Patstāvīgs darbs : 646.–651., 720.–722., 67.–79., 542.–544., –651. lpp., 48.–58. lpp.; 408.–431.lpp
Atkārtotājs (atkārtotājs) – pārraida elektriskos signālus no vienas kabeļa sekcijas uz otru, tos iepriekš pastiprinot un atjaunojot to formu. Izmanto vietējos tīklos, lai palielinātu to garumu. Terminoloģijā OSI darbojas fiziskā līmenī.
Slēdži – vairāku portu atkārtotāji, kas nolasa katras ienākošās paketes galamērķa adresi un pārsūta to tikai caur portu, kas ir savienots ar saņēmēja datoru. Var funkcionēt uz dažādiem OSI līmeņi. (cita versija - kanāls līmenis)
Centrmezgls (centrmezgls) – daudzportu ierīce signālu pastiprināšanai datu pārraides laikā. Izmanto, lai tīklam pievienotu darbstacijas vai palielinātu attālumu starp serveri un darbstaciju (ievades kanālu kopējā jauda ir lielāka par izvades kanāla kapacitāti). Tas darbojas kā slēdzis, bet papildus var pastiprināt signālu.
Multiplekseris (ierīce vai programma) – ļauj pārraidīt vairākus dažādus signālus vienlaicīgi pa vienu sakaru līniju.
Vārteja – pārsūta datus starp tīkliem vai lietojumprogrammām, kas izmanto dažādus protokolus (kodēšanas metodes, fiziskos datu nesējus datu pārsūtīšanai), piemēram, savienojot lokālo tīklu ar globālo. Darbojas uz piemērots līmenī.
Tilts – savieno divus tīklus ar vienādiem protokoliem, pastiprina signālu un nodod tikai tos signālus, kas ir adresēti datoram, kas atrodas tilta otrā pusē. Cits izdevums : dators ar divām tīkla kartēm, kas paredzētas tīklu savienošanai.
Maršrutētājs – (savieno dažādus LAN, piemēram, tilts, nodod tikai to informāciju, kas paredzēta segmentam, kuram tas ir pievienots.) Atbild par maršruta izvēli pakešu pārsūtīšanai starp mezgliem. Maršruts tiek izvēlēts, pamatojoties uz: – maršrutēšanas protokolu, kas satur informāciju par tīkla topoloģiju;
– īpašs maršrutēšanas algoritms.
Darbojas uz tīklu OSI līmenis.
Neskaidri jautājumi :
Ierīci datora savienošanai ar vairākiem sakaru kanāliem sauc:
– centrmezgls/retranslators/multiplekseris/modems
Ierīci, kas pārslēdz vairākus sakaru kanālus, sauc:
- datu multiplekseris / centrmezgls / atkārtotājs / modems
Kritogrāfijas pamatjēdzieni
Patstāvīgs darbs : 695.–699. lpp
Kriptogrāfija (šifrēšana) – tīklam nosūtīto datu kodēšana, lai tos varētu lasīt tikai konkrētā darījumā iesaistītās puses. Aizsardzības uzticamība ir atkarīga no šifrēšanas algoritma un atslēgas garuma bitos.
Šifrēšanas metode – algoritms, kas apraksta sākotnējā ziņojuma pārvēršanas procedūru iegūtajā ziņojumā. Piemērs . Metode azartspēles – burtu aizstāšana ar piezīmēm pēc noteikta algoritma.
Šifrēšanas atslēga – metodes piemērošanai nepieciešamo parametru kopums. Vēl viens izdevums: – rakstzīmju secība, kas saglabāta cietajā vai noņemamajā diskā.
Statiskā atslēga – nemainās, strādājot ar dažādiem ziņojumiem.
Dinamiskā atslēga – izmaiņas katram ziņojumam.
Šifrēšanas metožu veidi .
– Simetrisks : viena un tā pati atslēga tiek izmantota gan šifrēšanai, gan atšifrēšanai. Neērti e-komercijā, jo pārdevējam un pircējam ir jābūt atšķirīgām tiesībām piekļūt informācijai. Pārdevējs visiem pircējiem nosūta vienus un tos pašus katalogus, bet pircēji atdod pārdevējam konfidenciālu kredītkaršu informāciju, un pasūtījumus un maksājumus nevar sajaukt starp dažādiem pircējiem.
– Asimetrisks (asimetrisks ): ir balstīti uz īpašām matemātiskām metodēm, kas izveido atslēgu pāri, lai to, kas ir šifrēts ar vienu atslēgu, varētu atšifrēt tikai ar citu, un otrādi. Tiek izsaukta viena no atslēgām atvērts , to var iegūt ikviens. Atslēgas izstrādātājs patur sev otro atslēgu, to sauc slēgts (slepens) .
Pasūtījumi, līgumi ir šifrēti ar publisko atslēgu, bet tos var nolasīt tikai privātās atslēgas īpašnieks. Ja klients saņem failu, kuram viņa atslēga neatbilst, tad to nav nosūtījis viņa uzņēmums.
Digitālās informācijas pārraides metodes
Digitālie dati tiek pārraidīti pa vadītāju, mainot strāvas spriegumu: nav sprieguma - "O", ir spriegums - "1". Ir divi veidi, kā pārraidīt informāciju, izmantojot fizisku pārraides līdzekli: digitālo un analogo.
Piezīmes: 1. Ja visi datortīkla abonenti pārraida datus pa kanālu vienā frekvencē, šādu kanālu sauc par šaurjoslu (iziet vienu frekvenci).
2. Ja katrs abonents darbojas savā frekvencē, izmantojot vienu kanālu, tad šādu kanālu sauc par platjoslu (izlaiž daudzas frekvences). Platjoslas kanālu izmantošana ļauj ietaupīt uz to daudzumu, taču apgrūtina datu apmaiņas pārvaldības procesu.
Plkst digitāls vai šaurjoslas pārraides metode(6.10. att.) dati tiek pārraidīti to dabiskajā formā vienā frekvencē. Šaurjoslas metode ļauj pārraidīt tikai digitālo informāciju, nodrošina, ka pārraides vidi var izmantot tikai divi lietotāji jebkurā laikā, un nodrošina normālu darbību tikai ierobežotā attālumā (sakaru līnijas garums ne vairāk kā 1000 m). Tajā pašā laikā šaurjoslas pārraides metode nodrošina lielus datu apmaiņas ātrumus - līdz 10 Mbit/s un ļauj izveidot viegli konfigurējamus datortīklus. Lielākajā daļā vietējo tīklu tiek izmantota šaurjoslas pārraide.
Rīsi. 6.10. Digitālās pārraides metode
Analogs Digitālās datu pārraides metode (6.11. att.) nodrošina platjoslas pārraidi, izmantojot dažādu nesējfrekvenču signālus vienā kanālā.
Izmantojot analogās pārraides metodi, tiek kontrolēti nesējfrekvences signāla parametri, lai pārraidītu digitālos datus pa sakaru kanālu.
Nesējfrekvences signāls ir harmoniskas svārstības, ko apraksta vienādojums:
Х=Х max sin (ωt +φ 0),
kur X max ir svārstību amplitūda;
ω - svārstību frekvence;
φ - svārstību sākuma fāze.
Jūs varat pārsūtīt digitālos datus pa analogo kanālu, kontrolējot vienu no nesējfrekvences signāla parametriem: amplitūdu, frekvenci vai fāzi. Tā kā ir nepieciešams pārsūtīt datus binārā formā (vieninieku un nulles secība), var piedāvāt šādas kontroles metodes ( modulācija): amplitūda, frekvence, fāze.
Vienkāršākais veids, kā saprast principu, ir amplitūda modulācija: "0" - nav signāla, t.i. nav nesējfrekvences svārstību; "1" - signāla klātbūtne, t.i. nesējfrekvences svārstību klātbūtne. Ir svārstības - viens, svārstību nav - nulle (6.11.a att.).
Biežums modulācija ietver signālu 0 un 1 pārraidi dažādās frekvencēs. Pārejot no 0 uz 1 un no 1 uz 0, mainās nesējfrekvences signāls (6.116. att.).
Visgrūtāk ir saprast fāze modulācija. Tās būtība ir tāda, ka, pārejot no 0 uz 1 un no 1 uz 0, mainās svārstību fāze, t.i. to virziens (6.11.c att.).
To izmanto arī augsta līmeņa hierarhiskajos tīklos - globālajos un reģionālajos platjoslas pārraide, kas paredz katram abonentam darboties savā frekvencē vienā kanālā. Tas nodrošina liela skaita abonentu mijiedarbību ar lieliem datu pārraides ātrumiem.
Platjoslas pārraide ļauj apvienot digitālo datu, attēla un skaņas pārraidi vienā kanālā, kas ir nepieciešama mūsdienu multimediju sistēmu prasība.
