“Жергілікті есептеу желілерін жобалау”
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1 FAST ETHERNET ЖЕРГІЛІКТІ ЕСЕПТЕУ ЖЕЛІСІН ЖОБАЛАУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
1.1 Желі үлгілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..5
1.1.1 Ашық жүйелер әрекеттестігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
1.2 Желілік сызба . құрылымдар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..8
1.2.1 “Жұлдыз” сызба. құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...8
1.2.2 Басқа сызба. құрылым түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...9
1.3 Деректерді тасымалдау ортасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..10
1.3.1 Деректерді тасымалдаудың шектелмеген ортасы ... ... ... ... ... ... ...11
1.3.2 Деректерді тасымалдаудың шектелген ортасы ... ... ... ... ... ... ... ...11
1.4 Деректерді тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі ... ... ... ... ... ... ... ...12
1.4.1 Кездейсоқ қатынас құру әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
1.4.2 Детерминалдық қатынас құру әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
1.5 Желі құрылымын синтез жасау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..13
1.5.1 Жұлдыз тәрізді құрылымының математикалық үлгісі ... ... ... ... ...13
1.5.2 Медиананы іздеу әдісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...14
1.6 Хаттамалар және стандарттар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16
1.6.1 ІЕЕЕ802.3/ Ethernet стандарттары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16
1.6.2 Fast Ethernet стандарты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..16
1.7 Физикалық деңгейде сигналдарды кодалау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
1.8 Желілік бейімдеуіштің функционалдық сұлбасының сипаттамасы ... ... ...20
1.8.1 Желілік құрсымдық сұлба ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .21
1.8.2 Құрылымдық кәбілдік жүйе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..24
1.9 Желілік шабуыл және одан қорғану шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24
1.10 Желілік құрылымдық сұлбаның сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...26
1.11 Ақпараттық ағындар кескінінің сұлбасы және жабдықтардың айқындамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..27
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...29
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...30
Қосымша Ә
Қосымша А
Қосымша Б
Қосымша В
1 FAST ETHERNET ЖЕРГІЛІКТІ ЕСЕПТЕУ ЖЕЛІСІН ЖОБАЛАУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
1.1 Желі үлгілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..5
1.1.1 Ашық жүйелер әрекеттестігі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
1.2 Желілік сызба . құрылымдар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..8
1.2.1 “Жұлдыз” сызба. құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...8
1.2.2 Басқа сызба. құрылым түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...9
1.3 Деректерді тасымалдау ортасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..10
1.3.1 Деректерді тасымалдаудың шектелмеген ортасы ... ... ... ... ... ... ...11
1.3.2 Деректерді тасымалдаудың шектелген ортасы ... ... ... ... ... ... ... ...11
1.4 Деректерді тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі ... ... ... ... ... ... ... ...12
1.4.1 Кездейсоқ қатынас құру әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .12
1.4.2 Детерминалдық қатынас құру әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 13
1.5 Желі құрылымын синтез жасау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..13
1.5.1 Жұлдыз тәрізді құрылымының математикалық үлгісі ... ... ... ... ...13
1.5.2 Медиананы іздеу әдісі ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...14
1.6 Хаттамалар және стандарттар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16
1.6.1 ІЕЕЕ802.3/ Ethernet стандарттары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 16
1.6.2 Fast Ethernet стандарты ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..16
1.7 Физикалық деңгейде сигналдарды кодалау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
1.8 Желілік бейімдеуіштің функционалдық сұлбасының сипаттамасы ... ... ...20
1.8.1 Желілік құрсымдық сұлба ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .21
1.8.2 Құрылымдық кәбілдік жүйе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..24
1.9 Желілік шабуыл және одан қорғану шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 24
1.10 Желілік құрылымдық сұлбаның сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...26
1.11 Ақпараттық ағындар кескінінің сұлбасы және жабдықтардың айқындамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..27
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...29
ӘДЕБИЕТТЕР ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...30
Қосымша Ә
Қосымша А
Қосымша Б
Қосымша В
Бұл курстық жобаның негізгі мақсаты әрқайсымызға берілген тапсырма бойынша компьютерлік желілерді жобалау және жобалау кезінде практикалық дағды алу, алған теориялық білімімізді тәжірибе жүзінде қолдануға үйрену. Белгілі бір желілік шабуылды қарастырып, қорғану шараларын ұсыну және алған білімімізді бекіту.
Қазір, XXI-ші ғасыр алдында, көптеген жаңа жоғары жылдамдықты коммуникациялық технологиялар пайда болды. Internet желісінің күрт өсуінен және ақпаратты жылдам жеткізудің қажеттілігінен жоғары жылдамдықты АТМ, ISDN, Fast Ethernet және Gigabit Ethernet технологиялары кең тарала бастады.
Коммуникациялық технологиялардың өсу қарқыны соншалықты, олардың ескісі толығымен зерттеліп болмай жаңасы шығып жатыр. Қазіргі уақыттағы Internet желісі бірнеше желілерді біріктіреді және құрамына миллиондаған түйіндер кіреді. Компьютері мен модемі бар кез-келген адам Internet желісіне қосыла алады. Internet желісінің көрсететін қызметі өте көп және алуан түрлі. Ең көп тараған қызметтер қатарына электрондық пошта E-Mail, WWW серверлеріне қатынас құру, электрондық мәслихаттармен жұмыс істеу, FTP хаттамасын қолдана отырып файлдар алмасу және т.б. жатады.
Жаңа технологиялардың пайда болғанына қарамастан Fast Ethernet және Gigabit Ethernet жергілікті желілерінің классикалық хаттамалары әлі де қолданыста. Сондықтан біздің курстық жобада осы технологиялар қарастырылған.
Болашақта, менің ойымша, білім алу да осы желілер арқылы іске асады. Бұл шет елдердегі оқу орындарында, сол жаққа бармай-ақ, өз еліңде оқи беруге мүмкіндік береді. Бұл өте ыңғайлы болатын еді.
