सिस्टम आर्किटेक्चर दृश्य संचार पर बहुत निर्भर करता है। जब डेवलपर्स इंफ्रास्ट्रक्चर के बारे में चर्चा करते हैं, तो वे एक मानकीकृत भाषा की आवश्यकता महसूस करते हैं जो सॉफ्टवेयर कंपोनेंट्स के भौतिक या आभासी वातावरण के साथ बातचीत को वर्णित करे। यूनिफाइड मॉडलिंग लैंग्वेज (यूएमएल) कई डायग्राम प्रकार प्रदान करता है, लेकिन यूएमएल डिप्लॉयमेंट डायग्राम भौतिक निष्पादन वातावरण को मैप करने के लिए निर्णायक उपकरण के रूप में उभरता है। यह मार्गदर्शिका डिप्लॉयमेंट डायग्राम के यांत्रिकी, सिंटैक्स और रणनीतिक अनुप्रयोग का अध्ययन करती है, जिससे बलवान सिस्टम डिज़ाइन संभव होता है।
इस डायग्राम प्रकार को समझना तार्किक डिज़ाइन और भौतिक कार्यान्वयन के बीच के अंतर को पाटने के लिए आवश्यक है। यह सवाल का उत्तर देता है: कोड वास्तव में कहाँ चलता है? नोड्स, आर्टिफैक्ट्स और कनेक्शन्स को दृश्याकृत करके टीमें बॉटलनेक्स की पहचान कर सकती हैं, क्षमता योजना बना सकती हैं और उत्पादन में कोड के किसी भी पंक्ति के डिप्लॉय करने से पहले सुरक्षा प्रोटोकॉल को पूरा करने की गारंटी दे सकती हैं।
🔍 डिप्लॉयमेंट डायग्राम क्या है?
एक डिप्लॉयमेंट डायग्राम सिस्टम की भौतिक आर्किटेक्चर का प्रतिनिधित्व करता है। क्लास डायग्राम जो संरचना पर ध्यान केंद्रित करते हैं या सीक्वेंस डायग्राम जो समय के साथ बातचीत पर ध्यान केंद्रित करते हैं, उनके विपरीत, डिप्लॉयमेंट डायग्राम पर ध्यान केंद्रित करता है हार्डवेयर और सॉफ्टवेयर टोपोलॉजी। यह सॉफ्टवेयर कंपोनेंट्स के रनटाइम उदाहरणों और उन्हें निष्पादित करने के लिए आवश्यक हार्डवेयर संसाधनों का चित्रण करता है।
- भौतिक बनाम तार्किक: जबकि यह हार्डवेयर को दिखाता है, यह अक्सर विशिष्ट मॉडल्स को छिपाकर कार्य पर ध्यान केंद्रित करता है। उदाहरण के लिए, एक सामान्य सर्वर नोड किसी विशिष्ट रैक या क्लाउड इंस्टेंस का प्रतिनिधित्व कर सकता है।
- निष्पादन वातावरण: वे नोड्स को कैप्चर करता है जहाँ आर्टिफैक्ट्स डिप्लॉय किए जाते हैं, जैसे वेब सर्वर, एप्लीकेशन सर्वर और डेटाबेस।
- संचार: यह यह दर्शाता है कि इन नोड्स कैसे जुड़ते हैं, चाहे लैन, वैन या इंटरनेट के माध्यम से हो।
इस दृश्याकृति का डेवोप्स इंजीनियर्स, सिस्टम आर्किटेक्ट्स और डेवलपर्स के लिए आवश्यकता होती है। यह इंफ्रास्ट्रक्चर टीम के लिए संसाधन आवंटित करने और नेटवर्किंग कॉन्फ़िगर करने के लिए एक ब्लूप्रिंट प्रदान करता है।
🧩 मुख्य घटक और नोटेशन
इन डायग्राम्स को पढ़ने और बनाने के लिए प्रभावी ढंग से एक को मानक यूएमएल नोटेशन को समझना होगा। डायग्राम एक स्टेरियोटाइप्ड तत्वों के सेट से बनाया जाता है। प्रत्येक तत्व सिस्टम के संचालन के संबंध में विशिष्ट अर्थ लिए होता है।
1. नोड्स
