أكثر

كيف نحسب المناطق التي تكون فيها القيمة في طبقة واحدة أصغر منها في طبقة أخرى؟


لدي طبقتان متجهتان ، إحداهما تحتوي على قيم فعلية (في هذه الحالة٪ غطاء للأنواع الأصلية) ، والأخرى تحتوي على قيم مستهدفة من نفس السمة. لا تكون المضلعات دائمًا من نفس الشكل الهندسي.

أريد إنتاج طبقة ناتجة من المضلعات حيث تكون القيم الفعلية أقل من القيم المستهدفة.

أي نوع من التداخل المكاني المضلع حيث "layer1" ، "غطاء فعلي" <"layer2" ، "غطاء مستهدف".


احسب التقاطع (أي التداخل) بين الطبقتين (المتجه> أدوات التقدم الجيولوجي> التقاطع ...). استخدم القوائم المنسدلة لتحديد الطبقتين ، وحدد موقعًا لحفظ ملف شكل الإخراج.

سيكون للطبقة الناتجة سمات من كلا طبقات الإدخال (على سبيل المثال "الغطاء الفعلي" و "الغطاء الهدف"). يمكنك بعد ذلك تصفية هذه الطبقة (انقر بزر الماوس الأيمن فوق الطبقة في لوحة الطبقات ، ثممنقي…) أين"الفعلي"> "الهدف".

وبالمثل ، يمكنك استخدام حاسبة الحقل في جدول البيانات لإنشاء حقل جديد ، مع وجود فرق بين "الفعلي" و "الهدف". يمكنك بعد ذلك استخدام هذا الحقل لترميز طبقة الإخراج ، وإظهار المناطق فوق الهدف بلون مختلف عن المناطق أدناه.


الرسم البياني النطاقي لمناطق استخدام الأراضي وقيم المنحدرات المصنفة

يمكّنك المدرج التكراري النطاقي من التحقق من التوزيع التكراري للقيم في مجموعة بيانات واحدة ضمن فئات مجموعة بيانات أخرى. تشمل الأمثلة توزيع المنحدرات ضمن فئات استخدام الأراضي ، أو توزيع هطول الأمطار ضمن فئات الارتفاع ، أو توزيع الجريمة بواسطة ضربات الشرطة.

يتم تعريف المنطقة على أنها جميع مناطق الإدخال التي لها نفس القيمة. لا يجب أن تكون المناطق متجاورة. يمكن استخدام كل من مجموعات البيانات النقطية والميزات لإدخال المنطقة.

عندما تكون مدخلات المنطقة والقيمة كلاهما نقطية بنفس الدقة ، فسيتم استخدامهما مباشرة.

إذا كانت الدقة مختلفة ، فسيتم تطبيق إعادة تشكيل داخلية لجعلها متطابقة قبل تنفيذ عملية المنطقة.

في حالة وجود أي خلايا NoData في المدخلات ، فقد تتسبب إعادة التشكيل في وجود مساحات أكبر من NoData في مخرجاتك أكثر مما كنت تتوقعه. لتجنب هذا الموقف ، قم إما بإعادة تشكيل البيانات النقطية للمدخلات الخشنة إلى دقة دقة المدخلات النقطية الدقيقة ، أو اضبط حجم الخلية على الحد الأدنى من المدخلات في بيئة تحليل البيانات النقطية.

إذا كان إدخال المنطقة عبارة عن مجموعة بيانات نقطية ، فيجب أن يحتوي على جدول بيانات. عادةً ما يتم إنشاء جدول السمات تلقائيًا للنقطية الصحيحة ، ولكن قد لا يتم ذلك في ظل ظروف معينة. يمكنك استخدام إنشاء جدول البيانات النقطية لإنشاء جدول.

يوصى باستخدام البيانات النقطية فقط كمدخل للمنطقة ، لأنه يوفر لك تحكمًا أكبر في تحويل المتجه إلى خطوط المسح. سيساعد هذا في ضمان حصولك على النتائج المتوقعة باستمرار.

إذا كان إدخال المنطقة عبارة عن مجموعة بيانات ميزة ، فسيتم تطبيق تحويل متجه إلى نقطي داخليًا عليه. للتأكد من أن نتائج التحويل ستتماشى بشكل صحيح مع القيمة النقطية ، يوصى بالتحقق للتأكد من تعيين المدى والنقط النقطية بشكل مناسب في إعدادات البيئة وإعدادات البيانات النقطية.

نظرًا لأنه يجب أن يحتوي البيانات النقطية الداخلية على جدول سمات ، فسيحدث خطأ إذا لم يتم إنشاء جدول بيانات في التحويل. إذا حدث ذلك ، فقم بتحويل مجموعة بيانات المعالم الخاصة بك مباشرةً باستخدام Feature To Raster أو Polygon To Raster أو Point To Raster أو Polyline To Raster. قم بإنشاء جدول بيانات له كما هو موضح في النصيحة السابقة واستخدم البيانات النقطية الناتجة كمدخل للمنطقة.

إذا كان إدخال المنطقة عبارة عن مجموعة بيانات ميزة ذات ميزات صغيرة نسبيًا ، فضع في اعتبارك أن دقة المعلومات يجب أن تكون مناسبة بالنسبة إلى دقة القيمة النقطية. إذا كانت مناطق المعالم الفردية مماثلة لمساحة الخلايا المفردة في القيمة النقطية أو أصغر منها ، فقد لا يتم تمثيل بعض هذه المناطق في تحويل المعالم إلى البيانات النقطية.

لتوضيح ذلك ، حاول تحويل مجموعة بيانات الميزة إلى بيانات نقطية باستخدام أداة التحويل المناسبة من الميزات إلى البيانات النقطية وحدد الدقة لتكون دقة البيانات النقطية. ستعطي نتيجة هذا التحويل إشارة إلى ما سيكون الناتج الافتراضي لعملية المنطقة.

إذا كان لديك نتائج أقل في الإخراج مما كنت تتوقعه ، فأنت بحاجة إلى تحديد دقة نقطية مناسبة تمثل تفاصيل إدخال الميزة الخاصة بك ، واستخدام هذا الدقة كحجم خلية لإعدادات تحليل البيانات النقطية في البيئة.

إذا كان إدخال المنطقة عبارة عن مجموعة بيانات لميزة نقطة ، فمن الممكن احتواء أكثر من نقطة واحدة داخل أي خلية معينة من قيمة إدخال البيانات النقطية. بالنسبة لمثل هذه الخلايا ، يتم تحديد قيمة المنطقة بواسطة النقطة ذات أعلى معرف سمة.

إذا كان إدخال ميزة المنطقة به مضلعات متداخلة ، فلن يتم إجراء تحليل المنطقة لكل مضلع فردي. نظرًا لأنه يتم تحويل إدخال الميزة إلى نقطية ، يمكن أن يكون لكل موقع قيمة واحدة فقط.

طريقة بديلة هي معالجة إحصائيات المنطقة بشكل متكرر لكل منطقة من مناطق المضلع وترتيب النتائج.

يجب أن يكون حقل المنطقة إما عددًا صحيحًا أو نوع سلسلة.

عند تحديد بيانات منطقة الإدخال ، سيكون حقل المنطقة الافتراضية هو أول حقل صالح متاح. في حالة عدم وجود حقول أخرى صالحة ، سيكون حقل معرف الكائن (على سبيل المثال ، OID أو FID) هو الافتراضي.

تنتمي الخلايا الموجودة في قيمة الإدخال النقطية إلى المنطقة التي تقع فيها مراكز الخلايا الخاصة بهم. في هذه الحالة ، تكون المناطق هي المناطق بعد إجراء أي تحويل ضروري إلى خطوط المسح وإعادة التشكيل.

  • إذا تم تحديد طبقة ، فإن رموز الطبقة تحدد عدد الفئات.
  • إذا تم تحديد مجموعة بيانات ، فسيكون هناك افتراضيًا 256 فئة ، ما لم يكن الإدخال عددًا صحيحًا بأقل من 26 قيمة فريدة ، وفي هذه الحالة سيكون العدد الإجمالي للقيم الفريدة.

لا يتم إنشاء رسم بياني مدرج تكراري منطقي افتراضيًا. لإنشائه عند تشغيل الأداة ، حدد اسم الرسم البياني للإخراج.

الرسم البياني مؤقت (في الذاكرة) فقط. لإنشاء إصدار دائم منه ، استخدم أداة Save Graph لإنشاء ملف رسم بياني .grf ، أو أحد تنسيقات الإخراج الأخرى المتوفرة في تلك الأداة.

راجع بيئات التحليل والمحلل المكاني للحصول على تفاصيل إضافية حول بيئات المعالجة الجغرافية التي تنطبق على هذه الأداة.


الدافع: الكفاءة الكلية

الفائدة الأكثر وضوحًا من التكميم هي انخفاض كبير في عرض النطاق الترددي والتخزين. على سبيل المثال ، يستهلك استخدام INT8 للأوزان والتنشيطات عرض نطاق ترددي أقل بمقدار 4 أضعاف مقارنةً بـ FP32.
بالإضافة إلى حساب عدد صحيح هو أسرع من حساب النقطة العائمة. إنه أيضًا أكثر من ذلك بكثير المنطقة والكفاءة في استخدام الطاقة:

عملية INT8 توفير الطاقة مقابل FP32 توفير المساحة مقابل FP32
يضيف 30 ضعفًا 116 ضعفًا
تتضاعف 18.5 مرة 27 ضعفًا

لاحظ أن التكميم العدواني يمكن أن يؤدي إلى مزيد من الكفاءة. إذا كانت الأوزان ثنائية (-1 ، 1) أو ثلاثية (-1 ، 0 ، 1 باستخدام 2 بت) ، فيمكن حساب الالتفاف والطبقات المتصلة بالكامل بالإضافات والطرح فقط ، وإزالة الضرب تمامًا. إذا كانت عمليات التنشيط ثنائية أيضًا ، فيمكن أيضًا إزالة الإضافات ، لصالح عمليات البت (Rastegari et al. ، 2016).


كيف يعمل تقسيم البيانات

تستخدم أدوات Enrich Layer في ArcGIS Online و ArcGIS Pro وخدمة GeoEnrichment خوارزمية تقسيم البيانات لإعادة توزيع المتغيرات الديموغرافية والتجارية والاقتصادية والمتغيرات الأفقية لإدخال معالم المضلع. تحلل الخوارزمية كل مضلع ليتم إثرائه بالنسبة إلى مجموعة بيانات نقطية ومجموعة بيانات مفصلة لمضلعات وحدة التقارير التي تحتوي على سمات للمتغيرات المحددة. استنادًا إلى كيفية تراكب كل مضلع يتم إثرائه على مجموعات البيانات هذه ، تحدد الخوارزمية المقدار المناسب لكل متغير لتعيينه.

  • نقاط كتلة التعداد-نحن. وكندا فقط. يتم إنتاج هذه النقاط في البداية كنقاط مئوية من أكثر مناطق جدولة التعداد تفصيلاً في كتل التعداد في هذه البلدان في الولايات المتحدة ومناطق النشر في كندا. في بعض الحالات ، نقلت Esri هذه النقاط لتقع داخل مناطق سكنية ، بدلاً من مناطق صناعية أو غير سكنية أخرى. تحتوي كل نقطة على سمات لعدد الأشخاص والأسر التي تعيش في منطقة الجدولة المقابلة.
  • نقاط التسوية—بالنسبة لمعظم البلدان الأخرى ، تنتج Esri نقاط تسوية بناءً على نموذج احتمالية التسوية الذي يستخدم صور Landsat8 وتقاطعات الطرق. تساعد تقاطعات الطرق بشكل خاص في المناطق التي تحجب فيها مظلة الغابات الكثيفة المساكن. يتم إنتاج نقاط التسوية في البداية كسطح نقطي متقطع ، مما يعني إزالة الأماكن التي لا يستطيع الناس العيش فيها أو التي لا يعيش فيها الناس. يتم إنتاج هذا السطح النقطي بدقة تبلغ 75 مترًا ، وهو ما يعادل حجم كتلة المدينة تقريبًا. يخصص النموذج لكل خلية أو نقطة درجة احتمالية للتسوية ، تمثل احتمالية وجود أشخاص يعيشون هناك. نشرت Esri منهجية نمذجة درجات التسوية في Data Science Journal.
  • نقاط التسوية القائمة على العنوان—سويسرا وهولندا فقط. تقوم بعض البلدان بتتبع وإتاحة النقاط التي تمثل العناوين السكنية لمواطنيها. تقوم Esri بتجميع عدد نقاط العنوان هذه في صورة نقطية بدقة 75 مترًا وتحويلها إلى مجموعة بيانات نقطية مثل نقاط التسوية.
  • نقاط تسوية بصمة البناء—بيانات مجموعة AIS الإسبانية فقط. يتم تلخيص عدد النقاط المركزية لبصمة المباني للمباني السكنية في خط نقطي بدقة 75 مترًا لإنتاج مجموعة بيانات لنقاط التسوية.

تستخدم خدمة الإثراء الجغرافي المناطق الجغرافية الأكثر تفصيلاً مع أحدث بيانات التعداد ، أو التقديرات الموثوقة ، المتاحة للاستخدام التجاري من كل بلد. على سبيل المثال ، في عام 2018 ، تحتوي مجموعة بيانات جنوب إفريقيا على 85483 ميزة ، والمجر بها 3،177 ميزة ، وفي اليابان 217،201.

بالنسبة لمعظم البلدان ، يتم تحديث البيانات كل عامين ، ويتم تحديث عدد قليل من البلدان سنويًا لأن البيانات متاحة بسهولة. تنشر Esri التحديثات على مدار العام على أساس ربع سنوي. البيانات الخاصة بكل بلد هي أحدث التقديرات المتاحة. بشكل عام ، تعكس البيانات التي تصدرها Esri الظروف الديموغرافية والاقتصادية قبل تسعة أشهر من تاريخ الإصدار. لمعرفة المزيد حول البيانات الخاصة بدولة معينة ، انقر هنا ، ثم اختر قارة لمشاهدة قائمة البلدان المتاحة.

منهجية التوزيع

  1. حدد المضلعات الإحصائية الموجودة بالكامل داخل مضلع الحلقة. تظهر هذه المضلعات باللون الأبيض. احسب مجموع متغير السكان الإجمالي لهذه المضلعات.
  2. حدد المضلعات الإحصائية التي تتقاطع جزئيًا مع مضلع الحلقة. هذه موضحة باللون الأخضر الفاتح. لكل من هذه المضلعات ، قم بما يلي:
    1. حدد جميع نقاط التسوية ذات اللون الأزرق الداكن الموجودة بالداخل. باستخدام متغير السكان الإجمالي من المضلع الإحصائي ومجموع درجات احتمالية التسوية تحدد نسبة الأشخاص لكل وحدة من نقاط التسوية.

    بالنسبة للنقاط الموجودة داخل الحلقة الأرجوانية فقط ، احسب مجموع احتمالية التسوية ، ومن ذلك استخرج عدد الأشخاص الذين تمثلهم تلك النقاط.

    تمثل نقاط التسوية ذات اللون الأزرق الداكن نوعين من المعلومات. أولاً ، شبكة من النقاط متباعدة بانتظام ، 75 مترًا يتم إنتاجها كما هو موضح أعلاه. ثانيًا ، نظرًا لأن بعض وحدات التقارير صغيرة بما يكفي لتقع بين شبكة النقاط التي يبلغ طولها 75 مترًا ، تتم إضافة النقط الوسطى لهذه الوحدات لضمان عدم حذف هذه المناطق.

    الاختلافات في طريقة التوزيع

    ينطبق الوصف أعلاه على معظم البلدان ، ومع ذلك ، في الولايات المتحدة وكندا ، تكون العملية أبسط لأن النقاط لها بالفعل سمة مع السكان الذين يعيشون هناك. وبالتالي ، فإن مجموع خاصية السكان للنقاط داخل مضلع الإثراء هو كل ما هو مطلوب لتحديد إجمالي السكان. يتم تحديد قيم المتغيرات الأخرى بناءً على عدد السكان أو الملخصات بالوسائل أو المعدلات المحسوبة مسبقًا.

    تصف المعلومات أعلاه طريقة التقسيم الافتراضية ، والتي تسمى BlockApportionment في ArcGIS REST API لخدمة GeoEnrichment. إذا اكتشفت الخدمة مضلعًا كبيرًا بشكل ملحوظ ، فسيتم استخدام طريقة أسرع وأقل كثافة من الناحية الحسابية. تسمى هذه الطريقة CentroidsInPolygon. ستوفر البيانات الوصفية لنتائج عملية التخصيب اسم الطريقة المستخدمة.

    • في الولايات المتحدة ، تُستخدم هذه الأقطار ومجموعات البيانات المضلعة / النقطية:
      • من 0 إلى 504 أميال تستخدم مجموعات كتل التعداد ونقاط الحظر.
      • من 505 إلى 786 ميلًا تستخدم مسارات التعداد ونقاط الكتلة بناءً على مستوى التعميم 2.
      • من 787 إلى 866 ميلًا تستخدم مسارات التعداد ونقاط الكتلة بناءً على مستوى التعميم 3.
      • من 867 إلى 954 ميلًا تستخدم مسارات التعداد ونقاط الكتلة بناءً على مستوى التعميم 4.
      • خارج هذه النطاقات ، تستند المقاطعات ونقاط الكتلة على مستوى التعميم 5.

      وبالتالي ، من المهم فصل المضلعات الكبيرة عن المضلعات الأصغر عند إدارة البيانات كمدخلات لأدوات Enrich Layer.

      في حين أن الاختلافات في النتائج بين الطرق عادة ما تكون صغيرة جدًا ، إلا أن المناطق الجغرافية الخشنة تنتج أحيانًا أقل من النتائج المثلى. تحتوي خدمة GeoEnrichment على خاصية DetailedAggregationMethod ، والتي يمكن تعيينها لتجاوز السلوك الافتراضي الموضح أعلاه. ومع ذلك ، عند تعيين طريقة العرض التفصيلية ، يمكن إثراء مضلع كبير واحد فقط في المرة الواحدة.

      لن تتم معالجة المضلعات الكبيرة للغاية ، التي تتجاوز الأحجام الموصوفة أعلاه للنقط الوسطى بطريقة المضلع ، وستُرجع تحذيرًا. راجع حدود خدمة الإثراء الجغرافي لمعرفة المزيد.

      وبالمثل ، فإن المضلعات الصغيرة - أي أصغر من كتلة المدينة في منطقة حضرية ، أو أصغر من كيلومتر مربع أو ميل في منطقة ريفية قد لا تعطي أي نتائج لأنها لا تتقاطع أو تحتوي على أي مستوطنة أو نقاط كتلة تعداد.

      اعتبارات إضافية

      أحد الأسئلة الأكثر شيوعًا حول الإثراء الجغرافي هو: ما مدى موثوقية النتائج؟ الجواب هو أنه يختلف حسب البيانات المتاحة لكل دولة. كما يختلف أيضًا داخل معظم البلدان اعتمادًا على ما إذا كانت المنطقة المراد تخصيبها كثيفة أو قليلة السكان.

      كل دولة لديها درجتي موثوقية. النطاق المحتمل هو 1.0 (الأفضل) إلى 5.0 (الأسوأ) ، على الرغم من عدم تصنيف أي دولة بهذه الدرجات القصوى. النتيجة الأكثر أهمية التي تؤثر على موثوقية تقسيم البيانات هي نسبة مساحة مضلع السكان إلى عدد الأشخاص المقدر أنهم يعيشون هناك. عندما يكون المضلع كبيرًا ، ويكون عدد الأشخاص صغيرًا ، تنخفض احتمالية تقاطع نقاط التسوية في المكان الذي يعيش فيه الأشخاص. معظم البلدان لديها مزيج من الظروف. المملكة العربية السعودية مثال جيد ، حيث يوجد في المدن العديد من المضلعات التي تمثل مساحات صغيرة ، لكن مساحات الصحراء الشاسعة ممثلة بعدد قليل فقط من المضلعات.

      تمثل درجة الموثوقية الثانية الموثوقية الإجمالية. يتضمن ذلك نسبة منطقة المضلع إلى عدد السكان وتصنيف موثوقية بيانات التعداد لهذا البلد ومدى تعقيد بصمة الاستيطان. تعتمد موثوقية التعداد على عمر آخر تعداد رسمي وطريقة الجمع واكتمال ذلك التعداد والتقديرات والمسوحات الأخرى المستخدمة لاشتقاق التقدير الحالي. يعد تعقيد البصمة أمرًا مهمًا لأن إنشاء نقاط التسوية يبدأ باستخدام نموذج نقطي يكون عرضة لخفض قيم احتمالية الاستقرار عند حواف التسوية بسبب تأثيرات إعادة التشكيل.


      معالجة الشبكة - IPv4

      يجب تعريف كل جهاز على الشبكة بشكل فريد. في طبقة الشبكة ، يجب تحديد حزم الاتصال مع عناوين المصدر والوجهة للنظامين النهائيين. مع IPv4 ، هذا يعني أن كل حزمة لها عنوان مصدر 32 بت وعنوان وجهة 32 بت في رأس الطبقة 3. يتم استخدام هذه العناوين في شبكة البيانات كنماذج ثنائية. داخل الأجهزة ، يتم تطبيق المنطق الرقمي لتفسيرها. بالنسبة لنا في الشبكة البشرية ، يصعب تفسير سلسلة مكونة من 32 بتًا بل وأكثر صعوبة في تذكرها. لذلك ، فإننا نمثل عناوين IPv4 باستخدام التنسيق العشري المنقط.

      يتم التعبير عن الأنماط الثنائية التي تمثل عناوين IPv4 على هيئة كسور عشرية منقطة عن طريق فصل كل بايت من النمط الثنائي ، الذي يسمى ثماني بتات ، بنقطة. يطلق عليه ثماني بتات لأن كل رقم عشري يمثل بايت واحد أو 8 بت.

      يتم التعبير عنها في النظام العشري المنقط على النحو التالي:

      ضع في اعتبارك أن الأجهزة تستخدم منطقًا ثنائيًا. يتم استخدام التنسيق العشري المنقط لتسهيل استخدام الأشخاص وتذكر العناوين.

      أجزاء الشبكة والمضيف

      لكل عنوان IPv4 ، يمثل جزء من البتات عالية الترتيب عنوان الشبكة. في Layer 3 ، نحدد الشبكة على أنها مجموعة من المضيفين الذين لديهم أنماط بت متطابقة في جزء عنوان الشبكة من عناوينهم. على الرغم من أن جميع البتات الـ 32 تحدد عنوان مضيف IPv4 ، إلا أن لدينا عددًا متغيرًا من البتات تسمى جزء المضيف من العنوان. يحدد عدد البتات المستخدمة في جزء المضيف هذا عدد الأجهزة المضيفة التي يمكننا الحصول عليها داخل الشبكة. على سبيل المثال ، إذا كنا بحاجة إلى ما لا يقل عن 200 مضيف في شبكة معينة ، فسنحتاج إلى استخدام ما يكفي من وحدات البت في جزء المضيف لنتمكن من تمثيل 200 نمط بت مختلف على الأقل. لتعيين عنوان فريد لـ 200 مضيف ، سنستخدم الثمانية الأخيرة بأكملها. باستخدام 8 بتات ، يمكن تحقيق إجمالي 256 نمط بت مختلف. وهذا يعني أن وحدات البت الخاصة بالثمانيات الثلاث العلوية ستمثل جزء الشبكة.

      ملاحظة: حساب عدد الأجهزة المضيفة وتحديد أي جزء من 32 بت يشير إلى الشبكة سيتم تناوله لاحقًا في هذا الفصل.


      معرفة الأعداد - تحويل ثنائي إلى عشري

      لفهم تشغيل الجهاز في الشبكة ، نحتاج إلى إلقاء نظرة على العناوين والبيانات الأخرى بالطريقة التي يعمل بها الجهاز - بالتدوين الثنائي. هذا يعني أننا بحاجة إلى بعض المهارات في التحويل من نظام ثنائي إلى عشري. قد تمثل البيانات الممثلة في ثنائي العديد من أشكال البيانات المختلفة للشبكة البشرية. في هذه المناقشة ، نشير إلى النظام الثنائي من حيث صلته بعنونة IPv4. هذا يعني أننا ننظر إلى كل بايت (ثماني بتات) كرقم عشري في النطاق من 0 إلى 255.

      يتطلب تعلم تحويل النظام الثنائي إلى النظام العشري فهم الأساس الرياضي لنظام الترقيم المسمى بالتدوين الموضعي. يعني الترميز الموضعي أن الرقم يمثل قيمًا مختلفة اعتمادًا على الموضع الذي يشغله. وبشكل أكثر تحديدًا ، فإن القيمة التي يمثلها الرقم هي تلك القيمة مضروبة في قوة الأساس ، أو الجذر ، الذي يمثله الموضع الذي يشغله الرقم. ستساعد بعض الأمثلة في توضيح كيفية عمل هذا النظام. بالنسبة للرقم العشري 245 ، فإن القيمة التي يمثلها الرقم 2 هي 2 * 10 ^ 2 (2 ضرب 10 أس 2). الرقم 2 في ما نشير إليه عادة بموضع & quot100s & quot. يشير التدوين الموضعي إلى هذا الموضع على أنه موضع الأساس ^ 2 لأن الأساس ، أو الجذر ، هو 10 والقوة هي 2.

      باستخدام الترميز الموضعي في نظام الأرقام ذي الأساس 10 ، يمثل 245:

      245 = (2 * 10^2) + (4 * 10^1) + (5 * 10^0)

      في نظام الترقيم الثنائي ، الجذر هو 2. لذلك ، يمثل كل موضع قوى متزايدة من 2. في أرقام ثنائية 8 بت ، تمثل المواضع هذه الكميات:

      يتكون نظام الترقيم الأساسي 2 من رقمين فقط: 0 و 1.

      عندما نفسر البايت كرقم عشري ، لدينا الكمية التي يمثلها الموضع إذا كان الرقم 1 وليس لدينا هذه الكمية إذا كان الرقم 0.

      يعني 1 في كل موضع أننا نضيف قيمة هذا الموضع إلى الإجمالي. هذه هي الإضافة عندما يكون هناك 1 في كل موضع من ثماني بتات. المجموع 255.

      128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255

      يشير الرقم 0 في كل مركز إلى أن قيمة هذا المركز لم تتم إضافتها إلى الإجمالي. ينتج عن 0 في كل مركز إجمالي 0.

      0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 = 0

      انظر الشكل لمعرفة خطوات تحويل العنوان الثنائي إلى عنوان عشري.

      في المثال ، الرقم الثنائي:

      قسّم 32 بت إلى 4 ثماني بتات.

      حول كل ثماني بتات إلى عدد عشري.

      أضف & quotdot & quot بين كل رقم عشري.

      معرفة الأعداد - تحويلات من عشري إلى ثنائي

      لا نحتاج فقط إلى أن نكون قادرين على تحويل النظام الثنائي إلى نظام عشري ، بل نحتاج أيضًا إلى أن نكون قادرين على تحويل النظام العشري إلى نظام ثنائي. نحتاج غالبًا إلى فحص ثماني بتات فردية من العنوان الذي يتم تقديمه بترميز عشري منقط. هذا هو الحال عندما تقسم بتات الشبكة وبتات المضيف ثماني بتات. على سبيل المثال ، إذا كان المضيف الذي يحتوي على 172.16.4.20 يستخدم 28 بت لعنوان الشبكة ، فسنحتاج إلى فحص الثنائي في الثمانية الأخيرة لاكتشاف أن هذا المضيف موجود على الشبكة 172.16.4.16. سيتم شرح عملية استخراج عنوان الشبكة من عنوان مضيف لاحقًا.

      تتراوح قيم العنوان بين 0 و 255

      نظرًا لأن تمثيلنا للعناوين يقتصر على القيم العشرية لثمانية بتات واحدة ، فسوف نفحص فقط عملية تحويل ثنائي 8 بت إلى القيم العشرية من 0 إلى 255. لبدء عملية التحويل ، نبدأ بتحديد ما إذا كان الرقم العشري تساوي أو أكبر من أكبر قيمة عشرية لدينا ممثلة بأهم بت. في أعلى موضع ، نحدد ما إذا كانت القيمة تساوي 128 بت أم أكبر منها. إذا كانت القيمة أصغر من 128 ، فإننا نضع 0 في موضع 128 بت وننتقل إلى موضع 64 بت. إذا كانت القيمة في موضع 128 بت أكبر من أو تساوي 128 ، فإننا نضع 1 في موضع 128 ونطرح 128 من الرقم الذي يتم تحويله. ثم نقارن ما تبقى من هذه العملية بالقيمة الأصغر التالية ، 64. نواصل هذه العملية لجميع مواضع البت المتبقية.

      عناوين لأغراض مختلفة

      أنواع العناوين في شبكة IPv4

      ضمن نطاق العناوين لكل شبكة IPv4 ، لدينا ثلاثة أنواع من العناوين:

      عنوان الشبكة - العنوان الذي نشير به إلى الشبكة

      عنوان البث - عنوان خاص يُستخدم لإرسال البيانات إلى جميع المضيفين في الشبكة

      عناوين المضيف - العناوين المخصصة للأجهزة الطرفية في الشبكة

      عنوان الشبكة

      عنوان الشبكة هو طريقة قياسية للإشارة إلى الشبكة. على سبيل المثال ، يمكننا الإشارة إلى الشبكة الموضحة في الشكل باسم & quotthe 10.0.0.0 network. & quot هذه طريقة وصفية وملائمة للإشارة إلى الشبكة أكثر من استخدام مصطلح مثل & quotthe first network. & quot جميع المضيفين في 10.0.0.0 .0.0 سيكون للشبكة نفس بتات الشبكة.

      ضمن نطاق عناوين IPv4 للشبكة ، يتم حجز أقل عنوان لعنوان الشبكة. يحتوي هذا العنوان على 0 لكل بت مضيف في جزء المضيف من العنوان.

      عنوان بث IPv4 هو عنوان خاص لكل شبكة يسمح بالاتصال بجميع المضيفين في تلك الشبكة. لإرسال البيانات إلى جميع المضيفين في الشبكة ، يمكن للمضيف إرسال حزمة واحدة موجهة إلى عنوان البث الخاص بالشبكة.

      يستخدم عنوان البث أعلى عنوان في نطاق الشبكة. هذا هو العنوان الذي تكون فيه وحدات البت في جزء المضيف كلها 1s. بالنسبة للشبكة 10.0.0.0 مع 24 بت شبكة ، سيكون عنوان البث 10.0.0.255. يشار إلى هذا العنوان أيضًا بالبث الموجه.

      كما هو موضح سابقًا ، يتطلب كل جهاز طرفي عنوانًا فريدًا لتسليم حزمة إلى ذلك المضيف. في عناوين IPv4 ، نقوم بتعيين القيم بين عنوان الشبكة وعنوان البث للأجهزة الموجودة في تلك الشبكة.

