نتاج التعلم أ: اكتشاف كيف تلبي البنية الأساسية لتكنولوجيا المعلومات احتياجات المؤسسات وأصحاب المصلحة فيها

المؤسسات وما تحتاجه لتعمل

يقدم لك هذا الجزء كيفية استخدام تكنولوجيا المعلومات ⁦(IT)⁩ لتلبية متطلبات البنية التحتية للمؤسسات.

• نوع الملكية: خاص (مؤسسة فردية، شراكة، شركة خاصة محدودة، شركة عامة محدودة، التعاونية)، وعام (دائرة حكومية)، وغير هادف للربح (مؤسسة خيرية، مؤسسات تطوعية).
• نوع الخدمة أو المنتج: تصنع منتجات (سامسونج)، تبيع منتجات (أمازون وإي-باي)، توفر خدمة (ميكانيكي سيارات)، تبيع المنتجات والخدمات (شركة طيران)، تبيع منتجات محلية (السوق المفتوح).
• البنية الأساسية: الخدمات والمرافق التي تحتاجها المؤسسة حتى يمكنها مزاولة أعمالها، كالمياه والصرف الصحي والنقل والكهرباء للبلد.
• في أنظمة تكنولوجيا المعلومات: تشمل الكهرباء ومعدات تكنولوجيا المعلومات (الأجهزة والبرامج) والموظفين المدربين، ولكل مؤسسة متطلباتها بحسب أهدافها وأولوياتها.

وظائف المؤسسة الرئيسة

• وظائف المؤسسة: لدى المؤسسات العديد من الوظائف لكي تعمل بكفاءة:
• تصنيع المنتجات، من سوار مطاط إلى الطائرة وجميع المكونات بينهما
• تقديم الخدمات، مثل مساعد المتجر وموظفي الرعاية الصحية ومنظف النوافذ والخياط
• إدارة سلسلة التوريد: المراحل التي تمر بها البضائع بين المنتج وتاجر التجزئة
• التسويق والمبيعات: الترويج لمنتج أو خدمة، بما في ذلك الكتيبات والإعلانات ومقابلة العملاء، والبيع الفعلي ليس تلقائيًا دور موظفي التسويق
• علاقات العملاء: حل استفسارات العملاء وشكواهم، والسعي للحصول على تعليقات لتحسين المنتجات أو الخدمات
• إدارة الموارد: اختيار المعدات وشراؤها والتفاوض على الأسعار وإدارة المخزون.
• توظيف الموظفين: توظفهم إدارات الموارد البشرية ⁦(HR)⁩ أو تشرف على توظيفهم في المؤسسات الكبيرة، وتديرهم بما فيه الرعاية الاجتماعية والأدوار وفرص التقدم، وقد تستخدم الصغيرة وكالات التوظيف.
• إدارة الموظفين: من الأدوار الرئيسة مهما كانت المؤسسة صغيرة، فدون الموظفين تتوقف، والموظفون الراضون أكثر حماسًا نحو النجاح، ويحتاجون إلى دعم أنظمة التشغيل.
• الدعم: الإدارة وتنظيم الاجتماعات والسفر، ودعم تكنولوجيا المعلومات والبنية الأساسية للحاسوب مثل المواقع الإلكترونية.
• الشؤون المالية: المحاسبة ورفع الفواتير ودفع الفواتير والأجور.

هناك نوعان من أصحاب المصلحة؛ ما هما؟

الأجهزة الرقمية: من الحاسوب إلى الهاتف

• الأجهزة متعددة الوظائف ⁦(MFD)⁩: تعرف أيضًا باسم أجهزة الكل في واحد ⁦(AIO)⁩، وتقوم بعدة أغراض، منها الطابعات التي تمسح ضوئيًا وتنسخ وترسل الفاكسات والبريد الإلكتروني.
• أجهزة الحاسوب الشخصية: للأغراض العامة بأحجام وسعات مختلفة، مستقلة وخفيفة الوزن وقابلة للحمل، وتشمل المحمولة و⁦NOTEBOOK⁩ والثابتة، وزادت مبيعات المحمولة بشكل كبير.

• الهواتف الذكية المعيارية: تشتمل على مكونات مختلفة يمكن استبدالها أو ترقيتها، لتقليل النفايات وتكاليف الإصلاح ولتكون أكثر راحة، أنتجها فاير فون وموتورولا.
• الهواتف المتخصصة: صُممت لمساعدة ذوي الاحتياجات الخاصة، كأزرار كبيرة لضعاف البصر، ولمن يعملون في ظروف صعبة كالبرودة أو الحرارة الشديدة أو الرطوبة أو أماكن تهم فيها النظافة.

• الأجهزة اللوحية: وصل أول جهاز من مايكروسوفت في عام 2000 تطورًا للجهاز المعروف باسم ⁦PDA (⁩المساعد الرقمي الشخصي)، وهي بديل محمول باليد للحاسوب المحمول وأصغر حجمًا.
• الحاسوب المحمول: يمكن الوصول إلى البيانات المخزنة على الحاسوب المحمول عن بُعد وتخزينها على خادم مركزي باستخدام الإنترنت.
• الحاسوب القابل للارتداء: يغطي الهواتف الذكية والساعات الذكية وأجهزة تتبع اللياقة والنظارات الذكية مثل ⁦Google Glass⁩، ويخزن البيانات ويعالجها بسهولة وراحة.
• الخوادم: أجهزة حاسوب قوية توفر خدمات الشبكة كتطبيقاتها والتخزين، وشبكة المنطقة المحلية تربطها بالحواسيب وقد توفر اتصالات افتراضية عبر الإنترنت.
• فوائدها: تُستخدم الخوادم ليس فقط لتخزين ملفات البيانات مركزيًا ليصل إليها كثيرون، ولكن أيضًا لتخزين البرامج مركزيًا لتخفيف مساحة التخزين على الأجهزة الفردية.

