Önálló munkavégzés : 646–651., 720–722., 67–79., 542–544., –651., 48–58. 408–431
Repeater (repeater) – elektromos jeleket továbbít a kábel egyik szakaszáról a másikra, előerősítve azokat és helyreállítva alakjukat. Helyi hálózatokban használják hosszuk növelésére. A terminológiában OSI fizikai szinten működik.
Kapcsolók – többportos átjátszók, amelyek beolvasják az egyes bejövő csomagok célcímét, és csak a fogadó számítógéphez csatlakoztatott porton keresztül továbbítják. Működhet különbözően OSI szintek. (másik változat - csatorna szint)
Kerékagy (hub) – többportos eszköz a jelek erősítésére adatátvitel közben. Munkaállomások hálózathoz való hozzáadására vagy a szerver és a munkaállomás közötti távolság növelésére szolgál (a bemeneti csatornák összkapacitása nagyobb, mint a kimeneti csatorna kapacitása). Úgy működik, mint egy kapcsoló, de emellett képes erősíteni a jelet.
Multiplexer (eszköz vagy program) – lehetővé teszi több különböző jel egyidejű továbbítását egy kommunikációs vonalon.
Átjáró – adatokat továbbít olyan hálózatok vagy alkalmazásprogramok között, amelyek különböző protokollokat használnak (kódolási módszerek, fizikai adathordozók az adatátvitelhez), például egy helyi hálózatot egy globális hálózathoz kapcsolnak. Működik alkalmazott szint.
Híd – két azonos protokollú hálózatot köt össze, erősíti a jelet, és csak azokat a jeleket továbbítja, amelyek a híd túloldalán található számítógépnek szólnak. Más kiadás : Két hálózati kártyával rendelkező számítógép, amelyet hálózatok csatlakoztatására terveztek.
Router – (Különböző LAN-okat köt össze, mint egy híd, csak azt az információt adja át, amely annak a szegmensnek szól, amelyhez csatlakozik.) Felelős a csomópontok közötti csomagok továbbítási útvonalának megválasztásáért. Az útvonal kiválasztása a következők alapján történik: – a hálózati topológiával kapcsolatos információkat tartalmazó útválasztási protokoll;
– egy speciális útválasztási algoritmus.
Működik hálózat OSI szint.
Tisztázatlan kérdések :
A több kommunikációs csatornával rendelkező számítógép csatlakoztatására szolgáló eszközt:
– hub/repeater/multiplexer/modem
A több kommunikációs csatornát kapcsoló eszközt nevezzük:
– adatmultiplexer/hub/repeater/modem
Alapvető kriptográfiai fogalmak
Önálló munkavégzés : 695–699
Titkosítás (titkosítás) – a hálózatba küldött adatok kódolása úgy, hogy azokat csak egy adott tranzakcióban érintett felek tudják elolvasni. A védelem megbízhatósága a titkosítási algoritmustól és a kulcs bitekben mért hosszától függ.
Titkosítási módszer – egy algoritmus, amely leírja az eredeti üzenet eredményül kapott üzenetté alakításának folyamatát. Példa . Módszer játék – betűk cseréje hangjegyekkel egy bizonyos algoritmus szerint.
Titkosítási kulcs – a módszer alkalmazásához szükséges paraméterek összessége. Egy másik kiadás: – merevlemezen vagy cserélhető lemezen tárolt karaktersorozat.
Statikus kulcs – nem változik, ha különböző üzenetekkel dolgozik.
Dinamikus kulcs – változások minden üzenetnél.
A titkosítási módszerek típusai .
– Szimmetrikus : Ugyanazt a kulcsot használják a titkosításhoz és a visszafejtéshez is. Kényelmetlen az e-kereskedelemben, mivel az eladónak és a vevőnek eltérő jogokkal kell rendelkeznie az információkhoz való hozzáféréshez. Az eladó minden vásárlónak ugyanazokat a katalógusokat küldi el, de a vevők bizalmas hitelkártya-információkat küldenek vissza az eladónak, és a megrendelések és a fizetések nem keverhetők össze a különböző vevők között.
– Aszimmetrikus (aszimmetrikus ): speciális matematikai módszereken alapulnak, amelyek egy kulcspárt hoznak létre, így az egyik kulccsal titkosítottakat csak egy másik kulccsal lehet visszafejteni, és fordítva. Az egyik kulcsot hívják nyisd ki , bárki megkaphatja. A kulcsfejlesztő a második kulcsot megtartja magának, ezt hívják zárt (titkos) .
Megrendelések, szerződések nyilvános kulccsal titkosítva vannak, de csak a privát kulcs tulajdonosa olvashatja azokat. Ha egy ügyfél olyan fájlt kap, amelyhez a kulcsa nem egyezik, akkor azt nem a cége küldte.
A digitális információ továbbításának módszerei
A digitális adatok továbbítása a vezeték mentén az áramfeszültség változtatásával történik: nincs feszültség - „O”, feszültség van - „1”. Kétféleképpen lehet információt továbbítani fizikai adathordozón: digitális és analóg.
Megjegyzések: 1. Ha egy számítógépes hálózat minden előfizetője egy csatornán ugyanazon a frekvencián továbbít adatokat, akkor az ilyen csatornát keskenysávnak nevezzük (egy frekvencián halad át).
2. Ha minden előfizető a saját frekvenciáján működik egy csatorna használatával, akkor egy ilyen csatornát szélessávnak nevezünk (sok frekvencián halad át). A szélessávú csatornák használatával megtakarítható a mennyiségük, de megnehezíti az adatcsere kezelésének folyamatát.
Nál nél digitális vagy keskeny sávú átviteli módszer(6.10. ábra) az adatok természetes formájában, egyetlen frekvencián kerülnek továbbításra. A keskeny sávú módszer csak digitális információ továbbítását teszi lehetővé, biztosítja, hogy egy adott időpontban csak két felhasználó tudja használni az átviteli közeget, és csak korlátozott távolságon (a kommunikációs vonal hossza legfeljebb 1000 m) teszi lehetővé a normál működést. A keskeny sávú átviteli módszer ugyanakkor nagy - akár 10 Mbit/s -os adatcsere-sebességet biztosít, és lehetővé teszi könnyen konfigurálható számítógépes hálózatok létrehozását. A helyi hálózatok túlnyomó többsége keskeny sávú átvitelt használ.
Rizs. 6.10. Digitális átviteli mód
Analóg A digitális adatátvitel módszere (6.11. ábra) szélessávú átvitelt biztosít különböző vivőfrekvenciás jelek egy csatornán történő felhasználásával.
Az analóg átviteli módszerrel a vivőfrekvenciás jel paramétereit szabályozzák a digitális adatok kommunikációs csatornán történő továbbításához.
A vivőfrekvenciás jel egy harmonikus rezgés, amelyet a következő egyenlet ír le:
Х=Х max sin (ωt +φ 0),
ahol X max a rezgések amplitúdója;
ω - oszcillációs frekvencia;
φ - a rezgések kezdeti fázisa.
Digitális adatokat továbbíthat analóg csatornán a vivőfrekvenciás jel egyik paraméterének vezérlésével: amplitúdó, frekvencia vagy fázis. Mivel az adatokat bináris formában kell továbbítani (egyesek és nullák sorozata), a következő vezérlési módszerek javasolhatók ( moduláció): amplitúdó, frekvencia, fázis.
Az elv megértésének legegyszerűbb módja amplitúdó moduláció: "0" - nincs jel, azaz. nincs vivőfrekvencia-oszcilláció; "1" - jel jelenléte, azaz. vivőfrekvenciás oszcillációk jelenléte. Vannak oszcillációk - egy, nincs rezgés - nulla (6.11a ábra).
Frekvencia a moduláció magában foglalja a 0 és 1 jelek továbbítását különböző frekvenciákon. Ha 0-ról 1-re és 1-ről 0-ra mozog, a vivőfrekvenciás jel megváltozik (6.116. ábra).
A legnehezebb megérteni fázis moduláció. Lényege, hogy 0-ról 1-re és 1-ről 0-ra való mozgáskor az oszcillációk fázisa megváltozik, i.e. irányuk (6.11c. ábra).
Magas szintű hierarchikus hálózatokban - globális és regionális - szintén használják szélessávú átvitel, amely biztosítja, hogy minden előfizető a saját frekvenciáján működjön egy csatornán belül. Ez biztosítja nagyszámú előfizető interakcióját nagy adatátviteli sebesség mellett.
A szélessávú átvitel lehetővé teszi a digitális adatok, kép és hang átvitelének egy csatornában történő kombinálását, ami a modern multimédiás rendszerek elengedhetetlen követelménye.
6.5. példa. Egy tipikus analóg csatorna a telefoncsatorna. Amikor az előfizető felveszi a kézibeszélőt, egységes hangjelzést hall - ez a vivőfrekvenciás jel. Mivel a hangfrekvencia tartományban található, hangjelnek nevezik. A beszéd telefoncsatornán történő továbbításához szükséges a vivőfrekvenciás jel vezérlése - modulálása. A mikrofon által felvett hangok elektromos jelekké alakulnak, amelyek viszont modulálják a vivőfrekvenciás jelet. Digitális információ továbbításakor a vezérlést információs bájtok - egyesek és nullák sorozata - végzik.