      السؤال المهم هو: كيف نعرف عدد البتات التي تمثل جزء الشبكة وكم عدد البتات التي تمثل جزء المضيف؟ عندما نعبر عن عنوان شبكة IPv4 ، نضيف طول البادئة إلى عنوان الشبكة. طول البادئة هو عدد البتات في العنوان الذي يعطينا جزء الشبكة. على سبيل المثال ، في 172.16.4.0 / 24 ، / 24 هو طول البادئة - يخبرنا أن أول 24 بت هي عنوان الشبكة. هذا يترك الثماني بتات المتبقية ، الثمانية الأخيرة ، كجزء مضيف. لاحقًا في هذا الفصل ، سنتعلم المزيد عن كيان آخر يُستخدم لتحديد جزء الشبكة من عنوان IPv4 لأجهزة الشبكة. يطلق عليه قناع الشبكة الفرعية. يتكون قناع الشبكة الفرعية من 32 بت ، تمامًا كما يفعل العنوان ، ويستخدم 1 و 0 ثانية للإشارة إلى بتات العنوان التي هي بتات شبكة وأي بتات مضيفة. لا يتم دائمًا تعيين بادئة / 24 للشبكات. اعتمادًا على عدد المضيفين على الشبكة ، قد تكون البادئة المعينة مختلفة. يؤدي وجود رقم بادئة مختلف إلى تغيير نطاق المضيف وعنوان البث لكل شبكة. لاحظ أن عنوان الشبكة يمكن أن يظل كما هو ، ولكن يختلف نطاق المضيف وعنوان البث باختلاف أطوال البادئة. في هذا الشكل ، يمكنك أيضًا رؤية أن عدد المضيفين الذين يمكن معالجتهم على الشبكة يتغير أيضًا.

      حساب الشبكة والمضيفين وعناوين البث

      في هذه المرحلة ، قد تتساءل: كيف نحسب هذه العناوين؟ تتطلب عملية الحساب هذه أن ننظر إلى هذه العناوين بالثنائي. في أمثلة أقسام الشبكة ، نحتاج إلى إلقاء نظرة على الثماني بتات من العنوان حيث تقسم البادئة جزء الشبكة من جزء المضيف. في كل هذه الأمثلة ، إنها الثمانية الأخيرة. في حين أن هذا أمر شائع ، يمكن للبادئة أيضًا تقسيم أي من الثمانيات. للبدء في فهم عملية تحديد تعيينات العناوين ، دعنا نقسم بعض الأمثلة إلى ثنائي. في المربع الأول ، نرى تمثيل عنوان الشبكة. مع بادئة 25 بت ، فإن آخر 7 بتات هي بتات مضيفة. لتمثيل عنوان الشبكة ، كل بتات المضيف هذه هي "0". هذا يجعل الثمانية الأخيرة من العنوان 0. وهذا يجعل عنوان الشبكة 172.16.20.0 / 25. في المربع الثاني ، نرى حساب أدنى عنوان مضيف. هذا دائمًا أكبر من عنوان الشبكة. في هذه الحالة ، تصبح آخر بتات المضيف السبعة "1". مع تعيين أقل بت من عنوان المضيف على 1 ، يكون أقل عنوان مضيف هو 172.16.20.1. يُظهر المربع الثالث حساب عنوان بث الشبكة. لذلك ، جميع بتات المضيف السبعة المستخدمة في هذه الشبكة كلها "1s". من الحساب ، نحصل على 127 في الثمانية الأخيرة. هذا يعطينا عنوان بث 172.16.20.127. يعرض المربع الرابع حساب أعلى عنوان مضيف. أعلى عنوان مضيف للشبكة هو دائمًا عنوان أقل من البث. هذا يعني أن أقل بت مضيف هو "0" وجميع بتات المضيف الأخرى كـ "1s". كما رأينا ، فإن هذا يجعل أعلى عنوان مضيف في هذه الشبكة 172.16.20.126. على الرغم من أننا قمنا في هذا المثال بتوسيع كل الثمانيات ، إلا أننا نحتاج فقط إلى فحص محتوى الثمانيات المقسمة.

      أحادي ، بث ، متعدد - أنواع الاتصالات

      في شبكة IPv4 ، يمكن للمضيفين الاتصال بإحدى الطرق الثلاث المختلفة:

      Unicast - عملية إرسال حزمة من مضيف واحد إلى مضيف فردي

      البث - عملية إرسال حزمة من مضيف واحد إلى جميع المضيفين في الشبكة

      الإرسال المتعدد - عملية إرسال حزمة من مضيف واحد إلى مجموعة محددة من المضيفين

      تستخدم هذه الأنواع الثلاثة من الاتصالات لأغراض مختلفة في شبكات البيانات. في جميع الحالات الثلاث ، يتم وضع عنوان IPv4 للمضيف الأصلي في رأس الحزمة كعنوان المصدر.

      يتم استخدام الاتصال الأحادي للاتصال العادي من مضيف إلى مضيف في كل من العميل / الخادم وشبكة نظير إلى نظير. تستخدم حزم Unicast عنوان مضيف الجهاز الوجهة كعنوان وجهة ويمكن توجيهها من خلال الشبكة البينية. ومع ذلك ، يستخدم البث والبث المتعدد عناوين خاصة كعنوان الوجهة. باستخدام هذه العناوين الخاصة ، يقتصر البث بشكل عام على الشبكة المحلية. قد يقتصر نطاق حركة الإرسال المتعدد أيضًا على الشبكة المحلية أو يتم توجيهه من خلال الشبكة البينية. في شبكة IPv4 ، يُشار إلى العنوان الأحادي المطبق على جهاز طرفي باسم عنوان المضيف. بالنسبة للاتصال الأحادي ، يتم استخدام عناوين المضيف المعينة للجهازين النهائيين كعناوين IPv4 المصدر والوجهة. أثناء عملية التضمين ، يضع مضيف المصدر عنوان IPv4 الخاص به في رأس الحزمة الأحادية باعتباره عنوان مضيف المصدر وعنوان IPv4 للمضيف الوجهة في رأس الحزمة كعنوان الوجهة. يمكن إعادة توجيه الاتصال باستخدام حزمة أحادية الإرسال من خلال شبكة الإنترنت باستخدام نفس العناوين.

      نظرًا لاستخدام حركة مرور البث لإرسال حزم إلى جميع المضيفين في الشبكة ، تستخدم الحزمة عنوان بث خاص. عندما يتلقى مضيف حزمة مع عنوان البث كوجهة ، فإنه يعالج الحزمة كما لو كانت حزمة إلى عنوان الإرسال الأحادي الخاص بها. يتم استخدام إرسال البث لتحديد موقع الخدمات / الأجهزة الخاصة التي لا يكون عنوانها معروفًا أو عندما يحتاج المضيف إلى توفير معلومات لجميع المضيفين على الشبكة. بعض الأمثلة على استخدام البث هي:

      تعيين عناوين الطبقة العليا لعناوين الطبقة السفلى

      تبادل معلومات التوجيه عن طريق بروتوكولات التوجيه

      عندما يحتاج مضيف إلى معلومات ، يرسل المضيف طلبًا ، يسمى استعلامًا ، إلى عنوان البث. يتلقى جميع المضيفين في الشبكة هذا الاستعلام ويعالجونه. سيستجيب واحد أو أكثر من المضيفين الذين لديهم المعلومات المطلوبة ، عادةً باستخدام الإرسال الأحادي. وبالمثل ، عندما يحتاج مضيف إلى إرسال معلومات إلى المضيفين على شبكة ما ، يقوم بإنشاء حزمة بث بالمعلومات وإرسالها. على عكس البث الأحادي ، حيث يمكن توجيه الحزم عبر الشبكة البينية ، عادةً ما تقتصر حزم البث على الشبكة المحلية. يعتمد هذا التقييد على تكوين جهاز التوجيه الذي يحد الشبكة ونوع البث. هناك نوعان من البث: البث المباشر والبث المحدود.

      يتم إرسال بث موجه إلى جميع المضيفين على شبكة معينة. هذا النوع من البث مفيد لإرسال بث إلى جميع المضيفين على شبكة غير محلية. على سبيل المثال ، بالنسبة لمضيف خارج الشبكة للاتصال بالمضيفين داخل شبكة 172.16.4.0 / 24 ، سيكون عنوان الوجهة للحزمة هو 172.16.4.255. هذا موضح في الشكل. على الرغم من أن أجهزة التوجيه لا تقوم بإعادة توجيه عمليات البث بشكل افتراضي ، إلا أنه قد يتم تكوينها للقيام بذلك.

      يتم استخدام البث المحدود للاتصالات التي تقتصر على المضيفين على الشبكة المحلية. تستخدم هذه الحزم عنوان IPv4 الوجهة 255.255.255.255. لا تقوم أجهزة التوجيه بإعادة توجيه هذا البث. ستظهر الحزم الموجهة إلى عنوان البث المحدود على الشبكة المحلية فقط. لهذا السبب ، يشار إلى شبكة IPv4 أيضًا بمجال البث. تشكل الموجهات حدود مجال البث.

      على سبيل المثال ، سيبث مضيف داخل شبكة 172.16.4.0 / 24 إلى جميع المضيفين في شبكته باستخدام حزمة بعنوان وجهة هو 255.255.255.255.255.255.255.

      كما علمت سابقًا ، عندما يتم بث الحزمة ، فإنها تستخدم موارد على الشبكة وتفرض أيضًا على كل مضيف على الشبكة الذي يستقبلها معالجة الحزمة. لذلك ، يجب تقييد حركة البث بحيث لا تؤثر سلبًا على أداء الشبكة أو الأجهزة. نظرًا لأن أجهزة التوجيه تفصل بين مجالات البث ، فإن التقسيم الفرعي للشبكات ذات حركة البث المفرطة يمكن أن يحسن أداء الشبكة.

      تم تصميم الإرسال المتعدد للحفاظ على عرض النطاق الترددي لشبكة IPv4. يقلل من حركة المرور عن طريق السماح للمضيف بإرسال حزمة واحدة إلى مجموعة مختارة من المضيفين. للوصول إلى مضيفين وجهات متعددة باستخدام اتصال أحادي ، سيحتاج مضيف المصدر إلى إرسال حزمة فردية موجهة إلى كل مضيف. مع الإرسال المتعدد ، يمكن للمضيف المصدر إرسال حزمة واحدة يمكنها الوصول إلى الآلاف من مضيفي الوجهة.

      بعض الأمثلة على الإرسال المتعدد هي:

      توزيع الفيديو والصوت

      توجيه تبادل المعلومات عن طريق بروتوكولات التوجيه

      يُطلق على المضيفين الذين يرغبون في تلقي بيانات معينة متعددة البث عملاء الإرسال المتعدد. يستخدم عملاء البث المتعدد الخدمات التي بدأها برنامج العميل للاشتراك في مجموعة الإرسال المتعدد. يتم تمثيل كل مجموعة متعددة البث من خلال عنوان واحد لوجهة البث المتعدد IPv4. عندما يشترك مضيف IPv4 في مجموعة الإرسال المتعدد ، يقوم المضيف بمعالجة الحزم الموجهة إلى عنوان الإرسال المتعدد هذا بالإضافة إلى الحزم الموجهة إلى عنوان الإرسال الأحادي المخصص بشكل فريد. كما سنرى ، فقد وضع IPv4 جانباً مجموعة خاصة من العناوين من 224.0.0.0 إلى 239.255.255.255 لمعالجة مجموعات الإرسال المتعدد.

      نطاقات عناوين IPv4 المحجوزة

      معبرًا عنه بتنسيق عشري منقط ، يتراوح نطاق عناوين IPv4 من 0.0.0.0 إلى 255.255.255.255. كما رأيت بالفعل ، لا يمكن استخدام كل هذه العناوين كعناوين مضيفة للاتصال الأحادي.

      إحدى المجموعات الرئيسية من العناوين المحجوزة لأغراض خاصة هي نطاق عناوين IPv4 التجريبي من 240.0.0.0 إلى 255.255.255.254. حاليًا ، يتم سرد هذه العناوين على أنها محجوزة للاستخدام المستقبلي (RFC 3330). يشير هذا إلى أنه يمكن تحويلها إلى عناوين قابلة للاستخدام. حاليًا ، لا يمكن استخدامها في شبكات IPv4. ومع ذلك ، يمكن استخدام هذه العناوين للبحث أو التجريب.

      كما هو موضح سابقًا ، هناك مجموعة رئيسية أخرى من العناوين المحجوزة لأغراض خاصة وهي نطاق عناوين الإرسال المتعدد IPv4 من 224.0.0.0 إلى 239.255.255.255. بالإضافة إلى ذلك ، يتم تقسيم نطاق عناوين الإرسال المتعدد إلى أنواع مختلفة من العناوين: عناوين الارتباط المحلية المحجوزة والعناوين ذات النطاق العالمي. أحد الأنواع الإضافية لعناوين الإرسال المتعدد هو العناوين ذات النطاق الإداري ، والتي تسمى أيضًا عناوين النطاق المحدود. عناوين IPv4 متعددة البث من 224.0.0.0 إلى 224.0.0.255 هي عناوين ارتباط محلية محجوزة. يجب استخدام هذه العناوين لمجموعات البث المتعدد على شبكة محلية. يتم دائمًا إرسال الحزم إلى هذه الوجهات بقيمة مدة البقاء (TTL) 1. لذلك ، يجب ألا يقوم جهاز التوجيه المتصل بالشبكة المحلية بإعادة توجيهها مطلقًا. الاستخدام النموذجي لعناوين الارتباط المحلية المحجوزة هو في بروتوكولات التوجيه التي تستخدم الإرسال المتعدد لتبادل معلومات التوجيه. العناوين ذات النطاق العالمي هي 224.0.1.0 إلى 238.255.255.255. يمكن استخدامها لإرسال بيانات متعددة عبر الإنترنت. على سبيل المثال ، تم حجز 224.0.1.1 لبروتوكول وقت الشبكة (NTP) لمزامنة الساعات الزمنية لأجهزة الشبكة.

      بعد احتساب النطاقات المحجوزة للعناوين التجريبية وعناوين البث المتعدد ، يترك هذا نطاق عنوان من 0.0.0.0 إلى 223.255.255.255 يمكن استخدامه لمضيفي IPv4. ومع ذلك ، يوجد ضمن هذا النطاق العديد من العناوين المحجوزة بالفعل لأغراض خاصة. على الرغم من أننا قد غطينا سابقًا بعض هذه العناوين ، إلا أنه تمت مناقشة العناوين الرئيسية المحجوزة في القسم التالي.

      العناوين العامة والخاصة

      على الرغم من أن معظم عناوين مضيف IPv4 هي عناوين عامة مخصصة للاستخدام في الشبكات التي يمكن الوصول إليها على الإنترنت ، إلا أن هناك مجموعات من العناوين تُستخدم في الشبكات التي تتطلب وصولًا محدودًا أو لا تتطلب وصولاً إلى الإنترنت. تسمى هذه العناوين بالعناوين الخاصة.

      كتل العنوان الخاص هي:

      10.0.0.0 إلى 10.255.255.255 (10.0.0.0 / 8)

      172.16.0.0 إلى 172.31.255.255 (172.16.0.0 / 12)

      من 192.168.0.0 إلى 192.168.255.255 (192.168.0.0 / 16)

      تم وضع كتل عناوين الفضاء الخاصة ، كما هو موضح في الشكل ، جانبًا لاستخدامها في الشبكات الخاصة. لا يلزم أن يكون استخدام هذه العناوين فريدًا بين الشبكات الخارجية. قد يستخدم المضيفون الذين لا يتطلبون الوصول إلى الإنترنت بشكل عام استخدامًا غير مقيد للعناوين الخاصة. ومع ذلك ، لا يزال يتعين على الشبكات الداخلية تصميم مخططات عناوين الشبكة للتأكد من أن المضيفين في الشبكات الخاصة يستخدمون عناوين IP الفريدة داخل بيئة الشبكات الخاصة بهم. قد يستخدم العديد من المضيفين في شبكات مختلفة نفس عناوين المساحة الخاصة. يجب ألا تظهر الحزم التي تستخدم هذه العناوين كمصدر أو وجهة على الإنترنت العام. يجب أن يقوم جهاز التوجيه أو جهاز جدار الحماية الموجود في محيط هذه الشبكات الخاصة بحظر هذه العناوين أو ترجمتها. حتى لو كانت هذه الحزم تشق طريقها إلى الإنترنت ، فلن يكون للموجهات طرق لإعادة توجيهها إلى الشبكة الخاصة المناسبة.

      ترجمة عنوان الشبكة (NAT)

      من خلال خدمات ترجمة العناوين الخاصة إلى عناوين عامة ، يمكن للمضيفين على شبكة موجهة بشكل خاص الوصول إلى الموارد عبر الإنترنت. يمكن تنفيذ هذه الخدمات ، التي تسمى ترجمة عنوان الشبكة (NAT) ، على جهاز على حافة الشبكة الخاصة. يسمح NAT للمضيفين في الشبكة & quot؛ اقتراض & & quot؛ عنوان عام للتواصل مع الشبكات الخارجية. في حين أن هناك بعض القيود ومشكلات الأداء مع NAT ، يمكن للعملاء لمعظم التطبيقات الوصول إلى الخدمات عبر الإنترنت دون مشاكل ملحوظة.

      الغالبية العظمى من العناوين في نطاق مضيف IPv4 أحادي الإرسال هي عناوين عامة. تم تصميم هذه العناوين لاستخدامها في المضيفين الذين يمكن الوصول إليهم من الإنترنت. حتى داخل كتل العناوين هذه ، هناك العديد من العناوين المخصصة لأغراض خاصة أخرى.

      هناك عناوين معينة لا يمكن تخصيصها للمضيفين لأسباب مختلفة. هناك أيضًا عناوين خاصة يمكن تخصيصها للمضيفين ولكن مع قيود على كيفية تفاعل هؤلاء المضيفين داخل الشبكة.

      عناوين الشبكة والبث

      كما أوضحنا سابقًا ، لا يمكن تعيين العنوانين الأول والأخير للمضيفين داخل كل شبكة. هذان هما عنوان الشبكة وعنوان البث على التوالي.

      قدمنا ​​سابقًا أيضًا ، نحن نمثل المسار الافتراضي IPv4 على أنه 0.0.0.0. يتم استخدام المسار الافتراضي كطريق & quotcatch all & quot في حالة عدم توفر مسار أكثر تحديدًا. يؤدي استخدام هذا العنوان أيضًا إلى الاحتفاظ بجميع العناوين الموجودة في كتلة العنوان 0.0.0.0 - 0.255.255.255 (0.0.0.0 / 8).

      أحد هذه العناوين المحجوزة هو عنوان IPv4 الاسترجاع 127.0.0.1. الاسترجاع هو عنوان خاص يستخدمه المضيفون لتوجيه حركة المرور إلى أنفسهم. ينشئ عنوان الاسترجاع طريقة اختصار لتطبيقات وخدمات TCP / IP التي تعمل على نفس الجهاز للتواصل مع بعضها البعض. باستخدام عنوان الاسترجاع بدلاً من عنوان مضيف IPv4 المعين ، يمكن لخدمتين على نفس المضيف تجاوز الطبقات السفلية لمكدس TCP / IP. يمكنك أيضًا اختبار اتصال عنوان الاسترجاع لاختبار تكوين TCP / IP على المضيف المحلي.

      على الرغم من استخدام العنوان 127.0.0.1 الفردي فقط ، فإن العناوين من 127.0.0.0 إلى 127.255.255.255 محفوظة. سيتم تكرار أي عنوان داخل هذه الكتلة داخل المضيف المحلي. يجب ألا يظهر أي عنوان داخل هذه الكتلة على أي شبكة.

      تم تعيين عناوين IPv4 في كتلة العناوين 169.254.0.0 إلى 169.254.255.255 (169.254.0.0 / 16) كعناوين محلية للارتباط. يمكن تعيين هذه العناوين تلقائيًا إلى المضيف المحلي بواسطة نظام التشغيل في البيئات التي لا يتوفر فيها تكوين IP. يمكن استخدامها في شبكة صغيرة من نظير إلى نظير أو لمضيف لا يمكنه تلقائيًا الحصول على عنوان من خادم بروتوكول التكوين الديناميكي للمضيف (DHCP). يعد الاتصال باستخدام عناوين الارتباط المحلية IPv4 مناسبًا فقط للاتصال بالأجهزة الأخرى المتصلة بنفس الشبكة ، كما هو موضح في الشكل.يجب ألا يرسل المضيف حزمة تحتوي على عنوان وجهة اتصال محلي IPv4 إلى أي جهاز توجيه لإعادة التوجيه ويجب أن يقوم بتعيين IPv4 TTL لهذه الحزم على 1. لا توفر عناوين الارتباط المحلية خدمات خارج الشبكة المحلية. ومع ذلك ، ستعمل العديد من تطبيقات العميل / الخادم وتطبيقات نظير إلى نظير بشكل صحيح مع عناوين ارتباط IPv4 المحلية.

      تم وضع كتلة العنوان من 192.0.2.0 إلى 192.0.2.255 (192.0.2.0 / 24) جانبًا لأغراض التدريس والتعلم. يمكن استخدام هذه العناوين في التوثيق وأمثلة على الشبكة. على عكس العناوين التجريبية ، ستقبل أجهزة الشبكة هذه العناوين في تكويناتها. غالبًا ما تجد هذه العناوين مستخدمة مع أسماء المجال example.com أو example.net في وثائق RFC والمورد والبروتوكول. يجب ألا تظهر العناوين داخل هذا الكتلة على الإنترنت.

      تاريخيًا ، قام RFC1700 بتجميع نطاقات البث الأحادي في أحجام معينة تسمى عناوين الفئة A والفئة B والفئة C. كما حددت عناوين الفئة D (البث المتعدد) والفئة E (التجريبية) ، كما تم تقديمها مسبقًا. حددت فئات العناوين أحادية الإرسال A و B و C شبكات محددة الحجم بالإضافة إلى كتل عناوين محددة لهذه الشبكات ، كما هو موضح في الشكل. تم تعيين مجموعة عناوين من الفئة A أو الفئة B أو الفئة C بالكامل لشركة أو مؤسسة. يشار إلى هذا الاستخدام لمساحة العنوان بالعنونة المصنفة.

      تم تصميم كتلة عناوين من الفئة أ لدعم الشبكات الكبيرة للغاية التي تحتوي على أكثر من 16 مليون عنوان مضيف. استخدمت عناوين IPv4 من الفئة A بادئة ثابتة / 8 مع أول ثماني بتات للإشارة إلى عنوان الشبكة. تم استخدام الثمانيات الثلاث المتبقية لعناوين المضيف. لحجز مساحة العنوان لفئات العناوين المتبقية ، تطلبت جميع عناوين الفئة A أن يكون البت الأكثر أهمية في الثمانيات عالية الترتيب هو صفر. هذا يعني أنه لم يكن هناك سوى 128 شبكة ممكنة من الفئة A ، من 0.0.0.0 / 8 إلى 127.0.0.0 / 8 ، قبل إخراج مجموعات العناوين المحجوزة. على الرغم من أن عناوين الفئة أ احتفظت بنصف مساحة العنوان ، نظرًا لحدها البالغ 128 شبكة ، لا يمكن تخصيصها إلا لحوالي 120 شركة أو مؤسسة.

      تم تصميم مساحة عناوين الفئة ب لدعم احتياجات الشبكات المتوسطة إلى الكبيرة الحجم التي تضم أكثر من 65000 مضيف. استخدم عنوان IP من الفئة B اثنين من ثماني بتات عالية المستوى للإشارة إلى عنوان الشبكة. حددت الثمانيات الأخرى عناوين المضيف. كما هو الحال مع الفئة A ، يلزم حجز مساحة العنوان لفئات العناوين المتبقية. بالنسبة لعناوين الفئة B ، كانت أهم قطعتين من ثماني بتات عالية الترتيب هي 10. وقد أدى هذا إلى تقييد كتلة العنوان للفئة B إلى 128.0.0.0 / 16 إلى 191.255.0.0 / 16. كان للفئة B تخصيص أكثر فاعلية للعناوين من الفئة A لأنها قسمت بالتساوي 25٪ من إجمالي مساحة عنوان IPv4 بين ما يقرب من 16000 شبكة.

      كانت مساحة عنوان الفئة C هي الأكثر شيوعًا في فئات العناوين التاريخية. تم تصميم مساحة العنوان هذه لتوفير عناوين للشبكات الصغيرة بحد أقصى 254 مضيفًا. استخدمت كتل عناوين الفئة C بادئة / 24. وهذا يعني أن شبكة من الفئة C استخدمت فقط آخر ثماني بتات كعناوين مضيفة مع الثماني بتات عالية الترتيب المستخدمة للإشارة إلى عنوان الشبكة. تُخصص مجموعات عناوين الفئة C مساحة العنوان للفئة D (الإرسال المتعدد) والفئة E (التجريبية) باستخدام قيمة ثابتة قدرها 110 لأهم ثلاث وحدات بت من ثماني بتات عالية الترتيب. أدى هذا إلى تقييد كتلة العنوان للفئة C إلى 192.0.0.0 / 16 إلى 223.255.255.0 / 16. على الرغم من أنها تشغل 12.5 ٪ فقط من إجمالي مساحة عناوين IPv4 ، إلا أنها يمكن أن توفر عناوين إلى مليوني شبكة.

      حدود النظام القائم على الفئة

      لا تتناسب جميع متطلبات المنظمات بشكل جيد مع أحد هذه الفئات الثلاثة. غالبًا ما أدى التخصيص المصنف لمساحة العنوان إلى إهدار العديد من العناوين ، مما أدى إلى استنفاد توفر عناوين IPv4. على سبيل المثال ، الشركة التي لديها شبكة بها 260 مضيفًا يجب أن تحصل على عنوان من الفئة B مع أكثر من 65000 عنوان. على الرغم من أن هذا النظام الطبقي قد تم التخلي عنه في أواخر التسعينيات ، سترى بقايا منه في الشبكات اليوم. على سبيل المثال ، عند تعيين عنوان IPv4 لجهاز كمبيوتر ، يقوم نظام التشغيل بفحص العنوان الذي تم تعيينه لتحديد ما إذا كان هذا العنوان من الفئة A أو الفئة B أو الفئة C. ثم يفترض نظام التشغيل البادئة المستخدمة بواسطة تلك الفئة و يجعل تعيين قناع الشبكة الفرعية المناسب. مثال آخر هو افتراض وجود القناع بواسطة بعض بروتوكولات التوجيه. عندما تتلقى بعض بروتوكولات التوجيه مسارًا معلنًا عنه ، فقد يفترض طول البادئة بناءً على فئة العنوان.

      يشار إلى النظام الذي نستخدمه حاليًا باسم العنونة غير الطبقية. باستخدام النظام غير المصنف ، يتم تعيين كتل العناوين المناسبة لعدد المضيفين للشركات أو المؤسسات بغض النظر عن فئة الإرسال الأحادي.

      التخطيط لمخاطبة الشبكة

      يحتاج تخصيص مساحة عنوان طبقة الشبكة داخل شبكة الشركة إلى التصميم الجيد. لا ينبغي لمسؤولي الشبكات تحديد العناوين المستخدمة في شبكاتهم بشكل عشوائي. ولا ينبغي أن يكون تخصيص العنوان داخل الشبكة عشوائيًا. يجب تخطيط وتوثيق تخصيص هذه العناوين داخل الشبكات للأغراض التالية:

      منع ازدواجية العناوين

      توفير والتحكم في الوصول

      كما تعلم بالفعل ، يجب أن يكون لكل مضيف في الشبكة البينية عنوان فريد. بدون التخطيط والتوثيق المناسبين لتخصيصات الشبكة هذه ، يمكننا بسهولة تعيين عنوان لأكثر من مضيف واحد.

      توفير والتحكم في الوصول

      يوفر بعض المضيفين موارد للشبكة الداخلية وكذلك للشبكة الخارجية. أحد الأمثلة على هذه الأجهزة هو الخوادم. يمكن التحكم في الوصول إلى هذه الموارد من خلال عنوان الطبقة الثالثة. إذا لم يتم تخطيط عناوين هذه الموارد وتوثيقها ، فلن يتم التحكم بسهولة في أمان الأجهزة وإمكانية الوصول إليها. على سبيل المثال ، إذا تم تعيين عنوان عشوائي للخادم ، فمن الصعب حظر الوصول إلى عنوانه وقد لا يتمكن العملاء من تحديد موقع هذا المورد.

      مراقبة الأمن والأداء

      وبالمثل ، نحتاج إلى مراقبة أمان وأداء مضيفي الشبكة والشبكة ككل. كجزء من عملية المراقبة ، نقوم بفحص حركة مرور الشبكة بحثًا عن العناوين التي تولد أو تستقبل حزمًا زائدة. إذا كان لدينا تخطيط وتوثيق مناسبان لعناوين الشبكة ، فيمكننا تحديد الجهاز الموجود على الشبكة الذي يحتوي على عنوان به مشكلة.

      تعيين العناوين داخل الشبكة

      كما علمت بالفعل ، يرتبط المضيفون بشبكة IPv4 بواسطة جزء شبكة مشترك من العنوان. داخل الشبكة ، توجد أنواع مختلفة من المضيفين. بعض الأمثلة على أنواع مختلفة من المضيفين هي:

      يجب تخصيص كل نوع من أنواع الأجهزة المختلفة لكتلة منطقية من العناوين داخل نطاق عناوين الشبكة.

      جزء مهم من التخطيط لنظام عنونة IPv4 هو تحديد متى يجب استخدام العناوين الخاصة ومكان تطبيقها.

      هل سيكون عدد الأجهزة المتصلة بالشبكة أكثر من عدد العناوين العامة التي يخصصها مزود خدمة الإنترنت للشبكة؟

      إذا كان هناك عدد من الأجهزة أكثر من العناوين العامة المتاحة ، فإن تلك الأجهزة التي ستصل مباشرةً إلى الإنترنت - مثل خوادم الويب - تتطلب عنوانًا عامًا. ستسمح خدمة NAT لتلك الأجهزة ذات العناوين الخاصة بمشاركة العناوين العامة المتبقية بشكل فعال.

      العنونة الثابتة أو الديناميكية لأجهزة المستخدم النهائي

      عناوين لأجهزة المستخدم

      في معظم شبكات البيانات ، يشتمل أكبر عدد من المضيفين على الأجهزة الطرفية مثل أجهزة الكمبيوتر وهواتف IP والطابعات وأجهزة المساعد الرقمي الشخصي. نظرًا لأن هذه المجموعة تمثل أكبر عدد من الأجهزة داخل الشبكة ، يجب تخصيص أكبر عدد من العناوين لهذه الأجهزة المضيفة.

      يمكن تعيين عناوين IP إما بشكل ثابت أو ديناميكي.