• أنظمة الترفيه: متعددة الوظائف تشمل الصوت والرؤية، وتدير ملفات موسيقى وفيديو كبيرة قد تقلل سعة الجهاز بسرعة، ويمكن تشغيلها من خادم مركزي هو خادم الوسائط الرقمية.
• تشمل أكثر هذه الأنظمة شيوعًا:
• التلفزيونات وأجهزة العرض
• مشغلات/مسجلات ⁦DVD⁩ ومشغلات بلوراي
• مسجلات الفيديو الشخصية ⁦(PVR)⁩ وأجهزة الاستقبال ⁦(STB)⁩
• محطات الوسائط وأنظمة الصوت
• التلفزيون الذكي: يمكن تعريفه نظام ترفيه إلى جانب الحواسيب والأجهزة اللوحية، فيوفر خيارات ترفيه كانت تتطلب أجهزة متعددة.
• الكاميرات الرقمية: تلتقط نوعين: ثابتة تشغل مساحة أقل بكثير، وفيديو من إطارات متحركة بصوت وترجمات، ويمكن التقاط إطار منه كصورة ثابتة.
• الترميز: تقسم الصورة إلى مربعات صغيرة تسمى وحدات البكسل وتخزنها على بطاقة ذاكرة، ودقتها عدد وحدات البكسل، وقد تحتوي الصورة عالية الدقة على عدة ملايين (مليون بكسل = واحد ميجابكسل).
• الكاميرا الحديثة: تستخدم ما بين 10 و20 ميجابكسل للصورة، ويمكن تخزين الصور على القرص الصلب أو بطاقة ⁦SD⁩، وتحظى كاميرات ⁦DSLR⁩ بشعبية في التصوير المتخصص لجودة الصور.
• عدسات ⁦DSLR⁩: زاوية واسعة، عين السمكة، الماكرو (للصور المقربة)، متعدد الأوجه (انفجار نجمي)، التكبير (للصور بعيدة المدى).
• أنظمة التنقل: تستخدم نظام تحديد المواقع العالمي ⁦(GPS)⁩ أو النظام العالمي للملاحة عبر الأقمار الصناعية ⁦(GLONASS)⁩، وتقدم معلومات عن الازدحام المروري وأعمال الطرق والحوادث والطقس ونقاط الاهتمام.
• أشكالها: مستقلة مثل ⁦Tom Tom⁩ أو ⁦Garmin⁩، أو مجهزة بالمصنع في المركبات والدراجات، أو مدمجة في الهاتف الذكي.
• أنظمة إدخال البيانات وجمعها ⁦(EDC)⁩: تعمل أنظمة تسجيل البيانات وجمعها، والمعروفة أيضا باسم نظام تسجيل البيانات الإلكتروني ⁦(EDC)⁩، على أخذ المعلومات وجمعها بغرض أداء مهمة محددة

• أمثلة أنظمة الجمع: ماسحات الباركود، ونظام تحديد الهوية بتردد الراديو ⁦(RFID)⁩، وأجهزة الاستشعار في السيارات للمساعدة على الوقوف، ومحطات الطقس.
• أنظمة رائدة: آلات المسح الطبي مثل التصوير بالرنين المغناطيسي ⁦(MRI)⁩ و⁦DEXA⁩ والتصوير المقطعي المحوسب ⁦(CT)⁩، وتُستخدم في التجارب السريرية لجمع البيانات من أجل تحليلها.
• أجهزة وأنظمة الاتصالات: تسمح للأجهزة الرقمية بالتواصل مع بعضها، في الغرفة نفسها أو على الجانب الآخر من العالم:
• الأقمار الصناعية: تعمل دون أكبال بأطباق كطريقة ثنائية الاتجاه لنقل البيانات، للمناطق النائية التي لا يتوافر فيها النطاق العريض
• واي-فاي (بروتوكول ⁦IEEE 802.11⁩): يوصل الأجهزة دون أسلاك بموجات راديو عالية التردد
• ⁦FTTC (⁩الألياف إلى الخزانة): أسرع من الأكبال النحاسية وحدها، والجزء الأخير إلى المبنى نحاس تقليدي
• ⁦FTTP (⁩الألياف إلى المبنى): أسرع من ⁦FTTC⁩
• 4G/LTE/5G: شبكات بيانات محمولة عالية السرعة، بسرعات تصل إلى 50 ميجا بت بالثانية ⁦(Mbps)⁩
• البلوتوث: لشبكات المنطقة الشخصية ⁦(PANs)⁩ لتوصيل سماعات الرأس والماوس ولوحات المفاتيح وماسحات الباركود

الأجهزة الرقمية في الحياة والعمل

• البلوتوث: طريقة أخرى لنقل المعلومات بين الأجهزة، يُناقش لاحقًا في أجهزة الإدخال.
• البيع بالتجزئة: أصبح أبسط بقارئات الائتمان والخصم والدفع دون تلامس لعمليات الشراء الصغيرة.

• ⁦RFID⁩ و⁦ANPR⁩: يُستخدم ⁦RFID⁩ في مراقبة المخزون وتوقيت السباقات، وتستخدم مواقف السيارات كاميرات التعرف التلقائي على لوحات الأرقام ⁦(ANPR)⁩ لمنع الجريمة وإنفاذ القانون.

