه های فوق دارای مجموعه ای از فلیپ فلاپ ها با دووضعیت خواهند بود.  

بنابراین حافظه های فوق قادر به بازخوانی اطلاعات بصورت پیوسته نظیر حافظه های DRAM نخواهند بود. هر یک از سلول های حافظه مادامیکه منبع تامین انرژی آنها فعال (On) باشد دادههای خود را ذخیره نگاه خواهند داشت . در این حالت ضرورتی به بازخوانی اطلاعات بصورت پریودیک نخواهد بود . 

 سرعت حافظه های فوق بسیار بالا است ، ولی بدلیل قیمت بالا ، در حال حاضر بعنوان جایگزینی استاندارد برای حافظه های RAM مطرح نمی باشند. 

انواع حافظه حافظه ها را می توان بر اساس شاخص های متفاوتی تقسیم بندی کرد . از این تقسیم بندی ها است . حافظه های volatile بلافاصله پس از خاموش شدن سیستم اطلاعات خود را ازدست می دهند. و همواره برای نگهداری اطلاعات خود به منبع تامین انرژی نیاز خواهند داشت .  

اغلب حافظه های RAM در این گروه قرار می گیرند. حافظه های Nonvolatile داده های خود را همچنان پس از خاموش شدن سیستم حفظ خواهندکرد.حافظه ROMنمونه ای ازاین نوع حافظه هااست .

