ملخص سرعة نقل البيانات على الشبكات — أولى ثانوي

مقدمة

الوحدة الثامنة: الشبكات — الموضوع 8-6

كم ثانية يحتاج تحميل فيديو حجمه 50 ميجابايت على إنترنت سرعته 100 ميجابت في الثانية؟ ولماذا يكون التحميل الفعلي أبطأ من السرعة المكتوبة في باقة الإنترنت؟ في هذا الدرس نتعلم كيف نحسب زمن النقل وسرعته.

أهداف التعلم

أن تعرّف سرعة النقل ووحدتها bps.
أن تحول بين وحدات سرعة النقل.
أن تطبق العلاقة بين سرعة النقل وزمن النقل وحجم البيانات.
أن تحسب السرعة الفعلية باستخدام كفاءة النقل.

شرح الدرس

سرعة النقل

سرعة النقل هي عدد البتات التي يمكن نقلها في الثانية الواحدة، ووحدتها bps (بت في الثانية). ومضاعفاتها بمقدار 1000:

الوحدة	تساوي
1 كيلوبت في الثانية (Kbps)	1,000 bps
1 ميجابت في الثانية (Mbps)	1,000 Kbps
1 جيجابت في الثانية (Gbps)	1,000 Mbps

العلاقة بين السرعة والزمن والحجم

\text{Speed} = \frac{\text{Size}}{\text{Time}}

أي:

سرعة النقل (bps) = حجم البيانات (بت) ÷ زمن النقل (ثانية)
زمن النقل (ثانية) = حجم البيانات (بت) ÷ سرعة النقل (bps)
حجم البيانات (بت) = سرعة النقل (bps) × زمن النقل (ثانية)

تنبيه مهم: حجم الملفات يُكتب عادة بالبايت (B)، وسرعة الشبكة بالبت (b)؛ لذلك اضرب حجم الملف في 8 لتحويله إلى بتات قبل الحساب.

كفاءة النقل

في الواقع لا تصل الشبكة إلى سرعتها القصوى بسبب الازدحام والمسافة وغيرهما. كفاءة النقل هي النسبة التي تتحقق فعلًا من سرعة الاتصال:

السرعة الفعلية = سرعة الاتصال × كفاءة النقل

أمثلة وتطبيقات

مثال 1: ملف حجمه 400 ميجابت، وسرعة النقل 20 Mbps. ما زمن النقل؟

\text{Time} = \frac{400}{20} = 20 \text{ s}

مثال 2: ملف حجمه 50 ميجابايت، وسرعة الاتصال 100 Mbps، وكفاءة النقل 80%. ما زمن النقل؟

حجم الملف بالبت: $50 \times 8 = 400$ ميجابت.
السرعة الفعلية: $100 \times 0.8 = 80$ Mbps.
زمن النقل: $400 \div 80 = 5$ ثوانٍ.

مثال 3: إنترنت سرعته 10 Mbps استُخدم لمدة دقيقة كاملة بأقصى سرعة. ما كمية البيانات المنقولة بالميجابايت؟

حجم البيانات: $10 \times 60 = 600$ ميجابت.
بالميجابايت: $600 \div 8 = 75$ ميجابايت.

مثال 4: حوّل 2.5 Gbps إلى Mbps: $2.5 \times 1000 = 2500$ Mbps.

ملاحظات مهمة

وحدات سرعة الشبكة تتضاعف بـ 1000، بينما وحدات سعة التخزين التي درستها تتضاعف بـ 1024. في مسائل هذا الدرس نستخدم التحويل بـ 1000 ونضرب في 8 للتحويل من البايت إلى البت.
انتبه للحرف: b الصغير بت، وB الكبير بايت؛ فـ 8 Mbps تساوي 1 ميجابايت في الثانية تقريبًا.
اكتب الوحدات في كل خطوة لتتجنب الأخطاء.

المفاهيم الأساسية

سرعة النقل: عدد البتات المنقولة في الثانية، ووحدتها bps.
Kbps = 1000 bps، Mbps = 1000 Kbps، Gbps = 1000 Mbps.
السرعة = الحجم ÷ الزمن، والزمن = الحجم ÷ السرعة، والحجم = السرعة × الزمن.
حجم الملف بالبايت × 8 = حجمه بالبت.
السرعة الفعلية = سرعة الاتصال × كفاءة النقل.

ملخص الدرس

تُقاس سرعة الشبكة بعدد البتات في الثانية، وترتبط بزمن النقل وحجم البيانات بعلاقة بسيطة: الحجم = السرعة × الزمن. وقبل الحساب نحول حجم الملف من البايت إلى البت بالضرب في 8، ونضرب سرعة الاتصال في كفاءة النقل للحصول على السرعة الفعلية.

أسئلة للتدريب

حوّل: 3 Mbps إلى Kbps، و 4000 Mbps إلى Gbps.
ملف حجمه 240 ميجابت يُنقل بسرعة 40 Mbps. ما زمن النقل؟
ملف حجمه 25 ميجابايت يُنقل بسرعة 50 Mbps. ما زمن النقل؟
إذا كانت سرعة الاتصال 200 Mbps وكفاءة النقل 60%، فما السرعة الفعلية؟
نُقلت بيانات بسرعة 8 Mbps لمدة 30 ثانية. ما حجمها بالميجابايت؟