Компьютерлік желілер: тораптар, құралдар және топологиялар

 Мазмұны Кіріспе 3 1 ЕСЕПТЕУ ТОРАПТАРЫ 4 1.1 Тораптың негізгі элементтері 1.2 Қатынастық құралдар 6 1.3 Есептеу тораптарының 2 Компьютерлік желілердің түрлері 17 3 Негізгі желінің топологиясы 19 4 Желілік техникалық құралдар 25 5 Желілік программалық құралдар 6 Клиент-сервер технологиясы 27 7 Желілік технологиялар 29 7.1 Ethetnet жергілікті 7.2 Fast Ethetnet 7.3 Gigabit Ethetnet 34 7.4 Сақиналық архитектура технологиясы Қорытынды 38 Қолданылған әдебиеттер: 40 Кіріспе ХХІ ғ. бас кезінде Көптеген кәсіпорындар (банктер, мекемелер) тораптық Компьютерлік желі дегеніміз – бір-бірімен Басқаша айтқанда желі Желілер әрбір қызметкерге басқалармен Желі құрамына кіретін компьютерлер - желімен қатынас құруды - олардың арасында мәлімет - желі тұтынушыларына есептеу 1 ЕСЕПТЕУ ТОРАПТАРЫ 1.1 Тораптың негізгі элементтері Негізгі қатынастық үлгі құрайтын Тартқыш пен қабылдағыш Деректер тасымалдау ортасы Хабар дегеніміз - таратқыш пен қабылдағыш арасында Есептеу машиналар (компьютерлер) торабының құрамына компьютерлерді Қарапайымдап айтқанда, торап екі Кез келген торап серверлер Сонымен, тораптың негізгі Торап - кәбіл немесе Есептеу тораптарының мүмкіндіктері: - есептеу тораптары кез - лазерлік баспа құрылғылары, оптикалық - программалар мен - деректерді Ортақ қор. Бірнеше пайдаланушы Десте (Packet). Торап арқылы тасымалданатын деректерді Дейтаграмма (Datagramma). Қабылдауыш компьютерге Кадр (Frame). Арналық деңгейді 1.1-сурет 1-сурет. Түйін (Node). Біріншіден, есептеу торабына Түйін – компьютер (Host). Басқа Деңгейлер мен хаттамалар жиыны Тораптың логикалық құрылымы тораптық Логикалық құрылымының элементтерін тораптың Тораптың программалық құрылымы тораптық программалық 1.2 Қатынастық құралдар Компьютерлерге файлдар мен Қатынастың негізгі техникалық құралдарына Бейімдеуіш (Adapter) - компьютерді тасымалдау ортасымен байланыстыруға Біріктіру мақсатымен басқа құрылғылардың Сөйтіп, тораптық карталар компьютерлер Дерек тасымалданған кезде хабар Тораптық карта ретінде, әдетте, Шеткері құрылғыларға арналған тораптық Бейімдеуішке деректер тасымалдау Коннектор (Connector). BNC-T коннекторы Терминатор. Бүлдіргіш (шағылысқан) сигналдардың Сегмент - екі шеті Шоғырлауыштың порты мен бейімдеуіштің Трансивер (Transceiver). Бейімдеуіш Мәселен, Ethernet жуан кәбіліне Трансивер – тораптық бейімдеуіштің белгілі бір бір кәбілден екіншісіне кәбілдегі қақтығыстарды анықтау; кәбіл мен бейімдеуіштің бейімдеуіштің қате жұымысының теріс 10 Base-2 стандартында кәбілге AUI (Attachment Unit Interface) Қайталауыш (Repeater). Кәбілдің екі сегментінің Қайталауыштың негізгі міндеті - электрлік сигналдарды Қайталауыштар тораптағы сигналдардың таралуына Бұл ереженің басқаша Шоғырлауыш (Concentrator). Бірнеше «Жұлдыз» тәрізді сызба-құрылымда Шоғырлауыш «Жұлдыз» тәрізді сызба-құрылымы Түйіндер көппорттылық шоғырлауышпен Шоғырлауыштар есулі қоссым Жұмыс бекеттерінің санына және Бағдарғылауыш (Router). Деректер тасымалдаудың Хабар жеткізу (деректер тасымалдау) Әдетте, бағдарғылаушы бірдей хаттамалы, Көпірден айырмашылығы - бағдарлауышта Бірнеше тораптық картасы Көпір (Bridge). Кейде бірнеше Көпір - аралық арашықтауды Көпір мынадай жағдайларда қолданылады: мекеменің көптеген бөлімдерінде өзінің бірнеше ғимаратты алып жатқан