Kompiuterių tinklo samprata Apibrėžimas Kompiuterių tinklas (KT) arba kompiuterių tinklas – tai geografiškai išsklaidytų kompiuterių, tarpusavyje sujungtų duomenų perdavimo kanalais ir tinklo programine įranga, kompleksas, siekiant efektyviai panaudoti saugojimo aplinką ir skaičiavimo galią atliekant informacijos ir skaičiavimo darbus.
CS kompiuterių tinklo samprata gali būti traktuojama kaip sistema su technine, programine įranga ir informaciniais ištekliais, paskirstytais visoje teritorijoje, su techninėmis priemonėmis, nustatančiomis potencialą, o programine įranga – realias CS galimybes.
Kompiuterių tinklo samprata Tinklo techninė ir programinė įranga: ¨ kompiuteriai; ¨ ryšio įranga ir kabelių sistema (duomenų tinklas) arba duomenų perdavimo terpė; Operacinė sistema; ¨ tinklo programos.
Kompiuterinio tinklo samprata Įmonei teikiamos tinklo galimybės: ¨ brangių išteklių padalijimas ir bendros prieigos prie jų suteikimas; ¨ gerinti prieigą prie informacijos; ¨ laisvė teritoriškai išdėstyti kompiuterius; ¨ efektyvus keitimasis informacija; ¨ Greitas ir kokybiškas sprendimų priėmimas dirbant grupėje.
Kompiuterių tinklo samprata Kompiuterinės sistemos sukūrimo tikslai n n n Išteklių mobilizavimas sudėtingoms problemoms spręsti. Išteklių minimizavimas kolektyviai naudojant reikšmingiausius (brangiausius) iš jų. Ryšių intelektualizavimas.
Kompiuterių tinklo KS sąvoką reprezentuoja trijų viena kitose įdėtų posistemių rinkinys: ¨ darbo stočių tinklas; ¨ serverių tinklas; ¨ pagrindinis duomenų tinklas.
Kompiuterių tinklo samprata Pagrindiniai apibrėžimai n Darbo stočių tinklas yra išorinis kompiuterinės sistemos apvalkalas. Ją reprezentuoja darbo stočių ir ryšio priemonių rinkinys, užtikrinantis darbo stočių sąveiką su serveriu ir, galbūt, tarpusavyje. Darbo stotis (kliento mašina, darbo stotis, abonento taškas, terminalas) yra kompiuteris, kuriame tiesiogiai dirba CS abonentas.
Kompiuterių tinklo samprata Pagrindiniai apibrėžimai n Serverių tinklas – tai serverių ir ryšio priemonių rinkinys, užtikrinantis serverių prijungimą prie pagrindinio duomenų tinklo. Kompiuteris, kuris atlieka bendrąsias CS užduotis ir teikia paslaugas darbo stotims, vadinamas serveriu.
Kompiuterių tinklo samprata Pagrindiniai apibrėžimai Bazinis duomenų perdavimo tinklas yra duomenų perdavimo tarp serverių priemonių visuma. Jį sudaro komunikacijos kanalai ir komunikacijos mazgai. Ryšio centras – tai komutavimo ir duomenų perdavimo įrenginių rinkinys viename taške. Ryšio mazgas priima ryšio kanalais gaunamus duomenis ir perduoda juos į kanalus, vedančius į abonentus. Tipiškas komunikacijos centro pavyzdys – automatinė telefono stotis. Atkreipkite dėmesį, kad pirmasis pasaulyje elektros tinklas yra telefono tinklas. Būtent tai sudarė pagrindinio duomenų perdavimo tinklo pagrindą ir iš esmės nulėmė CS konstravimo principus. Pagrindinis duomenų tinklas yra tinklo šerdis, užtikrinantis kompiuterių ir kitų įrenginių ryšį. n
Kompiuterių tinklų organizavimas Pagrindiniai reikalavimai, nulėmę CS n n atvirumo architektūrą – galimybė įtraukti papildomus kompiuterius, terminalus, mazgus ir ryšio linijas nekeičiant esamų komponentų aparatinės ir programinės įrangos; išgyvenamumas – darbingumo palaikymas pasikeitus struktūrai (pavyzdžiui, dėl kompiuterių, mazgų ir ryšio linijų gedimo ar modernizavimo); pritaikomumas – kompiuterių, terminalų, ryšio linijų, operacinių sistemų tipų keitimo leistinumas; efektyvumas – reikiamos vartotojų aptarnavimo kokybės užtikrinimas minimaliomis sąnaudomis.
Kompiuterių tinklų organizavimas Modulinio proceso valdymo tinkle organizavimo sąvokos n n procesas; valdymo lygis; sąsaja; protokolas.
Procesas – tai dinamiškas objektas, įgyvendinantis kryptingą duomenų tvarkymo veiksmą. Procesą generuoja programa arba vartotojas ir jis yra susietas su duomenimis, gaunamais iš išorės. n
Duomenų įvedimas ir išvedimas vykdomi pranešimų forma – duomenų sekomis, turinčiomis pilną semantinę reikšmę. Pranešimo pavidalu perduodami duomenys yra aprūpinti antrašte ir anonsu, kuriuose yra paslaugų informacija: pranešimo tipo, siuntėjo, gavėjų adresų indikatoriai ir kt. Antraštė ir anonsas vadinami pranešimo rėmeliu. Pranešimai įvedami į procesą, o pranešimai iš proceso išvedami per loginius (programiškai organizuotus) „taškus“, vadinamus prievadais. Laikotarpis, per kurį procesai bendrauja, vadinamas sesija.
Protokolas yra tarptautinių organizacijų sukurtas formalus taisyklių ir susitarimų rinkinys, apibrėžiantis, kaip tinkle esantys įrenginiai keičiasi duomenimis. Protokolai apibrėžia duomenų perdavimo tinkle formatą, laiką, valdymą ir seką.
OSI etaloninis modelis Kad CS būtų labiau nepriklausomas nuo ją įgyvendinančių įrankių, valdymo sistema organizuojama pagal kelių lygių schemą. Klasikinė yra septynių lygių schema (1 lygis yra apačioje, o 7 lygis yra viršuje), vadinama atvirų sistemų architektūra (OSI – Open System Interconnection). Ši architektūra priimta kaip etaloninio modelio standartas (Tarptautinis standartas 7498) ir yra naudojamas kaip kompiuterių tinklų plėtros pagrindas bei yra tarptautinis duomenų perdavimo standartas.
Šis hierarchinis problemos išskaidymas reikalauja aiškiai apibrėžti kiekvieno lygmens funkciją ir sąsajas tarp lygių. Sąsaja apibrėžia funkcijų rinkinį, kurį apatinis sluoksnis suteikia viršutiniam sluoksniui. Dėl hierarchinio skaidymo pasiekiama santykinė lygių nepriklausomybė, taigi ir galimybė juos lengvai pakeisti.
Etaloninis modelis OSI sąsaja Dviejų sistemų sąveika Taikymo lygis Rodiniai Seanso sluoksnis Transporto Tinklo sluoksnis Duomenų ryšio sluoksnis Fizinis sluoksnis Protokolai Tinklas Taikomasis sluoksnis Rodiniai Seanso sluoksnis Transporto Tinklo sluoksnis Duomenų ryšio sluoksnis Fizinis sluoksnis
OSI pamatinis modelis OSI modelis u Modelį sudaro septyni skirtingi sluoksniai: Fiziniai bitais pagrįsti duomenų perdavimo protokolai. Kanalų kadravimas, medijos prieigos kontrolė. Tinklo maršrutizavimas, duomenų srauto kontrolė. Transportas – nuotolinių procesų sąveikos užtikrinimas. Sesija – dialogo tarp nuotolinių procesų palaikymas. Duomenų pateikimo lygis – perduodamų duomenų interpretavimas. Taikymas – vartotojo duomenų valdymas. u Vieno sluoksnio komunikacijai būtini susitarimai, pavyzdžiui, prieš ir pasroviui, vadinami protokolu.
OSI sluoksniai Fizinis sluoksnis ¨ Fizinis sluoksnis apibrėžia elektrinius, mechaninius, funkcinius ir procedūrinius fizinio ryšio sistemose parametrus. ¨ Fizinis ryšys ir su juo susijusi parengtis darbui yra pagrindinė 1 lygio funkcija. Kaip duomenų perdavimo terpė naudojama: § ekranuota vytos poros. § bendraašis kabelis. § šviesolaidinis laidininkas. § radijo relės linija.
OSI lygių duomenų ryšio sluoksnis ¨ ¨ Sudaro vadinamuosius „kadrus“ ir kadrų sekas iš 1-ojo sluoksnio perduodamų duomenų. Vykdoma prieigos prie kelių kompiuterių naudojamos perdavimo terpės kontrolė, sinchronizavimas, klaidų aptikimas ir taisymas.
OSI sluoksniai Tinklo sluoksnis ¨ Užmezga ryšį kompiuterių tinkle tarp dviejų abonentų. ¨ Ryšys vyksta naudojant maršruto parinkimo funkcijas, kurioms reikia, kad į paketą būtų įtrauktas tinklo adresas. ¨ Teikia klaidų apdorojimą, tankinimą ir duomenų srauto valdymą.
OSI sluoksnių transportavimo sluoksnis ¨ Palaiko nuolatinį duomenų perdavimą tarp dviejų vartotojų procesų, sąveikaujančių vienas su kitu. ¨ Transportavimo kokybė, be klaidų perdavimas, kompiuterių tinklų nepriklausomybė, visapusiška transportavimo paslauga, kaštų mažinimas ir ryšio adresavimas garantuoja nenutrūkstamą ir be klaidų duomenų perdavimą. ¨ Vykdoma prieigos prie kelių kompiuterių naudojamos perdavimo terpės kontrolė, sinchronizavimas, klaidų aptikimas ir taisymas.
OSI Layers Session Layer ¨ Koordinuoja vieno ryšio seanso priėmimą, perdavimą ir išleidimą. Koordinavimui reikia: 4 veikimo parametrų valdymo 4 tarpinių saugojimo įrenginių duomenų srautų valdymo 4 interaktyvaus valdymo, garantuojančio turimų duomenų perdavimą. ¨ Sudėtyje yra papildomų slaptažodžių valdymo, tinklo išteklių naudojimo mokesčių skaičiavimo, dialogo valdymo, ryšio sinchronizavimo ir atšaukimo perdavimo seanso metu po gedimo dėl klaidų žemesniuose lygiuose.
OSI sluoksnių duomenų pateikimo sluoksnis ¨ Sukurtas duomenims interpretuoti ir duomenims paruošti vartotojo taikomųjų programų sluoksniui. ¨ Šiame lygyje duomenys iš kadrų, naudojamų duomenims perduoti, konvertuojami į ekrano formatą arba formatą terminalo sistemos spausdinimo įrenginiams.
OSI sluoksniai Taikymo lygis ¨ Suteikia vartotojams jau apdorotą informaciją. Sistema ir vartotojo taikomoji programinė įranga gali tai išspręsti.
OSI etaloninio modelio išvada ß Pagrindinė šio modelio idėja yra ta, kad kiekvienas sluoksnis atlieka tam tikrą vaidmenį, įskaitant transportavimo terpę. Dėl to bendra duomenų perdavimo užduotis yra padalinta į atskiras, lengvai matomas užduotis. ß Kadangi vartotojams reikalingas efektyvus valdymas, kompiuterių tinklo sistema vaizduojama kaip sudėtinga struktūra, koordinuojanti vartotojo užduočių sąveiką.
Paprasčiausias sąveikos tarp 2 kompiuterių atvejis Paprasčiausiu atveju kompiuterių sąveika gali būti realizuojama naudojant tas pačias priemones, kurios naudojamos kompiuteriui sąveikauti su periferiniais įrenginiais, pavyzdžiui, per RS-232 C nuosekliąją sąsają. kompiuterio sąveika su išoriniu įrenginiu, kai programa Paprastai ji veikia tik vienoje pusėje – kompiuterio pusėje, šiuo atveju sąveikauja dvi kiekviename kompiuteryje veikiančios programos.
Paprasčiausias sąveikos tarp 2 kompiuterių atvejis Teksto redaktorius kompiuteryje A nuskaito dalį failo, esančio kompiuterio B diske
Loginės topologijos prisijungimo metodai Perjungimo tikslas Perjungimas arba ryšio perjungimas leidžia aparatūrai naudoti tą patį fizinį kanalą prisijungti prie kelių įrenginių. Šis principas yra viešojo telefono ryšio tinklo pagrindas. Nesant perjungimo mechanizmo, norint paskambinti tūkstančiui abonentų, būtina turėti tūkstantį magistralinių linijų. Naudodami perjungimo mechanizmą galite išsiversti su viena eilute.
Ryšių užmezgimo loginei topologijai metodai Perjungimo paskirtis Abonentai prie komutatorių jungiami atskiromis ryšio linijomis, kurių kiekviena bet kuriuo metu naudojasi tik vienas šiai linijai priskirtas abonentas. Tarp jungiklių ryšio linijas dalijasi keli abonentai, tai yra, jos naudojamos kartu. Bendra abonentų perjungimo tinklo struktūra
Ryšio užmezgimo metodai loginei topologijai Perjungimo būdai Ù grandinių komutavimas reiškia, kad siunčiant duomenis iš vieno mazgo į kitą, tarp jų sukuriamas dedikuotas ryšys visam ryšio seansui; Ù pranešimų perjungimas leidžia organizuoti įrenginių jungčių grandinę nuosekliam pranešimų perdavimui iš siunčiančio mazgo į priimantįjį mazgą; Ù Paketų perjungimas reiškia, kad kiekvienas atskiras kadras gali keliauti skirtingais maršrutais, kad pasiektų savo tikslą.
Jungimo būdai loginei topologijai Komutavimo metodai ¨ Tiek paketinio komutavimo tinklus, tiek grandinės komutavimo tinklus galima suskirstyti į dvi klases kitu pagrindu 4 į dinaminius komutavimo tinklus 4 ir nuolatinius perjungimo tinklus.
Ryšio užmezgimo būdai loginei topologijai Dinaminis perjungimo tinklas ¨ Tinklas leidžia užmegzti ryšį tinklo vartotojo iniciatyva. Perjungimas atliekamas ryšio seanso metu, o tada (vėl vieno iš bendraujančių vartotojų iniciatyva) ryšys nutrūksta. Paprastai prisijungimo laikotarpis tarp poros vartotojų dinaminio perjungimo metu svyruoja nuo kelių sekundžių iki kelių valandų ir baigiasi atlikus tam tikrą darbą – perkeliant failą, peržiūrint teksto ar vaizdo puslapį ir pan.
Ryšio nustatymo metodai loginei topologijai nuolat perjungiamas tinklas ¨ Tinklas leidžia porai vartotojų prašyti ryšio ilgesniam laikui. Ryšį užmezga ne vartotojai, o tinklą prižiūrintys darbuotojai. Laikas, kuriam nustatomas nuolatinis keitimas, paprastai matuojamas keliais mėnesiais. Nuolatinis perjungimo režimas grandinės komutuojamuose tinkluose dažnai vadinamas specialiosios arba nuomojamos grandinės paslauga. ¨ Populiariausi tinklai, veikiantys nuolatinio komutavimo režimu, šiandien yra SDH technologijos tinklai, kurių pagrindu kuriami kelių gigabitų per sekundę pajėgumo dedikuoti ryšio kanalai.