Piemērs 6.5. Tipisks analogais kanāls ir telefona kanāls. Kad abonents paceļ klausuli, viņš dzird vienotu skaņas signālu - tas ir nesējfrekvences signāls. Tā kā tas atrodas audio frekvenču diapazonā, to sauc par toņa signālu. Lai pārraidītu runu pa telefona kanālu, ir nepieciešams kontrolēt nesējfrekvences signālu - modulēt to. Mikrofona uztvertās skaņas tiek pārveidotas elektriskos signālos, kas savukārt modulē nesējfrekvences signālu. Pārraidot digitālo informāciju, vadību veic informācijas baiti - vieninieku un nulles secība.
Aparatūra
Lai nodrošinātu informācijas pārnešanu no datora uz sakaru vidi, ir nepieciešams saskaņot datora iekšējās saskarnes signālus ar sakaru kanālos pārraidīto signālu parametriem. Šajā gadījumā ir jāveic gan fiziskā saskaņošana (signāla forma, amplitūda un ilgums), gan koda saskaņošana.
Tehniskās ierīces, kas veic datora savienošanas funkcijas ar sakaru kanāliem, sauc par adapteriem vai tīkla adapteriem. Viens adapteris nodrošina viena sakaru kanāla savienošanu pārī ar datoru.
Rīsi. 6.11. Metodes digitālās informācijas pārraidīšanai pa analogo signālu:
a – amplitūdas modulācija; b – frekvence; c - fāze
Papildus viena kanāla adapteriem tiek izmantotas arī daudzkanālu ierīces - datu pārraides multipleksori vai vienkārši multipleksori.
Datu pārraides multiplekseris- ierīce datora savienošanai ar vairākiem sakaru kanāliem.
Datu pārraides multipleksori tika izmantoti teleapstrādes sistēmās – pirmais solis ceļā uz datortīklu izveidi. Vēlāk, parādoties tīkliem ar sarežģītām konfigurācijām un lielu skaitu abonentu sistēmu, interfeisa funkciju ieviešanai sāka izmantot īpašus sakaru procesorus.
Kā minēts iepriekš, lai pārraidītu digitālo informāciju pa sakaru kanālu, bitu plūsma ir jāpārvērš analogos signālos un, saņemot informāciju no sakaru kanāla uz datoru, jāveic pretēja darbība - jāpārvērš analogie signāli biti, ko dators var apstrādāt. Šādas transformācijas veic ar īpašu ierīci - modems.
Modems- ierīce, kas modulē un demodulē informācijas signālus, pārraidot tos no datora uz sakaru kanālu un saņemot no sakaru kanāla datorā.
Datortīkla visdārgākā sastāvdaļa ir sakaru kanāls. Tāpēc, veidojot vairākus datortīklus, viņi cenšas ietaupīt uz sakaru kanāliem, pārslēdzot vairākus iekšējos sakaru kanālus uz vienu ārējo. Pārslēgšanas funkciju veikšanai tiek izmantotas īpašas ierīces - rumbas.
Centrmezgls- ierīce, kas pārslēdz vairākus sakaru kanālus vienā, izmantojot frekvences dalīšanu.
LAN, kur fiziskais pārraides līdzeklis ir ierobežota garuma kabelis, tiek izmantotas īpašas ierīces, lai palielinātu tīkla garumu - atkārtotāji.
Atkārtotājs- ierīce, kas nodrošina signāla formas un amplitūdas saglabāšanu, pārraidot to tālākā attālumā, nekā nodrošina šāda veida fiziskā pārraides vide.
Ir vietējie un attālie atkārtotāji. Vietējais retranslatori ļauj savienot tīkla fragmentus, kas atrodas līdz 50m attālumā, un tālvadības pults- līdz 2000 m.
Shēmu komutācija un pakete - tās ir metodes vispārinātas datu pārslēgšanas problēmas risināšanai jebkurā tīkla tehnoloģijā. Vispārējo komutācijas uzdevumu kompleksi tehniskie risinājumi kopumā sastāv no datu pārraides tīklu specifiskajām problēmām.
Datu tīklu īpašās problēmas ietver:
- definēt plūsmas un atbilstošus maršrutus;
- fiksācijas maršruta konfigurācijas parametri un tīkla ierīču tabulas;
- atpazīšanas plūsmas un datu pārsūtīšana starp vienu ierīces saskarni;
- straumju multipleksēšana/demultipleksēšana;
- atdalīšanas vide.
Starp daudzajām iespējamām pieejām vispārinātās abonentu tīkla komutācijas problēmas risināšanai izšķir divas pamata, kas ietver kanālu komutāciju un pakešu komutāciju. Katrai komutācijas tehnikai ir tradicionāls pielietojums, piemēram, tālruņu tīklus turpina būvēt un būvēt, izmantojot ķēdes komutācijas tehnoloģiju, datortīkli un lielākā daļa ir balstīti uz pakešu komutācijas tehniku.
Tāpēc kā informācijas plūsma ķēdes komutācijas tīklos ir datu apmaiņa starp abonentu pāri. Attiecīgi globālās plūsmas funkcija ir adrešu pāris (tālruņa numuri), ar kuriem abonenti sazinās viens ar otru. Viena ķēdes komutācijas tīklu iezīme ir elementāra kanāla jēdziens.
Elementārs kanāls
Elementārais kanāls (vai kanāls)- ir ķēdes komutācijas tīkla tehniskie pamatparametri, kas ir fiksēti noteikta veida tīkla caurlaidspējas vērtībā. Katrai ķēdes komutācijas tīkla saitei ir vairāku kanālu jauda, kas ir pieņemta šāda veida tīklam.
Tradicionālajās telefonu sistēmās elementārā kanāla ātruma vērtība ir vienāda ar 64 kbit/s, kas ir pietiekami augstas kvalitātes digitālajai balsij.
Augstas kvalitātes balss iegūšanai izmanto skaņas vibrāciju amplitūdas kvantēšanas frekvenci 8000 Hz (iztveršanas laiks 125 ms intervālos). Lai attēlotu amplitūdas mēru, visbiežāk tiek izmantots 8 bitu kods, kas veido 256 toņu gradāciju (iztverot vērtības).
Šajā gadījumā ir nepieciešams viena balss kanāla pārraide ar joslas platumu 64 kbit/s:
8000 x 8 = 64000 biti/s vai 64 kbit/s.
Šāds balss kanāls tiek saukts par elementāru kanālu ciparu telefonu tīkliem. Ķēdes komutācijas tīkla iezīme ir tāda, ka katras saites joslas platumam jābūt vienādam ar veselu elementāru kanālu skaitu.
Saliktais kanāls
Komunikācija, kas izveidota, pārslēdzot (savienojot) elementārus kanālus, ko sauc par a salikts kanāls.
Salikts kanāls
Saliktā kanāla īpašības:
- salikto kanālu visā tā garumā veido vienāds skaits elementāru kanālu;
- saliktajam kanālam ir nemainīgs un fiksēts joslas platums visā tā garumā;
- salikts kanāls tiek izveidots uz laiku uz sesijas laiku divi abonenti;
- sesijā visi pamata kanāli, kas ir iekļauti saliktajā kanālā, nonāk ekskluzīvā abonentu lietošanā, kuriem ir izveidots saliktais kanāls;
- sakaru sesijas laikā abonenti var nosūtīt tīkla datu pārraides ātrumu, kas nepārsniedz kompozīta kanāla kapacitāti;
- dati, kas saņemti saliktā kanālā, tiek garantēta izsauktā abonenta piegāde bez kavēšanās, zaudējumiem un ar tādu pašu ātrumu (avota ātrumu) neatkarīgi no tā, vai tajā brīdī ir vai nav otra tīkla savienojuma;
- pēc sesijas beigām pamata kanāli, kas tika iekļauti atbilstošajā saliktajā kanālā, tika pasludināti par brīviem un atgriezti resursu kopfonā, kas piešķirts lietošanai citiem lietotājiem.
savienojums atteikts
savienojums atteikts
Savienojuma pieprasījumi ne vienmēr ir veiksmīgi.
Ja ceļā starp izsaucošajiem un izsauktajiem abonentiem nav brīvu kanālu vai izsauktais pamata mezgls ir aizņemts, savienojuma iestatīšanā rodas darbības traucējumi.
Ķēdes pārslēgšanas priekšrocība
Shēmu komutācijas tehnoloģijas mērķis ir samazināt nejaušus notikumus tīklā, ti, tehnoloģiju. Lai izvairītos no iespējamām neskaidrībām, liela daļa informācijas apmaiņas darba tiek veikta iepriekš, pat pirms datu pārsūtīšanas sākuma. Pirmkārt, konkrētai adresei nepieciešamo pamata kanālu pieejamība no sūtītāja līdz adresātam. Bet pārrāvuma gadījumā šī pieeja ir neefektīva, jo 80% laika kanāla var būt dīkstāvē.
Pakešu pārslēgšana
Tīklu ar pakešu komutācijas datu iesniegšanu svarīgākais princips tiek pārraidīts pa tīklu strukturāli atdalītu viena no otras datu gabalu veidā, ko sauc par paketēm. Katrai paketei ir galvene, kurā ir norādīta galamērķa adrese un cita papildinformācija (datu lauka garums, kontrolsumma un cita), ko izmanto pakas piegādei adresātam.