.Caching اگر تا کنون برای خود کامپیوتری تهیه کرده باشید ، واژه " Cache" برای شما آشنا خواهد بود.کامپیوترهای جدید دارای Cache از نوع L1 و L2 می باشند. شاید در هنگام خرید یک کامپیوتر از طرف دوستانتان توصیه هائی به شما شده باشد مثلا" : " سعی کن از تراشه های Celeron استفاده نکنی چون دارای Cache نمی باشند! " Cache یک مفهوم کامپیوتری است که بر روی هر نوع کامپیوتر با یک شکل خاص وجود دارد. حافظه های Cache ، نرم افزارهای با قابلیت Cache هارد دیسک و صفحات Cache همه بنوعی از مفهوم Cachingاستفاده می نمایند. حافظه مجازی که توسط سیستم های عامل ارائه می گردد نیز از مفهوم فوق استفاده می نماید.مبانیCaching یک تکنولوژی استفاده شده برای زیر سیستم های حافظه ، در کامپیوتر است . مهمترین هدف یک Cache افزایش سرعت و عملکرد کامپیوتر بدون تحمیل هزینه های اضافی برای تهیه سیستم است . با استفاده از Cacheعملیات کاربران با سرعت بیشتری انجام خواهد شد.کتابداری را در نظر بگیرید که در یک کتابخانه مسئول تحویل کتاب به متقاضیان است . فرض کنید در سیستم فوق ( درخواست و تحویل کتاب ) از مفهوم Cache استفاده نمی گردد. اولین متقاصی کتابی را درخواست می نماید( فرض شده است که متقاضی خود نمی تواند مستقیما" کتاب مورد نظر را از قفسه مربوطه ،بردارد) ،کتابدار، کتاب مورد نظر را از قفسه مربوطه پیدا و در ادامه آن را تحویل متقاضی می نماید. متقاضی پس ازساعاتی مراجعه و کتاب را تحویل می دهد. کتابدار، کتاب تحویلی را مجددا" در قفسه مربوطه قرار می دهد.پس از لحظاتی یک متقاضی دیگر مراجعه و همان کتاب قبلی را درخواست می نماید ، کتابدار مجددا" می بایست به بخش مربوطه در کتابخانه مراجعه و پس از بازیابی کتاب ، آن را در اختیار متقاضی دوم قرار
Volatile و Non دهد.همانگونه که ملاحظه می گردد ، کتابدار مکلف است برای تحویل هر کتاب ( ولو کتاب هائی که استفاده ازآنان توسط متقاضیان زیادباشد ) به بخش مربوطه مراجعه و پس از یافتن کتاب آن را در اختیار متقاضیان قرار دهد. آیا روشی وجود دارد که با استناد به آن بتوان عملکرد و کارآئی کتابدار را بهبود بخشید ؟
در پاسخ به سوال فوق می توان با ایجاد یک سیستم Cache برای کتابدار ، کارآئی آن را افزایش داد. فرض
کنید بخشی را با ظرفیت حداکثر ده کتاب در مجاورت ( نزدیکی ) کتابدار آماده نمائیم . کتاب هائی که توسط
متقاضیان برگردانده می شود، در بخش فوق ذخیره خواهند شد. مثال فوق را با در نظر گرفتن سیستم Cache
ایجاد شده برای کتابدار مجددا" دنبال می نمائیم . در ابتدای فعالیت روزانه ، بخش Cache خالی بوده و هنوز
در آن کتابی قرار نگرفته است . اولین متفقاصی مراجعه و کتابی را درخواست می نماید . کتابدار می بایست به
بخش مربوطه مراجعه و کتاب را از قفسه مربوطه براشته و در اختیار متقاضی قرار دهد. متقاضی پس از
تحویل کتاب ، چند ساعت بعد مراجعه و کتاب را تجویل کتابدار خواهد داد. کتابدار، کتاب تحویلی را در بخش
پیش بینی شده برای Cache قرار می دهد. لحظاتی بعد متقاضی دیگر مراجعه و درخواست همان کتاب را می
نماید .کتابدار در ابتدا بخش مربوط به Cache را جستجو و در صورت یافتن کتاب ، آن را به متقاضی تحویل
خواهد داد. در این حالت ضرورتی به مراجعه کتابدار به بخش و قفسه های مربوطه نخواهد بود. در روش فوق
زمان تحویل کتاب به متقاضی بهبود چشمگیری پیدا خواهد کرد. در صورتیکه کتاب درخواستی توسط متقاضی
در بخش Cache کتابخانه نباشد ، چه اتفاقی خواهد افتاد؟ در ابتدا مدت زمانی صرف خواهد شد که کتابدار به
این اطمینان برسد که کتاب درخواستی در بخش Cache موجود نمی باشد ( جستجو) یکی از چالش های اصلی
در رابطه با طراحی Cache به حداقل رساندن زمان جستجو در Cache است .سخت افزارهای جدید ، زمان
فوق را به صفر نزدیک کرده اند. پس از حصول اطمینان از عدم وجود کتاب در بخش Cache ، کتابدار می
بایست با مراجعه به بخش مربوطه آن را انتخاب و در ادامه در اختیار متقاضی قرار دهد.
با توجه به مثال فوق ، چندین نکته مهم در رابطه با Cache استنباط می گردد:

- تکنولوژی Cache ، استفاده از حافظه های سریع ولی کوچک ، بمنظور افزایش سرعت یک حافظه کند ولی
با حجم بالا است

- زمانیکه از Cache استفاده می گردد ، در ابتدا می بایست محتویات آن بمنظور یافتن اطلاعات مورد نظر
بررسی گردد. فرآیند فوق را Cache hit می گویند. در صورتیکه اطلاعات مورد نظر در Cache موجود
نباشند (Cache miss) ، کامپیوتر می بایست در انتظار تامین داده های خود از حافظه اصلی سیستم باشد
volatile نمونه ای حافظه ای کند ولی با حجم بالا

- اندازه Cache محدود بوده وسعی می گردد که ظرفیت فوق حتی المقدور زیاد باشد ، ولی بهرحال اندازه آن نسبت به رسانه های ذخیره سازی دیگر بسیار کم است .