Бірақ осы желілердің тиімділігімен қатар кейбір жағымсыз жақтары да бар. Солардың ең маңыздысы – сіздің жіберген деректеріңізді жолдан басқа біреу белгілі бір әдістермен ұстап қалуы мүмкін. Олардан қорғану үшін қорғану шараларын іске асыру қажет. Бұл қызмет нағыз біздің мамандығымызға сай келеді, сондықтан болашақ өз қолымызда.
Қазір, XXI-ші ғасыр алдында, көптеген жаңа жоғары жылдамдықты коммуникациялық технологиялар пайда болды. Internet желісінің күрт өсуінен және ақпаратты жылдам жеткізудің қажеттілігінен жоғары жылдамдықты АТМ, ISDN, Fast Ethernet және Gigabit Ethernet технологиялары кең тарала бастады.
Коммуникациялық технологиялардың өсу қарқыны соншалықты, олардың ескісі толығымен зерттеліп болмай жаңасы шығып жатыр. Қазіргі уақыттағы Internet желісі бірнеше желілерді біріктіреді және құрамына миллиондаған түйіндер кіреді. Компьютері мен модемі бар кез-келген адам Internet желісіне қосыла алады. Internet желісінің көрсететін қызметі өте көп және алуан түрлі. Ең көп тараған қызметтер қатарына электрондық пошта E-Mail, WWW серверлеріне қатынас құру, электрондық мәслихаттармен жұмыс істеу, FTP хаттамасын қолдана отырып файлдар алмасу және т.б. жатады.
Жаңа технологиялардың пайда болғанына қарамастан Fast Ethernet және Gigabit Ethernet жергілікті желілерінің классикалық хаттамалары әлі де қолданыста. Сондықтан біздің курстық жобада осы технологиялар қарастырылған.
Болашақта, менің ойымша, білім алу да осы желілер арқылы іске асады. Бұл шет елдердегі оқу орындарында, сол жаққа бармай-ақ, өз еліңде оқи беруге мүмкіндік береді. Бұл өте ыңғайлы болатын еді.
Бірақ осы желілердің тиімділігімен қатар кейбір жағымсыз жақтары да бар. Солардың ең маңыздысы – сіздің жіберген деректеріңізді жолдан басқа біреу белгілі бір әдістермен ұстап қалуы мүмкін. Олардан қорғану үшін қорғану шараларын іске асыру қажет. Бұл қызмет нағыз біздің мамандығымызға сай келеді, сондықтан болашақ өз қолымызда.
1. А.Ш. Тұрым “Есептеу кешендері, жүйелері және тораптары”, оқулық, - Алматы: ҚазҰТУ, 2002.
2. А.Ш. Тұрым, А. Оған “Есептеу жүйелері және тораптары”, курстық жобалауға арналған әдістемелік нұсқау, - Алматы: ҚазҰТУ, 2003.
3. Тұрым А.Ш. "Ақпараттану және Есептеу техникасы саласындағы аталымдардың түсіндірме сөздігі". Алматы 2000.
4. Э. Таненбаум “Компьютерные сети” Москва Санкт-Петербург 2003 г.
5. В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. "Компьютерные сети". Учебник. Издательский дом "Питер" 2001 г.
6. Ю.В. Новиков, Д.Т. Карпенко “Аппаратура локальных сетей, функции, выбор, разработка”, 1998.
7. Қазақ-орыс термин сөздігі, “Рауан”, 1998.
8. М.Гук “Аппаратные средства локальных сетей”. Москва 2000 г.
2. А.Ш. Тұрым, А. Оған “Есептеу жүйелері және тораптары”, курстық жобалауға арналған әдістемелік нұсқау, - Алматы: ҚазҰТУ, 2003.
3. Тұрым А.Ш. "Ақпараттану және Есептеу техникасы саласындағы аталымдардың түсіндірме сөздігі". Алматы 2000.
4. Э. Таненбаум “Компьютерные сети” Москва Санкт-Петербург 2003 г.
5. В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. "Компьютерные сети". Учебник. Издательский дом "Питер" 2001 г.
6. Ю.В. Новиков, Д.Т. Карпенко “Аппаратура локальных сетей, функции, выбор, разработка”, 1998.
7. Қазақ-орыс термин сөздігі, “Рауан”, 1998.
8. М.Гук “Аппаратные средства локальных сетей”. Москва 2000 г.
Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 37 бет
Таңдаулыға:
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 37 бет
Таңдаулыға:
ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Қ.И.Сәтбаев атындағы Қазақ Ұлттық Техникалық Университеті
Ақпараттық технологиялар институты
Есептеу техникасы кафедрасы
КУРСТЫҚ ЖОБА
Тақырыбы: “Жергілікті есептеу желілерін жобалау”
АЛМАТЫ 2006
КУРСТЫҚ ЖОБА ТАПСЫРМАСЫ
№ 17 тапсырма. Келесі сипаттамалары бар жергілікті есептеу желісін
жобалау керек:
Сызба-құрылымы – жұлдыз
Желі түйіндерінің саны – 23
Қатынас құру әдісі – CSMA
Синтездеу әдісі – медиананы іздеу әдісі
Желілік бейімдеуіштің функционалдық сұлбасын әзірлеу және
сипаттау.
Желілік шабуыл – Құпиясөз шабуылы.
Тапсырма берілген күні: “ 2 ” ақпан 2006 жыл.
Тапсырма берген: т.ғ.к., профессор Тұрым А.Ш.
