زبان تخصصی کامپیوتر – درس دوم

Morteza Aghajani
دانشگاه, زبان تخصصی کامپیوتر

درود . هدف از این درس، آشنایی عمیق و کاربردی با مفاهیم و واژگان تخصصی شبکه‌های کامپیوتری است. فراگیری زبان انگلیسی جز با تمرین مستمر و تکرار مداوم میسر نمی‌شود. ازاین‌رو، پیشنهاد می‌کنم در همان روزی که این درس تدریس می‌شود، واژگان و نکات کلیدی آن را در اپلیکیشن لایتمن ( یا اپلیکیشن های مشابه ) ثبت نموده و روزانه تنها پانزده دقیقه به مرور آن‌ها اختصاص دهید. چنانچه این روش را به‌طور منظم در طول ترم اجرا نمایید، نه‌تنها در این درس عملکرد مطلوبی خواهید داشت، بلکه یادگیری شما نیز عمیق‌تر و پایدارتر خواهد شد. تجربه نشان داده است که به تعویق انداختن مطالعه تا شب امتحان، منجر به فشار ذهنی مضاعف شده و در نهایت، نتیجه‌ای رضایت‌بخش به همراه نخواهد داشت. ازاین‌رو، پیشنهاد می‌کنم با تخصیص روزانه پانزده دقیقه به مرور مطالب در لایتمن، تأثیر شگرف این روش را در فرآیند یادگیری خود تجربه کنید. سربلند و پیروز باشید.

Lesson 2 : Computer Networks

Introduction

Paragraph 1 : A computer network is a set of computers sharing resources located on or provided by network nodes. Computers use common communication protocols over digital interconnections to communicate with each other. These interconnections are made up of telecommunication network technologies based on physically wired, optical, and wireless radio-frequency methods that may be arranged in a variety of network topologies. The nodes of a computer network can include personal computers, servers, networking hardware, or other specialized or general-purpose hosts. They are identified by network addresses and may have hostnames. Hostnames serve as memorable labels for the nodes and are rarely changed after initial assignment. Network addresses serve for locating and identifying the nodes by communication protocols such as the Internet Protocol.

شبکه کامپیوتری مجموعه‌ای از رایانه‌هایی است که منابع را به اشتراک می‌گذارند که روی گره‌های شبکه قرار دارند یا توسط آنها ارائه می‌شوند. رایانه ها از پروتکل های ارتباطی مشترک بر روی اتصالات دیجیتالی برای برقراری ارتباط با یکدیگر استفاده می کنند. این اتصالات متقابل از فناوری‌های شبکه مخابراتی مبتنی بر سیم کشی فیزیکی ، نوری و روش‌های فرکانس رادیویی بی سیم ساخته شده اند ( تشکیل شده اند ) که ممکن است در انواعی از توپولوژی‌های شبکه مرتب شوند. گره های یک شبکه کامپیوتری می توانند شامل رایانه های شخصی، سرورها، سخت افزارهای شبکه یا سایر میزبان های تخصصی یا همه منظوره باشند. آنها با آدرس های شبکه شناسایی می شوند و ممکن است نام میزبان داشته باشند. نام هاست به عنوان برچسب های به یاد ماندنی برای گره ها عمل می کند و به ندرت پس از تخصیص اولیه تغییر می کند. آدرس های شبکه برای مکان یابی و شناسایی گره ها توسط پروتکل های ارتباطی مانند پروتکل اینترنت خدمت می کنند.