      التخصيص الثابت للعناوين

      باستخدام التعيين الثابت ، يجب على مسؤول الشبكة تكوين معلومات الشبكة يدويًا لمضيف ، كما هو موضح في الشكل. كحد أدنى ، يتضمن ذلك إدخال عنوان IP للمضيف وقناع الشبكة الفرعية والبوابة الافتراضية. العناوين الثابتة لها بعض المزايا عن العناوين الديناميكية. على سبيل المثال ، فهي مفيدة للطابعات والخوادم وأجهزة الشبكات الأخرى التي يجب أن تكون في متناول العملاء على الشبكة. إذا كان المضيفون يصلون عادةً إلى خادم على عنوان IP معين ، فقد يتسبب ذلك في حدوث مشكلات إذا تم تغيير هذا العنوان. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن يوفر التخصيص الثابت لمعلومات العنونة تحكمًا متزايدًا في موارد الشبكة. ومع ذلك ، قد يستغرق إدخال المعلومات عن كل مضيف وقتًا طويلاً. عند استخدام عنوان IP الثابت ، من الضروري الاحتفاظ بقائمة دقيقة لعنوان IP المخصص لكل جهاز. هذه عناوين دائمة ولا يُعاد استخدامها عادة.

      التخصيص الديناميكي للعناوين

      نظرًا للتحديات المرتبطة بإدارة العناوين الثابتة ، غالبًا ما يكون لأجهزة المستخدم النهائي عناوين مخصصة ديناميكيًا ، باستخدام بروتوكول التكوين الديناميكي للمضيف (DHCP) ، كما هو موضح في الشكل.

      يتيح بروتوكول DHCP التعيين التلقائي لمعلومات العنونة مثل عنوان IP وقناع الشبكة الفرعية والعبّارة الافتراضية ومعلومات التكوين الأخرى. يتطلب تكوين خادم DHCP تحديد كتلة من العناوين ، تسمى تجمّع العناوين ، ليتم تعيينها لعملاء DHCP على الشبكة. يجب تخطيط العناوين المعينة لهذا التجمع بحيث تستبعد أي عناوين مستخدمة لأنواع الأجهزة الأخرى.

      يعد DHCP عمومًا الطريقة المفضلة لتعيين عناوين IP للمضيفين على الشبكات الكبيرة لأنه يقلل العبء على موظفي دعم الشبكة ويزيل فعليًا أخطاء الإدخال.

      فائدة أخرى لـ DHCP هي أنه لا يتم تعيين العنوان بشكل دائم لمضيف ولكن يتم & quot؛ تأجير & quot؛ فقط لفترة من الوقت. إذا تم إيقاف تشغيل المضيف أو إزالته من الشبكة ، فسيتم إرجاع العنوان إلى التجمع لإعادة استخدامه. هذه الميزة مفيدة بشكل خاص لمستخدمي الهواتف المحمولة الذين يأتون ويذهبون عبر شبكة.


      تعيين عناوين للأجهزة الأخرى

      عناوين للخوادم والأجهزة الطرفية

      يجب أن يكون لأي مورد شبكة مثل الخادم أو الطابعة عنوان IPv4 ثابت ، كما هو موضح في الشكل. يصل مضيفو العميل إلى هذه الموارد باستخدام عناوين IPv4 لهذه الأجهزة. لذلك ، فإن العناوين التي يمكن التنبؤ بها لكل من هذه الخوادم والأجهزة الطرفية ضرورية. الخوادم والأجهزة الطرفية هي نقطة تركيز لحركة مرور الشبكة. هناك العديد من الحزم المرسلة من وإلى عناوين IPv4 الخاصة بهذه الأجهزة. عند مراقبة حركة مرور الشبكة باستخدام أداة مثل Wireshark ، يجب أن يكون مسؤول الشبكة قادرًا على تحديد هذه الأجهزة بسرعة. إن استخدام نظام ترقيم ثابت لهذه الأجهزة يجعل التحديد أسهل.

      عناوين للمضيفين التي يمكن الوصول إليها من الإنترنت

      في معظم أعمال الإنترنت ، لا يمكن الوصول إلى سوى عدد قليل من الأجهزة بواسطة مضيفين من خارج الشركة. بالنسبة للجزء الأكبر ، عادة ما تكون هذه الأجهزة خوادم من نوع ما. كما هو الحال مع جميع الأجهزة في الشبكة التي توفر موارد الشبكة ، يجب أن تكون عناوين IPv4 لهذه الأجهزة ثابتة. في حالة الخوادم التي يمكن الوصول إليها عن طريق الإنترنت ، يجب أن يكون لكل منها عنوان فضاء عام مرتبط به. بالإضافة إلى ذلك ، ستؤدي الاختلافات في عنوان أحد هذه الأجهزة إلى عدم إمكانية الوصول إلى هذا الجهاز من الإنترنت. في كثير من الحالات ، تكون هذه الأجهزة على شبكة مرقمة باستخدام عناوين خاصة. هذا يعني أنه يجب تكوين جهاز التوجيه أو جدار الحماية في محيط الشبكة لترجمة العنوان الداخلي للخادم إلى عنوان عام. بسبب هذا التكوين الإضافي في الجهاز الوسيط المحيط ، من المهم جدًا أن يكون لهذه الأجهزة عنوان يمكن التنبؤ به.

      عناوين للأجهزة الوسيطة

      تعتبر الأجهزة الوسيطة أيضًا نقطة تركيز لحركة مرور الشبكة. تمر جميع حركات المرور داخل الشبكات أو بينها تقريبًا عبر شكل من أشكال الأجهزة الوسيطة. لذلك ، توفر أجهزة الشبكة هذه موقعًا مناسبًا لإدارة الشبكة ومراقبتها وأمانها.

      يتم تعيين عناوين الطبقة الثالثة لمعظم الأجهزة الوسيطة. إما لإدارة الجهاز أو لتشغيلها. لا تتطلب الأجهزة مثل الموزعات والمفاتيح ونقاط الوصول اللاسلكية عناوين IPv4 لتعمل كأجهزة وسيطة. ومع ذلك ، إذا احتجنا إلى الوصول إلى هذه الأجهزة كمضيفين لتهيئة تشغيل الشبكة أو مراقبتها أو استكشاف أخطاءها وإصلاحها ، فيجب أن يكون لها عناوين معينة. نظرًا لأننا نحتاج إلى معرفة كيفية الاتصال بالأجهزة الوسيطة ، فيجب أن يكون لها عناوين يمكن التنبؤ بها. لذلك ، يتم عادةً تعيين عناوينهم يدويًا. بالإضافة إلى ذلك ، يجب أن تكون عناوين هذه الأجهزة في نطاق مختلف داخل كتلة الشبكة عن عناوين جهاز المستخدم.

      على عكس الأجهزة الوسيطة الأخرى المذكورة ، فإن أجهزة التوجيه والجدار الناري لها عنوان IPv4 مخصص لكل واجهة. كل واجهة في شبكة مختلفة وتعمل كبوابة للمضيفين في تلك الشبكة. عادةً ما تستخدم واجهة جهاز التوجيه إما أدنى أو أعلى عنوان في الشبكة. يجب أن تكون هذه المهمة موحدة عبر جميع الشبكات في الشركة بحيث يعرف موظفو الشبكة دائمًا بوابة الشبكة بغض النظر عن الشبكة التي يعملون عليها. تعد واجهات جهاز التوجيه والجدار الناري نقطة تركيز لحركة المرور التي تدخل الشبكة وتغادرها. نظرًا لأن المضيفين في كل شبكة يستخدمون جهاز توجيه أو واجهة جهاز جدار ناري كبوابة خارج الشبكة ، فإن العديد من الحزم تتدفق عبر هذه الواجهات. لذلك ، يمكن أن تلعب هذه الأجهزة دورًا رئيسيًا في أمان الشبكة عن طريق تصفية الحزم بناءً على المصدر و / أو عناوين IPv4 الوجهة. يؤدي تجميع الأنواع المختلفة من الأجهزة في مجموعات عنونة منطقية إلى جعل تعيين وتشغيل تصفية الحزمة هذه أكثر كفاءة.


      من يقوم بتعيين العناوين المختلفة؟

      يجب أن يكون لدى الشركة أو المؤسسة التي ترغب في الحصول على مضيفي شبكة يمكن الوصول إليهم من الإنترنت مجموعة من العناوين العامة المعينة. يتم تنظيم استخدام هذه العناوين العامة ويجب أن يكون لدى الشركة أو المؤسسة مجموعة من العناوين المخصصة لها. هذا صحيح بالنسبة لعناوين IPv4 و IPv6 والبث المتعدد. هيئة أرقام الإنترنت المخصصة (IANA) (http://www.iana.net) هي المالك الرئيسي لعناوين IP. يتم الحصول على عناوين IP المتعدد وعناوين IPv6 مباشرة من IANA. حتى منتصف التسعينيات ، كانت جميع مساحات عناوين IPv4 تُدار مباشرةً بواسطة IANA. في ذلك الوقت ، تم تخصيص مساحة عنوان IPv4 المتبقية للعديد من السجلات الأخرى لإدارتها لأغراض معينة أو لمناطق إقليمية. تسمى شركات التسجيل هذه سجلات الإنترنت الإقليمية (RIRs) ، كما هو موضح في الشكل.

      AfriNIC (مركز معلومات الشبكة الأفريقية) - منطقة إفريقيا http://www.afrinic.net

      تخصيصات سجلات عناوين IPv4:

      تحصل معظم الشركات أو المؤسسات على كتل عناوين IPv4 الخاصة بها من مزود خدمة الإنترنت. سيوفر مزود خدمة الإنترنت بشكل عام عددًا صغيرًا من عناوين IPv4 القابلة للاستخدام (6 أو 14) لعملائه كجزء من خدماتهم. يمكن الحصول على كتل أكبر من العناوين بناءً على تبرير الاحتياجات وتكاليف الخدمة الإضافية. بمعنى ما ، يقرض مزود خدمة الإنترنت أو يؤجر هذه العناوين للمنظمة. إذا اخترنا نقل اتصال الإنترنت الخاص بنا إلى مزود خدمة إنترنت آخر ، فسيقوم مزود خدمة الإنترنت الجديد بتزويدنا بالعناوين من كتل العناوين التي تم توفيرها لهم ، ويعيد مزود خدمة الإنترنت السابق الكتل المعارة إلينا لتخصيصها ليتم إقراضها إلى عميل آخر .

      للوصول إلى خدمات الإنترنت ، يتعين علينا توصيل شبكة البيانات الخاصة بنا بالإنترنت باستخدام مزود خدمة الإنترنت (ISP).

      لدى مزودي خدمة الإنترنت مجموعتهم الخاصة من شبكات البيانات الداخلية لإدارة اتصال الإنترنت وتقديم الخدمات ذات الصلة. من بين الخدمات الأخرى التي يقدمها مزود خدمة الإنترنت بشكل عام لعملائه خدمات DNS وخدمات البريد الإلكتروني وموقع الويب. اعتمادًا على مستوى الخدمة المطلوبة والمتاحة ، يستخدم العملاء مستويات مختلفة من مزود خدمة الإنترنت.

      يتم تعيين مزودي خدمات الإنترنت من خلال تسلسل هرمي بناءً على مستوى اتصالهم بالعمود الفقري للإنترنت. تحصل كل طبقة سفلية على اتصال بالعمود الفقري عبر اتصال بمزود خدمة إنترنت عالي المستوى ، كما هو موضح في الشكل.

      في الجزء العلوي من التسلسل الهرمي لـ ISP ، يوجد Tier 1 ISPs. إن مزودي خدمات الإنترنت هؤلاء هم مزودو خدمات إنترنت وطنيون أو دوليون كبيرون متصلون مباشرة بالعمود الفقري للإنترنت. عملاء مزودو خدمات الإنترنت من المستوى 1 هم إما مزودو خدمات إنترنت من المستوى الأدنى أو شركات ومؤسسات كبيرة. نظرًا لأنهم يحتلون قمة الاتصال بالإنترنت ، فإنهم يصممون اتصالات وخدمات موثوقة للغاية. من بين التقنيات المستخدمة لدعم هذه الموثوقية اتصالات متعددة بالعمود الفقري للإنترنت. تتمثل المزايا الأساسية لعملاء مزودي خدمات الإنترنت من المستوى 1 في الموثوقية والسرعة. نظرًا لأن هؤلاء العملاء ليسوا سوى اتصال واحد بعيدًا عن الإنترنت ، فهناك فرص أقل للفشل أو الاختناقات المرورية. العيب بالنسبة لعملاء Tier 1 ISP هو ارتفاع تكلفته.

      يحصل مقدمو خدمات الإنترنت من المستوى 2 على خدمة الإنترنت الخاصة بهم من مقدمي خدمات الإنترنت من المستوى 1. يركز مزودو خدمات الإنترنت من المستوى 2 بشكل عام على عملاء الأعمال. عادةً ما يقدم مقدمو خدمات الإنترنت من المستوى 2 خدمات أكثر من المستويين الآخرين من مزودي خدمة الإنترنت. يميل مزودو خدمات الإنترنت من المستوى 2 إلى امتلاك موارد تكنولوجيا المعلومات لتشغيل خدماتهم الخاصة مثل DNS وخوادم البريد الإلكتروني وخوادم الويب. تشمل الخدمات الأخرى التي قد يقدمها مزودو خدمات الإنترنت من المستوى 2 تطوير مواقع الويب وصيانتها ، والتجارة الإلكترونية / الأعمال التجارية الإلكترونية ، و VoIP. يتمثل العيب الأساسي لمقدمي خدمات الإنترنت من المستوى 2 ، مقارنة بمزودي خدمات الإنترنت من المستوى 1 ، في الوصول إلى الإنترنت بشكل أبطأ. نظرًا لأن مزودي خدمة الإنترنت من المستوى 2 هم على الأقل اتصال واحد بعيدًا عن العمود الفقري للإنترنت ، فإنهم يميلون أيضًا إلى الحصول على موثوقية أقل من مزودي خدمة الإنترنت من المستوى 1.

      يشتري مزودو خدمات الإنترنت من المستوى 3 خدمة الإنترنت الخاصة بهم من مقدمي خدمات الإنترنت من المستوى 2. ينصب تركيز مزودي خدمات الإنترنت على أسواق البيع بالتجزئة والأسواق المحلية في منطقة محلية معينة. لا يحتاج عملاء المستوى 3 عادةً إلى العديد من الخدمات التي يطلبها عملاء المستوى 2. حاجتهم الأساسية هي الاتصال والدعم. غالبًا ما يكون لدى هؤلاء العملاء خبرة قليلة أو معدومة في مجال الكمبيوتر أو الشبكة. غالبًا ما يجمع مزودو خدمات الإنترنت من المستوى 3 اتصال الإنترنت كجزء من عقود خدمة الشبكة والكمبيوتر لعملائهم. في حين أنهم قد يكونون قد قللوا من عرض النطاق الترددي وأقل موثوقية من مزودي المستوى 1 والمستوى 2 ، إلا أنهم غالبًا ما يكونون خيارات جيدة للشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم.

      في أوائل التسعينيات ، ازداد قلق فريق هندسة الإنترنت (IETF) بشأن استنفاد عناوين شبكة IPv4 وبدأ في البحث عن بديل لهذا البروتوكول. أدى هذا النشاط إلى تطوير ما يعرف الآن باسم IPv6. كان إنشاء قدرات عنونة موسعة هو الدافع الأولي لتطوير هذا البروتوكول الجديد. كما تم النظر في قضايا أخرى أثناء تطوير الإصدار IPv6 ، مثل:

      لتوفير هذه الميزات ، يقدم IPv6:

      العنونة الهرمية 128 بت - لتوسيع إمكانيات العنونة

      IPv6 ليس مجرد بروتوكول جديد من الطبقة الثالثة - إنه مجموعة بروتوكولات جديدة. تم تطوير بروتوكولات جديدة في طبقات مختلفة من المكدس لدعم هذا البروتوكول الجديد. يوجد بروتوكول رسائل جديد (ICMPv6) وبروتوكولات توجيه جديدة. نظرًا لزيادة حجم رأس IPv6 ، فإنه يؤثر أيضًا على البنية التحتية للشبكة الأساسية.

      كما ترون من هذه المقدمة الموجزة ، فقد تم تصميم IPv6 مع قابلية التوسع للسماح لسنوات من نمو الأعمال البينية. ومع ذلك ، يتم تنفيذ IPv6 ببطء وفي شبكات مختارة. نظرًا لتحسين الأدوات والتقنيات وإدارة العناوين في السنوات القليلة الماضية ، لا يزال IPv4 مستخدمًا على نطاق واسع جدًا ، ومن المحتمل أن يظل كذلك لبعض الوقت في المستقبل.ومع ذلك ، قد يحل IPv6 في النهاية محل IPv4 باعتباره بروتوكول الإنترنت السائد.

      قناع الشبكة الفرعية - تحديد الشبكة وأجزاء المضيف

      كما تعلمنا سابقًا ، يحتوي عنوان IPv4 على جزء شبكة وجزء مضيف. أشرنا إلى طول البادئة على أنها عدد البتات في العنوان التي تعطينا جزء الشبكة. البادئة هي طريقة لتعريف جزء الشبكة الذي يمكن للبشر قراءته. يجب أن تحتوي شبكة البيانات أيضًا على جزء الشبكة هذا من العناوين المحددة. لتحديد أجزاء الشبكة والمضيف لعنوان ما ، تستخدم الأجهزة نمط 32 بت منفصل يسمى قناع الشبكة الفرعية ، كما هو موضح في الشكل. نعبر عن قناع الشبكة الفرعية بنفس التنسيق العشري المنقط مثل عنوان IPv4. يتم إنشاء قناع الشبكة الفرعية بوضع 1 ثنائي في كل موضع بت يمثل جزء الشبكة ووضع 0 ثنائي في كل موضع بت يمثل جزء المضيف. البادئة وقناع الشبكة الفرعية هما طريقتان مختلفتان لتمثيل الشيء نفسه - جزء الشبكة من العنوان.

      كما هو موضح في الشكل ، يتم التعبير عن البادئة / 24 كقناع شبكة فرعية كـ 255.255.255.0 (11111111.11111111.11111111.00000000). البتات المتبقية (الترتيب المنخفض) لقناع الشبكة الفرعية هي أصفار ، تشير إلى عنوان المضيف داخل الشبكة. يتم تكوين قناع الشبكة الفرعية على مضيف بالاقتران مع عنوان IPv4 لتحديد جزء الشبكة من ذلك العنوان.

      على سبيل المثال ، لنلق نظرة على المضيف 172.16.4.35/27:

      نظرًا لأن وحدات البت عالية الترتيب لأقنعة الشبكة الفرعية متجاورة 1 ثانية ، فلا يوجد سوى عدد محدود من قيم الشبكة الفرعية داخل ثماني بتات. ستتذكر أننا نحتاج فقط إلى توسيع ثماني بتات إذا كان قسم الشبكة والمضيف يقع ضمن تلك الثمانية. لذلك ، هناك عدد محدود من أنماط 8 بت المستخدمة في أقنعة العناوين.

      إذا تم تمثيل قناع الشبكة الفرعية لثمانية بتات بـ 255 ، فإن كل البتات المكافئة في تلك الثمانية من العنوان هي بتات الشبكة. وبالمثل ، إذا تم تمثيل قناع الشبكة الفرعية لثمانية بتات بالرقم 0 ، فإن كل البتات المكافئة في تلك الثمانية من العنوان هي بتات مضيفة. في كل حالة من هذه الحالات ، ليس من الضروري توسيع هذه الثماني بتات إلى ثنائي لتحديد أجزاء الشبكة والمضيف.

      ANDing - ماذا يوجد في شبكتنا؟

      داخل أجهزة شبكة البيانات ، يتم تطبيق المنطق الرقمي لتفسيرها للعناوين. عند إنشاء حزمة IPv4 أو إعادة توجيهها ، يجب استخراج عنوان الشبكة الوجهة من عنوان الوجهة. يتم ذلك من خلال منطق يسمى AND. عنوان مضيف IPv4 منطقيًا باستخدام قناع الشبكة الفرعية الخاص به لتحديد عنوان الشبكة الذي يرتبط به المضيف. عند إجراء ANDing بين العنوان وقناع الشبكة الفرعية ، ينتج عن ذلك عنوان الشبكة.

      ANDing هي واحدة من ثلاث عمليات ثنائية أساسية مستخدمة في المنطق الرقمي. الاثنان الآخران هما OR و NOT. بينما يتم استخدام الثلاثة في شبكات البيانات ، يتم استخدام AND في تحديد عنوان الشبكة. لذلك ، ستقتصر مناقشتنا هنا على منطقية AND. المنطقية AND هي المقارنة بين بتين ينتج عنها النتائج التالية:

      ينتج عن النتيجة من أي شيء ANDed بـ 1 نتيجة هي البت الأصلي. أي أن 0 و 1 يساوي 0 و 1 و 1 هو 1. وبالتالي ، فإن أي شيء AND بـ 0 ينتج عنه 0. تُستخدم خصائص ANDing هذه مع قناع الشبكة الفرعية لـ & quotmask & quot في بتات المضيف لعنوان IPv4. كل بت من العنوان هو ANDed بالبت المقابل لقناع الشبكة الفرعية. نظرًا لأن جميع بتات قناع الشبكة الفرعية التي تمثل بتات المضيف هي 0 ثانية ، فإن جزء المضيف لعنوان الشبكة الناتج يصبح كل 0 ثانية. تذكر أن عنوان IPv4 مع جميع 0s في جزء المضيف يمثل عنوان الشبكة. وبالمثل ، فإن كل بتات قناع الشبكة الفرعية التي تشير إلى جزء الشبكة هي 1 ثانية. عندما يتم AND كل من هذه الآحاد مع البت المقابل من العنوان ، فإن البتات الناتجة تكون متطابقة مع بتات العنوان الأصلية.

      يتم تنفيذ هذا ANDing بين عنوان المضيف وقناع الشبكة الفرعية بواسطة الأجهزة في شبكة البيانات لأسباب مختلفة. تستخدم أجهزة التوجيه ANDing لتحديد مسار مقبول لحزمة واردة. يتحقق جهاز التوجيه من عنوان الوجهة ويحاول إقران هذا العنوان بالقفزة التالية. عندما تصل الحزمة إلى جهاز التوجيه ، يقوم الموجه بإجراء ANDing على عنوان وجهة IP في الحزمة الواردة وباستخدام قناع الشبكة الفرعية للمسارات المحتملة. ينتج عن هذا عنوان شبكة يتم مقارنته بالتوجيه من جدول التوجيه الذي تم استخدام قناع الشبكة الفرعية الخاص به. يجب على المضيف الأصلي تحديد ما إذا كان يجب إرسال الحزمة مباشرة إلى مضيف في الشبكة المحلية أو توجيهها إلى البوابة. لإجراء هذا التحديد ، يجب أن يعرف المضيف أولاً عنوان الشبكة الخاص به. يستخرج المضيف عنوان شبكته عن طريق ANDing عنوانه بقناع شبكته الفرعية. يتم أيضًا تنفيذ AND المنطقية بواسطة مضيف منشأ بين عنوان الوجهة للحزمة وقناع الشبكة الفرعية لهذا المضيف. ينتج عن هذا عنوان الشبكة للوجهة. إذا كان عنوان الشبكة هذا يطابق عنوان الشبكة الخاص بالمضيف المحلي ، فسيتم إرسال الحزمة مباشرة إلى المضيف الوجهة. في حالة عدم تطابق عنواني الشبكة ، يتم إرسال الحزمة إلى البوابة.

      إذا قامت أجهزة التوجيه والأجهزة الطرفية بحساب هذه العمليات دون تدخلنا ، فلماذا نحتاج إلى تعلم كيفية "و"؟ كلما فهمنا أكثر وتمكننا من التنبؤ بعمل الشبكة ، زاد تجهيزنا لتصميم و / أو إدارة واحدة. في التحقق من الشبكة / استكشاف الأخطاء وإصلاحها ، نحتاج غالبًا إلى تحديد شبكة IPv4 التي يعمل عليها المضيف أو ما إذا كان هناك مضيفان على نفس شبكة IP. نحن بحاجة إلى اتخاذ هذا القرار من منظور أجهزة الشبكة. بسبب التكوين غير الصحيح ، قد يرى المضيف نفسه على شبكة لم تكن الشبكة المقصودة. يمكن أن يؤدي هذا إلى إنشاء عملية تبدو غير منتظمة ما لم يتم تشخيصها من خلال فحص عمليات ANDing التي يستخدمها المضيف. أيضًا ، قد يحتوي جهاز التوجيه على العديد من المسارات المختلفة التي يمكن أن تلبي إعادة توجيه الحزمة إلى وجهة معينة. يعد اختيار المسار المستخدم لأي حزمة عملية معقدة. على سبيل المثال ، البادئة التي تشكل هذه المسارات غير مرتبطة بشكل مباشر بالشبكات المخصصة للمضيف. هذا يعني أن المسار في جدول التوجيه قد يمثل العديد من الشبكات. إذا كانت هناك مشكلات تتعلق بحزم التوجيه ، فستحتاج إلى تحديد كيفية اتخاذ جهاز التوجيه لقرار التوجيه. على الرغم من توفر حاسبات للشبكات الفرعية ، إلا أنه من المفيد لمسؤول الشبكة معرفة كيفية حساب الشبكات الفرعية يدويًا.

      تسمح الشبكات الفرعية بإنشاء شبكات منطقية متعددة من كتلة عنوان واحدة. نظرًا لأننا نستخدم جهاز توجيه لتوصيل هذه الشبكات معًا ، يجب أن يكون لكل واجهة على جهاز التوجيه معرف شبكة فريد. كل عقدة على هذا الارتباط موجودة على نفس الشبكة. نقوم بإنشاء الشبكات الفرعية باستخدام بت واحد أو أكثر من بتات الشبكة. يتم ذلك عن طريق تمديد القناع لاستعارة بعض البتات من جزء المضيف في العنوان لإنشاء وحدات بت شبكة إضافية. كلما زاد عدد بتات المضيف المستخدمة ، زاد عدد الشبكات الفرعية التي يمكن تعريفها. لكل بت مستعار ، نضاعف عدد الشبكات الفرعية المتاحة. على سبيل المثال ، إذا استعرنا 1 بت ، فيمكننا تحديد شبكتين فرعيتين. إذا اقترضنا 2 بت ، فيمكننا الحصول على 4 شبكات فرعية. ومع ذلك ، مع كل بت نستعيره ، يتوفر عدد أقل من عناوين المضيف لكل شبكة فرعية. يحتوي جهاز التوجيه في الشكل على واجهتين لربط شبكتين. بالنظر إلى كتلة العنوان 192.168.1.0 / 24 ، سننشئ شبكتين فرعيتين. نستعير بت واحد من جزء المضيف باستخدام قناع شبكة فرعية 255.255.255.128 ، بدلاً من قناع 255.255.255.0 الأصلي. يتم استخدام البت الأكثر أهمية في الثمانية الأخيرة للتمييز بين الشبكتين الفرعيتين. بالنسبة لإحدى الشبكات الفرعية ، هذا البت هو & quot0 & quot ، وبالنسبة للشبكة الفرعية الأخرى ، يكون هذا البت & quot1 & quot.

      صيغة لحساب الشبكات الفرعية

      استخدم هذه الصيغة لحساب عدد الشبكات الفرعية:

      2 ^ n حيث n = عدد البتات المقترضة

      في هذا المثال ، تبدو العملية الحسابية كما يلي:

      لحساب عدد المضيفين لكل شبكة ، نستخدم صيغة 2 ^ n - 2 حيث n = عدد البتات المتبقية للمضيفين.

      بتطبيق هذه الصيغة ، (2 ^ 7 - 2 = 126) يوضح أن كل من هذه الشبكات الفرعية يمكن أن تحتوي على 126 مضيفًا.

      لكل شبكة فرعية ، افحص الثمانية الأخيرة في النظام الثنائي. القيم في هذه الثمانيات للشبكتين هي:

      بعد ذلك ، ضع في اعتبارك شبكة إنترنت تتطلب ثلاث شبكات فرعية. انظر الشكل.

      مرة أخرى نبدأ بنفس كتلة العنوان 192.168.1.0 / 24. سيوفر اقتراض بت واحد فقط شبكتين فرعيتين. لتوفير المزيد من الشبكات ، نقوم بتغيير قناع الشبكة الفرعية إلى 255.255.255.192 واستعارة بتتين. سيوفر هذا أربع شبكات فرعية.

      احسب الشبكة الفرعية بهذه الصيغة:

      لحساب عدد المضيفين ، ابدأ بفحص الثمانية الأخيرة. لاحظ هذه الشبكات الفرعية.

      تطبيق صيغة حساب المضيف.

      2 ^ 6 - 2 = 62 مضيفًا لكل شبكة فرعية

      ضع في اعتبارك هذا المثال مع خمس شبكات LAN و WAN لما مجموعه 6 شبكات. انظر الشكل.

      لاستيعاب 6 شبكات ، الشبكة الفرعية 192.168.1.0 / 24 في كتل العنوان باستخدام الصيغة:

      للحصول على 6 شبكات فرعية على الأقل ، استعر ثلاث بتات مضيفة. يوفر قناع الشبكة الفرعية 255.255.255.224 بتات الشبكة الإضافية الثلاث.

      لحساب عدد المضيفين ، ابدأ بفحص الثمانية الأخيرة. لاحظ هذه الشبكات الفرعية.

      قم بتطبيق صيغة حساب المضيف:

      2 ^ 5 - 2 = 30 مضيفًا لكل شبكة فرعية.

      الشبكات الفرعية - تقسيم الشبكات إلى الأحجام الصحيحة

      تم تصميم كل شبكة داخل الشبكة البينية لشركة أو منظمة لاستيعاب عدد محدود من المضيفين. تتطلب بعض الشبكات ، مثل ارتباطات WAN من نقطة إلى نقطة ، مضيفين كحد أقصى. قد تحتاج الشبكات الأخرى ، مثل شبكة LAN الخاصة بالمستخدم في مبنى أو قسم كبير ، إلى استيعاب مئات الأجهزة المضيفة. يحتاج مسؤولو الشبكات إلى ابتكار مخطط عنونة الشبكة البينية لاستيعاب الحد الأقصى لعدد الأجهزة المضيفة لكل شبكة. يجب أن يسمح عدد المضيفين في كل قسم بزيادة عدد المضيفين.

      حدد العدد الإجمالي للمضيفين

      أولاً ، ضع في اعتبارك العدد الإجمالي للمضيفات المطلوبة من خلال الشبكة البينية للشركة بأكملها. يجب أن نستخدم مجموعة من العناوين كبيرة بما يكفي لاستيعاب جميع الأجهزة في جميع شبكات الشركة. يتضمن ذلك أجهزة المستخدم النهائي والخوادم والأجهزة الوسيطة وواجهات جهاز التوجيه. ضع في اعتبارك مثال الشبكة البينية للشركات التي تحتاج إلى استيعاب 800 مضيف في مواقعها الأربعة.