Тапсырма алған студент: Рысбекова Н.Б.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1 FAST ETHERNET ЖЕРГІЛІКТІ ЕСЕПТЕУ ЖЕЛІСІН
ЖОБАЛАУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
1.1 Желі
үлгілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ..5
1.1.1 Ашық жүйелер
әрекеттестігі ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
5
1.2 Желілік сызба –
құрылымдар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ..8
1.2.1 “Жұлдыз” сызба-
құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1.2.2 Басқа сызба- құрылым
түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...9
1.3 Деректерді тасымалдау
ортасы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
10
1.3.1 Деректерді тасымалдаудың шектелмеген
ортасы ... ... ... ... ... ... ...11
1.3.2 Деректерді тасымалдаудың шектелген
ортасы ... ... ... ... ... ... ... . ..11
1.4 Деректерді тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі
... ... ... ... ... ... ... ...12
1.4.1 Кездейсоқ қатынас құру әдістері
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..12
1.4.2 Детерминалдық қатынас құру
әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .13
1.5 Желі құрылымын синтез
жасау ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... 13
1.5.1 Жұлдыз тәрізді құрылымының математикалық
үлгісі ... ... ... ... ...13
1.5.2 Медиананы іздеу
әдісі ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
14
1.6 Хаттамалар және
стандарттар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .16
1.6.1 ІЕЕЕ802.3 Ethernet
стандарттары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .16
1.6.2 Fast Ethernet
стандарты ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
...16
1.7 Физикалық деңгейде сигналдарды
кодалау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
1.8 Желілік бейімдеуіштің функционалдық сұлбасының сипаттамасы ... ... ...20
1.8.1 Желілік құрсымдық
сұлба ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
1.8.2 Құрылымдық кәбілдік
жүйе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...24
1.9 Желілік шабуыл және одан қорғану
шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .24
1.10 Желілік құрылымдық сұлбаның
сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...26
1.11 Ақпараттық ағындар кескінінің сұлбасы және жабдықтардың
айқындамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..27
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... .29
ӘДЕБИЕТТЕР
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... .30
Қосымша Ә
Қосымша А
Қосымша Б
Қосымша В
КІРІСПЕ
Бұл курстық жобаның негізгі мақсаты әрқайсымызға берілген тапсырма
бойынша компьютерлік желілерді жобалау және жобалау кезінде практикалық
дағды алу, алған теориялық білімімізді тәжірибе жүзінде қолдануға үйрену.
Белгілі бір желілік шабуылды қарастырып, қорғану шараларын ұсыну және
алған білімімізді бекіту.
Қазір, XXI-ші ғасыр алдында, көптеген жаңа жоғары жылдамдықты
коммуникациялық технологиялар пайда болды. Internet желісінің күрт өсуінен
және ақпаратты жылдам жеткізудің қажеттілігінен жоғары жылдамдықты АТМ,
ISDN, Fast Ethernet және Gigabit Ethernet технологиялары кең тарала
бастады.
Коммуникациялық технологиялардың өсу қарқыны соншалықты, олардың
ескісі толығымен зерттеліп болмай жаңасы шығып жатыр. Қазіргі уақыттағы
Internet желісі бірнеше желілерді біріктіреді және құрамына миллиондаған
түйіндер кіреді. Компьютері мен модемі бар кез-келген адам Internet
желісіне қосыла алады. Internet желісінің көрсететін қызметі өте көп және
алуан түрлі. Ең көп тараған қызметтер қатарына электрондық пошта E-Mail,
WWW серверлеріне қатынас құру, электрондық мәслихаттармен жұмыс істеу, FTP
хаттамасын қолдана отырып файлдар алмасу және т.б. жатады.
Жаңа технологиялардың пайда болғанына қарамастан Fast Ethernet және
Gigabit Ethernet жергілікті желілерінің классикалық хаттамалары әлі де
қолданыста. Сондықтан біздің курстық жобада осы технологиялар
қарастырылған.
Болашақта, менің ойымша, білім алу да осы желілер арқылы іске асады.
Бұл шет елдердегі оқу орындарында, сол жаққа бармай-ақ, өз еліңде оқи
беруге мүмкіндік береді. Бұл өте ыңғайлы болатын еді.
Бірақ осы желілердің тиімділігімен қатар кейбір жағымсыз жақтары да
бар. Солардың ең маңыздысы – сіздің жіберген деректеріңізді жолдан басқа
біреу белгілі бір әдістермен ұстап қалуы мүмкін. Олардан қорғану үшін
қорғану шараларын іске асыру қажет. Бұл қызмет нағыз біздің мамандығымызға
сай келеді, сондықтан болашақ өз қолымызда.
1 FAST ETHERNET ЖЕРГІЛІКТІ ЕСЕПТЕУ ЖЕЛІЛЕРІН ЖОБАЛАУ
1.1 Желі үлгілері
Желі үлгілеріне: ашық жүйелер әрекеттестігі (АЖӘ), TCPIP, IBM
фирмасының SNA (System Network Architecture) және т.с.с. үлгілер жатады.
Бұл курстық жобада мен АЖӘ-гін қарастырамын.
1984 жылы стандарттау бойынша халықаралық ұйым ( ISO – International
Standards Organization) есептеу желілері үшін халықаралық стандарт құру
мақсатымен, АЖӘ-нің үлгісін жасап шығарған. Бұл үлгі деректер тасымалдауға
арналған халықаралық стандарты болып табылады.
1. Ашық жүйелер әрекеттестігі
1984 жылы Халқаралық стандарттар Ұйым негізгі желі үлгісі – ашық
жүйелер әрекеттестігін (ағыл. OSI – Open Systems Interconnection) жасап
шығарды. Бұл үлгі деректерді тасымалдауда халықаралық стандарт болып
табылады.
Үлгі жеті бөлек деңгейлерге бөлінген: 1) Физикалық – ақпаратты
жіберудің биттік хаттамасы; 2) Арналық – кадрды пішіндеу, ортаға қатынас
құруды басқару; 3) Желілік – бағдарғылау, деректер ағынын басқару; 4)
Көліктік – алшатылған үдерістердің өзара әрекеттестігін қамтамасыз ету; 5)
Сеанстық – алшатылған үдеріс арасындағы диалогты қолдау; 6) Көрсетімдік –
жіберілетін деректердің түсіндірмесі; 7) Қолданбалық – деректерді
қолданбалы басқару.
Осы аталған деңгейлер атқаратын қызметтеріне қарай үш топқа бөлінеді.
