Желіні басқару арқылы. Компьютерлік желілердің негізгі компоненттері мен сорттары. Желінің негізгі бағдарламалық және аппараттық құрамдас бөліктері

1.1. Ақпараттық және есептеу желілерінің жалпы сипаттамасы

20 ғасырдың соңы жаһандық ақпараттық-коммуникациялық технологиялардың дамуындағы теңдесі жоқ секіріспен ерекшеленді - радио және телехабар таратудан кейінгі бұқаралық ақпарат құралдары жүйесінің дамуына түбегейлі әсер еткен аудио және бейне тарату арналары ашылғаннан кейінгі үшінші. ойлап табылды желілік технологияларақпараттық ағындарды таратудың жаңа ортасының қалыптасуына әкелген ақпаратты берудің әртүрлі, цифрлық, тәсіліне негізделген.

Бірге желіден тыс жұмыскомпьютерлерді пайдалану тиімділігін айтарлықтай арттыруға оларды компьютерлік желілерге (желіге) біріктіру арқылы қол жеткізуге болады.

Компьютерлік желі сөздің кең мағынасында мәліметтерді тасымалдау үшін байланыс арналары арқылы өзара байланысқан компьютерлердің кез келген жиынтығы ретінде түсініледі..

Компьютерлерді біріктірудің бірнеше жақсы себептері бар.

Біріншіден, ресурстарды ортақ пайдалану бірнеше компьютерлерге немесе басқа құрылғыларға бір дискіге (файл серверіне), CD-ROM дискісіне, таспа дискісіне, принтерлерге, плоттерлерге, сканерлерге және басқа жабдыққа қатынасты ортақ пайдалануға мүмкіндік береді, бұл жеке пайдаланушының құнын азайтады.

ЕкіншіденҚымбат перифериялық құрылғыларды ортақ пайдаланумен қатар, қолданбалы бағдарламалық жасақтаманың желілік нұсқаларын бірдей пайдалануға болады.

Үшіншіден, компьютерлік желілер бір командада, мысалы, ортақ жобада жұмыс істегенде, пайдаланушылардың өзара әрекеттесуінің жаңа формаларын қамтамасыз етеді.

Төртіншіден, әртүрлі қолданбалы жүйелер (байланыс қызметтері, деректер мен бейне мәліметтерді беру, сөйлеу және т.б.) арасындағы ортақ байланыс құралдарын пайдалану мүмкін болады. Бөлінген мәліметтерді өңдеуді ұйымдастыру ерекше маңызға ие. Ақпаратты орталықтандырылған сақтау жағдайында оның тұтастығын қамтамасыз ету, сондай-ақ резервтік көшірме жасау процестері айтарлықтай жеңілдетілген.

1.1.1. Желінің негізгі бағдарламалық және аппараттық құрамдас бөліктері

Компьютерлік желіөзара байланысты және үйлестірілген бағдарламалық және аппараттық құрамдастардың күрделі жиынтығы болып табылады.

Желіні тұтастай зерттеу оның жеке элементтерінің жұмыс істеу принциптерін білуді талап етеді:

Компьютерлер;
- байланыс құралдары;
- операциялық жүйелер;
- желілік қолданбалар.

Желінің бағдарламалық-аппараттық құралдарының бүкіл кешенін көпқабатты модель арқылы сипаттауға болады. Кез келген желінің негізінде стандартталған компьютерлік платформалардың аппараттық қабаты жатыр, яғни. компьютер немесе терминалдық құрылғы (кез келген енгізу/шығару немесе ақпаратты көрсету құрылғысы) болуы мүмкін желінің соңғы пайдаланушысының жүйесі. Желінің түйіндеріндегі компьютерлерді кейде хост машиналары немесе жай хосттар деп атайды.

Қазіргі уақытта әртүрлі кластағы компьютерлер желілерде кең және табысты қолданылады - дербес компьютерлерден бастап негізгі және суперкомпьютерлерге дейін. Желідегі компьютерлер жиынтығы желімен шешілетін әртүрлі тапсырмалар жиынтығына сәйкес келуі керек.

Екінші қабатбайланыс жабдығы болып табылады. Компьютерлер желілердегі деректерді өңдеуде орталық болғанымен, байланыс құрылғылары соңғы уақытта бірдей маңызды рөл атқара бастады.

Кабельдер, қайталағыштар, көпірлер, коммутаторлар, маршрутизаторлар және модульдік концентраторлар желі өнімділігіне және құнына әсер ету тұрғысынан компьютерлер мен жүйелік бағдарламалық қамтамасыз етумен бірге қосалқы желі құрамдастарынан маңыздыға айналды. Бүгінгі таңда байланыс құрылғысы конфигурациялануы, оңтайландырылуы және басқарылуы қажет күрделі, арнайы мультипроцессор болуы мүмкін.

үшінші қабатжелінің бағдарламалық платформасын құрайтын , операциялық жүйелер (ОЖ). Бүкіл желінің тиімділігі жергілікті және таратылған ресурстарды басқарудың қандай концепциялары желілік операциялық жүйенің негізі болып табылатындығына байланысты.

Желілік құралдардың ең жоғарғы қабаты әртүрлі желілік қолданбалар болып табылады, мысалы, желілік деректер базасы, пошта жүйелері, деректерді мұрағаттау құралдары, командалық жұмысты автоматтандыру жүйелері және т.б.

Әртүрлі қолданбаларға арналған қолданбалар беретін мүмкіндіктер ауқымын білу, сондай-ақ олардың басқа желілік қолданбалармен және операциялық жүйелермен үйлесімділігін білу маңызды.

Компьютерлік желілер арқылы мәліметтерді тасымалдау арналары. Компьютерлер желіде бір-бірімен байланысуы үшін олар қандай да бір физикалық тасымалдау ортасының көмегімен бір-бірімен қосылуы керек.

Тасымалдағыштардың негізгі түрлерікомпьютерлік желілерде қолданылатындар:

Жалпы қолданыстағы аналогтық телефон арналары;
- сандық арналар;
- тар жолақты және кең жолақты кабельдік арналар;
- радиоарналар және спутниктік байланыс арналары;
- талшықты-оптикалық байланыс арналары.

Аналогты байланыс арналарыбірінші болып компьютерлік желілерде деректерді беру үшін қолданылды және сол кезде бұрыннан бар дамыған қоғамдық телефон желілерін пайдалануға мүмкіндік берді.

Аналогтық арналар бойынша деректерді беру екі жолмен жүзеге асырылуы мүмкін.

Сағат бірінші жолтелефон станциялары арқылы телефон арналары (бір немесе екі жұп сым) оларға қосылған компьютерлермен байланыс функцияларын жүзеге асыратын екі құрылғыны физикалық түрде қосады. Мұндай байланыстар деп аталады бөлінген сызықтарнемесе тікелей байланыстар.

Екінші жолтелефон нөмірін теру арқылы байланыс орнату болып табылады (пайдалану ауыстырылған желілер).

Бөлінген арналар арқылы деректерді беру сапасы әдетте жоғарырақ және байланыс жылдамырақ орнатылады. Сонымен қатар, әрбір бөлінген арна өзінің байланыс құрылғысын қажет етеді (бірақ көп арналы байланыс құрылғылары бар), ал диал-ап байланысы кезінде басқа түйіндермен байланысу үшін бір байланыс құрылғысын пайдалануға болады.

Сандық байланыс арналары. Компьютерден компьютерге өзара әрекеттесу үшін аналогтық телефон желілерін қолданумен қатар, жүктелмеген телефон арналары (яғни телефонда қолданылатын электр кернеуіне қосылмаған телефон арналары) бойынша дискретті (цифрлық) нысанда деректерді беру әдістері желі) дами бастады - сандық арналар.

Айта кету керек, дискретті деректермен қатар цифрлық түрге түрлендірілетін аналогтық ақпарат (дауыс, бейне, факсимильді және т.б.) цифрлық арна арқылы да берілуі мүмкін.

Қысқа қашықтықтарда ең жоғары жылдамдықтарды арнайы бұралған жұп сымдарды (көрші сымдар арасындағы өзара әрекеттесуді болдырмау үшін) пайдалану арқылы алуға болады. бұралған жұп(TP - бұралған жұп).

Кабельдік арналар немесе коаксиалды жұптардиэлектрлік жабынмен бөлінген бір осьте орналасқан екі цилиндрлік өткізгіштер. Коаксиалды кабельдің бір түрі (50 Ом кедергі) негізінен тар жолақты беру үшін қолданылады. сандық сигналдар, кабельдің басқа түрі (қарсылығы 75 Ом) - кең жолақты аналогтық және цифрлық сигналдарды беру үшін. Байланыс жабдығын тікелей өзара байланыстыратын тар жолақты және кең жолақты кабельдер аналогтық немесе цифрлық түрде жоғары жылдамдықта (бірнеше мегабит/с дейін) деректерді алмасуға мүмкіндік береді.
пішін.

Радиоарналар және спутниктік байланыс арналары. Әртүрлі жиіліктегі радиотолқындарды компьютерлік желілерде тарату ортасы ретінде пайдалану не ұзақ және өте ұзақ қашықтықтарда (спутниктерді пайдалану арқылы), не жету қиын, жылжымалы немесе уақытша пайдаланылатын объектілермен байланыс үшін үнемді.

Шетелде радиожелілер жұмыс істейтін жиіліктер әдетте 2-40 ГГц жолағын пайдаланады (әсіресе 4-6 ГГц диапазоны). Радиожелідегі түйіндер бір-бірінен 100 км-ге дейінгі қашықтықта орналасуы мүмкін (пайдаланылатын жабдыққа байланысты).