एक नोड एक गणनात्मक संसाधन है। यह एक भौतिक या आभासी प्रोसेसिंग तत्व का प्रतिनिधित्व करता है। यूएमएल नोटेशन में, एक नोड को 3D घन के रूप में खींचा जाता है।
- डिवाइस नोड्स: ये कार्यस्थल, राउटर या सर्वर जैसे भौतिक हार्डवेयर का प्रतिनिधित्व करते हैं। उन्हें आमतौर पर डिवाइस स्टेरियोटाइप से लेबल किया जाता है।
- निष्पादन वातावरण: ये डिवाइस पर चल रही सॉफ्टवेयर परत का प्रतिनिधित्व करते हैं, जैसे ऑपरेटिंग सिस्टम या रनटाइम कंटेनर। ये अंदर रखे गए आर्टिफैक्ट्स के लिए वातावरण की सीमाओं को परिभाषित करते हैं।
2. आर्टिफैक्ट्स
आर्टिफैक्ट्स एक सॉफ्टवेयर सिस्टम द्वारा उपयोग किए जाने वाले या उत्पादित भौतिक सूचना के टुकड़ों का प्रतिनिधित्व करते हैं। ये भौतिक डिलीवरेबल हैं।
- सॉफ्टवेयर आर्टिफैक्ट्स:एक्जीक्यूटेबल फाइल्स, लाइब्रेरीज, स्क्रिप्ट्स या कॉन्फ़िगरेशन फाइल्स।
- डेटाबेस आर्टिफैक्ट्स:स्कीमा, स्टोर्ड प्रोसीजर या डेटा डंप।
- दस्तावेज़ीकरण: तकनीकी मैनुअल या ऐपी स्पेसिफिकेशन जो सिस्टम पर स्थित हैं।
कार्यावयवों को एक मुड़े हुए कोने वाले दस्तावेज़ आकृति के रूप में बनाया जाता है। वे अक्सर नोड्स के भीतर नेस्टेड होते हैं ताकि यह दिखाया जा सके कि कौन सा हार्डवेयर कौन से फ़ाइलों को कहाँ रखता है।
3. संपर्क
संपर्क नोड्स के बीच संचार मार्गों को परिभाषित करते हैं। वे केवल रेखाएँ नहीं हैं; वे प्रोटोकॉल और मीडिया प्रकारों का प्रतिनिधित्व करते हैं।
- संचार मार्ग: इन्हें भौतिक (केबल) या तार्किक (नेटवर्क मार्ग) हो सकता है।
- प्रोटोकॉल: संपर्क अक्सर उपयोग किए जाने वाले प्रोटोकॉल को निर्दिष्ट करता है, जैसे HTTP, TCP/IP या SSH।
📋 डेप्लॉयमेंट तत्वों की तुलना
| तत्व | दृश्य आकृति | अर्थ | उदाहरण |
|---|---|---|---|
| नोड | 3D घन | गणना संसाधन | एप्लीकेशन सर्वर, डेटाबेस सर्वर |
| कार्यावयव | दस्तावेज़ (मुड़ा हुआ) | सॉफ्टवेयर घटक | वेब एप्लीकेशन, .dll फ़ाइल, SQL स्क्रिप्ट |
| पोर्ट | छोटा आयत | अंतरक्रिया बिंदु | API एंडपॉइंट, डेटाबेस पोर्ट |
| इंटरफ़ेस | लॉलीपॉप या सॉकेट | सेवा संविधान | REST API, JDBC ड्राइवर |
| कनेक्टर | लेबल वाली लाइन | संचार मार्ग | HTTP लिंक, नेटवर्क केबल |
🛠️ निर्माण ब्लॉक: नोड्स और आर्टिफैक्ट्स
एक सार्थक आरेख बनाने के लिए निर्माण (नोड) और सामग्री (आर्टिफैक्ट) के बीच अंतर करना आवश्यक है। इनके बीच भ्रम पैदा करने से डिज़ाइन में अस्पष्टता आती है।
नोड्स को सही तरीके से परिभाषित करना
एक नोड सिर्फ एक सर्वर नहीं है; यह एक सीमा है। यह वातावरण को घेरता है। जब आप माइक्रोसर्विसेज आर्किटेक्चर का मॉडलिंग करते हैं, तो आपको अलग-अलग सेवाओं का प्रतिनिधित्व करने वाले कई नोड्स दिखाई देंगे। प्रत्येक नोड को यदि डिप्लॉयमेंट पर प्रभाव पड़ता है, तो ऑपरेटिंग सिस्टम या रनटाइम वातावरण को निर्दिष्ट करना चाहिए।