translation	word
2	1
4	3
6	5
8	7
10	9
12	11
14	13

translation	word
2	1
4	3
6	5
8	7
10	9
12	11
14	13

Types of Computer Networks

Computer networks are classified based on their size, geographical coverage, and the technology they use. The most common types of networks are LAN, MAN, WAN, and PAN.
LAN (Local Area Network): A LAN is a small network that covers a limited area, such as a home, office, or building. It connects computers and devices within a short distance using Ethernet cables or wireless technology. LANs are fast, reliable, and typically used for sharing resources like printers and files within an organization.
MAN (Metropolitan Area Network): A MAN spans a larger area than a LAN, usually covering an entire city or a large campus. It connects multiple LANs together using high-speed connections such as fiber optics. MANs are often used by universities, government institutions, or large corporations to provide a city-wide network infrastructure.
WAN (Wide Area Network): A WAN is the largest type of network and can span countries or even continents. The internet is the most common example of a WAN. It connects smaller networks like LANs and MANs over long distances using satellites, fiber optics, or telephone lines. WANs are essential for communication between remote locations.
PAN (Personal Area Network): A PAN is a small network used for personal devices such as smartphones, tablets, laptops, and wearables. These networks typically use wireless technologies like Bluetooth or infrared to connect devices within a short range (up to 10 meters).
Each type of network serves different purposes, from personal communication in PANs to global information sharing in WANs. Understanding these networks helps in designing and managing infrastructure based on the needs of the users.

انواع شبکه‌های کامپیوتری

شبکه‌های کامپیوتری بر اساس اندازه، پوشش جغرافیایی و فناوری مورد استفاده‌شان دسته‌بندی می‌شوند. رایج‌ترین انواع شبکه‌ها شامل LAN، MAN، WAN و PAN هستند.

LAN شبکه محلی ( Local Area Network ) : شبکه LAN یک شبکه کوچک است که محدوده محدودی مانند خانه، دفتر یا ساختمان را پوشش می‌دهد. این شبکه از کابل‌های اترنت یا فناوری بی‌سیم برای اتصال کامپیوترها و دستگاه‌ها در یک فاصله کوتاه استفاده می‌کند. شبکه‌های LAN سریع، قابل‌اعتماد و معمولاً برای به اشتراک گذاشتن منابعی مانند پرینترها و فایل‌ها در یک سازمان به کار می‌روند.

MAN شبکه شهری Metropolitan Area Network : شبکه MAN محدوده‌ای بزرگ‌تر از LAN را پوشش می‌دهد و معمولاً یک شهر یا یک محوطه بزرگ را شامل می‌شود. این شبکه با استفاده از اتصالات پرسرعت مثل فیبر نوری، چندین شبکه LAN را به هم متصل می‌کند. MAN‌ها اغلب توسط دانشگاه‌ها، مؤسسات دولتی یا شرکت‌های بزرگ برای ایجاد زیرساخت شبکه‌ای در سطح شهر به کار می‌روند.

WAN شبکه گسترده WAN : Wide Area Network بزرگ‌ترین نوع شبکه است و می‌تواند کشورهای مختلف یا حتی قاره‌ها را به هم متصل کند. اینترنت رایج‌ترین مثال برای WAN است. این شبکه، شبکه‌های کوچکتر مانند LAN‌ها و MAN ‌ها را از طریق مسافت‌های طولانی با استفاده از ماهواره‌ها، فیبر نوری یا خطوط تلفن به هم متصل می‌کند. شبکه‌های WAN برای ارتباطات بین مکان‌های دوردست ضروری هستند.

PAN شبکه شخصی PAN : Personal Area Network یک شبکه کوچک است که برای دستگاه‌های شخصی مانند گوشی‌های هوشمند، تبلت‌ها، لپ‌تاپ‌ها و دستگاه‌های پوشیدنی استفاده می‌شود. این شبکه‌ها معمولاً از فناوری‌های بی‌سیم مانند بلوتوث یا مادون قرمز برای اتصال دستگاه‌ها در محدوده کوتاه (تا 10 متر) استفاده می‌کنند.

