فئات الحواسيب

أصبحت الحواسيب الصغيرة النوع الأكثر شيوعًا من الحواسيب في أواخر القرن العشرين. وقد ظهر مصطلح "الحاسوب الصغير" مع ظهور الأنظمة القائمة على المعالجات الدقيقة أحادية الشريحة . وكان أشهر نظام مبكر هو Altair 8800 ، الذي طُرح عام 1975. وقد أصبح مصطلح "الحاسوب الصغير" عمليًا مصطلحًا عفا عليه الزمن نظرًا لقلة استخدامه. ^{[ 1 ]}

تشمل هذه الحواسيب ما يلي:

• أجهزة الكمبيوتر المكتبية – عبارة عن هيكل يوضع أسفل المكتب أو فوقه. قد تكون الشاشة اختيارية حسب الاستخدام. يختلف حجم الهيكل تبعًا لفتحات التوسعة المطلوبة. يمكن دمج أجهزة الكمبيوتر الصغيرة جدًا من هذا النوع في الشاشة.
• أجهزة الكمبيوتر المثبتة في الرفوف - تتناسب صناديق هذه الأجهزة مع رفوف قياس 19 بوصة ، وقد تكون مصممة لتوفير المساحة بشكل مثالي ومسطحة للغاية. قد لا تحتوي على شاشة عرض ولوحة مفاتيح وفأرة مخصصة، ولكن يمكن استخدام مفتاح KVM أو جهاز تحكم عن بُعد مدمج (عبر الشبكة المحلية أو غيرها) للوصول إلى وحدة التحكم. العديد من الخوادم هي أجهزة كمبيوتر مثبتة في الرفوف، وقد تحتوي مراكز البيانات على عشرات أو مئات الرفوف مع مئات أو آلاف من أجهزة الكمبيوتر المثبتة في الرفوف والتي تعمل كخوادم.
• أجهزة الكمبيوتر داخل السيارة ( أجهزة كمبيوتر السيارات ) - مدمجة في السيارات، لأغراض الترفيه والملاحة وما إلى ذلك .
• أجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر الدفترية - محمولة ومجمعة في حقيبة واحدة.
• الكمبيوتر اللوحي - يشبه أجهزة الكمبيوتر المحمولة، ولكنه مزود بشاشة تعمل باللمس ، مما يحل محل لوحة المفاتيح المادية تمامًا.
• الهواتف الذكية ، وأجهزة الكمبيوتر المحمولة الذكية ، وأجهزة الكمبيوتر الكفية - أجهزة كمبيوتر شخصية صغيرة محمولة باليد ذات مواصفات أجهزة محدودة.
• آلة حاسبة قابلة للبرمجة - تشبه الأجهزة المحمولة الصغيرة، ولكنها متخصصة في العمليات الحسابية.
• أجهزة ألعاب الفيديو – أجهزة كمبيوتر ثابتة مصممة خصيصًا لأغراض الترفيه.
• أجهزة ألعاب محمولة باليد - تشبه أجهزة الألعاب المنزلية، ولكنها صغيرة الحجم وقابلة للحمل.

الحواسيب الصغيرة (وتُعرف أيضًا باسم "الحواسيب المصغرة") هي فئة من الحواسيب متعددة المستخدمين تقع في النطاق المتوسط ​​من طيف الحوسبة، بين أصغر الحواسيب المركزية وأكبر أنظمة المستخدم الواحد ( الحواسيب الشخصية ). وقد استُخدم مصطلح " الحاسوب المصغر الفائق" أو ببساطة "المصغر الفائق" لتمييز الحواسيب الصغيرة الأكثر قوة والتي تقترب من الحواسيب المركزية في قدراتها. كانت الحواسيب المصغرة الفائقة (مثل DEC VAX أو Data General Eclipse MV/8000 ) عادةً 32 بت، في حين أن معظم الحواسيب الصغيرة (مثل PDP-11 أو Data General Eclipse أو IBM Series/1 ) كانت 16 بت . هذه الحواسيب الصغيرة التقليدية، التي كانت شائعة في العقود الأخيرة من القرن العشرين، والموجودة في الشركات الصغيرة والمتوسطة الحجم والمختبرات، ومدمجة في (على سبيل المثال) أجهزة التصوير المقطعي المحوسب في المستشفيات ، كانت تُركّب غالبًا في رفوف وتتصل بمحطة طرفية واحدة أو أكثر أو قارئات أشرطة / بطاقات ، مثل الحواسيب المركزية، وعلى عكس معظم الحواسيب الشخصية، ولكنها تتطلب مساحة وطاقة كهربائية أقل من الحاسوب المركزي النموذجي. لقد أصبح هذا المصطلح غير مستخدم. ^{[ 2 ]}