      تحديد عدد وحجم الشبكات

      بعد ذلك ، ضع في اعتبارك عدد الشبكات وحجم كل منها مطلوبًا بناءً على المجموعات المشتركة للمضيفين. نقوم بشبكة فرعية لشبكتنا للتغلب على المشكلات المتعلقة بالموقع والحجم والتحكم. عند تصميم العنوان ، نأخذ في الاعتبار عوامل تجميع المضيفين التي ناقشناها سابقًا:

      التجميع على أساس الموقع الجغرافي المشترك

      كل ارتباط WAN عبارة عن شبكة. نقوم بإنشاء شبكات فرعية لشبكة WAN تربط بين مواقع جغرافية مختلفة. عند توصيل المواقع المختلفة ، نستخدم جهاز توجيه لحساب اختلافات الأجهزة بين الشبكات المحلية والشبكة الواسعة. على الرغم من أن المضيفين في موقع جغرافي مشترك يتألفون عادةً من كتلة واحدة من العناوين ، فقد نحتاج إلى شبكة فرعية لهذه الكتلة لتشكيل شبكات إضافية في كل موقع. نحتاج إلى إنشاء شبكات فرعية في المواقع المختلفة التي لديها مضيفات لاحتياجات المستخدم المشتركة. قد يكون لدينا أيضًا مجموعات أخرى من المستخدمين تتطلب العديد من موارد الشبكة ، أو قد يكون لدينا العديد من المستخدمين الذين يحتاجون إلى شبكة فرعية خاصة بهم. بالإضافة إلى ذلك ، قد يكون لدينا شبكات فرعية لمضيفين خاصين مثل الخوادم. يجب مراعاة كل من هذه العوامل في حساب الشبكة. يتعين علينا أيضًا مراعاة أي احتياجات أمنية خاصة أو ملكية إدارية تتطلب شبكات إضافية. يعد الرسم التخطيطي للشبكة أحد الأدوات المفيدة في عملية تخطيط العنوان. يسمح لنا الرسم التخطيطي برؤية الشبكات وإجراء إحصاء أكثر دقة. لاستيعاب 800 مضيف في مواقع الشركة الأربعة ، نستخدم الحساب الثنائي لتخصيص كتلة / 22 (2 ^ 10-2 = 1022).

      الآن بعد أن أصبح لدينا عدد الشبكات وعدد المضيفين لكل شبكة ، نحتاج إلى البدء في تخصيص العناوين من مجموعة العناوين الإجمالية لدينا. تبدأ هذه العملية بتخصيص عناوين الشبكة لمواقع الشبكات الخاصة. نبدأ بالمواقع التي تتطلب معظم المضيفين ونعمل وصولاً إلى الروابط من نقطة إلى نقطة. تضمن هذه العملية إتاحة كتل كبيرة كافية من العناوين لاستيعاب المضيفين والشبكات لهذه المواقع. عند إنشاء الأقسام وتخصيص الشبكات الفرعية المتاحة ، تأكد من توفر مجموعات عناوين ذات حجم مناسب للطلبات الأكبر. أيضًا ، خطط بعناية للتأكد من أن كتل العناوين المخصصة للشبكة الفرعية لا تتداخل.

      أداة أخرى مفيدة في عملية التخطيط هذه هي جدول البيانات. يمكننا وضع العناوين في أعمدة لتصور تخصيص العناوين.

      في مثالنا ، نقوم الآن بتخصيص مجموعات من العناوين للمواقع الأربعة بالإضافة إلى روابط WAN.

      بعد تخصيص الكتل الرئيسية ، نقوم بعد ذلك بتقسيم أي من المواقع التي تتطلب تقسيمًا. في مثالنا ، نقسم المقر الرئيسي للشركة إلى شبكتين. غالبًا ما يسمى هذا التقسيم الإضافي للعناوين بالشبكات الفرعية للشبكات الفرعية. كما هو الحال مع أي شبكة فرعية ، نحتاج إلى التخطيط بعناية لتخصيص العنوان حتى يكون لدينا مجموعات عناوين متاحة. يتم إنشاء شبكات جديدة أصغر من كتلة عنوان معينة عن طريق تمديد طول البادئة ، إضافة 1 ثانية إلى قناع الشبكة الفرعية. يؤدي القيام بذلك إلى تخصيص المزيد من وحدات البت لجزء الشبكة من العنوان لتوفير المزيد من الأنماط للشبكة الفرعية الجديدة. لكل بتة نستعيرها ، نضاعف عدد الشبكات التي لدينا. على سبيل المثال ، إذا استخدمنا 1 بت ، فلدينا إمكانية تقسيم تلك الكتلة إلى شبكتين أصغر حجمًا. باستخدام نمط بت واحد ، يمكننا إنتاج نمطين بتات فريدة ، 1 و 0. إذا اقترضنا 2 بت ، فيمكننا توفير 4 أنماط فريدة لتمثيل الشبكات 00 ، 01 ، 10 ، 11. وما إلى ذلك وهلم جرا.

      العدد الإجمالي للمضيفات القابلة للاستخدام

      تذكر من القسم السابق أنه عندما نقسم نطاق العناوين إلى شبكات فرعية ، نفقد عنوانين مضيفين لكل شبكة جديدة. هذا هو عنوان الشبكة وعنوان البث.

      صيغة حساب عدد المضيفين في الشبكة هي:

      حيث n هو عدد البتات المتبقية لاستخدامها للمضيفين.

      شبكات فرعية - تقسيم شبكة فرعية إلى شبكة فرعية

      تم تصميم الشبكات الفرعية لشبكة فرعية ، أو استخدام قناع الشبكة الفرعية متغير الطول (VLSM) لزيادة كفاءة العنونة. عند تحديد العدد الإجمالي للمضيفين باستخدام الشبكات الفرعية التقليدية ، نخصص نفس عدد العناوين لكل شبكة فرعية. إذا كانت جميع الشبكات الفرعية لها نفس المتطلبات لمضيفي الأرقام ، فستكون كتل العناوين ذات الحجم الثابت هذه فعالة. ومع ذلك ، في أغلب الأحيان هذا ليس هو الحال. على سبيل المثال ، يُظهر الهيكل في الشكل 1 متطلبات الشبكة الفرعية المكونة من سبع شبكات فرعية ، واحدة لكل شبكة من الشبكات المحلية الأربعة وواحدة لكل شبكة من شبكات WAN الثلاثة. باستخدام العنوان المعطى 192.168.20.0 ، نحتاج إلى استعارة 3 بتات من بتات المضيف في الثمانية الأخيرة لتلبية متطلبات الشبكة الفرعية الخاصة بنا المكونة من سبع شبكات فرعية. يتم استعارة هذه البتات عن طريق تغيير بتات قناع الشبكة الفرعية المقابلة إلى & quot1s & quot للإشارة إلى أن هذه البتات يتم استخدامها الآن كبتات شبكة. ثم يتم تمثيل الثماني بتات الأخيرة من القناع في ثنائي بواسطة 11100000 ، وهو 224. يتم تمثيل القناع الجديد 255.255.255.224 بترميز / 27 لتمثيل إجمالي 27 بت للقناع.

      في الثنائي ، يتم تمثيل قناع الشبكة الفرعية هذا على النحو التالي: 11111111.11111111.11111111.11100000

      بعد استعارة ثلاثة من بتات المضيف لاستخدامها كبتات شبكة ، يترك هذا خمس بتات مضيفة. ستسمح هذه البتات الخمس بما يصل إلى 30 مضيفًا لكل شبكة فرعية. على الرغم من أننا أنجزنا مهمة تقسيم الشبكة إلى عدد كافٍ من الشبكات ، فقد تم ذلك مع إهدار كبير للعناوين غير المستخدمة. على سبيل المثال ، هناك حاجة إلى عنوانين فقط في كل شبكة فرعية لارتباطات WAN. هناك 28 عنوانًا غير مستخدم في كل شبكة من الشبكات الفرعية الثلاثة لشبكة WAN التي تم تأمينها في مجموعات العناوين هذه. علاوة على ذلك ، فإن هذا يحد من النمو المستقبلي عن طريق تقليل العدد الإجمالي للشبكات الفرعية المتاحة. هذا الاستخدام غير الفعال للعناوين هو سمة من سمات العنونة المصنفة. إن تطبيق مخطط معياري للشبكات الفرعية على السيناريو ليس فعالًا للغاية ومهدرًا. في الواقع ، يعد هذا المثال نموذجًا جيدًا لإظهار كيف يمكن استخدام الشبكات الفرعية لزيادة استخدام العنوان إلى أقصى حد.

      الحصول على المزيد من الشبكة الفرعية للمضيفين الأقل

      تذكر في الأمثلة السابقة أننا بدأنا بالشبكات الفرعية الأصلية واكتسبنا شبكات فرعية إضافية أصغر حجمًا لاستخدامها في ارتباطات WAN. من خلال إنشاء شبكات فرعية أصغر ، تكون كل شبكة فرعية قادرة على دعم مضيفين ، وترك الشبكات الفرعية الأصلية مجانية لتخصيصها للأجهزة الأخرى ومنع إهدار العديد من العناوين. لإنشاء هذه الشبكات الفرعية الأصغر لروابط WAN ، ابدأ بـ 192.168.20.192. يمكننا تقسيم هذه الشبكة الفرعية إلى عدة شبكات فرعية أصغر. لتوفير كتل عناوين لشبكات WANS بعنوانين لكل منهما ، سنستعير ثلاث بتات مضيف إضافية لاستخدامها كبتات شبكة.

      العنوان: 192.168.20.192 ثنائي: 11000000.10101000.00010100.11000000
      القناع: 255.255.255.252 30 بت في الثنائي: 11111111.11111111.11111111.11111100

      يُظهر الهيكل في الشكل 2 خطة عنونة تقسم 192.168.20.192 / 27 الشبكات الفرعية إلى شبكات فرعية أصغر لتوفير عناوين لشبكات WAN. يؤدي القيام بذلك إلى تقليل عناوين الأرقام لكل شبكة فرعية إلى حجم مناسب لشبكات WAN. باستخدام هذا العنوان ، لدينا شبكات فرعية 4 و 5 و 7 متاحة للشبكات المستقبلية ، بالإضافة إلى العديد من الشبكات الفرعية الأخرى المتاحة لشبكات WAN.

      في الشكل 1 ، سننظر في المعالجة من وجهة نظر أخرى. سننظر في الشبكات الفرعية بناءً على عدد المضيفين ، بما في ذلك واجهات جهاز التوجيه واتصالات WAN. يحتوي هذا السيناريو على المتطلبات التالية:

      عناوين مضيفة AtlantaHQ 58

      يتضح من هذه المتطلبات أن استخدام مخطط معياري للشبكات الفرعية سيكون في الواقع إهدارًا. في هذا العمل البيني ، ستغلق الشبكة الفرعية القياسية كل شبكة فرعية في كتل من 62 مضيفًا ، مما يعني إهدارًا كبيرًا للعناوين المحتملة. تتضح هذه الهدر بشكل خاص في الشكل 2 حيث نرى أن PerthHQ LAN يدعم 26 مستخدمًا وأن أجهزة توجيه SydneyHQ و CorpusHQ LANs تدعم 10 مستخدمين فقط لكل منهما.

      لذلك ، مع كتلة العنوان المعطاة 192.168.15.0 / 24 ، سنبدأ في تصميم مخطط عنونة لتلبية المتطلبات وحفظ العناوين المحتملة.

      عند إنشاء مخطط عنونة مناسب ، ابدأ دائمًا بالمتطلب الأكبر. في هذه الحالة ، فإن AtlantaHQ ، التي تضم 58 مستخدمًا ، لديها أكبر متطلبات. بدءًا من 192.168.15.0 ، سنحتاج إلى 6 بتات مضيفة لاستيعاب متطلبات 58 مضيفًا ، وهذا يسمح بتاتين إضافيين لجزء الشبكة. ستكون البادئة لهذه الشبكة / 26 وقناع الشبكة الفرعية 255.255.255.192.

      لنبدأ بشبكات فرعية لكتلة العنوان الأصلية 192.168.15.0 / 24. باستخدام صيغة المضيفات القابلة للاستخدام = 2 ^ n - 2 ، نحسب أن 6 بتات مضيفة تسمح بـ 62 مضيفًا في الشبكة الفرعية. سوف يستوفي 62 مضيفًا 58 مضيفًا مطلوبًا لجهاز توجيه شركة AtlantaHQ.

      العنوان: 192.168.15.0
      في نظام ثنائي: 11000000.10101000.00001111.00000000
      القناع: 255.255.255.192.5
      26 بت في الثنائي: 11111111.11111111.11111111.11000000

      يتم وصف خطوات تنفيذ مخطط الشبكات الفرعية هذا هنا.

      تعيين شبكة LAN AtlantaHQ

      تُظهر الخطوة الأولى مخطط تخطيط الشبكة. توضح الخطوة الثانية في الشكل إدخال AtlantaHQ. هذا الإدخال هو نتيجة حساب شبكة فرعية من الكتلة 192.168.15.0 / 24 الأصلية لاستيعاب أكبر شبكة LAN ، وهي شبكة AtlantaHQ LAN مع 58 مضيفًا.يتطلب القيام بذلك استعارة 2 بت مضيف إضافيين ، لاستخدام قناع / 26 بت. بالمقارنة ، يوضح المخطط التالي كيف سيتم تقسيم 192.168.15.0 إلى شبكات فرعية باستخدام عنونة الكتلة الثابتة لتوفير كتل عناوين كبيرة بما يكفي:

      الشبكة الفرعية 0: 192.168.15.0 / 26 نطاق عنوان المضيف من 1 إلى 62

      الشبكة الفرعية 1: 192.168.15.64 / 26 نطاق عنوان المضيف 65 إلى 126

      الشبكة الفرعية 2: 192.168.15.128 / 26 نطاق عنوان المضيف 129 إلى 190

      الشبكة الفرعية 3: 192.168.15.192 / 26 نطاق عنوان المضيف من 193 إلى 254

      تسمح الكتل الثابتة بأربع شبكات فرعية فقط ، وبالتالي لا تسمح بمجموعات عناوين كافية لمعظم الشبكات الفرعية في الشبكة البينية هذه. بدلاً من الاستمرار في استخدام الشبكة الفرعية المتاحة التالية ، نحتاج إلى التأكد من أننا نجعل حجم كل شبكة فرعية متوافقًا مع متطلبات المضيف. يتطلب استخدام نظام عنونة يرتبط ارتباطًا مباشرًا بمتطلبات المضيف استخدام طريقة مختلفة للشبكات الفرعية.

      تعيين PerthHQ LAN

      في الخطوة الثالثة ، ننظر إلى متطلبات أكبر شبكة فرعية تالية. هذا هو PerthHQ LAN ، ويتطلب 28 عنوان مضيف بما في ذلك واجهة جهاز التوجيه. يجب أن نبدأ بالعنوان المتاح التالي 192.168.15.64 لإنشاء كتلة عنوان لهذه الشبكة الفرعية. من خلال استعارة جزء آخر ، يمكننا تلبية احتياجات PerthHQ مع الحد من العناوين المهدرة. يمنحنا البت المستعير قناع / 27 بنطاق العناوين التالي:

      192.168.15.64 / 27 نطاق عنوان المضيف 65 إلى 94

      توفر كتلة العنوان هذه 30 عنوانًا ، والتي تلبي متطلبات 28 مضيفًا وتتيح مساحة للنمو لهذه الشبكة الفرعية.

      تعيين SydneyHQ LAN و CorpusHQ LAN

      انظر الخطوتين 4 و 5 في الشكل.

      توفر الخطوتان الرابعة والخامسة عنونة أكبر الشبكات الفرعية التالية: SydneyHQ و CorpusHQ LANs. في هاتين الخطوتين ، كل شبكة LAN لها نفس الحاجة إلى 10 عناوين مضيفة. تتطلب منا هذه الشبكة الفرعية استعارة جزء آخر ، لتمديد القناع إلى / 28. بدءًا من العنوان 192.168.15.96 ، نحصل على كتل العناوين التالية:

      الشبكة الفرعية 0: 192.168.15.96 / 28 نطاق عنوان المضيف 97 إلى 110

      الشبكة الفرعية 1: 192.168.15.112 / 28 نطاق عنوان المضيف 113 إلى 126

      توفر هذه الكتل 14 عنوانًا للمضيفين وواجهات جهاز التوجيه على كل شبكة LAN.

      انظر الخطوات 6 و 7 و 8 في الشكل.

      تعرض الخطوات الثلاث الأخيرة الشبكات الفرعية لارتباطات WAN. باستخدام روابط WAN من نقطة إلى نقطة ، لا يلزم سوى عنوانين. لتلبية المتطلبات ، نقوم باستعارة 2 بت أخرى لاستخدام قناع / 30. باستخدام العناوين المتاحة التالية ، نحصل على كتل العناوين التالية:

      الشبكة الفرعية 0: 192.168.15.128 / 30 نطاق عنوان المضيف 129 إلى 130

      الشبكة الفرعية 1: 192.168.15.132 / 30 نطاق عنوان المضيف من 133 إلى 134

      الشبكة الفرعية 2: 192.168.15.136 / 30 نطاق عنوان المضيف من 137 إلى 138

      النتائج الموضحة في مخطط العنونة الخاص بنا باستخدام VLSM تعرض مجموعة واسعة من كتل العناوين المخصصة بشكل صحيح. كأفضل ممارسة ، بدأنا بتوثيق متطلباتنا من الأكبر إلى الأصغر. بالبدء بالمتطلب الأكبر ، تمكنا من تحديد أن نظام عنونة الكتلة الثابتة لن يسمح بالاستخدام الفعال لعناوين IPv4 ، وكما هو موضح في هذا المثال ، لن يوفر عناوين كافية. من كتلة العنوان المخصصة ، قمنا باستعارة وحدات بت لإنشاء نطاقات العناوين التي تناسب طوبولوجيا لدينا. يوضح الشكل 1 النطاقات المعينة. يوضح الشكل 2 الهيكل مع معلومات العنونة.

      أتاح استخدام VLSM لتخصيص العناوين تطبيق إرشادات الشبكات الفرعية لتجميع المضيفين بناءً على:

      التجميع على أساس الموقع الجغرافي المشترك

      في مثالنا ، اعتمدنا التجميع على عدد المضيفين في موقع جغرافي مشترك.


      يمكن أيضًا تخطيط العناوين باستخدام مجموعة متنوعة من الأدوات. تتمثل إحدى الطرق في استخدام مخطط VLSM لتحديد مجموعات العناوين المتاحة للاستخدام وأيها تم تعيينه بالفعل. تساعد هذه الطريقة في منع تعيين العناوين التي تم تخصيصها بالفعل. باستخدام الشبكة من مثالنا ، يمكننا السير عبر تخطيط العنوان باستخدام مخطط VLSM ، لمعرفة استخدامه.

      يُظهر الرسم الأول الجزء العلوي من الرسم البياني. يتوفر مخطط كامل لاستخدامك باستخدام الرابط أدناه. يمكن استخدام هذا المخطط للقيام بتخطيط العنوان للشبكات ذات البادئات في النطاق / 25 - / 30. هذه هي نطاقات الشبكة الأكثر استخدامًا للشبكات الفرعية. كما في السابق ، نبدأ بالشبكة الفرعية التي بها أكبر عدد من المضيفين. في هذه الحالة ، يكون AtlantaHQ مع 58 مضيفًا.

      اختيار كتلة لشبكة LAN AtlantaHQ

      بعد رأس المخطط من اليسار إلى اليمين ، نجد الرأس الذي يشير إلى حجم كتلة بحجم كافٍ لـ 58 مضيفًا. هذا هو العمود / 26. في هذا العمود ، نرى أن هناك أربع كتل بهذا الحجم:

      .0 / 26 نطاق عنوان المضيف من 1 إلى 62

      .64 / 26 نطاق عنوان المضيف 65 إلى 126

      .128 / 26 نطاق عنوان المضيف 129 إلى 190

      .192 / 26 نطاق عنوان المضيف من 193 إلى 254

      نظرًا لعدم تخصيص عناوين ، يمكننا اختيار أي من هذه الكتل. على الرغم من أنه قد تكون هناك أسباب لاستخدام كتلة مختلفة ، فإننا نستخدم عادةً أول كتلة متاحة ، .0 / 26. بمجرد تعيين كتلة العنوان ، تعتبر هذه العناوين مستخدمة. تأكد من وضع علامة على هذه الكتلة بالإضافة إلى أي كتل أكبر تحتوي على هذه العناوين. من خلال وضع علامة عليها ، يمكننا معرفة العنوان الذي لا يمكن استخدامه وأيها لا يزال متاحًا. بالنظر إلى الشكل 3 ، عندما نخصص كتلة .0 / 26 إلى AtlantaHQ ، نقوم بتمييز جميع الكتل التي تحتوي على هذه العناوين.

      اختيار كتلة لشبكة PerthHQ LAN

      بعد ذلك ، نحتاج إلى كتلة عنوان لشبكة PerthHQ LAN المكونة من 26 مضيفًا. بالانتقال عبر رأس المخطط ، نجد العمود الذي يحتوي على شبكات فرعية ذات حجم كافٍ لشبكة LAN هذه. ثم ننتقل إلى أسفل الرسم البياني إلى أول كتلة متاحة. في الشكل 3 ، تم تمييز قسم المخطط المتاح لـ PerthHQ. يجعل البت المستعير كتلة العناوين متاحة لشبكة LAN هذه. على الرغم من أنه كان بإمكاننا اختيار أي من الكتل المتاحة ، فإننا ننتقل عادةً إلى أول كتلة متاحة تلبي الحاجة. نطاق العنوان لهذه الكتلة هو:

      .64 / 27 نطاق عنوان المضيف 65 إلى 94

      اختيار الكتل لشبكة SydneyHQ LAN و CorpusHQ LAN

      كما هو موضح في الشكل 4 ، نستمر في تحديد كتل العناوين لمنع تداخل تعيين العنوان. لتلبية احتياجات SydneyHQ LAN و CorpusHQ LAN ، نحدد موقع الكتل التالية المتاحة مرة أخرى. هذه المرة ننتقل إلى العمود / 28 وننتقل إلى الكتلتين .96 و .112. لاحظ أنه تم تمييز قسم المخطط المتاح لـ SydneyHQ و CorpusHQ.

      .96 / 28 نطاق عنوان المضيف 97 إلى 110

      .112 / 28 نطاق عنوان المضيف 113 إلى 126

      اختيار الكتل لشبكات WAN

      آخر مطلب عنونة هو اتصالات WAN بين الشبكات. بالنظر إلى الشكل 5 ، ننتقل إلى العمود الأيمن الأقصى للبادئة / 30. ثم ننتقل إلى الأسفل ونبرز ثلاث كتل متاحة. ستوفر هذه الكتل العنوانين لكل شبكة WAN. هذه الكتل الثلاثة هي:

      .128 / 30 نطاق عنوان المضيف 129 إلى 130

      .132 / 30 نطاق عنوان المضيف من 133 إلى 134

      .136 / 30 نطاق عنوان المضيف من 137 إلى 138

      بالنظر إلى الشكل 6 ، يتم تمييز العناوين المخصصة لشبكة WAN للإشارة إلى أنه لم يعد من الممكن تخصيص الكتل التي تحتوي على هذه الكتل. لاحظ مع تخصيص نطاقات WAN هذه أننا وضعنا علامة على العديد من الكتل الكبيرة التي لا يمكن تعيينها. هؤلاء هم:

      نظرًا لأن هذه العناوين هي جزء من هذه الكتل الكبيرة ، فإن تخصيص هذه الكتل سيتداخل مع استخدام هذه العناوين. كما رأينا ، يتيح لنا استخدام VLSM تعظيم المعالجة مع تقليل الفاقد. طريقة الرسم البياني الموضحة هي مجرد أداة إضافية واحدة يمكن لمسؤولي الشبكات وفنيي الشبكات استخدامها لإنشاء مخطط عنونة أقل إهدارًا من نهج الكتلة ذات الحجم الثابت.

      اختبار طبقة الشبكة

      Ping 127.0.0.1 - اختبار المكدس المحلي

      Ping هي أداة مساعدة لاختبار اتصال IP بين المضيفين. يرسل Ping طلبات للحصول على استجابات من عنوان مضيف محدد. يستخدم Ping بروتوكول Layer 3 وهو جزء من مجموعة TCP / IP تسمى بروتوكول رسائل التحكم في الإنترنت (ICMP). يستخدم Ping مخطط بيانات طلب ارتداد ICMP. إذا تلقى المضيف الموجود على العنوان المحدد طلب Echo ، فإنه يستجيب بمخطط بيانات ICMP Echo Reply. لكل حزمة يتم إرسالها ، يقيس الأمر ping الوقت المطلوب للرد. عند تلقي كل استجابة ، يوفر الأمر ping عرضًا للوقت بين إرسال الأمر ping والاستجابة المستلمة. هذا مقياس لأداء الشبكة. Ping له قيمة مهلة للاستجابة. إذا لم يتم تلقي رد خلال تلك المهلة ، يستسلم الأمر ping ويقدم رسالة تشير إلى عدم تلقي الرد. بعد إرسال جميع الطلبات ، توفر الأداة المساعدة ping مخرجات مع ملخص الردود. يتضمن هذا الإخراج معدل النجاح ومتوسط ​​وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا إلى الوجهة.

      تنفيذ أمر Pinging على الاسترجاع المحلي

      هناك بعض حالات الاختبار والتحقق الخاصة التي يمكننا استخدام ping لها. إحدى الحالات هي اختبار التكوين الداخلي لـ IP على المضيف المحلي. لإجراء هذا الاختبار ، قمنا باختبار اتصال عنوان الاحتياطي الخاص للاسترجاع المحلي (127.0.0.1) ، كما هو موضح في الشكل. تشير الاستجابة من 127.0.0.1 إلى تثبيت IP بشكل صحيح على المضيف. تأتي هذه الاستجابة من طبقة الشبكة. ومع ذلك ، فإن هذه الاستجابة ليست إشارة إلى أن العناوين أو الأقنعة أو البوابات قد تم تكوينها بشكل صحيح. كما أنه لا يشير إلى أي شيء حول حالة الطبقة السفلية من مكدس الشبكة. هذا ببساطة يختبر IP من خلال طبقة الشبكة لبروتوكول IP. إذا تلقينا رسالة خطأ ، فهذا مؤشر على أن TCP / IP لا يعمل على المضيف.

      بوابة بينغ - اختبار الاتصال بالشبكة المحلية المحلية

      يمكنك أيضًا استخدام الأمر ping لاختبار قدرة المضيف على الاتصال على الشبكة المحلية. يتم ذلك عمومًا عن طريق اختبار اتصال عنوان IP الخاص ببوابة المضيف ، كما هو موضح في الشكل. يشير اختبار ping للبوابة إلى أن كل من المضيف وواجهة جهاز التوجيه التي تعمل كبوابة تعمل على الشبكة المحلية. في هذا الاختبار ، يتم استخدام عنوان البوابة غالبًا ، لأن جهاز التوجيه يعمل بشكل طبيعي دائمًا. إذا لم يستجب عنوان البوابة ، فيمكنك تجربة عنوان IP لمضيف آخر تثق أنه يعمل في الشبكة المحلية. إذا استجابت البوابة أو مضيف آخر ، فيمكن للمضيفين المحليين الاتصال بنجاح عبر الشبكة المحلية. إذا لم تستجب البوابة بينما استجاب مضيف آخر ، فقد يشير ذلك إلى وجود مشكلة في واجهة جهاز التوجيه التي تعمل كبوابة. أحد الاحتمالات هو أن لدينا عنوان خاطئ للبوابة. الاحتمال الآخر هو أن واجهة جهاز التوجيه قد تكون جاهزة للعمل بشكل كامل ولكن يتم تطبيق الأمان عليها والذي يمنعها من معالجة طلبات ping أو الاستجابة لها. من الممكن أيضًا أن يكون لدى المضيفين الآخرين نفس قيود الأمان المطبقة.

      Ping Remote Host - اختبار الاتصال بشبكة LAN البعيدة

      يمكنك أيضًا استخدام الأمر ping لاختبار قدرة مضيف IP المحلي على التواصل عبر الشبكة البينية. يمكن للمضيف المحلي اختبار اتصال مضيف تشغيلي لشبكة بعيدة ، كما هو موضح في الشكل. إذا نجح اختبار الاتصال هذا ، فستكون قد تحققت من تشغيل جزء كبير من الشبكة البينية. هذا يعني أننا تحققنا من اتصال مضيفنا على الشبكة المحلية ، وتشغيل جهاز التوجيه كبوابة لدينا ، وجميع أجهزة التوجيه الأخرى التي قد تكون في المسار بين شبكتنا وشبكة المضيف البعيد. بالإضافة إلى ذلك ، لقد قمت بالتحقق من نفس وظيفة المضيف البعيد. إذا لم يتمكن المضيف البعيد ، لأي سبب من الأسباب ، من استخدام شبكته المحلية للاتصال خارج شبكته ، فلن يستجيب. تذكر أن العديد من مسؤولي الشبكة يقيدون أو يمنعون إدخال مخططات بيانات ICMP في شبكة الشركة. لذلك ، قد يكون عدم وجود استجابة ping بسبب القيود الأمنية وليس بسبب العناصر غير التشغيلية للشبكات.

      Traceroute (tracert) - اختبار المسار

      يستخدم Ping للإشارة إلى الاتصال بين مضيفين. Traceroute (tracert) هي أداة تتيح لنا مراقبة المسار بين هذه الأجهزة المضيفة. ينشئ التتبع قائمة بالقفزات التي تم الوصول إليها بنجاح على طول المسار. يمكن أن تزودنا هذه القائمة بمعلومات مهمة عن التحقق واستكشاف الأخطاء وإصلاحها. إذا وصلت البيانات إلى الوجهة ، فسيسرد التتبع الواجهة على كل جهاز توجيه في المسار. إذا فشلت البيانات في قفزة على طول الطريق ، فلدينا عنوان آخر جهاز توجيه استجاب للتتبع. هذا مؤشر على مكان وجود المشكلة أو القيود الأمنية.

      يوفر استخدام traceroute وقتًا ذهابًا وإيابًا (RTT) لكل قفزة على طول المسار ويشير إلى ما إذا كانت القفزة لا تستجيب. وقت الرحلة ذهابًا وإيابًا (RTT) هو الوقت الذي تستغرقه الحزمة للوصول إلى المضيف البعيد ولعودة الاستجابة من المضيف. تُستخدم علامة النجمة (*) للإشارة إلى حزمة مفقودة. يمكن استخدام هذه المعلومات لتحديد موقع جهاز توجيه به مشكلة في المسار. إذا حصلنا على أوقات استجابة عالية أو فقد بيانات من قفزة معينة ، فهذا مؤشر على أن موارد جهاز التوجيه أو اتصالاته قد تتعرض للتوتر.