Adrese katrā paketē ir viena no svarīgākajām pakešu komutācijas tehnoloģijas iezīmēm, jo katru paketi var apstrādāt neatkarīgi no pārējām slēdžu paketēm, kas veido tīkla trafiku. Papildus nosaukumam iepakojumā var būt viens papildu lauks, kas jānovieto pakas un tā sauktā piekabes galā. Piekabē parasti tiek ievietota kontrolsumma, kas ļauj pārbaudīt, vai informācija nav bojāta pārraides laikā tīklā.
Datu sadalīšana paketēs
Datu sadalīšana paketēs notiek vairākos posmos. Ķēdes sūtītāja mezgls ģenerē pārraides datus, kas tiek sadalīti vienādās daļās. Pēc tam notiek pakotnes veidošana, pievienojot virsrakstu. Un pēdējais posms ir paketes apkopošana sākotnējā ziņojumā galamērķa mezglam.
Datu sadalīšana paketēs
Datu pārsūtīšana tīklā kā pakete
Pakešu pārraides tīkls
Tāpat kā ķēdes komutācijas tīklos, pakešu komutācijas tīklos, katrai plūsmai tiek noteikts manuāli vai automātiski maršruts, kas fiksēts saglabātajās komutācijas slēdžu tabulās. Paketes, kas nonāk slēdžā, tiek apstrādātas un nosūtītas noteiktā maršrutā
Nenoteiktība un asinhrona datu kustība pakešu komutācijas tīklos izvirza īpašas prasības šādu tīklu slēdžiem.
Galvenā atšķirība starp slēdžu pakešu slēdžiem ķēdes komutācijas tīklos ir tā, ka tiem ir iekšējā buferatmiņa pakešu īslaicīgai glabāšanai. Komutācijas buferiem ir jāsaskaņo datu pārraides ātrums sakaru saitēs, kas savienotas ar to saskarnēm, kā arī jāsaskaņo ierašanās pakešu ātrums ar to pārslēgšanās ātrumu.
Pakešu pārsūtīšanas metodes
Slēdzis var darboties, pamatojoties uz vienu no trim pakešu veicināšanas metodēm:
- Datagrammu pārraide;
- Pāreja uz loģiskā savienojuma izveidi;
- Pāreja uz virtuālā kanāla izveidi.
Datagrammu pārraide
Datagrammu pārsūtīšana metode, kuras pamatā ir viena no otras neatkarīgas pakešu veicināšana. pakešu apstrādes procedūru nosaka tikai tās pārnēsāto parametru vērtības un pašreizējais tīkla stāvoklis. Un katrs pakešu tīkls tiek uzskatīts par pilnīgi neatkarīgu vienības pārsūtīšanu - datagrammu.
Ilustrācijas datagrammu paketes princips
Pāreja uz loģiskā savienojuma izveidi
Pāreja uz loģiskā savienojuma izveidi
Dažu pakešu apmaiņas procesa parametru tīkla divu gala mezglu saskaņošanas procedūru sauc par loģiskā savienojuma izveidi. Iespējas, par kurām vienojas divi mijiedarbīgi mezgli, ko sauc par loģiskā savienojuma parametriem.
Virtuālais kanāls
Virtuālais kanāls
Vienīgais iepriekš polsterētais fiksētais maršruts, kas savieno gala mezglus ar pakešu komutācijas tīklu, ko dēvē par virtuālo kanālu (virtuālo ķēdi vai virtuālo kanālu). Ir izveidoti virtuālie kanāli ilgtspējīgai informācijas plūsmai. Lai izolētu datu plūsmu, katras paketes kopējā satiksmes plūsma tiek apzīmēta ar īpaša veida zīmi - etiķeti. Tāpat kā ar loģisku tīkla savienojumu izveidi, virtuālais kanāls sākas ar starpliku no avota mezgla īpašu paketi - savienojuma pieprasījumu.
Tabulu komutācijas tīkli, izmantojot virtuālos kanālus, atšķiras no komutācijas tabulas datagrammu tīklos. Tajā ir ieraksti, kas iet tikai caur slēdža virtuālajiem kanāliem, nevis visu iespējamo galamērķa adresi, kā tas ir tīklos ar datagrammu algoritmu pārsūtīšanu.
Ķēdes komutācijas un pakešu salīdzinājums
| Kanālu pārslēgšana | Pakešu pārslēgšana |
| Vispirms ir jāizveido savienojums | Nav savienojuma izveides posma (datagrammas metode) |
| Atrašanās vieta ir nepieciešama tikai savienojuma izveides laikā | Adrese un cita pakalpojuma informācija tiek pārsūtīta ar katru paketi |
| Tīkls var atteikt savienojumu ar abonentu | Tīkls vienmēr ir gatavs saņemt datus no abonenta |
| Garantēts joslas platums (joslas platums) mijiedarbojošiem abonentiem | Tīkla joslas platums lietotājiem nav zināms, pārraides kavējumi ir nejauši |
| Reāllaika satiksme tiek pārsūtīta bez kavēšanās | Tīkla resursi tiek efektīvi izmantoti, pārraidot pārraidītu trafiku |
| Augsta pārraides uzticamība | Iespējams datu zudums bufera pārpildes dēļ |
| Neracionāla kanāla jaudas izmantošana, samazinot kopējo tīkla efektivitāti | Fiziskā kanāla automātiska dinamiska joslas platuma sadale starp abonentiem |
Šajā rakstā mēs apsvērsim galvenās pārslēgšanas metodes tīklos.
Tradicionālajos telefonu tīklos saziņa starp abonentiem tiek veikta, izmantojot komutācijas sakaru kanālus. Sākumā telefona sakaru kanālu pārslēgšana tika veikta manuāli, pēc tam pārslēgšanu veica automātiskās telefonu centrāles (ATS).
Līdzīgu principu izmanto arī datortīklos. Ģeogrāfiski attāli datori datortīklā darbojas kā abonenti. Ir fiziski neiespējami katram datoram nodrošināt savu nepārslēdzamo sakaru līniju, kuru viņi izmantotu visu laiku. Tāpēc gandrīz visos datortīklos vienmēr tiek izmantota kāda abonentu (darbstaciju) pārslēgšanas metode, kas dod iespēju vairākiem abonentiem piekļūt esošajiem sakaru kanāliem, lai nodrošinātu vairākas sakaru sesijas vienlaicīgi.
Pārslēgšanās ir dažādu sakaru tīkla abonentu savienošanas process caur tranzīta mezgliem. Sakaru tīkliem ir jānodrošina, ka to abonenti sazinās savā starpā. Abonenti var būt datori, lokālā tīkla segmenti, faksa aparāti vai telefonsarunu biedri.
Darbstacijas ir savienotas ar slēdžiem, izmantojot atsevišķas sakaru līnijas, no kurām katru jebkurā laikā izmanto tikai viens šai līnijai piešķirtais abonents. Slēdži ir savienoti viens ar otru, izmantojot koplietošanas sakaru līnijas (koplieto vairāki abonenti).
Apskatīsim trīs galvenās visizplatītākās metodes abonentu pārslēgšanai tīklos:
- ķēžu komutācija;
- pakešu komutācija;
- ziņojumu pārslēgšana.
Ķēdes pārslēgšana
Shēmu komutācija ietver nepārtraukta kompozīta fiziska kanāla veidošanu no atsevišķām virknē savienotām kanālu sekcijām tiešai datu pārsūtīšanai starp mezgliem. Atsevišķi kanāli ir savienoti viens ar otru ar speciālu aprīkojumu - slēdžiem, kas var izveidot savienojumus starp jebkuriem tīkla gala mezgliem. Ķēdes komutācijas tīklā pirms datu pārraides vienmēr ir jāveic savienojuma izveides procedūra, kuras laikā tiek izveidots salikts kanāls.
Ziņojuma pārraides laiku nosaka kanāla jauda, savienojuma garums un ziņojuma lielums.
Slēdžiem, kā arī tos savienojošajiem kanāliem jānodrošina vienlaicīga datu pārraide no vairākiem abonentu kanāliem. Lai to izdarītu, tiem jābūt ātrdarbīgiem un jāatbalsta kāda veida abonentu kanālu multipleksēšanas tehnika.
Ķēdes pārslēgšanas priekšrocības:
- pastāvīgs un zināms datu pārraides ātrums;
- pareiza datu saņemšanas secība;
- zems un nemainīgs latentums datu pārraidei tīklā.
Ķēdes pārslēgšanas trūkumi:
- tīkls var atteikties apkalpot pieprasījumu izveidot savienojumu;
- neracionāla fizisko kanālu jaudas izmantošana, jo īpaši nespēja izmantot lietotāja aprīkojumu, kas darbojas dažādos ātrumos. Atsevišķas saliktas shēmas daļas darbojas ar tādu pašu ātrumu, jo ķēdes komutācijas tīkli nebuferē lietotāja datus;
- obligāta aizkave pirms datu pārraides savienojuma izveides fāzes dēļ.
Ziņojumu pārslēgšana ir informācijas sadalīšana ziņojumos, no kuriem katrs sastāv no galvenes un informācijas.