- हार्डवेयर नोड्स: भौतिक मशीनों का प्रतिनिधित्व करते हैं। ऑन-प्रेमाइस सिस्टम के लिए आवश्यक हैं।
- सॉफ्टवेयर नोड्स: आभासी वातावरणों का प्रतिनिधित्व करते हैं। क्लाउड-नेटिव डिज़ाइन के लिए आवश्यक हैं, जहां कंटेनर या आभासी मशीनें सीमा हैं।
हमेशा नोड को स्पष्ट रूप से लेबल करें। “वेब सर्वर” जैसा लेबल अच्छा है, लेकिन “लिनक्स वेब सर्वर (पोर्ट 80)” बेहतर है। विशिष्टता इंफ्रास्ट्रक्चर टीम को प्रोवीज़निंग में मदद करती है।
आर्टिफैक्ट्स का प्रबंधन
आर्टिफैक्ट्स वे फाइलें हैं जो सॉफ्टवेयर का निर्माण करती हैं। डिप्लॉयमेंट आरेख में, आप हर फाइल को सूचीबद्ध नहीं करते हैं। आप महत्वपूर्ण डिलीवरेबल्स की सूची बनाते हैं।
- एक्जीक्यूटेबल: मुख्य एप्लिकेशन बाइनरी।
- कॉन्फ़िगरेशन: वातावरण-विशिष्ट सेटिंग्स फाइलें।
- निर्भरताएँ: एप्लिकेशन चलाने के लिए आवश्यक लाइब्रेरी।
कार्य के आधार पर आर्टिफैक्ट्स का समूहन करने से लोड की समझ में मदद मिलती है। उदाहरण के लिए, सभी डेटाबेस संबंधित आर्टिफैक्ट्स को डेटाबेस नोड पर रखने से डेटा स्टोरेज की ज़िम्मेदारी स्पष्ट हो जाती है।
🔗 संबंध और संबंध
डिप्लॉयमेंट आरेख का मूल्य अक्सर संबंधों में होता है। ये रेखाएँ भौतिक घटकों के बीच डेटा और नियंत्रण के प्रवाह को दर्शाती हैं।
लिंक के प्रकार
- संबंध: एक संबंध को दर्शाने वाली सरल रेखा। तार्किक संबंधों के लिए उपयोग की जाती है।
- निर्भरता: यह दर्शाता है कि एक नोड दूसरे पर निर्भर है। आमतौर पर डेटाबेस एक्सेस के लिए उपयोग किया जाता है।
- संचार: स्पष्ट रूप से प्रोटोकॉल को परिभाषित करता है। सुरक्षा और प्रदर्शन विश्लेषण के लिए आवश्यक।
इंटरफेस और पोर्ट
जटिल प्रणालियों के लिए परिभाषित प्रवेश बिंदु आवश्यक हैं। पोर्ट और इंटरफेस नोड्स को कार्यक्षमता प्रदर्शित करने की अनुमति देते हैं।
- पोर्ट्स: एक नोड पर एक विशिष्ट बातचीत बिंदु का प्रतिनिधित्व करते हैं। उदाहरण के लिए, HTTPS के लिए पोर्ट 443।
- इंटरफेस: संवाद को परिभाषित करते हैं। एक नोड कार्य करने के लिए एक इंटरफेस की आवश्यकता हो सकती है (उदाहरण के लिए, फाइल सिस्टम इंटरफेस) या अन्य लोगों द्वारा उपयोग के लिए एक इंटरफेस प्रदान कर सकता है (उदाहरण के लिए, एक API)।
प्रदान किए गए इंटरफेस के लिए लॉलीपॉप नोटेशन और आवश्यक इंटरफेस के लिए सॉकेट नोटेशन का उपयोग करने से पाठकों को लेबल पढ़े बिना डेटा प्रवाह की दिशा समझने में मदद मिलती है।
📋 डिप्लॉयमेंट डायग्राम कब उपयोग करें
हर डिज़ाइन चरण में डिप्लॉयमेंट डायग्राम की आवश्यकता नहीं होती है। जब भौतिक टोपोलॉजी महत्वपूर्ण हो तब इसका उपयोग करें।