Hardver
A számítógépről a kommunikációs környezetbe történő információátvitel biztosításához szükséges a számítógép belső interfészének jeleinek összehangolása a kommunikációs csatornákon továbbított jelek paramétereivel. Ebben az esetben mind a fizikai illesztést (a jel alakja, amplitúdója és időtartama), mind a kódillesztést el kell végezni.
Azokat a műszaki eszközöket, amelyek a számítógép kommunikációs csatornákkal való összekapcsolását végzik, adaptereknek vagy hálózati adaptereknek nevezzük. Egy adapter biztosítja a párosítást egy kommunikációs csatorna számítógépével.
Rizs. 6.11. A digitális információ analóg jelen keresztüli továbbításának módszerei:
a – amplitúdó moduláció; b – frekvencia; c - fázis
Az egycsatornás adapterek mellett többcsatornás eszközöket is használnak - adatátviteli multiplexerek vagy egyszerűen multiplexerek.
Adatátviteli multiplexer- több kommunikációs csatornával rendelkező számítógép interfészére szolgáló eszköz.
Az adatátviteli multiplexereket a távfeldolgozó rendszerekben használták – ez az első lépés a számítógépes hálózatok létrehozása felé. Később, az összetett konfigurációjú hálózatok és a nagyszámú előfizetői rendszer megjelenésével, speciális kommunikációs processzorokat kezdtek használni az interfész funkciók megvalósítására.
Amint azt korábban említettük, a digitális információ kommunikációs csatornán keresztüli továbbításához a bitfolyamot analóg jelekké kell alakítani, és amikor egy kommunikációs csatornáról információt kap a számítógépre, akkor az ellenkező műveletet hajtsa végre - az analóg jeleket analóg jelekké kell alakítani. bitek, amelyeket a számítógép képes feldolgozni. Az ilyen átalakításokat egy speciális eszköz hajtja végre - modem.
Modem- olyan eszköz, amely modulálja és demodulálja az információs jeleket, amikor azokat számítógépről kommunikációs csatornára továbbítja, illetve kommunikációs csatornáról számítógépre fogadja.
A számítógépes hálózat legdrágább eleme a kommunikációs csatorna. Ezért számos számítógépes hálózat kiépítésekor több belső kommunikációs csatorna egy külsőre kapcsolásával próbálnak spórolni a kommunikációs csatornákon. A kapcsolási funkciók végrehajtásához speciális eszközöket használnak - csomópontok.
Kerékagy- olyan eszköz, amely frekvenciaosztáson keresztül több kommunikációs csatornát kapcsol egybe.
A LAN-ban, ahol a fizikai átviteli közeg egy korlátozott hosszúságú kábel, speciális eszközöket használnak a hálózat hosszának növelésére - átjátszók.
Ismétlő- olyan eszköz, amely biztosítja a jel alakjának és amplitúdójának megőrzését, ha azt az ilyen típusú fizikai átviteli közeg által biztosított távolságnál nagyobb távolságra továbbítja.
Vannak helyi és távoli átjátszók. Helyi az átjátszók lehetővé teszik a legfeljebb 50 méteres távolságban található hálózati töredékek csatlakoztatását, és távoli- 2000 m-ig.
Áramkör kapcsolás és csomag - az adatátvitel általános problémájának megoldására szolgáló módszerek bármely hálózati technológiában Az általános kapcsolási feladatok komplex műszaki megoldásai teljes egészében az adatátviteli hálózatok sajátos problémáiból állnak.
Az adathálózatok speciális problémái közé tartozik:
- meghatározza az áramlásokat és a megfelelő útvonalakat;
- a rögzítési útvonal konfigurációs paraméterei és a hálózati eszközök táblázatai;
- felismerési folyamatok és adatátvitel egy eszköz interfész között;
- folyamok multiplexelése/demultiplexelése;
- elválasztó közeg.
Az előfizetők hálózatváltásának általános problémája megoldásának számos lehetséges megközelítése közül két alapvető megközelítést kell elkülöníteni, amelyek magukban foglalják a csatornaváltást és a csomagkapcsolást. Mindegyik kapcsolási technikának vannak hagyományos alkalmazásai, például a telefonhálózatok továbbra is áramkörkapcsolt technológiával épülnek és építenek, a számítógépes hálózatok túlnyomó többsége csomagkapcsolt technikán alapul.
Ezért, mivel az áramkörkapcsolt hálózatokban az információáramlás az előfizetőpár közötti adatcsere. Ennek megfelelően a globális áramlási szolgáltatás egy pár cím (telefonszám), amelyen az előfizetők kommunikálnak egymással. Az áramkörkapcsolt hálózatok egyik jellemzője az elemi csatorna fogalma.
Elemi csatorna
Elemi csatorna (vagy csatorna)- az áramkörkapcsolt hálózat alapvető műszaki jellemzője, amely egy adott típusú hálózati áteresztőképességen belül rögzített. Az áramkörkapcsolt hálózatban minden kapcsolat többcsatornás kapacitással rendelkezik, amelyet alapvetően az ilyen típusú hálózatokhoz alkalmaznak.
A hagyományos telefonrendszerekben az elemi csatornasebesség értéke 64 kbit/s, ami elegendő a jó minőségű digitális hanghoz.
A kiváló minőségű hanghoz a hangrezgések frekvenciáját használja, amplitúdó kvantálás 8000 Hz (mintavételi idő 125 ms időközönként). Az amplitúdó mértékének ábrázolására leggyakrabban 8 bites kódot használnak, amely 256 hangszín gradációt tesz lehetővé (mintavételezéssel).
Ebben az esetben egy hangcsatorna átviteléhez 64 kbit/s sávszélesség szükséges:
8000 x 8 = 64000 bit/s vagy 64 kbit/s.
Az ilyen hangcsatornát elemi csatornás digitális telefonhálózatoknak nevezzük. Az áramkörkapcsolt hálózat jellemzője, hogy az egyes linkek sávszélességének meg kell egyeznie az elemi csatornák egész számával.
Az összetett csatorna
Az elemi csatornák kapcsolásával (összekapcsolásával) felépített kommunikáció, az úgynevezett a összetett csatorna.
Összetett csatorna
Az összetett csatorna tulajdonságai:
- az összetett csatorna teljes hosszában ugyanannyi elemi csatornából áll;
- az összetett csatorna teljes hosszában állandó és rögzített sávszélességgel rendelkezik;
- összetett csatorna jön létre ideiglenesen a munkamenet idejére két előfizető;
- a munkamenet során az összetett csatornában szereplő összes alapvető csatorna azon előfizetők kizárólagos használatába kerül, amelyek számára az összetett csatorna létrejött;
- a kommunikációs munkamenet során az előfizetők az összetett csatornakapacitást meg nem haladó hálózati adatsebességet küldhetnek;
- kompozit csatornán fogadott adat esetén a hívott előfizető garantáltan késedelem nélkül, veszteség nélkül és azonos sebességgel (forrássebességgel) lesz kézbesítve, függetlenül attól, hogy jelenleg van-e a másik hálózati kapcsolaton vagy sem;
- a munkamenet vége után a megfelelő összetett csatornához tartozó alapvető csatornákat szabadnak nyilvánították, és visszakerültek a többi felhasználó általi használatra kiosztott erőforráskészletbe.
kapcsolódás elutasítva
kapcsolódás elutasítva
A csatlakozási kérelmek nem mindig sikeresek.
Ha a hívó és a hívott előfizetők közötti útvonalon nincs szabad csatorna, vagy a hívott alapcsomópont foglalt, akkor a hiba a kapcsolat beállításánál következik be.
Az áramköri kapcsolás előnye
Az áramköri kapcsolási technológia célja a véletlenszerű események minimalizálása a hálózatban, azaz egy technológia. Az esetleges bizonytalanságok elkerülése érdekében az információcserével kapcsolatos munka nagy részét előre, még az adatátvitel megkezdése előtt végzik. Először is, egy adott címhez a szükséges alapcsatornák elérhetősége egészen a küldőtől a címzettig. Bursty esetén azonban ez a megközelítés nem hatékony, mivel az időcsatorna 80%-a tétlen lehet.
Csomagváltás
A csomagkapcsolt adatszolgáltatással működő hálózatok legfontosabb alapelve a hálózaton keresztül, egymástól szerkezetileg elválasztott adatcsomagok, úgynevezett csomagok formájában történik. Minden csomagnak van egy fejléce, amely tartalmazza a célcímet és egyéb kiegészítő információkat (az adatmező hossza, egy ellenőrző összeg stb.), amely a csomag címzettjének történő kézbesítésére szolgál.