صِيغَ مصطلح "الحاسوب المركزي" لتمييز الحاسوب التقليدي الضخم المُستخدم في المؤسسات، والمُصمَّم لخدمة مُستخدمين مُتعددين، عن الحواسيب الأصغر حجمًا المُخصصة لمُستخدم واحد. تتميز هذه الحواسيب بقدرتها على مُعالجة كميات هائلة من البيانات بسرعة فائقة. تُستخدم الحواسيب المركزية في المؤسسات الكبيرة كالحكومات والبنوك والشركات الكبرى. تُقاس قدرتها بوحدة مليون تعليمة في الثانية ( MIPS )، وتستطيع الاستجابة لمئات الملايين من المُستخدمين في آنٍ واحد .

يركز الحاسوب العملاق على أداء مهام تتطلب حسابات عددية مكثفة، مثل التنبؤات الجوية، وديناميكيات الموائع، والمحاكاة النووية، والفيزياء الفلكية النظرية، والحسابات العلمية المعقدة. يُعدّ الحاسوب العملاق في طليعة القدرات الحاسوبية الحالية، لا سيما سرعة الحساب. مصطلح "الحاسوب العملاق" نفسه غير دقيق، إذ تميل سرعة الحواسيب العملاقة الحالية إلى أن تصبح معيارًا للحواسيب العادية في المستقبل. تُقاس سرعات معالجة الحواسيب العملاقة بعمليات الفاصلة العائمة في الثانية ( FLOPS ). ومن أمثلة عمليات الفاصلة العائمة حساب المعادلات الرياضية بالأعداد الحقيقية. من حيث القدرة الحسابية، وحجم الذاكرة وسرعتها، وتقنية الإدخال/الإخراج، والجوانب الطوبولوجية كعرض النطاق الترددي وزمن الاستجابة، تُعتبر الحواسيب العملاقة الأقوى، ولكنها باهظة الثمن، ولا تُعدّ مجدية اقتصاديًا لمجرد إجراء معالجة دفعية أو معاملات.

يشير مصطلح "الخادم" عادةً إلى جهاز كمبيوتر مُخصّص لتقديم خدمة واحدة أو أكثر. يُتوقع من الخادم أن يكون موثوقًا (مثل تصحيح أخطاء ذاكرة الوصول العشوائي، ونظام تبريد احتياطي، ونظام مراقبة ذاتية، وتقنية RAID)، وأن يكون قادرًا على العمل لعدة سنوات، وأن يُقدّم تشخيصًا مفيدًا في حالة حدوث خطأ. ولزيادة الأمان، قد يتم نسخ الخادم احتياطيًا. العديد من الخوادم الصغيرة هي في الواقع أجهزة كمبيوتر شخصية مُخصّصة لتقديم خدمات لأجهزة كمبيوتر أخرى.