- इंफ्रास्ट्रक्चर योजना: सर्वर प्रदान करने से पहले आवश्यकताओं को नक्शा बनाएं।
- सुरक्षा ऑडिट: यह पहचानें कि डेटा नोड्स के बीच कैसे आता है ताकि एन्क्रिप्शन और फायरवॉल नियम लागू हों।
- माइग्रेशन प्रोजेक्ट्स: स्थानीय स्थापना से क्लाउड परिवेश में स्थानांतरण को दृश्यमान बनाएं।
- आपदा बचाव: नोड्स के बीच रिडंडेंसी और फेलओवर पथ को समझें।
- क्षमता योजना: नोड्स और संबंधों की संख्या के आधार पर संसाधन की आवश्यकता का अनुमान लगाएं।
📐 स्पष्ट आर्किटेक्चर के लिए सर्वोत्तम प्रथाएं
एक अव्यवस्थित डायग्राम स्टेकहोल्डर्स को भ्रमित करता है। स्पष्टता बनाए रखने के लिए इन सिद्धांतों का पालन करें।
- अब्स्ट्रैक्शन स्तर: उच्च स्तरीय इंफ्रास्ट्रक्चर को निम्न स्तरीय फाइल विवरणों के साथ मिलाएं नहीं। डायग्राम को सिस्टम स्तर पर ध्यान केंद्रित रखें, फाइल सिस्टम स्तर पर नहीं।
- संगत नामकरण: नोड्स और कलाकृतियों के लिए मानक नामकरण प्रणाली का उपयोग करें। उद्योग मानक न होने वाले संक्षिप्त रूपों से बचें।
- समूहन: संबंधित नोड्स को समूहित करने के लिए फ्रेम या कॉम्पार्टमेंट का उपयोग करें। उदाहरण के लिए, एक “फ्रंटएंड क्षेत्र” और एक “बैकएंड क्षेत्र”।
- न्यूनतम संबंध: प्रतिच्छेदन वाली रेखाओं से बचें। दृश्य अव्यवस्था को कम करने के लिए नोड्स को तार्किक रूप से व्यवस्थित करें।
- परतें: तार्किक प्रवाह को दृश्य रूप से प्रदर्शित करने के लिए नोड्स को परतों (प्रस्तुति, व्यावसायिक तर्क, डेटा) में व्यवस्थित करें।
🚫 बचने के लिए सामान्य त्रुटियाँ
यहां तक कि अनुभवी वास्तुकार भी गलतियां करते हैं। इन सामान्य त्रुटियों के बारे में जागरूक रहें।
- अत्यधिक विवरण देना: प्रत्येक .jar या .exe फ़ाइल की सूची बनाना आरेख को पढ़ने योग्य बना देता है। प्रमुख घटकों पर ध्यान केंद्रित करें।
- नेटवर्क लेटेंसी को नजरअंदाज करना: भौतिक दूरी को ध्यान में रखे बिना रेखाएं खींचना प्रदर्शन समस्याओं का कारण बन सकता है। नेटवर्क प्रकार (LAN बनाम WAN) को चिह्नित करें।
- सुरक्षा सीमाओं का अभाव: फायरवॉल या DMZ को दिखाने के लिए विफल रहना सुरक्षा जोखिम को छिपा सकता है। नेटवर्क सीमाओं को स्पष्ट रूप से चिह्नित करें।
- स्थिर बनाम गतिशील: डेप्लॉयमेंट आरेख स्थिर होते हैं। रनटाइम स्थिति परिवर्तन जैसे स्केलिंग घटनाओं को दिखाने की कोशिश न करें, जब तक विशिष्ट एक्सटेंशन स्टेरियोटाइप का उपयोग न किया जाए।
- हार्डवेयर सीमाओं को नजरअंदाज करना: नोड्स पर डिस्क स्पेस या मेमोरी की आवश्यकताओं को नोट करने में विफल रहना डेप्लॉयमेंट विफलता का कारण बन सकता है।
🔄 अन्य UML आरेखों के साथ संबंध
डेप्लॉयमेंट आरेख अकेले नहीं मौजूद होता है। यह अन्य आरेखों के साथ एक पूर्ण प्रणाली मॉडल बनाने के लिए एकीकृत होता है।
वर्ग आरेख