هر نوع از شبکه‌ها اهداف مختلفی را دنبال می‌کنند؛ از ارتباطات شخصی در PAN‌ها تا به اشتراک‌گذاری اطلاعات در سطح جهانی در WAN‌ها. درک این شبکه‌ها به طراحی و مدیریت زیرساخت‌های شبکه بر اساس نیازهای کاربران کمک می‌کند.

translation	word
2	1
4	3
6	5
8	7
10	9
12	11
14	13

translation	word
2	1
4	3
6	5
8	7
10	9
12	11
14	13

سوالات گرامری پاراگراف 1 و 2

1.What types of technologies have been used to build the digital interconnections in computer networks?

Answer: Wired, optical, and wireless radio-frequency methods have been used.

ترجمه : چه نوع فناوری‌هایی برای ساخت اتصالات دیجیتال در شبکه‌های کامپیوتری استفاده شده‌اند؟
پاسخ: روش‌های کابلی، نوری و بی‌سیم با فرکانس رادیویی استفاده شده‌اند.

2.Which elements have served as memorable labels for the nodes in a computer network?
Answer: Hostnames have served as memorable labels.

ترجمه: کدام عناصر به عنوان برچسب‌های قابل‌حفظ برای گره‌های شبکه استفاده شده‌اند؟
پاسخ: نام میزبان‌ها (hostnames) به عنوان برچسب‌های قابل‌حفظ استفاده شده‌اند.

3. How have nodes in a computer network been identified?
Answer: They have been identified by network addresses.

ترجمه: گره‌ها در یک شبکهٔ کامپیوتری چگونه شناسایی شده‌اند؟
پاسخ: آن‌ها با استفاده از آدرس‌های شبکه شناسایی شده‌اند.

سؤالات مربوط به گرامر مجهول با افعال مودال (Passive with Modals):

4. How can computers be connected in a network?
Answer: They can be connected using various network topologies.

ترجمه: رایانه‌ها چگونه می‌توانند در یک شبکه به هم متصل شوند؟
پاسخ: آن‌ها می‌توانند با استفاده از توپولوژی‌های مختلف شبکه به هم متصل شوند.

5. What kind of protocols must be used by computers to communicate over a network?

Answer: Common communication protocols must be used.

ترجمه: چه نوع پروتکل‌هایی باید توسط رایانه‌ها برای ارتباط در شبکه استفاده شوند؟
پاسخ: پروتکل‌های ارتباطی رایج باید استفاده شوند.

6. Why might hostnames be rarely changed after assignment?
Answer: Because they might be used as memorable labels and changing them could cause confusion.

ترجمه: چرا ممکن است نام‌های میزبان پس از تخصیص به‌ندرت تغییر کنند؟
پاسخ: چون ممکن است به عنوان برچسب‌های قابل‌حفظ استفاده شوند و تغییر آن‌ها باعث سردرگمی شود.

Network Security

Network security refers to the measures taken to protect the integrity, confidentiality, and availability of data and resources on a network. With the increasing reliance on digital communication and the internet, ensuring the security of networks has become a critical concern for organizations, businesses, and individuals.

One of the primary goals of network security is to prevent unauthorized access, misuse, or malicious attacks on network resources. This involves the implementation of various technologies, protocols, and practices to safeguard data. Encryption, firewalls, intrusion detection systems (IDS), and antivirus software are some of the essential tools used to protect networks.

Encryption ensures that data transmitted over the network is readable only by authorized parties. Firewalls act as barriers between trusted internal networks and untrusted external networks like the internet, filtering traffic based on predetermined security rules. Intrusion detection systems monitor network traffic for suspicious activities, while antivirus software detects and eliminates malware that can compromise network integrity.

Network security also involves implementing robust access controls, ensuring that only authorized users can access certain data or systems. Multi-factor authentication (MFA) is increasingly used to provide additional layers of security.
Regular updates and patches are critical for maintaining security, as vulnerabilities in software or hardware can be exploited by attackers. Organizations must also educate employees about safe practices, such as avoiding phishing emails and using strong, unique passwords.

As cyber threats continue to evolve, the field of network security must adapt, using advanced technologies like artificial intelligence and machine learning to detect and respond to threats in real-time. Ultimately, the goal of network security is to protect sensitive information and maintain trust in digital systems.

