Chapter 13 · Internet, e-mail & smartphones
कंप्यूटर नेटवर्क और उसके प्रकार
Computer Networkकंप्यूटर नेटवर्क = दो या अधिक कंप्यूटर / उपकरण जो तार या बिना तार के आपस में जुड़े हों, ताकि डेटा, फ़ाइलें, प्रिंटर और इंटरनेट साझा (Share) कर सकें। नेटवर्क से जुड़ा हर उपकरण = Node।
लाभ: 📁 फ़ाइल साझा🖨️ पूरी लैब का एक प्रिंटर💬 ई-मेल, चैट, वीडियो कॉल🌐 एक इंटरनेट कनेक्शन, कई उपकरण
क्षेत्र (आकार) के आधार पर नेटवर्क — छोटे से बड़ा
| नेटवर्क | कितना बड़ा | उदाहरण |
|---|---|---|
| PAN — Personal Area Network | एक व्यक्ति के पास (कुछ मीटर) | Bluetooth ईयरफ़ोन 🎧 |
| LAN — Local Area Network | एक कमरा / भवन / विद्यालय | स्कूल की कंप्यूटर लैब 🏫, दफ़्तर |
| CAN — Campus Area Network | कई भवनों वाला परिसर | विश्वविद्यालय परिसर |
| MAN — Metropolitan Area Network | एक शहर | शहर का केबल TV / ब्रॉडबैंड नेटवर्क 🏙️ |
| WAN — Wide Area Network | देश / पूरी दुनिया | इंटरनेट (सबसे बड़ा WAN) 🌍, बैंक की सारी शाखाएँ |
छोटे से बड़ा: "P-L-C-M-W" → Personal → Local → Campus → Metropolitan → Wide। LAN सबसे तेज़ और भरोसेमंद, WAN सबसे बड़ा।
नेटवर्क की बनावट (Architecture)
🗄️ Client-Serverएक मुख्य Server सेवा (फ़ाइल, वेबसाइट, ई-मेल) देता है, बाकी Client लेते हैं — स्कूल का सर्वर, बैंक।
🤝 Peer-to-Peer (P2P)सब कंप्यूटर बराबर — हर कोई सेवा दे भी, ले भी; छोटा नेटवर्क (दो लैपटॉप के बीच फ़ाइल)।
डेटा भेजने के तरीके (Transmission Modes)
| तरीका | दिशा | उदाहरण |
|---|---|---|
| Simplex | केवल एक दिशा में | रेडियो / TV प्रसारण, कीबोर्ड → कंप्यूटर |
| Half-Duplex | दोनों दिशा, पर एक समय में एक | वॉकी-टॉकी ("ओवर") |
| Full-Duplex | दोनों दिशा एक साथ | टेलीफ़ोन / मोबाइल पर बात |
Bandwidth = एक सेकंड में कितना डेटा जा सकता है — bps (bits per second), Kbps, Mbps, Gbps।
"सबसे बड़ा WAN?" → इंटरनेट · "स्कूल की कंप्यूटर लैब का नेटवर्क?" → LAN · "Bluetooth ईयरफ़ोन?" → PAN · "एक शहर का नेटवर्क?" → MAN · "वॉकी-टॉकी किस तरीके से?" → Half-Duplex · "टेलीफ़ोन?" → Full-Duplex · "TV प्रसारण?" → Simplex
टोपोलॉजी — कंप्यूटर कैसे जुड़े हैं? Computer Network
टोपोलॉजी (Topology) = नेटवर्क में कंप्यूटरों को आपस में जोड़ने का ढाँचा / आकार।
| टोपोलॉजी | कैसे जुड़ा | लाभ | कमी |
|---|---|---|---|
| Bus | सब कंप्यूटर एक मुख्य तार (Backbone) से; दोनों सिरों पर Terminator | सबसे सस्ता, कम तार | मुख्य तार टूटा → पूरा नेटवर्क बंद |
| Star | हर कंप्यूटर बीच के Hub / Switch से अलग तार द्वारा | सबसे आम; एक कंप्यूटर ख़राब हो तो बाकी चलें; जोड़ना आसान | Hub / Switch ख़राब → सब बंद |
| Ring | हर कंप्यूटर अगले से — गोल घेरा; डेटा एक दिशा में घूमता है (Token Ring) | बराबर मौका, टकराव नहीं | एक जोड़ टूटा → पूरा घेरा रुके |
| Mesh | हर कंप्यूटर हर दूसरे से सीधा जुड़ा | सबसे भरोसेमंद — कई रास्ते | सबसे महँगा, बहुत तार |
| Tree | Star के कई समूह, ऊपर-नीचे पेड़ की शाखाओं जैसे (Hierarchy) | बड़ा नेटवर्क, आसानी से बढ़ाओ | ऊपर का मुख्य जोड़ टूटा → नीचे वाले कटें |
| Hybrid | दो या अधिक टोपोलॉजी का मेल | ज़रूरत के अनुसार | बनाना जटिल |
Mesh में n कंप्यूटरों के लिए कुल तार (Links) = n(n − 1) ÷ 2 | हर कंप्यूटर में पोर्ट = n − 1
Star में n कंप्यूटरों के लिए तार = n (हर एक का Hub तक एक) | Ring में तार = n
Star में n कंप्यूटरों के लिए तार = n (हर एक का Hub तक एक) | Ring में तार = n
प्रश्न: 5 कंप्यूटरों की Mesh में कितने तार?