      يستخدم Traceroute وظيفة حقل مدة البقاء (TTL) في عنوان الطبقة 3 ورسالة تجاوز وقت ICMP. يُستخدم حقل TTL للحد من عدد القفزات التي يمكن للحزمة عبورها. عندما تدخل حزمة إلى جهاز توجيه ، يتم تقليل حقل TTL بمقدار 1. عندما يصل TTL إلى الصفر ، لن يقوم جهاز التوجيه بإعادة توجيه الحزمة ويتم إسقاط الحزمة. بالإضافة إلى إسقاط الحزمة ، يرسل جهاز التوجيه عادةً رسالة تجاوز وقت ICMP موجهة إلى المضيف الأصلي. ستحتوي رسالة ICMP هذه على عنوان IP الخاص بالموجه الذي استجاب. التسلسل الأول للرسائل المرسلة من traceroute سيحتوي على حقل TTL واحد. يؤدي هذا إلى إنهاء TTL لمهلة الحزمة في جهاز التوجيه الأول. ثم يستجيب جهاز التوجيه هذا برسالة ICMP. لدى Traceroute الآن عنوان القفزة الأولى.

      يقوم Traceroute بعد ذلك بزيادة حقل TTL تدريجيًا (2 ، 3 ، 4.) لكل سلسلة من الرسائل. يوفر هذا التتبع بعنوان كل قفزة حيث تنتهي مهلة الحزم أسفل المسار. يستمر حقل TTL في الزيادة حتى يتم الوصول إلى الوجهة أو يتم زيادتها إلى الحد الأقصى المحدد مسبقًا. بمجرد الوصول إلى الوجهة النهائية ، يستجيب المضيف إما برسالة ICMP Port Unreachable أو رسالة ICMP Echo Reply بدلاً من رسالة ICMP Time Exceeded.

      ICMPv4 - اختبار دعم البروتوكول والمراسلة

      على الرغم من أن IPv4 ليس بروتوكولًا موثوقًا به ، إلا أنه يوفر إمكانية إرسال الرسائل في حالة حدوث أخطاء معينة. يتم إرسال هذه الرسائل باستخدام خدمات بروتوكول رسائل التحكم في الإنترنت (ICMPv4). الغرض من هذه الرسائل هو تقديم ملاحظات حول المشكلات المتعلقة بمعالجة حزم IP في ظل ظروف معينة ، وليس لجعل IP موثوقًا به. رسائل ICMP غير مطلوبة وغالبًا لا يُسمح بها لأسباب أمنية. ICMP هو بروتوكول المراسلة لمجموعة TCP / IP. توفر ICMP رسائل تحكم وأخطاء وتستخدم بواسطة أدوات ping و traceroute المساعدة. على الرغم من أن ICMP تستخدم الدعم الأساسي لـ IP كما لو كان بروتوكول ICMP عالي المستوى ، إلا أنه في الواقع طبقة منفصلة 3 من مجموعة TCP / IP. أنواع رسائل ICMP - وأسباب إرسالها - واسعة النطاق.

      تتضمن رسائل ICMP التي قد يتم إرسالها ما يلي:

      يمكن استخدام رسالة ارتداد ICMP لتحديد ما إذا كان المضيف يعمل أم لا. يرسل المضيف المحلي طلب ارتداد ICMP إلى مضيف. يرد المضيف الذي يتلقى رسالة الارتداد برد ICMP Echo Reply ، كما هو موضح في الشكل. هذا الاستخدام لرسائل ICMP Echo هو أساس الأداة المساعدة ping.

      وجهة أو خدمة لا يمكن الوصول إليها

      يمكن استخدام ICMP Destination Unreachable لإعلام المضيف بأن الوجهة أو الخدمة غير قابلة للوصول. عندما يتلقى مضيف أو بوابة حزمة لا يمكنه تسليمها ، فقد يرسل حزمة ICMP Destination Unreachable إلى المضيف الذي أنشأ الحزمة. ستحتوي حزمة Destination Unreachable على أكواد تشير إلى سبب تعذر تسليم الحزمة.

      من بين رموز الوجهة التي يتعذر الوصول إليها:

      رموز net غير قابلة للوصول والمضيف غير قابلة للوصول هي استجابات من جهاز توجيه عندما يتعذر عليه إعادة توجيه حزمة. إذا تلقى جهاز التوجيه حزمة لا تحتوي على مسار لها ، فقد يستجيب مع ICMP Destination Unreachable برمز = 0 ، مما يشير إلى تعذر الوصول إلى الشبكة. إذا تلقى جهاز التوجيه حزمة تحتوي على مسار متصل بها ولكنه غير قادر على تسليم الحزمة إلى المضيف على الشبكة المرفقة ، فقد يستجيب جهاز التوجيه مع ICMP Destination Unreachable برمز = 1 ، مما يشير إلى أن الشبكة معروفة ولكن لا يمكن الوصول إلى المضيف. يتم استخدام الرموز 2 و 3 (بروتوكول لا يمكن الوصول إليه ولا يمكن الوصول إلى المنفذ) بواسطة مضيف نهائي للإشارة إلى أن مقطع TCP أو مخطط بيانات UDP الموجود في حزمة لا يمكن تسليمه إلى خدمة الطبقة العليا. عندما يتلقى المضيف النهائي حزمة مع Layer 4 PDU التي سيتم تسليمها إلى خدمة غير متوفرة ، قد يستجيب المضيف لمضيف المصدر مع ICMP Destination Unreachable برمز = 2 أو رمز = 3 ، مما يشير إلى أن الخدمة هي غير متاح. قد لا تكون الخدمة متاحة لأنه لا يوجد برنامج خفي يعمل لتوفير الخدمة أو لأن الأمان على المضيف لا يسمح بالوصول إلى الخدمة.

      يستخدم جهاز التوجيه رسالة تجاوز وقت ICMP للإشارة إلى أنه لا يمكن إعادة توجيه الحزمة بسبب انتهاء صلاحية حقل TTL الخاص بالحزمة. إذا تلقى جهاز التوجيه حزمة وقام بإنقاص حقل TTL في الحزمة إلى الصفر ، فإنه يتجاهل الحزمة. قد يرسل جهاز التوجيه أيضًا رسالة تجاوز وقت ICMP إلى مضيف المصدر لإبلاغ المضيف عن سبب إسقاط الحزمة.

      قد يستخدم جهاز التوجيه رسالة إعادة توجيه ICMP لإعلام المضيفين على الشبكة بتوفر مسار أفضل لوجهة معينة. يمكن استخدام هذه الرسالة فقط عندما يكون مضيف المصدر على نفس الشبكة الفعلية مثل كلا العبّارين. إذا تلقى جهاز التوجيه حزمة تحتوي على مسار لها والتي يتم توصيل القفزة التالية بها بنفس الواجهة التي وصلت إليها الحزمة ، فقد يرسل جهاز التوجيه رسالة إعادة توجيه ICMP إلى مضيف المصدر. ستقوم هذه الرسالة بإعلام مضيف المصدر بالقفزة التالية المضمنة في مسار في جدول التوجيه.

      يمكن استخدام رسالة إخماد مصدر ICMP لإخبار المصدر بإيقاف إرسال الحزم مؤقتًا. إذا لم يكن لدى جهاز التوجيه مساحة كافية في المخزن المؤقت لاستقبال الحزم الواردة ، فسوف يتجاهل جهاز التوجيه الحزم. إذا كان على جهاز التوجيه القيام بذلك ، فقد يرسل أيضًا رسالة ICMP Source Quench إلى مضيفي المصدر لكل رسالة يتجاهلها. قد يرسل مضيف الوجهة أيضًا رسالة إخماد المصدر إذا وصلت مخططات البيانات بسرعة كبيرة بحيث لا يمكن معالجتها. عندما يتلقى مضيف رسالة إخماد مصدر ICMP ، فإنه يبلغ طبقة النقل. يمكن لمضيف المصدر بعد ذلك استخدام آليات التحكم في التدفق TCP لضبط الإرسال.


      3 إجابات 3

      1. هل هناك أي برنامج تعليمي / مثال على استخدام InfogainLoss طبقة؟:
      يمكن العثور على مثال جميل هنا: using InfogainLoss لمعالجة عدم التوازن الطبقي.

      2. هل يجب أن يكون مدخل هذه الطبقة ، احتمالات الطبقة ، ناتجًا عن أ سوفت ماكس طبقة؟
      تاريخيا ، كانت الإجابة نعم حسب إجابة يائير. يجب أن يكون التطبيق القديم لـ "InfogainLoss" ناتجًا عن طبقة "Softmax" أو أي طبقة أخرى تتأكد من أن قيم الإدخال في النطاق [0..1].

      لاحظت OP أن استخدام "InfogainLoss" أعلى طبقة "Softmax" يمكن أن يؤدي إلى عدم استقرار عددي.تم قبول طلب السحب الخاص به ، الذي يجمع بين هاتين الطبقتين في طبقة واحدة (تشبه إلى حد كبير طبقة "SoftmaxWithLoss") ، وتم دمجه في مستودعات Caffe الرسمية في 14/04/2017. يتم عرض رياضيات هذه الطبقة المركبة هنا.

      الطبقة التي تمت ترقيتها "الشكل والمظهر" تشبه تمامًا الطبقة القديمة ، بصرف النظر عن حقيقة ذلك لم يعد هناك حاجة لتمرير المدخلات بشكل صريح عبر طبقة "Softmax".

      3. كيف يمكنني تحويل numpy.array إلى ملف binproto:

      يمكنك الآن إضافة طبقة INFOGAIN_LOSS إلى النص الأولي للنموذج باستخدام H كمعامل:

      4. كيفية تحميل H كجزء من طبقة البيانات

      لا توجد طريقة في الوقت الحالي لجعل طبقات البيانات تحمل الإدخال بمعدلات مختلفة. كل تمرير للأمام ستتقدم جميع طبقات البيانات. ومع ذلك ، يمكن أن يتم إدخال H الثابت عن طريق إنشاء ملف إدخال lmdb / leveldb / hdf5 يكون H فقط لأن طبقة البيانات سوف تدور وتستمر في تحميل نفس H. ومن الواضح أن هذا يهدر القرص IO.


      6. منطقة الإخراج الفائقة (SOA)

      خلفية

      صُممت SOAs لتحسين الإبلاغ عن إحصاءات المنطقة الصغيرة وتم إنشاؤها من مجموعات مناطق المخرجات (OA). تم إصدار الإحصائيات الخاصة بمناطق المخرجات الفائقة للطبقة الدنيا (LSOA) ومناطق المخرجات الفائقة للطبقة الوسطى (MSOA) في الأصل في عام 2004 في إنجلترا وويلز. أصدرت اسكتلندا أيضًا إحصائيات لمناطق البيانات (DZ) ، والتي كانت تعادل LSOAs ، في عام 2004 والمناطق الجغرافية المتوسطة (IG) ، والتي كانت تعادل MSOAs ، في 2005. قدمت أيرلندا الشمالية LSOAs في 2005 ولكن ليس لديها منطقة MSOA الجغرافية.

      2011 مناطق الإنتاج الفائقة

      كان الحفاظ على الاستقرار قدر الإمكان عاملاً أساسياً في تعداد 2011. يستمر وجود LSOAs و MSOAs التي تم إنشاؤها في أعقاب تعداد عام 2001 ما لم يحدث تغيير كبير في عدد السكان بين عامي 2001 و 2011 ، وتم اختراق الحد الأدنى والحد الأقصى للعتبات. بشكل مبسط ، حيث أصبح عدد السكان كبيرًا جدًا ، تم تقسيم LSOAs / MSOAs إلى منطقتين أو أكثر حيث أصبح عدد السكان صغيرًا جدًا ، تم دمج LSOAs / MSOAs مع منطقة مجاورة. تم النظر أيضًا في الردود على مشاورة جغرافيا المخرجات من ديسمبر 2009 إلى مارس 2010 في إعادة تصميم OAs و SOAs. وبالتالي ، فإن إجمالي التغييرات عبر التسلسل الهرمي الزراعة العضوية لم يكن أكثر من 5٪ بشكل عام.

      الحد الأدنى والحد الأقصى للسكان والأسر المعيشية للخدمة الخدمية في إنجلترا وويلز

      جغرافيةالحد الأدنى من السكانأقصى عدد من السكانالحد الأدنى لعدد المنازلالعدد الأقصى للأسر
      LSOA1,0003,0004001,200
      MSOA5,00015,0002,0006,000

      قم بتنزيل هذا الجدول ، الحد الأدنى والأقصى للسكان والأسر المعيشية لـ SOAs في إنجلترا وويلز

      إجمالي 2011 LSOAs و MSOAs في إنجلترا وويلز

      تنزيل هذا الجدول إجمالي 2011 LSOAs و MSOAs لإنجلترا وويلز

      تمت مراجعة DZs والمناطق الوسيطة (IZ) في اسكتلندا بعد تعداد 2011 وتم تنفيذ تغييرات طفيفة ، مماثلة لتلك الموجودة في إنجلترا وويلز.

      هذه المعلومات متاحة الآن ويمكن تنزيل الأسماء والأكواد من بوابة Open Geography ، والحدود متاحة من National Records of Scotland (NRS) أو موقع Scottish Neighborhood Statistics على الويب.

      كان لدى SOAs في أيرلندا الشمالية تغييرات طفيفة في ثلاث مناطق ، لكن العدد الإجمالي لل SOAs لم يتغير منذ تعداد 2011. يمكن العثور على مزيد من التفاصيل حول LSOAs في أيرلندا الشمالية على موقع ويب NISRA.

      نقاط الاهتمام المهمة لتعداد 2011 هي أن SOAs تتوافق مع حدود منطقة السلطة المحلية (LAD) بما في ذلك تلك التي تغيرت بين عامي 2003 و 2011 ، وكذلك محاذاة على الحدود بين اسكتلندا وإنجلترا.

      علاوة على ذلك ، تتوفر الحدود مقطوعة إلى الساحل ، لرسم الخرائط ، وكذلك لمدى المجال ، لأنظمة المعلومات الجغرافية والتحليل. تحتوي جميع SOAs على أكواد فريدة من تسعة أحرف ، بما يتماشى مع جميع المناطق الجغرافية الإحصائية التي نقدمها.

      لن يتم إنشاء طبقة منطقة الإخراج الفائقة للطبقة العليا لإنجلترا كجزء من التسلسل الهرمي لـ OA للتعداد 2011.

      تظل الحدود متاحة مجانًا بموجب شروط الترخيص الحكومية المفتوحة.

      2001 مناطق الإنتاج الفائقة

      إجمالي 2001 LSOAs و MSOAs للمملكة المتحدة

      جغرافيةإنكلتراويلزاسكتلنداإيرلندا الشمالية
      LSOA32,4821,8966,505*890
      MSOA6,7814131,235**غير متوفر
      ملاحظات:
      1. * DZ
      2. ** IG

      تنزيل هذا الجدول إجمالي 2001 LSOAs و MSOAs للمملكة المتحدة

      تم تقديم SOAs لعام 2001 مبدئيًا للاستخدام على موقع ويب إحصاءات الأحياء (NeSS) ، ولكنها أصبحت فيما بعد الوحدات القياسية لتقديم المعلومات الإحصائية المحلية عبر الإحصاءات الوطنية.

      تم إنتاج الإحصاءات المحلية على مستوى القسم / القسم الانتخابي قبل إدخال OAs و SOAs. كان لهذا عيوب لأن الأجنحة / الأقسام الانتخابية تختلف اختلافًا كبيرًا في الحجم ، من أقل من 100 مقيم إلى أكثر من 30.000.

      لم يكن هذا مثاليًا للمقارنات على الصعيد الوطني ، وكان يعني أيضًا أنه لا يمكن الإفصاح عن بعض البيانات للأجنحة الأصغر نظرًا لقضايا الإفصاح والحاجة إلى حماية سرية الأفراد.

      DZs و IGs في اسكتلندا أصغر في حجم السكان من نظرائهم LSOA و MSOA في إنجلترا وويلز. يبلغ الحد الأدنى لعدد السكان في المناطق DZ 500 بينما يبلغ الحد الأدنى لعدد السكان في المناطق المحلية 2500.

      في أيرلندا الشمالية ، يتراوح عدد السكان في LSOAs بين 1300 و 2800.

      مزيد من المعلومات ومنتجات التعداد الجغرافي

      يقدم مكتب الإحصاء الوطني مجموعة من منتجات جغرافية تعداد 2011 لإنجلترا وويلز بما في ذلك:

      الحدود الرقمية والنقاط الوسطى ، لـ OAs و SOAs ، والتي يمكن للمستخدمين استخدامها في أنظمة المعلومات الجغرافية الخاصة بهم لإجراء التحليل المكاني أو رسم خرائط الويب

      تظهر جداول البحث تجميع الزراعة العضوية لمناطق جغرافية أعلى والمقارنة بين المناطق الجغرافية الإحصائية 2001 و 2011

      مرجع (مخطط) خرائط PDF توضح المناطق المستخدمة لتقديم إحصاءات التعداد

      لمزيد من المعلومات ، اتصل بـ ONS Geography.

      للحصول على معلومات بشأن منتجات التعداد لاسكتلندا وأيرلندا الشمالية ، يرجى الرجوع إلى المنظمة ذات الصلة.

      الخدمية: الأسئلة المتداولة

      لمزيد من المعلومات حول SOAs ، تتوفر مجموعة من الأسئلة المتداولة على موقع ويب NeSS.


      عوازل اصطناعية تحت المجهر

      يتم عرض الصور المجهرية لمختلف المواد العازلة أدناه. تم إنتاجها حتى أتمكن من تحديد أقطار الألياف المستخدمة في كل نوع من أنواع العزل. يمكن أن تساعد الأقطار المستخدمة في إبراز الدفء المتوقع والمرونة المتوقعة. يتم قياس وعرض أقطار الألياف لكل مادة عازلة.

      يعرض Primaloft Gold 6 osy قياسات قطر الألياف 10.62 و 21.46 و 31.40 ميكرون. يُظهر Primaloft Gold 3 osy أقطار ألياف مُقاسة تبلغ 11.87 و 26.17 و 36.66 ميكرون. Primaloft Silver 3 أوقية يظهر قياسات قطر الألياف 12.11 و 22.30 ميكرون. يظهر Climashield Apex 6 osy قطر ألياف يبلغ 22.12 ميكرون. حشو ليفي بالسيليكون يعرض أقطار الألياف المقاسة 11.77 و 27.16 ميكرون. يُظهر Polarguard 3D قياس قطر ألياف يبلغ 23.49 ميكرون. يُظهر Thinsulate 200G قياسات قطر الألياف 5.15 و 9.29 و 27.69 ميكرون. يُظهر Polartec Alpha High Magnification قطر ألياف مُقاس يبلغ 24.26 ميكرون. Polartec Alpha ، Low Magnification ، يظهر شبكة الدعم (قطر مسام الشبكة حوالي 850 ميكرون). Polartec Alpha Direct ، تكبير عالٍ ، يُظهر قياس قطر الألياف 17.19 ميكرون. Polartec Alpha Direct ، تكبير منخفض ، يظهر شبكة الدعم. لاحظ أن حجم الشبكة أصغر (تم قياسه عند 438.46 ميكرون) من شبكة ألفا الموضحة سابقًا. باتاغونيا بلومافيل ، عينة جزئية من التسرب عبر سترة تُظهر أقطار الألياف المقاسة من 5.74 و 24.13 ميكرون. كوريلوفت من Arcteryx Atom القديم. يكون العزل حوالي 0.1 سم سميك ومضغوط بشدة. من غير الواضح من العينة ما إذا كانت هذه المادة مثقوبة بالإبرة أو فقدت ببساطة كل دورها العلوي. يظهر قياس أقطار الألياف 14.17 و 17.66 ميكرون. خيوط مستمرة من Freudenberg KHT-60 تظهر قياسات قطر الألياف 14.10 و 13.42 و 28.55 ميكرون.


      3 إجابات 3

      لنلقِ نظرة أولاً على كيفية حساب عدد المعلمات القابلة للتعلم لكل نوع فردي من الطبقات لديك ، ثم احسب عدد المعلمات في مثالك.

        طبقة الإدخال: كل ​​ما تفعله طبقة الإدخال هو قراءة صورة الإدخال ، لذلك لا توجد معلمات يمكنك تعلمها هنا.

      طبقات تلافيفية: ضع في اعتبارك طبقة تلافيفية تأخذ خرائط المعالم عند الإدخال وتحتوي على خرائط معالم k كإخراج. حجم المرشح هو n x m. على سبيل المثال ، سيبدو هذا بالشكل التالي:

      هنا ، يحتوي الإدخال على l = 32 خريطة ميزة كمدخلات ، و k = 64 خرائط ميزات كإخراج ، وحجم المرشح هو n = 3 x m = 3. من المهم أن نفهم أنه ليس لدينا مرشح 3x3 فقط ، ولكن في الواقع مرشح 3x3x32 ، حيث أن مدخلاتنا لها 32 بُعدًا. ونتعلم 64 مرشحًا مختلفًا 3x3x32. وبالتالي ، فإن إجمالي عدد الأوزان هو n * m * k * l. بعد ذلك ، يوجد أيضًا مصطلح تحيز لكل خريطة معالم ، لذلك لدينا العدد الإجمالي للمعلمات (n * m * l + 1) * k.

      الصعوبة الأخيرة هي أول طبقة متصلة بالكامل: لا نعرف أبعاد المدخلات إلى تلك الطبقة ، لأنها طبقة تلافيفية. لحسابها ، علينا أن نبدأ بحجم الصورة المدخلة ، ونحسب حجم كل طبقة تلافيفية. في حالتك ، يحسب اللازانيا هذا بالفعل ويبلغ عن الأحجام - مما يجعل الأمر سهلاً بالنسبة لنا. إذا كان عليك حساب حجم كل طبقة بنفسك ، فسيكون الأمر أكثر تعقيدًا:

      • في أبسط الحالات (مثل المثال الخاص بك) ، يكون حجم ناتج الطبقة التلافيفية هو input_size - (filter_size - 1) ، في حالتك: 28 - 4 = 24. هذا يرجع إلى طبيعة الالتواء: نستخدم على سبيل المثال حي 5 × 5 لحساب نقطة - لكن الصفوف والأعمدة الخارجية لا تحتوي على حي 5 × 5 ، لذلك لا يمكننا حساب أي ناتج لتلك النقاط. هذا هو السبب في أن الناتج لدينا هو 2 * 2 = 4 صفوف / أعمدة أصغر من الإدخال.
      • إذا كان المرء لا يريد أن يكون الناتج أصغر من الإدخال ، فيمكنه وضع وسادة صفرية على الصورة (مع معلمة اللوحة للطبقة التلافيفية في اللازانيا). على سبيل المثال إذا أضفت صفين / عمودين من الأصفار حول الصورة ، فسيكون حجم الإخراج (28 + 4) -4 = 28. لذلك في حالة الحشو ، يكون حجم الإخراج هو input_size + 2 * padding - (filter_size -1).
      • إذا كنت تريد صراحةً اختزال صورتك أثناء الالتفاف ، فيمكنك تحديد خطوة ، على سبيل المثال الخطوة = 2 ، مما يعني أنك تحرك الفلتر بخطوات 2 بكسل. بعد ذلك ، يصبح التعبير ((input_size + 2 * padding - filter_size) / stride) +1.

      في حالتك ، الحسابات الكاملة هي:

      لذلك في شبكتك ، لديك إجمالي 832 + 9'248 + 205'056 + 2'570 = 217'706 معلمات قابلة للتعلم ، وهو بالضبط ما تذكره اللازانيا.


      بدائل تراكب منطقي

      قبل أن نذهب إلى أبعد من ذلك ، تحتاج إلى قراءة النص التالي ، والمتوفر في الكتاب الإلكتروني من مكتبة جامعة الأمير سلطان:

      • الفصل 13: نظم المعلومات الجغرافية - الأساسيات: نص أول عن نظم المعلومات الجغرافية بقلم بول بولستاد ، 2005

      الفكرة الأساسية هنا بسيطة. التراكب المنطقي هو عملية ضرب بين الخرائط الثنائية المشفرة بشكل فعال. إذا تم ترميز كل طبقة بـ "1" في مناطق الاهتمام و "0" في مناطق ليست ذات أهمية ، فإن منتج كل الطبقات في كل موقع ينتج خريطة مخرجات مشفرة بـ "1" في منطقة الاهتمام على جميع المعايير.

      هذه عملية جبر الخريطة. في مصطلحات الدرس 7 ، إنها عملية محلية يتم تطبيقها عبر طبقات خريطة متعددة. من الجدير بالذكر كيف أن هذا يعزز الفكرة التي تم تقديمها في بداية هذه الدورة التدريبية ، حيث يمكن تبادل التمثيلات المتجهية والنقطية للبيانات الجغرافية المكانية بشكل فعال. إذا كان تراكب الخريطة ، والذي نعتقد أنه يتم إجراؤه على طبقات المضلع القائمة على المتجهات ، يعادل بالضبط عملية جبر الخريطة (التي نعتقد عادةً أنها عملية نقطية) ، ثم من الواضح أن الاختلافات بين تمثيلي البيانات تكون أكثر وضوحًا من كونها حقيقية.

      المختلف وظائف الأفضلية المقدمة أدناه هي في الحقيقة مجرد سلسلة من عمليات جبر الخرائط البديلة ، وجميعها عمليات محلية مطبقة عبر طبقات متعددة.

      تراكب مفهرس

      البديل الأكثر وضوحًا للتراكب المنطقي هو السماح بظلال من الرمادي في الصورة بالأبيض والأسود ، وأسهل طريقة للقيام بذلك هي مجموع طبقات الإدخال 0/1. إذا كنا نجمع ن الطبقات ، ثم النطاق الناتج لقيم الإخراج الممكنة هو من 0 إلى ن مع المناطق الأكثر اهتمامًا بالمعايير المعنية التي حصلت على درجات أعلى.

      بمجرد تقديم هذا النهج ، من الواضح أن السماح بـ "ظلال رمادية" في طبقات الإدخال يكون أيضًا مباشرًا ، لذلك بدلاً من قيم 0 أو 1 فقط ، تصبح كل طبقة إدخال مقياسًا ترتيبيًا أو فاصلًا / نسبة.

      إحدى المشكلات التي يجب البحث عنها هنا هي أن طبقات الإدخال على مقاييس عددية مختلفة يمكن أن تحيز النتائج لصالح تلك المقاييس ذات النطاقات الرقمية الأكبر. على سبيل المثال ، لا ينبغي دمج طبقة المنحدرات ذات المنحدرات الرقمية الدقيقة (في النطاق من 0 إلى 90 درجة) مباشرة عن طريق الجمع البسيط بمقياس ترتيبي من ثلاث نقاط لكثافة السكان (منخفض - متوسط ​​- مرتفع) مشفر 0-1-2 . بدلاً من ذلك ، يجب توحيد طبقات الإدخال بنفس المقاييس ، مع كون المقياس من 0 إلى 1 هو المعتاد.

      هناك تحسين إضافي يتمثل في ترجيح طبقات الإدخال وفقًا لبعض الأحكام المحددة مسبقًا لأهميتها النسبية بالنسبة للسؤال المطروح. هذا حقل فرعي ضخم بحد ذاته ، لسبب واضح أنه يفتح على الفور السؤال ، "كيف أختار الأوزان؟" الإجابة المختصرة هي: "بأي طريقة يمكنك الإفلات بها". تكمن الصعوبة الوحيدة في أنه يتعين عليك إشراك الجميع في القرار المطروح للاتفاق على أن الأوزان المختارة مناسبة. بالنظر إلى أن اختيار الأوزان يمكن أن يغير بشكل كبير نتيجة التحليل النهائي ، فهذا ليس بالأمر السهل. على الرغم من أنه تم اقتراح العديد من الطرق المختلفة لاختيار الأوزان ، إلا أن هذا في النهاية ليس مجالًا يمكن أن تساعد فيه الأساليب التقنية الرائعة كثيرًا ، كما أن اختيار الأوزان أمر صعب دائمًا.

      الطريقة الشخصية المفضلة لدي تقييم متعدد المعايير (كما هو معروف هذا الموضوع) يسمى ترتيب باريتو. إنه مثير للاهتمام من الناحية النظرية ويحاول عدم وضع افتراضات حول الأهمية النسبية للعوامل المختلفة. الأثر الجانبي المؤسف هو أنه في جميع الحالات باستثناء أبسطها ، ينتج عن هذه الطريقة أكثر من نتيجة ممكنة! هذه مشكلة شائعة في هذا النوع من العمل: هناك العديد من الإجابات على المشكلات الحقيقية بقدر ما توجد طرق لتصنيف الأهمية النسبية للعوامل. علاوة على ذلك ، فإن الإجابات ليست فنية على الإطلاق ، ولكنها إجابات سياسية في أغلب الأحيان. تمت مناقشة الترجيح في نص Bolstad في الصفحة. 437-443.

      أوزان الأدلة

      أوزان الأدلة هي طريقة أخرى ممكنة للتقييم متعدد المعايير. تكمن الفكرة في تحديد الأحداث ذات الأهمية ، إلى أي مدى تزيد احتمالية وجودهم في فئة غطاء أرضي معينة أكثر مما هي عليه بشكل عام. "عامل الضرب" هذا هو وزن الدليل للحدث المرتبط بفئة الغطاء الأرضي.

      يتم تضمين الجمع بين الطبقات بأوزان قيم الأدلة نسبيًا. في الواقع ، يتضمن الجمع بين أوزان الأدلة اللوغاريتمات والتلاعبات المعقدة الأخرى. تمت مناقشة التفاصيل الكاملة في نظم المعلومات الجغرافية لعلوم الأرض بقلم جيرارد بونهام كارتر (أكسفورد: بيرغامون ، 1995). أوصي بشدة بهذا النص إذا كنت بحاجة إلى متابعة هذا النهج. أيضًا ، للحصول على معلومات إضافية حول الأنواع المختلفة من التحليلات متعددة المعايير ، راجع عرض J Cirucci 596A (انقر على الرابط أدناه الشكل 8.1 لمشاهدة عرض J. Cirucci).

      الفيديو: التحليلات متعددة المعايير (1:32:19)

      دوغ ميلر: مرحبًا بكم جميعًا. هذا دوغ ميلر وأريد أن أرحب بالجميع في إصدار الخريف 2 من الجغرافيا 596A ، عملية اقتراح التتويج. لدينا ثلاث أمسيات من المحادثات هذا الأسبوع. الليلة ، ليلة الغد ، ومساء الخميس ، على ما أعتقد. هذا يوم الثلاثاء.