الأجهزة الطرفية: إدخال وإخراج وتخزين

• الأجهزة الطرفية والوسائط: ميزات واستخدامات الأجهزة الطرفية والوسائط في أنظمة تكنولوجيا المعلومات لتلبية احتياجات الأفراد والمؤسسات.
• الجهاز الطرفي: جهاز إضافي (تكميلي) للحاسوب؛ إذا كان بإمكانك لمسه فهو جهاز وليس برنامجًا، وإن احتوى برامج.
• هناك أنواع مختلفة من الأجهزة الطرفية:
• أجهزة الإدخال
• أجهزة الإخراج
• أجهزة التخزين: تخزن المعلومات خارجيًا من الحاسوب وتوفر ذاكرة إضافية
• أجهزة الاتصال، مثل الواي فاي والبلوتوث والراديو والمنافذ التسلسلية
• أجهزة الإدخال: تتفاعل مع المعلومات أو ترسلها إلى الحاسوب، وقد تمرر البيانات لكنها لا تخزنها، وتتصل بالكبل أو لاسلكيًا.
• لوحات المفاتيح: يوصلها بجهاز حاسوب أو لوحي أو تلفزيون ذكي، وبالمفاتيح ينقل المستخدمون التعليمات أو يدخلون البيانات.
• شاشات اللمس: أصبحت ضرورية منذ ولادة الأجهزة اللوحية، وتمكن من السحب والإسقاط والتمرير دون ماوس أو لوحة مفاتيح، وقُدمت لأجهزة الحاسوب المحمولة في 2008.

• أجهزة التأشير: الماوس هو الأوضح، ويتيح التحديد على الشاشة، ومنها قلم اللوحة للكتابة أو الرسم أو التحرير بدقة أكبر من الأصابع.
• الماسحات الضوئية: تستخدم الضوء لعمل نسخ رقمية، والثنائية الأبعاد للمستندات، وماسحات الجسم تعتمد على التصوير ثلاثي الأبعاد.
• أجهزة الاستشعار: هناك العديد من أنواع أجهزة الاستشعار، مثل مستشعرات المجال المغناطيسي لاكتشاف السيارات عند إشارات المرور
• USB: الناقل التسلسلي العالمي شكل اتصال للعديد من الأجهزة الطرفية، ومحركات ⁦USB⁩ المحمولة من أجهزة التخزين، و⁦Wi-Fi Dongle⁩ جهاز طرفي ⁦USB⁩ ينقل اتصال الواي فاي.
• البلوتوث: دونجل البلوتوث يضيف قدرات البلوتوث للاتصال بماوس أو سماعة رأس، وينقل البيانات عبر مسافات قصيرة.
• أجهزة الإخراج: توفر معلومات للمستخدم من الحاسوب، وتؤدي وظيفة باستخدام البيانات أو البرامج المخزنة فيه.
• الشاشات: أجهزة إخراج توفر تمثيلاً للبيانات المُدخلة أو المستردة، وضرورية للتفاعل البشري، وإلا لما عرفنا ما يُخزّن على الجهاز.

• أجهزة العرض: تشبه الشاشات، وتعرض الشاشة الرقمية على شاشة بيضاء أو فضية، للأفلام وللعروض التقديمية لمجموعات كبيرة.
• الطابعات: ثنائية الأبعاد تعيد إنتاج النصوص والصور على الورق، وثلاثية الأبعاد تنتج الأشياء بمواد مثل البلاستيك وحتى الشوكولاتة، وقد اخترعت في الثمانينيات وتأخر وصولها بسبب التكلفة.
• أجهزة التخزين: تُستخدم لتوفير مساحة على القرص الصلب، ونقل الملفات فعليًا، ومشاركتها فعليًا إذا لم تتوفر الشبكة، ونسخ البيانات احتياطيًا للحماية من التلف أو الخسارة.
• محركات ⁦USB⁩ المحمولة: تخزن كميات صغيرة نسبيًا أو تخزينًا مؤقتًا عند النقل من جهاز لآخر.
• بطاقات الذاكرة: مساحة عالية السعة في حيز صغير، والأكثر استخدامًا في الأجهزة الصغيرة كالكاميرات وللصور الثابتة.
• الأقراص الصلبة: الخارجية لنسخ البيانات احتياطيًا أو تخزين كميات كبيرة، وتزيد سعة التخزين المحدودة على الداخلية في المحمولة والأجهزة اللوحية.
• الأقراص الضوئية: ⁦DVD⁩ شكل من تقنية الأقراص الضوئية لتخزين الأفلام، و⁦Blu-ray⁩ تطور له بأطوال موجية ومواد مختلفة لزيادة هائلة في السعة.
• الأشرطة المغناطيسية: تخزن البيانات على شريط بلاستيكي ضيق بطبقة قابلة للمغنطة لكميات كبيرة، لكن تسلسليًا، فتفيد في أرشفة البيانات التي لا يلزم الوصول إليها فورًا.

• الشفط والنفخ: تُستخدم بالشفط والنفخ على أنبوب كالقش لإرسال إشارات، لمن لديهم حركة محدودة أو معدومة في الجزء العلوي من الجسم.
• آلات النقش بطريقة برايل: هي الطابعات التي تنتج مستندات منقوشة بدلاً من استخدام الحبر، فيمكن للأشخاص الذين يعانون من إعاقات بصرية قراءتها.
• السيارات دون مفتاح: هذه التكنولوجيا مفيدة بشكل خاص للأشخاص الذين يعانون من صعوبات في الحركة.