A csomagkapcsolási technológia egyik legfontosabb jellemzője, hogy minden csomagban cím szerepeljen, mivel minden csomag a hálózati forgalmat alkotó többi kapcsolócsomagtól függetlenül is feldolgozható. A csomagban található címen kívül még egy további mezőt lehet elhelyezni a csomag és az úgynevezett trailer végén. A pótkocsiban általában ellenőrző összeget helyeznek el, amely lehetővé teszi annak ellenőrzését, hogy az információ megsérült-e a hálózaton keresztüli átvitel során vagy sem.
Az adatok felosztása csomagokba
Az adatok csomagokra particionálása több lépésben történik. A láncküldő csomópont átviteli adatokat generál, amelyeket egyenlő részekre osztanak fel. Ezt követően megtörténik a csomag létrehozása a fejléc hozzáadásával. Az utolsó lépés pedig a csomagok összeállítása a célcsomópontnak küldött eredeti üzenetbe.
Az adatok felosztása csomagokba
Adatátvitel a hálózaton csomagként
Csomagátviteli hálózat
Ahogy az áramkörkapcsolt hálózatoknál, a csomagkapcsolt hálózatoknál is, mindegyik folyamhoz manuálisan vagy automatikusan meghatározzák a kommutációs kapcsolók tárolt táblázataiban rögzített útvonalat. A kapcsolóba belépő csomagok feldolgozása és elküldése egy adott útvonalon történik
A csomagkapcsolt hálózatokban a bizonytalanság és az adatok aszinkron mozgása különleges követelményeket támaszt az ilyen hálózatok kapcsolóival szemben.
A fő különbség az áramkörkapcsolt hálózatok kapcsolóinak csomagkapcsolói között az, hogy belső puffermemóriával rendelkeznek a csomagok ideiglenes tárolására. A kapcsolópuffereknek harmonizálniuk kell az adatátviteli sebességeket az interfészeihez kapcsolódó kommunikációs kapcsolatokban, valamint harmonizálniuk kell az érkezési csomagok sebességét a kapcsolási sebességükkel.
A csomagok átadási módjai
Egy kapcsoló a csomagokat népszerűsítő három módszer egyikén működhet:
- Datagram átvitel;
- Átadás a logikai kapcsolat létrehozására;
- Átadás egy virtuális csatorna létrehozására.
Datagram átvitel
Datagram átvitel a csomagok egymástól független promócióján alapuló módszer. A csomagfeldolgozási eljárást csak az általa hordozott paraméterek értéke és a hálózat aktuális állapota határozza meg. És minden egyes csomaghálózatot teljesen független egységátvitelnek - datagramnak - tekintenek.
Illusztráció datagram csomag elve
Átadás a logikai kapcsolat létrehozására
Átadás a logikai kapcsolat létrehozására
A csomagcsere folyamat egyes paramétereinek hálózat két végcsomópontjának harmonizálására szolgáló eljárást logikai kapcsolat létrehozásának nevezzük. A két kölcsönhatásban lévő csomópont által egyeztetett opciók, úgynevezett logikai kapcsolati paraméterek.
Virtuális csatorna
Virtuális csatorna
Az egyetlen előre párnázott rögzített útvonal, amely végcsomópontokat köt össze a csomagkapcsolt hálózattal, amelyet virtuális csatornának (virtuális áramkörnek vagy virtuális csatornának) neveznek. Virtuális csatornák vannak kialakítva a fenntartható információáramláshoz. Az egyes csomagok teljes forgalmi áramlásának adatáramlásának elkülönítése érdekében egy speciális jelzéssel - címkével van ellátva. A logikai hálózati kapcsolatokhoz hasonlóan a virtuális csatorna a forráscsomópontból származó tömítéssel kezdődik, egy speciális csomaggal - a csatlakozási kérelemmel.
A virtuális csatornákat használó táblakapcsoló hálózatok eltérnek a datagram-hálózatok kapcsolótáblájától. Csak a kapcsoló virtuális csatornáin áthaladó bejegyzéseket tartalmazza, és nem az összes lehetséges célcímet, mint a datagram-algoritmus átvitellel rendelkező hálózatok esetében.
Áramkörkapcsolt és csomag összehasonlítása
| Csatornaváltás | Csomagváltás |
| Először létre kell hoznia egy kapcsolatot | A kapcsolat létrehozásának nincs szakasza (datagram módszer) |
| A hely megadása csak kapcsolat létesítésekor szükséges | A cím és egyéb szolgáltatási információk minden csomaggal együtt továbbításra kerülnek |
| A hálózat megtagadhatja a csatlakozást az előfizetőtől | A hálózat mindig készen áll az előfizetői adatok fogadására |
| Garantált sávszélesség (sávszélesség) az interaktív előfizetők számára | A felhasználók hálózati sávszélessége ismeretlen, az átviteli késések véletlenszerűek |
| A valós idejű forgalom késedelem nélkül továbbítható | A hálózati erőforrásokat hatékonyan használják fel bursty forgalom továbbításakor |
| Magas átviteli megbízhatóság | Lehetséges adatvesztés a puffer túlcsordulása miatt |
| A csatornakapacitás irracionális kihasználása, ami csökkenti a hálózat általános hatékonyságát | Fizikai csatorna automatikus dinamikus sávszélesség-kiosztása az előfizetők között |
Ebben a cikkben megvizsgáljuk a hálózatok közötti váltás fő módszereit.
A hagyományos telefonhálózatokban az előfizetők közötti kommunikáció kommunikációs csatornák váltása útján történik. A telefonos kommunikációs csatornák váltása kezdetben manuálisan, majd automatikus telefonközpontokkal (ATS) történt.
Hasonló elvet alkalmaznak a számítógépes hálózatokban is. A földrajzilag távoli számítógépek egy számítógépes hálózatban előfizetőként működnek. Fizikailag lehetetlen minden számítógépnek saját, nem kapcsolt kommunikációs vonalat biztosítani, amelyet mindenkor használnának. Ezért szinte minden számítógépes hálózatban mindig alkalmaznak valamilyen előfizető- (munkaállomás) váltási módot, amely lehetővé teszi, hogy több előfizető hozzáférjen a meglévő kommunikációs csatornákhoz, hogy egyidejűleg több kommunikációs munkamenetet biztosítson.
Átkapcsolás egy kommunikációs hálózat különböző előfizetőinek tranzit csomópontokon keresztül történő összekapcsolásának folyamata. A kommunikációs hálózatoknak biztosítaniuk kell, hogy előfizetőik kommunikáljanak egymással. Előfizetők lehetnek számítógépek, helyi hálózati szegmensek, faxkészülékek vagy telefonos beszélgetőpartnerek.
A munkaállomások egyedi kommunikációs vonalakon keresztül kapcsolódnak a kapcsolókhoz, amelyek mindegyikét bármikor csak egy, a vonalhoz rendelt előfizető használja. A kapcsolók megosztott (több előfizető által megosztott) kommunikációs vonalon csatlakoznak egymáshoz.
Nézzük meg az előfizetők hálózaton belüli váltásának három fő leggyakoribb módszerét:
- áramkör kapcsolás;
- csomagváltás;
- üzenetváltás.
Áramkör kapcsolás
Az áramköri kapcsolás magában foglalja egy folyamatos összetett fizikai csatorna kialakítását az egyes csatornaszakaszokból, amelyek sorba vannak kapcsolva a csomópontok közötti közvetlen adatátvitel érdekében. Az egyes csatornákat speciális berendezésekkel - kapcsolókkal - kapcsolják össze, amelyek kapcsolatot létesíthetnek a hálózat bármely végpontja között. Áramkörkapcsolt hálózatban az adatok továbbítása előtt mindig el kell végezni egy kapcsolatlétesítési eljárást, amely során egy összetett csatorna jön létre.
Az üzenet átviteli idejét a csatorna kapacitása, a kapcsolat hossza és az üzenet mérete határozza meg.
A kapcsolóknak, valamint az őket összekötő csatornáknak biztosítaniuk kell több előfizetői csatorna egyidejű adatátvitelét. Ehhez nagy sebességűeknek kell lenniük, és támogatniuk kell valamilyen előfizetői csatorna multiplexelési technikát.
Az áramköri kapcsolás előnyei:
- állandó és ismert adatátviteli sebesség;
- az adatok érkezésének helyes sorrendje;
- a hálózaton keresztüli adatátvitel alacsony és állandó késleltetése.
Az áramköri kapcsolás hátrányai:
- a hálózat megtagadhatja a kapcsolatlétesítési kérelem kiszolgálását;
- a fizikai csatornák kapacitásának irracionális kihasználása, különösen az eltérő sebességgel működő felhasználói berendezések használatának képtelensége. Az összetett áramkör egyes részei azonos sebességgel működnek, mivel az áramkörkapcsolt hálózatok nem pufferelnek felhasználói adatokat;
- kötelező késleltetés az adatátvitel előtt a kapcsolatépítés fázisa miatt.
Az üzenetváltás az információk felosztása üzenetekre, amelyek mindegyike egy fejlécből és információból áll.