      على أي حال ، أود أن أرحب بكم جميعًا. لدينا نوع من الحشد المتناثر. نأمل أن ينضم إلينا المزيد من الأشخاص الليلة. وأنا أعلم أن جميع طلابنا كانوا مشغولين في العمل على مقترحاتهم مع مستشاريهم خلال الفصل الدراسي وأنا أتطلع إلى سماع ما كان الجميع مشغولين بالعمل عليه.

      سأشير لك إلى شيئين. نطلب من جميع الحاضرين ، وليس فقط الطلاب الذين يأخذون الدورة ، ملء استمارة التقييم. ستجده في الجزء العلوي الأيمن أسفل الملاحظات. يوجد رابط هناك لملء نموذج تقييم مراجعة الأقران. ومرة أخرى ، إنها تسمية خاطئة بعض الشيء. نطلب من أعضاء هيئة التدريس والموظفين والطلاب والحضور العرضيين أخذ بضع دقائق لملء التقييم. يذهب هذا مباشرة إلى الطالب ويزودهم ببعض الملاحظات.

      بالإضافة إلى ذلك ، لدينا جلسة أسئلة وأجوبة في نهاية كل حديث. سيكون لدى المقدمين 25 دقيقة لتقديم عملهم وبعد ذلك سيكون لديهم خمس دقائق للتفاعل. أيها المتحدثون ، سأرسل لكم رسالة دردشة خاصة بعد 10 دقائق متبقية وخمس دقائق متبقية ودقيقة واحدة متبقية. لذا تحقق من ذلك ، ستحصل على فكرة عن ما وصلنا إليه من حيث التوقيت.

      المتحدثون لدينا اليوم هم جون سيروتشي وجوش ديويس وكريس دن وماثيو وايت. وأول المتحدثين لدينا هو جون سيروتشي. بدأ جون هذا الفصل الدراسي كشخص يعمل بأجر. وبعد ذلك في منتصف الفصل الدراسي ، تقاعد من مسيرته الأولى ، وهو الآن يقفز إلى عمله الأساسي خلال الشهرين المقبلين.

      وكان من الرائع أن أبدأ. لقد أجرى جاستن الجزء الأكبر من المشورة مع جون. لكنه مشروع مثير للاهتمام حقًا. وعمل MCDA هو في الواقع شيء يجب علينا القيام به أكثر من حيث محاولة تحديد مناهج القرار. لذا جون ، سأدعك تحصل عليه عندما تكون جاهزًا وسأخذه.

      جون سيروتشي: حسنًا ، شكرًا جزيلاً لك ، دوغ. نعم هذا جون سيروتشي. لديّ أول فرصة مرغوبة هنا الليلة ، لذا سأجعل الأمور تتدحرج. موضوع مشروع التخرج الخاص بي هو تحليل قرار متعدد المعايير بأثر رجعي قائم على نظم المعلومات الجغرافية. قليل من الفم وسأحاول شرح ما هو ووصف أهداف مشروعي. لقد اخترت كموضوع دراسة حالة ، رؤية محطات نقل النفايات في كاليفورنيا. ومستشاري هم جوستين بلانفورد ودوغ ميلر.

      هناك نذهب. حسنًا ، هذه نظرة عامة على ما سأغطيه. سأستعرض خلفية حول تحليل القرار متعدد المعايير ، MCDA ، وأتحدث عن تطبيقاتها مع MCDA المستندة إلى GIS. ثم ادخل إلى أهداف العمل الذي أنوي القيام به ، مع الأخذ بنظرة رجعية على MCDA المستندة إلى نظم المعلومات الجغرافية. سأغطي اختيار دراسة الحالة الخاصة بي ، والمنهجية التي سأستخدمها ، والنتائج المتوقعة ، والجدول الزمني لمشروع التخرج الخاص بي.

      لذلك أعتقد أننا جميعًا نقدر أننا نتخذ قرارات كل يوم. ومعظم تلك القرارات تستلزم النظر في معايير متعددة. عادة ما تكون القرارات بديهية ، والعملية بسيطة والمعايير ضمنية ، وفي أغلب الأحيان ، هناك شخص واحد فقط يتخذ القرار.

      عندما نتحدث عن MCDA ، فإننا بالفعل نصف مجموعة من العمليات الرسمية التي تأخذ في الاعتبار بوضوح معايير متعددة. ويتم تطبيق هذه الأساليب بشكل خاص - عندما تكون القرارات معقدة ، فقد تتضمن أهدافًا متضاربة. في كثير من الأحيان ، هناك العديد من أصحاب المصلحة المعنيين. وفي النهاية ، النتائج لها تأثير كبير.

      بالطبع ، العديد من القرارات مكانية بطبيعتها. وربما شارك الكثير منكم في استخدام نظم المعلومات الجغرافية لتقديم دعم القرار المكاني. لذلك من المنطقي تمامًا أن تتزوج هذه التخصصات من GIS و MCDA. وهذا التقاطع هو في الواقع مجال متخصص متوسع.لقد عرضت مخططًا هناك في الزاوية اليسرى السفلية يصور المقالات التي راجعها الزملاء حول البيانات المستندة إلى GIS. كان هذا اعتبارًا من عام 2006. كان هناك حوالي 300 مقالة. هذا الرقم الآن أعلى من 500 إلى 600.

      هذا رسم يوضح عملية MCDA العامة. بالطبع ، نبدأ بتحديد المشكلة. ثم انتقل إلى مرحلة هيكلة المشكلة. هذه هي النقطة التي نحدد فيها المعايير التي سيتم تضمينها في عملية اتخاذ القرار. نحدد البدائل بشكل صريح. نحن نميز أوجه عدم اليقين بمعاييرنا والقيود الأخرى. نحدد أصحاب المصلحة الذين سيؤثرون على القرار وعوامل وقيود النظام البيئي الأخرى.

      هذه كلها تغذي خطوة بناء نموذجية ، والتي هي في الحقيقة لحم MCDA. وفي بناء النموذج ، يتم تطبيق مجموعة متنوعة من أنواع مختلفة من قواعد القرار لتطوير تفضيل المعايير وتجميع بيانات المعايير هذه في شيء يخبرنا بترتيب البدائل أو قيمتها. وسأستغرق بعض الوقت لأتعمق في قواعد اتخاذ القرار.

      ثم يكون للنموذج نتيجة توفر المعلومات لأصحاب المصلحة. يجب عليهم معالجة هذه المعلومات وتجميعها في خطة عمل.

      لذا عند الدخول في نماذج قاعدة القرار الآن ، اتخذت وجهة نظر مبسطة إلى حد ما ، وصنفها في ثلاث مجموعات مختلفة. وهذا تبسيطي. يوجد بالفعل عشرات من منهجيات MCDA المختلفة التي تم تطويرها على مدار العقدين الماضيين. ولا تتناسب جميعها بدقة مع هذه الفئات. لكن بشكل أو بآخر ، هذه طريقة للنظر إليهم وأعتقد أنها ستفيدنا بشكل جيد كنقطة انطلاق أساسية لـ MCDA.

      النوع الأول من MCDA ، نموذج قاعدة القرار ، هو قياس القيمة. وربما يكون هذا هو المفهوم الأكثر منطقية حول اتخاذ القرار. بالنسبة لبديل معين ، يتم تعيين قيمة جزئية للمعايير قد تكون قياسًا مباشرًا لشيء يمكن تحديده بشكل موضوعي. أو قد تكون في الواقع قيمة ذاتية لأصحاب المصلحة.

      وبالنسبة لجميع هذه المعايير ، يتم تجميع القيمة الجزئية المرتبطة ببديل بطريقة ما لاشتقاق قيمة لكل بديل. وبعد ذلك ، بمجرد تقييم البدائل ، يمكن تصنيفها ومقارنتها.

      هذا يتبع منطق خطي إلى حد ما. ويتم التعامل معها بسهولة بواسطة الكثير من أدوات البرامج. بالتأكيد ، يحتوي GIS الخاص بنا على الكثير من الأدوات في مجموعة الأدوات التي تنطبق على هذا ، وتفسح المجال لاثنين من تقنيات الجبر النقطي ، وتقنيات التراكب. لسوء الحظ ، يشير نقاد قياس القيمة إلى أنه على الرغم من أنه يمنحك إجابة دقيقة ، إلا أنه لا يمثل دائمًا بدقة التقييم الذاتي لأصحاب المصلحة. لذلك تم تطوير واقتراح طرق أخرى.

      الفئة الثانية هي نماذج النقطة المرجعية. وفي نموذج النقطة المرجعية ، يتم تحديد مستوى مرجعي لكل معيار. مرة أخرى ، قد يكون هذا قياسًا موضوعيًا أو على الأرجح أنه قيمة قيمة ذاتية لأصحاب المصلحة ويجب أن تفي البدائل بهذا المستوى المرجعي. لذلك بدءًا من المعيار المتصور ذي التصنيف الأعلى ، يتم التخلص من البدائل التي لا تلبي النقطة المرجعية. ونحن نسير عبر المعايير الأخرى ونفعل الشيء نفسه.

      لذلك فهو نهج إرشادي. يُزعم أنها أشبه بالطريقة التي يفكر بها الناس في اتخاذ القرارات. نظرًا لأنه يحتوي على عدد من المفاتيح الثنائية ، فإن التراكب المنطقي أخلاقي للغاية هنا. على الجانب السلبي ، قد لا تحصل على بديل واحد في نهاية هذا. قد يكون لديك أكثر من واحد أو قد لا يكون لديك أحد. لذا لاستخدامها جيدًا حقًا ، يجب أن تكون تكرارية. تقوم بتمرير هذا ثم تعود وتعديل مستوياتك المرجعية. وعلى هذا النحو ، إنها تقنية فحص جيدة حقًا ، وقد لا تكون مناسبة دائمًا لـ MCDA الصارمة.

      الفئة الأخيرة التي سأصفها هي المرتبة الأعلى. نتائج مرتبة أعلى في مجموعة مرتبة من البدائل. وهي عملية صارمة إلى حد ما ، حيث تتم مقارنة البدائل الزوجية لكل معيار منفصل. وبالنسبة لمعيار معين ، يتم تحديد البديل على أنه أفضل ، أو غير مبال ، أو أسوأ من بديل آخر. ومرة أخرى ، هذا حكم قيمة لأصحاب المصلحة. لذلك لا يتعين على صاحب المصلحة تعيين قيمة يحتاجها فقط لاتخاذ هذا القرار. ثم ننتقل عبر جميع المعايير الخاصة بهذا الزوج ، ثم نكرر هذا مع جميع التركيبات البحتة للبدائل.

      لذلك فهي طريقة لاستنباط تقييم أصحاب المصلحة. هذا ما يفعله طبيب العيون الخاص بك عندما تحصل على العدسات للنظر من خلالها ، وهو العدسة الأولى ، العدسة الثانية ، وهذا واضح. عدسة ثلاثة أو عدسة أربعة. أنت لا تقوم بتعيين قيمة لوضوح الصورة. ولكن بمقارنة شيئين ، فأنت تقوم بذلك أساسًا. وعندما تأخذ نتائج كل هذه المقارنات الزوجية ، يمكن تجميع ذلك بعدد من الطرق المختلفة لتطوير ترتيب البدائل.

      لذلك فهي تفاعلية للغاية. على الجانب السلبي ، يتضمن ذلك مشاركة كبيرة من أصحاب المصلحة. إنها عمالة مكثفة للغاية ومكثفة من الناحية الحسابية. لذلك قد لا يكون دائمًا خيارًا لبعض القرارات.

      سأقوم بإلقاء نظرة على مثالين محددين من MCDAa القائم على GIS في هاتين الشريحتين التاليتين. المثال الأول الذي أقوم بإنشائه هو عمل تم إنجازه هذا العام ، ونشره هذا العام لورانس بيركلي حول ملاءمة الأرض لمحصول الصبار المستخدم في المواد الأولية للطاقة الحيوية.

      قاموا بتطبيق طريقة قياس القيمة. في الواقع ، على وجه التحديد ، طريقة عملية التسلسل الهرمي التحليلي ، والتي يعتبرها البعض فئة في حد ذاتها. إنها طريقة صارمة إلى حد ما. وقد استخدموها هنا. جوهر ذلك هو أنه على عكس وجود مستوى ثابت من المعايير يتم تجميعه بعد ذلك لاشتقاق قيمة بديلة ، يتم تجميع المعايير في مجموعات فرعية في نوع من التسلسل الهرمي لهيكل الشجرة المنطقي لتطوير مستويات وسيطة لتقييم المعايير.

      يمكنك أن ترى هذا في - إنها شريحة مزدحمة إلى حد ما - ولكن في المنتصف هناك ، لدي دائرة زرقاء كبيرة حول التربة. لذلك ترى أن هناك عددًا من المعايير المنفصلة للتربة. ثم يتم تجميعها معًا في تقييم معايير ملاءمة التربة. من خلال القيام بذلك ، أولاً وقبل كل شيء ، تقوم بتبسيط النموذج ، ولكن أيضًا تتجنب بعض المبالغة في وزن المعايير المرتبطة ببعضها البعض.

      في حالة عملهم هنا بعد الوصول إلى الملاءمة النظرية ، فقد استخدموا حقًا نهجًا هجينًا حيث على الرغم من أنهم لم يسموها على هذا النحو ، فهي طريقة نقطة مرجعية ، حيث نظروا بعد ذلك إلى ملاءمتهم النظرية ، واستبعدوا البدائل التي لا تلبي بعض القيود التي طبقوها.

      في المثال التالي ، هذا هو رؤية تطوير إسكان في سويسرا باستخدام طريقة مرتبة أعلى. وما وجدته مثيرًا للاهتمام في هذا العمل هو أنه مع مرتبة أعلى ، عليك أن تحدد نوعًا محددًا. البدائل ولكن في العديد من قرارات تحديد الموقع ، لديك نظريًا عدد لا حصر له من البدائل. لذلك ، للتغلب على هذه المشكلة ، استخدموا منهجية علاقة التقارب لتحديد المناطق المتجانسة ، والتي من شأنها أن تمثل بدائل منفصلة يمكنهم بعد ذلك اتباعها من خلال منهجية الترتيب الخارجي لاشتقاق خريطة موقع تشير إلى الملاءمة على أنها مواتية أو غير مواتية. أو في الحالة التي تكون فيها نتيجة محتملة من مرتبة أعلى ، عدم اليقين بشأن الملاءمة.

      لقد قمت بالاطلاع على حوالي 30 وصفًا مختلفًا لـ MCDA المستندة إلى GIS ودراسات الحالة ، وقمت بتلخيصها هنا. لقد وجدت في الغالب في العمل أن قياس القيمة هذا ، وعلى وجه التحديد ، أساليب عملية التسلسل الهرمي التحليلي ، كانت هي السائدة. لقد أشرت أيضًا إلى أنواع مشكلات القرار. وقد ارتبط معظمها بملاءمة الأرض واختيار الموقع.

      كان هناك مسح شامل للأدبيات قام به Jacek Malczewski في عام 2006 في مقالة مراجعة تم الاستشهاد بها بشدة ، حيث أجرى الكثير من التصنيف. هذه هي نتائج عمله. ترى هذه المصفوفة من مشكلة القرار ومجال التطبيق.

      لذلك حدد أن معظم مشاكل القرار السائدة كانت تقييم سيناريو ملاءمة الأرض ، واختيار الموقع ، وتخصيص الموارد. وشملت مجالات التطبيق التطبيقات البيئية والتخطيط الحضري والغابات والنقل والهيدرولوجيا وإدارة النفايات. لكن كان هناك توزيع كبير. لذلك فإنه يعطي نكهة أنفاس تطبيق MCDA القائم على نظم المعلومات الجغرافية.

      لنتحدث الآن عن MCDA المستندة إلى GIS بأثر رجعي. هذا شيء لم أجده في الأدب ، لكنه يثير اهتمامي. لقد طرحت الفرضية القائلة بأنه بالنظر إلى مجموعة كبيرة بما يكفي من السكان من القرارات المكانية التاريخية المماثلة ، يمكننا أن نتبع نهج مشكلة عكسية لتحديد التقييم الذاتي للمعايير من أصحاب المصلحة دون معرفة أولية.

      لذلك في النظرية التقدمية التقليدية ، نأخذ المعلمات ، ونقوم بتوصيلها في نموذجنا ونستنتج نتيجة متوقعة. في النظرية العكسية ، تأخذ النتائج المرصودة ، وتفترض نموذجًا ، وتعمل بشكل عكسي لمحاولة التوصل إلى معلمات النموذج. الآن أعتزم تطبيق ذلك على مجموعة قرار MCDA قائم على GIS.

      إذن هذا هو ملخص توجتي. سأقوم بدمج GIS و MCDA لفحص مجموعة بيانات دراسة حالة قرار موقع سابق بأثر رجعي ، وسأبحث في دراسة حالة ، والتي تناسب نوع المشاكل التي تظهر مع MCDA التي لديها العديد من أصحاب المصلحة ، والدوافع المتضاربة ، و عدم اليقين في البيانات.

      سيكون أسلوبي هو النظر فعليًا في نتائج القرار لحالة النطاق ، ومقارنة النتائج التنبؤية باستخدام الانحدار والتحليل العشوائي للنظر في ترجيح المعايير وعدم اليقين فيها ، دون أي معلومات صريحة حول ما فعله أصحاب المصلحة بالفعل للتوصل إلى هذا القرار . في أهدافي ، آمل أن أكون قادرًا على إنشاء نموذج احتمالي للتنبؤ بنتائج القرارات المستقبلية ذات الصلة ، وتقديم رؤى ، حقًا ، في محاولة للوصول إلى داخل رأس أصحاب المصلحة. لذا احصل على رؤى في استراتيجياتهم.

      وهذه منهجية جديدة. لذلك آمل أن تكون نتيجة ذلك أنه يمكنني إثبات أن هذه منهجية جديدة تنطبق على مجالات قرارات نظم المعلومات الجغرافية الأخرى.

      لذلك كان علي اختيار موضوع دراسة الحالة. هذه حقًا ، بالطبع ، مشكلة MCDA في حد ذاتها. بالطبع ، أبدأ بالمجالات التي نعرفها من خلال خبرتي العملية ، لا سيما في مجال الطاقة والبيئة. لذلك فكرت حقًا في عدد من الموضوعات المحتملة المختلفة ، لكنني حددت اختياري بناءً على توفر البيانات ، لأنها مهمة.

      لأنني أتوقع منهم الذهاب إلى منطقة جديدة ، مع التحليل الإحصائي ، أردت التأكد من أن لدي مجموعة كبيرة من السكان أن هناك بعض الاتساق في تلك المجموعة التي يمكنني الحصول عليها من معلومات المصدر بسهولة. ونتيجة لعملية الاختيار هذه ، توصلت إلى اختيار محطات تحويل النفايات كمجال دراسة الحالة الخاص بي. تحديد مواقع محطات تحويل النفايات.

      محطات تحويل النفايات هي نقاط وسيطة للنفايات الصلبة. انها تأتي من مصدرها ، والمساكن ، أو الأعمال التجارية. في النهاية ، ينتهي به الأمر في مكب النفايات أو المحرقة. ولكن ليس دائمًا توفير التكلفة الفعالة من نقطة المصدر إلى الوجهة النهائية ، نظرًا لتكلفة المركبات الصغيرة التي تتجول وتلتقط النفايات البلدية للأشخاص. في كثير من الأحيان ، توجد مواقع نقل النفايات عند نقطة وسيطة تمثل الموقع الأمثل ، بحيث يمكن في بعض الحالات فرز النفايات الصلبة وضغطها ، ثم نقلها بعد ذلك إلى مركبة نقل أكبر.

      الآن بالطبع ، محطات نقل النفايات من ناحية ، يجب أن تكون بالقرب من المصدر الذي يعيش فيه الناس ، لكن لا أحد يريدها بالقرب من المكان الذي يعيشون فيه. لذلك فهي مشكلة NIMBY جيدة ولديها الكثير من المشكلات المتضاربة المرتبطة بتحديد الموقع.

      يتوفر الكثير من المعلومات حول أفضل الممارسات. هناك بعض كتيبات ووثائق وكالة حماية البيئة التي عرضتها هناك. هناك أيضًا منظمات تتعامل مع هذا. لذلك أجد أنه مثير للاهتمام ، إنه مجال بحد ذاته. لكن وجود أفضل الممارسات لا يضمن بالضرورة كيفية اتخاذ القرارات بالفعل. وهذا ما سأبحث فيه.

      أيضًا مع هذه القرارات ، أحد التعقيدات هو وجود العديد من أصحاب المصلحة. وبسبب مشاكل NIMBY ، بالطبع ، إنها قضية المجتمع والحي. في بعض الأحيان ، تكون محطات تحويل النفايات مملوكة ومدارة تجاريًا. قد تكون هناك صناعة معنية ، ومنظمات بيئية. بالطبع ، المسؤولون المحليون والولائيون ، ومسؤولو العمل العام ، وأحيانًا المؤسسات الأكاديمية. لذلك فهي مشكلة MCDA GIS صحيحة.

      يختلف تصريح محطة نقل النفايات من ولاية إلى أخرى ، لذلك أردت البقاء ضمن حدود الدولة. وبالنظر إلى الولاية الكبيرة ، وصلت إلى كاليفورنيا بسبب عدد سكانها الكبير ، وعدد كبير من محطات تحويل النفايات. وأيضًا ، قاعدة بيانات جيدة تحتوي على الكثير من المعلومات الشفافة حول محطات تحويل النفايات الخاصة بهم.

      يوجد أكثر من 3000 مرفق للنفايات الصلبة تم تحديدها في قاعدة بيانات نظام معلومات النفايات الصلبة في كاليفورنيا. 700 منها محطات نشطة لتحويل النفايات. وبعد ذلك سأقوم بتقليل ذلك إلى حوالي النصف ، والتعامل مع نفايات الأجور البلدية المختلطة ، وهو ما سأركز عليه.

      بالإضافة إلى وجود الكثير من المعلومات حول محطات نقل النفايات ، فقد ربطوا أيضًا الوصول إلى التصاريح ، والتي سأضطر إلى البحث فيها لفهم متى تم بناؤها والتفاصيل الأخرى التي سأضطر إليها التعامل مع المعايير والنظر إليها.

      كمثال هنا ، سأقوم بتكبير عرض مقاطعة أورانج. توجد 41 محطة لتحويل النفايات في مقاطعة أورانج. أنها تخدم ثلاثة مطامر المقاطعات. في منتصف هذه الشريحة ، سترى المنطقة التي عرضت عليها محطة واحدة لنقل النفايات ، وهي محطة نقل النفايات الإقليمية CBT ، وهي مملوكة للقطاع الخاص ويتم تشغيلها لمدينة أنهايم. هناك عدد من محطات نقل النفايات الأخرى ضمن دائرة نصف قطرها ثلاثة أميال. لذا فهم يتنافسون بشكل فعال على نفس النفايات الصلبة. ثم يتم تسليم هذه النفايات إلى مكب أوليندا ألفا الصحي للنفايات على بعد حوالي 10 أميال على الطريق.

      على الجانب الأيمن العلوي - يمكنك رؤية منظر من الأعلى لما تبدو عليه محطة تحويل النفايات. إنها منشأة مغطاة ، سهولة الوصول إلى الطريق السريع في منطقة مخصصة صناعيًا. لكنها قريبة إلى حد ما من منطقة سكنية بها منازل تاون هاوس ومساكن لعائلة واحدة على الجانب الآخر من الطريق السريع.

      الآن أحد التحديات التي سأواجهها ، فقط لمقارنة ذلك بمحطة أخرى لنقل النفايات في غرب كاليفورنيا. لذلك لست مضطرًا إلى وصف الكثير حول تفاصيل محطات نقل النفايات هذه حتى تفهم أن هناك اختلافات جوهرية حدثت في رؤية هذين الموقعين. الشخص الموجود على اليمين في مقاطعة سان برناردينو. يتم تشغيله بالفعل من قبل قسم النقل في كاليفورنيا الموجود في موقع مشترك مع منشأة صيانة ، وليس لديه نفس النوع من مشكلات NIMBY.

      لذلك سأضطر بالتأكيد إلى المرور بقاعدة البيانات هذه وتحديد مجموعات فرعية من أنواع مماثلة من المرافق حتى يتسنى لي الحصول على فرصة معقولة لأتمكن من إجراء تحليل إحصائي جيد.

      هنا نظرة عامة على منهجيتي. لا توجد مشكلة عكسية خالصة ، لأنه لا يمكنك فقط أخذ النتائج والعمل بشكل عكسي دون معرفة ما يحدث. عليك حقًا أن تأتي من كلا الجانبين. لذلك يجب أن أخوض حقًا مرحلة هيكلة المشكلة ، ثم أخذ النتائج ، وألتقي في بناء النموذج ، في محاولة لتحديد نموذج مفيد. وتطور من خلال التحليل الإحصائي المتغيرات التي دخلت في المعايير وتجميعها.

      لقد أكملت إعدادنا الأولي للبيانات ، وفي هذه العملية ، سأقوم بمراجعة عدة مواقع وحفر عميق لها ، في الواقع بما يتجاوز ما سأتمكن من فعله بالمجموعة الواسعة من البيانات - أي الدخول في السجل العام و فهم بالضبط ما حدث عندما تم الاستشهاد بها.

      ثم بهذه المعلومات ، سأقوم بإعداد ميزان البيانات. سيتطلب الأمر بعض تقنيات الأتمتة لسحب المعلومات للحصول على التصاريح. ثم تفكك بعض المجموعات الفرعية المتجانسة التي سأعمل معها. سأقوم بتطوير هياكل نموذجية. سأركز على قياس القيمة لنماذج قاعدة قرار النقطة المرجعية لأنه من المنطقي أكثر أن يتم عكسها.

      ومن ثم تطبيق كل من طرق الانحدار الحتمية والتحليل العشوائي ، سأحاول استنباط معلمات المعايير والقيم الجزئية والنقاط المرجعية لهذه البيانات. سأقيم فعالية النموذج ، وجودة الملاءمة لمحاولة فهم ماهية عدم اليقين في النموذج.

      وبعد ذلك كنتائج ، آمل أن أكون قادرًا على وصف قرارات الموقع هذه في شكل نموذج احتمالي يعمل في الواقع على التنبؤ بالقرارات المستقبلية. وأيضًا باستخدام تقييم المعايير هذا ، احصل على بعض الأفكار المفيدة في عملية التقييم الذاتي لأصحاب المصلحة. مع هذا ، سأكون قد أجريت تقييمًا لمنهجية GIS MCDA بأثر رجعي.

      سوف أتعلم الأنواع الأخرى من الأفكار التي يمكن اكتسابها من حيث استراتيجية أصحاب المصلحة ، والفعالية التنبؤية للطريقة ، بالإضافة إلى أوجه القصور في احتياجات التنمية. سوف أقوم بتقييم الأساليب ومن ثم القدرة على مجالات التطبيق الأخرى ومشاكل قرارات نظم المعلومات الجغرافية الأخرى ، والتوصية بمتطلبات العمل المستقبلية والتطبيقات العملية. أعتزم نشر نتائج هذه الدراسة في مجلة محكمة بالإضافة إلى عرضها في مؤتمر واحد أو أكثر.

      لذلك هذا هو الجدول الزمني الخاص بي. أخطط لإكمال هذا العمل في فصلين دراسيين في الربيع. لذا فأنا أقوم بفتيل قصير نوعًا ما لتقديم ملخص بقصد أن أكون قادرًا على تقديم عرض تقديمي في وقت ما خلال ذلك الفصل الدراسي ، من الناحية المثالية في أبريل. لكنني سأقوم أيضًا بإعداد ورقة علمية وإرسالها في نهاية الفصل الدراسي.

      إن مجموعة العمل التي وصفتها في منهجيتي آنذاك ، هي قيد التنفيذ الآن وستكون مكثفة إلى حد ما خلال الشهرين المقبلين. سيكون علي أن أكمل هذا العمل إلى حد كبير بحلول أبريل.

      لقد قمت بالاطلاع على عشرات المقالات حول GIS MCDA ، وأشعر نوعًا ما بأنني خدشت السطح للتو. هناك الكثير من المعلومات الثرية هناك. أتعلم قليلاً في كل مرة أنظر فيها إلى شيء ما سيكون عملية مستمرة.

      أود أن أشكر عددًا قليلاً من الأشخاص ، شخصان من جامعة ولاية أريزونا ، البروفيسور توم سيجر وفالنتينا برادو ، الذين عملت معهم في MCDA من حيث صلته بتحليل الاستدامة. وكان ذلك مصدر إلهام للنظر إليه من منظور نظم المعلومات الجغرافية. أود أيضًا أن أشكر دوج ميلر ، الذي بدأت المحادثات مع هذا بالعودة إلى الصيف الماضي ، وجعلني أبدأ في الفصل الدراسي. وجوستين ، الذي تولى المسؤولية بعد ذلك وكان مفيدًا جدًا جدًا وسأعتمد عليه بشكل كبير جدًا أثناء مشاركتي في العمل الإحصائي الصارم في الشهرين المقبلين.

      وبهذا ، أود أن أشكرك ويسعدني الرد على الأسئلة.

      حسنًا ، أرى بعض الأشخاص يكتبون.

      سأل دان ، هل سيتم تطوير هذا النموذج كتطبيق في المستقبل. من الصعب بعض الشيء تخيل ذلك الآن. أعتقد أنه احتمال. يبدو أن هذا هو الطريق لكثير من منهجيات MCDA هذه. يبدأون كمفاهيم وأساليب. وقد تطور الكثير منهم إلى تطبيقات.

      هناك أيضًا بعض صناديق أدوات التطبيق التي تحتوي على الكثير من القطع المختلفة لها.واحد منهم تمت مناقشته بواسطة كل من دوج ميلر وجوستين بلانفورد هو الإدريسي ، وهو عبارة عن صندوق أدوات يقوم بالكثير من الأشياء باستخدام نظم المعلومات الجغرافية ، بما في ذلك MCDA. لذلك هذا ممكن ، لكنني لا أفكر في ذلك بعيدًا بعد. لن يكون نتيجة عملي في الفصل الدراسي القادم.

      فيما يتعلق بالمقالات التي تمت مراجعتها من قبل الزملاء ، هناك فرد - ذكرت اسمه ، Jacek Malczewski. إنه في جامعة ويسترن أونتاريو. إنه نوع من الرجل الذي أجرى الكثير من أعمال الاستطلاع من خلال عدد من الأوراق. لقد كتب بالفعل كتابًا يجلس أمامي ، يُدعى GIS و Multi Criteria Decision Analysis. إنه الكتاب الوحيد عن هذا الموضوع ، وهو على وشك طرح كتاب آخر.

      لذلك قام بعمل القدم في استطلاع عام 2006 ، وأتوقع أن يقوم بعمل تحديث على ذلك بالإضافة إلى كتابه الجديد الذي سيصدر على الأرجح في الوقت الذي أنهيت فيه عملي.

      دوغ ميلر: سنعطيه ثانية هنا لمعرفة ما إذا كانت هناك أسئلة هنا.