Ryšio nustatymo metodai loginei topologijai Tinklų su įvairiu komutavimu pavyzdžiai ¨ Dinaminį perjungimo režimą palaikančių tinklų pavyzdžiai yra viešieji telefono tinklai, vietiniai tinklai, TCP/IP tinklai. ¨ Populiariausi tinklai, veikiantys nuolatinio komutavimo režimu, šiandien yra SDH technologijos tinklai, kurių pagrindu kuriami kelių gigabitų per sekundę pajėgumo dedikuoti ryšio kanalai. ¨ Kai kurie tinklų tipai palaiko abu veikimo režimus. Pavyzdžiui, X.25 ir bankomatų tinklai gali suteikti vartotojui galimybę dinamiškai prisijungti prie bet kurio kito tinklo naudotojo ir tuo pat metu siųsti duomenis per nuolatinį ryšį vienam labai konkrečiam abonentui.
Ryšio nustatymo metodai loginei topologijai Grandinės perjungimas ¨ Grandinės perjungimas apima ištisinio sudėtinio fizinio kanalo formavimą iš nuosekliai sujungtų atskirų kanalo sekcijų, skirtų tiesioginiam duomenų perdavimui tarp mazgų. ¨ Atskiri kanalai tarpusavyje sujungiami specialia įranga – jungikliais, kurie gali užmegzti ryšius tarp bet kurių tinklo galinių mazgų. ¨ Grandininių duomenų tinkle visada būtina atlikti ryšio užmezgimo procedūrą, kurios metu sukuriamas sudėtinis kanalas.
Ryšio užmezgimo būdai loginei topologijai Grandinių perjungimas ¨ Komutatoriai, kaip ir juos jungiantys kanalai, turi užtikrinti kelių abonentinių kanalų duomenų perdavimą vienu metu. Norėdami tai padaryti, jie turi būti didelės spartos ir palaikyti tam tikrą abonento kanalų tankinimo techniką. Šiuo metu abonentinių kanalų tankinimui naudojami du būdai: 4 dažnių padalijimo tankinimas (FDM); 4 Laiko padalijimo tankinimo (TDM) technika.
Loginės topologijos jungčių nustatymo metodai Dažnio tankinimas FDM komutatoriaus įėjimai priima pradinius signalus iš tinklo abonentų. Jungiklis perkelia kiekvieno kanalo dažnį į savo dažnių diapazoną. Aukšto dažnio diapazonas yra padalintas į juostas, kurios yra skirtos duomenų perdavimui iš abonentų kanalų. Kanale tarp dviejų FDM komutatorių signalai iš visų abonentų kanalų perduodami vienu metu, tačiau kiekvienas iš jų užima savo dažnių juostą. FDM išvesties jungiklis parenka kiekvieno nešlio dažnio moduliuotus signalus ir perduoda juos į atitinkamą išvesties kanalą, prie kurio yra tiesiogiai prijungtas abonentas.
Ryšio užmezgimo būdai loginei topologijai Laiko multipleksavimo TDM tinklo įranga veikia laiko pasidalijimo režimu, savo veikimo ciklo metu pakaitomis aptarnauja visus abonentinius kanalus. TDM įrangos veikimo ciklas yra 125 µs. Kiekvienam ryšiui skiriama viena įrangos veikimo ciklo laiko dalis, dar vadinama laiko tarpsniu. Laiko tarpo trukmė priklauso nuo TDM multiplekserio aptarnaujamų abonentų kanalų skaičiaus.
Loginės topologijos jungčių nustatymo metodai Pranešimų perjungimas ¨ Pranešimų perjungimas reiškia vieno duomenų bloko perdavimą tarp tranzitinių kompiuterių tinkle su šio bloko laikinu buferiu kiekvieno kompiuterio diske. Pranešimas turi savavališką ilgį, kuris nustatomas pagal pranešimą sudarančios informacijos turinį.
Ryšio nustatymo metodai loginei topologijai Paketų perjungimas ¨ Paketų perjungimo metu visi tinklo vartotojo perduodami pranešimai šaltinio mazge suskaidomi į santykinai mažas dalis, vadinamas paketais. ¨ Kiekvienas paketas turi antraštę, kuri nurodo adresavimo informaciją, reikalingą paketui pristatyti į paskirties mazgą, paketą, kurį paskirties mazgas naudos pranešimui surinkti. Paketai tinkle transportuojami kaip savarankiški informacijos blokai. ¨ Tinklo komutatoriai gauna paketus iš galinių mazgų ir, remdamiesi adreso informacija, persiunčia juos draugui ir galiausiai paskirties mazgui.
Ryšio nustatymo metodai loginei topologijai Paketų perjungimas Paketinių tinklo komutatoriai turi vidinę buferinę atmintį, kuri laikinai saugo paketus, jei jungiklio išvesties prievadas yra užimtas kito paketo siuntimu tuo metu, kai gaunamas paketas. Tokiu atveju paketas kurį laiką lieka paketų eilėje išvesties prievado buferinėje atmintyje, o ją pasiekus eilei perkeliamas į kitą jungiklį. Ši duomenų perdavimo schema leidžia išlyginti srauto bangavimą pagrindinėse jungtyse tarp jungiklių ir tokiu būdu juos panaudoti efektyviausiu būdu siekiant padidinti viso tinklo pralaidumą.
Ryšio nustatymo būdai loginei topologijai Paketų perjungimas Yra du paketų perjungimo būdai: ¨ Datagramos tinklo veikimo režimas apima nepriklausomą kiekvieno paketo maršrutą. Jį naudodamas jungiklis gali keisti bet kurio paketo maršrutą, priklausomai nuo tinklo būsenos, kanalų ir kitų komutatorių veikimo, paketų eilių ilgio gretimuose komutatoriuose ir kt. ¨ Paketų siuntimas virtualiu kanalu. Prieš pradedant duomenų perdavimą, tarp dviejų galinių mazgų turi būti sukurta virtuali grandinė, kuri yra vienas maršrutas, jungiantis šiuos galinius mazgus. Jei virtualios grandinės kelyje esantis jungiklis arba nuoroda sugenda, ryšys nutrūksta ir virtualioji grandinė turi būti atkurta. Tuo pačiu metu jis natūraliai apeis sugedusias tinklo dalis.
Tinklų klasifikacija n Vietiniai tinklai (Local Area Network – LAN) n Regioniniai tinklai (Metropolitan Area Network – MAN) n Pasauliniai tinklai (Global Area Network – GAN) Teritoriniai tinklai Įmonių/firmų įmonių tinklai – tinklai
Regioniniai tinklai Konstravimo principai Regioninių tinklų paskirtis – patenkinti organizacijų poreikius keistis informacija tarp vietinių tinklų. Regioninius tinklus aptarnauja dviejų tipų organizacijos: 1) Ryšio kanalų savininkai, besispecializuojantys įrangos eksploatavimo srityje. Tai veikiančios organizacijos, įvairios telefonų kompanijos (AT&T, MCI, Western Union, Sprint JAV, Rostelecom JSC Rusijoje, Beltelecom JSC Baltarusijoje). 2) Teikėjai. Jų specializacija – informacijos mainų tarp įvairių LAN ir individualių vartotojų užtikrinimas. Jie nuomoja ryšio kanalus, organizuoja ryšius, teikia kanalų naudojimo paslaugas.
Regioniniai tinklai Statybos principai ß ß pagal ryšių kanalų nuosavybę; teritoriniu pagrindu; apie naudojamas duomenų perdavimo technologijas; pagal organizacijų, užsiimančių tinklo prieigos teikimu, veiklos sritį ir kt.
Pasauliniai tinklai Norint pasiekti informaciją visame pasaulyje, regioniniai tinklai jungiami į globalius. Tokios asociacijos naudoja magistralinius kanalus, priklausančius skirtingiems regioniniams tinklams ir jungiančius skirtingas valstybes. Pasaulinių tinklų pavyzdžiai: Pasaulinis tinklas; Sprintas; Relcom/Relarn; Runnet; Iridium palydovinis tinklas. Pasaulinių tinklų pavyzdžiai Baltarusijoje: Bel. PAKETAS; Uni. Bel.
CS klasifikacija Vietiniai tinklai Vietiniai tinklai apima kompiuterių tinklus, sutelktus nedidelėje teritorijoje. Apskritai vietinis tinklas yra vienai organizacijai priklausanti ryšių sistema. Dėl nedidelių atstumų vietiniuose tinkluose galima naudoti palyginti brangias aukštos kokybės ryšio linijas, kurios, naudojant paprastus duomenų perdavimo būdus, leidžia pasiekti didelius, 100 Mbit/s dydžio duomenų mainų greičius. Šiuo atžvilgiu vietinių tinklų teikiamos paslaugos yra labai įvairios ir dažniausiai apima internetinį įgyvendinimą.
CS klasifikacija Pasauliniai tinklai vienija geografiškai išsklaidytus kompiuterius, kurie gali būti skirtinguose miestuose ir šalyse. Kadangi aukštos kokybės ryšio linijų tiesimas dideliais atstumais yra labai brangus, pasauliniai tinklai dažnai naudoja esamas ryšio linijas, kurios iš pradžių buvo skirtos visiškai kitokiems tikslams. Pavyzdžiui, daugelis pasaulinių tinklų yra sukurti bendrosios paskirties telefono ir telegrafo kanalų pagrindu. Dėl mažo tokių ryšio linijų greičio pasauliniuose tinkluose (dešimtis kilobitų per sekundę), teikiamų paslaugų spektras dažniausiai apsiriboja failų perdavimu, dažnai ne internetu, o fone, naudojant el.
CS Global tinklų klasifikacija Stabiliam diskrečiųjų duomenų perdavimui žemos kokybės ryšio linijomis naudojami metodai ir įranga, kurie gerokai skiriasi nuo vietiniams tinklams būdingų metodų ir įrangos. Paprastai čia naudojamos sudėtingos stebėjimo ir duomenų atkūrimo procedūros, nes tipiškiausias duomenų perdavimo būdas teritoriniu ryšio kanalu yra susijęs su dideliu signalo iškraipymu.
CS Regioninių tinklų klasifikacija Regioninis (miestų tinklai arba megapolių tinklai) Metropoliten Area Networks (MAN) yra mažiau paplitęs tinklo tipas. Jie skirti aptarnauti regioną. Nors LAN geriausiai tinka dalytis ištekliais ir transliuoti per trumpą atstumą, o WAN teikia tolimojo susisiekimo paslaugas su ribotu greičiu ir ribotomis paslaugomis, šie tinklai yra kažkur tarp jų. Jie naudoja skaitmenines magistralinio ryšio linijas, dažnai šviesolaidines, kurių greitis siekia 45 Mbit/s, ir yra skirtos sujungti vietinius tinklus miesto, regiono mastu ir sujungti vietinius tinklus su pasauliniais.
CN klasifikacija Regioniniai tinklai Šie tinklai iš pradžių buvo sukurti duomenims perduoti, tačiau dabar jie taip pat palaiko tokias paslaugas kaip vaizdo konferencijos ir integruotas balso bei teksto perdavimas. Tinklo technologijų plėtrą paskatino vietinės telefono ryšio bendrovės. Siekdamos įveikti savo atsilikimą ir užimti deramą vietą vietinių ir plačiųjų tinklų pasaulyje, vietinės telekomunikacijų įmonės pradėjo kurti tinklus, paremtus naujausiomis technologijomis, tokiomis kaip SMDS arba ATM ląstelių perjungimo technologija.
Įmonių tinklas Įmonių tinklai taip pat vadinami visos įmonės tinklais, o tai atitinka pažodinį termino „įmonės masto tinklai“, vartojamo anglų literatūroje, nurodant tokio tipo tinklus, vertimą. Įmonių tinklai sujungia daugybę kompiuterių visose individualios įmonės srityse. Jie gali būti sudėtingai sujungti ir apimti miestą, regioną ar net žemyną. Norint sujungti nutolusius vietinius tinklus ir atskirus kompiuterius įmonės tinkle, naudojami įvairūs telekomunikacijų įrankiai, įskaitant telefono kanalus, radijo kanalus ir palydovinį ryšį. Įmonės tinklas gali būti laikomas „vietinių tinklų salomis“, plaukiojančiomis telekomunikacijų aplinkoje.
LAN sąvoka LAN apibrėžimas ß Vietinis tinklas (LAN) yra aparatinės ir programinės įrangos algoritmų rinkinys, jungiantis kompiuterius ir kitus įrenginius ir leidžiantis jiems keistis informacija tarp bet kurių kompiuterių ir kitų šios grupės įrenginių. Vietinis tinklas – iki 20 km tarp taškų. ß LAN yra techninės ir programinės įrangos sprendimas, kuriame kelios kompiuterinės sistemos yra sujungtos viena su kita atitinkamomis ryšio priemonėmis. ß Šio ryšio dėka vartotojas gali bendrauti su kitomis darbo stotimis, prijungtomis prie šio LAN.
Vietinių tinklų ir pasaulinių tinklų skirtumai n Ryšio linijų ilgis, kokybė ir būdas. Vietinių kompiuterių tinklų klasė pagal apibrėžimą skiriasi nuo pasaulinių tinklų klasės mažu atstumu tarp tinklo mazgų. Tai iš esmės leidžia vietiniuose tinkluose naudoti kokybiškas ryšio linijas: bendraašius kabelius, vytos poros, šviesolaidinius kabelius, kurie ne visada pasiekiami (dėl ekonominių apribojimų) dideliais atstumais, būdingais pasauliniams tinklams. Pasauliniuose tinkluose dažnai naudojamos jau esančios ryšio linijos (telegrafas ar telefonas), o vietiniuose tinkluose klojamos iš naujo.
Vietinių tinklų ir pasaulinių tinklų skirtumai n Perdavimo metodų ir įrangos sudėtingumas. Žemo fizinių kanalų patikimumo sąlygomis pasauliniuose tinkluose reikalingi sudėtingesni duomenų perdavimo būdai ir atitinkama įranga nei vietiniuose tinkluose. Taigi globaliuose tinkluose plačiai naudojamas moduliavimas, asinchroniniai metodai, kompleksiniai kontrolinės sumos metodai, iškraipytų kadrų patvirtinimas ir perdavimas. Kita vertus, kokybiškos ryšio linijos vietiniuose tinkluose leido supaprastinti duomenų perdavimo procedūras naudojant nemoduliuotus signalus ir panaikinus privalomą paketų gavimo patvirtinimą.
Vietinių tinklų ir pasaulinių tinklų skirtumai n Duomenų mainų greitis. Vienas iš pagrindinių skirtumų tarp vietinių tinklų ir pasaulinių tinklų yra didelės spartos duomenų mainų kanalų buvimas tarp kompiuterių, kurių greitis (10, 16 ir 100 Mbit/s) prilygsta kompiuterinių įrenginių ir mazgų – diskų greičiui. , vidinės duomenų mainų magistralės ir tt Dėl to vietinio tinklo vartotojui, prisijungusiam prie nuotolinio bendrinamo resurso (pavyzdžiui, serverio disko), susidaro įspūdis, kad jis naudoja šį diską tarsi savo. Pasauliniams tinklams būdingi daug mažesni duomenų perdavimo sparta – 2400, 9600, 28800, 33600 bps, 56 ir 64 Kbps, o tik magistraliniuose kanaluose – iki 2 Mbps.
Vietinių tinklų ir pasaulinių tinklų skirtumai n Užklausų vykdymo efektyvumas. Laikas, per kurį paketas praeina per vietinį tinklą, paprastai yra kelios milisekundės, tačiau laikas, per kurį jis perduodamas pasauliniu tinklu, gali siekti kelias sekundes. Mažas duomenų perdavimo greitis pasauliniuose tinkluose apsunkina internetinio režimo, kuris yra įprastas vietiniams tinklams, paslaugas. n Kanalų atskyrimas. Vietiniuose tinkluose ryšio kanalus paprastai naudoja keli tinklo mazgai kartu, o pasauliniuose tinkluose – atskirai.