- این امکان وجود خواهد داشت که از چندین لایه Cache استفاده گردد. CACHE درکامپیوتر
کامپیوتر، ماشینی است که زمان انجام کارها توسط آن با واحدهای خیلی کوچک اندازه گیری می گردد.زمانیکه
ریزپردازنده قصد دستیابی به حافظه اصلی را داشته باشد، می بایست مدت زمانی معادل 60 نانوثانیه را برای
این کار در نظر بگیرد. سرعت فوق بسیار بالا است ولی سرعت ریزپردازنده بمراتب بیشتر است . ریزپردازنده
قادر به داشتن سیکل هائی به اندازه دو نانوثانیه است . تفاوت سرعت بین پردازنده و حافظه کاملا" مشهود
بوده و قطعا" رضایت پردازنده در این خصوص کسب نخواهد شد. پردازنده می بایست تاوان کند بودن حافظه را
خود بپردازد . انتظار پردازنده و هرز رفتن زمان مفید وی کوچکترین تاوانی است که می بایست پردازنده
پذیرای آن باشد.بمنظور حل مشکل فوق ، فرض کنید از یک نوع حاص حافظه، با ظرفیت کم ولی با سرعت بالا 30 نانوثانیه
، استفاده گردد . سرعت دستیابی به حافظه فوق دو مرتبه سریعتر نسبت به حافظه اصلی است .این نوع
حافظه راL2 Cache می نامند. فرض کنید از یک حافظه بمراتب سریعتر ولی با حجم کمتر استفاده و آن را
مستقیما" با پردازنده اصلی درگیر نمود. سرعت دستیابی به حافظه فوق می بایست در حد و اندازه سرعت
پردازنده باشد .این نوع حافظه ها را L1 Cache می گویند.در کامپیوتر از زیرسیستمهای متفاوتی استفاده می گردد.از Cache می توان در رابطه با اکثر زیر سیستمهای فوق استفاده تا کارآئی آنان افزایش یابد.
تکنولوژی Cacheیکی از سوالاتی که ممکن است در ذهن خواننده این بخش خطور پیدا کند این است که " چرا تمام حافظه
کامپیوترها از نوع L1 Cache نمی باشند تا دیگر ضرورتی به استفاده از Cache وجود نداشته باشد؟" در
پاسخ می بایست گفت که اشکالی ندارد وهمه چیز هم بخوبی کار خواهد کرد ولی قیمت کامپیوتر بطرز قابل
ملاحظه ای افزایش خواهد یافت . ایده Cache ، استفاده از یک مقدار کم حافظه ولی با سرعت بالا( قیمت بالا)
برای افزایش سرعت و کارآئی میزان زیادی حافظه ولی با سرعت پایین ( قیمت ارزان ) است .
در طراحی یک کامپیوتر هدف فراهم کردن شرایط لازم برای فعالیت پردازنده با حداکثر توان و در سریعترین
زمان است . یک تراشه 500 مگاهرتزی ، در یک ثانیه پانصد میلیون مرتبه سیکل خود را خواهد داشت ( هر
سیکل در دونانوثانیه ) . بدون استفاده از L1 و L2 Cache ، دستیابی به حافظه حدودا" 60 نانوثانیه طول
خواهد کشید. بهرحال استفاده از Cache اثرات مثبت خود را بدنبال داشته و باعث بهبود کارآئی پردازنده می
گردد.اگر مقدار L2 Cache معادل 256 کیلو بایت و ظرفیت حافظه اصلی معادل 64 مگابایت باشد ، 256000
بایت مربوط به Cache با استفاده از روش های موجود قادر به Cache نمودن 64000000 بایت حافظه اصلی خواهند بود.حافظه ی مجازی حافظه مجازی یکی ازبخش های متداول در اکثر سیستم های عامل کامپیوترهای شخصی است . سیستم فوق باتوجه به مزایای عمده، بسرعت متداول و با استقبال کاربران کامپیوتر مواجه شده است .
در تکنولوژی حافظه مجازی از حافظه های جانبی ارزان قیمت نظیر هارد دیسک استفاده می گردد. در چنین
حالتی اطلاعات موجود در حافظه اصلی که کمتر مورد استفاده قرار گرفته اند ، از حافظه خارج و در محلی
خاص بر روی هارد دیسک ذخیره می گردند. بدین ترتیب بخش ی از حافظه اصلی آزاد و زمینه استقرار یک
برنامه جدید در حافظه فراهم خواهد شد. عملیات ارسال اطلاعات از حافظه اصلی بر روی هارد دیسک بصورت
خودکار انجام می گیرد.