      دوغ ميلر: حديث رائع ، جون. ومرة أخرى ، فإن MCDA هو شيء تم تجاهله في كثير من الأوساط. وهي حقًا طريقة مثيرة للاهتمام لتكون قادرًا على التفكير في كيفية تحديد عملية صنع القرار. ونحن نتطلع إلى عملك. إنه جدول زمني صارم ، لكنني أعتقد أنك مستعد لذلك ، وعلى استعداد للقفز إليه. وسنتحقق معك في نهاية الربيع الثاني.

      دوغ ميلر: جوش ديويز هو المتحدث التالي. وجوش ، إذا كنت تريد المضي قدمًا وتحميل--

      يمكنك البدء متى شئت يا جوش.

      جوشوا ديويز: سأبدأ في النهاية ، وأعود إلى البداية. مساء الخير. اسمي جوش ديويز ، ويتعلق مشروعي بتطبيق إدارة الغطاء النباتي للمرافق.

      سأقوم بتصميم تطبيق جغرافي مكاني متنقل لتبسيط بعض عمليات التجميع الميداني في وظيفتي الحالية ، وربما تحسين حفظ سجل التقارير الذي نقوم به حاليًا.

      أود أن أقدم هذا العرض بنظرة عامة سريعة على الموضوعات التي سأغطيها. أريد أن أبدأ بوضع بعض الأهداف للتصميم. سأتحدث عن ما الذي يجعل برنامج إدارة الغطاء النباتي فائدة جيدة. سأقوم بتغطية بعض العمليات الأساسية لمرفق التوزيع ، وأقدم دراسة حالة لبرنامج مدير الغطاء النباتي هنا في Spoon River Electric Cooperative.

      وبعد ذلك ، سأنتقل للحديث عن إستراتيجية تصميم النموذج الأولي الخاص بي ، ومنتجات المعلومات الأساسية المطلوبة ، والجدول الزمني المقترح لهذا المشروع. بعد ذلك ، سأفتحه لأية أسئلة.

      الهدف من هذا المشروع هو تصميم نموذج أولي لتطبيق الهاتف المحمول الذي يمكن استخدامه لتبسيط أعمال المسح الميداني لإدارة الغطاء النباتي هنا في Spoon River Electric Cooperative. سيؤدي هذا التطبيق إلى تحسين الاتساق في قياس عمل إدارة الغطاء النباتي وتحسين حفظ السجلات وتوثيق العمل الذي تقوم به الأطقم.

      أضع بعض الصور على الشريحة لاستخدامها كأمثلة على أعمال إدارة الغطاء النباتي. سترى بعض الأعمال اليدوية هنا وعلى الفور جزازة نستخدمها ، وبعض شاحنات الدلو هنا تقوم ببعض الأعمال الجانبية في المناطق الموجودة على الفور.

      إدارة الغطاء النباتي هي واحدة من أغلى أنشطة الصيانة في أعمال المرافق الكهربائية. إنه ضروري لشبكة كهربائية آمنة وموثوقة. السلامة والموثوقية هما شيئان سيؤديان إلى اتخاذ إجراء عام بشأن الهيئات الحكومية المفوضة والمُنظمة لدينا.

      تتطلب المحافظة على الغطاء النباتي برنامجًا مخصصًا يستخدم استراتيجية تخطيط قوية. يمكن أن يعتمد هذا على جداول زمنية معينة أو التناوب. يمكن أن يشمل العمال المتعاقدين أو الموظفين المتفانين. لكنها تتطلب سياسة وميزانية متسقة لتكون فعالة. يتطلب سجلات مفصلة لتتبع الخصائص المكانية بمرور الوقت.

      العوامل المهمة أنواع الأشجار لدينا وحجمها وموقعها. يساعد تتبع ذلك في تحديد أفضل استراتيجيات إدارة الغطاء النباتي المتكاملة بمرور الوقت.

      فيما يلي ثلاث طرق رئيسية تؤثر بها النباتات على خطوط التوزيع الأولية ، والاتصال المباشر ، والفروع المتدلية ، والفرشاة السفلية التي تمنع الوصول إلى الخط لأنشطة الفحص والصيانة.

      هذه مجرد صورة تُظهر مثالاً لما يحدث عندما تتصل الأشجار مباشرة بموصلات عارية عالية الجهد. تُظهر المنطقة الموجودة داخل هذا الماس الأصفر المكان الذي يتم فيه تقليم النباتات عن طريق الاحتراق عند السلك. هذا يسبب تأثير مكنسة يمكنك رؤيته بوضوح في هذه الصورة. كما أنه يسبب وميض الأضواء وانقطاع التيار.

      يشير الماس الأصفر هنا فقط إلى مكان السلك في هذه الصورة. كان من الصعب بعض الشيء معرفة أين تمر الأسلاك هناك. يمكن أن تكون الفروع المتدلية من السلك سببًا رئيسيًا للانقطاع أثناء أحداث العواصف التي تشمل الرياح العاتية أو الأمطار المتجمدة. وفي هذا الوقت من العام في إلينوي ، غالبًا ما يكون لدينا فترات من الأمطار المتجمدة التي يمكن أن تتسبب في ثقل الأغصان وفشلها أثناء هبوب الرياح. وعندما ينقطعون ، يقطعون التيار إما عن طريق كسر الخط جسديًا أو تفعيل أجهزة الحماية.

      تتضمن هذه الصورة بعض الأشجار التي تنمو مباشرة تحت وحول الخطوط التي يمكن أن تؤثر بالتأكيد ليس فقط على جودة الطاقة ، ولكن أيضًا على الوصول إلى الخط. إذا حدث تعطل أو تعطل ، إذا كانت أنشطة الصيانة مطلوبة ، على الرغم من أن هذا يقع مباشرة على طول طريق المقاطعة ، إلا أنه لا يزال يمثل تحديًا صعبًا للغاية للعودة إلى هناك وإصلاح ذلك.

      هناك بعض الأشياء الأساسية التي يجب فهمها حول الشبكة الكهربائية وكيف يؤثر الغطاء النباتي عليها. تحدث الأعطال عندما يوفر الغطاء النباتي طريقًا إلى الأرض لتدفق الكهرباء عبر خط الطاقة. يمكن أن تكون هذه الأحداث الحالية عالية أو منخفضة الحالية. يمكن أن تتسبب الأحداث الحالية المرتفعة في انقطاع التيار عن طريق تنشيط أجهزة الحماية الحالية. الصورة الموجودة في هذه الشريحة هي أمثلة لجهازين أساسيين لحماية النظام.

      الصورة على اليسار عبارة عن فتيل. وهي تشبه إلى حد كبير الصمامات الموجودة في صندوق المصاهر في المنزل. عندما يصبح التيار مرتفعًا جدًا ، فإنه يحتوي على وصلة فتيل ذبيحة مضفرة تحترق وتقطع تدفق الطاقة. الصورة على اليمين عبارة عن مسجل دائرة زيت بسيط.

      هذا بمثابة قاطع يمكنه إعادة ضبط نفسه تلقائيًا. وهذا يسمح بإزالة أخطاء الأنواع العابرة قبل إعادة تنشيط الخط. لذلك إذا كان لديك فرع يقع في السلك ، في بعض الأحيان يمضي قدمًا ويسقط من خلاله ، ثم يفتح هذا لفترة كافية للسماح لهذا الخطأ بالمرور.

      حسنًا ، هل يستطيع الجميع سماعي الآن؟

      حسنًا ، سأبدأ هنا بهذه الشريحة. هناك بعض الأشياء الأساسية حول الشبكة الكهربائية وكيف يؤثر الغطاء النباتي عليها. يمكن أن تحدث العيوب هنا عندما يوفر الغطاء النباتي مسارًا إلى الأرض لتدفق الكهرباء إلى خط الطاقة. يمكن أن تكون أحداثًا جارية عالية أو أحداثًا جارية منخفضة.

      يمكن أن تتسبب الأحداث الحالية المرتفعة في انقطاع التيار عن طريق تنشيط أجهزة الحماية الحالية. هذه هي الصمامات ومسجلات دارة الزيت ، ويعمل المصهر بشكل أساسي مثل الصمامات في صندوق المصاهر في المنزل.

      عندما يكون الخط محملاً بشكل زائد ، سيتم تنشيطه ، مما يؤدي إلى تفجير الفتيل. سيفتح الباب المسحور ويفصل الطاقة. يعمل recloser مثل قاطع يمكنه إعادة ضبط نفسه. لذلك سيتم فتحه مؤقتًا ، مما يسمح لخطأ عابر بالمرور عبر الخط ، كما هو الحال عندما يسقط فرع في السلك ، فقد يتسبب في حدث تيار مرتفع يؤدي إلى انقطاع التيار ، مما يسمح للفرع بالسقوط من خلاله. وبعد ذلك ستغلق مرة أخرى في السلطة وستتم استعادتها بمجرد انقطاع مؤقت.

      تتسبب هذه المشكلات في عدم رضا العملاء والاضطراب الاقتصادي وفي النهاية مشكلات تنظيمية. لذا فإن الإدارة السليمة للنباتات تقلل من عدد الأعطال التي تسببها الأشجار والحيوانات.

      قسم إدارة الغطاء النباتي لمشغل Spoon River Electric التعاوني. يقومون بأعمال إدارة الغطاء النباتي لثلاث تعاونيات كهربائية ريفية هنا في وسط إلينوي. يوضح الرسم الموقع العام لهذه التعاونيات. يعمل في Spoon River حوالي 15 موظفًا ، وتتمثل مهمتهم الأساسية في أداء أنشطة إدارة الغطاء النباتي. يستخدم هذا البرنامج حاليًا برنامج Esri ومعدات GPS المحمولة لتخطيط أنشطة العمل وتوثيقها ، وهناك عدة خطوات يدوية لنسخ البيانات من الحقل إلى قاعدة بيانات GIS.

      يستخدم نموذج GIS الحالي المراجع الخطية وجداول أحداث المسار لإنشاء خرائط عمل ورقية لأطقم العمل الميدانية. ثم يتم توثيق العمل الميداني بطريقة مماثلة ، حيث يتم تسجيل نقاط GPS وسجلات الأعمال الورقية يدويًا في قاعدة البيانات.

      يمكن أن تكون هذه مصادر للخطأ أو أماكن يمكن أن تحدث فيها أخطاء النسخ.

      هذا هو سير العمل الحالي لبرنامج إدارة الغطاء النباتي. تبدأ عملية التخطيط مع رئيس العمال وأنا أجري فحصًا قبل العمل لمحطة فرعية. يتضمن ذلك التنقل في المسار بالكامل وتوثيق مناطق العمل باستخدام Garmin 72H GPS.

      يتم تدوين الملاحظات المكتوبة بخط اليد فيما يتعلق بنوع المعدات المطلوبة ، وقيود الوصول ، وشدة الانحدار للتضاريس ، ونسبة تغطية المظلة ، والملاحظات الخاصة مثل الملاحظات حول مخاوف الأعضاء أو مشكلات الوصول.

      يتم تنزيل نظام تحديد المواقع العالمي (GPS) في المكتب ويتم نسخ الملاحظات الورقية في قاعدة بيانات نظام المعلومات الجغرافية. ثم تُطبع الخرائط المرمزة بالألوان من نظام المعلومات الجغرافية هذا لاستخدام أطقم العمل الميدانية عند ذهابهم للقيام بالعمل.

      بعد أداء العمال ، يقوم الطاقم الميداني بجمع نقاط GPS وتوثيق ما تم القيام به ومتى تم ذلك. أيضًا ، يمكن تسجيل أي مشكلات خاصة بالعميل تظهر أثناء ذلك. يتم جمع أوراق العمل أسبوعيًا ، ويتم نسخ هذه البيانات أيضًا في قاعدة البيانات لحفظ السجلات على المدى الطويل. يمكن استخدام هذا لحساب لقطات العمل وتقارير التشغيل.

      هذا مثال على الورقة الميدانية التي نستخدمها لجمع البيانات الخاصة بفحص ما قبل العمل. تم تطوير هذه الورقة مع مرور الوقت من خلال العمل مع رئيس العمال لجعل جمع البيانات أبسط وأكثر اتساقًا. كان أحد أماكن الخطأ في الملاحظات المكتوبة بخط اليد.

      كلما زاد الاختلاف بين رؤساء العمال المختلفين ، زادت المشكلات التي واجهتني في نسخ ذلك إلى قاعدة البيانات للحصول على صورة دقيقة لما هو مطلوب في هذا المجال. لذلك كان هذا مكانًا لإدخال أخطاء النسخ والتفسير الخاطئ في تلك الملاحظات الميدانية.

      هذا هو جدول قاعدة البيانات الحالي الذي نستخدمه. وتعكس قاعدة البيانات العديد من نفس الحقول مثل ورقة عمل البيانات من الشريحة السابقة. يتضمن الحقول الإضافية المستخدمة لحساب لقطات ووحدات العمل اللازمة للتقدير والميزنة. يظهر الحساب المستخدم لهذا هنا في الأعلى. إنه أمر بسيط للغاية ، لكنه حسن قدرتنا على التقدير الدقيق للوقت الذي سيستغرقه ، وما هو المطلوب في موقع العمل.

      لذا فإن مجرد وجود تناسق في وحدة العمل لا يمنحك قيمة مضمنة لما ستكلفه وحدة العمل هذه أو المدة التي ستستغرقها. ولكنه يتيح لك نوعًا من التفسير بناءً على الطاقم ، سواء كانوا قادرين على إنجاز 10 وحدات عمل في اليوم أم 20. يمكنك على الأقل تقييم المدة التي سيستغرقها هذا العمل بناءً على أي طاقم معين. .

      إذن هذه عينة من خريطة المجال التي نطبعها عادةً للعمال.

      هذا بالإضافة إلى الملاحظات المكتوبة التي يتم أخذها من قبل رئيس العمال لتحديد العمل في الميدان. يشير اللون الأصفر إلى ترام دلو. قد يكون اللون الأخضر نوعًا من العمل اليدوي. وقد يشير اللون البرتقالي إلى الحاجة إلى جزازة على الفور. في هذه الحالة ، قد يكون هناك عدة أسطر. وهذا يشير إلى أنك ستحتاج إلى عدة أطقم لأداء هذا العمل.

      لذا فإن الهدف من هذا المشروع هو إنشاء نموذج أولي لتطبيق الهاتف المحمول الذي يبسط هذه العملية اليدوية. سيؤدي ذلك إلى تحسين الكفاءة وخطوات التخطيط وحفظ السجلات لسير العمل. كما أنه سيقلل من الحاجة إلى طباعة الخرائط لأطقم العمل الميدانية. ويمكن استبدالها بنسخة الهاتف المحمول ، لذا تظهر التحديثات مع إجراء التغييرات.

      لبدء العملية ، لدي رسم تخطيطي لسير العمل يوضح مهام سير العمل المتوقعة. أنا أستخدم دراسة الحالة هنا ، Spoon River Electric Cooperative ، كنقطة انطلاق. ومن هذا المنطلق ، أرغب في تصميم مسح سيذهب إلى جميع جمعيات التوزيع التعاونية في إلينوي. والغرض من المسح هو تحديد استراتيجيات إدارة الغطاء النباتي في هذه التعاونيات الأخرى. وسيتم استخدام هذا لتحديد أي معايير تصميم إضافية.

      سيتم اختبار النموذج الأولي هنا Spoon River Electric Cooperative في برنامج إدارة الغطاء النباتي لدينا. نظرًا لضيق الوقت لهذا المشروع ، أدرك أنه قد لا يكون من الممكن القيام بكل هذا في نطاق هذا المشروع التعليمي المحدد ، لكني أرغب في مواصلة تطوير هذا بعد تلك النقطة.

      سيتم إرسال الاستطلاع إلى مديري التعاونيات في إلينوي. وهذا يخدم غرضين. أولاً ، يتم إشراك الإدارة العليا ويتيح لهم معرفة سبب طرح أسئلة حول أعمالهم الخاصة. والمدير هو أيضًا أفضل شخص يمكن التحدث إليه لتحديد من هو في الواقع الحذاء على الأرض الذي أحتاج إلى التحدث إليه فيما يتعلق بالأسئلة الأكثر تفصيلاً حول أساليب العمل.

      أريد أيضًا أن ألقي نظرة على ما هو متاح من الحلول التجارية الجاهزة. ولذا ، بمناقشة ذلك مع جميع التعاونيات الأخرى ، أشعر أنه إذا كان هناك أي شيء يستخدمونه حاليًا يمكنني تقييمه ، فقد تكون فكرة جيدة للحصول على هذه التعليقات منهم ، بالإضافة إلى أي بحث يقومون به افعلها بمفردي. هناك اعتبار كبير آخر بالنسبة لي وهو تطبيق الخادم. تشمل الخيارات الخدمات السحابية مثل RGIS Online و Amazon AWS. وسيتم النظر في استخدام حتى خادم RGIS التقليدي الموجود هنا خلف جدار الحماية الخاص بي للنشر إلى إحدى تلك الخدمات.

      إن اتخاذ قرار بشأن استخدام التكنولوجيا السحابية أو ما إذا كان من الأفضل استخدام تقنيتنا الحالية فقط سيكون قرارًا ماليًا بشكل أساسي. أعتقد أن السحابة تشكل حالة جيدة لخادم الويب ، بالتأكيد ، وباستخدام أداة مثل RGIS عبر الإنترنت.

      بينما ينصب التركيز الرئيسي لهذا التصميم على ميزات التطبيق ، فإن جانبًا مهمًا آخر سيكون الواجهة التي سيتم استخدامها لإدخال البيانات. سيتم تضمين قيود معينة للحفاظ على الاتساق في قاعدة البيانات. وتشمل هذه ميزات مثل المجالات المشفرة وبعض الحقول المنطقية. ويمكن الوصول إليها من خلال أنواع مختلفة من الواجهات ، مثل القوائم المنسدلة ومربعات الاختيار وأزرار الاختيار.

      وسيساعدني هذا النموذج الورقي الأولي في تحديد تفضيل المستخدم لهذه الأشياء. وأود العمل على ذلك في حالة وجود برمجة مخصصة أحتاج إلى القيام بها لإنشاء هذا النوع من الواجهة لتطبيق الويب.

      تتضمن متطلبات التصميم الأولية الخاصة بي تصميمًا للهاتف المحمول يعمل مع الأجهزة اللوحية أو الهواتف الذكية. ويجب أن يكون هذا التطبيق قادرًا على التحرير غير المتصل ، وقادرًا على المزامنة مرة أخرى مع قاعدة البيانات الموزعة عند توفر اتصال بالشبكة.

      يجب أن يكون هذا التطبيق أيضًا سهلًا جدًا على موظفيي لاستخدامه في الميدان ، حيث سيكون هذا تغييرًا في سير العمل للموظفين الميدانيين الحاليين. إذا لم يكن الأمر سهلاً ، فستكون هناك مقاومة منهم ، على الأرجح ، لتبنيه. وستكون هذه مشكلة في المضي قدمًا في التطبيق. إذا لم يستخدموه ، فسيكون من الصعب علي إثبات أنه شيء يجب أن ننتقل إليه.

      أعتقد أن أهم جوانب عملية التصميم هي تحديد منتجات المعلومات الأساسية. لقد حددت هذه المنتجات. تم سردها هنا ، من سير العمل الحالي. رقم واحد ، قم بإنشاء خرائط لتوصيل نوع العمل في الموقع إلى أطقم العمل الميدانية. أعتقد أن هذا هو الهدف الأساسي.

      ثانيًا ، قم بإنشاء سجلات توضح تقدم العمل اليومي وسجلات الصيانة طويلة الأجل. وثالثًا ، إنشاء تقديرات لوحدات العمل في وصف كل محطة فرعية أو دائرة. هذه القائمة تتلخص حقًا في الوظائف الأساسية للنظام الحالي.

      لذا فإن المنتج الأول عبارة عن كتلة لإيصال نوع العمل والموقع إلى أطقم العمل الميدانية. يجب أن يجيب هذا المنتج على سؤال الأداء الوظيفي ، وأين توجد الأشجار ، وما هي المعدات التي سأحتاجها لإزالتها من على الفور.

      المنتج 2 يدور حول السجلات التي تعرض التقدم اليومي وسجل الصيانة على المدى الطويل. وهذا يعني حقًا الإجابة على شخص ما في منصبي ، سؤال مدير التخليص المباشر ، عن ، هل اكتمل العمل ، ومتى تم الانتهاء منه ، وهل هناك أي مشاكل أو مخاوف من الأعضاء تحتاج إلى توثيقها أو التعامل معها؟

      والمنتج رقم 3 تقديرات لوحدة العمل تصف كل محطة فرعية أو دائرة. يركز هذا حقًا على ما يحتاج الرئيس التنفيذي إلى معرفته. ماذا يريد مجلس الإدارة أن يعرف عن هذا. وكم من الوقت يجب أن يستغرق هذا العمل ، وكم سيكلف ، وكيف نؤدي مقابل ميزانيتنا وتقديرات عملنا؟

      بدون إجابة هذا السؤال الأخير. من غير المؤكد ما إذا كان التمويل سيكون متاحًا بالفعل لإنتاج هذا المنتج. لذا فقد اقترحت هذا الجدول الزمني لما يقرب من ستة أشهر. سيتم استخدام نوع الشهر السابع لمراجعة النتائج وتطوير استنتاجاتي من عملية التصميم. أتوقع تقديم هذا في مؤتمر مستخدمي Esri في يوليو.

      وآمل أن أحصل على نموذج أولي عملي بحلول ذلك الوقت لعرضه في المؤتمر. أدرك أن هذا قد يكون قليلاً خارج نطاق اقتراح التصميم. لكن آمل أن يكون ذلك جاهزًا بحلول يوليو لتقديم هذا العمل.

      وهذا مجرد مخطط جانت يوضح جدولي الزمني. إنه نوع من تقسيم العمل إلى أجزاء يمكن إدارتها ويساعدني على البقاء على المسار الصحيح لعرضي التقديمي ، لذلك لدي خط أساسي على الأقل لأقيسه أثناء خوض هذا الأمر.

      أود أن أشكر الدكتور أنتوني روبنسون لخدمته كمستشار لي وعلى الصبر والمساعدة في هذا المسعى. ولدي أيضًا بعض المراجع إذا كان أي شخص مهتمًا بها. آخر شريحتين هنا هما المراجع الخاصة بي ، ولكن سيتم نشرها لاحقًا إذا كنت تريد رؤيتها. إذا كان هناك أي أسئلة ، فقد حان الوقت الآن للأسئلة.

      يقول ، يبدو أنه تطبيق مفيد للغاية. ما الجهاز الذي تستهدفه؟ من المحتمل أن تستهدف أجهزة iPad في هذه المرحلة ، فقط لأن لدينا تلك المتاحة لنا في التعاونية.

      هناك أيضًا الكثير من الرجال الذين لديهم الآن هواتف Android الخاصة بهم. ومن المحتمل أن يكون هذا توازنًا ، لكنني أظن أن جهاز iPad سيكون أكثر سهولة في الاستخدام لمجرد الحجم.

      يسأل عن تضمين الصور. ونعم ، هناك بالتأكيد وحدات GPS قادرة على التقاط الصور. هناك أيضًا صور من iPad واستخدام GPS في تلك الوحدات. وهذه بالتأكيد أشياء أود أن أنظر إليها. ربما تكون خارج نطاق هذا الجزء من المشروع ، لكن بالتأكيد في المستقبل ، هذا شيء نرغب في إدراجه.

      لا ، ربما ليست تطبيقات أصلية ، على الأقل ليس صحيحًا في البداية. التطبيقات المستندة إلى الويب ، والأشياء المتوفرة من خلال ArcGIS عبر الإنترنت هي على الأرجح أكثر ما كان يدور في بالي في البداية ، على الأقل لتجاوز النماذج الأولية.

      هل تفكر في السماح للمستخدمين بتصميم واجهاتهم الخاصة من الأجزاء الورقية؟ نعم. في الواقع ، هذا جزء من الفكرة وراء اختبار النموذج الورقي للواجهة ، للسماح لهم بتقديم بعض الاقتراحات. اتركه مفتوحًا بشكل أكبر قليلاً حتى يتمكنوا من وصف ما يحلو لهم.

      هل هذا يحتاج إلى العمل في جميع الأحوال الجوية باستخدام القفازات؟ من الناحية المثالية ، سيكون من الأفضل أن تتمكن من استخدامه في أي وجميع الظروف الجوية ، خاصة في أعمالنا ، وأن تكون قادرًا على استخدامه باستخدام القفازات. لكنني أعتقد أنه يمكن القيام بالكثير من تلك السجلات من داخل الشاحنة بقدر ملء الفراغات. لذلك ربما لن يكون هذا جزءًا من هذا النموذج الأولي ، على أي حال.

      نعم ، هذا ما كنت أبحث فيه. خاصة مع ظهور كل جيل من ArcGIS ، يبدو أن لديهم المزيد لتقدمه في مجال التكنولوجيا. وأحد هذه الأشياء هو القدرة في وضع عدم الاتصال على فصل التحرير ، حتى على تطبيقات الويب الخاصة بهم. وهذا بالتأكيد مصدر قلق بالنسبة لي ، لأنه لا يزال هناك الكثير من الأماكن حيث لا يمكنك الحصول على خدمة الهاتف الخلوي في المناطق التي نعمل فيها.

      إذا كانت غالبية التعاونيات الأخرى تستخدم الحلول الجاهزة ، أعتقد أن هذا يعني أنه ينبغي عليّ النظر إلى تلك الحلول نفسها. أنا واثق إلى حد ما من أن التعاونيات هنا في إلينوي لا تفعل ذلك ، ويرجع ذلك أساسًا إلى النفقات. سأكون مهتمًا بمعرفة ما تعلمته من تلك التعاونيات الأخرى ، لأن هذا بالتأكيد مجال لا أجد فيه إجابة جيدة. لذلك إذا كانت هناك حلول أخرى جاهزة ، فهذا ما أريد أن أنظر إليه.

      هل هناك أي أسئلة أخرى؟

      دوغ ميلر: حسنًا ، شكراً جزيلاً جوش. مشروع رائع بمعنى الحصول على سير العمل الخاص بك ، وتبسيط عملياتك بشكل أساسي لشيء ما لأن هذا يحدث كل يوم تقوم فيه بهذه الأشياء. وهذه الأنواع من التطبيقات تستحق وزنها ذهباً. سوف نتطلع حقًا إلى معرفة كيفية ظهور ذلك عندما نكون في مؤتمر المستخدمين.

      المتحدث التالي هو كريس دن. وكريس ، إذا كان بإمكانك تحميل الشرائح كلما سنحت لك الفرصة. سأذكر الجميع مرة أخرى أن جميع المتحدثين لدينا يقدرون ملاحظاتك. وإذا لم تتمكن من طرح سؤال أو إذا فكرت في شيء ما لاحقًا ، فيرجى استخدام عنوان URL الموجود في الزاوية اليمنى العليا هناك لتقديم ملاحظات. يذهب هذا مباشرة إلى الطالب ، ويمكنهم رؤية تلك التعليقات.

      كما سأذكر الجميع أننا سنفعل ذلك مرة أخرى غدًا مساء ومرة ​​أخرى مساء الخميس. وأعتقد أنه سيكون لدينا ما مجموعه 11 محادثة في خريف 2 فصل دراسي. وسأسمح لك كريس بالبدء عندما تكون مستعدًا للدخول وسنتعرف على عملك في بورتلاند.

      كريستوفر دان: حسنًا ، شكرًا لك. مساء الخير جميعا. أنا كريستوفر دن. مشروعي عبارة عن تحليل كمي للبنية التحتية للدراجات في بورتلاند بولاية مين ، حيث أعيش. مستشاري هو الدكتور ألكسندر كليبل.

      لذلك هنا في بورتلاند ، يبدو الأمر حقًا أن ركوب الدراجات أصبح أكثر شيوعًا حيث يتجه الكثير من الناس نحو أنماط حياة أكثر استدامة. وكثيرا ما يستخدم العديد من الناس ركوب الدراجات كوسيلة للتنقل أو ممارسة الرياضة أو لمجرد الخروج والاستكشاف.

      هناك فوائد متعددة لركوب الدراجات ، بما في ذلك الفوائد الصحية الشخصية ، والفوائد بقدر الاستدامة البيئية. لكن على الرغم من هذه الفوائد ، يشعر الكثير من الناس بالقلق بشأن السلامة عند ركوب الدراجة. ويمكن ردع الكثير من الأشخاص بسبب خطر الوقوع في حادث ، خاصةً مع وجود سيارة. لا أحد يريد ذلك.

      لم يقتصر الأمر على أن ركوب الدراجات أصبح نشاطًا أكثر شيوعًا لعامة الناس ، ولكن وثائق التوجيه الحكومية تتضمن إرشادات ركوب الدراجات على المستوى الفيدرالي ، وعلى الأقل هنا في ولاية ماين ، لدينا توصيات خاصة بالولاية أيضًا.

      لذلك على المستوى الفيدرالي ، لدى وزارة النقل الأمريكية بيان سياسة محدد فيما يتعلق بركوب الدراجات والمشاة. في الأساس ، يقرون بأن البنية التحتية الخاصة بركوب الدراجات أو المشاة لا تقل أهمية عن البنية التحتية للمركبات. ثم لديهم الحد الأدنى من التوصيات لميزات التصميم لتحقيق أقصى قدر من سلامة الدراجات والمشاة.

      ليس لديهم الحد الأدنى من التوصيات فحسب ، بل يوصون بأن تتجاوز البلديات ومخططي النقل والوكالات الأخرى الحد الأدنى من المتطلبات كطريقة لضمان إمكانية تلبية متطلبات النقل على المدى الطويل.

      وعلى مستوى الولاية ، لدى ولاية ماين قانون سياسة النقل المعقول ، والذي أعتقد أنه مجرد اسم رائع. يتطلب الأمر أن يتم النظر في جميع الخيارات بما في ذلك أشياء مثل تحسين البنية التحتية للدراجات قبل أن تقوم البلدية ببساطة بتحسين سعة مركباتها من خلال المزيد من الممرات أو الممرات الأوسع أو حدود السرعة الأعلى أو شيء من هذا القبيل. توفر هذه السياسة أيضًا حوافز لتخطيط النقل غير القائم على السيارات.

      وعلى المستوى المحلي حول بورتلاند ، يوجد نظام النقل الشامل لمنطقة بورتلاند ، والذي يغطي بورتلاند والعديد من المدن المحيطة. ولديهم خطة نقل إقليمية تحتوي على بعض التفاصيل الأكثر تحديدًا حول ركوب الدراجات. وتدعو إلى تحسين وتوسيع البنية التحتية للدراجات ، للمساعدة في مخاوف السلامة والاستدامة على حد سواء.