معالجة البيانات: يدوية وتلقائية

• العمليات اليدوية: إدخال طلبات البريد والهاتف، وتفاصيل العميل من النماذج الورقية، ومعالجة المبيعات في السوبر ماركت، ووضع علامة على نصوص الاختبار، وإدخال إجابات الاستطلاع.
• المعالجة التلقائية للبيانات: هي جمع البيانات أو معالجتها التي يقوم بها جهاز الحاسوب، وأحيانا مع وجود القليل للغاية من المدخلات البشرية

وسائط التخزين: الخوادم والأقراص

• الخوادم: مواقع مركزية لتطبيقات البرامج يصل إليها مستخدمون كثر عبر الشبكة بدل التثبيت على كل جهاز، وتسمح بمشاركة البيانات والبرامج والموارد بسهولة.
• أجهزة الأفراد: محركات ⁦USB⁩ المحمولة والأقراص المضغوطة والأقراص الصلبة الخارجية، وتمنع شركات كثيرة الأجهزة الشخصية أو القابلة للنقل لأنها خطر على أعمال الحاسوب، وفقدان البيانات إذا خُزنت على جهاز واحد.
• RAID: مصفوفة احتياطية من الأقراص المستقلة تنشر البيانات عبر أقراص مادية متعددة، لزيادة السرعة وإدارة البيانات الزائدة، فإن فشل قرص أُعيد بناء البيانات من المتبقية.
• الحالة الصلبة: تتمتع محركاتها أيضًا بعمر أقصر وتخزين محدود وتكلفة أعلى من البدائل.

أنظمة التشغيل: أنواعها

• الوظيفة: يتضمن وظائف ضرورية تعمل كواجهة بين الأجهزة والبرامج.
• الوقت الفعلي ⁦(RTOS)⁩: نظام يعالج البيانات في الوقت الحالي، مثل ⁦Windows CE⁩ و⁦RTlinux⁩.
• المضمن: يتحكم في آلة أو جهاز ومدمج في العتاد، وتغفل عنه لأنه يؤدي مهامه في الخلفية.
• مهمة فردية لمستخدم واحد: يشغل تطبيق مستخدم واحد فقط في المرة، مثل الهاتف المحمول الأساسي، بخلاف الهاتف الذكي.
• تعدد المهام لمستخدم واحد: يتعامل مع تطبيقات متعددة في الوقت نفسه، كالجداول ومعالجة النصوص والتصفح والراديو، وتستخدمه الهواتف الذكية.
• تعدد المستخدمين: يمكّن عدة مستخدمين من تشغيل التطبيقات نفسها أو مختلفة في الوقت نفسه، مثل ⁦Unix⁩، والخوادم السحابية تمكّن عدة مستخدمين من المساهمة في المستند نفسه.

• إدارة الذاكرة: تتطلب أنظمة التشغيل ذاكرة لتشغيلها، وكلما زاد حجم النظام زادت الذاكرة اللازمة، ولهذا تعمل أنظمة تعدد المستخدمين من خادم أو مجموعة خوادم.
• تعدد المهام: يمكن للحاسوب الشخصي القيام بشيء واحد فقط في كل مرة، ويدير نظام التشغيل المهام المتعددة بالسماح لكل عملية بالوصول إلى كمية صغيرة من وقت المعالج
• برامج تشغيل الأجهزة: يدير نظام التشغيل الأجهزة الطرفية، مثل الطابعات، باستخدام برنامج تشغيل الجهاز.

واجهات المستخدم: رسومية وأوامر وقوائم

• واجهات المستخدم ⁦(UI)⁩: رابط اتصال بين نظام تشغيل الحاسوب والمستخدم، برسوم أو بكتابة تعليمات لتنفيذ كل إجراء، وتختلف عوامل اختيارها بحسب الاستخدام المقصود.
• الرسوم: تمكّن واجهات المستخدم الرسومية المستخدمين من تشغيل أجهزتهم دون الحاجة إلى معرفة البرمجة، لكنها تتطلب قدرًا أكبر من الذاكرة والطاقة للعمل مقارنة بطرق واجهة المستخدم الأخرى
• سطر الأوامر: هو نقطة البداية التي تظهر على شاشة الحاسوب حيث يكتب كود البرمجة، لإعلام نظام التشغيل بما يجب القيام به بعد ذلك
• مزاياه وقيوده: توفر واجهة سطر الأوامر مرونة أكبر من واجهة المستخدم الرسومية المبرمجة مسبقًا، لكنها تتطلب معرفة المستخدم بالأوامر، ويمكن استخدامها لأجهزة بمواصفات أقل
• الواجهات المعتمدة على القائمة: توفر طرقًا بديلة لأداء الوظائف من خلال قائمة، وتتطلب ذاكرة أقل من واجهات المستخدم الرسومية، لكن تتطلب معرفة المستخدم بالقائمة التي توفر كل وظيفة

اختيار نظام التشغيل وأداؤه

• ثورة الرسوم: حدثت ثورة في واجهات المستخدم باستخدام الرسوم، فلا يحتاج المستخدمون إلى إدخال كود سطر الأوامر، وأهم تأثير إمكانية الوصول العالمية التي تمكن مليارات المستخدمين من التفاعل مع التكنولوجيا
• الأداء: كلما قلت كمية الذاكرة المطلوبة وقل عدد التطبيقات التي تعمل في الوقت نفسه، زادت سرعة وفعالية أداء نظام التشغيل.

• مواصفات الأجهزة: تختلف بعوامل كمتطلبات الذاكرة والسرعة، وكلما زاد الطلب على الجهاز زاد الطلب على أدائه.