Алғашқы үшеуі (физикалық, арналық, желілік) деректерді тасымалдау мен
бағдарғылауға жатады. Төртінші (көліктік) деңгей алғашқы үшеуі мен жоғарғы
деңгейлер арасындағы байланысты қамтамасыз етеді. Соңғы үш (сеанстық,
көрсетімділік, қолданбалы) деңгей пайдаланушылар қолданбаларына қызмет
көрсетеді.
Бұл үлгінің негізгі мақсаты әр деңгейге, тасымалдау ортасына да
белгілі бір міндетті жүктеу. Осыған байланысты деректерді жіберудің жалпы
есебі бөлек жеңіл есептерге бөлінеді. Әрбір деңгей өзінің жоғарғы деңгейге
көрсететін қызметімен және хаттамасымен анықталады. Төменгі деңгей жоғарғы
деңгейге қызмет етеді. Сервис әрбір деңгейдің қандай қызмет атқаратынын
анықтайды, бірақ оның қалайша жүзеге асырылатынын көрсетпейді. Бір
деңгейдің жоғары немесе төмен орналасқан деңгейлермен байланысына қажетті
келісімдер хаттама деп аталады.
Базалық үлгінің дербес деңгейлері деректерді жіберушіде төмен
бағытталған (7-деңгейден 1-деңгейге) және деректерді қабылдаушыда жоғары
бағытталған (1-деңгейден 7-деңгейге). Соңғы деңгейге жетпегенше
пайдаланушының деректері төмен орналасқан деңгейге арнайландырылған
тақырыппен қоса жіберіліп тұрады.
Физикалық деңгейде (Physical layer) жүйенің физикалық байланысы үшін
электрлік, механикалық, қызметтік және үдерістік параметрлері анықталады,
сонымен қатар хабар құрайтын символдар электрлік сигналдарға түрлендіріледі
және олардың есептеу машиналар арасында тасымалданылуы қамтамасыз етіледі.
Физикалық байланыс және пайдалануға дайын болу 1-деңгейдің негізгі қызметі
болып табылады. Бұл деңгейде есептеу машиналарының аттары, хабардың мазмұны
және оның тасымалданатын бағдарғысы жайында ештеңе белгісіз. Басқа
деңгейлерде осы жұмыстар істелініп қойылғандықтан физикалық деңгейде тек
электрлік сигналдарды кәбілге жіберу жұмыстары ғана жүргізіледі.
АЖӘ үлгісінің бұл бөлігінде, сонымен қатар, есептеу желісін құрайтын
байланыс желісінің (communication line) физикалық, механикалық және
электрлік сипаттамалары анықталады. Бұл деңгейді есептеу желісінің
аппараттық қамтамасына жауапты деп санауға болады. Физикалық деңгейге
байланыс арналары және цифрлық деректерді жіберу мен қабылдауға арналған,
осы арналарда орналасқан интерфейстік жеке бөлшектерге қажетті барлық
нәрселер жатады.
Сонымен, физикалық деңгейде мынадай міндеттер атқарылады:
❑ физикалық байласуды орнату және тасымалдау біткеннен кейін оны үзу;
❑ биттер тізбегін тасымалдау (арнаға физикалық сигналдар енгізу);
❑ деректер тасымалдау ортасының жағдайын бақылау (арнаның босағанын
немесе бос еместігін анықтау, арнадағы қақтығысты қадағалау);
❑ деректерді кодалау және кері кодалау.
Физикалық деңгейдің стандартына V.24 MKKTT (CCITT), EIA RS232 және
Х.21 ұсынымдары кіреді. ISDN (Integrated Services Digital Network)
стандарты болашақта деректерді тасымалдауда елеулі қызмет атқарады.
Деректерді тасымалдау ортасы ретінде есулі қоссымды, коаксиалді кәбілді,
талшықтық-оптикалық өткізгішті және радиорелейлі сымдарды қолданады.
Физикалық арна хаттамасының мысалы ретінде Ethernet технологиясының 10
Base-T спецификациясын алуға болады. Мұнда кедергісі 100 Ом болатын 3-
категориялы экрандалмаған есулі қоссым, RJ-45 ағытпасы , максимал ұзындығы
100 метр болатын физикалық сегмент, кәбілде деректерді көрсету үшін
манчестерлік кодалау және орта мен электрлік сигналдардың басқа да
сипаттамалары қолданылады. Физикалық денгейде қолданылатын хаттамалар:
X.21bis (RS-232-C, RS-449, RS-422, RS-423).
Арналық деңгей (Data Link layer). Бұл деңгейде деректер тасымалдау
ортасына қатынас құруды басқару, уақыт үйлесімдіру, қателерді іздеп-табу
және жөндеу жүзеге асырылады.
Арналық деңгейдің хаттамаларында жүзеге асырылатын міндеттер:
❑ желілік деңгейге керек қызметтерді жүзеге асыру;
❑ деректерді кадрларға бөлу;
❑ арналық байласуды орнату және тасымалдау біткеннен кейін оны үзу,
байласудың мөлдірлігін қамтамасыз ету;
❑ арналық байласулардағы қателерді анықтау және түзету;
❑ ақпаратты іріктеу (кадрда көрсетілген мекен бойынша дестелерді
іріктеу);
❑ деректер ағынын басқару және т.б.
Жергілікті және ауқымды желілерде пайдаланылатын физикалық желілердің
арасындағы өзгешеліктерді азайту (тегістеу) үшін ІЕЕЕ стандартында арналық
деңгей екі деңгейшеге бөлінеді: байланысты логикалық бақылау (LLC – Logical
Link Control) және тасымалдау ортаға қатынас құруды бақылау (MAC – Media
Access Control).