Vietinių tinklų ir pasaulinių tinklų skirtumai n Paketų perjungimo metodo naudojimas. Svarbi vietinių tinklų savybė – netolygus apkrovos paskirstymas. Didžiausios ir vidutinės apkrovos santykis gali būti 100:1 ar net didesnis. Tokio tipo eismas paprastai vadinamas bursty. Dėl šios srauto vietiniuose tinkluose ypatybės, ryšiui tarp mazgų naudojamas paketų perjungimo metodas, o tai, esant intensyviam srautui, yra daug efektyvesnis nei tradicinis grandinių perjungimo metodas, skirtas plačios zonos tinklams. Paketų perjungimo metodo efektyvumas slypi tame, kad visas tinklas per laiko vienetą perduoda daugiau duomenų iš savo abonentų. Pasauliniuose tinkluose taip pat naudojamas paketų perjungimo metodas, tačiau kartu su juo dažnai naudojamas ir grandinių perjungimo būdas, taip pat neperjungiami kanalai kaip senos ne kompiuterinių tinklų technologijos.
Vietinių tinklų ir pasaulinių tinklų skirtumai n Mastelio keitimas. „Klasikiniai“ vietiniai tinklai yra prastai keičiami dėl pagrindinių topologijų, kurios lemia stočių sujungimo būdą ir linijos ilgį, standumo. Naudojant daugelį pagrindinių topologijų, tinklo našumas smarkiai pablogėja, kai pasiekiama tam tikra mazgų skaičiaus arba ryšio linijų ilgio riba. Pasauliniams tinklams būdingas geras mastelio keitimas, nes iš pradžių jie buvo sukurti dirbti su savavališkomis topologijomis.
LAN samprata LAN privalumai § Dalijimasis ištekliais. Leidžia ekonomiškai naudoti išteklius, pavyzdžiui, valdyti išorinius įrenginius, tokius kaip lazeriniai spausdintuvai iš visų prijungtų darbo vietų. n Dalijimasis duomenimis. Suteikia galimybę pasiekti ir valdyti duomenų bazes iš periferinių darbo stočių, kurioms reikalinga informacija. n Programinės įrangos atskyrimas leidžia vienu metu naudoti centralizuotą, anksčiau įdiegtą programinę įrangą.
LAN samprata LAN privalumai § Dalijimasis procesoriaus ištekliais. Galima naudoti skaičiavimo galią duomenims apdoroti kitose į tinklą įtrauktose sistemose. Suteikiama galimybė, kad turimi resursai „atakuojami“ ne iš karto, o tik per specialų procesorių, prieinamą kiekvienai darbo vietai. § Kelių vartotojų režimas. Sistemos kelių vartotojų ypatybės leidžia vienu metu naudoti centralizuotą anksčiau įdiegtą ir valdytą programinę įrangą, pavyzdžiui, jei sistemos vartotojas atlieka kitą užduotį, dabartinis vykdomas darbas nukeliamas į antrą planą.
Tinkle esančių įrenginių funkcijos n n n mazgas (mazgas) – bet koks tinklo įrenginys, turintis savo identifikatorių; serveris – kompiuteris, teikiantis savo resursus kitam; klientas arba darbo stotis – išteklius eikantis kompiuteris.
Vietinių tinklų tipai n n Hierarchinis tinklas - tinklas, kuriame visas su duomenų saugojimu, apdorojimu ir pateikimu vartotojams susijusias užduotis atlieka centrinis kompiuteris; Peer-to-peer tinklas suteikia nestruktūruotą prieigą prie tinklo išteklių. Kiekvienas lygiaverčio tinklo įrenginys vienu metu gali būti ir klientas, ir serveris.
Vietinių tinklų tipai n Kliento/serverio tinklas: 4 peer-to-peer tinklas – tinklas, kuriame nėra vieno valdymo ir duomenų saugojimo įrenginio; 4 paskirstytasis tinklas – be lyderių tinklas, kuriame serveris yra mašina, programa ar įrenginys, teikiantis paslaugą, bet ne tinklo valdymą; 4 tinklas su centralizuotu valdymu – tinklas, kuriame vienas iš kompiuterių atlieka viešųjų duomenų saugojimo, sąveikos organizavimo ir kt.
LAN architektūra Tinklų tipai/Klientas-serveris – informacinės sistemos modelis su diskrečiais komponentais, esančiais įvairiuose vietinio ar globalaus tinklo mazguose. Kliento-serverio architektūra apima taikomosios programos padalijimą į logiškai skirtingus komponentus (klientą ir serverį), kurie atlieka konkrečias funkcijas. Kliento-serverio technologija buvo pasiūlyta susidoroti su padidėjusiu informacinių sistemų sudėtingumu ir spręsti problemas, susijusias su duomenų decentralizavimu. SERVER Protocol CLIENT
LAN architektūra Tinklų tipai/Klientas-serveris Sistema susideda iš 3 pagrindinių komponentų: SERVER 1 3 Server, kuris kontroliuoja duomenų saugojimą, prieigą ir apsaugą, atsarginę kopiją, užklausų vykdymą Klientas, kuris suteikia vartotojo sąsają, vykdo taikomųjų programų logiką, tikrina duomenų galiojimą, siunčia užklausas į serverį ir gauna į jį atsakymus. 2 KLIENTAS Tinklai ir ryšio programinė įranga, sąveikaujanti tarp kliento ir serverio tinklo protokolais
LAN architektūra Tinklų tipai/klientas-serveris n Dauguma bendrinamų išteklių yra sutelkti atskiruose kompiuteriuose, vadinamuose serveriais. n Klientas gauna komandas iš vartotojo ir siunčia užklausą serveriui. n Serveris gauna užklausą, apdoroja informaciją ir išsiunčia rezultatą klientui n Klientas gauna atsakymą ir parodo jį vartotojui.
LAN architektūros tinklų tipai / klientas-serveris Privalumai: u Serveriai yra kelių vartotojų kompiuteriai, kurie suteikia galimybę dalytis savo ištekliais tarp tinklo klientų. Dėl to klientai yra atleidžiami nuo naštos tarnauti kaip serveriai kitiems klientams. u Serverių architektūros tinklus labai lengva išplėsti. Nepriklausomai nuo prie tinklo prisijungusių klientų skaičiaus, ištekliai visada saugomi centralizuotai. u Galite išlaikyti didesnį saugumą nei lygiaverčių tinklų. u Palengvinkite reguliarų ir patikimą administracinių užduočių, pvz., užsakymų, atlikimą.
LAN architektūros tinklo tipai / klientas-serveris Privalumai: u Kiekvienas klientas atleidžiamas nuo kitų klientų užklausų apdorojimo naštos. Kiekvienam klientui tokiame tinkle rūpi tik jo pagrindinio (ir vienintelio!) vartotojo sugeneruotų užklausų vykdymas. u Užklausų apdorojimas perduodamas serveriui, kurio konfigūracija yra specialiai optimizuota atitinkamoms užduotims atlikti. Paprastai serveryje yra galingesni procesoriai, daugiau atminties ir didesni bei greitesni diskų įrenginiai nei klientų kompiuteriai. Tai padidina klientų kompiuterių našumą ir padidina serverio centralizuotų išteklių užklausų vykdymo efektyvumą.
LAN architektūros tinklo tipai / klientas-serveris Privalumai: u Vartotojams nereikia atsiminti, kur yra tam tikri ištekliai, kaip buvo lygiaverčių tinklų atveju. Kliento/serverio architektūros tinkluose galimų išteklių saugojimo vietų skaičius sumažinamas iki serverių skaičiaus tinkle. Serverio ištekliai gali būti nurodyti kaip loginiai diskai. Prijungęs tinklo diską, vartotojas gali pasiekti nuotolinius išteklius taip pat lengvai, kaip ir vietinius savo kompiuterio išteklius.
LAN architektūra Įvadas § Vietiniai tinklai skirstomi į dvi iš esmės skirtingas klases: 4 Lygiavertis (vieno lygio arba Peer to Peer). 4 Hierarchiniai (daugiapakopiai) tinklai. § Tinklo architektūra aprašo 4 fizinį tinklo įrenginių išdėstymą. 4 Naudotų adapterių ir kabelių tipai. 4 Duomenų perdavimo kabeliu būdai.
LAN architektūra Tinklų tipai / Ad hoc tinklai § Visi kompiuteriai turi vienodas teises: 4 Tarp kompiuterių nėra hierarchijos. 4 Nėra dedikuoto serverio. 4 Paprastai kiekvienas kompiuteris veikia ir kaip klientas, ir kaip serveris. § Peer-to-peer tinklas taip pat vadinamas darbo grupe. 4 Darbo grupė yra nedidelė komanda, todėl lygiaverčių kompiuterių tinkle yra ne daugiau kaip 10 kompiuterių. § Visi vartotojai savarankiškai nusprendžia, kokius duomenis savo kompiuteryje padaryti prieinamus visiems.
LAN architektūros tinklų tipai / ad hoc tinklai n programos Jie idealiai tinka mažoms organizacijoms, turinčioms ribotą biudžetą ir ribotus dalijimosi informacija poreikius. Didesnių organizacijų darbo komandos taip pat gali naudoti šią metodiką, kad skatintų didesnį bendradarbiavimą grupėje.
LAN architektūra Tinklų tipai / Ad Hoc tinklai § Privalumai: 4 Ad Hoc tinklai yra gana paprasti ir lengvai diegiami. 4 Peer-to-peer tinklai yra pigesni nei serverio tinklai, tačiau jiems reikia galingesnių ir brangesnių kompiuterių. 4 Lygiaverčių tinklų palaikymas yra integruotas į tokias operacines sistemas kaip Windows 2000, Windows XP, Windows NT Workstation, OS/2, papildomos programinės įrangos nereikia. 4 Hierarchinės priklausomybės nebuvimas daro lygiavertį tinklą atsparesnį gedimams nei serverio tinklą.
LAN architektūros tinklų tipai/peer-to-peer tinklai § Trūkumai: 4 Vartotojai priversti atsiminti kelis slaptažodžius, dažniausiai po vieną kiekvienam kompiuteriui, prie kurio reikalinga prieiga. 4 Kadangi nėra centralizuotos viešųjų išteklių saugyklos, sunku rasti reikiamą informaciją. 4 Kaip ir prie tinklo prijungti įrenginiai, saugumas tolygiai paskirstomas lygiarangiame tinkle. Saugos priemonės tokiame tinkle dažniausiai apsiriboja vartotojų autentifikavimu naudojant ID ir slaptažodžius, taip pat tam tikrų prieigos teisių priskyrimą konkretiems ištekliams.
LAN architektūra Tinklų tipai/Peer-to-Peer tinklai § Trūkumai: 4 Viso tinklo saugumas priklauso nuo mažiausiai techniškai išsilavinusio jo nario įgūdžių ir gebėjimų, nes ne visi vartotojai turi vienodą kvalifikaciją. 4 Nekoordinuotas ir galbūt nereguliarus duomenų ir programinės įrangos atsarginių kopijų kūrimas. Kiekvienas vartotojas yra atsakingas tik už savo kompiuterį ir atsargines kopijas kuria tik tada, kai turi laisvo laiko. 4 Atsakomybės už pavadinimų suteikimo ir failų vietos nustatymo konvencijų laikymąsi nebuvimas.
LAN architektūra Tinklų tipai/Hierarchiniai tinklai § Serveris – specialus kompiuteris, kuriame saugoma informacija, kuria dalijasi skirtingi vartotojai. 4 Skirtasis serveris yra serveris, kuris veikia tik kaip serveris. 4 Serveris yra optimizuotas greitai apdoroti tinklo klientų užklausas ir valdyti failų bei katalogų apsaugą. § Dėl daugybės atliekamų užduočių serveriai dideliuose tinkluose yra specializuoti.
LAN architektūra Tinklų tipai/Hierarchiniai tinklai § Privalumai: 4 Pagrindinis argumentas už tinklą, pagrįstą dedikuotu serveriu, yra duomenų apsauga. 4 Kadangi svarbi informacija sutelkta viename ar keliuose serveriuose, nesunku užtikrinti, kad jos atsarginės kopijos būtų reguliariai kuriamos 4 Serveriais pagrįsti tinklai gali palaikyti tūkstančius vartotojų. 4 Norėdami dirbti tinkle, vartotojų kompiuteriai gali būti bet kokios, net ir minimaliausios, konfigūracijos.
LAN architektūra Tinklo tipai / LAN topologijos Tinklo topologija yra diagrama, nurodanti, kaip kompiuteriai ir kiti tinklo įrenginiai sujungiami naudojant kabelį ar kitą tinklo laikmeną. Tinklo topologija yra tiesiogiai susijusi su naudojamo kabelio tipu. Negalite pasirinkti konkretaus kabelio tipo ir naudoti jo tinkle su savavališka topologija. Tačiau galite laisvai sukurti kelis LAN su skirtingais kabeliais ir topologijomis ir sujungti juos naudodami tiltus, jungiklius ir maršrutizatorius. Renkantis kabelį ir kitus tinklo komponentus, topologija visada bus vienas iš svarbiausių kriterijų.
LAN architektūra Tinklo tipai / LAN topologijos Žvaigždžių topologija Pagrindinis kompiuteris priima ir apdoroja visus duomenis iš periferinių įrenginių kaip aktyvus duomenų apdorojimo mazgas. Vienu metu veikia tik dvi stotys. Tinklo pralaidumas nustatomas pagal mazgo skaičiavimo galią ir yra garantuojamas kiekvienai darbo vietai. Kabelio prijungimas yra gana paprastas, todėl kiekviena darbo vieta yra prijungta prie mazgo. Įdiegta naudojant vytos poros kabelį.
LAN architektūra Tinklo tipai / LAN topologijos Žvaigždinė topologija Star topologija yra greičiausia iš visų LAN topologijų. Prašymų perduoti informaciją iš vienos stoties į kitą dažnis yra mažas, palyginti su tuo, kuris pasiekiamas kitose topologijose. Failų serveris įdiegia optimalų apsaugos nuo neteisėtos prieigos prie informacijos mechanizmą.
LAN architektūra Tinklo tipai/LAN topologijos Žiedo topologija Žiedas formuojamas sujungiant stoties išvesties duomenų prievadą su kaimyninės stoties įvesties duomenų prievadu. Pranešimai perduodami aplink žiedą iš vieno kompiuterio į kitą viena kryptimi. Informacijos perdavimo trukmė didėja proporcingai į kompiuterių tinklą įtrauktų darbo vietų skaičiui.
LAN architektūra Tinklo tipai / LAN topologijos Žiedo topologija Pagrindinė žiedo topologijos problema yra ta, kad kiekviena darbo stotis turi aktyviai dalyvauti perduodant informaciją. Kompiuterių tinklo ilgiui apribojimų nėra.
LAN architektūra Tinklų tipai/LAN topologijos Magistralės topologija (bus) Informacijos perdavimo terpė vaizduojama komunikacijos kelio pavidalu, prieinamu visoms darbo stotims, prie kurių visos turi būti prijungtos. Prie magistralės prijungti įrenginiai sudaro nuoseklųjį ryšį. Kompiuterių tinklo veikimas nepriklauso nuo atskiros darbo vietos būsenos.
LAN architektūra Tinklo tipai/LAN topologijos Magistralės topologija Dėl to, kad darbo vietas galima įjungti nepertraukiant tinklo procesų ir komunikacijos aplinkos, labai lengva pasiklausyti informacijos, tai yra išsišakoti informaciją iš komunikacijos aplinkos. Visos sistemos T formos jungtimis sujungtos su vienu kabeliu. Norint įgyvendinti magistralės topologiją, dažniausiai naudojamas plonas bendraašis kabelis.
