कंप्यूटर नेटवर्क क्या है?
कंप्यूटर नेटवर्क दो या ज़्यादा उपकरण (कंप्यूटर, फ़ोन, प्रिंटर) हैं जो डेटा और संसाधन बाँटने के लिए जुड़े हैं। नेटवर्क के हर उपकरण को नोड या होस्ट कहते हैं।
नेटवर्क क्यों? फ़ाइलें, प्रिंटर और इंटरनेट बाँटने, बात करने (ईमेल, वीडियो कॉल), और डेटा एक जगह रखने के लिए जिसे बहुत लोग उपयोग करें।
विकास: ARPANET, NSFNET और इंटरनेट
- ARPANET (1969): अमेरिकी रक्षा विभाग की शोध एजेंसी ARPA ने शुरू किया। पहले 4 विश्वविद्यालयों के कंप्यूटर जोड़े। बड़े पैमाने पर पैकेट स्विचिंग वाला पहला नेटवर्क; 1983 में TCP/IP अपनाया।
- NSFNET (1986): नेशनल साइंस फ़ाउंडेशन ने विश्वविद्यालयों और शोध केंद्रों को तेज़ बैकबोन (मुख्य तेज़ लाइन) से जोड़ने को बनाया। शिक्षा और शोध के लिए।
- इंटरनेट (1990 से आगे): ARPANET, NSFNET और कई निजी नेटवर्क TCP/IP से जुड़े। इंटरनेट पूरी दुनिया में फैला नेटवर्कों का नेटवर्क है। वर्ल्ड वाइड वेब (1991) ने वेब पेजों से इसे आसान बनाया।
डेटा संचार के घटक
डेटा संचार यानी किसी माध्यम से एक उपकरण से दूसरे तक डेटा भेजना।
- प्रेषक (Sender): डेटा भेजने वाला उपकरण (आपका फ़ोन)।
- प्राप्तकर्ता (Receiver): डेटा पाने वाला (दोस्त का फ़ोन)।
- संदेश (Message): डेटा ख़ुद: टेक्स्ट, चित्र, ऑडियो, वीडियो।
- संचार माध्यम (Media): जिस रास्ते संदेश चलता है: केबल या बेतार सिग्नल।
- प्रोटोकॉल: नियमों का समूह जिसे दोनों मानते हैं, जैसे डेटा का प्रारूप और गलतियाँ कैसे सँभालें। साझा प्रोटोकॉल के बिना वे एक-दूसरे को नहीं समझ सकते।
बैंडविड्थ और डेटा दर
बैंडविड्थ वह आवृत्ति-सीमा है जो चैनल ले जा सकता है: सबसे ऊँची आवृत्ति − सबसे नीची। इकाई हर्ट्ज़ (Hz, kHz, MHz, GHz)। ज़्यादा बैंडविड्थ = ज़्यादा डेटा ले जाने की क्षमता।
डेटा दर (बिट दर) प्रति सेकंड भेजे गए बिट हैं। इकाइयाँ: bps, Kbps, Mbps, Gbps। 1 Kbps = 1000 bps; 1 Mbps = 1000 Kbps; 1 Gbps = 1000 Mbps।
भेजने का समय = डेटा आकार (बिट में) ÷ डेटा दर। याद रखें 1 बाइट = 8 बिट। 40 Mbps लाइन पर 10 MB फ़ाइल: 10 × 8 = 80 Mb ÷ 40 = 2 सेकंड (देरी छोड़कर)।
IP एड्रेस
IP एड्रेस (Internet Protocol address) नेटवर्क के हर उपकरण को दी गई अनोखी संख्या है, ताकि डेटा को पता हो कहाँ जाना है — जैसे चिट्ठी के लिए घर का पता।
- IPv4: 32 बिट, बिंदु से अलग चार संख्याएँ (0 से 255), जैसे
192.168.1.10। लगभग 4.3 अरब पते। - IPv6: 128 बिट, कोलन से अलग हेक्साडेसिमल के आठ समूह, जैसे
2001:db8::1। IPv4 पते कम पड़ने लगे, इसलिए बना।
हर नेटवर्क कार्ड का एक पक्का MAC एड्रेस (48 बिट) भी होता है जो निर्माता देता है; दूसरे नेटवर्क से जुड़ने पर IP एड्रेस बदल सकता है।
स्विचिंग: सर्किट स्विचिंग और पैकेट स्विचिंग
स्विचिंग वह तरीका है जिससे डेटा नेटवर्क में प्रेषक से प्राप्तकर्ता तक रास्ता पाता है।
सर्किट स्विचिंग