LLC-деңгейшесі МАС-деңгейшесінен жоғары орналасады және ақпараттық
(логикалық) арнаны басқаруды қамтамасыз етеді. LLC-деңгейшесінің атқаратын
міндеттері: кадрдың бақылау, басқарушы және мекендік өрістерін
қалыптастыру; пайдаланушылар үдерісінің арасындағы логикалық арналарды
орнату және ажырату; физикалық арна арқылы тасымалдаған кезде деректердің
дұрыстығын тексеру тәртібін тағайындау; Ethernet хаттамасының жоғарғы
деңгейлердің хаттамаларымен интерфейсін қамтамасыз ету; деректер ағынын
басқару және т.б.
МАС-деңгейшесінің атқаратын негізгі міндеттері: толық кадрды
қалыптастыру; деректер тасымалдау ортасына қатынас құруды басқару; кадрды
физикалық деңгейдің көмегімен қабылдауышқа дейін жеткізуді басқару, ал
қабылдауыш жақта – физикалық деңгейден келіп түскен кадрды арашық жадыға
орналастыру; арнадағы қақтығысты өңдеу; маркер жіберу және т.б.
Арналық деңгейдің функциялары желілік бейімдеуіштің және оның
драйверінің бірлескен әрекеттерімен жүзеге асырылады. Арналық деңгей
хаттамаларына HDLC, SDLC, LAP, LAPB, Ethernet, Token Ring, Frame Relay,
IEEE802.2, IEEE802.3 сияқты хаттамалар мен стандарттар жатады.
Желілік деңгей (Network layer) бірнеше желілерді біріктіретін,
бірыңғай көліктік жүйе құруға арналған. Ол хабарларды мекендетуге және
логикалық мекен-жайлар мен аттарды физикалық мекен-жайларға аударуға жауап
береді.
Көліктік деңгей (Transport layer) белгілі бір пайдаланушылар
бағдарламасына деректер жеткізумен шұғылданады, яғни бір порттан екіншісіне
ақпарат жіберуді қамтамасыз етеді. Бұл деңгей дестелердің қатесіз, тиісті
кезектілікпен, шығынсыз және қайталанбаусыз жеткізілуіне кепілдік береді.
Көліктік хаттамалардың мысалы ретінде TCP, UDP хаттамаларын және TP0, TP1,
TP2, TP3, TP4 хаттамаларын атап кетуге болады.
Сеанстық деңгей (Session layer) есептеу желісінің бекеттері жүргізіп
жатқан жауаптасуды ұйымдастыруға және үйлесімдіруге арналған. Бұл деңгейде
әр түрлі түйіннің екі қолданбасына сеанс деп аталатын байласу орнатуға
мүмкіндік беріледі; сеанс барысында деректер жіберу мен қабылдауды басқару;
сеансқа қатысушылардың сұратулары мен жауаптарын тасымалдау тәртібі мен
режімі анықталады.
Көрсетімдік деңгей (Presentation layer) деректердің сыртқы
көрсетімімен шұғылданады. Желі арқылы тасымалданатын ақпараттың көрсетімдеу
пішіміне қатысы бар, бірақ оның мазмұнына тимейді. Бұл деңгейде деректерді
шифрлау және кері шифрлау орындалады. Осының арқасында деректер
айырбастаудың құпиялылығы бірден барлық қолданбалы қызметтер үшін
қамтамасыз етіледі. Көрсетімдік деңгей хаттамаларының мысалы: ASN1.
Қолданбалық деңгей (Application layer) – қолданбалы үдерістер
орындалатын деңгей. Бұл деңгей пайдаланушы мен желілік қолданбалардың
әрекеттестігіне байланысты мәселелермен айналысады. Қолданбалық деңгей
желіге жалпы қатынас құруды, деректер ағынын және жаңылу-шатасудан кейін
байланысты бұрынғы қалпына келтіруді басқарады. Қолданбалық деңгей
хаттамаларының мысалдары: CMIP, DS, FTAM, MHS, VTP, X400, ASE.
1.2 Желілік сызба - құрылымдар
Желінің сызба-құрылымы (topology) дегеніміз – желінің геометриялық
нысанасы немесе есептеу машиналарының бір-біріне қарағандағы орналасуы.
Желінің сызба-құрылымы тасымалдау ортасының және қосылған құрылғылардың
физикалық орналасуын сипаттайды. Желілік сызба-құрылым логикалық және
физикалық болады. Деректер тасымалдау ортасының (кәбілдің) жеке
бөлшектерінен құрастырылған байланыстың пішінүйлесімі физикалық, ал желінің
компьютерлерінің арасындағы ақпарат ағынының пішінүйлесімі логикалық сызба-
құрылым деп аталады.
Желілік сызба-құрылымдардың бірнеше түрі бар: тор (Mesh), құрсым
(Bus), сақина (Ring), жұлдыз (Star), бұтақ (Tree) және ұяшықты (гибритті).
Тәжірибе жүзінде негіздік сызба-құрылымдардың қисындастырылулары жиі
қолданылады, бірақ желілердің көпшілігі негізгі үш сызба–құрылымға (құрсым,
жұлдыз, сақина) бағдарланған.
1.2.1 “Жұлдыз” сызба-құрылымы
“Жұлдыз” – желінің қалған түйіндерінің әрқайсысымен деректер
тасымалданатын жеке арна арқылы байланысқан орталық түйіні бар сызба-
құрылым. ”Жұлдыз” сызба-құрылымды желіде басқару толық
орталықтандырылғандықтан, мұнда ешқандай қақтығыс болуы мүмкін емес.
“Жұлдыздың” белсенді және бейбелсенді түрі бар. Бірінші түрінде ақпарат
айырбастаудың барлығы тек орталық компьютер арқылы жүреді.
Бейбелсенді “жұлдыз” жұлдызға тек сырттай ғана ұқсайды және қазіргі
уақытта көп таралған. Мәселен, ол Ethernet желісінде қолданылады. Осындай
желінің орталығында компьютер емес, көп портты қайталауыш немесе шоғырлауыш
(Hub, хаб) орналасады. Шоғырлауыш өзінің кез-келген портына келіп түскен
сигналдарды қалған барлық порттарына жібереді (1-сурет).