Ez egy olyan interakciós módszer, amelyben egy logikai csatorna jön létre az üzenetek egymás utáni továbbításával a kommunikációs csomópontokon keresztül az üzenet fejlécében megadott címre.
Ebben az esetben minden csomópont kap egy üzenetet, beírja a memóriába, feldolgozza a fejlécet, kiválaszt egy útvonalat, és üzenetet küld a memóriából a következő csomópontnak.
Az üzenet kézbesítési idejét az egyes csomópontok feldolgozási ideje, a csomópontok száma és a hálózat kapacitása határozza meg. Amikor az A csomópontból a B kommunikációs csomópontba történő információátvitel véget ér, az A csomópont szabaddá válik, és részt vehet az előfizetők közötti egyéb kommunikációk megszervezésében, így a kommunikációs csatorna hatékonyabban használható, de az útválasztási vezérlőrendszer összetettebb lesz.
Ma az üzenetváltás a maga tiszta formájában gyakorlatilag nem létezik.
A csomagkapcsolás a hálózati csomópontok váltásának egy speciális módszere, amelyet kifejezetten a számítógépes forgalom (pulzáló forgalom) legjobb átvitelére fejlesztettek ki. A legelső, áramköri kapcsolási technológián alapuló számítógépes hálózatok fejlesztésével kapcsolatos kísérletek azt mutatták, hogy ez a fajta kapcsolás nem ad lehetőséget nagy áteresztőképességű számítógépes hálózat elérésére. Az ok a tipikus hálózati alkalmazások által generált forgalom robbanásszerű természetében rejlik.
Csomagváltás esetén a hálózati felhasználó által továbbított összes üzenetet a forráscsomóponton viszonylag kis részekre, csomagokra bontják. Tisztázni kell, hogy az üzenet logikailag kitöltött adat – egy fájl átvitelére irányuló kérelem, a teljes fájlt tartalmazó válasz erre a kérésre stb. Az üzenetek tetszőleges hosszúságúak lehetnek, több bájttól sok megabájtig. Ellenkezőleg, a csomagok általában változó hosszúságúak is lehetnek, de szűk határok között, például 46 és 1500 bájt között (EtherNet). Minden csomaghoz tartozik egy fejléc, amely megadja a csomag célcsomóponthoz való eljuttatásához szükséges címinformációkat, valamint azt a csomagszámot, amelyet a célcsomópont az üzenet összeállításához használ.
A csomagkapcsolt hálózati kapcsolók abban különböznek az áramköri kapcsolóktól, hogy belső puffermemóriával rendelkeznek a csomagok ideiglenes tárolására, ha a kapcsoló kimeneti portja egy másik csomag továbbításával van elfoglalva, amikor egy csomag érkezik.
A csomagváltás előnyei:
- jobban ellenáll a meghibásodásoknak;
- nagy általános hálózati átviteli sebesség sorozatos forgalom továbbításakor;
- a fizikai kommunikációs csatornák sávszélességének dinamikus újraelosztásának képessége.
A csomagváltás hátrányai:
- a hálózati előfizetők közötti adatátviteli sebesség bizonytalansága;
- az adatcsomagok változó késleltetése;
- lehetséges adatvesztés a puffer túlcsordulása miatt;
- Előfordulhatnak szabálytalanságok a csomagok érkezési sorrendjében.
A számítógépes hálózatok csomagkapcsolást használnak.
A csomagok hálózatban történő továbbításának módjai:
- Datagram módszer– az átvitel független csomagok halmazaként történik. Minden csomag a saját útvonalán halad át a hálózaton, és a felhasználó véletlenszerű sorrendben kapja meg a csomagokat.
- Előnyök: az átviteli folyamat egyszerűsége.
- Hátrányok: alacsony megbízhatóság a csomagvesztés lehetősége és a csomagok összeállításához és az üzenetek visszaállításához szükséges szoftverek miatt.
- Logikai csatorna a láncba kapcsolt csomagok sorozatának továbbítása előzetes kapcsolat létrehozásával és az egyes csomagok átvételének megerősítésével. Ha az i-edik csomag nem érkezik meg, akkor az összes további csomag nem érkezik meg.
- Virtuális csatorna– ez egy logikai csatorna láncba kapcsolt csomagok sorozatának továbbításával, rögzített útvonalon.
- Előnyök: az adatok természetes sorrendje megmarad; fenntartható közlekedési útvonalak; erőforrás-foglalás lehetséges.
- Hátrányok: hardver bonyolultság.
Ebben a cikkben áttekintettük a számítógépes hálózatokban történő váltás főbb módjait, az egyes kapcsolási módok leírásával, feltüntetve az előnyeit és hátrányait.
Olvassa el még:
|
Topológia A Windows hálózat összetevői közötti kapcsolatrendszer. Az Active Directory replikációjára alkalmazva a topológia a tartományvezérlők által az egymással való kommunikációhoz használt kapcsolatok halmazára csökken.
(1) Számítógépes hálózatok M204, M205 információfeldolgozást valósítanak meg
párhuzamos
helyi
●elosztott
kétirányú
(1) A böngészőben megtekinthető weboldal címe a következővel kezdődik:
LAN KOMBINÁCIÓ
A LAN-ok kombinálásának okai
A fejlesztés egy bizonyos szakaszában létrehozott LAN-rendszer idővel már nem elégíti ki minden felhasználó igényeit, és ekkor felmerül a funkcionalitás bővítésének problémája. Szükséges lehet egy cégen belül a különböző részlegeken, kirendeltségeken különböző időpontokban megjelenő LAN-ok kombinálása, legalább a más rendszerekkel való adatcsere megszervezése. A hálózati konfiguráció bővítésének problémája korlátozott helyen és a külső környezethez való hozzáféréssel egyaránt megoldható.
Bizonyos információforrásokhoz való hozzáférés vágya megkövetelheti egy LAN-csatlakozást a magasabb szintű hálózatokhoz.
A legegyszerűbb változatban a LAN-konszolidáció szükséges a hálózat egészének bővítéséhez, de a meglévő hálózat műszaki lehetőségei kimerültek, új előfizetők nem kapcsolhatók rá. Csak az alábbiakban felsorolt módszerek valamelyikével hozhat létre másik LAN-t, és egyesítheti egy meglévővel.
LAN-ok kombinálásának módszerei
Híd. A LAN kombinálásának legegyszerűbb módja az azonos hálózatok korlátozott területen belüli kombinálása. A fizikai átviteli közeg korlátozza a hálózati kábel hosszát. A megengedett hosszon belül kiépül egy hálózati szegmens - egy hálózati szegmens. A hálózati szegmensek kombinálásához használják őket hidak.
Híd- olyan eszköz, amely két hálózatot köt össze azonos adatátviteli módszerekkel.
A hálózatoknak, amelyeket a híd köt össze, azonos hálózati szintekkel kell rendelkezniük a nyílt rendszerek interakciós modelljével, az alacsonyabb szinteken lehetnek eltérések.
A személyi számítógépek hálózatához a híd egy különálló számítógép speciális szoftverrel és kiegészítő felszereléssel. A híd különböző topológiájú hálózatokat köthet össze, de ugyanazt a hálózati operációs rendszert futtatja.
A hidak lehetnek helyiek vagy távoliak.
Helyi A hidak egy meglévő rendszeren belül egy korlátozott területen elhelyezkedő hálózatokat kötik össze.
Törölve A hidak földrajzilag szétszórt hálózatokat kötnek össze külső kommunikációs csatornák és modemek segítségével.
A helyi hidakat viszont belső és külső hídra osztják.
Belföldi a hidak általában egy adott hálózat valamelyik számítógépén helyezkednek el, és kombinálják a híd funkcióját az előfizetői számítógép funkciójával. A funkciók bővítése egy további hálózati kártya telepítésével történik.
Külső A hidak funkcióinak ellátásához külön számítógépet kell használni speciális szoftverrel.
Router (router). Egy összetett hálózathoz, amely több hálózat összekapcsolása, speciális eszközre van szükség. Ennek az eszköznek az a feladata, hogy üzenetet küldjön a címzettnek a kívánt hálózaton. Ezt az eszközt m router.
A router vagy router olyan eszköz, amely különböző típusú hálózatokat köt össze, de ugyanazt az operációs rendszert használja.
Az útválasztó a hálózati rétegben látja el feladatait, tehát a kommunikációs protokolloktól függ, de nem függ a hálózat típusától. Két cím – a hálózati cím és a gazdagép cím – használatával az útválasztó egyedileg kiválaszt egy adott hálózati állomást.
6.7. példa. Más városban található telefonhálózati előfizetővel kell kapcsolatot létesíteni. Először tárcsázzák a város telefonhálózatának címét - a körzetszámot. Ezután - a hálózat csomóponti címe - telefonszám előfizető Funkciók Az útválasztót PBX berendezés végzi.
A router kiválaszthatja a legjobb útvonalat az üzenet továbbításához a hálózati előfizetőhöz, szűri a rajta áthaladó információkat, és csak a neki címzett információkat küldi el az egyik hálózatnak.