البرامج المساعدة وبرامج التطبيقات

• البرنامج المساعد: برنامج يعمل جنبًا إلى جنب مع نظام التشغيل لتنفيذ مهام روتينية للحفاظ على النظام وتحسينه.
• في ما يأتي الأمثلة على ميزات واستخدامات المهام الروتينية للبرامج المساعدة:
• الفحوصات الأمنية، وتحديد الفيروسات وإزالتها بمكافحة الفيروسات والبرامج الضارة
• تنظيف الملفات وتحديثات البرامج والنسخ الاحتياطي للبيانات وضغط الملفات
• تحليل الأقراص ومجزّآت القرص ومقسّمات القرص
• التشفير ومدير الملفات وأدوات الشبكة المساعدة
• إصدار تحذيرات بأن التحديثات أو النسخ الاحتياطية مطلوبة
• إدارة الأجهزة الطرفية مثل الكاميرات والطابعات وكاميرات الويب
• عوامل أداء البرامج المساعدة: مقدار الذاكرة المتوافرة على الجهاز، والنطاق الترددي، والتعارض مع البرامج المساعدة الأخرى (مثل تطبيقات مكافحة الفيروسات المتعددة)، وأعطال الذاكرة.
• برامج التطبيقات: البرامج المطلوبة لتشغيل تطبيقاتك:
• برامج الاتصالات: مثل سكايب وفيس تايم وواتساب
• التصميم بمساعدة الحاسوب ⁦(CAD)⁩: للرسم الفني والتصميم المعماري
• أنظمة إدارة قواعد البيانات ⁦(DBMS)⁩: تسترد البيانات وتديرها وتعالجها
• الرسوم الرقمية والرسوم المتحركة: أحدثت برامج الحاسوب ثورة فيها، عبر تطبيقات مثل سناب شات وفيسبوك
• حزم موارد المؤسسات ⁦(ERP)⁩: تدير جميع العمليات بطريقة متكاملة: الشراء والمبيعات والمخزون والمحاسبة
• برامج الترفيه: متابعة الأحداث الجارية ومشاهدة الأفلام واستخدام يوتيوب والاستماع إلى الموسيقى
• برامج ⁦Office⁩: الأكثر استخدامًا مايكروسوفت وأبل، وتهيمن مايكروسوفت على السوق العالمي

المصدر المفتوح والمسجّل الملكية

• مفتوحة المصدر: جهد تعاوني يسهم فيه أكثر من مبرمج، ويعتمد على مراجعة الأقران لاختبار الاستخدامات والوظائف وإصلاح المشكلات.
• خصائصها: تتمثل الخاصية المميزة الرئيسية في أن التعليمات البرمجية تكون مفتوحة للاستخدام من قبل أي شخص

• العيب: يمكن نسخ البرامج مفتوحة المصدر وتعديلها من قبل أفراد لديهم نية خبيثة، أو مبرمجين خبراء لا يتشاركون المسؤولية نفسها عن سلامة البرنامج، أو مبرمجين عديمي الخبرة.
• الإيجابيات: كما أنها تتيح الوصول إلى البرامج المتطورة للأشخاص الذين لن يتمكنوا من تحمل تكلفة البرامج الاحتكارية
• مسجلة الملكية: مملوكة بشكل خاص، مثل ما تنتجه سيج ومايكروسوفت وأبل وبيغاسوس، ويُنتجها مبرمجون موظفون لشركة خاصة.
• السرية: تُحفظ سرية أنظمة التشغيل ومواصفات البرامج وأكوادها لتجنب النسخ والتعديل، ويشتريها الأفراد والشركات ويستخدمونها دون تغيير شفرة المصدر.

لماذا تُحفظ سرية أنظمة التشغيل ومواصفات البرامج وأكوادها؟

أنواع الملفات وتنسيقاتها

• تشمل الأمثلة الأخرى لأنواع الملفات ما يأتي: أنواع الصور ⁦GIF⁩ و⁦PNG⁩ و⁦JPEG⁩ و⁦RAW⁩ و⁦SVG⁩.
• تشمل أنواع ملفات الفيديو ما يأتي: ⁦MPEG⁩ و⁦AVI⁩، وأنواع الملفات الصوتية ⁦MP3⁩ و⁦WAV⁩.
• JPEG: يمكن فتح ملفات ⁦JPEG⁩ عن طريق معظم تطبيقات البرامج وتستهلك مساحة ذاكرة أقل من العديد من أنواع الملفات الأخرى لأن الملف يضغط عند حفظه
• RAW: غير مضغوطة، للصور التي تحتاج التعديل، وتتطلب برامج متطورة لفتحها، وتستخدمها الكاميرات وتحديدًا ⁦DSLR⁩، ولكل شركة نوع ⁦RAW⁩ خاص بها.
• PNG: رسوم الشبكة المحمولة، تدعم ضغط البيانات دون فقدان.
• GIF: تنسيق تبادل الرسوم، دون فقدان للبيانات، للصور الثابتة والمتحركة، وتخضع لقيود براءة اختراع بخلاف ⁦PNG⁩ الأكثر شيوعًا.