वर्ग आरेख कोड संरचना को परिभाषित करते हैं। डेप्लॉयमेंट आरेख यह दिखाते हैं कि संकलित कोड कहां रहता है। एक वर्ग आरेख में “उपयोगकर्ता” वर्ग को परिभाषित कर सकता है, जबकि डेप्लॉयमेंट आरेख दिखाता है कि “उपयोगकर्ता सेवा” एप्लिकेशन कहां चल रही है।
अनुक्रम आरेख
अनुक्रम आरेख संदेशों के प्रवाह को दिखाते हैं। डेप्लॉयमेंट आरेख उन संदेशों के समर्थन करने वाले बुनियादी ढांचे को दिखाते हैं। आप एक अनुक्रम आरेख में कॉल के अनुक्रम को उन विशिष्ट नोड्स तक ट्रेस कर सकते हैं जो उन्हें संभालते हैं।
घटक आरेख
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घटक आरेख तार्किक मॉड्यूल को परिभाषित करते हैं। डेप्लॉयमेंट आरेख इन मॉड्यूल्स को भौतिक नोड्स पर मैप करते हैं। एक घटक आरेख में “प्रमाणीकरण मॉड्यूल” दिखा सकता है, जबकि डेप्लॉयमेंट आरेख दिखाता है कि इसे एक विशिष्ट लोड-बैलेंस्ड नोड पर डेप्लॉय किया गया है।
🚀 अपना पहला आरेख बनाने के चरण
एक संरचित डिज़ाइन प्रक्रिया सुनिश्चित करने के लिए इस वर्कफ़्लो का पालन करें।
- हार्डवेयर पहचानें: प्रणाली में शामिल सभी भौतिक या आभासी उपकरणों की सूची बनाएं।
- सॉफ्टवेयर पहचानें: डेप्लॉय किए जाने वाले एप्लिकेशन, डेटाबेस और सेवाओं की सूची बनाएं।
- संबंधों को मैप करें: उपकरणों को उनके द्वारा स्थापित सॉफ्टवेयर से जोड़ने वाली रेखाएँ खींचें।
- इंटरफेस परिभाषित करें: नोड्स एक दूसरे से कैसे बात करते हैं (पोर्ट, प्रोटोकॉल) निर्दिष्ट करें।
- सीमाओं की समीक्षा करें: सुरक्षा, प्रदर्शन या क्षमता सीमाओं के बारे में नोट जोड़ें।
- सत्यापित करें: जांचें कि सिस्टम डिज़ाइन से सभी आवश्यकताएँ पूरी हुई हैं या नहीं।
🌐 क्लाउड और हाइब्रिड इंफ्रास्ट्रक्चर का मॉडलिंग
आधुनिक प्रणालियाँ अक्सर कई पर्यावरणों को जोड़ती हैं। क्लाउड कंप्यूटिंग ऐसे वर्चुअल नोड्स को लाती है जो भौतिक नोड्स के व्यवहार से अलग होते हैं।
- वर्चुअलाइज़ेशन: एक भौतिक सर्वर बहुत सारे वर्चुअल मशीनों को होस्ट कर सकता है। इस हायरार्की का प्रतिनिधित्व करने के लिए नेस्टेड नोड्स का उपयोग करें।
- लोड बैलेंसर्स: क्लाउड डिज़ाइन में महत्वपूर्ण। उन्हें बैकएंड सर्वरों को ट्रैफिक वितरित करने वाले नोड्स के रूप में दर्शाएं।
- क्षेत्र और उपलब्धता क्षेत्र: अगर वैश्विक रूप से डिप्लॉय किया जा रहा है, तो भौगोलिक अलगाव को इंगित करें। यह लेटेंसी और संपादन के लिए आवश्यक है।
- प्रबंधित सेवाएँ: कुछ घटक प्रदाता द्वारा प्रबंधित किए जाते हैं। इन्हें स्पष्ट रूप से दर्शाएं ताकि स्वयं प्रबंधित और प्रबंधित इंफ्रास्ट्रक्चर के बीच अंतर स्पष्ट हो।
🛡️ डिज़ाइन में सुरक्षा पर विचार
सुरक्षा डिप्लॉयमेंट डिज़ाइन में एक प्राथमिक तत्व है। आरेख में सुरक्षा क्षेत्रों को दर्शाना चाहिए।