Жерсеріктерде әдетте бірнеше күшейткіштер (немесе транспондерлер) болады, олардың әрқайсысы берілген жиілік диапазонында (әдетте 6 немесе 14 ГГц) сигналдарды қабылдайды және оларды басқа жиілік диапазонында (мысалы, 4 немесе 12 ГГц) қалпына келтіреді. Мәліметтерді беру үшін әдетте 36 000 км биіктікте экваторлық орбитаға орналастырылған геостационарлық спутниктер қолданылады. Мұндай қашықтық сигналдың айтарлықтай кешігуін береді (орта есеппен 270 мс), бұл үшін өтемақы үшін арнайы әдістер қолданылады.

Радио диапазонында деректер алмасудан басқа, жақында қысқа қашықтықтағы байланыс үшін (әдетте бөлме ішінде) инфрақызыл сәулелену.

IN талшықты-оптикалық байланыс арналарыфизикадан белгілі жарықтың толық ішкі шағылысу құбылысы қолданылады, ол талшықты-оптикалық кабель ішіндегі жарық ағындарын ұзақ қашықтыққа іс жүзінде жоғалтпай беруге мүмкіндік береді. Талшықты-оптикалық кабельде жарық көзі ретінде жарық шығаратын диодтар (жарық диодтары) немесе лазерлік диодтар, ал қабылдағыштар ретінде фотоэлементтер қолданылады.

Талшықты-оптикалық байланыс арналары басқа байланыс түрлерімен салыстырғанда қымбатырақ болғанына қарамастан, тек байланыс үшін ғана емес, кең таралуда. қысқа қашықтықтарсонымен қатар қалаішілік және қала аралық аудандарда.

Компьютерлік желілерде желі түйіндері арасында мәліметтерді тасымалдау үшін үш технологияны қолдануға болады: тізбекті коммутациялау, хабарламаларды ауыстыру және пакеттерді ауыстыру.

Тізбекті ауыстыру, жалпыға ортақ телефон желісімен қамтамасыз етілген, коммутаторлардың көмегімен желі түйіндері арасында тікелей байланыс орнатуға мүмкіндік береді.

Сағат хабарламаны ауыстырукоммутаторлар деп аталатын және әмбебап немесе мамандандырылған компьютерлер негізінде жасалған құрылғылар хабарларды жинақтауға (буферге) және оларды берілген басымдық жүйесі мен маршруттау принциптеріне сәйкес басқа желі түйіндеріне жіберуге мүмкіндік береді. Хабарламаларды ауыстыруды пайдалану тізбекті ауыстырумен салыстырғанда хабарламаларды жеткізу уақытын ұлғайта алады, бірақ сонымен бірге ол желі шыңдарын тегістейді және желінің өміршеңдігін арттырады.

Сағат пакетті ауыстырупайдаланушы деректері кішірек бөліктерге - пакеттерге бөлінеді және әрбір пакетте қызмет көрсету өрістері мен деректер өрісі болады. Пакеттік коммутация кезінде деректерді берудің екі негізгі әдісі бар: виртуалды арна, түйіндер арасында байланыс орнатылатын және қолдау көрсетілетін болса, арнайы арна арқылы (бірақ шын мәнінде деректерді берудің физикалық арнасы бірнеше пайдаланушылар арасында бөлінген) және датаграмма режимі, пайдаланушы деректерін қамтитын пакеттер жиынтығының әрбір пакеті бір-бірінен тәуелсіз түйіндер арасында тасымалданатын кезде. Бірінші қосылу әдісі де аталады байланыс режимі(қосу режимі), екіншісі - байланыссыз(қосылымсыз режим).

1.1.2. Компьютерлік желілердің классификациясы

Жоғарыда аталған компоненттерді желіге біріктіру әртүрлі тәсілдермен және құралдармен жүзеге асырылуы мүмкін. Құрамдас бөліктерінің құрамына, оларды қосу әдістеріне, қолдану аясына және басқа да ерекшеліктеріне сәйкес желілер сипатталған желінің сол немесе басқа класқа жатуы қасиеттерін толық сипаттай алатындай сыныптарға бөлуге болады. және желінің сапалық параметрлері.

Дегенмен, желілерді классификациялаудың бұл түрі шартты болып табылады. Қазіргі кездегі ең кең тарағаны – бөліну компьютерлік желілераумақтық орналасуына негізделген.

Осы негізде желілер үш негізгі класқа бөлінеді:

LAN – жергілікті желілер (Local Area Networks);
MAN - қалалық желілер (Metropolitan Area Networks).
WAN – ғаламдық желілер (Wide Area Networks);

Жергілікті желі (LAN)ғимарат ішінде немесе басқа шектеулі аумақта бір немесе бірнеше жоғары жылдамдықты тарату арналарын қолдайтын байланыс жүйесі. сандық ақпаратқысқа мерзімді эксклюзивті пайдалану үшін қосылған құрылғыларға беріледі. ЛА қамтитын аумақтар айтарлықтай өзгеруі мүмкін.

Кейбір желілер үшін байланыс желілерінің ұзындығы 1000 м-ден аспауы мүмкін, ал басқа жергілікті желілер бүкіл қалаға қызмет көрсете алады. Қызмет көрсетілетін аумақтар зауыттар да, кемелер де, ұшақтар да, мекемелер, университеттер, колледждер де болуы мүмкін. Коаксиалды кабельдер әдетте тарату ортасы ретінде пайдаланылады, дегенмен бұралған жұп және талшықты-оптикалық желілер кең таралған және сымсыз технология да қарқынды дамып келеді. жергілікті желілер, олар радиацияның үш түрінің бірін пайдаланады: кең жолақты радиосигналдар, қуатты аз микротолқынды сәулелену (МВт сәулелену) және инфрақызыл сәулелер.

Желілік түйіндер, пайдаланылатын тасымалдау ортасы және соған байланысты жіберілетін деректердегі қателердің төмен ықтималдығы арасындағы шағын қашықтық айырбастау жылдамдығының 1 Мбит/с-тан 100 Мбит/с/С-қа дейін сақталуына мүмкіндік береді.

Қалалық желілер, әдетте, ғимараттар тобын қамтиды және талшықты-оптикалық немесе кең жолақты кабельдерде жүзеге асырылады. Сипаттамалары бойынша олар жергілікті және ғаламдық желілер арасында аралық болып табылады. Жақында қалалық және қалааралық аудандарда жоғары жылдамдықты және сенімді талшықты-оптикалық кабельдерді тартуға байланысты және жаңа перспективалы желілік протоколдар, мысалы, ATM (Asynchronous Transfer Mode - асинхронды тасымалдау режимі), ол болашақта жергілікті және ауқымды желілерде де қолданылуы мүмкін.

жаһандық желілер, жергілікті жерлерден айырмашылығы, әдетте, әлдеқайда үлкен аумақтарды және тіпті жер шарының көптеген аймақтарын қамтиды (Интернет мысал бола алады). Қазіргі уақытта ғаламдық желілерде тарату ортасы ретінде аналогты немесе цифрлық сымды арналар, сондай-ақ спутниктік байланыс арналары (әдетте континенттер арасындағы байланыс үшін) қолданылады. Тасымалдау жылдамдығының шектеулері (аналогтық арналарда 28,8 Кбит/с дейін және пайдаланушы сайттарында 64 Кбит/с дейін) сандық арналар) және аналогтық арналардың сенімділігі салыстырмалы түрде төмен, бұл хаттамалардың төменгі деңгейлерінде қателерді анықтау және түзету құралдарын қолдануды талап етеді, жергілікті желілермен салыстырғанда ғаламдық желілерде деректер алмасу жылдамдығын айтарлықтай төмендетеді.

Компьютерлік желілердің басқа классификациялық ерекшеліктері бар.

Жұмыс аймағы бойыншажелілер бөлінеді:

банктік желілер,
- ғылыми мекемелердің желілері,
- университет желілері;

Операция формасына сәйкесажыратуға болады:

Коммерциялық желілер;
- тегін желілер,
- корпоративтік желілер
- қоғамдық желілер;

Орындалатын функциялардың сипаты бойыншажелілер бөлінеді:

негізінде басқару есептерін шешуге арналған есептеулер есептеуіш өңдеубастапқы ақпарат;
- ақпараттық, пайдаланушылардың сұранысы бойынша анықтамалық деректерді алуға арналған; аралас, онда есептеу және ақпараттық функциялар жүзеге асырылады.

Басқару тәсілі бойыншакомпьютерлік желілер бөлінеді:

Орталықтандырылмаған басқаруы бар желілер;
- орталықтандырылған басқару;
- аралас бақылау.

Бірінші жағдайда желінің бөлігі болып табылатын әрбір компьютер толық жинақты қамтиды бағдарламалық құралдаржелілік операцияларды үйлестіру. Бұл типтегі желілер күрделі және айтарлықтай қымбат, өйткені жеке компьютерлердің операциялық жүйелері желінің жалпы жады өрісіне ұжымдық қол жеткізуге бағытталған.

Орталықтандырылған басқарудағы аралас желілер жағдайында басымдылығы жоғары және әдетте ақпараттың үлкен көлемін өңдеумен байланысты міндеттер шешілуде.