Ezenkívül az útválasztó terheléselosztást biztosít a hálózatban az üzenetfolyamok szabad kommunikációs csatornákon való átirányításával.
Átjáró. A teljesen különböző típusú LAN-ok kombinálásához, amelyek jelentősen eltérő protokollok alatt működnek, speciális "eszközöket biztosítanak - átjárók.
Az átjáró egy olyan eszköz, amely lehetővé teszi két hálózat közötti adatcsere megszervezését különböző kommunikációs protokollok használatával.
Az átjáró a hálózati szint feletti szinteken látja el feladatait. Nem függ a használt átviteli közegtől, hanem az alkalmazott adatcsere protokolloktól. Általában egy átjáró két protokoll között konvertál.
Az átjárók segítségével helyi hálózatot csatlakoztathat a gazdagéphez, valamint helyi hálózatot globális hálózathoz.
6.8. példa. Egyesíteni kell a különböző városokban található helyi hálózatokat. Ez a probléma globális adathálózat segítségével megoldható. Ilyen hálózat az X.25 protokollon alapuló csomagkapcsolt hálózat. Átjáró segítségével a helyi hálózat csatlakozik az X.25 hálózathoz. Az átjáró elvégzi a szükséges protokollkonverziókat és biztosítja a hálózatok közötti adatcserét.
A hidak, útválasztók és még az átjárók is számítógépekbe telepített táblák formájában készülnek. Feladataikat mind a funkciók teljesen szétválasztó, mind a számítógépes hálózati munkaállomás funkcióival kombinálva is elláthatják.
(1) A 2 hálózati kártyával rendelkező, hálózatok összekapcsolására tervezett számítógépet:
Router
Erősítő
Kapcsoló
(1) Azt az eszközt, amely több kommunikációs csatornát frekvenciaosztással egybe kapcsol, úgy hívjuk...
ismétlő
●hub
adatátviteli multiplexer
AZ ADATÁTVITEL HARDVERES MEGVALÓSÍTÁSA
A digitális információ továbbításának módszerei
A digitális adatok továbbítása a vezeték mentén az áramfeszültség változtatásával történik: nincs feszültség - „O”, feszültség van - „1”. Kétféleképpen lehet információt továbbítani fizikai adathordozón: digitális és analóg.
Megjegyzések: 1. Ha egy számítógépes hálózat minden előfizetője egy csatornán ugyanazon a frekvencián továbbít adatokat, akkor egy ilyen csatorna kerül hívásra keskenysávú(egy frekvenciát halad át).
2. Ha minden előfizető a saját frekvenciáján működik egy csatornán, akkor egy ilyen csatornát hívnak szélessávú(sok frekvenciát átenged). A szélessávú csatornák használatával megtakarítható a mennyiségük, de megnehezíti az adatcsere kezelésének folyamatát.
Nál nél digitális vagy keskeny sávú átviteli módszer(6.10. ábra) az adatok természetes formájában, egyetlen frekvencián kerülnek továbbításra. A keskeny sávú módszer csak digitális információ továbbítását teszi lehetővé, biztosítja, hogy egy adott időpontban csak két felhasználó tudja használni az átviteli közeget, és csak korlátozott távolságon (a kommunikációs vonal hossza legfeljebb 1000 m) teszi lehetővé a normál működést. A keskeny sávú átviteli módszer ugyanakkor nagy - akár 10 Mbit/s -os adatcsere-sebességet biztosít, és lehetővé teszi könnyen konfigurálható számítógépes hálózatok létrehozását. A helyi hálózatok túlnyomó többsége keskeny sávú átvitelt használ.
Rizs. 6.10. Digitális átviteli mód
Analóg A digitális adatátvitel módszere (6.11. ábra) szélessávú átvitelt biztosít különböző vivőfrekvenciás jelek egy csatornán történő felhasználásával.
Az analóg átviteli módszerrel a vivőfrekvenciás jel paramétereit szabályozzák a digitális adatok kommunikációs csatornán történő továbbításához.
A vivőfrekvenciás jel egy harmonikus rezgés, amelyet a következő egyenlet ír le: "
A r =A r max sin(atf+9 0),
ahol Xmax az oszcillációk amplitúdója; ko - rezgési frekvencia; t- idő; f 0 - a rezgések kezdeti fázisa.
Digitális adatokat továbbíthat analóg csatornán a vivőfrekvenciás jel egyik paraméterének vezérlésével: amplitúdó, frekvencia vagy fázis. Mivel az adatokat bináris formában kell továbbítani (egyesek és nullák sorozata), a következő vezérlési módszerek javasolhatók (moduláció): amplitúdó, frekvencia, fázis.
Az elv megértésének legegyszerűbb módja amplitúdó moduláció: "O" - nincs jel, azaz. nincs vivőfrekvencia-oszcilláció; "1" - jel jelenléte, azaz. vivőfrekvenciás oszcillációk jelenléte. Vannak rezgések - egy, nincs rezgés - nulla (6.11. ábra A).
Frekvencia a moduláció magában foglalja a 0 és 1 jelek továbbítását különböző frekvenciákon. Ha 0-ról 1-re és 1-ről 0-ra mozog, a vivőfrekvenciás jel megváltozik (6.116. ábra).
A legnehezebb megérteni fázis moduláció. Lényege, hogy 0-ról 1-re és 1-ről 0-ra való mozgáskor az oszcillációk fázisa megváltozik, i.e. irányuk (6.11. ábra V).
Magas szintű hierarchikus hálózatokban - globális és regionális - szintén használják szélessávú átvitel, amely biztosítja, hogy minden előfizető a saját frekvenciáján működjön egy csatornán belül. Ez biztosítja nagyszámú előfizető interakcióját nagy adatátviteli sebesség mellett.
A szélessávú átvitel lehetővé teszi a digitális adatok, kép és hang átvitelének egy csatornában történő kombinálását, ami a modern multimédiás rendszerek elengedhetetlen követelménye.
6.5. példa. Egy tipikus analóg csatorna a telefoncsatorna. Amikor az előfizető felveszi a kézibeszélőt, egységes hangjelzést hall - ez a vivőfrekvenciás jel. Mivel a hangfrekvencia tartományban található, hangjelnek nevezik. A beszéd telefoncsatornán történő továbbításához szükséges a vivőfrekvenciás jel vezérlése - modulálása. A mikrofon által felvett hangok elektromos jelekké alakulnak, amelyek viszont modulálják a vivőfrekvenciás jelet. Digitális információ továbbításakor a vezérlést információs bájtok - egyesek és nullák sorozata - végzik.
Hardver
A számítógépről a kommunikációs környezetbe történő információátvitel biztosításához szükséges a számítógép belső interfészének jeleinek összehangolása a kommunikációs csatornákon továbbított jelek paramétereivel. Ebben az esetben mind a fizikai illesztést (a jel alakja, amplitúdója és időtartama), mind a kódillesztést el kell végezni.
Azokat a műszaki eszközöket, amelyek a számítógép kommunikációs csatornákkal való összekapcsolásának funkcióit látják el, nevezzük adapterek vagy hálózati adapterek. Egy adapter biztosítja a párosítást egy kommunikációs csatorna számítógépével.
Rizs. 6.11. A digitális információ analóg jelen keresztüli továbbításának módszerei: A- amplitúdó moduláció; b- gyakoriság; V- fázis
Az egycsatornás adapterek mellett többcsatornás eszközöket is használnak - adatátviteli multiplexerek vagy egyszerűen multiplexerek.
Adatátviteli multiplexer- több kommunikációs csatornával rendelkező számítógép interfészére szolgáló eszköz.
Az adatátviteli multiplexereket a távfeldolgozó rendszerekben használták – ez az első lépés a számítógépes hálózatok létrehozása felé. Később, az összetett konfigurációjú hálózatok és a nagyszámú előfizetői rendszer megjelenésével, speciális kommunikációs processzorokat kezdtek használni az interfész funkciók megvalósítására.
Amint azt korábban említettük, a digitális információ kommunikációs csatornán keresztüli továbbításához a bitfolyamot analóg jelekké kell alakítani, és amikor egy kommunikációs csatornáról információt kap a számítógépre, akkor az ellenkező műveletet hajtsa végre - az analóg jeleket analóg jelekké kell alakítani. bitek, amelyeket a számítógép képes feldolgozni. Az ilyen átalakításokat egy speciális eszköz hajtja végre - mod eat.
Modem- olyan eszköz, amely modulálja és demodulálja az információs jeleket, amikor azokat számítógépről kommunikációs csatornára továbbítja, illetve kommunikációs csatornáról számítógépre fogadja.
A számítógépes hálózat legdrágább eleme a kommunikációs csatorna. Ezért számos számítógépes hálózat kiépítésekor több belső kommunikációs csatorna egy külsőre kapcsolásával próbálnak spórolni a kommunikációs csatornákon. A kapcsolási funkciók végrehajtásához speciális eszközöket használnak - csomópontok.