- DMZ (डिमिलिटराइज्ड ज़ोन): सार्वजनिक उन्मुख नोड्स को आंतरिक नोड्स से अलग दिखाएं।
- फायरवॉल्स: नेटवर्क सेगमेंट के बीच फायरवॉल्स को निर्दिष्ट करने के लिए विशिष्ट आकृतियों या लेबल का उपयोग करें।
- एन्क्रिप्शन: बताएं कि डेटा कहाँ ट्रांज़िट में (कनेक्शन लाइनों पर) और आराम के समय (स्टोरेज नोड्स पर) एन्क्रिप्ट किया गया है।
- प्रमाणीकरण बिंदु: नोड्स को चिह्नित करें जो पहचान प्रबंधन और कुंजी वितरण को संभालते हैं।
📈 स्केलिंग और लचीलापन
एक अच्छा डिप्लॉयमेंट आरेख वृद्धि की अपेक्षा करता है। यह केवल वर्तमान स्थिति की एक तस्वीर नहीं है, बल्कि भविष्य की योजना है।
- आरक्षितता: महत्वपूर्ण सेवाओं के लिए एकाधिक नोड्स दिखाएं। यदि एक विफल हो जाता है, तो दूसरा ले लेता है।
- क्षैतिज स्केलिंग:यह दर्शाएं कि एक नोड के एकाधिक उदाहरण हो सकते हैं।
- फेलओवर पथ:नेटवर्क विफलताओं के दौरान प्रणाली कैसे बचती है, इसे दिखाने के लिए बैकअप कनेक्शन खींचें।
- निगरानी:दृश्यता सुनिश्चित करने के लिए लॉगिंग और निगरानी के लिए समर्पित नोड्स शामिल करें।
🔍 अंतराल के लिए आरेख का विश्लेषण करें
जब आरेख पूरा हो जाए, तो एक अंतराल विश्लेषण करें।
- एकल विफलता के बिंदु:क्या कोई नोड्स हैं जिनका कोई बैकअप नहीं है?
- अनावश्यक जटिलता:क्या किसी कनेक्शन को सरल बनाया जा सकता है?
- अनुपस्थित निर्भरताएं:क्या ऐसे घटक हैं जो आवश्यक हैं लेकिन दिखाए नहीं गए हैं?
- अनुपालन:क्या भौतिक व्यवस्था डेटा स्वायत्तता कानूनों को पूरा करती है?
इस समीक्षा से यह सुनिश्चित होता है कि कार्यान्वयन शुरू होने से पहले डिज़ाइन मजबूत है। इससे ध्यान केंद्रित “क्या यह काम करता है” से “क्या यह भार के तहत विश्वसनीयता से काम करता है” पर बदल जाता है।
🏁 सिस्टम मॉडलिंग पर अंतिम विचार
डिप्लॉयमेंट आरेख कोड और वास्तविकता के बीच एक पुल के रूप में काम करते हैं। वे अमूर्त आवश्यकताओं को भौतिक इंफ्रास्ट्रक्चर योजनाओं में बदल देते हैं। इस नोटेशन को समझने से डेवलपर्स को जटिल आर्किटेक्चरल निर्णयों को स्पष्ट रूप से संचारित करने की क्षमता प्राप्त होती है।
याद रखें कि आरेख जीवंत दस्तावेज होते हैं। जैसे ही सिस्टम विकसित होता है, डिप्लॉयमेंट मानचित्र में बदलाव आना चाहिए। उन्हें अपडेट रखें ताकि सिस्टम की स्थिति को सही ढंग से समझा जा सके। इस अभ्यास से तकनीकी देनदारी कम होती है और उत्पादन में समस्याएं आने पर त्रुटि निवारण सरल हो जाता है।
स्पष्टता, सटीकता और उपयोगिता पर ध्यान केंद्रित करें। एक अच्छी तरह से बनाया गया डिप्लॉयमेंट आरेख सफलता का एक उपकरण है, केवल एक ब्यूरोक्रेटिक आवश्यकता नहीं। यह पूरी टीम को पूरी तरह से सिस्टम को एक एकीकृत पूर्णता के रूप में देखने में सक्षम बनाता है।