Бағдарламалық үйлесімділік бойыншажелілер бар:

Біртекті;
- біртекті (бағдарламалық қамтамасыз етумен үйлесімді компьютерлерден тұратын)
- гетерогенді немесе гетерогенді (егер желіге енгізілген компьютерлер бағдарламалық жағынан үйлесімсіз болса).

1.1.3. Жергілікті желілер

Жергілікті желілерді құрудың екі тәсілі және сәйкесінше екі түрі бар: клиент/сервер желілері және бір деңгейлі желілер.

Клиент/сервер желілерінде ортақ файлдар шоғырланған және көптеген пайдаланушылар үшін басып шығару қызметін қамтамасыз ететін арнайы компьютер (сервер) пайдаланылады (1-сурет).

Күріш. 1. Клиент/сервер желілері

Сервер- желіге қосылған және оның пайдаланушыларына белгілі бір қызметтерді көрсететін компьютер.

Серверлер деректерді сақтауды, дерекқорды басқаруды, жұмысты қашықтан өңдеуді, тапсырманы басып шығаруды және желі пайдаланушыларына қажет болуы мүмкін бірқатар басқа функцияларды орындай алады. Сервер желі ресурстарының көзі болып табылады. Желіде өте көп серверлер болуы мүмкін және олардың әрқайсысы өз пайдаланушылар тобына қызмет көрсете алады немесе белгілі бір дерекқорды басқара алады.

Жұмыс станциясы- желіге қосылған дербес компьютер, ол арқылы пайдаланушы оның ресурстарына қол жеткізе алады. Желілік жұмыс станциясы желілік және жергілікті режимдерде жұмыс істейді. Ол өзінің операциялық жүйесімен (MSDOS, Windows және т.б.) жабдықталған және қолданбалы есептерді шешу үшін пайдаланушыны барлық қажетті құралдармен қамтамасыз етеді. Серверге қосылған жұмыс станциялары клиенттер деп аталады. Клиент ретінде ресурсты көп қажет ететін электрондық кестелерді өңдеуге арналған қуатты компьютерлерді де, қарапайым мәтінді өңдеуге арналған қуатты аз компьютерлерді де пайдалануға болады. Керісінше, қуатты компьютерлер әдетте сервер ретінде орнатылады. Көптеген клиенттердің сұраныстарын бір уақытта өңдеуді және желілік деректерді рұқсатсыз кіруден жақсы қорғауды қамтамасыз ету қажеттілігіне байланысты серверді мамандандырылған операциялық жүйе.

Мысалдар: Novell Net Ware, Windows NT Server, IBM OS/2 Lan Server, Banyan Vines.

Бірдей желілер. Бірдей желіде арнайы серверлер пайдаланылмайды (2-сурет).

Күріш. 2. Тең дәрежелі желілердегі компьютерлердің орналасуы

Пайдаланушыға қызмет көрсетумен бір уақытта бір деңгейлі желідегі компьютер басып шығару тапсырмаларын орындайтын және желідегі басқа жұмыс станцияларының файлдық сұрауларына жауап беретін сервер функцияларын қабылдай алады. Әрине, егер компьютер өзінің дискілік кеңістігін немесе принтерін бөліспесе, онда ол сервер ретінде әрекет ететін басқа жұмыс станцияларына қатысты тек клиент болып табылады. Windows 95 жүйесінде бір деңгейлі желіні құруға арналған кірістірілген мүмкіндіктер бар. Басқа тең дәрежелі желілерге қосылу қажет болса, Windows 95 келесі желілерді қолдайды:

NetWare Lite
- Artisoft LANtastic.

1.1.4. Желілік топология

астында топологияоның барлық гомоморфты түрлендірулеріне тән желілік қасиеттерді сипаттауға жатады, яғни. осындай өзгерістер сыртқы түріжелі, оның элементтерінің арасындағы қашықтық, олардың өзара орналасуы, бұл элементтердің бір-біріне қатынасы өзгермейді.

Компьютерлік желінің топологиясы негізінен компьютерлердің бір-бірімен қосылу тәсілімен анықталады. Топология көбінесе сенімділік (өмір сүру қабілеті), өнімділік және т.б. сияқты желінің көптеген маңызды қасиеттерін анықтайды. Желілік топологияларды жіктеудің әртүрлі тәсілдері бар. Олардың біріне сәйкес жергілікті желі конфигурациялары екі негізгі класқа бөлінеді: таратуЖәне дәйекті.

IN тарату конфигурацияларыәрбір ДК (физикалық сигнал қабылдағыш) басқа ДК қабылдай алатын сигналдарды жібереді. Мұндай конфигурацияларға «жалпы автобус», «ағаш», «пассивті центрі бар жұлдыз» топологиялары жатады. Жұлдызды пассивті орталық желісін әрбір қосылған құрылғыға тармақтары бар тамыры бар «ағаш» түрі ретінде қарастыруға болады.

IN сериялық конфигурацияларәрбір физикалық ішкі қабат ақпаратты тек бір компьютерге жібереді. Тізбектелген конфигурациялардың мысалдары: ерікті (компьютерлердің ерікті қосылуы), иерархиялық, «сақина», «тізбек», «интеллектуалды орталығы бар жұлдыз», «снежинка» және
басқа.

Сенімділік тұрғысынан ең оңтайлы (жеке түйіндер немесе байланыс арналары істен шыққан жағдайда желінің жұмыс істеу мүмкіндігі) толық қосылған желі, яғни. әрбір желі түйіні барлық басқа түйіндерге қосылған желі, дегенмен түйіндердің көп санымен мұндай желі байланыс арналарының көп санын қажет етеді және техникалық қиындықтар мен жоғары құнына байланысты іске асыру қиын. Сондықтан барлық дерлік желілер толық қосылмаған.

Тор емес желідегі түйіндердің берілген саны үшін желі түйіндерін қосудың көптеген нұсқалары болуы мүмкін болса да, іс жүзінде, әдетте, үш ең кең тараған (негізгі) LAN топологиясы қолданылады:

1. жалпы автобус;
2. сақина;
3. жұлдыз.

Шина топологиясы (3-сурет), барлық желі түйіндері бір ашық арнаға қосылғанда, әдетте шина деп аталады.

3-сурет. Топология «Шина»

Бұл жағдайда машиналардың бірі ортақ файлдар мен деректер қорларына, басып шығару құрылғыларына және басқа есептеу ресурстарына орталықтандырылған қатынасты қамтамасыз ететін жүйелік сервер ретінде қызмет етеді.

желілер осы түрдегітөмен құны, жоғары икемділігі және деректерді беру жылдамдығы, желіні кеңейту қарапайымдылығы арқасында үлкен танымалдылыққа ие болды (желіге жаңа абоненттерді қосу оның негізгі сипаттамаларына әсер етпейді). Шина топологиясының кемшіліктеріне біршама күрделі хаттамаларды қолдану қажеттілігі және кабельдің физикалық зақымдануының осалдығы жатады.

Сақина топологиясы(Cурет 4), барлық желі түйіндері бір жабық сақина арнасына қосылғанда.

4-сурет. «Сақина» топологиясы

Бұл желі құрылымы ақпараттың сақина бойымен тек бір бағытта берілуімен және оны қабылдау мен жіберуге барлық қосылған ДК қатыса алатындығымен сипатталады. Бұл жағдайда алушы абонент алынған ақпаратты арнайы маркермен белгілеуі керек, әйтпесе кедергі келтіретін «жоғалған» деректер пайда болуы мүмкін. қалыпты жұмысжелілер.

Тізбек конфигурациясы ретінде сақина әсіресе сәтсіздіктерге ұшырайды: кез келген кабель сегментінің істен шығуы барлық пайдаланушылар үшін қызметтің тоқтатылуына әкеледі. Жергілікті желі дизайнерлері бұл мәселені шешу үшін көп күш жұмсады. Зақымданудан немесе істен шығудан қорғау не қайтару (резервтік) жолындағы сақинаны жабу арқылы, не қосалқы сақинаға ауысу арқылы қамтамасыз етіледі. Екі жағдайда да жалпы сақина топологиясы сақталады.

Жұлдызша топологиясы(Cурет 5), барлық желі түйіндері бір орталық түйінге қосылған кезде шақырылады хост (хост)немесе хаб.

5-сурет. «Жұлдыз» топологиясы

Конфигурацияны әрбір қосылған құрылғыға тармақтары бар «тамырлы ағаш» құрылымының одан әрі дамуы ретінде қарастыруға болады. Коммутация құрылғысы әдетте жүйенің өміршеңдігін қамтамасыз ететін желінің ортасында орналасады. Бұл конфигурацияның LAN желілері көбінесе орталық дерекқорды пайдаланатын кеңсені басқарудың автоматтандырылған жүйелерінде қолданылады. Жұлдызды LAN желілері ортақ шина немесе иерархиялық желілерге қарағанда сенімді емес, бірақ бұл мәселе орталық тораптың аппараттық құралдарын көшіру арқылы шешіледі. Кемшіліктерге кабельдің айтарлықтай шығыны жатады (кейде жалпы шинасы бар немесе иерархиялық мүмкіндіктері бар жергілікті желілердегі тұтынудан бірнеше есе жоғары).

Желілер аралас топологияда да болуы мүмкін ( гибридті) желінің жекелеген бөліктерінде әртүрлі топологиялар болған кезде. Мысалы, жергілікті FDDI желісі, онда негізгі ( сандық) түйіндер сақина арнасына, ал басқа түйіндер оларға иерархиялық топологияда қосылады.