LAN architektūra Tinklų/LAN topologijų tipai Tinklelio topologija Tinkle su tinklelio topologija visi kompiuteriai yra sujungti vienas su kitu atskiromis jungtimis. Jis turi nepriekaištingą gedimų toleranciją: bet koks jo gedimas turi įtakos tik vieno kompiuterio veikimui. Dažnai naudojamas dideliuose įmonių tinkluose, nes apsaugo juos nuo maršrutizatorių, šakotuvų, kabelių ir kt.
LAN architektūra Tinklų/LAN topologijų tipai Hibridinė LAN struktūra Susidaro daugiausia pagrindinių kompiuterių tinklo topologijų derinių forma. Kompiuterių tinklo medžio bazė yra taške (šaknėje), kuriame renkamos informacijos ryšio linijos (medžio šakos). Jie naudojami ten, kur neįmanoma tiesiogiai pritaikyti pagrindinių tinklo struktūrų gryna forma.
LAN architektūra Tinklo tipai / LAN topologijos Hibridinė LAN struktūra Ù Siekiant pagerinti valdymą Ù Sumažinti kūrimo ir modernizavimo išlaidas Ù Supaprastinti priežiūrą Ù Padidinti greitį ir optimizuoti duomenų srautus
LAN topologijos Charakteristikos Topologija Žvaigždinė žiedinė magistralė Išplėtimo kaina Nereikšminga Vidutinė abonento jungtis Pasyvioji Aktyvi Pasyvioji gedimų apsauga Nereikšminga Aukšti Sistemos matmenys Bet koks Ribotas saugumas nuo pasiklausymo Geras Nereikšmingas Ryšio kaina Nereikšmingas Aukštas Sistemos elgesys esant didelėms apkrovoms Geras Patenkinamas Prastas Galimybė dirbti realiu laiku Labai geras Prastas kabelių vedimas Geras Tinkamas Geras aptarnavimas Labai geras Vidutinis
Tinklo įrenginiai ir ryšiai Pagrindiniai reikalavimai Renkantis kabelio tipą, atsižvelgiama į šiuos rodiklius: u Montavimo ir priežiūros kaina. u Informacijos perdavimo greitis. u Informacijos perdavimo atstumo apribojimai be papildomų stiprintuvų ir kartotuvų (retransliatorių). u Duomenų perdavimo saugumas.
Tinklo įrenginiai ir ryšiai Naudojamų kabelių tipai Koaksialinis kabelis u Koaksialinis (t.y. turintis vieną ašį, bendraašis) kabelis taip vadinamas todėl, kad jame esantys du laidininkai, skirtingai nuo kitų dvigyslių kabelių, yra vienas kito viduje.
Tinklo įrenginiai ir ryšiai Naudojamų kabelių tipai Koaksialinis kabelis u Koaksialinio kabelio kaina yra vidutinė. u Jis gerai apsaugotas nuo trukdžių ir naudojamas ryšiui dideliais atstumais (keliais kilometrais). u Informacijos perdavimo greitis nuo 1 iki 10 Mbit/s, o kai kuriais atvejais gali siekti ir 50 Mbit/s. u Naudojamas pagrindinei ir plačiajuosčiai informacijai perduoti.
Tinklo įrenginiai ir ryšiai Naudojamų kabelių tipai Plačiajuostis bendraašis kabelis u Plačiajuostis bendraašis kabelis yra atsparus trukdžiams, jį lengva išplėsti, tačiau jo kaina yra didelė. u Informacijos perdavimo greitis yra 500 Mbit/s. u Kai informacija bazine dažnių juosta perduodama didesniu nei 1,5 km atstumu, reikalingas stiprintuvas arba vadinamasis kartotuvas (retransliatorius). Todėl bendras atstumas perduodant informaciją padidėja iki 10 km. u Kompiuterių tinkluose su magistralės arba medžio topologija koaksialinio kabelio gale turi būti baigiamasis rezistorius (terminatorius).
Tinklo įrenginiai ir ryšiai Naudojamų kabelių tipai Ethernet kabelis u Ethernet kabelis yra bendraašis kabelis, kurio būdingoji varža yra 50 omų. Jis vadinamas storu eternetu, geltonu kabeliu arba 10 bazių. T 5. u Dėl atsparumo trukdžiams tai brangi alternatyva įprastiems bendraašiams kabeliams. u Maksimalus galimas atstumas be kartotuvo neviršija 500 m, o bendras eterneto tinklo atstumas apie 3000 m. Ethernet kabelis dėl savo magistralinės topologijos naudoja tik vieną apkrovos rezistorių gale.
Tinklo įrenginiai ir ryšio priemonės Naudojamų kabelių tipai Pigesnis tinklo kabelis u Pigesnis tinklo kabelis arba, kaip dažnai vadinamas, plonas Ethernet arba 10 Base. T 2 taip pat yra 50 omų bendraašis kabelis, kurio informacijos perdavimo greitis yra dešimt milijonų bitų per sekundę. u Jungiant Chearenet kabelio segmentus reikalingi kartotuvai. Kompiuteriniai tinklai su Cheapernet kabeliu turi mažą kainą ir minimalius išplėtimo kaštus. u Atstumas tarp dviejų darbo vietų be kartotuvų gali būti ne didesnis kaip 300 m, o bendras atstumas yra apie 1000 m.
Tinklo įrenginiai ir ryšiai Naudojamų kabelių tipai Vytos poros Dažniausiai LAN naudoja neekranuotą vytos porą (UTP), tačiau yra ir ekranuota vytos poros (STP), skirta naudoti stiprių elektromagnetinių trukdžių sąlygomis.
Tinklo įrenginiai ir ryšiai Naudojamų kabelių tipai Vyta pora Neekranuota vyta pora susideda iš aštuonių laidų. Kiekvienas laidas izoliuojamas atskirai; visi aštuoni laidai surenkami į keturias susuktas poras. Laidų susisukimas apsaugo nuo gretimų porų ir išorinių šaltinių sukelto skersinio pokalbio. Visos keturios poros dedamos į bendrą apvalkalą.
Tinklo įrenginiai ir ryšių Naudojamų kabelių tipai Vytos poros UTP Vytos poros kabeliuose naudojamos RJ 45 jungtys, tokios pat kaip ir standartiniai telefono kabeliai, bet su aštuoniais kontaktais, o ne keturiais ar šešiais.
Tinklo įrenginiai ir ryšiai UTP kabelio klasifikacija Kategorija Standartas 1 kategorija Tik telefono tinklams Kategorija 2 Telefono tinklams, taip pat terminalams sujungti su IBM pagrindiniais kompiuteriais 3 kategorija Telefono tinklams, Ethernet tinklams, kurių perdavimo greitis 10 Mbit/s, Token Žiedas su perdavimo greičiu 4 Mbit/s, 100 Base. T 4 Fast Ethernet ir 100 VG bet koks. LAN kategorija 4 Skirta Token Ring tinklams, kurių perdavimo greitis yra 16 Mbit/s. 5 kategorija 100 baziniams tinklams. TX Fast Ethernet, SONet ir OS-3 ATM Category 5 e Gigabit Ethernet protokolams (1000 Mbps)
Tinklo įrenginiai ir ryšiai STP kabelio klasifikacija STP kabelio konstrukcija yra panaši į UTP, išskyrus tai, kad jame yra tik dvi poros laidų, kurių kiekviena papildomai suvyniota į foliją arba pynę. Dėl papildomos apsauginės apvalkalo STP kabelio naudojimas yra geresnis, kai yra stiprūs elektromagnetiniai trukdžiai, kurie dažnai atsiranda šalia elektros įrangos. STP kabelių standartus sukūrė IBM. Ilgoms STP pagrindu veikiančio tinklo atkarpoms naudojamas 1 A tipo kabelis. 6 A tipo kabelis gali būti naudojamas ten, kur galima naudoti mažas kabelio atkarpas. 1 A kabelis susideda iš dviejų porų AWG 22 laidų, o 6 A kabelį sudaro dvi susuktos poros AWG 26 laidų. Token Ring tinkluose su STP kabeliu naudojamos didelės IDC (IBM duomenų jungties) jungtys. Dauguma Token Ring LAN šiandien naudoja UTP kabelį.
Tinklo įrenginiai ir ryšiai Naudojamų kabelių tipai Šviesolaidinis kabelis Vietoj elektros krūvių, judančių variniu laidu, šviesolaidinis kabelis perduoda signalą šviesos impulsais, sklindančiais per stiklinį ar plastikinį vamzdelį. Šviesolaidinis kabelis yra visiškai atsparus elektromagnetiniams trukdžiams. Be to, šviesolaidiniame kabelyje signalas blėsta daug lėčiau nei variniame kabelyje. Šviesolaidis yra ideali terpė duomenims perduoti dideliais atstumais, pavyzdžiui, sujungti atskirus pastatus universiteto miestelyje. Be to, šviesolaidinis kabelis yra daug saugesnis nei varinis, nes prie jo neįmanoma prisijungti nepažeidžiant jo vientisumo.
Tinklo įrenginiai ir ryšiai Naudojamų kabelių tipai Šviesolaidinis kabelis susideda iš stiklinės arba plastikinės šerdies, per kurią perduodami šviesos impulsai. Jį supa atspindintis sluoksnis, vadinamas apvalkalu. Apkala yra apjuosta plastikiniu pamušalu, apsaugine Kevlar pluošto danga ir išoriniu apvalkalu.
Tinklo įrenginiai ir ryšiai Naudojamų kabelių tipai Šviesolaidinis kabelis u Informacijos sklaidos per juos greitis siekia kelis milijardus bitų per sekundę. u Leidžiamas atstumas yra didesnis nei 50 km. u Išorinių trukdžių praktiškai nėra. u Šiuo metu brangiausias LAN ryšys. u Šviesolaidiniai laidai sujungiami į LBC naudojant žvaigždės arba žiedo jungtį.
Tinklo įrenginiai ir ryšiai Naudojamų kabelių tipai Belaidės technologijos (palydovas, IR, radijas) Paprastai bevieliuose tinkluose naudojama neapibrėžta laikmena, tačiau tai nereiškia, kad ryšyje tarp kompiuterių nėra struktūros. Belaidžiuose LAN dažniausiai naudojamos dvi topologijos – lygiavertis ryšys arba „visi su visais“ (ad hoc) ir infrastruktūra (infrastruktūra).
Tinklo įrenginiai ir ryšio priemonės Naudojamų kabelių tipai Bevielės technologijos Tinkle, kuriame yra lygiavertė topologija, visi kompiuteriai turi belaidžio tinklo sąsajos adapterius ir gali netrukdomai bendrauti tarpusavyje. Juos galima perkelti pagal pageidavimą, jei jie lieka belaidės technologijos diapazone. Ši parinktis tinka namų ar mažo biuro tinklams, kuriuos sudaro nedidelis kompiuterių skaičius, kai kabelio įrengimas yra nepatogus, nepraktiškas arba neįmanomas.
Tinklo įrenginiai ir ryšio priemonės Naudojamų kabelių tipai Belaidžio ryšio technologijos Tinklas su „infrastruktūros“ topologija susideda iš kompiuterių, turinčių belaides sąsajas, kurios keičiasi duomenimis su tinklu naudojant belaidžius siųstuvus-imtuvus, prijungtus prie tinklo įprastais kabeliais. Šie siųstuvai-imtuvai vadinami tinklo prieigos taškais. Tokios topologijos tinkle kompiuteriai tarpusavyje tiesiogiai nesikeičia duomenimis. Keitimasis vykdomas per kabelinį tinklą ir prieigos prie jo taškus. Ši topologija labiau tinka dideliam tinklui, kuriame tik keli kompiuteriai, pavyzdžiui, nešiojamieji kompiuteriai, turi belaides sąsajas. Šių kompiuterių naudotojai neprivalo keistis duomenimis tiesiogiai vieni su kitais. Viskas, ko jiems reikia, yra prieiga prie serverių ir kitų įmonės tinklo išteklių.
Tinklo įrenginiai ir ryšiai Aktyvioji įranga Tinklo plokštė Ù Tinklo adapterių kortelės veikia kaip fizinė sąsaja arba jungtis tarp kompiuterio ir tinklo kabelio.
Tinklo įrenginiai ir ryšiai Aktyvi įranga Tinklo adapterio kortelės paskirtis: u Duomenų, gaunamų iš kompiuterio, paruošimas perduoti tinklo kabeliu. u Perkelkite duomenis į kitą kompiuterį. u Valdykite duomenų srautą tarp kompiuterio ir kabelinės sistemos. u Tinklo adapterio plokštė gauna duomenis iš tinklo kabelio ir paverčia juos tokia forma, kurią gali suprasti kompiuterio centrinis procesorius.
Pagrindiniai LAN standartai IEEE 802.X standartų struktūra 1980 m. IEEE institutas suorganizavo LAN standartizacijos komitetą 802, dėl kurio buvo priimta IEEE 802-X standartų šeima, kurioje pateikiamos rekomendacijos dėl žemesnio lygio vietinių tinklų projektavimo. tinklus. Šie standartai apima tik du apatinius septynių sluoksnių OSI modelio sluoksnius – fizinį ir duomenų ryšį. Taip yra dėl to, kad šie lygiai labiausiai atspindi vietinių tinklų specifiką. Vyresnieji lygiai, pradedant tinklo lygiu, iš esmės turi bendrų vietinių ir pasaulinių tinklų bruožų.
Pagrindiniai LAN standartai IEEE 802.X standartų struktūra Ryšio lygis vietiniuose tinkluose skirstomas į du polygius: 4 loginis duomenų perdavimas (Logical Link Control, LLC); 4 Media Access Control (MAC).
Pagrindiniai LAN standartai Ethernet vietinis tinklas ¨ Ethernet specifikacija 70-ųjų pabaigoje. pasiūlė „Xerox Corporation“. ¨ Pagrindiniai veikimo principai: 4 Loginiu lygmeniu Ethernet naudoja magistralės topologiją. 4 Visi prie tinklo prijungti įrenginiai turi lygias teises, t.y., bet kuri stotis gali pradėti transliuoti bet kuriuo metu (jei siuntimo terpė laisva). 4 Vienos stoties perduodami duomenys pasiekiami visoms tinklo stotims.
Pagrindiniai LAN standartai Vietinis eterneto tinklas ß Priklausomai nuo fizinės laikmenos tipo, IEEE 802.3 standartas turi įvairių modifikacijų: 10 Base 5, 10 Base 2, 10 Base T, 10 Base FL, 10 Base FB. ß Skaičius 10 aukščiau pateiktuose pavadinimuose rodo, kad šių standartų duomenų perdavimo sparta yra 10 Mbit/s, o žodis Bazė yra perdavimo būdas vienu baziniu 10 MHz dažniu. Paskutinis simbolis fizinio sluoksnio standarto pavadinime nurodo kabelio tipą. ß 1995 m. buvo priimtas Fast Ethernet standartas, kuris nėra nepriklausomas standartas, bet yra papildomas skyrius prie pagrindinio standarto 802. 3. Taip pat Gigabit Ethernet standartas, priimtas 1998 m., yra aprašytas 802 skyriuje. 3 z pagrindinio dokumento. ß Visų tipų Ethernet standartai naudoja tą patį laikmenų atskyrimo metodą – CSMA/CD metodą.