• ⁦MP4⁩ و⁦MP3⁩: يقوم ⁦MP3⁩ بتخزين الملفات الصوتية فقط، على عكس ⁦MP4⁩ الذي يحتفظ ببيانات الصوت والفيديو، وليسا محميين مما أدى إلى قرصنتهما
• ⁦DOC⁩ و⁦RTF⁩: يمكن أن تأخذ مستندات معالجة النصوص شكل مستند، مثل نوع ملف ⁦DOC⁩ الخاص ببرنامج ⁦Microsoft Word⁩، أو يمكن حفظها كملف نصي منسق ⁦(RTF)⁩

إمكانية الاتصال: سلكي ولاسلكي

• إمكانية الاتصال: القدرة على معالجة البيانات الرقمية بتوصيل نظام التشغيل بالتطبيقات والأنظمة معًا.
• الطرق السلكية:
• USB: ناقل ثنائي الاتجاه، يوفر منفذ واحد الاتصال لما يصل إلى 127 جهازًا، ويزود الأجهزة الطرفية بالطاقة
• إيثرنت: نظام لتوصيل أجهزة الحاسوب لتشكيل شبكة ⁦LAN⁩
• الألياف الضوئية: ألياف مرنة وشفافة تنقل البيانات عبر مسافات أطول وبنطاقات ترددية أعلى، وحلت محل النحاس بسرعة
• ⁦DVI⁩ و⁦HDMI⁩: الموصلان الرئيسان في أجهزة الحاسوب وأنظمة الترفيه
• تشمل طرق الاتصال والإرسال اللاسلكي ما يأتي:
• البلوتوث: لتوصيل الماوس ولوحات المفاتيح وسماعات الأذن، ومداه حوالي 100 متر
• الشبكات المحمولة/الخلوية: تُوزَّع على مناطق تسمى الخلايا، تخدم كل منها جهاز إرسال واستقبال ثابت على الأقل
• في الشركات: الاتصالات السلكية الأكثر شيوعًا لأنها توفر سرعة وموثوقية أفضل من اللاسلكية، وأحيانًا أمانًا أكثر.

أنواع الاتصال: ما يناسب من؟

• الألياف الضوئية: تزيد سرعة النطاق العريض فتتيح أجهزة متعددة دون زمن استجابة أو عدم موثوقية، وتمتلك الأسر في المتوسط ما لا يقل عن ثلاثة أجهزة متصلة.

آثار اختيار نوع الاتصال

• نوع الاستخدام: لموظفين يتنقلون لاختيار المخزون يناسب ⁦Wi-Fi⁩ مع المحمولة، والأجهزة اللوحية بجانب أسرة المرضى أنسب للاسلكي مع قلق الأمان بسبب حساسية البيانات.
• الحل الوسط: معظم الشركات تكتفي بأكبال النحاس الموصلة مباشرة بين الموثوقية والسرعة.
• الأداء: يؤثر نوع الاتصال في أداء النظام، وتحتاج البنوك والمكاتب الحكومية والخدمات الصحية إلى أسرع نطاق عريض متوافر، وهو الألياف الضوئية.

أنواع الشبكات واختيارها

• الشبكة الشخصية ⁦(PAN)⁩: شبكة لاسلكية بين الأجهزة الرقمية للفرد كالهاتف والحاسوب المحمول والطابعة والسيارة، لمزامنة بياناته.
• شبكة المنطقة المحلية ⁦(LAN)⁩: توفر اتصالاً بين الأجهزة داخل منطقة صغيرة أو مبنى، وتمتلك المؤسسة روابطها (الأكبال والبنية التحتية).
• شبكة المنطقة الواسعة ⁦(WAN)⁩: تستخدم الاتصالات عبر منطقة أوسع من ⁦LAN⁩، والإنترنت مجموعة من شبكات ⁦WAN⁩، وتتفوق على السحابة بأنها مستقلة ويمكن جعلها أكثر أمانًا، فتستخدمها قوات الشرطة.
• الشبكة الافتراضية الخاصة ⁦(VPN)⁩: توسّع الأعمال بانقطاع بسيط، وتعمل بالإنترنت لتوصيل الأجهزة البعيدة معًا بشكل آمن، لمن يعمل موظفوهم عن بُعد.
• العوامل المؤثرة: كما في اختيار نظام تكنولوجيا المعلومات، هناك عوامل كثيرة تؤثر في اختيار نوع الشبكة.
• سهولة الاستخدام: من المرجح أن يختار المستخدمون الشبكات التي يسهل الاتصال بها، ولا يحبون العمليات المعقدة، ويفضلون الاتصال التلقائي على التهيئة بكلمات مرور أو مفاتيح معقدة.
• الأداء: يختلف أهمية مستواه باختلاف الغرض، فاستوديو تحرير الفيديو يحتاج طريقة اتصال أقوى من متجر صغير، ومن ينزّل كميات كبيرة يختار ⁦4G⁩ أو ⁦5G⁩ أو الألياف.
• إمكانية الوصول: هل يصل المستخدم إلى البيانات عبر الشبكة، أو شبكة داخلية (إنترانت) أو خارجية (إكسترانت)، ومدى ملاءمتها لذوي الاحتياجات الخاصة.
• التكلفة: تضع بعض الشركات والأفراد المواصفات الخاصة بهم لنظام تكنولوجيا المعلومات، فتُحدَّد تكلفة كل جزء مكون وفقًا لوظيفته وأدائه.

• وقت التعطل: المدة التي تكون فيها الأجهزة أو الشبكات الرقمية معطلة، وتتجنبها الشركات والأفراد، فيُخطط مسبقًا لوقت التعطل عند تطوير البنية التحتية، ليلاً أو على مراحل
• الأمان: التواصل عبر الشبكات يزيد مخاطر تعرض البيانات للتهديدات الأمنية، فتُتخذ احتياطات بسيطة مثل عدم مشاركة كلمات المرور وتشفير المعلومات الحساسة، وتختار الشركات والأفراد شبكة بمستوى أمان مناسب.