Kerékagy- olyan eszköz, amely frekvenciaosztáson keresztül több kommunikációs csatornát kapcsol egybe.
A LAN-ban, ahol a fizikai átviteli közeg egy korlátozott hosszúságú kábel, speciális eszközöket használnak a hálózat hosszának növelésére - átjátszók.
Ismétlő- olyan eszköz, amely biztosítja a jel alakjának és amplitúdójának megőrzését, ha azt az ilyen típusú fizikai átviteli közeg által biztosított távolságnál nagyobb távolságra továbbítja.
Vannak helyi és távoli átjátszók. Helyi az átjátszók lehetővé teszik a legfeljebb 50 m távolságra lévő hálózati töredékek csatlakoztatását, és távoli- 2000 m-ig.
A kommunikációs hálózat jellemzői
A kommunikációs hálózat minőségének felméréséhez a következő jellemzőket használhatja:
■ adatátviteli sebesség a kommunikációs csatornán;
■ kommunikációs csatorna kapacitása;
■ az információtovábbítás megbízhatósága;
■ a kommunikációs csatorna és a modemek megbízhatósága.
Adatátviteli sebesség egy kommunikációs csatornán keresztül az időegység alatt átvitt információ bitek száma - egy másodperc.
Emlékezik! Az adatátviteli sebesség mértékegysége bit per másodperc.
Jegyzet. A sebességmérés gyakran használt mértékegysége a baud. Baud az átviteli közeg másodpercenkénti állapotváltozásainak száma. Így Hogyan minden állapotváltozás több adatbitnek felelhet meg, akkor igazi begyorsítani bitek másodpercenként meghaladhatja az adatátviteli sebességet.
Az adatátviteli sebesség a kommunikációs csatorna típusától és minőségétől, a használt modemek típusától és az alkalmazott szinkronizálási módszertől függ.
Így az aszinkron modemek és a telefonos kommunikációs csatorna sebessége 300-9600 bps, a szinkron modemeknél pedig 1200-19200 bps.
A számítógépes hálózatok felhasználói számára nem a másodpercenkénti absztrakt bitek számítanak, hanem az információ, amelynek mértékegysége a bájtok vagy karakterek. Ezért a csatorna kényelmesebb jellemzője az áteresztőképesség, amelyet a csatornán átvitt karakterek számával becsülnek meg időegységenként - egy másodperc. Ebben az esetben az összes szervizkarakter szerepel az üzenetben. Az elméleti átviteli sebességet az adatátviteli sebesség határozza meg. A tényleges átviteli sebesség számos tényezőtől függ, beleértve az átviteli módot, a kommunikációs csatorna minőségét, működési feltételeit és az üzenet szerkezetét.
Emlékezik! A kommunikációs csatorna kapacitásának mértékegysége a másodpercenkénti számjegy.
Minden hálózati kommunikációs rendszer alapvető jellemzője az megbízhatóság továbbított információ. Mivel a vezérlőobjektum állapotára vonatkozó információk feldolgozása alapján születnek döntések a folyamat egyik vagy másik menetéről, az objektum sorsa végső soron az információ megbízhatóságán múlhat. Az információátvitel megbízhatóságát a hibásan továbbított karakterek számának az összes átvitt karakterszámhoz viszonyított arányaként értékeljük. A szükséges megbízhatósági szintet mind a berendezésnek, mind a kommunikációs csatornának biztosítania kell. Nem célszerű drága berendezéseket használni, ha a kommunikációs csatorna nem felel meg a szükséges megbízhatósági követelményeknek. *
Emlékezik! Megbízhatósági egység: hibák száma előjelenként - hibák/jel.
Számítógépes hálózatok esetén ennek a mutatónak 10 -6 - 10~ 7 hiba/jel között kell lennie, pl. Millió továbbított karakterenként vagy tízmillió továbbított karakterenként egy hiba megengedett.
Végül, megbízhatóság A kommunikációs rendszert vagy a jó állapotban töltött idő aránya a teljes üzemidőben, vagy a meghibásodások közötti átlagos idő határozza meg. A második jellemző lehetővé teszi a rendszer megbízhatóságának hatékonyabb felmérését.
Emlékezik! A megbízhatóság mértékegysége: átlagos meghibásodási idő - óra.
Számítógépes hálózatok esetében a meghibásodások közötti átlagos időnek meglehetősen hosszúnak kell lennie, és legalább több ezer órát kell elérnie.
226 6. FEJEZET SZÁMÍTÓGÉPES HÁLÓZATOK
6.3. HELYI SZÁMÍTÓGÉP-HÁLÓZATOK
A LAN-szervezés jellemzői
Tipikus LAN topológiák és hozzáférési módszerek
LAN egyesülés
A LAN-SZERVEZÉS JELLEMZŐI
Eszközök funkcionális csoportjai a hálózaton
Minden számítógépes hálózat fő célja, hogy információkat és számítási erőforrásokat biztosítson a hozzá csatlakozó felhasználóknak.
Ebből a szempontból a helyi hálózatot szerverek és munkaállomások gyűjteményének tekinthetjük.
szerver- a hálózatra csatlakoztatott és annak előnyeit biztosító számítógép bizonyos szolgáltatásokat nyújtók.
Szerverek képes adattárolást, adatbázis-kezelést, távoli feladatfeldolgozást, feladatnyomtatást és számos egyéb olyan funkciót végrehajtani, amelyekre a hálózati felhasználóknak szüksége lehet. A szerver a hálózati erőforrások forrása.
Munkaállomás- hálózathoz csatlakoztatott személyi számítógép, amelyen keresztül a felhasználó hozzáfér az erőforrásaihoz.
Munkaállomás A hálózat hálózati és helyi üzemmódban is működik. Saját operációs rendszerrel (MS DOS, Windows stb.) van felszerelve, és minden szükséges eszközt biztosít a felhasználónak az alkalmazott problémák megoldásához.
Különös figyelmet kell fordítani egy típusú szerverre - a fájlszerverre. Az általános terminológiában a rövidített név elfogadott rá - fájlszerver.
A fájlszerver tárolja a hálózati felhasználók adatait, és hozzáférést biztosít számukra ezekhez az adatokhoz. Ez egy számítógép nagy kapacitású RAM-mal, nagy kapacitású merevlemezekkel és további mágneses szalagos meghajtókkal (streamerekkel).
Speciális operációs rendszer alatt működik, amely a hálózati felhasználók számára egyidejű hozzáférést biztosít a rajta található adatokhoz.
A fájlszerver a következő funkciókat látja el: adattárolás, adatarchiválás, különböző felhasználók adatváltozásainak szinkronizálása, adatátvitel.
Sok feladathoz nem elegendő egyetlen fájlszerver használata. Ekkor több szerver is beépíthető a hálózatba. Lehetőség van miniszámítógépek fájlkiszolgálóként való használatára is.
A hálózaton lévő eszközök interakciójának kezelése
A számítógépes hálózatokra épülő információs rendszerek a következő feladatokra nyújtanak megoldást: adattárolás, adatfeldolgozás, felhasználói adatokhoz való hozzáférés megszervezése, adatok és adatfeldolgozási eredmények továbbítása a felhasználókhoz.
A központosított feldolgozó rendszerekben ezeket a funkciókat a központi számítógép (Mainframe, Host) látta el.
A számítógépes hálózatok elosztott adatfeldolgozást valósítanak meg. Az adatfeldolgozás ebben az esetben két objektum között oszlik meg: ügyfélÉs szerver.
Ügyfél- feladat, munkaállomás vagy számítógépes hálózat felhasználója.
Az adatfeldolgozás során a kliens kérést hozhat létre a szerver felé összetett eljárások elvégzésére, fájl beolvasására, információkeresésre adatbázisban stb.
A korábban meghatározott szerver teljesíti a klienstől kapott kérést. A kérés eredményeit továbbítják az ügyfélnek. A szerver biztosítja a nyilvános adatok tárolását, megszervezi ezekhez az adatokhoz való hozzáférést, és továbbítja az adatokat az ügyfélnek.
Az ügyfél a kapott adatokat feldolgozza és a feldolgozás eredményét a felhasználó számára kényelmes formában mutatja be. Az adatfeldolgozás elvileg a szerveren is elvégezhető. Az ilyen rendszerek esetében az elfogadott kifejezések a rendszerek kliens-szerver vagy építészet kliens-szerver.
A kliens-szerver architektúra peer-to-peer helyi hálózatokban és dedikált szerverrel rendelkező hálózatokban egyaránt használható.
Peer-to-peer hálózat. Egy ilyen hálózatban nincs egyetlen központ a munkaállomások interakciójának kezelésére, és nincs egyetlen adattárolási eszköz sem. A hálózati operációs rendszer az összes munkaállomás között el van osztva. Mindegyik hálózati állomás elláthatja mind a kliens, mind a szerver funkcióit. Ki tudja szolgálni a más munkaállomásoktól érkező kéréseket, és továbbítja saját szolgáltatási kéréseit a hálózatnak.