Šī ir mijiedarbības metode, kurā tiek izveidots loģisks kanāls, secīgi pārraidot ziņojumus caur sakaru mezgliem uz ziņojuma galvenē norādīto adresi.
Šajā gadījumā katrs mezgls saņem ziņojumu, ieraksta to atmiņā, apstrādā galveni, izvēlas maršrutu un izdod ziņojumu no atmiņas uz nākamo mezglu.
Ziņojuma piegādes laiku nosaka apstrādes laiks katrā mezglā, mezglu skaits un tīkla jauda. Kad beidzas informācijas pārsūtīšana no mezgla A uz sakaru mezglu B, mezgls A kļūst brīvs un var piedalīties citu abonentu sakaru organizēšanā, līdz ar to sakaru kanāls tiek izmantots efektīvāk, bet maršrutēšanas kontroles sistēma būs sarežģīta.
Mūsdienās ziņojumu pārslēgšana tīrā veidā praktiski nepastāv.
Pakešu komutācija ir speciāla tīkla mezglu pārslēgšanas metode, kas īpaši izveidota vislabākai datoru trafika (pulsējošā trafika) pārraidei. Eksperimenti pašu pirmo datortīklu attīstībā, kas balstījās uz ķēžu komutācijas tehnoloģiju, parādīja, ka šāda veida komutācija nenodrošina iespēju iegūt lielu datortīkla caurlaidspēju. Iemesls bija trafika pārraušanās raksturs, ko rada tipiskas tīkla lietojumprogrammas.
Kad notiek pakešu pārslēgšana, visi tīkla lietotāja pārsūtītie ziņojumi tiek sadalīti avota mezglā salīdzinoši mazās daļās, ko sauc par paketēm. Jāprecizē, ka ziņojums ir loģiski pabeigta datu daļa – faila pārsūtīšanas pieprasījums, atbilde uz šo pieprasījumu, kas satur visu failu utt. Ziņojumiem var būt patvaļīgs garums, no vairākiem baitiem līdz daudziem megabaitiem. Gluži pretēji, paketēm parasti var būt arī mainīgs garums, bet šaurās robežās, piemēram, no 46 līdz 1500 baitiem (EtherNet). Katra pakete ir nodrošināta ar galveni, kas norāda adreses informāciju, kas nepieciešama, lai piegādātu paketi galamērķa mezglā, kā arī paketes numuru, ko mērķa mezgls izmantos ziņojuma apkopošanai.
Pakešu tīkla slēdži atšķiras no ķēdes slēdžiem ar to, ka tiem ir iekšējā buferatmiņa, lai īslaicīgi uzglabātu paketes, ja slēdža izejas ports ir aizņemts ar citas paketes pārsūtīšanu, kad tiek saņemta pakete.
Pakešu komutācijas priekšrocības:
- izturīgāks pret neveiksmēm;
- augsta kopējā tīkla caurlaidspēja, pārraidot pārraidītu trafiku;
- spēja dinamiski pārdalīt fizisko sakaru kanālu joslas platumu.
Pakešu pārslēgšanas trūkumi:
- datu pārraides ātruma nenoteiktība starp tīkla abonentiem;
- mainīga datu pakešu aizkave;
- iespējams datu zudums bufera pārpildes dēļ;
- Pakešu saņemšanas secībā var būt pārkāpumi.
Datoru tīkli izmanto pakešu komutāciju.
Pakešu pārsūtīšanas metodes tīklos:
- Datagrammas metode– pārraide tiek veikta kā neatkarīgu pakešu kopums. Katra pakete pārvietojas pa tīklu pa savu maršrutu, un lietotājs saņem paketes nejaušā secībā.
- Priekšrocības: pārsūtīšanas procesa vienkāršība.
- Trūkumi: zema uzticamība pakešu zuduma iespējamības dēļ un nepieciešamība pēc programmatūras pakešu apkopošanai un ziņojumu atjaunošanai.
- Loģiskais kanāls ir ķēdē savienotu pakešu secības pārsūtīšana, ko papildina iepriekšēja savienojuma izveidošana un katras paketes saņemšanas apstiprinājums. Ja i-tā pakete netiek saņemta, tad visas nākamās paketes netiks saņemtas.
- Virtuālais kanāls– tas ir loģisks kanāls ar ķēdē savienotu pakešu secības pārraidi pa fiksētu maršrutu.
- Priekšrocības: tiek saglabāta datu dabiskā secība; ilgtspējīgi satiksmes ceļi; ir iespējama resursu rezervēšana.
- Trūkumi: aparatūras sarežģītība.
Šajā rakstā mēs apskatījām galvenās pārslēgšanas metodes datortīklos, katras pārslēgšanas metodes aprakstu norādot priekšrocības un trūkumus.
Lasi arī:
|
Topoloģija Attiecību sistēma starp Windows tīkla komponentiem. Lietojot Active Directory replikācijai, topoloģija ir saistīta ar savienojumu kopu, ko domēna kontrolleri izmanto, lai sazinātos savā starpā.
(1) Datortīkli īsteno informācijas apstrādi M204, M205
paralēli
vietējā
●izplatīts
divvirzienu
(1) Tīmekļa lapas adrese skatīšanai pārlūkprogrammā sākas ar:
LAN KOMBINĀCIJA
Iemesli LAN apvienošanai
Laika gaitā noteiktā attīstības stadijā izveidota LAN sistēma pārstāj apmierināt visu lietotāju vajadzības, un tad rodas problēmas paplašināt tās funkcionalitāti. Uzņēmuma iekšienē var būt nepieciešams apvienot dažādus LAN, kas dažādos laikos parādījās tā dažādās nodaļās un filiālēs, lai vismaz organizētu datu apmaiņu ar citām sistēmām. Tīkla konfigurācijas paplašināšanas problēmu var atrisināt gan ierobežotā telpā, gan ar piekļuvi ārējai videi.
Vēlme piekļūt noteiktiem informācijas resursiem var prasīt LAN pieslēgšanu augstāka līmeņa tīkliem.
Vienkāršākajā versijā LAN konsolidācija ir nepieciešama, lai paplašinātu tīklu kopumā, taču esošā tīkla tehniskās iespējas ir izsmeltas, un jaunus abonentus tam nevar pieslēgt. Varat izveidot citu LAN un apvienot to ar esošu, izmantojot vienu no tālāk norādītajām metodēm.
LAN apvienošanas metodes
Tilts. Vienkāršākā LAN apvienošanas iespēja ir apvienot identiskus tīklus ierobežotā telpā. Fiziskā pārraides vide nosaka tīkla kabeļa garuma ierobežojumus. Pieļaujamā garumā tiek izbūvēts tīkla segments - tīkla segments. Lai apvienotu tīkla segmentus, tie tiek izmantoti tilti.
Tilts- ierīce, kas savieno divus tīklus, izmantojot vienādas datu pārsūtīšanas metodes.
Tīkliem, kurus savieno tilts, ir jābūt tādiem pašiem tīkla līmeņiem kā atvērto sistēmu mijiedarbības modelim, zemākajos līmeņos var būt dažas atšķirības.
Personālo datoru tīklam tilts ir atsevišķs dators ar īpašu programmatūru un papildu aprīkojumu. Tilts var savienot dažādu topoloģiju tīklus, bet darbojas viena veida tīkla operētājsistēmas.
Tilti var būt lokāli vai attāli.
Vietējais Tilti savieno tīklus, kas atrodas ierobežotā teritorijā esošās sistēmas ietvaros.
Izdzēsts Tilti savieno ģeogrāfiski izkliedētus tīklus, izmantojot ārējos sakaru kanālus un modemus.
Vietējie tilti savukārt ir sadalīti iekšējos un ārējos.
Iekšzemes tilti parasti atrodas vienā no dotā tīkla datoriem un apvieno tilta funkciju ar abonenta datora funkciju. Funkciju paplašināšana tiek veikta, uzstādot papildu tīkla karti.
Ārējais tilti ietver atsevišķa datora izmantošanu ar īpašu programmatūru, lai veiktu savas funkcijas.
Maršrutētājs (maršrutētājs). Sarežģītam tīklam, kas ir vairāku tīklu savienojums, ir nepieciešama īpaša ierīce. Šīs ierīces uzdevums ir nosūtīt ziņojumu adresātam vajadzīgajā tīklā. Šo ierīci sauc par m maršrutētājs.
Maršrutētājs jeb maršrutētājs ir ierīce, kas savieno dažāda veida tīklus, bet izmanto vienu un to pašu operētājsistēmu.
Maršrutētājs pilda savas funkcijas tīkla slānī, tāpēc tas ir atkarīgs no sakaru protokoliem, bet nav atkarīgs no tīkla veida. Izmantojot divas adreses - tīkla adresi un resursdatora adresi, maršrutētājs unikāli izvēlas konkrētu tīkla staciju.
Piemērs 6.7. Nepieciešams izveidot savienojumu ar telefona tīkla abonentu, kas atrodas citā pilsētā. Vispirms tiek izsaukta šīs pilsētas telefonu tīkla adrese - apgabala kods. Pēc tam - šī tīkla mezgla adrese - tālruņa numurs abonents Funkcijas Maršrutētāju veic PBX iekārtas.