• اكتشاف كيف تلبي البنية الأساسية لتكنولوجيا المعلومات احتياجات المؤسسات وأصحاب المصلحة فيها
• فهم كيفية استفادة المؤسسات من البيانات والمعلومات
• وضع سياسات لاستخدام تكنولوجيا المعلومات داخل المؤسسة

مكونات الشبكة وأثرها في الأداء

• جهاز التوجيه: يوصل شبكات الحاسوب بالإنترنت بـ ⁦Wi-Fi⁩ أو النطاق العريض، وأداؤه غير متسق لأنه يعتمد على المسافة من أقرب خادم تبادلي، وفي ⁦Wi-Fi⁩ يؤثر عدد الحواجز وسمكها.
• المحول: جهاز يعمل كواجهة بين نقل البيانات واستقبالها، وكلما زاد عدد الأجهزة المتصلة زاد التأثير المحتمل في الأداء.
• أكبال الإنترنت: تتصل مباشرة بالإنترنت من جهاز التوجيه (الشبكة السلكية) عبر ⁦LAN⁩، وهي محددة بالطول لكنها أكثر استقرارًا من ⁦Wi-Fi⁩.
• نقطة الوصول اللاسلكية ⁦(WAP)⁩: توصل أجهزة ⁦Wi-Fi⁩ بشبكة سلكية وتخدم مستخدمين كثيرين معًا، لكن يؤثر فيها عدد المستخدمين والتنزيلات والظروف الجوية والترددات اللاسلكية.

• متطلبات الشبكة: اختيار المكونات أمر بالغ الأهمية، فشبكة الشركة الكبيرة مرنة غالبًا بأجهزة احتياطية لتقليل مخاطر التعطل، بخلاف المستخدم المنزلي.

البروتوكولات: لغة الاتصال بين الأجهزة

• البروتوكول: بمعنى أنه مجموعة من القواعد التي تحكم كيفية إجراء الاتصال
• البريد الإلكتروني: لا تحتاج معرفة نوع جهاز المستلم، يكفي عنوان بريده، وقد يمر عبر أجهزة وأنظمة تشغيل شركات كثيرة قبل التسليم.
• البروتوكولات الشائعة التي يستخدمها البريد الإلكتروني هي:
• POP3: لاسترداد البريد من الخادم بعميل بريد مثل ⁦Thunderbird⁩ و⁦Outlook⁩
• SMTP: لنقل البريد إلى خادم من عميل بريد أو خادم آخر
• IMAP4: للوصول إلى البريد عن بُعد، ولا يزيله من الخادم بخلاف ⁦POP3⁩
• TCP/IP: ⁦TCP⁩ يسلّم البيانات و⁦IP⁩ يحصل على عنوان التسليم، لنقل آمن بين الخادم والعميل بتكامل البيانات

• المكالمات الصوتية والفيديو: وهي تحظى بشعبية خاصة لأن الوظائف الأساسية فيها مجانية الاستخدام
• VOIP: يتيح للشركات والأفراد وفورات مالية بتوجيه المكالمات عبر شبكة ⁦IP⁩ بدلاً من خطوط الهاتف القياسية.
• ⁦FTP (⁩بروتوكول نقل الملفات): مجموعة قواعد تستخدمها أجهزة الحاسوب على الشبكة لنقل الملفات، ويسجل المستخدمون الدخول إلى خوادمه لتنزيل الملفات أو تحميلها.
• صفحات الويب: تجاوز عدد المواقع في عام 2016 مليار موقع، وبحلول ديسمبر 2019 قُدّر بـ 1.7 مليار مسجل، وحوالي 200 مليون منها فقط نشطة.

أمن نقل البيانات

• المستوى المادي: يبدأ الأمن داخل الشبكة بحماية الشبكة المادية لمنع هجمات التنصت البسيطة، كالتأكد من عدم تمكين أي منافذ شبكة في المناطق العامة.
• التشفير والشهادات: شهادات التشفير والشهادات الرقمية تسمح بأمن البيانات عبر الشبكات العامة، وأدوات مثل ⁦PGP (⁩خصوصية جيدة جدًا) تتيح التشفير بسهولة.

النطاق الترددي وزمن الاستجابة

• النطاق الترددي: مقياس لسعة حمل البيانات لاتصال الشبكة، وتقاس السرعة بعدد البتات المرسلة في الثانية ⁦(bps)⁩ وغالبًا ميغا بت في الثانية ⁦(Mbps)⁩
• زمن اختبار البينغ ⁦(ping)⁩: الوقت المستغرق للوصول إلى الوجهة والعودة بالملي ثانية، وكلما انخفض كان أفضل، فالمرتفع يعني زيادة وقت الاستجابة.
• أسباب التباين:
• نوع الاتصال
• عدد المستخدمين: المزيد منهم يعني زيادة الطلب
• البروتوكولات المستخدمة والمسافة بين الجهاز وجهاز التوجيه
• المسافة من الخادم ومن مركز التبادل الرئيسي
• معدلات تحويل البيانات/الإشارات
• الوقت من اليوم: أحمال مختلفة في أوقات مختلفة منه
• حجم البيانات المرسلة وخطر زيادة الأحمال
• سلكية (عادة أسرع) أو لاسلكية
• زمن الاستجابة المرتفع: قد يكلف الشركات مبالغ طائلة وخسارة الأعمال، وقد تواجه طائرة تعتمد على اتصال موثوق بمركز المراقبة الجوية كارثة، لأن الأنظمة الحيوية تعتمد على التحكم في الوقت الفعلي.