امنیت شبکه
امنیت شبکه به مجموعه اقداماتی اطلاق می‌شود که برای حفاظت از یکپارچگی، محرمانگی و دسترسی‌پذیری داده‌ها و منابع در یک شبکه انجام می‌شود. با افزایش وابستگی به ارتباطات دیجیتال و اینترنت، اطمینان از امنیت شبکه‌ها به یکی از دغدغه‌های مهم برای سازمان‌ها، کسب‌وکارها و افراد تبدیل شده است.

یکی از اهداف اصلی امنیت شبکه، جلوگیری از دسترسی غیرمجاز، سوءاستفاده یا حملات مخرب به منابع شبکه است. این کار شامل پیاده‌سازی فناوری‌ها، پروتکل‌ها و روش‌های مختلف برای حفاظت از داده‌ها می‌شود. رمزنگاری، دیواره‌های آتش (فایروال)، سیستم‌های تشخیص نفوذ (IDS) و نرم‌افزارهای آنتی‌ویروس از ابزارهای اساسی برای حفاظت از شبکه‌ها هستند.

رمزنگاری تضمین می‌کند که داده‌های ارسال‌شده از طریق شبکه فقط توسط افراد مجاز قابل خواندن باشد. فایروال‌ها به عنوان موانعی بین شبکه‌های داخلی مطمئن و شبکه‌های خارجی غیرمطمئن مانند اینترنت عمل می‌کنند و ترافیک را بر اساس قوانین امنیتی از پیش تعیین‌شده فیلتر می‌کنند. سیستم‌های تشخیص نفوذ به منظور نظارت بر ترافیک شبکه برای فعالیت‌های مشکوک استفاده می‌شوند، در حالی که نرم‌افزارهای آنتی‌ویروس بدافزارهایی را که می‌توانند یکپارچگی شبکه را به خطر بیندازند شناسایی و حذف می‌کنند.

امنیت شبکه همچنین شامل پیاده‌سازی کنترل‌های دسترسی قوی است، به طوری که فقط کاربران مجاز بتوانند به داده‌ها یا سیستم‌های خاص دسترسی پیدا کنند. احراز هویت چند مرحله‌ای (MFA) نیز به‌طور فزاینده‌ای برای ارائه لایه‌های امنیتی اضافی استفاده می‌شود.

به‌روزرسانی‌ها و پچ‌های منظم برای حفظ امنیت بسیار حیاتی هستند، زیرا نقاط ضعف در نرم‌افزار یا سخت‌افزار می‌توانند توسط مهاجمان مورد سوءاستفاده قرار گیرند. همچنین سازمان‌ها باید کارکنان خود را در مورد شیوه‌های ایمن مانند پرهیز از ایمیل‌های فیشینگ و استفاده از رمزهای عبور قوی و منحصربه‌فرد آموزش دهند.

با توجه به این که تهدیدات سایبری به‌طور مداوم در حال تکامل هستند، حوزه امنیت شبکه باید از فناوری‌های پیشرفته‌ای مانند هوش مصنوعی و یادگیری ماشین استفاده کند تا تهدیدات را به‌صورت لحظه‌ای شناسایی و به آن‌ها پاسخ دهد. در نهایت، هدف امنیت شبکه، حفاظت از اطلاعات حساس و حفظ اعتماد به سیستم‌های دیجیتال است.

translation	word
2	1
4	3
6	5
8	7
10	9
12	11
14	13

translation	word
2	1
4	3
6	5
8	7
10	9
12	11
14	13

Wireless Networks

Wireless networks rely on a range of protocols and standards to ensure seamless communication, data transmission, and network integrity. The most prominent wireless standards are developed by the IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), with the 802.11 family being the cornerstone for Wi-Fi technology.