      حقًا ، في كل من الحالات الفيدرالية وحالات الولاية ، لم يتم تصميم السياسات والتوصيات فقط من أجل السلامة ، ولكن يبدو أنها موجودة بالفعل لمساعدة المخططين على إيجاد طرق لتشجيع الناس على استخدام وسائل نقل بديلة كوسيلة للحد من السيارة نمو حركة المرور والمساعدة في التعامل مع النمو السكاني بطريقة أكثر استدامة.

      لذلك عندما أتحدث عن البنية التحتية للدراجات ، ما هي البنية التحتية للدراجات الهوائية هي الخصائص المادية للطريق المخصص لاستخدام راكبي الدراجات كطريقة لدمجهم بشكل أفضل مع حركة مرور السيارات. هناك العديد من الأنواع المختلفة. يمكن تعريفها بعدة طرق مختلفة ، ولكن بعض الطرق الشائعة التي ستراها تشمل ممرات الدراجات ، والتي ربما شاهدها الجميع. من المحتمل أن هذا ما سيفكر فيه معظم الناس عندما أبدأ الحديث عن البنية التحتية للدراجات. هذا ممر محدد مخصص لاستخدام راكبي الدراجات وهو جزء من الطريق العادي.

      آخر قد تراه هو كتف مرصوفة ، وهي مجرد مساحة صغيرة على يمين ممر سفر محدد ، لكنها ليست خاصة بالدراجات. وقد يكون أو لا يكون هناك موقف للسيارات أو مواقف للحافلات ، كما ترون في هذه الصورة.

      هناك أيضًا ممرات مشتركة ، يُشار إليها كثيرًا بأسهم الاستخدام المشترك ، وهي تلك التي يمكنك رؤيتها هنا. وتسمى هذه أيضًا باسم Sharrows. تميل إلى استخدامها في المواقف التي يكون فيها الطريق ضيقًا جدًا بالنسبة للكتف المرصوفة أو ممر الدراجات. وغالبًا ما تكون مصحوبة بإشارات تقول ، أو تشترك في الطريق ، أو شيء يشير إلى أن لراكبي الدراجات الحق في استخدام المسلك وكذلك السيارات.

      سترى أيضًا مسارات متعددة الاستخدام ، مفصولة ماديًا عن الطريق. أنها توفر طرقًا بديلة للمشاة وراكبي الدراجات. هذه الصورة هنا هي مسار شائع جدًا في بورتلاند يسمى Back Cove Trail ، والذي يربط العديد من الأحياء السكنية الكثيفة التي تقع خارج شبه جزيرة وسط مدينة بورتلاند. ويربطهم بالطرق التي تؤدي إلى وسط المدينة مع تجنب الشرايين الرئيسية أيضًا.

      إنه مسار شائع جدًا. لقد تجولت عدة مرات ، وهناك دائمًا الكثير من راكبي الدراجات. وهي مشهورة بالترفيه والجري. وهي جميلة حقًا في الصيف أيضًا.

      سترى أيضًا شوارع الدراجات ، وهي شوارع محلية أبطأ وأصغر حيث يتم تشجيع ركوب الدراجات كوسيلة لتجنب الطرق الأكثر خطورة. لذلك في بعض الأحيان ، سيخططون للإشارة إلى أن الشوارع الجانبية المحددة هي شوارع مخصصة للدراجات لمساعدة راكبي الدراجات على تجنب مناطق معينة أو طرق معينة. لذلك يمكن إعطاء الطرق ذات الكثافة المرورية المنخفضة وحدود السرعة المنخفضة لافتات إضافية لمساعدة راكبي الدراجات في العثور على طريقهم على طول الجادات.

      نوع رئيسي آخر هو مسار الدراجات ، وهو ممر مخصص للدراجات فقط مفصول ماديًا عن الطريق. تميل إلى أن تكون مفضلة للغاية من قبل راكبي الدراجات. إنهم آمنون إلى حد ما وليس لدينا أي شيء هنا في بورتلاند. أعتقد أنك ربما تراهم أكثر في المدن الكبرى لأنهم يتطلبون المزيد من البنية التحتية والكثير من العمل لوضعهم. وتحتاج إلى شارع أوسع أو موقف محدد حيث يمكنك بالفعل تثبيت واحد.

      هذه هي البنية التحتية الحالية للدراجات هنا في بورتلاند. سأعرض بعض المواقع المحددة.

      هذا الطريق هنا هو شارع برايتون. وهو أحد الطرق الرئيسية المؤدية إلى المدينة. وكما ترون ، هذا حارة مشتركة ، لذلك هناك شراكات تحدد ذلك على طول الطريق. ثم هذا الطريق هنا هو فورست أفينيو ، وهو الطريق الرئيسي الآخر الذي يستخدمه الكثير من راكبي الدراجات والعديد من السيارات ، وهو يستخدم بكثافة. وهذا يحتوي على بعض ممرات الدراجات ، ولكن بعد ذلك توجد أماكن يتوقف فيها ممر الدراجات ، وينزل إلى ممر مشترك بسبب الوضع ، أو كيف تم تصميم الطريق. لأن الطرق كانت موجودة لفترة طويلة قبل أن يضيفوا ممرات الدراجات.

      وهناك أيضًا Back Cove الذي ذكرته. هذا هذا هنا. يمكنك أن ترى المسار متعدد الاستخدامات يلتف حول الخليج. والطريق على الجانب الغربي من الخليج يحتوي في الواقع على ممر للدراجات أيضًا.

      لذلك ذكرت سابقًا أن ركوب الدراجات له فوائد قليلة. هناك الكثير من الفوائد الموثقة ، وقد أجرى الناس أبحاثًا في هذا الشأن. تعد فوائد الصحة واللياقة الشخصية من أكثر الأمور وضوحًا التي قد يفكر بها الكثير من الناس. يمكن لركوب الدراجات أن يحرق الكثير من السعرات الحرارية ، وممارسة الرياضة بانتظام تساعد في صحة القلب والأوعية الدموية ، ويمكن أن تقلل بشكل كبير من معدلات السمنة ، والأمراض ذات الصلة مثل مرض السكري.

      من الناحية المالية ، إذا قمت بالدراجة كبديل لاستخدام سيارتك ، مثل التنقل أو أداء المهمات ، فيمكنك توفير المال على الوقود وصيانة السيارة. واعتمادًا على المكان الذي تعيش فيه ، قد تتمكن من التخلي عن امتلاك سيارة تمامًا.

      وفيما يتعلق بالاستدامة ، فإن اختيار دراجة على سيارة سيقلل من تلوث الهواء ، وتلوث الضوضاء ، ويقلل من استهلاك الوقود الأحفوري. قامت إحدى الدراسات بتحليل الفوائد والمخاطر المختلفة لركوب الدراجات ، ووجدت أن الفوائد أكبر بكثير من المخاطر المرتبطة بها.

      إذن ما هي بعض هذه المخاطر؟ أول شيء يعتقده معظم الناس والذي ذكرته سابقًا هو الإصابة الشخصية بسبب حادث. قد يكون هذا حادثًا للمركبة أو أيضًا للمشاة أو راكبي الدراجات الآخرين أو كائنًا ثابتًا مثل صنبور إطفاء الحريق أو لافتة.

      في حين أن هناك فوائد صحية ، هناك أيضًا مخاطر صحية بخلاف حوادث الإصابة الشخصية. يعد التعرض المتزايد لتلوث الهواء أحد الأسباب الرئيسية ، خاصة الجسيمات الدقيقة التي تنقلها السيارات. ترتبط الجسيمات بمشاكل الجهاز التنفسي مثل الربو وأمراض القلب والرئتين الأخرى. وجدت إحدى الدراسات في الواقع أن سائقي السيارات يتعرضون لتركيز أعلى من الجسيمات ، ولكن بسبب زيادة التنفس أثناء ركوب الدراجات ، فإن راكبي الدراجات سوف يستنشقون المزيد من الهواء ، وبالتالي تمتص رئاتهم جزيئات أكثر مما لو كنت تقود سيارة. لذلك من المفترض أن يتم تقليل مشكلة التعرض لتلوث الهواء حيث يختار المزيد والمزيد من الناس المشي أو ركوب الدراجات على قيادة السيارة.

      ولكن على الرغم من هذه المخاطر ، فقد وجد أن الفوائد الصحية لركوب الدراجات وحدها لها فائدة إيجابية صافية على الصحة الشخصية. ومن ثم فإن الفوائد المجتمعية والاستدامة الإضافية علاوة على ذلك من ركوب الدراجات هي مجرد نوع من التثليج.

      فيما يتعلق بمعدلات استخدام الدراجات ، فإن الولايات المتحدة منخفضة إلى حد ما. يمكنك أن ترى في هذا الرسم البياني ، أن حوالي 1٪ من الرحلات يقدر أن يتم إجراؤها بالدراجة. بعض البلدان الأخرى أعلى من ذلك بكثير. هولندا هي دولة شائعة جدًا يشير إليها معظم الناس بحوالي 26 ٪.

      هناك أيضًا دراسة نظرت في المعدلات على مدار الأربعين عامًا الماضية أو نحو ذلك ، والتي من المثير للاهتمام أن الكثير من هذه البلدان ظلت راكدة نسبيًا أو حتى تراجعت قليلاً. لذلك على الأقل لم تسقط الولايات المتحدة. لقد رفعنا هذا الشيء الصغير جدًا.

      وفي البلدان الأخرى ، هناك الكثير من العوامل المختلفة التي تدخل في استخدام الدراجات أكثر من العوامل الأخرى على وجه الخصوص. الرأي العام مختلف جدا ، والبنية التحتية مختلفة جدا. نظامهم الصحي مختلف تمامًا. إذن ، هناك الكثير من الأشياء التي تدخل في معرفة هذه الأرقام.

      وحتى مع ارتفاع نصيب الفرد من الركاب في هولندا ، فإن معدلات الحوادث المميتة متشابهة جدًا بين الولايات المتحدة وهولندا ، وهو ما اعتقدت أنه مثير للاهتمام. كان كلاهما تقريبًا حوالي اثنين لكل 100000 شخص ، راكبين. لذا كما قلت ، هناك الكثير من الأشياء المختلفة التي تدخل في ذلك.

      وهناك دراستان محددتان أردت تسليط الضوء عليهما. لذلك أثناء البحث في هذا المشروع ، كنت موجهاً نحو هذه. كثيرًا ما يتم الاستشهاد بهم في عالم أبحاث الدراجات والدعوة. الأول هو الأمان في الأرقام - المزيد من المشاة وراكبي الدراجات ، والمشي الآمن وركوب الدراجات هو العنوان ، والذي ربما يمكنك تخمين ما سيكون عليه الأمر. والثاني هو البنية التحتية للطرق ومخاطر الإصابات لراكبي الدراجات - دراسة حالة كروس أوفر بواسطة K. Teschke.

      لذا فإن الدراسة الأولى التي أجراها PL Jacobson. بشكل أساسي ، نظروا إلى العلاقة بين عدد المشاة وراكبي الدراجات ومعدل الحوادث التي تشمل السيارات وهؤلاء المشاة وراكبي الدراجات. لديهم العديد من مجموعات البيانات لمجموعة متنوعة من البلدان. وأرادوا معرفة ما إذا كانت زيادة حركة الدراجات والمشاة قد أدت في الواقع إلى مزيد من الحوادث بين السيارات وغير السيارات. يبدو أن الكثير من الناس يعتقدون أن هذا سيكون هو الحال.

      ما وجدوه في الواقع كان علاقة عكسية قوية ، مما يعني أنه مع زيادة عدد المشاة وراكبي الدراجات بالنسبة لحركة مرور السيارات ، انخفض عدد الحوادث فعليًا. وبعبارة أخرى ، إذا كان عدد أكبر من الناس يمشون أو يركبون الدراجات في منطقة ما ، فمن غير المرجح أن يتعرضوا للإصابة من قبل سائق سيارة ، وكلما كان ذلك أكثر أمانًا للمشاة وراكبي الدراجات. وهو ما أعتقد أنه نتيجة مهمة للغاية فيما يتعلق بعالم ركوب الدراجات.

      وقارنت دراسة Teschke المخاطر النسبية للإصابة المرتبطة بأنواع مختلفة من البنية التحتية للدراجات. قاموا بمسح عدة مئات من الأشخاص الذين أصيبوا في حوادث ركوب الدراجات لمعرفة تفاصيل مسارهم. ثم قارنوا طرقهم بالطرق التي حدثت فيها الإصابة بمسارات مختارة عشوائيًا بنفس نقطة البداية والنهاية كعنصر تحكم. وبعد ذلك قاموا بحساب الخطر النسبي لكل نوع من أنواع البنية التحتية للدراجات باستخدام تحليل الانحدار.

      وهذا رقم من دراسة Teschke. لقد قارنوا المخاطر المرتبطة بكل نوع من أنواع البنية التحتية للدراجات بتفضيل المسار ، والذي جاء من استطلاعات لراكبي الدراجات أجريت في دراسة أخرى. وقد سلطوا الضوء على أنواع البنية التحتية التي ينظر إليها راكبو الدراجات بشكل إيجابي وتعتبر أكثر أمانًا بناءً على نتائج دراستهم.

      هنا يمكنك أن ترى مسار الدورة ، الذي كما قلت ، ليس لدينا في بورتلاند ، مفضل للغاية ويعتبر آمنًا جدًا استنادًا إلى بياناتهم. يوجد أيضًا مسار للدراجات فقط هنا ، أو شارع محلي به طريق دراجات ، أو شارع محلي بدون دراجة ، أو شارع رئيسي لا يوجد فيه سيارات متوقفة وممر للدراجات. هذه هي أنواع البنية التحتية الأكثر تفضيلًا - المفضلة للغاية والتي تعتبرها الدراسة الأكثر أمانًا.

      ما أعتقد أنه مهم في هاتين الدراستين هو كيفية إظهارهما لأهمية زيادة عدد الركاب فيما يتعلق بالسلامة ، واتخاذ قرارات التخطيط بناءً على تصورات السلامة وبيانات السلامة التجريبية. لأنه حتى لو اعتبر الأشخاص الذين درسوا نوعًا من البنية التحتية للدراجات آمنًا ، فقد لا يتم استخدامه في الواقع إذا لم يراه الجمهور بهذه الطريقة. وإذا أردنا زيادة عدد الركاب لزيادة السلامة ، فنحن بحاجة إلى حدوث هذه الأشياء جنبًا إلى جنب.

      لذلك سأستعرض البيانات التي جمعتها من أجل القيام بهذا المشروع. تُظهر هذه الخريطة مواقع حوادث الدراجات الهوائية والسيارات في بورتلاند. يغطي هذا فقط 2011 إلى 2013. لقد كنت أبحث عن المزيد من البيانات. وفي الواقع ، منذ حوالي أربع ساعات ، تلقيت أخيرًا بريدًا إلكترونيًا يحتوي على بعض بيانات الأعطال التي تغطي 2004 إلى 2013. لذا آمل أن يمنحني ذلك مجموعة بيانات أكثر قوة للعمل بها.

      لذلك من أجل البدء في تطوير فهم للعوامل التي قد تكون الدافع وراء حوادث بورتلاند ، بدأت في النظر في السمات المختلفة التي جاءت مع بيانات الاصطدام. لذلك لدي وقت من اليوم ، والذي تم تقسيمه. لدي ضوء النهار أو الفجر أو الغسق ، ثم في الليل ، إما في الظلام مع ضوء أو بدون ضوء.

      أحوال الطرق. يبدو أن معظم الحوادث كانت على طرق جافة ، الأمر الذي فوجئت به نوعًا ما. ولكن هناك أيضًا طرق شخص ما رملية أو طينية أو رطبة.

      ثم لدي أيضًا معلومات حول نوع الموقع ، مثل الطريق المنحني والطريق المستقيم. أنواع مختلفة من التقاطعات أو الممرات.

      الطقس عند وقوع الحادث ، سواء كان الجو غائمًا أو غائمًا أو ممطرًا ، وما إلى ذلك.

      لدي أيضًا المزيد من البيانات الكمية المرتبطة بكل جزء من أجزاء الطريق التي يمكنني الانضمام إليها مع بيانات التعطل لإجراء تحليل. لدي حدود السرعة الموضحة هنا. والمتوسط ​​السنوي للحركة اليومية كذلك. أنا أبحث عن بيانات إضافية. بيانات الحادث - كما قلت ، حصلت للتو على بعضها. لذلك نأمل أن يساعد ذلك كثيرًا.

      القطعة الأساسية الأخرى هي بيانات ركوب الدراجات. نريد أن نعرف عدد الأشخاص الذين يركبون دراجاتهم بالفعل على هذه الطرق. سيسمح لي الحصول على هذه الإحصائيات بمقارنة عدد راكبي الدراجات بالنسبة لعدد السيارات ، وهو ما أعتقد أنه يمكن أن يضيف الكثير من العمق إلى التحليل. هناك محطتان آليتان تحسبان الدراجات على طول Back Cove Trail ، لكنني لم أتمكن في الواقع من الحصول على تلك البيانات حتى الآن. لكني أود حقًا أن أرى عدد الدراجات والطرق الفعلية للسيارات.

      مجلس حكومات بورتلاند الكبرى ، وهو أحد المنظمات التي تحدثت إليها عدة مرات خلال هذا المشروع ، لديهم بعض بيانات الإحصاء ، لكنها متفرقة جدًا. ما زلت أنظر إلى هذا النوع لمعرفة ما إذا كان سيكون مفيدًا. إنهم يخططون أيضًا لشراء بيانات الركاب من Strava ، وهو تطبيق مشابه لتطبيق Map My Ride ، إنه تطبيق iPhone. ويمكن للناس تتبع أين يعرفون من أين يبدأون وينتهون. ولديهم الكثير من البيانات المتاحة.

      تُظهر هذه الخريطة البيانات التي لديهم على موقع الويب الخاص بهم. لقد أظهروها فقط لبورتلاند. لا يمكنك تنزيل أي شيء. لكن لديهم الكثير من التغطية. لذلك أعتقد أنه سيكون ممتعًا ومفيدًا حقًا للنظر إليه. يمكنني أيضًا حساب بعض الأشياء لإضافتها إلى التحليل ، مثل المسافة إلى التقاطعات في كل موقع حادث ، أو كثافة الحوادث على طول أجزاء الطريق ، أو الكثافة السكانية. لذلك هناك بعض الأشياء المختلفة التي يمكن أن تكون متضمنة.

      لذلك بالنسبة للتحليل ، نحن نبحث في عدة طرق مختلفة ومازال نوعًا ما نقوم بتقييم البيانات لمعرفة أي نوع من التحليل سيكون أكثر ملاءمة. يمكننا أن نبدأ بتصورات بسيطة ، والبحث عن أنماط مكانية مثل تحليل النقاط الساخنة أو خريطة الحرارة. يمكننا استخدام الطرق الإحصائية مثل اختبار chi-square للبحث عن المعالين باستخدام المتغيرات النوعية مثل الوقت من اليوم وظروف الطريق والبنية التحتية للدراجات ، والتي تعد ، بالطبع ، واحدة من المتغيرات الكبيرة. يمكنني أيضًا استخدام المتغيرات الكمية مثل الحد الأقصى للسرعة ، أو حركة المرور ، أو أي شيء قد أحسبه فوق ذلك لنموذج الانحدار لبدء النظر حقًا في ما قد يكون أكثر تأثيرًا أو تسبب في وقوع حوادث هنا في بورتلاند.

      لذا فإن نتائجي المتوقعة ، أتطلع حقًا إلى إيجاد أو الحصول على فهم أفضل للعوامل التي تساهم في السلامة إما زيادة أو تقليل سلامة راكبي الدراجات هنا في بورتلاند.

      وبعد استكمال المشروع فعليًا ، أود تقديم توصيات إلى المدينة أو إلى GPCOG للخطوات التي يمكن أن تزيد من سلامة البنية التحتية الحالية للدراجات أو لتقييم سلامة أي بنية تحتية للدراجات مقترحة.لقد فكرت أيضًا في إمكانية إنشاء خريطة ويب ، أو خريطة موقع أمان تعرض طرقًا قد يرغب الأشخاص في تجنبها أو مناطق آمنة حقًا أو معدلات تعطل عالية أو أشياء من هذا القبيل.

      إليك خريطة توضح البنية التحتية المقترحة لبورتلاند. ويمكنك أن ترى أن هناك قدرًا كبيرًا من الممرات المشتركة التي يأملون في وضعها في منطقة وسط المدينة جنبًا إلى جنب مع بعض ممرات الدراجات المؤدية إلى وسط المدينة من مسار Back Cove.

      إذاً جدولي الزمني ، الشهرين المقبلين أو نحو ذلك ، أريد الاستمرار في جمع وتقييم كل البيانات. ثم قم بإجراء التحليل ، اكتب ورقتي. وقد قدمت ملخصًا إلى مؤتمر الرابطة الأمريكية للجغرافيين في شيكاغو في نهاية أبريل. لذلك سوف أقدم شيئًا هناك.

      ولدي فقط صفحة المراجع الخاصة بي ، والتي يمكن للناس مراجعتها لاحقًا إذا رغبوا في ذلك. وبعد ذلك بضع كلمات شكر لمستشاري ، ألكسندر كليبل. ريك هاربيسون ، منسق النقل مع مجلس بورتلاند الكبرى للحكومات. جيم تاس من تحالف الدراجات في مين ، الذي وجهني إلى بعض الدراسات. وإلى ريك ودوان برونيل ، الذين أرسلوا لي للتو بيانات الأعطال هذه من وزارة النقل في مين. لذلك أعتقد أنه لا يزال لدي بضع دقائق أخرى إذا كان لدى أي شخص أي أسئلة.

      يقول دان ، هل فكرت في صنع نموذج عام يمكن استخدامه من قبل مدن أخرى؟ أنا أعتقد أن ذلك سيكون كبيرا. بالتأكيد سيعتمد نوعًا ما على نتائجي. وأعتقد أنه سيكون من المثير للاهتمام النظر إليها ، لأن بورتلاند مدينة صغيرة إلى حد ما ، ولدينا بنية تحتية محدودة للدراجات. لذلك لا أعرف ما إذا كان النموذج سيكون قابلاً للتطوير ، لكنه بالتأكيد شيء أرغب في النظر فيه. و

      أعتقد أن أشخاصًا آخرين قاموا بأشياء مماثلة في بعض المدن الكبرى. معظم الدراسات التي نظرت إليها كانت في الواقع من مدن كندية. لذلك لست متأكدًا من مقدار ما تم إنجازه هنا في الولايات المتحدة.

      ماثيو يقول ، من أين تحصل على المعلومات التفصيلية عن حالة الطريق ، مثل الظروف؟

      أنت على حق. أعتقد أن هذا أمر غير معتاد بالنسبة لتقارير حوادث الدراجات. كل هذا جاء من وزارة النقل في مين. وأعتقد أنهم يحصلون عليها من قاعدة بيانات الشرطة. لذلك أعتقد أن هذا سيعتبر بعض التحيز في بياناتي ، فهل كل هذه الأعطال هي فقط تلك التي انتهى بها الأمر في الواقع إلى الحصول على تقارير الشرطة. لذا إذا كانت مشاجرة بسيطة أو لم يتصل أحد بالشرطة ، فلن ينتهي الأمر في قاعدة البيانات هذه.

      هناك قاعدة بيانات عن حوادث الدراجات تم الإبلاغ عنها طوعًا والتي يمتلكها تحالف الدراجات في مين والتي نأمل أن يكونوا على استعداد لمشاركتها معي. عليهم فقط إزالة بعض المعلومات الشخصية منها. لذلك آمل أن يكون ذلك مكملاً لما لدي من قسم الشرطة من وزارة النقل الرئيسية. لكنها قد لا تحتوي على بعض السمات نفسها ، لذلك لا أعرف إلى أي مدى سأكون قادرًا على دمج الاثنين.

      يقول دان ، هل ينظر راكبو الدراجات إلى بورتلاند على أنها آمنة بشكل عام أم أن هناك قلقًا على مستوى المجتمع؟ أعتقد أنه يعتبر آمنًا إلى حد ما. واحدة من أكبر المشاكل هي هذين الطريقين الرئيسيين اللذين أشرت إليهما ، شارع فورست أفينيو وبرايتون أفينيو. إنهما حقًا أفضل طريقة للوصول إلى أجزاء معينة من المدينة ، وهما ليسا رائعين حقًا لراكبي الدراجات. إنها مجرد طرق قديمة جدًا ولا يتم صيانتها جيدًا دائمًا. البنية التحتية ليست رائعة.

      أنا عضو في مجموعتين للتنقل بالدراجات على Facebook و MeetUp ، والناس بالتأكيد لديهم بعض المشكلات. لكن بالنسبة للجزء الأكبر ، أعتقد أن بورتلاند تعتبر مدينة مناسبة لركوب الدراجات ، على الرغم من أنها شديدة التلال ، لذلك يصعب أحيانًا.

      يقول نيكولاس إن توليدو ، أوهايو لديها شبكة منتزهات عامة مدعومة جيدًا ، لكنني لا أعرف عدد راكبي الدراجات الذين رأيتهم على الإطلاق. قد تكون احتمالية جيدة للمقارنة في المستقبل. نعم هذا صحيح. يتم صيانة Back Cove Trail بالفعل من قبل منظمة تسمى Portland Trails ، ولديها عدد غير قليل من المسارات حول المدينة ، وبعضها يشجع الناس على ركوب الدراجات. وبعضها قد لا يكون موجودًا في الواقع على خريطة البنية التحتية للدراجات التي أملكها ، لذلك يجب أن أفكر في دمجها أو معرفة ما إذا كان لديهم أي فكرة عن عدد الأشخاص الذين يستخدمون مساراتهم لركوب الدراجات لتجنب طرق معينة بخلاف استخدام Back Cove.

      نعم ، مع ذلك. يقول جون ، التخطيط للقيام ببعض العمل الميداني حول هذا الموضوع. لسوء الحظ ، من الآن وحتى أبريل ، ليس الطقس رائعًا لركوب الدراجات هنا في ولاية ماين. لكن قد أضطر إلى تقديم الحقيقة لبعض النتائج في الصيف المقبل.

      لا يبدو أن أي شخص آخر يكتب.

      دوغ ميلر: شكرًا كريس. أعلم أن الموضوع قريب وعزيز على قلب مستشارك باعتباره أوروبيًا يستمتع بدراجته ، ويجد أنه من الغريب الطريقة التي فشلنا في الاتصال بها مع هذا الجهاز في أمريكا. لذا أتطلع إلى نتائجك.

      كريستوفر دان: لقد ذكر ذلك مرة أو مرتين.

      دوغ ميلر: نعم ، بضع مرات فقط ، أليكس كليبل.

      حسنًا ، من المقرر أن يكون المتحدث التالي هو ماثيو وايت. إنه بالفعل في أوغندا. لذا ، إذا كنت على صواب ، أعتقد أنه من المحتمل أن تكون الساعة 3:00 أو 4:00 صباحًا هناك. ولا يبدو أنه معنا. واحدة من المرات الأولى التي حدث فيها هذا. لكن ليس من المستغرب أنه في دولة نامية ، قد يكون يعاني من عدم القدرة على الوصول إلى الإنترنت.

      سنعمل على تتبع ذلك في إحدى الأمسيتين التاليتين لمعرفة ما إذا كان بإمكاننا توصيل ماثيو وجعله يلقي حديثه. سنبدأ العمل على ذلك بأسرع ما يمكن. ولدينا فترة زمنية في الليلة الماضية لم يتم ملؤها. لم يكن هناك سوى ثلاثة متحدثين في ذلك المساء.

      لذا سأترك الجميع يذهبون في هذه المرحلة. ويرجى إعادة الاستماع مرة أخرى مساء الغد. سنبدأ من جديد الساعة 6:30. سيكون لدينا أربعة متحدثين مساء غد. ونطلب منك أيضًا ، تذكيرك مرة أخرى ، التفكير في تقديم ملاحظات للمتحدثين من خلال نموذج التقييم على عنوان URL أعلى جراب الملاحظات.

      أود أن أغتنم هذا الوقت لأشكر جميع المتحدثين الليلة. مشاريع عظيمة. حقًا يظهر فقط مدى اتساع وعمق برنامجنا ، وجودة طلابنا ، والتأثير الذي يحدثونه في وظائفهم اليومية وفي مجتمعاتهم. لذا أود أن أشكركم جميعًا على ذلك. وأنا فخور جدًا بالعمل الذي رأيته الليلة. وأنا أعلم أنه سيكون لدينا مساء غد مجموعة أخرى من المحادثات الجيدة بنفس القدر.

      مساء الخير. ونراكم مرة أخرى مساء الغد الساعة 6:30 في غرفة الدردشة هنا. مساء الخير.

      تراكب يحركها النموذج باستخدام الانحدار

      يجدر التأكيد هنا على أن العديد من الباحثين الذين يستخدمون هذا النهج لا يفكرون في عملهم على أنه تحليل تراكب على الإطلاق. على الرغم من أنه من الواضح أن ما يقومون به هو شكل من أشكال تحليل التراكب الذي يجمع بين طبقات الخريطة ، إلا أنه من الواضح أيضًا أن معظم العملية غير مكانية من حيث أنها تستند ببساطة إلى بيانات سمات طبقات الإدخال وليس على النطاق المكاني أنماط - رسم. هذا النهج شائع للغاية. تزداد أهمية نظم المعلومات الجغرافية في تنظيم البيانات المكانية ومعالجتها وإعدادها وإدارتها في سياق هذا النوع من البحث ، وتأتي بمفردها في تقديم ومع ذلك ، فإن نتائج مثل هذا التحليل ، يتم استخدام القليل من الجوانب المكانية للبيانات.

      طرق تراكب المنطق الضبابي

      وأخيرًا ، تعد طرق تراكب المنطق الضبابي مفيدة لتعيين قيم عضوية مختلفة على سلسلة متصلة من 0 إلى 1 اعتمادًا على الخوارزمية التي تستخدمها. فيما يلي بعض الأوراق التي يمكنك استعراضها من خلال التقاط كيف كانت الأساليب الغامضة مفيدة لدمج معرفة الخبراء مع البيانات المكانية.

      ما يجب القيام به (الأوراق متوفرة على قماش):

      ورق مقشود من Craig et al. 1999 لمعرفة كيفية استخدام MCDA وخاصة المنطق الضبابي في الإدريسي لإنشاء واحدة من خرائط الملاريا القارية الأولى.

      رينيس ، ج.ل ، ساواتسكي ، د. وبونهام كارتر ، ج. (2010) دمج المعرفة الخبيرة: أدوات منطقية ضبابية جديدة في ArcGIS 10. ArcUser Spring 2010: 8-13

      مستعد؟ خذ اختبار الدرس 8 حول تحليل التراكب للتحقق من معلوماتك! ارجع الآن إلى مجلد Lesson 8 في Canvas للوصول إليه. لديك عدد غير محدود من المحاولات ويجب أن تحصل على 90٪ أو أكثر.


      شاهد الفيديو: CS50 2014 - Week 4 (شهر اكتوبر 2021).