жоғары жұмыстық жүктеме біріктірілетін тораптардың ара-қашықтығы үлкен тораптың белгілі бір бір сегменттің ішінде тасымалданатын Көпірлер бірдей хаттамалы Әдетте, физикалық торапта Сонымен, көпір – бірнеше жергілікті Көпірдің міндеті - екі тораптағы Жұмыс істеу ұстанымы Айқын (мөлдір) көпірлер хабар Көпір өзінің белгілі бір Көпір қабылдауыш Егер қабылдауыш түйіннің Егер қабылдауыш түйіннің Тораптарды көпірдің көмегімен Көпір бағдарғылауыш. (Brouter, Ретқақпа (Gateway). Есептеу торабының Сонымен, тораптық ретқақпа - үш бағдарғылауыш. Ертеректе бағдарғылауыш қолданбалы қаптаманың ретқақпасы бір хаттаманы екіншісіне түрлендіруді Соңғы кезде ретқақпа деп Коммутаторлар (Switch). Екі және Коммутаторлар (жалғауыштар) мынандай қызметтер Коммутаторлар олардан басқа Қатынас құралдарының әрқайсысының өзінің Ethernet коммутаторлары көпірлер мен Көпірлер дестені тісті бағытта Коммутатор мен бағдарлауыш Коммутаторлар кадрдың құрамында өзгеріс енгізбейді, Қазіргі коммутаторларда жалғаудың 1.3 Есептеу тораптарының Белгілі бір аумақта бөлек-бөлек 2 Компьютерлік желілердің түрлері Жергілікті және аймақтық-таратылған желілер. Жергіліті желі (LAN) бір Жергілікті желілер - дербес компьютерлерді Жергілікті желінің барлық Жергілікті жері әрбір құжатты бірге пайдалану; құжат айналымын жеңілдетті: тұтынушы компьютер дискісіндегі орынды тиімді сервердегі қолданбалы программалармен қымбат тұратын қорларды - принтерлерді, Аймақтық-таратылған желілер жергілікті желілер Модем немесе электрондық пошта арқылы Интернетпен байланысу. Интернет дегеніміз - дүниенің Қазіргі кезде Интернеттің ең Интернет күннен-күнге қуатты екпін Кез келген компьютерлік желі Желі топологиясы оның негізгі Желілік техникалық құралдар - Желілік программалық құралдар - компьютерлік Интерфейстер – желінің фукциональдық Протоколдар - желінің функциональдық 3 Негізгі желінің топологиясы Сызба-құрылымы (құрылымдық белгісі) бойынша тораптар Тораптың сызба-құрылымы (топология, topology) деп тораптың геометриялық «Тор» сызба-құрылымы («Mesh»), «Тор» тәрізді Бірақ, егер әрбір бекет «Құрсым» сызба-құрылымы («Bus»). «Құрсым» тәрізді құрылымның жағымды жергілікті есептеу тораптарында көп кез келген жаңа жұмыс кеңтаралымды әлпі жеңіл жүзеге тасымалдау ортасын тиімді пайдалануға «Құрсым» тәрізді торапқа қосылу жеңіл осындай сызба-құрылымды тораптардағы компьютерлер компьютерлер саны көбейген сайын 4 –сурет «Құрсым» тәрізді сызба-құрылымы Стандартты жағдайда Ethernet Жаңа технология қораптарды пайдалануды «Сақина» сызба – құрылымы («Ring»). Сондықтан, ақпарат Әрбір түйіннің ақпарат Кәбілдік байласудағы Тораптың ұзындығы тек екі Логикалық сақиналық торап «Сақина» «Сақина» тәрізді сызба-құрылымының жағымды есептеу торабының жұмысы дестелерді бағдарғылаудың қарапайым бұзылған түйіндерді (ақауларды) табу және Сақиналық сызба-құрылымының жағымсыз тораптың сенімділігі арналық тасымалданатын деректер барлық күрделі программалық қамтаманы «Сақина» тәрізді сызба-құрылымды есептеу Token Ring (IBM фирмасы) тектес FDDI (Fider Distributer Data «Жұлдыз» сызба-құрылымы («Star»). Есептеу торабының Жағымды жақтары: «құрсым» сызба-құрылымының салыстырғанда шапшаңдылығы деректер тұтастығын сақтау мәселесі мекендету үрдісі қарапайым; бұзылған түйінді есептеу бұзылған жерді (ақауларды) іздеу «Жұлдыз» тәрізді сызба-құрылымының «Жұлдыз» тәрізді сызба-құрылымы «Бұтақ» сызба-құрылымы» («Tree»). Кез Есептеу торабының көп таралған «Бұтақ» тәрізді сызба-құрылым есептеу Күшейту қабілеті бар коммутатор Ұяшықты (гибридті) сызба-құрылым. Бұл Деректер тасымалдау ортасының (кәбілдің) Көп жағдайда физикалық және логикалық сызба-құрылымдар бір-біріне Бұдан ары біз тек 9 - суретте үш өлшемді 9 - суретте үш өлшемді 9-суретте көрсетілгендей тораптардың Гипрекубтағы хабарларды Одан әрі Ni Хабар маршруттауда оңнан Гиперкуб топологиясы желісі 4 Желілік техникалық құралдар Жергілікті немесе аймақты Ақпараттық құралдар: кабельдер; серверлер; желілік интерфейс тақшалары (NIC, концентраторлар; коммутаторлар; аймақтық тармақталған желілер үшін аймақтық тармақталған желілер аймақтық тармақталған желілер үшін Серверлер. Клиент/сервер желісіндегі Желілік интерфейс тақшалары Модемдер жай телефон арналары 5 Желілік программалық құралдар Жергілікті және аймақтық тармақталған желілік операциялық жүйеден; желіні басқару программалық Желілік операциялық жүйе (NOS, Желілік операциялық жүйе файлдар мен қолданбалы Желілік операциялық жүйе қосылған Желіні басқару программалық құралдары Желі администраторлары басқару жұмыс Осындай қадағалау жабдықтары желі Программалық құралдар бұған 6 Клиент-сервер технологиясы Жергілікті желілердегі компьютерлердің Клиент-сервер технологиясы - жергілікті Бір деңгейдегі желілерде Көбінесе бір деңгейдегі желілер мүмкіндіктері Егер компьютерлер саны Мәліметтердің компьютерлерге таралып Бір деңгейдегі желілердің Серверлік желілерде компьютерлердің функциялары Желілік сервер желіні Файлдық сервер термині Баспа сервері (принт-сервер) желі Жергілікті желі ауқымды 7 Желілік технологиялар 7.1 Ethetnet жергілікті Дербес компьютерлері жергілікті қорды бірлесе пайдалану қымбат шеткері құрылғылар жергілікті есептеу тораптары бір ақпаратты орталықтандырылған түрде сақтау олардың Ethetnet тораптарында кеңтаратымды тасымалдау (дестелер Тасымалдау ортасы ретінде Сызба – құрылымы: құрсым-коаксиалды кәбіл Ethetnet айқындамасында тораптар ұйымдастыру 7.2 Fast Ethetnet Ethetnet технологиясын қолдайтын тораптық Fast Ethernet технологиясы торап сегменттерінің өткізу қабілеттілігі 100 Мбит/с дейін CSMA/CD қатынас құру «жұлдыз» сызба-құрылымы және Осы аталған ерекшеліктер көп Fast Ethernet технологиясының кадр пішімі Fast Ethernet Бастау Қабыл-дауыш мекені Тара-туыш мекені Түрі Деректер Бастау 10- сурет МАС-кадрінің және оны Fast Ethernet технологиясының классикалық Ethernet Деректер тысамалдау ортасының түріне Физикалық деңгей 3 деңгейшеден тұрады: Үйлесімдіру деңгейшесі МАС-деңгейшесінің жұмысын Физикалық деңгейдің құрылғысы (PHY) Автокелісім деңгейшесі МІІ интерфейсі МАС-деңгейшесі мен МІІ интерфейсін жүзеге Сыртқы вариант кезінде МІІ интерфейсі PHY мен 13 - сурет МІІ интерфейсі PHY мен МІІ интерфейсінде PHY және Автокелісім қызметі (Auto-negotiation) бір Есулі қоссымдарға арналған PHY - 10 Base-T (2 - 10 Base –T full-duplex - 100 Base –TX (2 - 100 Base –TX full-duplex - 100 Base –T4 (4 жұп, PHY FZ және 100Base –T стандарты бойынша жоғарыда 7.3 Gigabit Ethetnet 100 мегабиттік арна арқылы Gigabit Ethetnet технологиясы Gigabit Ethetnet физикалық деңгейінің Gigabit Ethetnet технологиясының Ethernet кадрларының барлық пішімдері хаттаманың CSMA/CD қатынас құру Ethernet және Fast