1.1.5. Желілердегі компьютерлердің өзара әрекеттесу деңгейлері

Компьютерлік желіде компьютерлер арасындағы өзара әрекеттестіктің 7 деңгейі бар:

Физикалық;
- логикалық;
- желі;
- көлік;
- коммуникациялық сеанстардың деңгейі;
- өкіл;
- қолданбалы деңгей.

Физикалық қабат(Физикалық деңгей) электрлік, механикалық, процедуралық және функционалдық сипаттамаларды анықтайды және байланыс деңгейін бір-бірімен тасымалдау ортасы арқылы тікелей қосылған екі компьютерлік жүйе арасындағы физикалық байланысты орнатуды, қолдауды және тоқтатуды қамтамасыз етеді, мысалы аналогтық телефон тізбегі, радио тізбегі немесе талшықты-оптикалық тізбек ретінде.

Сілтеме қабаты(Data Link Layer) байланыс арнасы арқылы деректердің берілуін басқарады. Бұл деңгейдің негізгі функциялары жіберілетін мәліметтерді фреймдер деп аталатын бөліктерге бөлу, желі деңгейінде өңдеу үшін физикалық деңгейде жіберілетін биттік ағыннан деректерді бөлу, жіберу қателерін анықтау және қате жіберілген деректерді қалпына келтіру болып табылады.

желілік деңгей(Network Layer) бір-бірімен ақпарат алмасу арқылы желінің екі компьютерлік жүйесі арасындағы байланысты қамтамасыз етеді. Желілік деңгейдің тағы бір қызметі – мәліметтерді (осы деңгейде пакеттер деп аталады) желілер ішінде және арасында (интернет протоколы) бағыттау.

тасымалдау қабаты(Transport Layer) жоғары деңгейлер үшін желінің компьютерлік жүйелері арасында деректерді сенімді тасымалдауды (тасымалдауды) қамтамасыз етеді. Ол үшін виртуалды арналарды (арнайы телефон арналарына ұқсас) орнату, қолдау және бұзу, жіберу қателерін анықтау және түзету, деректер ағынын бақылау (толып кету немесе деректердің жоғалуын болдырмау үшін) механизмдері қолданылады.

сеанс қабаты(Session Layer) презентация деңгейі үшін байланыс сеансын орнатуды, қолдауды және тоқтатуды, сондай-ақ қалыптан тыс үзілген сеансты қайта бастауды қамтамасыз етеді.

Презентация қабаты(Presentation Layer) бір компьютерлік жүйенің қолданбалы бағдарламасында қолданылатын презентациядан басқасында қолданылатын презентацияға мәліметтерді түрлендіруді қамтамасыз етеді. компьютерлік жүйе. Презентация деңгейінің функцияларына сонымен қатар деректер кодтарын түрлендіру, оларды шифрлау/дешифрлеу, сондай-ақ жіберілетін деректерді қысу кіреді.

Қолданбалы қабат(Қолданба деңгейі) OSI үлгісінің басқа қабаттарынан қолданбалы тапсырмаларға қызмет көрсетуімен ерекшеленеді. Бұл деңгей қолданба тапсырмалары мен байланыс үшін ресурстардың қолжетімділігін анықтайды, өзара әрекеттесетін қолданба тапсырмаларын үндестіреді, қателерді қалпына келтіру және деректер тұтастығын басқару процедуралары туралы келісімдерді белгілейді. Қолданбалы деңгейдің маңызды функциялары желіні басқару, сонымен қатар ең көп таралған жүйелік қолданбалы тапсырмаларды орындау: Электрондық пошта, файлды ортақ пайдалану және т.б.

Әрбір деңгей өзінің ішкі міндетін шешу үшін модельмен анықталған функциялардың орындалуын қамтамасыз етуі керек. берілген деңгей, жоғары деңгейге арналған әрекеттер (қызметтер) және басқа компьютерлік жүйедегі ұқсас деңгеймен өзара әрекеттеседі.

Тиісінше, өзара әрекеттесудің әрбір деңгейі хаттамалар жиынтығына сәйкес келеді (яғни өзара әрекеттесу ережелері).

астында хаттамаақпарат алмасудың форматы мен тәртібін реттейтін ережелер жиынтығын білдіреді.

Атап айтқанда, ол қосылымның қалай жасалғанын, желідегі шуды жеңетінін және модемдер арасында қатесіз деректерді беруді қамтамасыз етеді.

Стандарт өз кезегінде жалпы қабылданған хаттаманы немесе хаттамалар жиынтығын қамтиды. Желілік жабдықтың жұмысы өзара байланысты стандарттарсыз мүмкін емес. Стандарттарды үйлестіру дәйекті техникалық шешімдер арқылы да, стандарттарды топтастыру арқылы да жүзеге асырылады. Әрбір нақты желіде өзінің негізгі протоколдар жинағы болады.

БЕЛОРУСИЯ ҰЛТТЫҚ ТЕХНИКАЛЫҚ УНИВЕРСИТЕТІ

ҚАШЫҚТАН БІЛІМ БЕРУ ХАЛЫҚАРАЛЫҚ ИНСТИТУТЫ

БАҚЫЛАУ ЖҰМЫСЫ

АКАДЕМИЯЛЫҚ ПӘН: Компьютерлік желілер

Компьютерлік желілердің түрлері

Компьютерлік желілерді әртүрлі критерийлер бойынша жіктеуге болады.

I. Басқару принциптеріне сәйкес:

1. Peer-to-peer – арнайы сервердің болмауы. Қандай басқару функциялары кезекпен бір жұмыс станциясынан екіншісіне ауыстырылады;

2. Көп деңгейлі – бір немесе бірнеше бөлінген серверлерді қамтитын желі. Мұндай желідегі (жұмыс станциялары) қалған компьютерлер клиент ретінде әрекет етеді.

II. Қосылу әдісі бойынша:

1. "Тікелей байланыс"- екі дербес компьютер кабель арқылы жалғанған. Бұл бір компьютерге (мастер) басқа (бағдарлама) ресурстарға қол жеткізуге мүмкіндік береді;

2. "Жалпы автобус" - компьютерлерді бір кабельге қосу;

3. "Жұлдыз« - орталық түйін арқылы қосылу;

4. "Сақина" - сериялық қосылымДК екі бағытта.

III. Аймақты қамту бойынша:

1. Жергілікті желі(компьютерлер бір километрге дейінгі қашықтықта орналасқан және әдетте жоғары жылдамдықты байланыс желілерін пайдаланып қосылатын желі.) - 0,1 - 1,0 км; LAN түйіндері бір бөлмеде, қабатта, ғимаратта орналасқан.

2. Корпоративтік желі(ішінде бір ұйымның, фирманың, зауыттың ішінде). CVS түйіндерінің саны бірнеше жүзге жетуі мүмкін. Сонымен қатар, корпоративтік желі әдетте ғана емес қамтиды дербес компьютерлер, сонымен қатар қуатты компьютерлер, сонымен қатар әртүрлі технологиялық жабдықтар(роботтар, құрастыру желілері және т.б.).

Корпоративтік желі кәсіпорынды басқаруды және технологиялық процесті басқаруды жеңілдетуге, ақпараттық және өндірістік ресурстарға нақты бақылау орнатуға мүмкіндік береді.

3. Ғаламдық желі(элементтері бір-бірінен айтарлықтай қашықтыққа бөлінген желі) - 1000 км-ге дейін.

Ғаламдық желілерде байланыс желілері ретінде арнайы төселген (мысалы, трансатлантикалық талшықты-оптикалық кабель) де, қолданыстағы байланыс желілері де (мысалы, телефон желілері) қолданылады. Ыстық сумен жабдықтау жүйесіндегі түйіндердің саны ондаған миллионға жетуі мүмкін. Ғаламдық желі жеке жергілікті және корпоративтік желілерді қамтиды.

4. Дүниежүзілік өрмек- ғаламдық желілерді унификациялау (Интернет).

КОМПЬЮТЕРЛІК ЖЕЛІЛЕРДІҢ ТОПОЛОГИЯСЫ

Желілік топология – бұл компьютерлердің бір-біріне қатысты геометриялық пішіні мен физикалық орналасуы. Желілік топология әртүрлі желілерді салыстыруға және жіктеуге мүмкіндік береді. Топологияның үш негізгі түрі бар:

1) Жұлдызша;

2) сақина;

АВТОБУС ТОПОЛОГИЯСЫ

Бұл топологияда «шина» деп аталатын коаксиалды кабельге негізделген бір тарату арнасы қолданылады. Барлық желілік компьютерлер шинаға тікелей қосылған. Шина кабелінің ұштарында арнайы штепсельдер орнатылған - «терминаторлар» (терминатор). Олар автобустан өткеннен кейін сигналды сөндіру үшін қажет. «Шиналық» топологиясының кемшіліктеріне мыналар жатады:

Кабель арқылы берілетін деректер барлық қосылған компьютерлерге қолжетімді;

Автобус істен шыққан жағдайда бүкіл желі жұмысын тоқтатады.

«САҚИНА» ТОПОЛОГИЯСЫ

Сақина топологиясы қосылымның соңғы нүктелерінің болмауымен сипатталады; желі жабық, ол арқылы деректер жіберілетін ажырамас сақина құрайды. Бұл топология келесі тасымалдау механизмін білдіреді: мәліметтер қабылдаушы компьютерге жеткенше бір компьютерден екінші компьютерге кезекпен беріледі. «Сақина» топологиясының кемшіліктері «шина» топологиясының кемшіліктерімен бірдей:

Мәліметтердің жалпыға қолжетімділігі;

Кабельдік жүйенің зақымдалуына төзімділігі.