Жағымды жақтары:
❑ “құрсым” сызба-құрылымымен салыстырғанда шапшаңдылығы жоғары құрылым
болып табылады. Себебі екі жұмыс бекетінің арасында деректер
тасымалдау орталық түйін арқылы өтеді және бұл жұмыс бекеттерге ғана
пайдаланатын жеке желілер бойынша жүзеге асырылады;
❑ деректер тұтастығын сақтау мәселесі жақсы шешілген. Рұқсатсыз қатынас
құруға қарсы бағытталған әрекеттер тетігі орталық түйін арқылы жүзеге
асырылады. Есептеу желісі толығымен осы орталық түйіннен басқарыла
алады;
❑ мекендету үдерісі қарапайым;
❑ бұзылған түйінді есептеу желісінің құрамынан шығарып тастау немесе
жаңа жұмыс бекетін қосу жеңіл;
❑ бұзылған жерді іздеу үдерісі жеңілдетілген.
“Жұлдыз” сызба-құрылымының жағымсыз жақтары: желінің сенімділігі
шоғырлауыштың жұмысына тәуелді және кәбіл көп жұмсалады.
“Жұлдыз” тәрізді сызба-құрылымы бар есептеу желісіне мысал ретінде
Ethernet (10Base-T, 10Base-F) және Fast Ethernet (100Base-T4, 100Base-TX,
100Base-FX) жергілікті есептеу желілерін келтіруге болады.
1.2.2 Басқа сызба-құрылым түрлері
“Құрсымдық” сызба-құрылым – барлық жұмыс бекеттері бір кәбілге
қосылатын есептеу желісінің сызба-құрылымы. Бұл кәбіл құрсым деп аталады.
Бір компьютерден желіге жіберілген сигналдар құрсыммен екі бағытта
таралады. Бұндай желіде кез келген бекеттен шыққан деректер қалғандарының
барлығына бір уақытта жетеді. Ақпаратты тікелей тасымалдайтын жергілікті
желілерде әрқашан да хабар жіберіп тұрған тек қана бір бекет болады.
Қақтығысты болдырмау үшін, көбінесе, желіге қосылған әрбір жұмыс бекетіне
бір уақытта ғана деректер тасымалдау ортасын пайдалануына құқық беретін
уақыт бөлу әдісі қолданылады.
Бұл сызба-құрылым тек кішігірім жергілікті желілерде қолданған жөн.
“Құрсым” тәрізді сызба-құрылымы бар жергілікті есептеу желісінің мысалдары
ретінде Ethernet технологиясының 10Base-2 және 10Base-5 түрлерін келтіруге
болады.
“Сақина” сызба-құрылымы. Бұл құрылымда дректер бір жұмыс
бекетінен екіншісіне бір бағытта тасымалданады (шығыршық бойынша).
Сондықтан, ақпарат желінің барлық түйіндеріне кезектесіп жетеді. “Сақина”
сызба-құрылымының негізгі мәселелердің бірі: әрбір жұмыс бекетінің ақпарат
тасымалдауға белсенді қатысуының керектігі және оның біреуі бұзылған кезде
есептеу желісінің толығымен (егер керекті шаралар көзделмесе) істен
шығатындығы.
“Бұтақ” сызба-құрылымы “жұлдыз” және “құрсым” сызба-құрылымдарын
біріктіру негізінде алынады. “Бұтақ” сызба-құрылымы бар желінің кез-келген
екі түйіні бір-ақ жолмен байланысқан болуы керек. “Бұтақ” тәрізді сызба-
құрылым есептеу желілерінің негізгі сызба-құрылымдарына таза түрінде
қолдануға болмайтын жағдайларда пайдаланылады. Бейімдеуіш тақшаларға
көптеген жұмыс бекеттерін қосу үшін желілік күшейткіштер және коммутаторлар
қолданылады.
“Тор” сызба-құрылымы – деп желідегі барлық түйіндері арасында өзара
тікелей байланысы бар сызба-құрылымды айтады. Мұндай толық байланысты сызба-
құрылым сирек қолданылады. “Тор” сызба-құрылымы жиірек көпмашиналық
кешендерде немесе аздаған компьютер болған кезде ауқымды желілерде
пайдаланылады. Екі түйін арасында көптеген жол құруға мүмкіндік береді, бұл
өз кезегінде, желінің тоқтап қалмаушылығын қамсыздандырады және деректер
тасымалдаудағы кідірісті қысқартады.
“Ұяшықты” (гибритті) сызба-құрылым жоғарыда аталған “құрсым”,
“сақина”, “жұлдыз” және “бұтақ” сияқты сызба-құрылымдарын араласқан түрі
болып табылады. Ұяшықты сызба-құрылымдары бар желілер тоқтап
қалмаушылығымен және жоғары сенімділігімен сипатталады. Ұяшықты сызба-
құрылым көп компьютерді өзара байланыстыруға мүмкіндік береді және ауқымды
(мәселен, Internet) желілерге тән сызба-құрылым.
1.3 Деректерді тасымалдау ортасы
Деректерді тасымалдау ортасы деп компьютерлер арасында ақпарат
айырбастау жүргізілетін байланыс арналарын атайды. Әрбір компьютерлік
желіде деректер тасымалдау ортасы деректерді электрлік немесе
электромагниттік сигнал түрінде тасымалдайды. Тасымалдау үшін әртүрлі
физикалық орталар қолданылады: деректерді тасымалдаудың шектелген орталары
және шектелмеген орталары.
Кез-келген желілік технология байланыс желілері арқылы деректерді тез
және сенімді тасымалдауды қамтамасыз ету керек. Байланыс желілері жалпы
жағдайда электрлік ақпараттық сигналдар тасымалданатын физикалық ортадан
тұрады. Байланыс желісі ұғымының синонимы арна желісі (channel) ұғымы.
Деректерді тасымалдаудың физикалық ортасы (medium) өз тұрғысынан алып
қарағанда кәбілдерді көрсетеді, яғни сымдардың жиыны, қосқыш тесіктері,
электро магниттік толқындар желісінің ғарыштық арақашықтығы. Деректер
тасымалдау ортасына байланысты байланыс желілері келесідей болып бөлінеді.