Ethernet Осы аталған қасиеттерді Gigabit Gigabit Ethetnet торабының ІЕЕЕ802.3z стандарты бойынша қысқа ІЕЕЕ802.3z стандартында физикалық ортаның бірмодолық талшық-оптикалық кәбіл; көпмодолық талшық-оптикалық 62.5/125 кәбіл; көпмодульдық талшық-оптикалық 50/125 кәбіл; толқындық кедергісі 75 омдық ІЕЕЕ802.3z стандарты көпмодолық 1000Base-SX стандартында көпмодолық 1000Base-LX стандартында бірмодолық және көпмодолық 1000Base-СX стандартында экрандалған есулі 1000Base-Т стандартында экрандалмаған Деректер тасымалдау ортасы ретінде Толшық дуплекстік әлпіні Деректер тасымалдау ортасы Gigabit Ethetnet технологиясының Gigabit GV Gigabit GV технологиясында 7.4 Сақиналық архитектура технологиясы Сақиналық архитектура технологиясы болып FDDI технологиясы да сақиналы Осы көрсетілген сақина түріндегі Қорытынды Торап (желі) деп - Компьютерлік желілердің архитектурасына Желінің атқаратын қызметіне Шиналық топология. Мұнда жұмыс станциялары Жұлдыз тәрізді топология. Мұнда Сақиналық топология. Мұнда Сонымен есептеу машиналарын деректерді тасымалдауды жеделдету; пайдаланушылар арасында ақпаратты жұмыс орнынан қозғалмай-ақ жер шарының кез келген әр түрлі фирмалардың Бұран менің компьютерлік желі Болашақта осы алған білімімді Қолданылған әдебиеттер: А.Ш.Тұрым. «Есептеу кешендері, жүйелері К.Хамахер «Организация ЭВМ» 5-е Е.Қ.Балапанов, Б.Бөрібаев «Информатикадан 30 2 Бастау Алушы мекені Жіберуші мекені Деректер Аяқтама ЭЕМ ТОРАПТАРЫ Ақпараттық-есептеу Есептеу Ақпараттық Функционалдық міндеті бойынша 1 Орталықтанды-рылған басқару Аралас басқару Бейорталықтанды-рылған басқару 2 Басқарудың орталықтандыру дәрежесі бойынша Жартылай әр текті Әр текті Біртектес (біртекті) Ауқымды Жергілікті Аймақтық 3 Тектестік дәрежесі бойынша 4 Аумағы бойынша Жұлдыз Сақина Магистраль Бұтақ Ұяшықты Тор Көп түйінді Дараарна Полиарна Циклдық сақина Бағдарғылау Бір түйінді Гибридті Іріктеу Телекоммуника-циялық ҚҚӘ Тарамдық ҚҚӘ Детерминалдық ҚҚӘ Кездейсоқ ҚҚӘ Телефон желілері Талшық- оптикалық байланыс жүйелері Кең алқапты коаксиалды кәбіл Радио арна Жер серіктер байланысты Арналарды коммута-циялау Гибрид-тік коммута-циялау Ұяшық-тарды коммута-циялау Дестелерді коммута-циялау Хабарларды коммута-циялау Біреуінен барлығына Нүкте-нүкте 11 Тасымалдау технологиясының түрі бойынша 10 Коммутациялау тәсілі бойынша 9 Байланыс арнасының түрі бойынша 8 Деректер тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі бойынша 7 Деректер бөлшегін тасымалдау әдісі бойынша 6 Тарамды коммутациялаудың түрі бойынша 5 Сызба-құрылымы бойынша 2-сурет. ЭЕМ тораптарының жіктелуі 11 – сурет 10Base-Т 9,6 0,96 100 нс 10 нс 100Base-Т МАС деңгейшесі LLC деңгейшесі (802.2) МАС деңгейшесі LLC деңгейшесі (802.2) Үйлесімдіру Физикалық жалғау деңгейшесі Ағытпа (MDI) Қодалау деңгейшесі Физикалық жалғау деңгейшесі Физикалық ортаның тәуелдік деңгейшесі Тасымалдау жылдамдығы жайында автокелісім Ағытпа (MDI) 802.310 Base-T 802.3u 100 Base-T MII интерфейсі AUI интерфейсі Арналықдеңгей Ф и з и к а л ы қ д е ң г е й PHY LLC деңгейшесі МАС деңгейшесі Үйлесімдіру МІІ интерфейсі FX.PHY TX.PHY T4.PHY Есулі қоссым Талшық-оптика Есулі қоссым 12 – сурет. Fast Ethernet физикалық деңгейінің БИМАС Трансивер МІІ MDI Кәбілге БИМАС Сыртқы трансивер МІІ MDI Кәбілге PHY МІІ кәбілі а) б) 3 - сурет 5 - сурет 6 - сурет 7 - сурет 8- сурет