ЖҰЛДЫЗДАР ТОПОЛОГИЯСЫ

«Жұлдызша» топологиясы бар желіде барлық компьютерлер мәліметтерді тарату функцияларын орындайтын желілік хаб немесе «концентратор» (концентратор) деп аталатын арнайы құрылғыға қосылады. Желіде екі компьютер арасында тікелей байланыс жоқ. Осының арқасында жалпы деректердің қолжетімділігі мәселесін шешуге, сондай-ақ кабельдік жүйенің зақымдалуына төзімділікті арттыруға болады. Дегенмен, желі функционалдығы желі хабының күйіне байланысты.

Компьютерлік желілердегі тасымалдаушыларға қол жеткізу әдістері

IN әртүрлі желілержұмыс станциялары арасында деректер алмасудың әртүрлі процедуралары бар.

Электр және электроника инженерлерінің халықаралық институты (IEEE) желілік деректер арналарына қол жеткізу әдістерін сипаттайтын стандарттарды (IEEE802.3, IEEE802.4 және IEEE802.5) әзірледі.

Қол жеткізу әдістерінің ең көп тараған іске асырулары Ethernet, ArcNet және Token Ring болып табылады. Бұл енгізулер сәйкесінше IEEE802.3, IEEE802.4 және IEEE802.5 стандарттарына негізделген.

Ethernet желісіне кіру әдісі

1975 жылы Xerox әзірлеген бұл кіру әдісі ең танымал болып табылады. Ол деректерді берудің жоғары жылдамдығы мен сенімділігін қамтамасыз етеді.

Бұл қатынас әдісі «жалпы шина» топологиясын пайдаланады. Сондықтан бір жұмыс станциясы жіберген хабарламаны жалпы шинаға қосылған барлық басқа станциялар бір уақытта қабылдайды. Бірақ хабарлама тек бір станцияға арналған (ол тағайындалған станцияның мекенжайын және жіберушінің мекенжайын қамтиды). Хабарлама жіберілген станция оны алады, қалғандары оны елемейді.

Ethernet қатынасы әдісі - бұл Carter Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD -Carter Sense Multiple Access with Collision Detection) әдісі.

Тарату алдында жұмыс станциясы арнаның бос немесе бос еместігін анықтайды. Арна бос болса, станция тарата бастайды.

Ethernet екі немесе одан да көп станциялар арқылы бір уақытта хабарлама жіберу мүмкіндігін жоққа шығармайды. Аппараттық құрал мұндай қақтығыстарды автоматты түрде таниды. Соқтығыс анықталғаннан кейін станциялар беруді біраз уақытқа кешіктіреді. Бұл уақыт қысқа және әр станцияның өзіндік бар. Кешіктірілгеннен кейін жіберу жалғасады.

Шындығында, қақтығыстар бірнеше ондаған немесе жүздеген станциялар жұмыс істеп тұрған жағдайда ғана желі өнімділігінің төмендеуіне әкеледі.

ArcNet кіру әдісі

Бұл әдісті Datapoint Corp әзірлеген. Ол да кең тарады, негізінен ArcNet жабдығы қарағанда арзанырақ Ethernet жабдығынемесе жетон сақинасы.

ArcNet жұлдызша топологиясы бар жергілікті желілерде қолданылады. Компьютерлердің бірі бір компьютерден екінші компьютерге дәйекті түрде берілетін арнайы маркерді (ерекше түрдегі хабарлама) жасайды.

Егер станция хабарламаны басқа станцияға жібергісі келсе, ол таңбалауышты күтіп, жіберуші мен тағайындау мекенжайларымен бірге хабарды қосуы керек. Пакет тағайындалған станцияға жеткенде, хабарлама маркерден «ағылып», станцияға жіберіледі.

Token-Ring қол жеткізу әдісі

Token-Ring қол жеткізу әдісін IBM әзірлеген және сақиналы желі топологиясына арналған.

Бұл әдіс ArcNet-ке ұқсас, өйткені ол бір станциядан екінші станцияға берілетін маркерді де пайдаланады. ArcNet-тен айырмашылығы, Token-Ring қатынасу әдісі әртүрлі жұмыс станцияларына әртүрлі басымдықтарды тағайындауға мүмкіндік береді.

Коммуникациялық құралдар, олардың сипаттамасы

Коаксиалды кабель

Коаксиалды кабель компьютерлерді желіге қосу үшін қолданылатын кабельдің бірінші түрі болды. Кабельдің бұл түрі пластикалық оқшаулағыш материалмен жабылған орталық мыс өткізгіштен тұрады, ол өз кезегінде мыс тормен және/немесе алюминий фольгамен қоршалған. Бұл сыртқы өткізгіш жерге қосуды қамтамасыз етеді және орталық өткізгішті сыртқы электромагниттік кедергілерден қорғайды. Желілерді төсеу кезінде кабельдің екі түрі қолданылады - «Қалың коаксиалды кабель» (Thicknet) және «Жіңішке коаксиалды кабель» (Thinnet). Коаксиалды кабель негізіндегі желілер 10 Мбит/с дейінгі жылдамдықта жіберуді қамтамасыз етеді. Максималды ұзындықсегмент кабель түріне байланысты 185-тен 500 м-ге дейінгі диапазонда жатыр.

«Бұралған жұп»

Бұрылған жұп кабель - бүгінгі таңда кең таралған кабель түрлерінің бірі. Ол пластикалық қабықпен жабылған бірнеше жұп мыс сымдардан тұрады. Әрбір жұпты құрайтын сымдар бір-бірінің айналасында бұралған, бұл өзара кедергіден қорғауды қамтамасыз етеді. Бұл типтегі кабельдер екі сыныпқа бөлінеді - «экрандалған бұралған жұп» («Экрандалған бұралған жұп») және «экрандалмаған бұралған жұп» («Норалданбаған бұралған жұп»). Бұл сыныптардың арасындағы айырмашылық мынада: экрандалған бұралған жұп кабель сымдарын қоршап тұрған мыс тордың және/немесе алюминий фольганың қосымша қалқанының болуына байланысты сыртқы электромагниттік кедергілерден көбірек қорғалған. Кабельдік категорияға байланысты бұралған жұп желілер 10 Мбит/с-тан 1 Гбит/с-қа дейінгі жылдамдықта жіберуді қамтамасыз етеді. Кабель сегментінің ұзындығы 100 м (100 Мбит/с) немесе 30 м (1 Гбит/с) аспауы керек.

Талшықты-оптикалық кабель

Талшықты-оптикалық кабельдер — кедергілерге және тыңдауға төзімді, алыс қашықтықтарға жоғары жылдамдықты деректерді беруді қамтамасыз ететін ең озық кабельдік технология. Оптикалық талшықты кабель шыны немесе пластик жабынмен және сыртқы қорғаныс қабықшасымен қоршалған орталық шыны немесе пластик өткізгіштен тұрады. Мәліметтерді беру орталық өткізгіш арқылы бір бағытты жарық импульстерін жіберетін лазер немесе жарықдиодты таратқыштың көмегімен жүзеге асырылады. Екінші жағындағы сигнал жарық импульстерін компьютер өңдей алатын электрлік сигналдарға түрлендіретін фотодиодты қабылдағышпен қабылданады. Талшықты-оптикалық желілер үшін тасымалдау жылдамдығы 100 Мбит/с-тан 2 Гбит/с дейін ауытқиды. Сегменттің ұзындығы - 2 км.

Компьютерлік желі – екі немесе одан да көп компьютерлер арасындағы байланыс. Жалпы алғанда, компьютерлік желіні құру үшін арнайы аппараттық құралдар (желілік жабдық) және бағдарламалық қамтамасыз ету(желі бағдарламалық құралы). Мәліметтер алмасу үшін екі компьютер арасындағы ең қарапайым байланыс тікелей байланыс деп аталады. Бұл жағдайда қосымша жабдық немесе бағдарламалық құрал қажет емес. Аппараттық қосылымның рөлін стандартты параллель порт орындайды және барлық бағдарламалық жасақтама операциялық жүйеде бұрыннан бар. Тікелей байланыстың артықшылығы оның қарапайымдылығы, кемшілігі төмен жылдамдықдеректерді беру.

желілерге бөлінеді жергілікті және жаһандық. Желілердің барлық түрлерінің мақсаты бір мақсатқа ие - ортақ қолжетімділікті қамтамасыз ету ортақ ресурстар: аппараттық, бағдарламалық қамтамасыз ету және ақпарат (деректер ресурстары).

Орындалатын функциялардың сипаты бойынша желі келесіге бөлінеді:

Бастапқы ақпаратты есептеуді өңдеу негізінде басқару есептерін шешуге арналған есептеуіш техника бойынша;

Ақпараттық, пайдаланушылардың сұрауы бойынша анықтамалық деректерді алуға арналған;

Аралас, онда есептеу және ақпараттық функциялар жүзеге асырылады.

Желіні басқару әдісі бойынша олар желілерге бөлінеді:

Орталықтандырылмаған басқарумен - желінің бір бөлігі болып табылатын әрбір компьютер желілік операцияларды үйлестіруге арналған бағдарламалық құралдардың толық жиынтығын қамтиды;

Орталықтандырылған басқарумен – компьютерлердің жұмысын үйлестіру бір ОЖ бақылауымен жүзеге асырылады;

Аралас басқару кезінде – орталықтандырылған бақылауда ең жоғары басымдыққа ие және, әдетте, ақпараттың үлкен көлемін өңдеумен байланысты міндеттер шешіледі.