شبکه‌های بی‌سیم به مجموعه‌ای از پروتکل‌ها و استانداردها متکی هستند تا ارتباطات بدون نقص، انتقال داده و یکپارچگی شبکه را تضمین کنند. برجسته‌ترین استانداردهای بی‌سیم توسط **IEEE (مؤسسه مهندسان برق و الکترونیک)** توسعه یافته‌اند و خانواده **802.11** به عنوان سنگ‌بنای فناوری Wi-Fi شناخته می‌شود.

The evolution of Wi-Fi standards includes several key versions: 802.11a, which operates in the 5 GHz band with data rates up to 54 Mbps; 802.11b and 802.11g, operating in the 2.4 GHz band with speeds of 11 Mbps and 54 Mbps, respectively. The later 802.11n (Wi-Fi 4) introduced MIMO (Multiple Input, Multiple Output) and dual-band operation, allowing data rates up to 600 Mbps. 802.11ac (Wi-Fi 5) enhanced this further with beamforming, increasing throughput up to 3.5 Gbps in optimal conditions.

تکامل استانداردهای Wi-Fi شامل چند نسخه کلیدی است: **802.11a** که در باند ۵ گیگاهرتز عمل می‌کند و نرخ داده تا ۵۴ مگابیت بر ثانیه ارائه می‌دهد؛ **802.11b** و **802.11g** که در باند ۲.۴ گیگاهرتز فعالیت می‌کنند و سرعت‌های ۱۱ مگابیت بر ثانیه و ۵۴ مگابیت بر ثانیه دارند. نسخه بعدی **802.11n** (Wi-Fi 4) فناوری **MIMO** (ورودی و خروجی چندگانه) و عملکرد دو بانده را معرفی کرد که امکان نرخ داده تا ۶۰۰ مگابیت بر ثانیه را فراهم می‌کرد. **802.11ac** (Wi-Fi 5) این فناوری را با استفاده از **بیم‌فورمینگ** بهبود بخشید و در شرایط بهینه توان عملیاتی را تا ۳.۵ گیگابیت بر ثانیه افزایش داد.

The most advanced standard, 802.11ax (Wi-Fi 6), improves both speed and efficiency in congested environments using OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) and MU-MIMO (Multi-User MIMO), allowing simultaneous communication with multiple devices. Wi-Fi 6 also improves performance in the 2.4 GHz and 5 GHz bands while introducing support for the 6 GHz spectrum in Wi-Fi 6E, providing more bandwidth for future applications.

پیشرفته‌ترین استاندارد، **802.11ax** (Wi-Fi 6)، با استفاده از **OFDMA** (دسترسی چندگانه تقسیم فرکانس عمود برهم) و **MU-MIMO** (MIMO چندکاربره)، سرعت و کارایی را در محیط‌های شلوغ بهبود می‌بخشد و امکان ارتباط همزمان با چندین دستگاه را فراهم می‌کند. Wi-Fi 6 همچنین عملکرد را در باندهای ۲.۴ گیگاهرتز و ۵ گیگاهرتز بهبود می‌بخشد و با معرفی پشتیبانی از طیف ۶ گیگاهرتز در **Wi-Fi 6E**، پهنای باند بیشتری را برای کاربردهای آینده ارائه می‌دهد.

translation	word
2	1
4	3
6	5
8	7
10	9
12	11
14	13

translation	word
2	1
4	3
6	5
8	7
10	9
12	11
14	13

protocols and standards-1

translation	word
2	1
4	3
6	5
8	7
10	9
12	11
14	13

translation	word
2	1
4	3
6	5
8	7
10	9
12	11
14	13

protocols and standards-2

Beyond Wi-Fi, Bluetooth is another important wireless protocol, primarily used for short-range communication between devices, like headsets and peripherals. Bluetooth Low Energy (BLE), designed for IoT applications, optimizes power consumption for small devices with low data requirements. In cellular networks, 5G is the most recent advancement, offering significant improvements over 4G LTE in terms of latency, bandwidth, and device capacity. 5G utilizes millimeter-wave frequencies to achieve higher data rates and lower latency, essential for real-time applications like autonomous vehicles and virtual reality. Security protocols like WPA2 and the more advanced WPA3 are critical for protecting wireless communications. WPA3 uses 128-bit encryption in personal networks and 192-bit encryption in enterprise environments, mitigating risks like brute-force attacks and ensuring data integrity. These standards and protocols form the backbone of modern wireless communication, enabling diverse applications from IoT to high-speed internet access in increasingly dense and dynamic environments.