A hálózat felhasználója hozzáfér minden más állomáshoz csatlakoztatott eszközhöz (lemezek, nyomtatók).
A peer-to-peer hálózatok előnyei: alacsony költség és nagy megbízhatóság.
A peer-to-peer hálózatok hátrányai:
■ a hálózat hatékonyságának függése az állomások számától;
■ a hálózatkezelés összetettsége;
■ az információbiztonság biztosítási nehézségei;
■ nehézségek az állomás szoftverének frissítése és módosítása során. A legnépszerűbbek a hálózaton alapuló peer-to-peer hálózatok
operációs rendszerek LANtastic, NetWare Lite.
Hálózati kiemelte szerver. Egy dedikált szerverrel rendelkező hálózatban az egyik számítógép az összes munkaállomás általi használatra szánt adatok tárolásának, a munkaállomások közötti interakciók kezelésének és számos szolgáltatási funkciónak a feladatait látja el.
Az ilyen számítógépet általában hálózati szervernek nevezik. Egy hálózati operációs rendszer van telepítve rá, és minden megosztott külső eszköz csatlakozik hozzá - merevlemezek, nyomtatók és modemek.
A hálózaton lévő munkaállomások közötti interakció általában szerveren keresztül történik. Egy ilyen hálózat logikai szerveződése a topológiával reprezentálható csillag. A központi eszköz szerepét a szerver látja el. A központosított felügyelettel rendelkező hálózatokban lehetőség van a munkaállomások közötti információcserére, a fájlszerver megkerülésével. Ehhez használhatja a NetLink programot. A program két munkaállomáson való futtatása után átvihet fájlokat az egyik állomás lemezéről a másik lemezére (hasonlóan a fájlok egyik könyvtárból a másikba történő másolásához a Norton Commander segítségével).
A dedikált szerverrel rendelkező hálózat előnyei:
■ megbízható információbiztonsági rendszer;
■ nagy teljesítmény;
■ nincs korlátozás a munkaállomások számára;
■ egyszerű kezelés a peer-to-peer hálózatokhoz képest. Hálózati hátrányok:
■ magas költségek egy számítógép szerverhez való hozzárendelése miatt;
■ a hálózat sebességének és megbízhatóságának függősége a szervertől;
■ kisebb rugalmasság a peer-to-peer hálózathoz képest.
A dedikált szerverhálózatok a legelterjedtebbek a számítógépes hálózatok felhasználói körében. Az ilyen hálózatok hálózati operációs rendszerei a LANServer (IBM), a Windows NT Server 3.51-es és 4.0-s verziói, valamint a NetWare (Novell).
(1) A helyi hálózatok nem kapcsolhatók össze az M232 használatával
átjárók, hidak
●hubok, modemek
szerverek
routerek
(1) A BBS az...M745
navigátor
szoftver az intraneten való munkához
●elektronikus hirdetőtáblák rendszere az interneten
szervezeti szerver karbantartó program
(1) Ügyfél-szerver adatkezelés, ez feldolgozás. M227
párhuzamos
lokalizált
kétirányú
●elosztott
(1) A Bat program lehetővé teszi...
weboldalak betöltése
●e-mail feltöltése és szerkesztése
archív email
(1) Az internet egyik keresőmotorja...
(1) Az Internet Explorer lehetővé teszi...
chat IRC protokollon keresztül
●weboldalak letöltése http protokollon keresztül és fájlok letöltése FTP protokollon keresztül
hírcsoportok letöltése NNTP protokollon keresztül
(1)A telefonkábel opcionális...M228
optikai - nagyfrekvenciás
koaxiális kábel
optikai szál
●csavart érpár
(1)A Usenet rendszert használják...M239
felhasználók regisztrációja a hálózaton
● hírek mozgatására a számítógépek között szerte a világon
információ feldolgozása a hálózaton
munkaállomás létrehozása a hálózaton
(1) A Usenet vitacsoport neve...M239
szervercsoport
csoport online
●telekonferencia
(1) Az adathálózatban az üzenetek áramlását meghatározzák...
üzenetcsatorna memória kapacitása
●forgalom
6.1. KOMMUNIKÁCIÓS KÖRNYEZET ÉS ADATKEZELÉS
A számítógépes hálózatok célja és osztályozása
Az adatátviteli folyamat jellemzői
Az adatátvitel hardveres megvalósítása
Adatkapcsolatok
A SZÁMÍTÓGÉPES HÁLÓZATOK CÉLJA ÉS OSZTÁLYOZÁSA
Elosztott adatfeldolgozás
A modern termelés nagy sebességű információfeldolgozást, kényelmes tárolási és továbbítási formákat igényel. Szükséges továbbá dinamikus információ-hozzáférési módok, adott időintervallumon belüli adatkeresés módjai; komplex matematikai és logikai adatfeldolgozás megvalósítása. A nagyvállalatok irányítása és a gazdaság országos szintű irányítása meglehetősen nagy csapatok részvételét igényli ebben a folyamatban. Az ilyen csoportok a város különböző területein, az ország különböző régióiban, sőt különböző országokban is elhelyezkedhetnek. A gazdasági stratégia megvalósítását biztosító irányítási problémák megoldása érdekében fontossá és relevánssá válik az információcsere gyorsasága és kényelme, valamint a vezetői döntések kidolgozásának folyamatában résztvevők közötti szoros interakció lehetősége.
A kötegelt információfeldolgozású számítógépek központosított használatának korszakában a számítógép-felhasználók szívesebben vásároltak olyan számítógépeket, amelyek szinte minden problémájukat megoldották. A megoldandó problémák összetettsége azonban fordítottan arányos számukkal, és ez a számítógép számítási teljesítményének nem hatékony felhasználásához vezetett jelentős anyagköltség mellett. Nem lehet figyelmen kívül hagyni azt a tényt, hogy a számítógépes erőforrásokhoz való hozzáférés nehézkes volt a számítási erőforrások egy helyen történő központosításának jelenlegi politikája miatt.
Elv központosított Az adatfeldolgozás (6.1. ábra) nem felelt meg a feldolgozási folyamat megbízhatóságára vonatkozó magas követelményeknek, hátráltatta a rendszerek fejlődését, és nem tudta biztosítani a szükséges időparamétereket a többfelhasználós módban történő interaktív adatfeldolgozáshoz. A központi számítógép rövid távú meghibásodása végzetes következményekkel járt a rendszer egészére nézve, mivel szükség volt a központi számítógép funkcióinak megkettőzésére, ami jelentősen megnövelte az adatfeldolgozó rendszerek létrehozásának és üzemeltetésének költségeit.
 |
Rizs. 6.2. Elosztott adatfeldolgozó rendszer
A kis számítógépek, mikroszámítógépek és végül a személyi számítógépek megjelenése új megközelítést igényelt az adatfeldolgozó rendszerek szervezésében, új információs technológiák létrehozásában. Logikailag indokolt követelményként merült fel az egyedi számítógépek használatáról a központosított adatfeldolgozó rendszerekre való átállás elosztani adatfeldolgozás (6.2. ábra).
Elosztott adatfeldolgozás- elosztott rendszert képviselő független, de egymással összekapcsolt számítógépeken végzett adatfeldolgozás.
Az elosztott adatfeldolgozás megvalósítására létrehozták azokat többgépes társulások, amelynek szerkezete a következő irányok valamelyikében alakul:
■ többgépes számítástechnikai rendszerek (MCC);
■ számítógépes (számítógépes) hálózatok.
Többgépes számítástechnikai komplexum- a közelben telepített számítógépek csoportja, amelyeket speciális interfész eszközökkel egyesítenek, és közösen hajtanak végre egyetlen információs és számítási folyamatot.
Megjegyzés: lentfolyamat a program által meghatározott, problémamegoldó műveletek bizonyos sorozatát értjük.
A többgépes számítástechnikai rendszerek lehetnek:
helyi feltéve, hogy a számítógépek ugyanabban a helyiségben vannak felszerelve, és nincs szükségük speciális felszerelésre és kommunikációs csatornákra az összekapcsoláshoz; távoli, ha a komplexum egyes számítógépei a központi számítógéptől jelentős távolságra vannak telepítve és az adatátvitelre telefonos kommunikációs csatornákat használnak.
6.1. példa. Mini-számítógépes interfész eszközzel csatlakozik egy mainframe típusú számítógéphez, amely kötegelt információfeldolgozási módot biztosít. Mindkét számítógép ugyanabban a számítógépteremben található. A mini-számítógép biztosítja az adatok előkészítését és előzetes feldolgozását, amelyet ezt követően a nagyszámítógép komplex problémáinak megoldására használnak fel. Ez egy helyi többgépes komplexum.
6.2. példa. Három számítógépet egy komplexummá egyesítenek a feldolgozásra kapott feladatok elosztására. Egyikük diszpécser funkciót lát el, és a másik két feldolgozó számítógép egyikének foglaltságától függően osztja el a feladatokat. Ez egy helyi többgépes komplexum.