Коммуникациялық модель қабаттары:

1. Қолданбалы қабат- қолданушы қолданбаларды пайдаланып құжат жасайды.

2. Презентация қабаты- Компьютердің операциялық жүйесі деректердің қай жерде орналасқанын бекітеді және келесі деңгеймен өзара әрекеттесуді қамтамасыз етеді.

3. сеанс қабаты- компьютер желімен әрекеттеседі: ол пайдаланушының желіге кіру құқығын тексереді және құжатты транспорттық деңгей хаттамаларына тасымалдайды.

4. тасымалдау қабаты- құжат пайдаланылатын желіде мәліметтерді жіберуге арналған пішінге түрлендіріледі.

5. желілік деңгейжелідегі деректер қозғалысының бағытын анықтайды.

6. Байланыс деңгейіжелі деңгейінен алынған деректерге сәйкес сигналдарды модуляциялау үшін қажет. Компьютерде бұл функциялар орындалады LAN картасынемесе модем.

7. Физикалық қабат. Бұл деңгейде нақты деректерді беру орын алады. Құжаттар да, пакеттер де, байттар да жоқ – тек бит. Құжатты қалпына келтіру төменгі деңгейден жоғарғы деңгейге өткенде біртіндеп жүреді. Физикалық деңгей құралдары компьютердің сыртында орналасқан. Жергілікті желілерде бұл желінің өзі жабдық. Модемдер көмегімен теру байланысы үшін бұл желі телефон байланысы, коммутациялық жабдық және т.б.

Сервер мен клиенттің әртүрлі протокол деңгейлері бір-бірімен тікелей байланыспайды, бірақ олар арқылы байланысады. физикалық қабат. Біртіндеп көшу жоғарғы деңгейтөменге қарай деректер үздіксіз түрлендіріледі. Бұл деңгейлер арасындағы виртуалды өзара әрекеттесу әсерін жасайды. Дегенмен, виртуалдылыққа қарамастан, бұл әлі де деректер өтетін қосылымдар. Барлық қызметтер виртуалды қосылымдарға негізделген заманауи интернет.

Жергілікті желілер (LAN).Егер компьютерлер бір-біріне жақын орналасса, желілік жабдықтың жалпы жиынтығын қолданса және бір бағдарламалық пакетпен басқарылатын болса, онда мұндай желі жергілікті желі деп аталады. Жергілікті желілерді құру кәсіпорындардың жеке бөлімшелеріне тән. Жергілікті желідегі өзара әрекеттесу моделінің ақпарат алмасуын ұйымдастыруды қарастырайық.

Серверлік жергілікті желілерде пайдаланушының жұмыс станцияларымен әрекеттесуінің екі моделі жүзеге асырылады: файл серверіжәне модель клиент-сервер.Бірінші үлгіде сервер әрбір жұмыс станциясы үшін деректер қоры файлдарына қол жеткізуді қамтамасыз етеді және оның жұмысы осы жерде аяқталады. Мысалы, егер Мәскеудегі белгілі бір көшеде тұратын салық төлеушілер туралы ақпаратты алу үшін файл-сервер деректер базасы пайдаланылса, аумақтық округке арналған бүкіл кесте желі арқылы жіберіледі және онда қандай жазбаларды таңдау сізге байланысты. сұранысты қанағаттандырады, ал қайсысы қанағаттандырмайды.. жұмыс станциясының өзі. Осылайша, «файл-сервер» моделінің жұмысы желінің кептелуіне әкеледі.

Бұл кемшіліктерді жоюға «клиент-сервер» моделінде қол жеткізіледі. Бұл жағдайда қолданбалы жүйеекі бөлікке бөлінеді: сыртқы, пайдаланушыға қарайтын және клиент деп аталатын және ішкі, қызмет ететін және сервер деп аталады. Сервер ресурстары бар және оларды қамтамасыз ететін машина, ал клиент осы ресурстардың әлеуетті тұтынушысы болып табылады. Ресурстардың рөлі ойнай алады файлдық жүйе(файлдық сервер), процессор (есептеу сервері), деректер қоры (деректер базасының сервері), принтер (принтер-сервер) және т.б. Сервер (немесе серверлер) бір уақытта көптеген клиенттерге қызмет көрсететіндіктен, серверлік компьютерде көп тапсырмалы операциялық жүйе жұмыс істеуі керек.

Клиент-сервер моделінде сервер белсенді рөл атқарады, себебі оның бағдарламалық құралы серверді «бірінші ойлануға, кейін әрекет етуге» мәжбүр етеді. Желі арқылы ағып жатқан ақпарат ағыны азаяды, өйткені сервер алдымен сұрауларды өңдейді, содан кейін клиентке қажет нәрсені жібереді. Сондай-ақ сервер жазбаларға жеке негізде қол жеткізуге болатынын бақылайды, бұл деректер қауіпсіздігін арттырады.

ДК негізінде құрылған «клиент-сервер» үлгісінде келесілер ұсынылады:

Желіде серверлер мен клиенттердің айтарлықтай саны бар;

Компьютерлік жүйе жұмыс станцияларына негізделген, олардың әрқайсысы клиент қызметін атқарады және серверден ақпаратты сұрайды;

Жүйені пайдаланушы өзіне қажетті ақпараттың қай жерде орналасқанын білу қажеттілігінен босатылады, ол жай ғана өзіне қажет нәрсені сұрайды;

Жүйе әртүрлі кластар мен типтегі компьютерлерді әртүрлі жүйелермен біріктіретін ашық архитектура ретінде жүзеге асырылады.

LAN конфигурациясы.Жергілікті желінің конфигурациясы топология деп аталады. Ең көп таралған топологиялар:

- шина- машиналардың бірі ортақ файлдарға, деректер қорларына және басқа есептеу ресурстарына орталықтандырылған қол жеткізуді қамтамасыз ететін жүйелік сервер ретінде қызмет етеді;

- сақина- сақинадағы ақпарат бір бағытта ғана берілуі мүмкін;

- жұлдыз(радиалды) – желінің ортасында жүйенің өміршеңдігін қамтамасыз ететін коммутациялық құрылғы орналасқан;

- қар ұшқыны(көп қосылған) – әртүрлі жұмыс топтары үшін файл сервері және бүкіл желі үшін бір орталық сервері бар топология;

- иерархиялық(ағаш) - LAN-ның ең маңызды компоненттері орналасқан түбірлік жүйеге бірнеше шиналарды қосу арқылы қалыптасады.

Тәжірибеде гибридті жергілікті желілер кең таралған, белгілі бір тұтынушының талаптарына бейімделген және әртүрлі топологиялардың фрагменттерін біріктіреді. Жергілікті желілерді бір-бірімен біріктіруге болады, тіпті олардың арасында өте үлкен қашықтық болса да. Бұл жағдайда әдеттегі байланыс құралдары қолданылады: телефон желілері, радиостанциялар, талшықты-оптикалық желілер, спутниктік байланыст.б. Екі немесе одан да көп желіні қосқанда ғаламдық желі қалыптасады. Жаһандық желі қаланы, аймақты, елді, континентті және бүкіл жер шарын қамтуы мүмкін. Әртүрлі протоколдар бойынша жұмыс істейтін желілер қиылысатын жағдайларда деректерді бір желіде қабылданған пішімнен басқа желіде қабылданған пішімге көшіру қажет болады. Бұл функцияны орындайтын компьютерлер немесе бағдарламалар шлюз деп аталады. Егер бірдей хаттамаларды пайдаланатын желілер қосылса, онда олардың арасында тұрған жабдық көпірлер деп аталады.

LAN кіру әдістері.Желідегі әдістер бойынша Ethernet, ArcNet, Token Ring сияқты кең таралған желілер бөлінеді.

ethernet- көп қолжетімділік әдісі. Тарату алдында жұмыс станциясы арнаның бос немесе бос еместігін анықтайды. Бос болса, станция таратуды бастайды. Бұл әдіс үшін шина топологиясы қолданылады. Бір жұмыс станциясы жіберген хабарламаны жалпы автобусқа қосылған барлық басқа станциялар бір уақытта қабылдайды. Хабарды жіберуші мен алушыдан басқа барлық станциялар елемейді.

Arcnet-жұлдызша топологиясы бар жергілікті желіде қолданылады. ДК-нің бірі бір ДК-ден екіншісіне дәйекті түрде берілетін арнайы маркер жасайды. Егер станция хабарламаны басқа станцияға жіберсе, ол таңбалауышты күтіп, жіберуші мен тағайындау мекенжайларымен бірге хабарды қосуы керек. Пакет тағайындалған станцияға жеткенде, хабарлама таңбалауыштан алынып, станцияға жіберіледі.

жетон сақинасы- Сақина құрылымына арналған, сонымен қатар бір станциядан екіншісіне берілетін маркерді пайдаланады. Бірақ оның көмегімен әртүрлі жұмыс станцияларына әртүрлі басымдықтарды тағайындауға болады. Бұл әдісте маркер сақинаның айналасында қозғалып, ондағы кезекті компьютерлерге жіберу құқығын береді.

Компьютерлік желілердегі ақпараттың қауіпсіздігін қамтамасыз ету.Жергілікті желіні ғаламдық желіге қосу кезінде тұжырымдама маңызды рөл атқарады желі қауіпсіздігі. Сырттан рұқсат етілмеген тұлғалардың жергілікті желіге кіруі, сондай-ақ тиісті құқықтары жоқ кәсіпорын қызметкерлері үшін жергілікті желіден тыс қолжетімділік шектелуі керек. Жергілікті және арасындағы желі қауіпсіздігін қамтамасыз ету үшін жаһандық желіжеліаралық қалқандарды орнату - деректердің желілер арасында рұқсатсыз қозғалысын болдырмайтын компьютерлер немесе бағдарламалар.