• خادم قاعدة البيانات هو خادم يستخدم تطبيق قاعدة بيانات لتوفير خدمات قاعدة البيانات لبرامج حاسوبية أخرى أو لأجهزة حاسوبية . غالبًا ما توفر أنظمة إدارة قواعد البيانات (DBMS) وظائف خادم قاعدة البيانات، وتعتمد بعض أنظمة إدارة قواعد البيانات (مثل MySQL ) بشكل حصري على نموذج العميل والخادم للوصول إلى قاعدة البيانات، بينما صُممت أنظمة أخرى (مثل SQLite ) للاستخدام كقاعدة بيانات مضمنة . يصل المستخدمون إلى خادم قاعدة البيانات إما من خلال " واجهة أمامية " تعمل على جهاز المستخدم - والتي تعرض البيانات المطلوبة - أو من خلال " واجهة خلفية " تعمل على الخادم وتتولى مهامًا مثل تحليل البيانات وتخزينها.
• لا يقوم خادم الملفات عادةً بتنفيذ مهام حسابية أو تشغيل برامج نيابةً عن محطات عمل المستخدمين، بل يدير ويخزن مجموعة كبيرة من ملفات الحاسوب . وتتمثل وظيفته الأساسية في التخزين. وتوجد خوادم الملفات عادةً في المدارس والمكاتب، حيث يستخدم المستخدمون شبكة محلية لربط أجهزة الحاسوب الخاصة بهم، ويستخدمون أنظمة التخزين المتصلة بالشبكة (NAS) لتوفير الوصول إلى البيانات.
• خادم الويب هو خادم قادر على تلبية طلبات المستخدمين على شبكة الإنترنت العالمية . ويمكن لخادم الويب، بشكل عام، أن يحتوي على موقع ويب واحد أو أكثر . يعالج خادم الويب طلبات الشبكة الواردة عبر بروتوكول HTTP والعديد من البروتوكولات الأخرى ذات الصلة. تتمثل الوظيفة الأساسية لخادم الويب في تخزين صفحات الويب ومعالجتها وإرسالها إلى المستخدمين. يتم التواصل بين المستخدم والخادم باستخدام بروتوكول نقل النص التشعبي (HTTP) . غالبًا ما تكون الصفحات المُرسلة عبارة عن مستندات HTML ، والتي قد تتضمن صورًا وأوراق أنماط وبرامج نصية بالإضافة إلى المحتوى النصي.
• يُمكّن خادم المحطات الطرفية المؤسسات من ربط الأجهزة المزودة بواجهة تسلسلية RS-232 أو RS-422 أو RS-485 بشبكة محلية (LAN). قد تكون المنتجات المُسوّقة كخوادم محطات طرفية أجهزة بسيطة للغاية تفتقر إلى أي وظائف أمان، مثل تشفير البيانات ومصادقة المستخدم. توفر هذه الخوادم جلسات واجهة مستخدم رسومية (GUI) يمكن استخدامها من قِبل أجهزة الكمبيوتر الشخصية، وتعمل بطريقة تُشبه التحكم عن بُعد. يُعرض على جهاز العميل مخرجات الشاشة (والصوت) فقط. تعمل تطبيقات واجهة المستخدم الرسومية على الخادم، بينما تُخزّن البيانات (مثل الملفات) في نفس الشبكة المحلية، مما يُجنّب حدوث مشاكل في حال تلف أو سرقة جهاز كمبيوتر شخصي.

قد يُشغّل خادمٌ ما عدة آلات افتراضية (VMs) لأنشطة مختلفة، مُوفّرًا لكل آلة افتراضية نفس البيئة كما لو كانت تعمل على جهاز مخصص. وبالتالي، يُمكن تشغيل أنظمة تشغيل مختلفة في الوقت نفسه. يتطلب هذا النهج التقني دعمًا خاصًا من الأجهزة ليكون فعالًا، وكان في البداية حكرًا على الحواسيب المركزية وغيرها من الحواسيب الكبيرة. أما اليوم، فمعظم الحواسيب الشخصية مُجهزة لهذه المهمة، ولكن للتشغيل طويل الأمد أو الأنظمة الحيوية، قد يلزم وجود أجهزة خادم متخصصة. ثمة نهج آخر يتمثل في تنفيذ الآلات الافتراضية على مستوى نظام التشغيل، بحيث تعمل جميع الآلات الافتراضية على نفس نسخة نظام التشغيل (أو إصداره)، ولكنها منفصلة تمامًا عن بعضها البعض لتجنب التداخل.

محطات العمل هي أجهزة كمبيوتر مصممة لخدمة مستخدم واحد، وقد تحتوي على تحسينات خاصة في مكوناتها المادية غير موجودة في أجهزة الكمبيوتر الشخصية. وبحلول منتصف التسعينيات، وصلت قدرات معالجة أجهزة الكمبيوتر الشخصية إلى مستوى أجهزة الكمبيوتر الصغيرة ومحطات العمل. ومع إصدار أنظمة متعددة المهام مثل OS/2 و Windows NT و Linux ، أصبحت أنظمة تشغيل أجهزة الكمبيوتر الشخصية قادرة على أداء مهام هذه الفئة من الأجهزة. واليوم، يُستخدم هذا المصطلح لوصف أجهزة الكمبيوتر المكتبية ذات المكونات المادية عالية الأداء. وعادةً ما تستهدف هذه المكونات سوق المحترفين، وليس سوق المتحمسين (مثل اللوحات الأم ثنائية المعالجات، وذاكرة تصحيح الأخطاء، وبطاقات الرسومات الاحترافية).

أجهزة المعلومات هي أجهزة كمبيوتر مصممة خصيصًا لأداء وظيفة " سهلة الاستخدام " محددة - مثل تحرير النصوص ، وتشغيل الموسيقى ، والتصوير الفوتوغرافي ، وتصوير الفيديو ، وما إلى ذلك. ويُستخدم هذا المصطلح بشكل شائع للإشارة إلى الأجهزة المحمولة التي تعمل بالبطارية ، على الرغم من وجود أجهزة قابلة للارتداء أيضًا .