डेटा चलने से पहले प्रेषक और प्राप्तकर्ता के बीच पक्का रास्ता (सर्किट) बनता है, और पूरी बातचीत तक बुक रहता है। उदाहरण: पुराने लैंडलाइन कॉल। अच्छा: स्थिर, क्रम में डेटा। कमी: चुप्पी में भी लाइन बेकार घिरी रहती है; रास्ता बनाने में समय।
पैकेट स्विचिंग
डेटा छोटे पैकेटों में कटता है। हर पैकेट में प्रेषक-प्राप्तकर्ता का पता और क्रम संख्या होती है। पैकेट अलग-अलग, शायद अलग रास्तों से जाते हैं और प्राप्तकर्ता पर क्रम से जुड़ते हैं। उदाहरण: इंटरनेट। अच्छा: लाइनें अच्छे से बँटती हैं, टूटी लाइन से बचा जा सकता है। कमी: पैकेट उल्टे क्रम में या देर से पहुँच सकते हैं।
| सर्किट | पैकेट | |
|---|---|---|
| रास्ता | एक पक्का, बुक | हर पैकेट का कोई भी ख़ाली रास्ता |
| पहले सेटअप | ज़रूरी | नहीं |
| लाइन का उपयोग | बर्बादी | कुशल |
| क्रम | हमेशा क्रम में | अंत में फिर से क्रम |
करके देखें: अपना IP एड्रेस और स्पीड जानिए
फ़ोन में Wi-Fi सेटिंग खोलकर अपने नेटवर्क पर टैप कीजिए: 192.168.x.x जैसा IP एड्रेस दिखेगा। कंप्यूटर पर टर्मिनल में ipconfig (Windows) या ip addr (Linux) लिखिए। फिर ब्राउज़र में स्पीड टेस्ट चलाकर डाउनलोड स्पीड (Mbps) नोट कीजिए। हिसाब लगाइए कि 25 MB वीडियो कितने सेकंड में आना चाहिए। 3D के आख़िरी कदम के स्लाइडर से उत्तर जाँचिए।
मुख्य सूत्र और परिभाषाएँ
- पाँच भाग: प्रेषक, प्राप्तकर्ता, संदेश, माध्यम, प्रोटोकॉल
- समय = बिट में आकार ÷ डेटा दर; 1 बाइट = 8 बिट
- 1 Kbps = 10³ bps, 1 Mbps = 10⁶ bps, 1 Gbps = 10⁹ bps
- IPv4 = 32 बिट (0–255 की 4 संख्याएँ) · IPv6 = 128 बिट
हल किए गए उदाहरण
1. समय-क्रम में लगाइए: इंटरनेट, ARPANET, NSFNET।
ARPANET (1969) → NSFNET (1986) → इंटरनेट (1990 के दशक में नेटवर्क जुड़कर बढ़ा)।
2. Wi-Fi से आशा द्वारा रवि को भेजे ईमेल में पाँचों घटक बताइए।
प्रेषक: आशा का उपकरण। प्राप्तकर्ता: रवि का उपकरण। संदेश: ईमेल। माध्यम: Wi-Fi रेडियो तरंगें (आगे केबल)। प्रोटोकॉल: SMTP/TCP/IP नियम।
3. 10 Mbps लाइन पर 5 MB फ़ाइल कितनी देर में जाएगी?
5 MB = 5 × 8 = 40 मेगाबिट। समय = 40 ÷ 10 = 4 सेकंड।
4. चैनल 300 Hz से 3400 Hz तक की आवृत्तियाँ ले जाता है। बैंडविड्थ?
बैंडविड्थ = 3400 − 300 = 3100 Hz।
5. क्या 192.168.1.256 सही IPv4 एड्रेस है?
नहीं। चारों संख्याएँ 0 से 255 के बीच होनी चाहिए; 256 बड़ी है।
6. इंटरनेट पर लाइव वीडियो कॉल के लिए कौन-सी स्विचिंग, और पुराने लैंडलाइन कॉल के लिए कौन-सी? क्यों?
इंटरनेट वीडियो में पैकेट स्विचिंग: पैकेट लाइनें बाँटते हैं और ख़ाली रास्ते ढूँढते हैं। पुराने लैंडलाइन में सर्किट स्विचिंग: पूरी कॉल तक एक लाइन बुक रहती है, आवाज़ क्रम में आती है।
आम गलतियाँ
- बैंडविड्थ (Hz, आवृत्ति-सीमा) और डेटा दर (बिट प्रति सेकंड) को एक समझना।
- Mbps से समय निकालते समय बाइट को 8 से गुणा करना भूलना।
- ARPANET और इंटरनेट को एक कहना; ARPANET शुरुआती नेटवर्क था जिससे इंटरनेट बढ़ा।
- सोचना कि सारे पैकेट एक ही रास्ते जाते हैं; हर पैकेट अलग रास्ता ले सकता है।