Pagrindiniai LAN standartai Ethernet vietinio tinklo fizinės laikmenos specifikacijos Ethernet 4 10 Base 5 bendraašis kabelis, kurio skersmuo 0,5 colio, vadinamas "riebiuoju" koaksiu. Būdinga 50 omų varža. Maksimalus segmento ilgis yra 500 metrų (be kartotuvų). 4 10 Base 2 koaksialinis kabelis, kurio skersmuo 0,25 colio, vadinamas "plonu" koaksialiniu kabeliu. Būdinga 50 omų varža. Maksimalus segmento ilgis – 185 metrai (be kartotuvų).
Pagrindiniai LAN standartai Ethernet vietinis tinklas Fizinės terpės specifikacijos Ethernet 4 10 Base T kabelis, pagrįstas neekranuota vytos poros (UTP) pagrindu. Sudaro šakotuvu pagrįstą žvaigždžių topologiją. Atstumas tarp stebulės ir galinio mazgo ne didesnis kaip 100 m. 4 10 Base F šviesolaidinis kabelis. Topologija panaši į standarto 10 Base T. Yra keli šios specifikacijos variantai: FOIRL (atstumas iki 1000 m), 10 Base FL (atstumas iki 2000 m), 10 Base FB (atstumas iki 2000 m). ).
Prieigos prie perdavimo terpės LAN prieigos metodas CSMA/CD | Carrier-sensemulply-prieiga su susidūrimo aptikimo (CSMA/CD) metodu. ¨ Šis metodas naudojamas tik tinkluose su bendra magistrale (įskaitant radijo tinklus, dėl kurių atsirado šis metodas).
Prieigos prie perdavimo terpės LAN tinkle būdai Prieigos būdas CSMA/CD Susidūrimo įvykis ¨ Taikant aprašytą metodą, galima situacija, kai dvi stotys vienu metu bando perduoti duomenų kadrą per bendrą laikmeną. ¨ Terpės klausymosi mechanizmas ir pauzė tarp kadrų negarantuoja, kad neatsiras situacijos, kai dvi ar daugiau stočių vienu metu nuspręs, kad laikmena laisva ir pradės perduoti savo kadrus. ¨ Sakoma, kad tokiu atveju įvyksta susidūrimas, kadangi abiejų kadrų turinys susiduria bendrame kabelyje ir informacija yra iškraipoma.Eternete naudojami kodavimo metodai neleidžia atskirti kiekvienos stoties signalų nuo bendro signalo.
Pagrindiniai LAN standartai Vietinis Token Ring tinklas Token Ring tinklai, kaip ir Ethernet tinklai, pasižymi bendra duomenų perdavimo terpe, kuri šiuo atveju susideda iš kabelių segmentų, jungiančių visas tinklo stotis į žiedą. Žiedas laikomas bendru bendru ištekliu, prie kurio prieiti reikia ne atsitiktinio algoritmo, kaip Ethernet tinkluose, o deterministinio, pagrįsto žiedo naudojimo teisės perdavimu stotims tam tikra tvarka. Ši teisė perteikiama naudojant specialaus formato rėmelį, vadinamą žetonu.
Pagrindiniai LAN standartai Vietinio tinklo Token Ring IBM Token Ring naudojami trys pagrindiniai paketų tipai: ¨ Control/Data Packet (Data/Command Frame) Naudojant šį paketą perduodami duomenys arba komandos tinklo veikimui valdyti. ¨ Žetonas Stotis gali pradėti siųsti duomenis tik gavusi tokį paketą, viename žiede gali būti tik vienas žetonas ir atitinkamai tik viena stotis, turinti teisę perduoti duomenis. ¨ Atstatyti paketą (nutraukti). Išsiuntus tokį paketą visi siuntimai nutraukiami.
Prieigos prie perdavimo terpės LAN prieigos būdu būdai Tinkluose su prieigos prie token metodu (šie, be Token Ring tinklų, apima ir FDDI tinklus), teisė pasiekti laikmeną cikliškai perduodama iš stoties į stotį. loginis žiedas. Kiekviena stotis yra prijungta prie savo pirmtako ir įpėdinių stočių ir gali tik tiesiogiai susisiekti su jomis. Kad stotims būtų suteikta prieiga prie fizinės laikmenos, aplink žiedą paskirstomas specialaus formato rėmelis ir tam skirtas žetonas. Token Ring tinkle bet kuri stotis visada tiesiogiai gauna duomenis tik iš vienos stoties, tos, kuri yra ankstesnė ringe. Stotis visada perduoda duomenis artimiausiam kaimynui pasroviui.
Prieigos prie perdavimo terpės būdai LAN Token prieigos būdu ¨ Stotis, gavusi žetoną, jį analizuoja ir, jei neturi duomenų perduoti, užtikrina jo perkėlimą į kitą stotį. ¨ Stotis, turinti perduoti duomenis, gavusi žetoną, pašalina jį iš žiedo, o tai suteikia teisę prieiti prie fizinės laikmenos ir perduoti jos duomenis. Tada ši stotis po bitų siunčia nustatyto formato duomenų kadrą į žiedą. ¨ Persiunčiami pranešimai visada keliauja žiedu viena kryptimi iš vienos stoties į kitą. Rėmelyje pateikiamas paskirties adresas ir šaltinio adresas.
Prieigos prie perdavimo terpės LAN prieigos metodu būdai ¨ Visos skambėjimo stotys perduoda kadrą po bitų, kaip kartotuvai. Jei kadras eina per paskirties stotį, tada, atpažinusi jo adresą, ši stotis nukopijuoja kadrą į savo vidinį buferį ir į kadrą įterpia patvirtinimo ženklą. ¨ Stotis, kuri išdavė duomenų rėmelį žiedui, gavusi jį atgal su gavimo patvirtinimu, pašalina šį kadrą iš žiedo ir perduoda į tinklą naują žetoną, kad kitos tinklo stotys galėtų perduoti duomenis.
Prieigos prie perdavimo terpės LAN žymeklio prieigos metodo metodai Aprašytas prieigos prie laikmenos algoritmas iliustruojamas laiko diagrama. Rodomas paketo A perdavimas žiede iš stoties 1 į stotį 3. Pravažiavus paskirties stotį 3, pakete A nustatomi du adreso atpažinimo ir paketo kopijavimo į buferį ženklai. Kai paketas grįžta į 1 stotį, siuntėjas atpažįsta jo paketą pagal šaltinio adresą ir pašalina paketą iš žiedo. 3 stoties nustatyti ženklai praneša siunčiančiai stočiai, kad paketas pasiekė adresatą ir buvo sėkmingai nukopijuotas į buferį.
Pagrindiniai LAN standartai Vietinis tinklas FDDI FDDI technologija (Fiber Distributed Data Interface) yra pirmoji vietinio tinklo technologija, kurioje duomenų perdavimo terpė yra šviesolaidinis kabelis.
Pagrindiniai LAN standartai FDDI vietinis tinklas Pagrindinės FDDI technologijos charakteristikos ¨ sukurta dviejų šviesolaidinių žiedų pagrindu, kurie sudaro pagrindinius ir atsarginius duomenų perdavimo kelius tarp tinklo mazgų, siekiant padidinti atsparumą gedimams; ¨ duomenų perdavimo sparta padidinta iki 100 Mbit/s;
Struktūrizavimas kaip tinklo kūrimo priemonė Statant didelius tinklus, vienalytė jungčių struktūra iš pranašumo virsta trūkumu. Tokiuose tinkluose naudojant standartines struktūras atsiranda įvairių apribojimų, iš kurių svarbiausi yra: u ryšio tarp mazgų trukmės apribojimai; u tinklo mazgų skaičiaus apribojimai; u tinklo mazgų generuojamo srauto intensyvumo apribojimai.
Struktūrizavimas kaip tinklo kūrimo priemonė Pavyzdžiui, Ethernet technologija ant plono bendraašio kabelio leidžia naudoti ne ilgesnį kaip 185 m kabelį, prie kurio galima prijungti ne daugiau kaip 30 kompiuterių. Tačiau jei kompiuteriai tarpusavyje intensyviai keičiasi informacija, kartais reikia sumažinti prie kabelio prijungtų kompiuterių skaičių iki 20 ar net iki 10, kad kiekvienas kompiuteris gautų priimtiną viso tinklo pralaidumo dalį.
Struktūrizavimas kaip tinklo kūrimo priemonė Fizinė topologija – tai atskirų kabelio dalių suformuotų jungčių konfigūracija, o loginė topologija – informacijos srautų tarp tinklo kompiuterių konfigūracija. Taigi, yra tokie tinklo struktūrizavimo būdai: Ù fizinis tinklo struktūrizavimas; Ù loginis tinklo struktūrizavimas.
Struktūrizavimas kaip tinklo kūrimo priemonė Fizinis tinklo struktūrizavimas Fizinių jungčių konfigūraciją lemia kompiuterių elektros jungtys. Naudojami specialūs struktūrizavimo metodai ir speciali įranga, pavyzdžiui, kartotuvas; centras.
Tinklo įrenginiai ir ryšiai Aktyvi įranga Kartotuvas Ù Perduodamas tinklo kabeliu, elektros signalas palaipsniui silpsta (silpsta) ir iškraipomas tiek, kad kompiuteris jo nebesuvokia. Ù Retransliatorius naudojamas siekiant išvengti signalo iškraipymo. Ù Retransliatorius sustiprina (atkuria) susilpnėjusį signalą ir perduoda jį toliau kabeliu. Ù Kartotuvai naudojami tinkluose su „bus“ topologija.
Tinklo įrenginiai ir ryšiai Aktyvios įrangos šakotuvas Retransliatorius, turintis kelis prievadus ir jungiantis kelis fizinius segmentus, dažnai vadinamas koncentratoriumi arba šakotuvu. Šie pavadinimai (hub - bazė, veiklos centras) atspindi tai, kad visi ryšiai tarp tinklo segmentų yra sutelkti šiame įrenginyje. Hubai būdingi beveik visoms pagrindinėms Ethernet vietinių tinklų technologijoms, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet. Bet kokios technologijos koncentratorių veikimas turi daug bendro – jie atkartoja signalus, gaunamus iš vieno iš jų prievadų, į kitus prievadus. Skirtumas yra tame, kuriuose prievaduose kartojami įvesties signalai. Ethernet šakotuvas kartoja įvesties signalus visuose savo prievaduose, išskyrus tą, iš kurio gaunami signalai. Token Ring šakotuvas atkartoja įvesties signalus, gaunamus iš tam tikro prievado tik viename prievade – tame, prie kurio prijungtas kitas žiede esantis kompiuteris.
Ethernet tinklas, sukurtas naudojant 4 segmentų žvaigždžių topologiją. Tinklas sukurtas naudojant Ethernet technologiją vytos poros pagrindu. Centras, kaip kartotuvas, naudojamas sujungti kelis segmentus ir pakartoja įvesties signalą visuose prievaduose, išskyrus prievadą, iš kurio buvo gautas signalas.
Struktūrizavimas kaip tinklo kūrimo priemonė Loginis tinklo struktūrizavimas Svarbiausia problema, kurios negalima išspręsti fiziniu struktūrizavimu, išlieka perduodamo srauto perskirstymo tarp skirtingų fizinių tinklo segmentų problema.
Struktūrizavimas kaip tinklo kūrimo priemonė Loginis tinklo struktūrizavimas Dideliame tinkle natūraliai atsiranda informacijos srautų heterogeniškumas: tinklas susideda iš daugybės darbo grupių, padalinių, įmonės filialų ir kitų administracinių subjektų potinklių. Kai kuriais atvejais tarp kompiuterių, priklausančių tam pačiam potinkliui, stebimas intensyviausias keitimasis duomenimis, ir tik nedidelė dalis skambučių įvyksta į kompiuterių, esančių už vietinių darbo grupių ribų, išteklius. Kitose įmonėse, ypač ten, kur yra centralizuoti įmonių duomenų sandėliai, kuriais aktyviai naudojasi visi įmonės darbuotojai, pastebima priešinga situacija: išorinių užklausų intensyvumas yra didesnis nei keitimosi tarp „kaimyninių“ mašinų intensyvumas.
Struktūrizavimas kaip tinklo kūrimo priemonė Tinklo loginis struktūrizavimas Tinklas su standartine topologija (autobusas, žiedas, žvaigždė), kuriame visi fiziniai segmentai laikomi viena bendra laikmena, pasirodo esąs neadekvatus informacijos srautų struktūrai. dideliame tinkle. Pavyzdžiui, tinkle su bendra magistrale bet kurios poros kompiuterių sąveika ją užima visą mainų laiką, todėl, didėjant kompiuterių skaičiui tinkle, magistralė tampa kliūtimi. Vieno skyriaus kompiuteriai yra priversti laukti, kol kitame padalinyje bus sukurta pora kompiuterių, kad užbaigtų mainus, ir tai nepaisant to, kad poreikis bendrauti tarp kompiuterių dviejuose skirtinguose skyriuose atsiranda daug rečiau ir reikalauja labai mažo pralaidumo.
Struktūrizavimas kaip tinklo kūrimo priemonė Loginis tinklo struktūrizavimas Problemos sprendimas yra atsisakyti bendros vienalytės bendros aplinkos idėjos. Pavyzdžiui, aukščiau aptartame pavyzdyje būtų pageidautina užtikrinti, kad 1 skyriaus kompiuterių perduodami kadrai išeitų už šios tinklo dalies tik tada, kai jie būtų siunčiami į bet kurį kompiuterį iš kitų skyrių. Kita vertus, kiekvieno skyriaus tinklas turėtų apimti tuos ir tik tuos kadrus, kurie yra skirti šio tinklo mazgams. Taip organizuojant tinklo darbą, jo našumas gerokai padidės, todėl vieno skyriaus kompiuteriai nedirbs, kol kitų padalinių kompiuteriai keisis duomenis.
Struktūrizavimas kaip tinklo kūrimo priemonė Loginis tinklo struktūrizavimas Loginiai ryšiai yra duomenų perdavimo maršrutai tarp tinklo mazgų ir formuojami tinkamai sukonfigūruojant ryšio įrangą. Naudojami specialūs struktūrizavimo metodai ir speciali įranga, pavyzdžiui, tiltas; jungiklis; maršrutizatorius; vartai.
Loginis tinklo struktūrizavimas naudojant tiltą Tiltas dalija bendrą tinklo perdavimo terpę į dalis (loginius segmentus), perduodant informaciją iš vieno segmento į kitą tik tuo atveju, jei priimančiojo įrenginio adresas priklauso kitam tinklui. Taigi tiltas izoliuoja vieno potinklio srautą nuo kito srauto, padidindamas bendrą duomenų perdavimo tinkle našumą.
Kitų loginio struktūravimo priemonių charakteristikos n Komutatorius niekuo nesiskiria nuo tilto savo apdorojimo principu. Pagrindinis jo skirtumas nuo tilto yra tas, kad tai yra tam tikras daugiaprocesorius komunikacijos. Kiekvienas jo prievadas yra aprūpintas specializuotu procesoriumi, kuris apdoroja kadrus naudodamas tilto algoritmą, nepriklausomai nuo kitų prievadų procesorių. Dėl šios priežasties bendras jungiklio našumas paprastai yra daug didesnis nei tradicinio tilto su vienu apdorojimo bloku. Galima sakyti, kad jungikliai yra naujos kartos tiltai, kurie lygiagrečiai apdoroja kadrus.