الحواسيب المدمجة هي حواسيب تُشكّل جزءًا من آلة أو جهاز. تُشغّل هذه الحواسيب عادةً برنامجًا مُخزّنًا في ذاكرة غير متطايرة ، وهو مُخصّص لتشغيل آلة أو جهاز مُحدّد. تُعدّ الحواسيب المدمجة شائعة جدًا، ومعظمها عبارة عن وحدات تحكّم دقيقة . عادةً ما يُشترط أن تعمل الحواسيب المدمجة باستمرار دون إعادة تشغيل، وبمجرد استخدامها في مهمتها، لا يُمكن تعديل برمجياتها. قد تحتوي السيارة على عدد من الحواسيب المدمجة، بينما تحتوي الغسالة أو مشغل أقراص DVD على وحدة تحكّم دقيقة واحدة فقط. يتم اختيار الحواسيب المدمجة لتلبية متطلبات التطبيق المُحدّد، ومعظمها أبطأ وأقل تكلفة من وحدات المعالجة المركزية الموجودة في الحواسيب الشخصية.

أجهزة الكمبيوتر العامة متاحة للاستخدام العام، وربما كأكشاك تفاعلية . تتوفر هذه الأجهزة في أماكن عديدة، مثل مقاهي الإنترنت والمدارس والمكتبات.

عادةً ما تكون هذه الأجهزة محمية بجدار ناري ومقيدة بتشغيل البرامج المثبتة مسبقًا فقط . يصعب تغيير نظام التشغيل، أو قد يكون موجودًا على خادم ملفات. على سبيل المثال، قد تتم إعادة ضبط أجهزة " العميل الخفيف " في المؤسسات التعليمية إلى حالتها الأصلية بين الحصص الدراسية. ولا يُتوقع عمومًا من أجهزة الكمبيوتر العامة الاحتفاظ بملفات بيانات المستخدم.

يُستخدم الحاسوب الشخصي من قِبل مستخدم واحد، قد يكون هو نفسه مالكه (مع أن المصطلح أصبح يشمل أي جهاز حاسوبي، مثل حاسوب IBM PC الأصلي ، بغض النظر عن طريقة استخدامه). غالبًا ما يتمتع هذا المستخدم بإمكانية استخدام جميع موارد الجهاز، ويملك صلاحية الوصول الكامل إلى أي جزء من الحاسوب، بالإضافة إلى صلاحية تثبيت البرامج وإزالتها. عادةً ما تُخزّن الحواسيب الشخصية ملفات شخصية، وغالبًا ما يكون المالك/المستخدم مسؤولاً عن الصيانة الدورية، مثل حذف الملفات غير المرغوب فيها وفحص الفيروسات. في بيئة العمل، تُخصص بعض الحواسيب لمستخدم واحد، ولكنها تُدار أيضًا من قِبل موظفين وفق بروتوكولات محددة لضمان صيانتها بشكل سليم.

هذه حواسيب يمكن لأشخاص مختلفين تسجيل الدخول إليها في أوقات مختلفة؛ وعلى عكس الحواسيب العامة، تُخصص لها أسماء مستخدمين وكلمات مرور على المدى الطويل، مع تعديل الملفات التي يمكن الوصول إليها وإعدادات الحاسوب وفقًا لحساباتهم . غالبًا ما توجد ملفات البيانات المهمة على خادم ملفات مركزي، ما يسمح للشخص بتسجيل الدخول إلى حواسيب مختلفة مع إمكانية رؤية الملفات نفسها. قد يكون الحاسوب (أو محطة العمل) " عميلًا خفيفًا " أو طرفية X ، أو قد يحتوي على قرص خاص به لبعض أو كل ملفات النظام، ولكنه عادةً ما يحتاج إلى الاتصال بشبكة النظام الأخرى ليعمل بكامل طاقته. تتطلب هذه الأنظمة عادةً مسؤول نظام لإعداد وصيانة الأجهزة والبرامج.

أجهزة كمبيوتر تُستخدم فقط لعرض مواد مختارة (عادةً مواد سمعية بصرية، أو عروض شرائح بسيطة) في متجر أو اجتماع أو معرض تجاري. قد تمتلك هذه الأجهزة إمكانيات أكثر مما تُستخدم لأجله؛ فمن المرجح أن تكون مزودة بشبكة واي فاي ، وبالتالي قادرة على الوصول إلى الإنترنت، ولكن نادرًا ما تكون محمية بجدار ناري (مع تقييد الوصول إلى المنافذ أو مراقبتها بطريقة ما). تُستخدم هذه الأجهزة وتُصان كأجهزة منزلية، ولا تُستخدم عادةً كمخزن رئيسي للملفات المهمة.