ضغط البيانات وبرامج الترميز

• الضغط مع فقدان البيانات ⁦(Lossy)⁩: إزالة بيانات من الملف لجعله أصغر، وفقدان البيانات يعني فقدان معلومات؛ فملف الصورة ⁦JPEG⁩ يحتوي بيانات أقل وجودة أقل من ملف ⁦RAW⁩ الأصلي.
• الضغط دون فقدان البيانات: عكسه، يقلل الحجم بتصفية البيانات غير الضرورية دون إزالة المهمة، كملفات ⁦zip⁩، و⁦FLAC⁩ لضغط الصوت الرقمي، و⁦GIF⁩ و⁦PNG⁩ للرسوم.
• تطبيقات الضغط مع فقدان البيانات ⁦(Lossy)⁩: تُستخدم في الكاميرات وأقراص ⁦DVD⁩، وتقلل الوضوح الصوتي أو المرئي للملف، وتشمل ⁦MP4⁩ و⁦MP3⁩ و⁦WMA⁩ و⁦JPEG⁩
• برنامج الترميز: جهاز أو برنامج لترميز أو فك ترميز دفق أو إشارة بيانات رقمية، ويتطلب ضغط الفيديو برنامج ترميز فيديو يختلف عن الصوت.

التخزين والحوسبة السحابية

• التخزين السحابي: يعمل كخادم افتراضي يوفر إمكانية الاتصال بنظام تخزين سحابي مثل ⁦Microsoft⁩ و⁦Google⁩ و⁦Apple⁩، بقدر كبير من المساحة باستخدام خوادم مرتبطة ببعضها.
• الحوسبة السحابية: توفر الوصول إلى البرامج والموارد والمعلومات عبر خادم افتراضي، وغالبًا تُسمى "متاحة عند الطلب"، وتعتمد على وجود اتصال شبكة مناسب غالبًا بالإنترنت

• قابلية التوسع: خدمات مثل ⁦Microsoft Azure⁩ أو ⁦AWS (Amazon Web Services)⁩ توسّع قدرة الخادم ديناميكيًا لتلبية الطلب، كذروة الجمعة السوداء، ولا يدفعون إلا مقابل الطاقة المستخدمة.
• التعاون: ولا حاجة لوجود أعضاء الفريق في المكتب نفسه للعمل على المستندات المستندة إلى السحابة
• الخطر: لا توجد سيطرة على التغييرات ولا يمكن التراجع بسهولة عن الكبيرة، فيُنظر في غرض الوثيقة: السحابة أم مستند فرد يعلق عليه الآخرون.
• المخاوف: ويجب عليك استخدام الإجراءات الوقائية المناسبة لتخزين المعلومات المالية أو الحساسة على السحابة، حتى لو كانت مشفرة
• فوائد المؤسسات: مرافق تخزين غير محدودة، وتقليل التكاليف، وتقليل الحاجة إلى دعم متخصص داخلي، والتركيز على الأهداف الأساسية، ومرونة تلبية احتياجات القوى العاملة بالاجتماعات الافتراضية ومشاركة الملفات.
• المخاوف قائمة: فقدان البيانات والانتهاكات الأمنية، وتتبع الشركات سياسات:
• استخدام الحوسبة/التخزين السحابي للأعمال لأغراض الاستخدام المهني فقط
• خطط حالات الطوارئ لفترات التعطل
• تحديد المعلومات التي لا ينبغي تخزينها على السحابة، كالمستندات المالية والحكومية

العمل عن بُعد: الشبكات الافتراضية وسطح المكتب

• نوعان مهمان: الشبكات الافتراضية الخاصة وتقنيات سطح المكتب البعيد، تمكّن وتدعم عمل الموظفين عن بُعد.
• VPN: تتيح للمستخدمين أن يكونوا جزءًا من شبكة ⁦LAN⁩ وهم بعيدون فعليًا، بنفق "افتراضي" عبر الإنترنت، ولا تستخدم السحابة لأن الخوادم مادية.
• مقارنة بالسحابة: لا تتيح التعاون نفسه، لكنها تتيح الوصول إلى جميع ملفات المكتب أو المنزل أو أثناء التنقل.
• سطح المكتب البعيد: يمكّن أي فرد مخول من الوصول إلى نظامه عن بُعد، فقد يطلب فني الدعم الوصول إلى هاتفك للتحقق من الأخطاء ويقدم تدريبًا عن بُعد لحل المشكلة.

اختيار الأنظمة عبر الإنترنت: أمان وتكلفة وسهولة

• الأمان: تحدث انتهاكات الأمن عند نقل البيانات عبر الإنترنت وأثناء تخزينها على حساب عبر الإنترنت.
• VPN: استخدام الموظفين عن بعد للشبكة الافتراضية الخاصة ⁦(VPN)⁩ يضعهم "داخل نطاق شبكة المنطقة المحلية ⁦(LAN)⁩ الخاصة بالشركة" بحيث يتمتعون بالحماية التي يوفرها جدار حماية
• التكلفة: قد تتزايد مع التوسع في الاعتماد على السحابة، لكن هناك خيارات الدفع التدريجي والعقود قصيرة الأجل وتطبيقات مجانية للأفراد، والشركات تقيّم فوائدها أنها تفوق التكاليف بكثير.
• سهولة الاستخدام: تعني إمكانية الوصول إلى الأنظمة عبر الإنترنت وتوافرها أينما كنت أنه يمكن للأفراد والشركات العمل دون الحاجة إلى حمل العديد من الأجهزة أو الملفات
• الميزات: الأهم التدابير الأمنية ثم نوع وجودة الدعم الفني وسعة التخزين، وأي مزايا كانخفاض تكاليف البدء ورفع الخدمة وخفضها.
• إمكانية الاتصال: للوصول إلى السحابة، ستحتاج إلى الوصول إلى الإنترنت وبالتالي اختيارك مزود خدمة الإنترنت سيعتمد على الاستقرار وبالطبع التوافر