Maršrutētājs var arī izvēlēties labāko ceļu ziņojuma pārsūtīšanai tīkla abonentam, filtrē caur to ejošo informāciju, nosūtot uz kādu no tīkliem tikai tam adresēto informāciju.
Turklāt maršrutētājs nodrošina slodzes līdzsvarošanu tīklā, novirzot ziņojumu plūsmas pa bezmaksas sakaru kanāliem.
Vārteja. Lai apvienotu pilnīgi dažādu veidu LAN, kas darbojas saskaņā ar ievērojami atšķirīgiem protokoliem, tiek nodrošinātas īpašas “ierīces - vārtejas.
Vārteja ir ierīce, kas ļauj organizēt datu apmaiņu starp diviem tīkliem, izmantojot dažādus sakaru protokolus.
Vārteja veic savas funkcijas līmeņos, kas ir augstāki par tīkla līmeni. Tas nav atkarīgs no izmantotās pārraides vides, bet ir atkarīgs no izmantotajiem datu apmaiņas protokoliem. Parasti vārteja pārvērš starp diviem protokoliem.
Izmantojot vārtejas, jūs varat savienot lokālo tīklu ar resursdatoru, kā arī savienot lokālo tīklu ar globālo tīklu.
Piemērs 6.8. Ir nepieciešams apvienot vietējos tīklus, kas atrodas dažādās pilsētās. Šo problēmu var atrisināt, izmantojot globālo datu tīklu. Šāds tīkls ir pakešu komutācijas tīkls, kura pamatā ir X.25 protokols. Izmantojot vārteju, lokālais tīkls tiek savienots ar X.25 tīklu. Vārteja veic nepieciešamās protokolu konvertācijas un nodrošina datu apmaiņu starp tīkliem.
Tilti, maršrutētāji un pat vārtejas tiek konstruēti dēļu veidā, kas tiek uzstādīti datoros. Tās var pildīt savas funkcijas gan pilnībā atdalot funkcijas, gan apvienojot tās ar datortīkla darbstacijas funkcijām.
(1) Datoru, kuram ir 2 tīkla kartes un kas paredzēts tīklu savienošanai, sauc:
Maršrutētājs
Pastiprinātājs
Slēdzis
(1) Ierīci, kas pārslēdz vairākus sakaru kanālus vienā ar frekvences dalīšanu, sauc...
atkārtotājs
●centrmezgls
datu pārraides multipleksors
DATU PĀRSŪTĪŠANAS APARATŪRAS ĪSTENOŠANA
Digitālās informācijas pārraides metodes
Digitālie dati tiek pārraidīti pa vadītāju, mainot strāvas spriegumu: nav sprieguma - "O", ir spriegums - "1". Ir divi veidi, kā pārraidīt informāciju, izmantojot fizisku pārraides līdzekli: digitālo un analogo.
Piezīmes: 1. Ja visi datortīkla abonenti pārraida datus pa kanālu vienā frekvencē, šāds kanāls tiek izsaukts šaurjosla(iziet vienu frekvenci).
2. Ja katrs abonents darbojas savā frekvencē vienā kanālā, tad šāds kanāls tiek izsaukts platjoslas(iztur daudzas frekvences). Platjoslas kanālu izmantošana ļauj ietaupīt uz to daudzumu, taču apgrūtina datu apmaiņas pārvaldības procesu.
Plkst digitāls vai šaurjoslas pārraides metode(6.10. att.) dati tiek pārraidīti to dabiskajā formā vienā frekvencē. Šaurjoslas metode ļauj pārraidīt tikai digitālo informāciju, nodrošina, ka pārraides vidi var izmantot tikai divi lietotāji jebkurā laikā, un nodrošina normālu darbību tikai ierobežotā attālumā (sakaru līnijas garums ne vairāk kā 1000 m). Tajā pašā laikā šaurjoslas pārraides metode nodrošina lielus datu apmaiņas ātrumus - līdz 10 Mbit/s un ļauj izveidot viegli konfigurējamus datortīklus. Lielākajā daļā vietējo tīklu tiek izmantota šaurjoslas pārraide.
Rīsi. 6.10. Digitālās pārraides metode
Analogs Digitālās datu pārraides metode (6.11. att.) nodrošina platjoslas pārraidi, izmantojot dažādu nesējfrekvenču signālus vienā kanālā.
Izmantojot analogās pārraides metodi, tiek kontrolēti nesējfrekvences signāla parametri, lai pārraidītu digitālos datus pa sakaru kanālu.
Nesējfrekvences signāls ir harmoniskas svārstības, ko apraksta vienādojums: "
A r =A r max sin (atf+9 0),
kur Xmax ir svārstību amplitūda; ko - svārstību frekvence; t- laiks; f 0 - svārstību sākuma fāze.
Jūs varat pārsūtīt digitālos datus pa analogo kanālu, kontrolējot vienu no nesējfrekvences signāla parametriem: amplitūdu, frekvenci vai fāzi. Tā kā ir nepieciešams pārsūtīt datus binārā formā (vieninieku un nulles secība), var piedāvāt šādas kontroles metodes (modulācija): amplitūda, frekvence, fāze.
Vienkāršākais veids, kā saprast principu, ir amplitūda modulācija: "O" - nav signāla, t.i. nav nesējfrekvences svārstību; "1" - signāla klātbūtne, t.i. nesējfrekvences svārstību klātbūtne. Ir svārstības - viens, svārstību nav - nulle (6.11. att. A).
Biežums modulācija ietver signālu 0 un 1 pārraidi dažādās frekvencēs. Pārejot no 0 uz 1 un no 1 uz 0, mainās nesējfrekvences signāls (6.116. att.).
Visgrūtāk ir saprast fāze modulācija. Tās būtība ir tāda, ka, pārejot no 0 uz 1 un no 1 uz 0, mainās svārstību fāze, t.i. to virziens (6.11. att.). V).
To izmanto arī augsta līmeņa hierarhiskajos tīklos - globālajos un reģionālajos platjoslas pārraide, kas paredz katram abonentam darboties savā frekvencē vienā kanālā. Tas nodrošina liela skaita abonentu mijiedarbību ar lieliem datu pārraides ātrumiem.
Platjoslas pārraide ļauj apvienot digitālo datu, attēla un skaņas pārraidi vienā kanālā, kas ir nepieciešama mūsdienu multimediju sistēmu prasība.
Piemērs 6.5. Tipisks analogais kanāls ir telefona kanāls. Kad abonents paceļ klausuli, viņš dzird vienotu skaņas signālu - tas ir nesējfrekvences signāls. Tā kā tas atrodas audio frekvenču diapazonā, to sauc par toņa signālu. Lai pārraidītu runu pa telefona kanālu, ir nepieciešams kontrolēt nesējfrekvences signālu - modulēt to. Mikrofona uztvertās skaņas tiek pārveidotas elektriskos signālos, kas savukārt modulē nesējfrekvences signālu. Pārraidot digitālo informāciju, vadību veic informācijas baiti - vieninieku un nulles secība.
Aparatūra
Lai nodrošinātu informācijas pārnešanu no datora uz sakaru vidi, ir nepieciešams saskaņot datora iekšējās saskarnes signālus ar sakaru kanālos pārraidīto signālu parametriem. Šajā gadījumā ir jāveic gan fiziskā saskaņošana (signāla forma, amplitūda un ilgums), gan koda saskaņošana.
Tiek sauktas tehniskās ierīces, kas veic datora savienošanas funkcijas ar sakaru kanāliem adapteri vai tīkla adapteri. Viens adapteris nodrošina viena sakaru kanāla savienošanu pārī ar datoru.
Rīsi. 6.11. Metodes digitālās informācijas pārraidīšanai pa analogo signālu: A- amplitūdas modulācija; b- biežums; V- fāze
Papildus vienkanāla adapteriem tiek izmantotas arī daudzkanālu ierīces - datu pārraides multipleksori vai vienkārši multipleksori.
Datu pārraides multiplekseris- ierīce datora savienošanai ar vairākiem sakaru kanāliem.
Datu pārraides multipleksori tika izmantoti teleapstrādes sistēmās – pirmais solis ceļā uz datortīklu izveidi. Vēlāk, parādoties tīkliem ar sarežģītām konfigurācijām un lielu skaitu abonentu sistēmu, interfeisa funkciju ieviešanai sāka izmantot īpašus sakaru procesorus.
Kā minēts iepriekš, lai pārraidītu digitālo informāciju pa sakaru kanālu, bitu plūsma ir jāpārvērš analogos signālos un, saņemot informāciju no sakaru kanāla uz datoru, jāveic pretēja darbība - jāpārvērš analogie signāli biti, ko dators var apstrādāt. Šādas transformācijas veic ar īpašu ierīci - mod ēst.
Modems- ierīce, kas modulē un demodulē informācijas signālus, pārraidot tos no datora uz sakaru kanālu un saņemot no sakaru kanāla datorā.