Kitų loginio struktūrizavimo priemonių charakteristikos n Maršrutizatorius izoliuoja atskirų segmentų srautą vienas nuo kito ir leidžia sujungti tinklus, sukurtus naudojant skirtingas tinklo technologijas. Maršrutizatoriai patikimiau ir efektyviau izoliuoja srautą iš atskirų tinklo dalių viena nuo kitos nei tiltai. Maršrutizatoriai sudaro loginius segmentus naudodami aiškų adresą, nes jie naudoja sudėtinius skaitmeninius adresus, o ne plokščius aparatūros adresus. Šie adresai turi tinklo numerio lauką, todėl visi kompiuteriai, turintys tą pačią šio lauko reikšmę, priklauso tam pačiam segmentui, šiuo atveju vadinamam potinkliu.
Kitų loginio struktūrizavimo priemonių charakteristikos n Vartai naudojami tinklo segmentams sujungti su skirtingų tipų sistemomis ir taikomąja programine įranga.
Kompiuterių adresavimas tinkle Derinant tris ar daugiau kompiuterių, reikia atsižvelgti į jų adresavimo problemą. Tinklo mazgo adresui ir jo priskyrimo schemai gali būti keliami keli reikalavimai: u Adresas turi vienareikšmiškai identifikuoti kompiuterį bet kokio dydžio tinkle. u Adresų priskyrimo schema turėtų sumažinti administracinį rankų darbą ir adresų pasikartojimo tikimybę.
Kompiuterių adresavimas tinkle u Adresas turi turėti hierarchinę struktūrą, patogią kuriant didelius tinklus. Dideliuose tinkluose, susidedančiuose iš daugybės tūkstančių mazgų, dėl adresų hierarchijos nebuvimo gali atsirasti didelių pridėtinių išlaidų – galiniai mazgai ir ryšių įranga turės veikti su adresų lentelėmis, kurias sudaro tūkstančiai įrašų. u Adresas turi būti patogus tinklo vartotojams, o tai reiškia, kad jis turi turėti simbolinę atvaizdą, pavyzdžiui, Server 3 arba www. cisco. com. u Adresas turi būti kuo kompaktiškesnis, kad nebūtų perkrauta ryšio įrangos atmintis – tinklo adapteriai, maršrutizatoriai ir kt.
Kompiuterių adresavimas tinkle Labiausiai paplitusios trys mazgų adresavimo schemos: u Aparatinės įrangos adresai. u Simboliniai adresai arba vardai. u Skaitiniai sudėtiniai adresai.
Kompiuterių adresavimas tinkle Aparatinės įrangos adresai. Šie adresai yra skirti mažam ir vidutiniam tinklui, todėl jie neturi hierarchinės struktūros. Tipiškas šio tipo adreso atstovas yra vietinio tinklo adapterio adresas. Šį adresą dažniausiai naudoja tik įranga, todėl stengiamasi jį padaryti kuo kompaktiškesnį ir rašyti kaip dvejetainę arba šešioliktainę reikšmę, pavyzdžiui, 0081005 e 24 a 8. Nustatant aparatūros adresus rankinio darbo dažniausiai nereikia, nes jie yra gamintojo įmontuoti į įrangą arba generuojami automatiškai kiekvieną kartą paleidus įrangą, o adreso unikalumą tinkle užtikrina įranga.
Kompiuterių adresavimas tinkle Simboliniai adresai arba pavadinimai. Šie adresai skirti žmonėms įsiminti, todėl dažniausiai turi semantinę apkrovą. Simbolinius adresus lengva naudoti tiek mažuose, tiek dideliuose tinkluose. Norint dirbti dideliuose tinkluose, simbolinis pavadinimas gali turėti sudėtingą hierarchinę struktūrą, pavyzdžiui, ftp archl. ucl. ak. uk. Šis adresas rodo, kad šis kompiuteris palaiko ftp archyvą vienoje iš Londono universiteto kolegijų (University College London – ucl) tinkle ir šis tinklas priklauso akademinei interneto šakai (ac) Didžiojoje Britanijoje (Jungtinė Karalystė). - JK). Dirbant Londono universiteto tinkle toks ilgas simbolinis pavadinimas yra aiškiai perteklinis, todėl patogu naudoti trumpą simbolinį pavadinimą, kurio vaidmuo puikiai tinka jauniausiam pilno vardo komponentui, ty vardui. ftp archl.
Kompiuterių adresavimas tinkle Skaitmeniniai sudėtiniai adresai. Simbolinių pavadinimų perkėlimas tinkle nėra labai ekonomiškas. Todėl, norint dirbti dideliuose tinkluose, kaip mazgų adresai naudojami fiksuoto ir kompaktiško formato skaitiniai sudėtiniai adresai. Tipiški šio tipo adresų atstovai yra IP adresai ir IPX adresai. Jie palaiko dviejų lygių hierarchiją, adresas yra padalintas į didžiąją dalį - tinklo numerį ir nedidelę dalį - mazgo numerį. Šis padalijimas leidžia perduoti pranešimus tarp tinklų tik pagal tinklo numerį, o mazgo numeris naudojamas tik po to, kai pranešimas pristatomas į norimą tinklą.
Kompiuterių adresavimas tinkle Skaitmeniniai sudėtiniai adresai. Pastaruoju metu, siekiant, kad maršruto parinkimas dideliuose tinkluose būtų efektyvesnis, buvo pasiūlyti sudėtingesni skaitmeninio adresavimo variantai, pagal kuriuos adresas turi tris ar daugiau komponentų.
Kompiuterių adresavimas tinkle Vardų nustatymo paslauga Skirtingų tipų adresų korespondencijos nustatymo problema, kurią sprendžia vardų sprendimo paslauga, gali būti išspręsta visiškai centralizuotomis arba paskirstytomis priemonėmis. Taikant centralizuotą metodą, tinkle priskiriamas vienas kompiuteris (vardų serveris), kuriame saugoma įvairių tipų pavadinimų atitikmenų lentelė, pavyzdžiui, simboliniai vardai ir skaitiniai skaičiai. Visi kiti kompiuteriai susisiekia su vardų serveriu, kad naudotų simbolinį pavadinimą ir rastų kompiuterio, su kuriuo reikia keistis duomenimis, skaitinį numerį.
Kompiuterių adresavimas tinklo vardų nustatymo tarnyboje Labiausiai žinoma centralizuota vardų sprendimo paslauga yra interneto domenų vardų sistemos (DNS) paslauga. u DNS pagrindas yra paskirstyta duomenų bazė. u Kiekvienas kompiuteris, naudojantis DNS adresus, žino „savo“ serverio adresą. u Kiekvienas serveris arba žino norimo mazgo skaitmeninį adresą, arba žino, kur persiųsti užklausą.
Kompiuteriai tinkle. Pavyzdžiui, jei vartotojas nurodė skaitinį paskirties mazgo numerį, tada prieš pradėdamas duomenų perdavimą siunčiantis kompiuteris siunčia pranešimą visiems tinklo kompiuteriams (šis pranešimas vadinamas transliacijos pranešimu), prašydamas identifikuoti šį skaitinį pavadinimą. . Visi kompiuteriai, gavę šį pranešimą, lygina pateiktą skaičių su savo. Kompiuteris, turintis atitiktį, siunčia atsakymą su savo aparatinės įrangos adresu, po kurio tampa įmanoma siųsti pranešimus vietiniu tinklu.
Tinklo operacinė sistema Paskirtis ß jungia visus kompiuterius ir išorinius įrenginius tinkle; ß koordinuoja visų kompiuterių ir išorinių įrenginių funkcijas; ß Suteikia saugią prieigą prie duomenų ir išorinių įrenginių.
Tinklo operacinės sistemos pavyzdžiai | Unix | Linux | Novell/Net. Prekės | Windows šeima ir kt.
Tinklo operacinė sistema Windows 95/98/NT/XP ypatybės ß vartotojo registracija tinkle; ß prieigos prie failų, aplankų, diskų, spausdintuvų teisių valdymas; ß dalytis failais ir programomis; ß valdo tinklo spausdintuvo veikimą; ß grupinio darbo planavimas ir pranešimų siuntimas naudojant Outlook; ß faksogramų priėmimas ir siuntimas, jei turite fakso modemą; ß sukurti darbo grupes arba prisijungti prie domeno.
Tinklo operacinė sistema Prieigos prie šaltinio teisės ¨ skaitymo teisė; ¨ teisę keistis; ¨ teisę atlikti. ß apibrėžti resursą (failą, aplanką, diską, spausdintuvą) kaip dalijimosi resursą (tinklą); ß susitarti dėl prieigos teisių; ß apibrėžti prieigos teises; ß prijunkite tinklo išteklius.
Tinklo operacinė sistema Prisijungimas / atsijungimas nuo tinklo ¨ Prisijunkite prie tinklo: 4 Vartotojo vardas 4 Slaptažodis ¨ Atsijungti / atsijungti: 4 Spustelėkite Pradėti 4 Pasirinkite Atsijungti 4 Pasirinkite veiksmo tipą
Tinklo operacinė sistema Tinklo kaimynystė ¨ ¨ ¨ Spustelėkite piktogramą „Network Neighborhood“ Pasirinkite „Visas tinklas“ Pasirinkite darbo grupę/domeną Pasirinkite norimą kompiuterį Pasirinkite reikiamą šaltinį Network Neighborhood sistemoje Windows XP Network Neighborhood sistemoje Windows 2000 Network Neighborhood sistemoje Windows 98
Tinklo operacinė sistema Kompiuterio konfigūravimas darbui tinkle ¨ Konfigūracija: 4 Įėjimo į tinklą būdas ¨ Identifikavimas ¨ Prieigos kontrolė: 4 Išteklių lygiu 4 Vartotojo lygiu
Tinklo operacinė sistema Tinklo disko prijungimas n Network Neighborhood (bet kuris iš būdų): 1. Pasirinkite komandą Susieti tinklo diską. . . meniu Failas 2. Dešiniuoju pelės mygtuku spustelėkite bendro naudojimo tinklo vietą ir pasirinkite Susieti tinklo diską
Tinklo operacinės sistemos spausdintuvo prieigos teisės ¨ ¨ Spausdinimo spausdintuvo valdymo dokumentų valdymo prieiga uždrausta
Tema Nr. 2: Pagrindinės sąvokos ir terminija
Deja, skaičiavimo technologijoms būdingas terminologinis dviprasmiškumas ir neapibrėžtumas, pasireiškiantis skirtingais to paties termino aiškinimais skirtinguose literatūros šaltiniuose (pavyzdžiui, „kompiuterinė sistema“ ar „kompiuterijos kompleksas“) arba skirtingų terminų vartojimu žymėti. tas pats.sąvokos (pvz., „kompiuterių tinklas“, „kompiuterių tinklas“, „kompiuterių tinklas“). Visa tai dažnai apsunkina medžiagos suvokimą ir įsisavinimą.
Šioje dalyje pateiktos medžiagos tikslas – pašalinti terminų dviprasmiškumą ir paaiškinti toliau vartojamus terminus bei sąvokas. Siūloma įvairių kompiuterinės technikos sistemų ir objektų klasifikacija skirta identifikuoti sistemų klases, pasižyminčias tomis pačiomis ar panašiomis savybėmis, o tai leidžia suvienodinti kompiuterinių sistemų ir tinklų tyrimo ir tyrimo procesą.
Kompiuterių tinklo samprata
Kompiuterinis tinklas(1.1 pav.) - komplektas kompiuterių įranga(SVT), kuriuos naudoja daugelis kompiuterių telekomunikacijos(STK). Kompiuterių tinklas atlieka dvi pagrindines funkcijas:
Duomenų apdorojimas;
Duomenų perdavimas.
Kartu su terminu „kompiuterių tinklas“ plačiai vartojami glaudžiai susiję terminai „kompiuterių tinklas“ ir „kompiuterių tinklas“, kurie paprastai laikomi sinonimais. Tačiau toliau pristatydami medžiagą atsiminsime keletą nedidelių šių terminų skirtumų.
Iš aukščiau pateikto apibrėžimo (1.1 pav.) matyti, kad „kompiuterių tinklas“ yra kompiuterių (kompiuterių), sujungtų į vieną tinklą, naudojant telekomunikacijų priemones, kurios sudaro pagrindinio duomenų tinklo (DTN). Kitaip tariant, „kompiuterių tinklas“ arba „kompiuterių tinklas“ yra kompiuterių (kompiuterių) susivienijimas, priešingai, pavyzdžiui, telefonų tinklui, jungiančiam automatines telefono stotis (PBX). Todėl toliau šie du terminai bus svarstomi ir naudojami kaip lygiaverčiai. Sąvoka „kompiuterių tinklas“ veikiau apibūdina tinklo paskirtį – atlikti skaičiavimus, kas išskiria jį, pavyzdžiui, nuo „informacinio tinklo“, teikiančio informacines paslaugas, arba nuo „telekomunikacijų tinklo“, skirto duomenims perduoti.
Atskiri kompiuterių tinklai gali būti sujungti vienas su kitu, suformuojant didelius kompiuterių tinklus, kurie savo ruožtu gali būti sujungti ir suformuoti itin didelius pasaulinius tinklus. Dėl šio tinklų sujungimo susidaro hierarchinė struktūra, kurioje mažesni tinklai yra aukštesnio rango tinklų potinkliai.
Taigi, kompiuterių tinklas įgyvendina perdavimą ir apdorojimą duomenis. Tačiau dažnai galite išgirsti arba perskaityti, kas tinkle perduodama ir apdorojama informacija. Taigi, kas iš tikrųjų perduodama ir apdorojama tinkle: duomenys ar informacija? Norint atsakyti į šį klausimą, būtina apibrėžti „duomenų“ ir „informacijos“ sąvokas.
Įvairiose žmogaus veiklos srityse: biologijoje, kibernetikoje, filosofijoje ir kt. yra skirtingi požiūriai į sąvokų „duomenys“ ir „informacija“ apibrėžimą. Sukurta net speciali mokslinė disciplina „Informacijos teorija“.
Tarp visų esamų sąvokų „duomenys“ ir „informacija“ apibrėžimų naudosime visuotinai priimtus tradicinius apibrėžimus, kuriems kreipiamės į S. I. Ožegovo „Rusų kalbos žodyną“, ir bandysime suformuluoti skirtumą tarp šių dviejų terminų.
Duomenys ir informacija
"Duomenys- informacija, reikalinga kokiai nors išvadai ar sprendimui priimti.
Informacija- informacija, informuojanti apie reikalų būklę, kažko būklę“. (Ožegovas SI. Rusų kalbos žodynas).
Iš šių apibrėžimų išplaukia, kad duomenys yra bet koks informacijos rinkinys, o informacija yra informacija, gauta tam tikru tikslu ir suteikianti naujų žinių tam, kuris šią informaciją gauna.
Pavyzdžiui, telefonų knygoje yra duomenis daugybės įvairių organizacijų telefono numerių pavidalu. Nuskaitę konkrečios organizacijos, kuriai norime skambinti, numerį, gauname informacijašios organizacijos telefono numerio (arba kelių telefono numerių) forma. Dėl tos pačios priežasties mes sakome „duomenų bazė“ (o ne „informacijos bazė“), tačiau kai sudarome duomenų bazės užklausą, informaciją gauname mums ypač įdomios informacijos pavidalu.
„Informacija“ yra subjektyvi sąvoka. Informacija, kuri yra informacija vienam asmeniui, negali būti informacija kitam. Pavyzdžiui, tokia informacija kaip „Paryžius yra Prancūzijos sostinė, o Londonas yra Anglijos sostinė“ yra informacija apie tai pirmą kartą sužinojusiam moksleiviui, o ne informacija (kažkas naujo ir anksčiau nežinomo) suaugusiajam.