5 × 4 ÷ 2 = 10; हर कंप्यूटर में 4 पोर्ट
प्रश्न: 6 कंप्यूटर? → 6 × 5 ÷ 2 = 15
5 × 4 ÷ 2 = 10; हर कंप्यूटर में 4 पोर्ट
प्रश्न: 6 कंप्यूटर? → 6 × 5 ÷ 2 = 15
प्रश्न: 10 कंप्यूटर Star में और Mesh में — कितने तार?
Star: 10 · Mesh: 10 × 9 ÷ 2 = 45
इसीलिए Mesh सबसे महँगा।
Star: 10 · Mesh: 10 × 9 ÷ 2 = 45
इसीलिए Mesh सबसे महँगा।
OSI मॉडल — नेटवर्क की 7 परतें (ISO, 1984)
| 7 | 6 | 5 | 4 | 3 | 2 | 1 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Application HTTP, FTP, SMTP | Presentation रूप, Encryption | Session जुड़ाव चलाना | Transport TCP, UDP | Network IP, Router | Data Link MAC, Switch, Bridge | Physical तार, Hub, Repeater |
नीचे से ऊपर (1 → 7): "Please Do Not Throw Sausage Pizza Away"। Hub = 1, Switch = 2, Router = 3।
"सबसे आम टोपोलॉजी?" → Star · "सबसे भरोसेमंद पर सबसे महँगी?" → Mesh · "एक मुख्य तार (Backbone)?" → Bus · "Token किस टोपोलॉजी में?" → Ring · "बीच में Hub?" → Star · "4 कंप्यूटरों की Mesh में तार?" → 6 · "Star के समूह पेड़ जैसे?" → Tree
नेटवर्क उपकरण, तार और वायरलेस Computer Network
| उपकरण | काम |
|---|---|
| NIC | Network Interface Card — कंप्यूटर को नेटवर्क से जोड़ने वाला कार्ड; हर NIC का स्थायी पता = MAC Address (Media Access Control — 48 बिट, हेक्सा में, जैसे 3A:5F:…) |
| Modem | Modulator + Demodulator — कंप्यूटर के डिजिटल सिग्नल को फ़ोन / केबल लाइन के एनालॉग सिग्नल में बदले और वापस (इनपुट + आउटपुट दोनों) |
| Router | अलग-अलग नेटवर्कों को जोड़ता है, IP Address देखकर डेटा का सबसे अच्छा रास्ता चुनता है — घर का Wi-Fi राउटर |
| Switch | LAN में कंप्यूटर जोड़ता है; डेटा केवल सही कंप्यूटर को भेजता है (MAC पता देखकर) — "समझदार" |
| Hub | LAN में कंप्यूटर जोड़ता है, पर डेटा सबको भेज देता है (Broadcast) — "भोला"; अब कम प्रयोग |
| Repeater | कमज़ोर सिग्नल को फिर से मज़बूत करके आगे भेजता है — लंबी दूरी के लिए |
| Bridge · Gateway | Bridge = एक जैसे दो LAN जोड़े; Gateway = अलग-अलग नियम (Protocol) वाले नेटवर्क जोड़े — "अनुवादक" |
संचार माध्यम (Transmission Media)
| 🔌 तार वाले (Wired / Guided) | |
|---|---|
| Twisted Pair | मुड़े तांबे के तार — LAN (RJ-45, Ethernet), टेलीफ़ोन (RJ-11) |
| Coaxial | मोटा केबल — केबल TV |
| Optical Fibre | प्रकाश से डेटा (पूर्ण आंतरिक परावर्तन) — सबसे तेज़, लंबी दूरी, FTTH ब्रॉडबैंड |
| 📶 बिना तार (Wireless / Unguided) | |
|---|---|
| Radio तरंगें | Wi-Fi, मोबाइल, FM |
| Microwave · Satellite | टावर से टावर; अंतरिक्ष के उपग्रह से — DTH TV, GPS |
| Infrared | TV रिमोट — बहुत पास, सीधी लाइन में |
Wi-Fi, ब्लूटूथ और हॉटस्पॉट 📶
| Wi-Fi | बिना तार LAN / इंटरनेट (मानक IEEE 802.11; 2.4 / 5 GHz) — आधिकारिक रूप से Wi-Fi किसी शब्द का संक्षिप्त रूप नहीं (ट्रेडमार्क नाम); परीक्षा में विकल्प "Wireless Fidelity" ही चुनें |
| Bluetooth | बहुत कम दूरी (लगभग 10 मीटर) का बिना तार जोड़ — ईयरफ़ोन, स्पीकर, फ़ाइल; PAN; नाम डेनमार्क के राजा हेराल्ड ब्लूटूथ पर |