Ғаламдық ақпараттық желіҒаламтор.Интернет тар мағынада желілердің жиынтығы болып табылады. Дегенмен, соңғы жылдары бұл сөз кеңірек мағынаға ие болды: World Wide Web. Интернетті физикалық мағынада бір-бірімен байланыс желілерінің барлық түрлерімен қосылған бірнеше миллион компьютерлер ретінде қарастыруға болады. Дегенмен, бұл физикалық көзқарас өте тар.

Интернет - ақпарат үздіксіз айналымда болатын ақпараттық кеңістіктің бір түрі. Бұл мағынада оны теледидар мен радиомен салыстыруға болады, дегенмен эфирде ешқандай ақпаратты сақтауға болмайтындығы айқын айырмашылығы бар, ал Интернетте ол желі түйіндерін құрайтын компьютерлер арасында қозғалады және қатты дискілерде сақталады. кейде. Интернеттің жұмыс істеу принциптерін қарастырыңыз.

1983 жыл интернеттің туған күні болып саналады. Осы жылы компьютерлік коммуникациялық бағдарламалық қамтамасыз етуде революциялық өзгерістер болды. Туған күн сөздің қазіргі мағынасында TCP/IP байланыс хаттамасын стандарттау күні болды, ол негізінде жатыр. Дүниежүзілік өрмекбүгінгі күнге дейін.

TCP – тасымалдау деңгейінің протоколы. Ол ақпараттың қалай тасымалданатынын бақылайды. TCP хаттамасына сәйкес жіберілген мәліметтер шағын пакеттерге «қиылады», содан кейін әрбір пакетте құжатты алушының компьютерінде дұрыс құрастыру үшін қажетті мәліметтер болатындай белгіленеді.

IP протоколы адрестеледі. Ол тиесілі желілік деңгейжәне тасымалдау қай жерде жүзеге асатынын анықтайды. Оның мәні мынада: World Wide Web-тің әрбір мүшесінің өзінің бірегей адресі (IP-адрес) болуы керек. Бұл адрес төрт байтпен көрсетілген. TCP пакеті өтетін әрбір компьютер осы төрт санның ішінен пакетті алушыға «жақын» болу үшін ең жақын көршілерінің қайсысына жіберу керектігін анықтай алады. Тасымалдаулардың шектеулі санының нәтижесінде пакет қажетті адреске жетеді.

Негізгі ақпараттық ресурстарҒаламтор:

1. TELNET желі ресурстарына қашықтан қол жеткізу.Тарихи тұрғыдан ең ертедегілердің бірі - қызмет қашықтықтан басқару Telnet компьютері. Осы қызметтің протоколын пайдаланып қашықтағы компьютерге қосылу арқылы оның жұмысын басқаруға болады. Мұндай басқару консоль немесе терминал деп те аталады. Telnet протоколдары жиі қолданылады қашықтықтан басқарутехникалық объектілер.

2. Электрондық пошта:

- Электрондық пошта (E-Mail).Пошта серверлері клиенттерден хабарламаларды алады және оларды тізбек бойынша осы хабарламалар жинақталатын алушының пошта серверлеріне жібереді. Тағайындалған орын мен оның арасында байланыс орнатылған кезде пошта серверікіріс хабарламалар автоматты түрде алушының компьютеріне тасымалданады. Пошта қызметі екі протоколға негізделген: SMTP және POP3. Біріншісіне сәйкес корреспонденция компьютерден серверге жіберіледі, ал екіншісі бойынша қабылданған хабарламалар қабылданады. Клиенттердің ораза ұстау бағдарламаларының алуан түрі бар.

- Пошта тізімдері.Бұл белгілі бір тақырыптар бойынша ақпаратты жинайтын және оны жазылушыларға электрондық пошта хабарламалары түрінде жіберетін арнайы тақырыптық серверлер. Пошталық тізімдер деректерді тұрақты жеткізу мәселелерін тиімді шешуге мүмкіндік береді.

- Телеконференция қызметі (Usenet).Телеконференция қызметі үлкен топқа бір хабарлама жіберілетін электрондық пошта хабарына ұқсас. Мұндай топтар жаңалықтар топтары немесе жаңалықтар топтары деп аталады. Жаңалықтар тобының серверіне бағытталған хабарлар, егер оларда хабарлама болмаса, олар байланысқан барлық серверлерге одан жіберіледі. Әрбір серверде қабылданған хабарлама шектеулі уақытқа сақталады және оны барлығы оқи алады. Күн сайын дүние жүзінде миллионға жуық жаңалықтар тобының посттары жасалады. Бүкіл телеконференция жүйесі тақырыптық топтарға бөлінген.

3. World Wide Web (WWW) технологиясы. World Wide Web (WWW) қызметі. Бұл бүгінгі күні Интернеттегі ең танымал қызмет. Бұл бір-бірімен байланысты жүздеген миллионнан тұратын біртұтас ақпараттық кеңістік электрондық құжаттарвеб-серверлерде сақталады. Web кеңістігін құрайтын жеке құжаттар Web-парақтар деп аталады. Тақырыптық Web-беттер топтары Web-сайттар деп аталады. Бір физикалық веб-серверде бірнеше веб-сайттар болуы мүмкін, олардың әрқайсысына әдетте сервердің қатты дискісінде бөлек каталог тағайындалады. Web-беттерді көруге арналған бағдарламалар браузерлер немесе браузерлер деп аталады. Браузер автор мәтінге енгізген командаларды басшылыққа ала отырып, құжатты экранда көрсетеді. Мұндай командалар тегтер деп аталады. Тегтерді жазу ережелері Hypertext Markup Language – HTML деп аталатын арнайы белгілеу тілінің спецификациясында қамтылған. Гипермәтінге графикалық және мультимедиялық құжаттарды ендіру мүмкіндігі бар.

Web-беттердің ең маңызды қасиеті гипермәтіндік сілтемелер болып табылады. Мәтіннің кез келген бөлігін басқа Web құжатымен байланыстыруға болады, яғни гиперсілтеме орнатуға болады. Жүздеген миллион құжаттар арасындағы гипермәтіндік байланыс Бүкіләлемдік тордың логикалық кеңістігінің болуының негізі болып табылады. Дүниежүзілік масштабтағы кез келген файлдың мекенжайы біркелкі ресурс локаторы – URL арқылы анықталады. URL мекенжайы үш бөліктен тұрады:

Осы ресурсқа қатынасатын қызмет протоколын көрсетеді. WWW үшін HTTP протоколы (http://…) қолданылады;

Осы ресурс сақталатын сервердің домендік атауын көрсету (http://www.abcde.com);

Осы компьютердегі файлға толық жолды көрсету (http://www.abcde.com/Files/New/abcdefg.zip).

Ол URL түрінде ресурс адресі Web беттеріндегі гипермәтіндік сілтемелермен байланыстырылады. Гиперсілтеме басылған кезде браузер сілтемеде көрсетілген ресурсты табу және жеткізу сұрауын жібереді.

4. Домендік атаулар қызметі (DNS). IP мекенжайы компьютер үшін ыңғайлы, бірақ адамдар үшін ыңғайсыз, сондықтан домен жүйесін пайдаланатын белгілеудің ыңғайлы түрі бар. Мысалы: www.microsoft.com, microsoft- домен атауысервер – тіркеу кезінде алынған, com – доменге меншік құқығын анықтайтын жұрнақ. Келесі жұрнақтар жиі кездеседі: com – коммерциялық ұйымның сервері; gov – мемлекеттік ұйым сервері; edu — мектеп сервері. Мұндай жүйе АҚШ-та қабылданған, басқа елдерде сервер түрінің орнына ел кодын көрсетіңіз, мысалы, Ресей - ru. Домендік атауларды IP мекенжайларына аудару қажет. Домендік атаулар қызметі серверлері осылай жасайды.

4. FTP файл алмасуы:

- Файлдарды тасымалдау қызметтері (FTP).Файлдарды қабылдау және жіберу басқа интернет қызметтерінің айтарлықтай пайызын құрайды. FTP қызметінде деректер мұрағатын сақтайтын өз серверлері бар.

- IRC қызметі (чат бөлмелері, чат конференциялары).Нақты уақытта бірнеше адамның тікелей байланысы үшін жасалған.

- ICQ қызметі.Бұл қызмет қосылған адамның желілік IP мекенжайын табуға арналған осы сәтИнтернетке. Мұндай қызметтің қажеттілігі пайдаланушылардың көпшілігінде тұрақты IP мекенжайының болмауына байланысты. Бұл қызметті пайдалану үшін оның орталық серверінде тіркеліп, сәйкестендіру нөмірін (UIN) алу керек. Алушының UIN кодын біле отырып, бірақ оның ағымдағы IP мекенжайын білмей, оған хабарлама жіберуге болады. Бұл жағдайда ICQ қызметі интернет-пейджер сипатын алады.

Бүгінгі мақала блогта жаңа бөлім ашады, ол «деп аталады. желілер«. Бұл бөлімде қатысты мәселелердің кең ауқымы қарастырылады компьютерлік желілер. Рубриканың бірінші мақалалары желімен жұмыс істеу кезінде кездесетін кейбір негізгі ұғымдарды түсіндіруге арналған. Ал бүгін желіні құру үшін қандай компоненттер қажет және қайсысы бар екендігі туралы сөйлесетін боламыз. желілердің түрлері.