Taip pat reikia turėti omenyje, kad kiekybinis duomenų matas yra apimtis- duomenų vienetų skaičius, matuojamas baitais, žodžiais, puslapiais, telefonų numerių skaičius telefonų knygoje ir kt. Kartu yra ir kiekybinis informacijos matas entropija- informacijos neapibrėžtumo matas. Kuo didesnė entropija, tuo informacija vertingesnė.
Taigi galime teigti, kad kompiuterių tinklu perduodami ir duomenys, ir informacija.
Ryšys tarp sąvokų „duomenys“ ir „informacija“ nagrinėjamame kontekste pavaizduotas fig. 1.2, rodantis, kad informacija yra išgaunama iš duomenų rinkinio dėl tam tikrų manipuliacijų (duomenų apdorojimo).
 |
Informacijos saugumas kompiuterių tinkluose
Duomenų apsauga kompiuterių tinkluose tampa viena atviriausių problemų
šiuolaikinės informacijos ir kompiuterinės sistemos. Iki šiol
Suformuluoti trys pagrindiniai informacijos saugumo principai, kurių tikslas yra
yra užtikrinti:
Duomenų vientisumas – apsauga nuo gedimų, dėl kurių prarandama informacija arba
sunaikinimas;
Informacijos konfidencialumas;
Atsižvelgiant į problemas, susijusias su duomenų apsauga internete, kyla klausimas
gedimų ir neteisėtos prieigos klasifikavimas, dėl kurio prarandama arba
nepageidaujami duomenų pakeitimai. Tai gali būti įrangos gedimai (kabelio
sistemos, diskų sistemos, serveriai, darbo vietos ir kt.), informacijos praradimas
(dėl užsikrėtimo kompiuteriniais virusais, netinkamo archyvų saugojimo
duomenis, prieigos prie duomenų pažeidimus), neteisingą vartotojo veiklą ir
aptarnaujantis personalas. Išvardytų tinklo sutrikimų sukėlė
būtinybė sukurti įvairių rūšių informacijos saugumą. Sąlygiškai jie gali
suskirstyti į tris klases:
Fizinės apsaugos priemonės;
Programinės įrangos įrankiai (antivirusinės programos,
galios, prieigos kontrolės programinė įranga);
Administracinės apsaugos priemonės (patekimas į patalpas, strategijų rengimas
įmonės apsauga ir kt.).
Viena iš fizinės apsaugos priemonių yra archyvavimo ir dauginimo sistemos
informacija. Dažniausiai vietiniuose tinkluose, kuriuose įdiegtas vienas ar du serveriai
sistema įdiegiama tiesiai į laisvus serverio lizdus. Didelėse
įmonių tinklams pirmenybė teikiama tam skirtam, specializuotam
archyvavimo serveris, kuris automatiškai archyvuoja informaciją iš standžiųjų diskų
serverių ir darbo stočių diskai tam tikru laiku
tinklo administratorius, parengdamas ataskaitą apie atsarginę kopiją.
Labiausiai paplitę archyvuotų serverių modeliai yra saugykla
„Intel Corporation Express“ sistema ARCserve, skirta „Windows“.
Antivirusinė programinė įranga dažniausiai naudojama kovai su kompiuterių virusais.
programas, rečiau – aparatinę apsaugą. Tačiau neseniai
Pastebima tendencija derinti programinės ir techninės įrangos apsaugos metodus. Tarp
aparatūros įrenginiuose naudojamos specialios antivirusinės plokštės, įdėtos į
standartiniai kompiuterio išplėtimo lizdai. „Intel Corporation“ pasiūlė
perspektyvi technologija, apsauganti nuo virusų tinkluose, kurios esmė yra
kompiuterių sistemų nuskaitymas prieš jas paleidžiant. Be antivirusinių programų,
informacijos saugumo kompiuteriniuose tinkluose problema sprendžiama įvedant kontrolę
prieiga ir vartotojo galių diferencijavimas. Šiuo tikslu jie naudojami
įterptųjų tinklų operacinių sistemų, didžiausias gamintojas
kurios korporacija yra „Novell Corporation“. Tokioje sistemoje kaip NetWare, išskyrus
standartinės prieigos ribojimo priemonės (slaptažodžių keitimas, nubrėžimas
galios), galima koduoti duomenis pagal principą „atviras
raktas“ su elektroninio parašo formavimu tinklu perduodamiems paketams.
Tačiau tokia apsaugos sistema silpna, nes prieigos lygis ir galimybės
Prisijungimas prie sistemos nustatomas naudojant slaptažodį, kurį lengva išžvalgyti ar atspėti.
kombinuotas metodas – slaptažodis + vartotojo identifikavimas naudojant asmeninį
"Raktas". „Raktas“ yra plastikinė kortelė (magnetinė arba įmontuota
mikroschema – lustinė kortelė) arba įvairūs asmens identifikavimo prietaisai
pagal biometrinę informaciją - rainelė, pirštų atspaudai,
rankos dydis ir kt. Įrengti serveriai ir tinklo darbo vietos
lustinių kortelių skaitymo įrenginiai ir speciali programinė įranga, žymiai
padidinti apsaugos nuo neteisėtos prieigos laipsnį.
Prieigos kontrolės intelektualiosios kortelės leidžia įgyvendinti tokias funkcijas kaip
prisijungimo valdymas, prieiga prie kompiuterio įrenginių, programų, failų ir komandų. Vienas
iš sėkmingų pavyzdžių, kaip sukurti visapusį prieigos kontrolės sprendimą
atviros sistemos, pagrįstos programine ir technine įranga
apsauga, tapo Kerberos sistema, pagrįsta trimis komponentais:
Duomenų bazė, kurioje yra informacija apie visus tinklo išteklius,
vartotojai, slaptažodžiai, informacijos raktai ir kt.;
vartotojų prašymų dėl vieno ar kito tipo tinklo suteikimo apdorojimas
paslaugos. Gavęs užklausą, jis pasiekia duomenų bazę ir nustato leidimus
vartotojui atlikti konkrečią operaciją. Vartotojų slaptažodžiai tinkle nėra
yra perduodami, taip padidinant informacijos saugumo laipsnį;
Bilietų suteikimo serveris (leidimų serveris) gauna iš įgaliojimo
serverio „pass“ su vartotojo vardu ir jo tinklo adresu, užklausos laiku,
taip pat unikalus „raktas“. Taip pat perduodamas paketas, kuriame yra „pass“.
šifruota forma. Leidimų serveris po gavimo ir iššifravimo
„praeina“ patikrina užklausą, lygina „raktus“ ir suteikia tapatybes
leistina naudoti tinklo įrangą ar programas.
Įmonėms plečiant veiklą, didėja abonentų skaičius ir
Atsiradus naujiems filialams, reikia organizuoti prieigą nuotoliniam
vartotojus (vartotojų grupes) į skaičiavimo ar informacijos išteklius
į įmonių centrus. Norėdami organizuoti nuotolinę prieigą, jie dažniausiai naudojami
kabelinės linijos ir radijo kanalai. Šiuo atžvilgiu informacijos, perduodamos per
nuotolinės prieigos kanalams reikalingas specialus požiūris. Tiltuose ir maršrutizatoriuose
nuotolinė prieiga, naudojamas paketų segmentavimas – jų padalijimas ir perdavimas
lygiagrečiai išilgai dviejų linijų, todėl neįmanoma „perimti“ duomenų
neteisėtas „hakerio“ prisijungimas prie vienos iš linijų. Naudojama
duomenų perdavimo, perduodamų paketų suspaudimo procedūra garantuoja neįmanomumą
„perimtų“ duomenų iššifravimas. Nuotolinės prieigos tiltai ir maršrutizatoriai
gali būti užprogramuotas taip, kad ne visi nuotoliniai vartotojai
gali būti prieinami įmonės centro ištekliai.
Šiuo metu yra sukurti specialūs prieigos kontrolės įrenginiai
kompiuterių tinklai per komutuojamas linijas. Pavyzdys būtų,
AT&T sukurtas nuotolinio prievado saugos įrenginio (PRSD) modulis, kurį sudaro
dviejų įprasto modemo dydžio blokų: RPSD užraktas (užraktas), įmontuotas
centrinis biuras ir RPSD raktas (raktas), prijungtas prie nuotolinio valdymo pulto modemo
Vartotojas. RPSD raktas ir užraktas leidžia nustatyti kelis apsaugos lygius ir
prieigos kontrolė:
Duomenų, perduodamų per liniją, šifravimas naudojant sugeneruotą skaitmeninį
Prieigos valdymas pagal savaitės dieną arba paros laiką.
Tiesiogiai su saugumo tema susijusi atsarginių kopijų kūrimo strategija ir
duomenų bazės atkūrimas. Paprastai šios operacijos atliekamos ne įprastomis darbo valandomis.
paketinis režimas. Daugumoje DBVS atsarginės kopijos ir atkūrimas
duomenys leidžiami tik vartotojams, turintiems plačius leidimus (prieigos teises prie
sistemos administratoriaus arba duomenų bazės savininko lygio), nurodykite tai
atsakingi slaptažodžiai tiesiogiai paketinio apdorojimo failuose nerekomenduojami.
taikomoji programa, kuri pati iškviestų
atsarginės kopijos / atkūrimo priemonės. Tokiu atveju sistemos slaptažodis turėtų būti
„įjungtas“ į nurodytos programos kodą. Šio metodo trūkumas yra tas
Kiekvieną kartą pakeitus slaptažodį, ši programa turi būti sukompiliuota iš naujo.
Apsaugos nuo neteisėtos prieigos priemonių atžvilgiu buvo apibrėžtos septynios saugumo klasės
(1-7) kompiuterinės technologijos (KT) ir devynios klasės
(1A, 1B, 1B, 1G, 1D, 2A, 2B, 3A, 3B) automatizuotos sistemos (AS). SVT labiausiai
septinta klasė yra žema, o AS - 3B.
Pažvelkime atidžiau į aukščiau išvardytas sertifikuotas NSD apsaugos sistemas.
COBRA sistema atitinka 4-os saugumo klasės (SVT) reikalavimus,
įgyvendina vartotojo galių identifikavimą ir atribojimą ir
kriptografinis informacijos uždarymas, nustato atskaitos būsenos iškraipymus
PC darbo aplinka (sukelta virusų, vartotojo klaidų, techninių gedimų
ir kt.) ir automatiškai atkuria pagrindinius veiklos aplinkos komponentus
terminalas.
Institucijų atskyrimo posistemis saugo informaciją loginiu lygiu
diskai. Vartotojas gauna prieigą prie konkrečių diskų A, B, C,..., Z. Visi
Prenumeratoriai skirstomi į 4 kategorijas:
Supervartotojas (galimi visi veiksmai sistemoje);
Administratorius (galimi visi veiksmai sistemoje, išskyrus keitimą
supervartotojo vardas, būsena ir leidimai, įtraukiant jį į sąrašą arba pašalinant jį iš jo
vartotojai);
Programuotojai (gali pakeisti asmeninį slaptažodį);
Kolega (turi teisę naudotis jam priskirtais ištekliais
supervartotojas).
Be prieigos prie loginių diskų suteikimo ir ribojimo,
Administratorius kiekvienam vartotojui priskiria prieigos teises
nuoseklieji ir lygiagrečiai prievadai. Jei nuoseklusis prievadas uždarytas, tada
Neįmanoma perkelti informacijos iš vieno kompiuterio į kitą. Su nebuvimu
prieiga prie lygiagrečiojo prievado, išvestis į spausdintuvą neįmanoma.
1 tema.
Tinklų tipai.
Atsižvelgiant į duomenų apdorojimo ir vartotojo sąveikos organizavimo metodą, kurį palaiko konkreti tinklo operacinė sistema, išskiriami du informacinių tinklų tipai:
Hierarchiniai tinklai;
Kliento/serverio tinklai.
IN hierarchiniai tinklai visas užduotis, susijusias su duomenų saugojimu, apdorojimu ir pateikimu vartotojams, atlieka centrinis kompiuteris. Vartotojas sąveikauja su centriniu kompiuteriu naudodamas terminalą. Informacijos įvedimo/išvedimo ekrane operacijos valdomos centriniu kompiuteriu.
Hierarchinių sistemų pranašumai:
Patikrinta technologija duomenų saugumui užtikrinti;
Patikima informacijos apsaugos ir slaptumo užtikrinimo sistema.
Trūkumai:
Didelė techninės ir programinės įrangos kaina, didelės eksploatacinės išlaidos;
Tinklo greitis ir patikimumas priklauso nuo centrinio kompiuterio.
Kliento-serverio modeliai yra kompiuterių sąveikos tinkle technologija, kurioje kiekvienas kompiuteris turi savo paskirtį ir atlieka savo specifinį vaidmenį. Kai kurie tinkle esantys kompiuteriai valdo ir valdo informacijos bei skaičiavimo išteklius (procesorius, failų sistemą, pašto paslaugą, spausdinimo paslaugą, duomenų bazę), kiti turi galimybę pasiekti šias paslaugas naudodamiesi savo paslaugomis.
Kompiuteris, valdantis tam tikrą išteklių, vadinamas serverisšis šaltinis ir jį naudojantis kompiuteris - klientas.
Kiekvienas konkretus serveris nustatomas pagal jam priklausančių išteklių tipą. Pavyzdžiui, duomenų bazių serverio paskirtis – aptarnauti klientų užklausas, susijusias su duomenų tvarkymu; failų serveris arba failų serveris, tvarko failų sistemą ir kt.
Vienas iš pagrindinių kliento-serverio technologijos principų yra suskirstyti standartinės interaktyvios programos funkcijas į keturias skirtingo pobūdžio grupes.
Pirmoji grupė- Tai yra duomenų įvedimo ir rodymo funkcijos.
Antroji grupė- sujungia grynai taikomąsias tam tikrai dalykinei sričiai būdingas funkcijas (bankų sistemai - sąskaitos atidarymas, pinigų pervedimas iš vienos sąskaitos į kitą ir pan.).
Trečioji grupė- pagrindinės informacijos ir skaičiavimo išteklių (duomenų bazių, failų sistemų ir kt.) saugojimo ir valdymo funkcijos.
Ketvirta grupė- paslaugų funkcijos, kurios bendrauja tarp pirmųjų trijų grupių funkcijų.
Atsižvelgiant į tai, bet kurioje programoje išskiriami šie loginiai komponentai:
Pirmosios grupės funkcijas įgyvendinantis pristatymo komponentas;
Programos komponentas (verslo programa), palaikantis antrosios grupės funkcijas;
Taip pat pristatomas ir patikslintas informacinių išteklių prieigos komponentas (resursų vadybininkas), palaikantis trečiosios grupės funkcijas, susitarimai dėl jų sąveikos metodų (sąveikos protokolas).
Kliento ir serverio technologijos diegimo skirtumus lemia šie veiksniai:
Programinės įrangos, į kurią integruotas kiekvienas iš šių komponentų, tipai ir mechanizmai;
Loginių komponentų paskirstymo tarp kompiuterių tinkle metodas;
Mechanizmai, naudojami komponentams sujungti vienas su kitu.
Šiuose modeliuose naudojami keturi metodai:
Failų serverio modelis (File Server - FS);
Nuotolinės duomenų prieigos (RDA) modelis;
Duomenų bazės serverio (DBS) modelis;
Programų serverio modelis (Application Server – AS).
Pagal sąveikos organizavimą, naudojant kliento/serverio metodą, įprasta išskirti dviejų tipų sistemas:
Peer to peer tinklas;
Tinklas su dedikuotu serveriu.