| Hotspot | मोबाइल का डेटा Wi-Fi बनाकर दूसरे उपकरणों (लैपटॉप, स्मार्ट TV) को देना; सार्वजनिक Wi-Fi जगह भी "Hotspot" |
| Ethernet | तार वाले LAN का मानक (IEEE 802.3) — रॉबर्ट मेटकाफ़ (1973); RJ-45 केबल |
Hub = सबको चिल्लाकर बताना 📢 · Switch = सही व्यक्ति के कान में 🤫 · Router = दो शहरों के बीच रास्ता 🗺️ · Modem = भाषा बदलने वाला (डिजिटल ↔ एनालॉग)। सार्वजनिक Wi-Fi पर बैंकिंग न करें ⚠️।
"Modem का पूरा नाम?" → Modulator-Demodulator · "डेटा का सबसे अच्छा रास्ता चुनने वाला?" → Router · "डेटा सबको भेजने वाला?" → Hub · "केवल सही कंप्यूटर को?" → Switch · "कमज़ोर सिग्नल मज़बूत करने वाला?" → Repeater · "अलग Protocol वाले नेटवर्क जोड़ने वाला?" → Gateway · "सबसे तेज़ माध्यम?" → Optical Fibre · "LAN केबल का कनेक्टर?" → RJ-45
TCP/IP मॉडल और वायरलेस तकनीकें Computer Network
TCP/IP मॉडल — इंटरनेट की 4 परतें
| TCP/IP परत | काम / प्रोटोकॉल | OSI की कौन-सी परतें |
|---|---|---|
| 4. Application | HTTP, FTP, SMTP, DNS | 7, 6, 5 (Application, Presentation, Session) |
| 3. Transport | TCP, UDP | 4 (Transport) |
| 2. Internet | IP (पता, रास्ता) — Router | 3 (Network) |
| 1. Network Access / Link | Ethernet, Wi-Fi, MAC — Switch, तार | 2, 1 (Data Link, Physical) |
OSI = 7 परतें (सैद्धांतिक मॉडल, ISO) · TCP/IP = 4 परतें (इंटरनेट पर असल में चलने वाला)। TCP = भरोसेमंद, क्रम से, जाँच के साथ (वेब, ई-मेल) · UDP (User Datagram Protocol) = तेज़, बिना जाँच (वीडियो कॉल, ऑनलाइन गेम)।
स्विचिंग — डेटा कैसे पहुँचता है?
📞 Circuit Switchingबात शुरू होने से पहले पूरा रास्ता तय और आरक्षित, बात ख़त्म होने तक — पुराना टेलीफ़ोन।
📦 Packet Switchingडेटा छोटे पैकेटों में बँटकर अलग-अलग रास्तों से जाता है, पहुँचकर फिर जुड़ता है — इंटरनेट।
बिना तार की तकनीकें
| तकनीक | दूरी | पहचान |
|---|---|---|
| Wi-Fi | दसियों मीटर | IEEE 802.11; बिना तार LAN = WLAN (Wireless LAN); उपकरण जोड़ने का बिंदु = Access Point |
| Bluetooth | लगभग 10 मीटर | IEEE 802.15.1, 2.4 GHz; Ericsson (स्वीडन) ने 1994 में विकास शुरू किया; PAN |
| NFC | कुछ सेंटीमीटर | Near Field Communication — Tap करके भुगतान, मेट्रो कार्ड, फ़ाइल |
| Li-Fi | कमरे के अंदर | Light Fidelity — LED की रोशनी से डेटा; शब्द हेराल्ड हास ने 2011 में दिया |
| Infrared | कुछ मीटर | TV रिमोट — सीधी लाइन में ही काम |
| Zigbee | 10–100 मीटर | बहुत कम बिजली — स्मार्ट बल्ब, सेंसर (IoT) |
VPN (Virtual Private Network) — सार्वजनिक इंटरनेट पर गुप्त (Encrypted) सुरंग बनाकर संस्था के नेटवर्क से सुरक्षित जुड़ना (घर से दफ़्तर का काम)।
दूरी का क्रम (कम → ज़्यादा): NFC (cm) → Bluetooth (~10 m) → Wi-Fi (दसियों m)। Li-Fi = Light, Wi-Fi = रेडियो तरंग।
"TCP/IP मॉडल में कितनी परतें?" → 4 · "OSI में?" → 7 · "इंटरनेट किस स्विचिंग पर?" → Packet Switching · "पुराना टेलीफ़ोन?" → Circuit Switching · "MAC का पूरा नाम?" → Media Access Control · "Bluetooth का मानक?" → IEEE 802.15.1 · "रोशनी से डेटा?" → Li-Fi · "Tap करके भुगतान?" → NFC