فراتر از Wi-Fi، Bluetooth یک پروتکل بی‌سیم مهم دیگر است که عمدتاً برای ارتباطات کوتاه‌برد بین دستگاه‌ها، مانند هدست‌ها و تجهیزات جانبی استفاده می‌شود. Bluetooth Low Energy (BLE) که برای کاربردهای اینترنت اشیا (IoT) طراحی شده است، مصرف انرژی را برای دستگاه‌های کوچک با نیازهای داده کم بهینه می‌کند.در شبکه‌های سلولی، **5G** جدیدترین پیشرفت است که بهبودهای قابل توجهی نسبت به **4G LTE** از نظر تأخیر، پهنای باند و ظرفیت دستگاه‌ها ارائه می‌دهد. 5G از فرکانس‌های میلی‌متری استفاده می‌کند تا نرخ‌های داده بالاتر و تأخیر کمتری را به دست آورد که برای کاربردهای زمان واقعی مانند وسایل نقلیه خودران و واقعیت مجازی ضروری است.در شبکه‌های سلولی، 5G جدیدترین پیشرفت است که بهبودهای قابل توجهی نسبت به 4G LTE از نظر تأخیر، پهنای باند و ظرفیت دستگاه‌ها ارائه می‌دهد. 5G از فرکانس‌های میلی‌متری استفاده می‌کند تا نرخ‌های داده بالاتر و تأخیر کمتری را به دست آورد که برای کاربردهای زمان واقعی مانند وسایل نقلیه خودران و واقعیت مجازی ضروری است.

translation	word
2	1
4	3
6	5
8	7
10	9
12	11
14	13

translation	word
2	1
4	3
6	5
8	7
10	9
12	11
14	13

پارتهای 1 تا 6 درس دو

protocols and standards

Wireless networks

Wireless networks are communication systems that transmit data via electromagnetic waves, eliminating the need for physical cabling.

Structurally, they can be classified into two main types: **infrastructure-based networks**, which use centralized access points (APs) like routers, and **ad-hoc networks**, where devices communicate directly without any centralized control.

The most common wireless standards are defined by IEEE, with the 802.11 family (Wi-Fi) being the most widely used, operating on 2.4 GHz and 5 GHz frequency bands.

In terms of **performance**, wireless networks offer varying levels of data throughput, range, and latency, which are influenced by factors like signal interference, bandwidth limitations, and the physical environment.

For instance, walls and other obstructions can degrade signal quality. Moreover, technologies like Multiple Input Multiple Output (MIMO) and beamforming are employed to improve performance by enhancing signal propagation and data transmission rates.

Key **advantages** of wireless networks include easy deployment, scalability, and mobility. Devices can connect to the network without physical constraints, allowing for flexible and dynamic network configurations.

However, wireless networks also face **disadvantages** such as lower security compared to wired networks, due to the susceptibility to eavesdropping and unauthorized access. To mitigate these risks, robust encryption protocols like WPA3 are essential.

Looking towards the **future**, wireless networks will continue evolving with the advent of **Wi-Fi 6 (802.11ax)** and **5G**. These next-generation technologies promise enhanced speeds, reduced latency, and greater capacity to handle the increasing number of connected devices, particularly in dense environments.

This evolution is critical for supporting the growth of the **Internet of Things (IoT)**, autonomous systems, and other emerging technologies, positioning wireless networks as a backbone for modern digital infrastructure.

Network security

Question for Part 1 - Part 2