❑ Сымдық (ауалық)
❑ Кәбілдік (жездік және оптоталшықтық)
❑ Жерүсті және спутниктік байланыс радиоарналары
Менің курстық жобамда деректер тасымалдау ортасы болып кәбіл
пайдаланылады. Кәбілдік желілер өз тұрғысынан айтарлықтай қиын құрылымға
ие. Кәбіл бірнеше қабатты орамдардан құралған өткізгіштерден тұрады:
электрлік, электромагниттік, механикалық және мүмкін климаттық. Сонымен
қатар кәбіл әртүрлі құрылғыларға тез қосылу үшін қосқыш тесіктерден тұруы
мүмкін. Компьютер желілерінде негізгі үш типті кәбілдер қолданылады: екі
есілген қоссым негізінде, коаксиалды кәбіл тез өткізгішімен және де
оптоталшықты кәбіл.
1.3.1 Деректер тасымалдаудың шектелмеген орталары
Шектелмеген (сымсыз) орта сигналды өзінің ішінде сақтайтын,
ұстайтын құрылғының қатысуынсыз электромагниттік сигналдарды жіберуді және
қабылдауды қамтамасыз етеді. Эфир шектелмеген ортаның ең жақсы мысалы болып
табылады. Электромагниттік толқындар деректердің атмосферадағы ең көп
тараған тасуышы болып саналады. Электромагниттік сәулеленудің спектрі
радиосәулелену, инфрақызыл сәулелену, көрінетін жарық, ультракүлгін,
рентген, гамма сәулеленулері деп бөлінеді. Техникалық қиыншылықтармен
байланысты қазіргі уақытта ультракүлгін, рентген, гамма сәулеленулері
қолданылмайды. Микротолқындық, лазерлік, инфрақызыл және радиобайланыс
шектелмеген ортаны пайдаланатын тасымалдаушы жүйелердің мысалдары болып
табылады.
1.3.2 Деректер тасымалдаудың шектелген орталары
Деректер тасымалдаудың шектелген ортасының ең көп таралған түрі
кәбілдер болып табылады. Желілерде кәбілдердің мынадай негізгі түрлері
қолданылады: талшық-оптикалық, коаксиал және есулі қоссым. Есулі қоссымда
және коаксиалда сигналдар тасымалдау үшін металл өткізгіш, ал талшық-
оптикалық кәбілде – шыныдан немесе пластмассадан жасалған жарық өткізгіш
қолданылады. Мен өз курстық жобамда есулі қоссымды қолдандым.
Есулі қоссым – бірге ширатылып екі айырылған өткізгіш (2-сурет). Бұл
жұп сыртынан қоршаумен, қосымша айырғыш затпен немесе басқа есулі сыммен
қоршалуы мүмкін.
10Base-T сегментінде сигнал тарату екі экрандалмаған есулі қоссым
арқылы жүзеге асады, олардың әр қайсысы тек бір бағытта жұмыс істейді. Бұл
кәбіл арқылы желінің әр бір абоненті шоғырлауышқа қосылады. Бейімдеуіш пен
шоғырлауыш арасын қосушы кәбілдің ұзындығы 100м аспау керек. Диаметрі
шамамен 6мм иілгіш кәбіл қолданылады. 10Base-T желісінде бекеттердің жалпы
саны 1024 аспау керек, ал желінің максимал ұзындығы 2500м.
Жағымды жақтары: Fast Ethernet-ке көшу мүмкіндігі, коаксиалды кәбілде
ондай мүмкіндік жоқ; бір кәбілдің істен шығуы жалпы желіге әсер етпейді;
құрылғылардың қабыл алмауын жергіліктеу жеңілдігі; монтаж жеңілдігі; әр
компьютерге бір ғана кәбіл келеді; қосылыстың дұрыстығын бақылау үшін қажет
арнайы сәуледиод ”Link” барлығы;
Кәбілді байласудың ең арзаны есулі қоссым болып табылады. Ол ақпаратты
10 Мбитсек дейінгі жылдамдықпен тасымалдауға мүкіндік береді, жеңіл
ұзартылады, бірақ кедергіден қорғалмайтын болып табылады. 1 Мбитсек
тасымалдау жылдамдығында кәбіл ұзындығы 1000 метрден аса алмайды.
Артықшылдығы - бағасының арзан болуы және қиындықсыз орнатылуы. Ақпараттың
кедергіден қорғанышын жоғарлату үшін экрандалған есулі қоссымды жиі
пайдаланады, яғни коаксиалды кәбіл экраны сияқты экрандайтын қапта
орналасқан есулі қоссымды. Бұл есулі қоссым бағасын қымбаттатып, оны
коаксиалды кәбіл бағасына жақындатады.
1.4 Деректерді тасымалдау ортасына қатынас құру әдістері
Желіге қатынас құру (Access) деп басқа түйіндермен ақпарат алмасу үшін
жұмыс бекетінің деректер тасымалдау ортасымен өзара әрекеттестігін айтады.
Деректер тасымалдау ортасына қатынас құруды басқару – жұмыс бекеттерінің
деректер тасымалдау ортасына қатынас құру тәртібін тағайындау.
Қатынас құру әдісі – келесі кезекте қай компьютер деректер тасымалдау
үшін есептеу желісін пайдалана алатынын анықтайтын тәсіл. Көп тараған
қатынас құру әдістеріне кездейсоқ және детерминалдық әдістер жатады.
1.4.1 Кездейсоқ қатынас құру әдістері
Кездейсоқ қатынас құру әдістерінің тиімділігі деректер тасымалдап
бастар алдында осы ортаның жай-күйі туралы мәліметтің бар-жоқтығына
байланысты.