Datortīkla visdārgākā sastāvdaļa ir sakaru kanāls. Tāpēc, veidojot vairākus datortīklus, viņi cenšas ietaupīt uz sakaru kanāliem, pārslēdzot vairākus iekšējos sakaru kanālus uz vienu ārējo. Pārslēgšanas funkciju veikšanai tiek izmantotas īpašas ierīces - rumbas.
Centrmezgls- ierīce, kas pārslēdz vairākus sakaru kanālus vienā, izmantojot frekvences dalīšanu.
LAN, kur fiziskais pārraides līdzeklis ir ierobežota garuma kabelis, tiek izmantotas īpašas ierīces, lai palielinātu tīkla garumu - atkārtotāji.
Atkārtotājs- ierīce, kas nodrošina signāla formas un amplitūdas saglabāšanu, pārraidot to tālākā attālumā, nekā nodrošina šāda veida fiziskā pārraides vide.
Ir vietējie un attālie atkārtotāji. Vietējais retranslatori ļauj savienot tīkla fragmentus, kas atrodas līdz 50 m attālumā, un tālvadības pults- līdz 2000 m.
Sakaru tīklu raksturojums
Lai novērtētu sakaru tīkla kvalitāti, varat izmantot šādus raksturlielumus:
■ datu pārraides ātrums pa sakaru kanālu;
■ sakaru kanāla jauda;
■ informācijas pārsūtīšanas uzticamība;
■ sakaru kanāla un modemu uzticamība.
Datu pārraides ātrums pa sakaru kanālu mēra pēc pārraidītās informācijas bitu skaita laika vienībā - sekundē.
Atcerieties! Datu pārsūtīšanas ātruma mērvienība ir biti sekundē.
Piezīme. Bieži lietotā ātruma mērvienība ir bodi. Baud ir pārraides vides stāvokļa izmaiņu skaits sekundē. Tātad Kā katra stāvokļa maiņa var atbilst vairākiem datu bitiem, tad īstsātrums iekšā biti sekundē var pārsniegt datu pārraides ātrumu.
Datu pārsūtīšanas ātrums ir atkarīgs no sakaru kanāla veida un kvalitātes, izmantoto modemu veida un izmantotās sinhronizācijas metodes.
Tādējādi asinhronajiem modemiem un telefona sakaru kanālam ātruma diapazons ir 300 - 9600 bps, bet sinhronajiem modemiem - 1200 - 19200 bps.
Datortīklu lietotājiem svarīgi ir nevis abstrakti biti sekundē, bet gan informācija, kuras mērvienība ir baiti vai rakstzīmes. Tāpēc ērtāks kanāla raksturlielums ir tas caurlaidspēja, kas tiek novērtēts pēc rakstzīmju skaita, kas pārraidītas pa kanālu laika vienībā - sekundē. Šajā gadījumā ziņojumā ir iekļautas visas pakalpojumu rakstzīmes. Teorētisko caurlaidspēju nosaka datu pārraides ātrums. Faktiskā caurlaidspēja ir atkarīga no vairākiem faktoriem, tostarp pārraides metodes, sakaru kanāla kvalitātes, tā darbības apstākļiem un ziņojuma struktūras.
Atcerieties! Sakaru kanāla jaudas mērvienība ir cipars sekundē.
Jebkuras tīkla sakaru sistēmas būtiska iezīme ir uzticamība pārraidītā informācija. Tā kā, pamatojoties uz informācijas apstrādi par kontroles objekta stāvokli, tiek pieņemti lēmumi par vienu vai otru procesa gaitu, objekta liktenis galu galā var būt atkarīgs no informācijas ticamības. Informācijas pārraides ticamība tiek novērtēta kā kļūdaini pārsūtīto rakstzīmju skaita attiecība pret kopējo pārsūtīto rakstzīmju skaitu. Nepieciešamais uzticamības līmenis ir jānodrošina gan aprīkojumam, gan sakaru kanālam. Nav pareizi izmantot dārgas iekārtas, ja sakaru kanāls neatbilst nepieciešamajām prasībām attiecībā uz uzticamības līmeni. *
Atcerieties! Uzticamības mērvienība: kļūdu skaits vienā zīmē - kļūdas/zīme.
Datortīkliem šim rādītājam jābūt 10 -6 - 10~ 7 kļūdu/zīme robežās, t.i. Viena kļūda ir pieļaujama uz vienu miljonu pārsūtīto rakstzīmju vai uz desmit miljoniem pārsūtīto rakstzīmju.
Visbeidzot, uzticamība sakaru sistēmu nosaka vai nu labā stāvoklī pavadītā laika proporcija kopējā darbības laikā, vai arī vidējais laiks starp atteicēm. Otrais raksturlielums ļauj efektīvāk novērtēt sistēmas uzticamību.
Atcerieties! Uzticamības mērvienība: vidējais laiks starp atteicēm - stunda.
Datortīklos vidējam laikam starp kļūmēm jābūt diezgan lielam un jāsasniedz vismaz vairāki tūkstoši stundu.
226 6. NODAĻA. DATORTĪKLI
6.3. VIETĒJIE DATORTĪKLI
LAN organizācijas iezīmes
Tipiskas LAN topoloģijas un piekļuves metodes
LAN apvienošana
LAN ORGANIZĀCIJAS ĪPAŠĪBAS
Funkcionālās ierīču grupas tīklā
Jebkura datortīkla galvenais mērķis ir nodrošināt informāciju un skaitļošanas resursus tam pievienotajiem lietotājiem.
No šī viedokļa lokālo tīklu var uzskatīt par serveru un darbstaciju kopumu.
Serveris- dators, kas savienots ar tīklu un nodrošina tā priekšrocības noteiktu pakalpojumu sniedzēji.
Serveri var veikt datu glabāšanu, datu bāzes pārvaldību, attālinātu darbu apstrādi, darbu drukāšanu un vairākas citas funkcijas, kas var būt nepieciešamas tīkla lietotājiem. Serveris ir tīkla resursu avots.
Darba stacija- personālais dators, kas savienots ar tīklu, caur kuru lietotājs iegūst piekļuvi tā resursiem.
Darba stacija Tīkls darbojas gan tīkla, gan vietējā režīmā. Tā ir aprīkota ar savu operētājsistēmu (MS DOS, Windows u.c.) un nodrošina lietotāju ar visiem nepieciešamajiem instrumentiem lietišķo problēmu risināšanai.
Īpaša uzmanība jāpievērš viena veida serveriem – failu serverim. Vispārējā terminoloģijā tam tiek pieņemts saīsinātais nosaukums - failu serveris.
Failu serveris saglabā tīkla lietotāju datus un nodrošina viņiem piekļuvi šiem datiem. Šis ir dators ar lielu operatīvo atmiņu, lielas ietilpības cietajiem diskiem un papildu magnētiskajiem lentes diskdziņiem (streameriem).
Tas darbojas ar īpašu operētājsistēmu, kas nodrošina vienlaicīgu piekļuvi datiem, kas tajā atrodas tīkla lietotājiem.
Failu serveris veic šādas funkcijas: datu glabāšana, datu arhivēšana, dažādu lietotāju datu izmaiņu sinhronizācija, datu pārsūtīšana.
Daudziem uzdevumiem nepietiek ar viena failu servera izmantošanu. Tad tīklā var iekļaut vairākus serverus. Minidatorus iespējams izmantot arī kā failu serverus.
Ierīču mijiedarbības pārvaldība tīklā
Uz datortīklu bāzes veidotās informācijas sistēmas sniedz risinājumus šādiem uzdevumiem: datu uzglabāšana, datu apstrāde, lietotāju piekļuves organizēšana datiem, datu un datu apstrādes rezultātu nodošana lietotājiem.
Centralizētās apstrādes sistēmās šīs funkcijas veica centrālais dators (Mainframe, Host).
Datortīklos tiek īstenota izplatīta datu apstrāde. Datu apstrāde šajā gadījumā tiek sadalīta starp diviem objektiem: klients Un serveris.
Klients- uzdevuma, darbstacijas vai datortīkla lietotājs.
Datu apstrādes laikā klients var izveidot pieprasījumu serverim veikt sarežģītas procedūras, nolasīt failu, meklēt informāciju datubāzē utt.
Iepriekš definētais serveris izpilda no klienta saņemto pieprasījumu. Pieprasījuma rezultāti tiek nosūtīti klientam. Serveris nodrošina publisko datu uzglabāšanu, organizē piekļuvi šiem datiem un nosūta datus klientam.
Klients apstrādā saņemtos datus un uzrāda apstrādes rezultātus lietotājam ērtā formā. Principā datu apstrādi var veikt arī serverī. Šādām sistēmām pieņemtie termini ir sistēmas klients-serveris vai arhitektūra klients-serveris.
Klienta-servera arhitektūru var izmantot gan vienādranga lokālajos tīklos, gan tīklā ar speciālu serveri.