Компьютерлік желібайланыс арналары арқылы бір жүйеге қосылған компьютерлік және желілік жабдықтардың жиынтығы. Компьютерлік желіні құру үшін бізге келесі компоненттер қажет:

• желілік мүмкіндіктері бар компьютерлер (мысалы, әрбір заманауи компьютерде болатын желілік карта);
• тарату ортасы немесе байланыс арналары (кабельдік, спутниктік, телефондық, талшықты-оптикалық және радиоарналар);
• желілік жабдық (мысалы, коммутатор немесе маршрутизатор);
• желілік бағдарламалық құрал (әдетте операциялық жүйеге кіреді немесе желілік жабдықпен бірге беріледі).

Компьютерлік желілер әдетте екі негізгі түрге бөлінеді: ғаламдық және жергілікті.

Жергілікті желілер(Жергілікті желі - LAN) Интернет провайдерлеріне жеткенге дейін жабық инфрақұрылымы болуы керек. «Жергілікті желі» термині шағын кеңсе желісін де, бірнеше гектарды қамтитын ірі зауыт желісін де сипаттай алады. Ұйымдарға, кәсіпорындарға, фирмаларға қатысты термин қолданылады корпоративтік желі – жеке ұйымның жергілікті желісі ( заңды тұлға) алып жатқан аумаққа қарамастан.
Корпоративтік желілер жабық типтегі желілер болып табылады, оларға қол жеткізу пайдаланушылардың шектеулі шеңберіне ғана рұқсат етіледі (мысалы, компания қызметкерлері). Ғаламдық желілер кез келген пайдаланушыларға қызмет көрсетуге бағытталған.

Ғаламдық желі(кең аймақтық желі - WAN) үлкен географиялық аймақтарды қамтиды және көптеген жергілікті желілерден тұрады. Бірнеше мың желілер мен компьютерлерден тұратын ғаламдық желі барлығына таныс – бұл Интернет.

Жүйелік әкімші жергілікті (корпоративтік) желілермен жұмыс істеуі керек. Жергілікті желіге қосылған әдеттегі пайдаланушы компьютері деп аталады жұмыс станциясы . Өз ресурстарын желідегі басқа компьютерлермен бөлісетін компьютер деп аталады сервер ; және сервердегі ортақ ресурстарға қатынасатын компьютер болып табылады клиент .

Әртүрлі бар сервер түрлері: файл (ортақ файлдарды сақтауға арналған), дерекқор серверлері, қолданбалы серверлер (клиенттерде бағдарламалардың қашықтан жұмысын қамтамасыз ететін), веб-серверлер (веб-мазмұнды сақтауға арналған) және т.б.

Желі жүктемесі трафик деп аталатын параметрмен сипатталады. Трафик деректер желісіндегі хабарлар ағыны болып табылады. Ол желі арқылы өтетін деректер блоктарының санын және олардың ұзындығын секундына битпен көрсетілген сандық өлшем ретінде түсінеді. Мысалы, қазіргі жергілікті желілерде деректерді беру жылдамдығы 100 Мбит/с немесе 1 Гбит/с болуы мүмкін

Қазіргі уақытта әлемде әр түрлі компьютерлік желілерді ұйымдастыруға мүмкіндік беретін көптеген желілер мен компьютерлік техниканың барлық түрлері бар. Компьютерлік желілердің барлық түрін әртүрлі критерийлер бойынша бірнеше түрге бөлуге болады:

Аумағы бойынша:

• жергілікті - шағын аумақтарды қамтиды және жеке кеңселердің, банктердің, корпорациялардың, үйлердің ішінде орналасқан;
• аймақтық – жекелеген аумақтарда жергілікті желілерді біріктіру арқылы құрылады;
• ғаламдық (Интернет).

Компьютерлерді қосу арқылы:

• сымды (компьютерлер кабель арқылы қосылған);
• сымсыз (компьютерлер радиотолқындар арқылы ақпарат алмасады. Мысалы, арқылы WI-FI технологияларынемесе bluetooth).

Бақылау әдісі:

• орталықтандырылған басқарумен - желідегі деректер алмасу процесін басқару үшін бір немесе бірнеше машиналар (серверлер) бөлінген;
• орталықтандырылмаған желілер – арнайы серверлер жоқ, желіні басқару функциялары бір компьютерден екінші компьютерге кезекпен беріледі.

Есептеу техникасының құрамына қарай:

• гомогенді – біртекті есептеу құралдарын (компьютерлерді) біріктіру;
• гетерогенді - әртүрлі есептеу құралдарын біріктіреді (мысалы: ДК, сауда терминалдары, веб-камералар және желілік сақтау).

Тасымалдау ортасының түрі бойыншажелілер талшықты-оптикалық болып бөлінеді, ақпаратты радиоарналар арқылы, инфрақызыл диапазонда, спутниктік арнажәне т.б.

Сіз компьютерлік желілердің басқа классификацияларын кездестіруіңіз мүмкін. Ереже бойынша, жүйелік әкімшіорталықтандырылған немесе орталықтандырылмаған басқаруы бар жергілікті сымды желілермен айналысу керек.

Бұл модельдер жергілікті жерде компьютерлердің өзара әрекеттесуін анықтайды компьютерлік желі. Бір деңгейлі желіде барлық компьютерлер бір-біріне тең. Бұл жағдайда жүйедегі барлық ақпарат жеке компьютерлер арасында таратылады. Кез келген пайдаланушы өз компьютерінде сақталған деректерге қол жеткізуге рұқсат бере алады немесе тыйым сала алады.

Жұмыс тобы тәуелсіз шешімжұмыс тобындағы компьютерлердің әрқайсысында сақталатын жергілікті деректер базасы негізінде жүзеге асырылатын «тең деңгейлі» архитектурасы және аутентификация процесі бар аздаған компьютерлер үшін компьютерлік желіні ұйымдастыру

Тең дәрежелі желіде кез келген компьютерде жұмыс істейтін пайдаланушы желідегі барлық басқа компьютерлердің ресурстарына қол жеткізе алады. Мысалы, бір компьютерде отырғанда басқа компьютерде орналасқан файлдарды өңдеуге, үшіншіге қосылған принтерде басып шығаруға, төртіншісінде бағдарламаларды іске қосуға болады.

Бұл LAN ұйымының моделінің артықшылықтары іске асырудың қарапайымдылығын және шығындарды үнемдеуді қамтиды, өйткені қымбат серверді сатып алудың қажеті жоқ.

Іске асырудың қарапайымдылығына қарамастан, бұл модельбірқатар кемшіліктері бар:

• 1. Қосылған компьютерлердің көп санымен төмен өнімділік;
• 2. Бірыңғай ақпараттық базаның болмауы;
• 3. Жоқ біртұтас жүйеақпараттық қауіпсіздік;
• 4. Жүйедегі ақпараттың қолжетімділігінің компьютердің күйіне тәуелділігі, яғни. Егер компьютер өшірілсе, онда сақталған барлық ақпарат қол жетімсіз болады.

Active Directory

Active Directoryәкімшілерге барлық жарияланған ресурстарды бір жұмыс орнынан басқаруға мүмкіндік береді: файлдар, перифериялық құрылғылар, дерекқорлар, сервер қосылымдары, вебке кіру, пайдаланушылар, қызметтер.

Active Directory каталог қызметін қолдау үшін DNS орналастырылған желілерде келесі артықшылықтарды қамтамасыз ететін каталог қызметімен біріктірілген негізгі аймақтарды пайдалану ұсынылады:

• 1. Негізгі серверді жаңарту және Active Directory мүмкіндіктеріне негізделген кеңейтілген қауіпсіздік мүмкіндіктері.
• 2. Жаңа домен контроллерлерімен аймақтарды репликациялау және үндестіру Active Directory доменіне жаңа контроллер қосылған сайын автоматты түрде орындалады.
• 3. DNS аймағының дерекқорларын Active Directory ішінде сақтау арқылы сіз желіңізде дерекқор репликациясын оңтайландыра аласыз.
• 4. Каталогтарды репликациялау стандартты DNS репликациясына қарағанда жылдамырақ және тиімдірек.

Active Directory репликасы әр сипат деңгейінде орын алатындықтан, тек қажетті өзгертулер таралады. Дегенмен, каталогпен біріктірілген аймақтар деректерді азырақ пайдаланады және жібереді.

Мұндай модельдің артықшылықтары:

• 1. Желінің жоғары өнімділігі;
• 2. Бірыңғай ақпараттық базаның болуы;
• 3. Бірыңғай қауіпсіздік жүйесінің болуы.

Дегенмен, бұл модельдің кемшіліктері де бар. Негізгі кемшілігі - арнайы серверді сатып алу қажеттілігіне байланысты клиент-сервер желісін құру құны әлдеқайда жоғары. Сондай-ақ, кемшіліктерге сервистік персоналға - желі әкімшісіне қосымша қажеттіліктің болуы жатады.

Бұл ұйым үшін клиент-сервер үлгісі негізінде жергілікті желі таңдалды. Бұл ұйымдағы сервер №2 сыныптың компьютері түрінде ұсынылады, оған тек интернет-кафенің басқару қызметкерлері ғана қол жеткізе алады. Қорғау үшін сервер арнайы компьютерлік шкафқа орналастырылады.