Peer to peer tinklas yra tinklas, kuriame nėra vieno darbo stočių sąveikos valdymo centro ir nėra vieno duomenų saugojimo įrenginio. Tokio tinklo operacinė sistema yra paskirstyta visose darbo vietose, todėl kiekviena darbo vieta vienu metu gali atlikti ir serverio, ir kliento funkcijas. Vartotojas tokiame tinkle turi prieigą prie visų įrenginių (spausdintuvų, standžiųjų diskų ir kt.), prijungtų prie kitų darbo vietų.
Privalumai:
Maža kaina (naudojami visi prie tinklo prijungti kompiuteriai, o programinės įrangos tinklui priimtinos kainos);
Didelis patikimumas (jei viena darbo vieta sugenda, sustabdoma prieiga prie kai kurios informacijos dalies).
Trūkumai:
Tinklas yra efektyvus tik tuo atveju, jei vienu metu veikiančių stočių skaičius yra ne didesnis kaip 10;
Sunkumai organizuojant efektyvų darbo vietų sąveikos valdymą ir užtikrinant informacijos slaptumą;
Sunkumai atnaujinant ir keičiant darbo vietos programinę įrangą.
Dedikuotas serverių tinklas- čia vienas iš kompiuterių atlieka viešųjų duomenų saugojimo, darbo vietų sąveikos organizavimo ir paslaugų teikimo funkcijas - serveris tinklus. Tokiame kompiuteryje veikia operacinė sistema, prie jo prijungiami visi bendrai naudojami įrenginiai (standartieji diskai, spausdintuvai, modemai ir kt.), atlieka duomenų saugojimo, spausdinimo, nuotoliniu būdu apdorojamus darbus. Darbo stotys sąveikauja per serverį, todėl logiška tokio tinklo struktūra gali būti pavaizduota „žvaigždės“ topologija, kur centrinis įrenginys yra serveris.
Privalumai:
Didesnis duomenų apdorojimo greitis (nustatomas centrinio kompiuterio sparta, o serveryje įdiegta speciali tinklo operacinė sistema, skirta apdoroti ir vykdyti vienu metu iš kelių vartotojų gaunamas užklausas);
Turi patikimą informacijos apsaugos ir slaptumo užtikrinimo sistemą;
Lengviau valdomas, palyginti su bendraamžiais.
Trūkumai:
Toks tinklas brangesnis dėl serveriui skirto atskiro kompiuterio;
Mažiau lankstus, palyginti su lygiaverčiu.
Dedikuoti serverių tinklai yra labiau paplitę. Šio tipo tinklo operacinių sistemų pavyzdžiai: LAN serveris, IBM Corp., VINES, Banyan System Inc., NetWare, Novell Inc.
2 tema.
Duomenų perdavimo kompiuterių tinkluose būdai.
Keisdamiesi duomenimis tarp mazgų, jie naudoja trys duomenų perdavimo būdai:
Simpleksinis (vienkryptis) perdavimas (televizija, radijas);
Pusdupleksinis (informacijos priėmimas/perdavimas vykdomas pakaitomis);
Dvipusis (dvikryptis), kiekviena stotis vienu metu perduoda ir priima duomenis.
Duomenims informacinėse sistemose perduoti dažniausiai naudojamas nuoseklusis perdavimas. Plačiai naudojami šie serijinio perdavimo būdai:
Asinchroninis;
Sinchroninis.
At asinchroninis siuntimas, kiekvienas simbolis perduodamas kaip atskiras siuntinys (1 pav.). Pradiniai bitai įspėja imtuvą, kad siuntimas prasidėjo. Tada simbolis perduodamas. Perdavimo galiojimui nustatyti naudojamas pariteto bitas (pariteto bitas = 1, jei simbolio vienetų skaičius yra nelyginis, o kitu atveju 0. Paskutinis bitas, „stop bitas“, signalizuoja apie perdavimo pabaigą.
Privalumai:
Paprasta, patikrinta sistema;
Nebrangi (palyginti su sinchronine) sąsajos įranga.
Trūkumai:
Trečdalis pralaidumo prarandama paslaugų bitų (start/stop ir pariteto bitų) perdavimui;
Mažas perdavimo greitis, palyginti su sinchroniniu;
Esant daugybei klaidų, gautos informacijos patikimumo nustatyti naudojant pariteto bitą neįmanoma.
Asinchroninis perdavimas naudojamas sistemose, kuriose laikas nuo laiko vyksta duomenų mainai ir nereikia didelių duomenų perdavimo spartų. Kai kurios sistemos naudoja pariteto bitą kaip simbolio bitą, o informacijos valdymas atliekamas ryšio protokolų lygiu (Xmodem, Zmodem, MNP).
Naudojant sinchroninis metodu, duomenys perduodami blokais. Norint sinchronizuoti imtuvo ir siųstuvo veikimą, bloko pradžioje perduodami sinchronizacijos bitai. Tada perduodami duomenys, klaidos aptikimo kodas ir perdavimo pabaigos simbolis. Sinchroninio perdavimo metu duomenys gali būti perduodami ir kaip simboliai, ir kaip bitų srautas. Paprastai naudojamas klaidų aptikimo kodas Ciklinio perteklinio klaidų aptikimo kodas (CRC). Jis apskaičiuojamas pagal duomenų lauko turinį ir leidžia vienareikšmiškai nustatyti gautos informacijos patikimumą.
Privalumai:
Didelis duomenų perdavimo efektyvumas;
Didelis duomenų perdavimo greitis;
Tvirtas integruotas klaidų aptikimo mechanizmas.
Trūkumai:
Sąsajos įranga yra sudėtingesnė ir atitinkamai brangesnė.
Kompiuterių tinklų funkcinė sudėtis ir struktūra
Visą bet kurio kompiuterių tinklo įgyvendinamų funkcijų sąrašą galima pavaizduoti dviem komponentais – duomenų apdorojimu ir perdavimu.
Abonentinių sistemų skaičiavimo priemonės (kompiuteriai, skaičiavimo kompleksai ir sistemos) ir jų programinė įranga (tinklo operacinės sistemos ir programos) yra pagrindiniai kompiuterių tinklų funkciniai elementai, atliekantys duomenų apdorojimą. Pagrindinė jų užduotis – įgyvendinti tinklo išteklių teikimo, vartojimo ir paskirstymo funkcijas. Skaičiavimo įrankiai, įgyvendinantys visą išvardytų funkcijų kompleksą, laikomi universaliais ir sudaro pagrindą universalios abonentinės sistemos (UAS). Skaičiavimo įrenginiai, kurių specializacija yra išteklių tiekimas, vadinami serveriais ir sudaro pagrindą paslaugų abonentų sistemos (SAS). Tie, kurie specializuojasi naudoti tinklo išteklius, vadinami klientais ir sudaro pagrindą klientų abonentų sistemos (CAS). Tie, kurie specializuojasi kompiuterių tinklo valdyme, vadinami administraciniais ir sudaro pagrindą administracinės abonentų sistemos (AAS). Tinklo abonentinių sistemų klasifikacija pagal funkcionalumą pateikta pav. 1.5.
Ryžiai. 1.5. Tinklo abonentinių sistemų klasifikacija
Universalios abonentinės sistemos naudojamos lygiaverčiams kompiuterių tinklams kurti. Kitų tipų abonentų sistemos naudojamos kliento-serverio tinklams kurti.
Komutavimo mazgų skaičiavimo įrenginiai kartu su ryšio kanalais sudaro tam tikros topologinės struktūros telekomunikacijų tinklą ir įgyvendina duomenų perdavimo tarp visų tinklo abonentinių sistemų funkcijas.
Taigi, kaip bet kurio kompiuterių tinklo dalį, galima išskirti šiuos pagrindinius funkcinius komponentus:
Įvairios paskirties abonentinės sistemos (UAS, SAS, CAS, AAS) formuojamos kartu abonentinis tinklas;
Komutavimo mazgų ir ryšio kanalų formavimas telekomunikacijų tinklas.
Apskritai kompiuterių tinklo struktūra parodyta fig. 1.6.
Atskiri kompiuterių tinklai gali būti sujungti vienas su kitu naudojant specialią internetinę įrangą (IE), suformuojant vieno arba kelių lygių hierarchines struktūras (1.7 pav.).
Pagal šį principą gali būti sujungti vietiniai, regioniniai ir pasauliniai kompiuterių tinklai.
Kompiuterinių tinklų klasifikacija
Kompiuteriniai tinklai priklauso sudėtingų skaičiavimo sistemų kategorijai, todėl jų klasifikavimui naudojama ne viena, o visa eilė charakteristikų, iš kurių būdingiausios pateiktos fig. 1.8.
Informaciniuose tinkluose;
Kompiuterių tinklai;
Pagal funkcinę paskirtį kompiuterių tinklai skirstomi į:
Informaciniuose tinkluose;
Kompiuterių tinklai;
Informaciniai ir kompiuteriniai tinklai.
Ryžiai. 1.6. Apibendrinta kompiuterių tinklo struktūra
Ryžiai. 1.7. Kompiuterinių tinklų konsolidavimas
Ryžiai. 1.8. Kompiuterinių tinklų klasifikacija
Informaciniai tinklai vartotojams daugiausia teikia informacines paslaugas. Tokie tinklai apima mokslinės, techninės ir informacinės informacijos tinklus, bilietų rezervavimą ir pardavimą transporte, specialiosios paskirties paslaugų operatyvinės informacijos tinklus ir kt.
Kompiuteriniai tinklai Jie išsiskiria galingesniais skaičiavimo įrankiais, didelės talpos saugojimo įrenginiais taikomosioms programoms saugoti, vartotojams prieinamais duomenų ir žinių bankais bei galimybe greitai perskirstyti išteklius tarp užduočių.
Praktiškai mišrus informaciniai ir kompiuterių tinklai, kuriame saugomi ir perduodami duomenys bei įvairių informacijos apdorojimo užduočių sprendimas.
Pagal pagrindinių informacijos masyvų (duomenų bankų) vietą tinklai skirstomi į šiuos tipus:
Tinklai su centralizuotu informacijos masyvų išdėstymu;
Tinklai su vietiniu (abonentu) informacijos masyvų išdėstymu.
Centrinėje vietoje esančiuose tinkluose informacijos masyvai formuojami ir saugomi pagrindiniame tinklo failų serveryje. Vietiniuose tinkluose informacijos masyvai gali būti skirtinguose failų serveriuose.
Pagal tinklo komponentų teritorinio sklaidos laipsnį jie išskiriami:
Pasauliniai tinklai, apimantys šalies ar kelių šalių teritoriją, kurių atstumai tarp atskirų tinklo mazgų yra keli tūkstančiai kilometrų;
Regioniniai tinklai, esantys tam tikrame teritoriniame regione (mieste, rajone, regione ir kt.);
Vietiniai kompiuterių tinklai, apimantys palyginti nedidelį plotą (iki 10 km spinduliu).
Atsižvelgiant į naudojamų skaičiavimo priemonių tipą, tinklai gali būti:
Homogeniškas (visų tinklo abonentinių sistemų kompiuteriai yra suderinami technine ir programine įranga);
Heterogeninis (tinklo abonentinių sistemų kompiuteriai nesuderinami su technine ir programine įranga).
Vietiniai kompiuterių tinklai dažniausiai yra vienarūšiai, o regioniniai ir pasauliniai tinklai yra nevienalyčiai.
Tinklai skirstomi pagal duomenų perdavimo būdą:
Perjungta grandinė;
Pranešimų perjungimas;
Paketų perjungimas;
Su mišriu perjungimu.
Šiuolaikiniams kompiuterių tinklams tipiškiausias būdas yra paketų perjungimas. Kiekvieno duomenų perdavimo būdo ypatybės bus išsamiau aptartos vėliau.
Svarbi kompiuterių tinklų klasifikavimo ypatybė yra jų topologija, t.y. ryšių tarp tinklo elementų struktūra. Topologija turi didelę įtaką pralaidumui, tinklo atsparumui jo įrangos gedimams, vartotojų užklausų aptarnavimo kokybei, tinklo loginėms galimybėms ir kainai.
Kompiuterių tinklams kurti naudojamos šios topologinės struktūros (1.9 pav.):
Radialinis (žvaigždės formos);
Žiedas;
Pilnai prijungtas;
panašus į medį (hierarchinis);
Mišrus.
Ryžiai. 1.9. Kompiuterių tinklų topologinės struktūros: a – radialinės; atsinešti; c – padanga; g – pilnai prijungtas; d – panašus į medį; e – mišrus
Tinklų su radialine (žvaigždine) topologija (1.9 pav., a) pagrindas yra pagrindinis centras, kuris gali būti aktyvus (vykdomas informacijos apdorojimas), arba pasyvus (informacija tik perduodama). Tokie tinklai yra gana paprasti savo struktūra ir valdymo organizacija. Tinklų su radialine topologija trūkumai yra šie: ryšio sutrikimas, kai sugenda centrinis perjungimo mazgas, trūksta laisvės pasirinkti skirtingus ryšio tarp stočių užmezgimo maršrutus, padidėję aptarnavimo užklausų vėlavimai, kai apdorojimo centras yra perkrautas, reikšmingas padidėjimas. bendras ryšio linijų ilgis, kai stotys yra didelėje teritorijoje.
Tinkluose su žiedo topologija (1.9 pav., b) informacija tarp abonentinių stočių perduodama tik viena kryptimi. Žiedo struktūra suteikia platų tinklo funkcionalumą, aukštą monokanalo naudojimo efektyvumą, mažą kainą, valdymo metodų paprastumą ir galimybę stebėti monokanalo veikimą. Tinklų su žiedine topologija trūkumai yra šie: ryšio sutrikimas, kai sugenda bent vienas duomenų perdavimo kanalo segmentas.
Tinkluose su magistralės topologija (1.9 pav., c) naudojamas mono duomenų perdavimo kanalas, prie kurio prijungiamos abonentinės sistemos. Duomenys iš perduodančio garsiakalbio paskirstomi kanalu abiem kryptimis. Informacija pasiekia visus garsiakalbius, tačiau pranešimą gauna tik tas kalbėtojas, kuriam ji skirta. Magistralės topologija yra viena iš paprasčiausių. Jis leidžia lengvai plėsti ir valdyti kompiuterių tinklą, yra atspariausias galimiems atskirų abonentinių sistemų gedimams. Magistralės topologijos trūkumas yra visiškas tinklo gedimas, jei pažeidžiamas mono kanalo vientisumas.
Visiškai sujungtame tinkle (1.9 pav., d) informacija gali būti perduodama tarp visų garsiakalbių jų pačių ryšio kanalais. Tokiai tinklo konstrukcijai reikia daug jungiamųjų ryšio linijų. Tai veiksminga mažiems tinklams su nedideliu apdorojimo centrų skaičiumi, veikiančiu visu ryšio kanalų pajėgumu.
Tinkluose su medžio topologija (1.9 pav., d) realizuojamas kelių paprastesnių tinklų su magistralės topologija derinimas. Kiekviena medžio šaka reiškia segmentą. Vieno segmento gedimas nesukelia likusių segmentų gedimo.
Didelių tinklų topologija dažniausiai yra kelių topologinių sprendimų derinys. Tokio tinklo pavyzdys yra tinklas su mišria radialinio žiedo topologija, parodyta Fig. 1.9, e.
Teisingas ir racionalus pagrindinių kompiuterių tinklų funkcinių, techninių ir programinių komponentų bei jų topologinės struktūros pasirinkimas turi tiesioginės įtakos visoms techninėms charakteristikoms ir bendram kompiuterių tinklų kaip visumos veikimo efektyvumui. Tai ypač svarbu kariniams kompiuterių tinklams, skirtiems apdoroti ir perduoti didelius informacijos duomenų kiekius laikantis griežtų terminų ir aukštų informacijos patikimumo reikalavimų.