Példa 6.3. Egy adott régióra vonatkozó adatokat gyűjtő számítógép előzetes feldolgozást végez, és telefonos kommunikációs csatornán továbbítja azokat további felhasználásra a központi számítógépnek. Ez egy távoli többgépes komplexum.
Számítógépes (számítógépes) hálózat- kommunikációs csatornákon keresztül egyetlen rendszerbe kapcsolt számítógépek és terminálok, amelyek megfelelnek az elosztott adatfeldolgozás követelményeinek.
Jegyzet. Alatt rendszer Egy vagy több számítógépből, szoftverből, perifériás berendezésből, terminálból, adatátviteli lehetőségből, fizikai folyamatokból és kezelőkből álló autonóm halmazt kell érteni, amely képes információkat feldolgozni és más rendszerekkel interakciós funkciókat ellátni.
A számítógépes hálózat általános felépítése
A számítógépes hálózatok a többgépes társulások legmagasabb formája. Kiemeljük a fő különbségeket a számítógépes hálózat és a többgépes számítástechnikai komplexum között.
Az első különbség a méret. Egy többgépes számítástechnikai komplexum általában két, maximum három számítógépet foglal magában, amelyek főként egy helyiségben helyezkednek el. Egy számítógépes hálózat több tíz, de akár több száz számítógépből is állhat, amelyek egymástól több métertől több tíz, száz vagy akár több ezer kilométeres távolságra helyezkednek el.
A második különbség a funkciók számítógépek közötti megosztása. Ha egy többgépes számítástechnikai komplexumban az adatfeldolgozás, az adatátvitel és a rendszerkezelés funkciói egy számítógépen valósíthatók meg, akkor a számítógépes hálózatokban ezek a funkciók különböző számítógépek között vannak elosztva.
A harmadik különbség az, hogy meg kell oldani az üzenettovábbítás problémáját a hálózatban. A hálózaton belüli egyik számítógépről a másikra egy üzenetet a számítógépeket egymással összekötő kommunikációs csatornák állapotától függően különböző útvonalakon lehet továbbítani.
A számítógépes berendezések, a kommunikációs berendezések és az adatátviteli csatornák egy komplexumba való összevonása sajátos követelményeket támaszt a többgépes társulás minden elemével szemben, és egy speciális egységek kialakítását is megköveteli. terminológia.
Hálózati előfizetők- olyan objektumok, amelyek információt generálnak vagy fogyasztanak a hálózaton.
Előfizetők hálózatok lehetnek egyedi számítógépek, számítógép-komplexumok, terminálok, ipari robotok, numerikus vezérlésű gépek stb. Bármely hálózati előfizető csatlakozik az állomáshoz.
Állomás- az információ továbbításával és fogadásával kapcsolatos funkciókat ellátó berendezések.
Az előfizető és az állomás halmazát általában hívják előfizetői rendszer. Az előfizetők interakciójának megszervezéséhez fizikai átviteli közeg szükséges.
Fizikai átviteli közeg - kommunikációs vonal vagy tér, amelyben elektromos jelek terjednek, és adatátviteli berendezés.
A fizikai átviteli közeg alapján épül fel kommunikációs hálózat, amely biztosítja az információtovábbítást az előfizetői rendszerek között.
Ez a megközelítés lehetővé teszi, hogy bármely számítógépes hálózatot előfizetői rendszerek és kommunikációs hálózatok halmazának tekintsünk. A számítógépes hálózat általánosított felépítése az ábrán látható. 6.3.
 |
Rizs. 6.3. A számítógépes hálózat általános felépítése
Számítógépes hálózatok osztályozása
Az előfizetői rendszerek területi elhelyezkedésétől függően a számítógépes hálózatok három fő osztályba sorolhatók:
■ globális hálózatok (WAN – Wide Area Network);
■ regionális hálózatok (MAN – Metropolitan Area Network);
■ helyi hálózatok (LAN – Local Area Network).
Globális A számítógépes hálózat különböző országokban és kontinenseken található előfizetőket egyesíti. Egy ilyen hálózat előfizetői közötti interakció telefon-kommunikációs vonalak, rádiókommunikációs és műholdas kommunikációs rendszerek alapján történhet. A globális számítógépes hálózatok megoldják az egész emberiség információforrásainak egyesítésének és az ezekhez az erőforrásokhoz való hozzáférés megszervezésének problémáját.
Regionális Számítógépes hálózat köti össze az egymástól jelentős távolságra lévő előfizetőket. Tartalmazhat előfizetőket egy nagyvárosban, gazdasági régióban vagy országon belül. A regionális számítógépes hálózat előfizetői közötti távolság jellemzően több tíz-száz kilométer.
Helyi A számítógépes hálózat egy kis területen egyesíti az előfizetőket. A helyi hálózati előfizetők területi szórására jelenleg nincs konkrét korlátozás. Általában egy ilyen hálózat egy adott helyre csatlakozik. A helyi számítógépes hálózatok osztálya üzleti vállalkozások, cégek, bankok, irodák stb. hálózatait foglalja magában. Egy ilyen hálózat hossza 2-2,5 km-re korlátozható.
A globális, regionális és helyi számítógépes hálózatok kombinációja lehetővé teszi többhálózati hierarchiák létrehozását. Hatékony, költséghatékony eszközöket biztosítanak hatalmas mennyiségű információ feldolgozására és hozzáférést biztosítanak a korlátozott információforrásokhoz. ábrán. A 6.4 a számítógépes hálózatok egyik lehetséges hierarchiáját mutatja be. .A helyi számítógépes hálózatok egy regionális hálózat alkotóelemeiként, a regionális hálózatok egy globális hálózat részeként egyesíthetők, végül a globális hálózatok összetett struktúrákat is alkothatnak
Rizs. 6.4. Számítógépes hálózatok hierarchiája
6.4. példa. Az internetes számítógépes hálózat a legnépszerűbb globális hálózat. Sok lazán kapcsolódó hálózatból áll. Az internet részét képező minden hálózaton belül van egy sajátos kommunikációs struktúra és egy meghatározott irányítási fegyelem. Az Interneten belül a különböző hálózatok közötti kapcsolatok felépítésének és módszereinek nincs jelentősége egy adott felhasználó számára.
A személyi számítógépek, amelyek mára minden vezérlőrendszer nélkülözhetetlen elemévé váltak, a helyi számítógépes hálózatok létrehozásának fellendüléséhez vezettek. Ez pedig új információs technológiák kifejlesztését tette szükségessé.
A személyi számítógépek használatának gyakorlata a tudomány, a technológia és a termelés különböző ágaiban azt mutatta, hogy a számítástechnika bevezetésétől a legnagyobb hatékonyságot nem az egyes autonóm PC-k, hanem a helyi számítógépes hálózatok biztosítják.
(1)A hálózati előfizetők... M205.
hálózati rendszergazdák
PC felhasználók
● olyan objektumok, amelyek hálózati információkat generálnak vagy fogyasztanak
kommunikációs berendezések
(1) Hálózati előfizetők nem lehetnek...M205
●számítógépes komplexumok (can)
Terminálok (kanna)
egyéni számítógépek (május)
végfelhasználó
(1) A hálózati szerver egy számítógép...M226 (a szerver a hálózati erőforrások forrása)
a legmagasabb processzorfrekvenciával
hozzáférést biztosít a billentyűzethez és a monitorhoz
a legnagyobb memóriával
●forrásokhoz való hozzáférés biztosítása
(1) Az FTP szerver...M240
olyan számítógép, amely a hálózati rendszergazdának szánt fájlokat tartalmazza
egy számítógép, amely telekonferenciák szervezéséhez szükséges információkat tartalmaz
vállalati szerver
● olyan számítógép, amely nyilvános hozzáférésre szánt fájlokat tartalmaz
(1) Az SMTP protokollt arra tervezték, hogy...
(SMTP protokoll A TCP/IP protokollcsomag egyik összetevője; ez a protokoll kezeli az e-mail üzenetek cseréjét az üzenetátviteli ügynökök között.
POP3 Protokoll Egy népszerű protokoll e-mail üzenetek fogadására. Ezt a protokollt gyakran használják az internetszolgáltatók. A POP3-kiszolgálók csak egy postafiókhoz engednek hozzáférést, ellentétben az IMAP-kiszolgálókkal, amelyek több mappához is hozzáférést tesznek lehetővé a szerveren.
Az interneten széles körben használt hálózati protokollok készlete, amely támogatja a kommunikációt a különböző architektúrájú és operációs rendszerű számítógépekből álló, összekapcsolt hálózatok között. A TCP/IP protokoll szabványokat tartalmaz a számítógépek közötti kommunikációra, valamint a hálózatokhoz való csatlakozásra vonatkozó konvenciókat és az üzenetek továbbítására vonatkozó szabályokat.)
Csevegés
● E-mailek küldése
web böngészés
E-mail fogadása
(1) A számítógépes forgalom továbbításának leghatékonyabb kommunikációs módja a...
●M220 csomagok
üzenetek
mindegyik egyformán hatékony