Vienādranga tīkls.Šādā tīklā nav vienota darbstaciju mijiedarbības pārvaldības centra un nav vienas ierīces datu glabāšanai. Tīkla operētājsistēma ir izplatīta visās darbstacijās. Katra tīkla stacija var veikt gan klienta, gan servera funkcijas. Tas var apkalpot pieprasījumus no citām darbstacijām un pārsūtīt savus pakalpojumu pieprasījumus tīklam.
Tīkla lietotājam ir piekļuve visām ierīcēm, kas savienotas ar citām stacijām (diskiem, printeriem).
Vienādranga tīklu priekšrocības: zemas izmaksas un augsta uzticamība.
Vienādranga tīklu trūkumi:
■ tīkla efektivitātes atkarība no staciju skaita;
■ tīkla pārvaldības sarežģītība;
■ grūtības nodrošināt informācijas drošību;
■ grūtības atjaunināt un mainīt stacijas programmatūru. Populārākie ir peer-to-peer tīkli, kuru pamatā ir tīkls
operētājsistēmas LANtastic, NetWare Lite.
Tīkls ar izcelts serveris. Tīklā ar speciālu serveri viens no datoriem veic visu darbstaciju lietošanai paredzēto datu glabāšanas, darbstaciju mijiedarbības pārvaldīšanas un virkni servisa funkciju.
Šādu datoru parasti sauc par tīkla serveri. Tajā ir instalēta tīkla operētājsistēma, un tai ir pievienotas visas koplietotās ārējās ierīces - cietie diski, printeri un modemi.
Mijiedarbība starp darbstacijām tīklā parasti tiek veikta, izmantojot serveri. Šāda tīkla loģisko organizāciju var attēlot ar topoloģiju zvaigzne. Centrālās ierīces lomu veic serveris. Tīklos ar centralizētu pārvaldību ir iespējams apmainīties ar informāciju starp darbstacijām, apejot failu serveri. Lai to izdarītu, varat izmantot programmu NetLink. Pēc programmas palaišanas divās darbstacijās varat pārsūtīt failus no vienas stacijas diska uz citas stacijas disku (līdzīgi kā failu kopēšanai no viena direktorija uz citu, izmantojot Norton Commander).
Tīkla ar speciālu serveri priekšrocības:
■ uzticama informācijas drošības sistēma;
■ augsta veiktspēja;
■ nav ierobežojumu darbstaciju skaitam;
■ vienkārša pārvaldība salīdzinājumā ar vienādranga tīkliem. Tīkla trūkumi:
■ augstas izmaksas, kas saistītas ar viena datora piešķiršanu serverim;
■ tīkla ātruma un uzticamības atkarība no servera;
■ mazāka elastība salīdzinājumā ar vienādranga tīklu.
Specializētie serveru tīkli ir visizplatītākie datortīklu lietotāju vidū. Tīkla operētājsistēmas šādiem tīkliem ir LANServer (IBM), Windows NT Server versijas 3.51 un 4.0 un NetWare (Novell).
(1) Vietējos tīklus nevar savienot, izmantojot...M232
vārti, tilti
●centrmezgli, modemi
serveriem
maršrutētāji
(1)BBS ir...M745
navigators
programmatūra darbam iekštīklā
●elektronisko ziņojumu dēļu sistēma internetā
organizācijas serveru uzturēšanas programma
(1) Klienta-servera datu apstrāde, tā ir apstrāde. M227
paralēli
lokalizēts
divvirzienu
●izplatīts
(1) Programma Bat ļauj...
ielādēt tīmekļa lapas
●augšupielādējiet un rediģējiet e-pastu
arhīva e-pasts
(1) Viena no meklētājprogrammām internetā ir...
(1) Internet Explorer ļauj...
tērzēšana, izmantojot IRC protokolu
●lejupielādējiet tīmekļa lapas, izmantojot http protokolu, un failus, izmantojot FTP protokolu
lejupielādēt intereškopas, izmantojot NNTP protokolu
(1) Tālruņa kabelis ir izvēles iespēja...M228
optiskā - augsta frekvence
koaksiālais kabelis
optiskā šķiedra
●vītā pāra
(1)Tiek izmantota Usenet sistēma...M239
lietotāju reģistrācija tīklā
●pārsūtīt ziņas starp datoriem visā pasaulē
informācijas apstrāde tīklā
darbstacijas izveide tīklā
(1) Usenet diskusiju grupa tiek saukta...M239
serveru grupa
grupa tiešsaistē
●telekonference
(1)Ziņojumu plūsma datu tīklā tiek noteikta...
ziņu kanāla atmiņas ietilpība
●satiksme
6.1. KOMUNIKĀCIJAS VIDE UN DATU PĀRRAIDE
Datortīklu mērķis un klasifikācija
Datu pārsūtīšanas procesa raksturojums
Datu pārsūtīšanas aparatūras ieviešana
Datu saites
DATORTĪKLU MĒRĶIS UN KLASIFIKĀCIJA
Izplatītā datu apstrāde
Mūsdienu ražošana prasa lielu informācijas apstrādes ātrumu, ērtas tās uzglabāšanas un pārraides formas. Nepieciešami arī dinamiski informācijas piekļuves veidi, datu meklēšanas veidi noteiktos laika intervālos; īstenot sarežģītu matemātisko un loģisko datu apstrādi. Lielo uzņēmumu vadīšana un ekonomikas vadīšana valsts līmenī prasa diezgan lielu komandu līdzdalību šajā procesā. Šādas grupas var atrasties dažādos pilsētas rajonos, dažādos valsts reģionos un pat dažādās valstīs. Risināt pārvaldības problēmas, kas nodrošina ekonomiskās stratēģijas īstenošanu, informācijas apmaiņas ātrums un ērtības, kā arī ciešas mijiedarbības iespēja starp visiem vadības lēmumu izstrādes procesā iesaistītajiem kļūst svarīgas un aktuālas.
Centralizētas datoru izmantošanas laikmetā ar pakešu informācijas apstrādi datoru lietotāji deva priekšroku tādu datoru iegādei, kas varētu atrisināt gandrīz visas viņu problēmas. Tomēr risināmo problēmu sarežģītība ir apgriezti proporcionāla to skaitam, un tas noveda pie datora skaitļošanas jaudas neefektīvas izmantošanas ar ievērojamām materiālajām izmaksām. Nevar ignorēt faktu, ka pieeja datoru resursiem bija apgrūtināta, jo pastāvēja politika centralizēt skaitļošanas resursus vienuviet.
Princips centralizēti datu apstrāde (6.1. att.) neatbilda augstām apstrādes procesa uzticamības prasībām, kavēja sistēmu attīstību un nevarēja nodrošināt nepieciešamos laika parametrus interaktīvai datu apstrādei vairāku lietotāju režīmā. Centrālā datora īslaicīga atteice izraisīja letālas sekas visai sistēmai, jo bija nepieciešams dublēt centrālā datora funkcijas, būtiski palielinot datu apstrādes sistēmu izveides un darbības izmaksas.
 |
Rīsi. 6.2. Izkliedētā datu apstrādes sistēma
Mazo datoru, mikrodatoru un, visbeidzot, personālo datoru parādīšanās prasīja jaunu pieeju datu apstrādes sistēmu organizēšanai un jaunu informācijas tehnoloģiju radīšanai. Ir radusies loģiski pamatota prasība pāriet no atsevišķu datoru izmantošanas uz centralizētām datu apstrādes sistēmām uz izplatīto datu apstrāde (6.2. att.).
Izplatītā datu apstrāde- datu apstrāde, kas veikta uz neatkarīgiem, bet savstarpēji savienotiem datoriem, kas pārstāv sadalītu sistēmu.
Lai ieviestu izplatīto datu apstrādi, mēs izveidojām vairāku mašīnu asociācijas, kuras struktūra ir izstrādāta vienā no šādiem virzieniem:
■ vairāku mašīnu skaitļošanas sistēmas (MCC);
■ datoru (datoru) tīkli.
Vairāku mašīnu skaitļošanas komplekss- tuvumā uzstādīta datoru grupa, kas apvienota, izmantojot īpašus interfeisa rīkus un kopīgi veic vienotu informācijas un skaitļošanas procesu.
Piezīme: zemākprocess tiek saprasta noteikta darbības secība problēmas risināšanai, ko nosaka programma.
Vairāku mašīnu skaitļošanas sistēmas var būt:
vietējā ar nosacījumu, ka datori ir uzstādīti vienā telpā un to savstarpējai savienošanai nav nepieciešams īpašs aprīkojums un sakaru kanāli; tālvadības pults, ja daži kompleksa datori ir uzstādīti ievērojamā attālumā no centrālā datora un datu pārraidei tiek izmantoti telefona sakaru kanāli.
Piemērs 6.1. Tas ir savienots ar lieldatora tipa datoru, kas nodrošina informācijas paketes apstrādes režīmu, izmantojot mini-datora saskarnes ierīci. Abi datori atrodas vienā datortelpā. Minidators nodrošina datu sagatavošanu un iepriekšēju apstrādi, ko pēc tam izmanto, lai atrisinātu sarežģītas problēmas lieldatorā. Šis ir vietējais vairāku mašīnu komplekss.