شبکه کامپیوتر

در یک شبکه ، یک کامپیوتر می تواند هم سرویس دهنده وهم سرویس گیرنده باشد. یک سرویس دهنده (Server) کامپیوتری است که فایل های اشتراکی وهمچنین سیستم عامل شبکه که مدیریت عملیات شبکه را بعهده دارد - را نگهداری می کند.

برای آنکه سرویس گیرنده " Client" بتواند به سرویس دهنده دسترسی پیدا کند ، ابتدا سرویس گیرنده باید اطلاعات مورد نیازش را از سرویس دهنده تقاضا کند. سپس سرویس دهنده اطلاعات در خواست شده را به سرویس گیرنده ارسال خواهد کرد.

سه مدل از شبکه هایی که مورد استفاده قرار می گیرند ، عبارتند از :

1 - شبکه نظیر به نظیر " Peer- to- Peer "

2 - شبکه مبتنی بر سرویس دهنده " Server- Based "

3 - شبکه سرویس دهنده / سرویس گیرنده " Client Server"

مدل شبکه نظیر به نظیریا" Peer- to- Peer ":

در این شبکه ایستگاه ویژه ای جهت نگهداری فایل های اشتراکی وسیستم عامل شبکه وجود ندارد. هر ایستگاه  می تواند به منابع سایر ایستگاه ها در شبکه دسترسی پیدا کند. هر ایستگاه خاص می تواند هم بعنوان Server وهم بعنوان Client عمل کند. در این مدل هر کاربر خود مسئولیت مدیریت وارتقاء دادن نرم افزارهای ایستگاه خود را بعهده دارد. از آنجایی که یک ایستگاه مرکزی برای مدیریت عملیات شبکه وجود ندارد ، این مدل برای شبکه ای با کمتر از 10 ایستگاه بکار می رود .

مدل شبکه مبتنی بر سرویس دهنده یا " Server- Based ":

در این مدل شبکه ، یک کامپیوتر بعنوان سرویس دهنده کلیه فایل ها ونرم افزارهای اشتراکی نظیر واژه پرداز ها، کامپایلرها ، بانک های اطلاعاتی وسیستم عامل شبکه را در خود نگهداری می کند. یک کاربر می تواند به سرویس دهنده دسترسی پیدا کرده وفایل های اشتراکی را از روی آن به ایستگاه خود منتقل کند.

مدل سرویس دهنده / سرویس گیرنده یا" Client Server" :

در این مدل یک ایستگاه در خواست انجام کارش را به سرویس دهنده ارائه می دهد وسرویس دهنده پس از اجرای وظیفه محوله ، نتایج حاصل را به ایستگاه در خواست کننده عودت می دهد. در این مدل حجم اطلاعات مبادله شده شبکه ،در مقایسه با مدل مبتنی بر سرویس دهنده کمتر است واین مدل دارای کارایی بالاتری میباشد.

هر شبکه اساسا از سه بخش ذیل تشکیل می شود.

ابزارهایی که به پیکربندی اصلی شبکه متصل می شوند بعنوان مثال : کامپیوتر ها ، چاپگرها، هاب ها " Hubs " سیم ها ، کابل ها وسایر رسانه هایی که برای اتصال ابزارهای شبکه استفاده می شوند.سازگار کننده ها Adaptor]] : که بعنوان اتصال کابل ها به کامپیوتر هستند . اهمیت آنها در این است که بدون وجود آنها شبکه تنها شامل چند کامپیوتر بدون ارتباط موازی است که قادر به سهیم شدن منابع یکدیگر نیستند . عملکرد سازگارکننده در این است که به دریافت وترجمه سیگنال ها ی درون داد از شبکه از جانب یک ایستگاه کاری وترجمه وارسال برون داد به کل شبکه می پردازد.