Piemērs 6.2. Trīs datori ir apvienoti kompleksā, lai sadalītu apstrādei saņemtos uzdevumus. Viens no tiem veic nosūtīšanas funkciju un sadala uzdevumus atkarībā no viena no pārējiem diviem apstrādes datoriem. Šis ir vietējais vairāku mašīnu komplekss.
Piemērs 6.3. Dators, kas apkopo datus par noteiktu reģionu, veic sākotnējo apstrādi un nosūta tos tālākai lietošanai centrālajam datoram, izmantojot telefona sakaru kanālu. Šis ir attāls vairāku mašīnu komplekss.
Datoru (datoru) tīkls- datoru un termināļu kopums, kas savienots pa sakaru kanāliem vienotā sistēmā, kas atbilst izkliedētās datu apstrādes prasībām.
Piezīme. Zem sistēma tiek saprasta kā autonoma kopa, kas sastāv no viena vai vairākiem datoriem, programmatūras, perifērijas iekārtām, termināļiem, datu pārraides iekārtām, fiziskiem procesiem un operatoriem, kas spēj apstrādāt informāciju un veikt mijiedarbības funkcijas ar citām sistēmām.
Vispārināta datortīkla struktūra
Datortīkli ir augstākais vairāku mašīnu asociāciju veids. Izcelsim galvenās atšķirības starp datortīklu un vairāku mašīnu skaitļošanas kompleksu.
Pirmā atšķirība ir dimensija. Vairāku mašīnu skaitļošanas kompleksā parasti ietilpst divi, maksimums trīs datori, kas atrodas galvenokārt vienā telpā. Datoru tīkls var sastāvēt no desmitiem un pat simtiem datoru, kas atrodas attālumā viens no otra no vairākiem metriem līdz desmitiem, simtiem un pat tūkstošiem kilometru.
Otra atšķirība ir funkciju sadalījums starp datoriem. Ja vairāku mašīnu skaitļošanas kompleksā datu apstrādes, datu pārraides un sistēmas vadības funkcijas var realizēt vienā datorā, tad datortīklos šīs funkcijas tiek sadalītas starp dažādiem datoriem.
Trešā atšķirība ir nepieciešamība atrisināt ziņojumu maršrutēšanas problēmu tīklā. Ziņojumu no viena datora uz otru tīklā var pārsūtīt pa dažādiem ceļiem atkarībā no sakaru kanālu stāvokļa, kas datorus savieno viens ar otru.
Datortehnikas, sakaru iekārtu un datu pārraides kanālu apvienošana vienā kompleksā izvirza īpašas prasības katram vairāku mašīnu asociācijas elementam, kā arī prasa izveidot īpašu terminoloģija.
Tīkla abonenti- objekti, kas tīklā ģenerē vai patērē informāciju.
Abonenti tīkli var būt atsevišķi datori, datoru kompleksi, termināļi, industriālie roboti, skaitliski vadāmas mašīnas utt. Jebkurš tīkla abonents pieslēdzas stacijai.
Stacija- iekārtas, kas veic ar informācijas pārraidi un saņemšanu saistītas funkcijas.
Parasti tiek izsaukts abonenta un stacijas komplekts abonentu sistēma. Lai organizētu abonentu mijiedarbību, ir nepieciešams fizisks pārraides līdzeklis.
Fiziskā pārraides vide - sakaru līnijas vai telpa, kurā izplatās elektriskie signāli, un datu pārraides iekārtas.
Pamatojoties uz fizisko pārraides vidi, tas ir izveidots sakaru tīkls, kas nodrošina informācijas pārsūtīšanu starp abonentu sistēmām.
Šī pieeja ļauj uzskatīt jebkuru datortīklu kā abonentu sistēmu kopumu un sakaru tīklu. Datortīkla vispārinātā struktūra ir parādīta attēlā. 6.3.
 |
Rīsi. 6.3. Vispārināta datortīkla struktūra
Datortīklu klasifikācija
Atkarībā no abonentu sistēmu teritoriālās atrašanās vietas datortīklus var iedalīt trīs galvenajās klasēs:
■ globālie tīkli (WAN - Wide Area Network);
■ reģionālie tīkli (MAN – Metropolitan Area Network);
■ lokālie tīkli (LAN — Local Area Network).
Globāli Datortīkls apvieno abonentus, kas atrodas dažādās valstīs un dažādos kontinentos. Mijiedarbība starp šāda tīkla abonentiem var tikt veikta, pamatojoties uz telefona sakaru līnijām, radiosakariem un satelītu sakaru sistēmām. Globālie datortīkli atrisinās visas cilvēces informācijas resursu apvienošanas un piekļuves organizēšanas šiem resursiem problēmu.
Reģionālais Datortīkls savieno abonentus, kas atrodas ievērojamā attālumā viens no otra. Tas var ietvert abonentus lielā pilsētā, ekonomiskajā reģionā vai atsevišķā valstī. Parasti attālums starp reģionālā datortīkla abonentiem ir no desmitiem līdz simtiem kilometru.
Vietējais Datortīkls apvieno abonentus, kas atrodas nelielā teritorijā. Pašlaik nav īpašu ierobežojumu lokālā tīkla abonentu teritoriālajai izkliedei. Parasti šāds tīkls ir savienots ar noteiktu vietu. Vietējo datortīklu klasē ietilpst biznesa uzņēmumu, firmu, banku, biroju utt. Šāda tīkla garums var būt ierobežots līdz 2 - 2,5 km.
Globālo, reģionālo un lokālo datortīklu kombinācija ļauj izveidot vairāku tīklu hierarhijas. Tie nodrošina jaudīgus, rentablus līdzekļus milzīga informācijas apjoma apstrādei un piekļuvi ierobežotiem informācijas resursiem. Attēlā 6.4. attēlā parādīta viena no iespējamām datortīklu hierarhijām. .Vietējos datortīklus var iekļaut kā reģionāla tīkla sastāvdaļas, reģionālos tīklus var apvienot kā daļu no globālā tīkla, un, visbeidzot, globālie tīkli var veidot arī sarežģītas struktūras.
Rīsi. 6.4. Datortīklu hierarhija
Piemērs 6.4. Interneta datortīkls ir vispopulārākais globālais tīkls. Tas sastāv no daudziem brīvi savienotiem tīkliem. Katrā tīklā, kas ir daļa no interneta, ir noteikta komunikācijas struktūra un īpaša pārvaldības disciplīna. Internetā savienojumu struktūrai un metodēm starp dažādiem tīkliem nav nozīmes konkrētam lietotājam.
Personālie datori, kas tagad ir kļuvuši par jebkuras vadības sistēmas neaizstājamu elementu, ir izraisījuši lokālo datortīklu izveides uzplaukumu. Tas savukārt radīja nepieciešamību izstrādāt jaunas informācijas tehnoloģijas.
Personālo datoru izmantošanas prakse dažādās zinātnes, tehnikas un ražošanas nozarēs ir parādījusi, ka vislielāko efektivitāti no datortehnoloģiju ieviešanas nodrošina nevis atsevišķi autonomie personālie datori, bet gan lokālie datortīkli.
(1) Tīkla abonenti ir.. M205.
tīkla administratori
PC lietotāji
●objekti, kas ģenerē vai patērē tīkla informāciju
sakaru iekārtas
(1) Tīkla abonenti nevar būt...M205
●datoru kompleksi (var)
Termināļi (kanna)
individuālie datori (maijs)
gala lietotāji
(1) Tīkla serveris ir dators...M226 (serveris ir tīkla resursu avots)
ar augstāko procesora frekvenci
nodrošinot piekļuvi tastatūrai un monitoram
ar lielāko atmiņas apjomu
●piekļuves nodrošināšana resursiem
(1)FTP serveris ir...M240
dators, kurā ir faili, kas paredzēti tīkla administratoram
dators, kurā ir informācija telekonferenču organizēšanai
uzņēmuma serveris
●dators, kurā ir faili, kas paredzēti publiskai piekļuvei
(1) SMTP protokols ir paredzēts...
(SMTP protokols TCP/IP protokolu komplekta sastāvdaļa; šis protokols pārvalda e-pasta ziņojumu apmaiņu starp ziņojumu pārsūtīšanas aģentiem.
POP3 protokols Populārs protokols e-pasta ziņojumu saņemšanai. Šo protokolu bieži izmanto interneta pakalpojumu sniedzēji. POP3 serveri ļauj piekļūt tikai vienai pastkastei, atšķirībā no IMAP serveriem, kas ļauj piekļūt vairākām servera mapēm.
Internetā plaši izmantots tīkla protokolu kopums, kas atbalsta saziņu starp dažādu arhitektūru un operētājsistēmu datoru tīkliem. TCP/IP protokols ietver standartus saziņai starp datoriem un tīklu savienošanas konvencijas un ziņojumu maršrutēšanas noteikumus.)
Tērzēšana
●E-pastu sūtīšana
Web pārlūkošana
Saņemt e-pastu
(1) Visefektīvākā saziņas metode datora trafika pārsūtīšanai ir...
●M220 iepakojumi
ziņas
visi vienlīdz efektīvi