Тасуышты бақылай отырып көптік қатынас құру. Басқа түйіндер не істеп
жатқанын анықтау және одан кейін ғана шешім қабылдау мүмкіндігі жүзеге
асырылатын әдіс – CSMA (Carrier Sense Multiple Access). Тасымалдауға
арналған ақпараты бар түйін деректер тасымалдауды бастаудың алдында арнаның
жай-күйін тексереді, бұл операцияны тасуышты бақылау деп атайды да, ол
бейімдеуіште орнатылған қарапайым сұлбаның көмегімен жүзеге асырылады. Егер
арна бос болса, онда бейімдеуіш дестелерді тасымалдай бастайды; керісінше,
болмаса – кездейсоқ уақытты күтеді де , тасымалдау үдерісін қайтадан
ұйымдастыруға кіріседі. Тасуышты бақылау операциясын қолдану қақтығыс болу
ықтималдығын кемітеді. Қайталау уақыты: tқ=L(tқау
tқау – қос айналым уақыты. Екі бекет арасындағы сигналдардың барып-
қайтып келетін уақыты – 51,2 мкс
L=[0,2N-1] - мына аралықта жатқан сандар тізбегі.
N - қатынас құруды қайталау нөмірі (16-ға дейін рұқсат берілген
L([0,1]
00 – қақтығыс болады;
11 – қақтығыс болады;
01 – қақтығыс болмайды;
10 – қақтығыс болмайды.
Тасуышты бақылау және қақтығысты таба отырып көптік қатынас құру әдісі
(CSMACD – Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Бұл
әдіс кезінде бірнеше жұмыс бекеті тасымалдау ортасына қатынас құру үшін,
олар осы ортада тасымалдау үзілісі болғанша, оны бақылайды. Одан кейін
деректер тасымалдана бастайды және онымен қатарласа тасымалдау әрекеттері
тексеріледі: әрбір жұмыс бекеті (өзінше) желі бос деп санап, хабар
тасымалдауға кірісуі мүмкін. Егер қақтығыс бола қалса, онда белгілі бір
уақыт өткеннен соң, жұмыс бекеті хабар тасымалдауға қайтадан әрекет
жасайды. Бұл қатынас құру әдісі ең көп тараған әдістер қатарына жатады және
Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, AppleTalk сияқты желілерде
қолданылады.
Тасуышты бақылау және қақтығыстың алдын ала отырып көптік қатынас құру
әдісі (CSMACA). Бұл әдіс CSMACD әдісіне қарағанда көп танымал емес.
CSMACA қатынас құру әдісі кезінде әр жұмыс бекеті деректер тасымалдап
бастар алдында, өзінің деректер тасымалдамақшы ниеті туралы сигнал береді.
Бұл жағдайда компьютерлер қай уақытта қақтығыс болатынын “сезеді” және
тасымалдаудан алдын ала бас тартады. Бірақ, деректер тасымалдамақшы ниеті
туралы хабарлау кәбілдегі трафикті ұлғайтады және желінің өткізу қабілетін
кемітеді.
1.4.2 Детерминалдық қатынас құру әдісітері
Детерминалдық дегеніміз кез келген жұмыс бекеті өзі деректер
тасымалдауды бастағанша өтетін барынша көп уақытты есептеп шығаруға
болатынын білдіреді. Детерминалдық қатынас құру әдісі біраз икемді болып
келеді және қызмет көрсетудің артықшылдықты иерархиясын қамтамасыз етеді.
Бірақ бұл әдіс күрделірек және қымбаттау. Token Ring, Arcnet, FDDI
сияқты желілерде қолданылады.
Детерминалдық қатынас құру әдістері:
• қатынас құрудың сұрау әдісі;
• сұраныстың артықшылдығы бойынша қатынас құру;
• эстафеталық қатынас құру әдісі;
• маркерлік қатынас құру әдісі.
1.5 Желі құрылымын синтез жасау
1.5.1 Жұлдыз тәрізді құрылымның математикалық үлгісі
Жұлдыз тәріздес сызба-құрылымды жергілікті желіде әрбір абоненттік
жүйе (АЖ) орталық коммутациялық бекеттеріне (КБ) қатынас құра алады. Бұл
бекет АЖ-нің сұранысын анықтағаннан кейін АЖ-ні бір-бірімен байланыстырады.
Жұлдыз тәріздес құрылымды синтездеу келесі түрдегі функционалды
минимизациялауға әкеледі:
Бұл кезде келесі шектеулер орындалуы керек:
1) Әрбір түйінде АЖ-нің тек бір түрі орналасуы мүмкін
2) Әрбір пайдаланушы тек бір АЖ-не бекітіледі:
3) АЖ-нің өнімділігі бір уақыт өлшемінде келіп түсетін сұраныстардың
барлық түрін өндеуді қамтамасыз етуге жеткілікті болуы керек
және
4) Барлық АЖ өзара бір дараарналық магистральмен, яғни гамильтондық
тізбекпен байласуы керек
мұндағы Cjk - бір уақыт өлшемінде j-АЖ-ден k-КС арқылы ақпарат
тасымалдаудың келтірілген шығындары;
- КС орналыстырылуы мүмкін түйіндердің жиынтығы;
Vl- КС-ның l түрінің өткізу қабілеті;
L – КС орнату варианттарының жиынтығы.
Ескере кетейік, деректерді тасымалдаудың физикалық ортасының өткізу
қабілетіне өрнегі түрінде шектеу қойылады, мұнда m – құрылымға
қосылған АЖ саны.
1.5.2 Медиана іздеу әдісі
Жұлдыз тәрізді желілерде әрбір абоненттік жүйе (АЖ) деректер
тасымалдаудың жекеше ортасы арқылы коммутациялау бекетімен (КБ) қосылады.
Әрбір уақыт ішінде КБ тек бір АЖ сұранысына ғана қызмет көрсетеді.
Сондықтан бұндай ЖЕТ шапшаңдылығы ең алдымен КБ-нің өткізу қабілеттілігімен
анықталады.
Мұндай есепті шешудің бір амалы - медианасын іздеу әдісі. Медианасы
деп өзінің орналасқан жерінен бастап қалған барлық төбелеріне дейінгі ең
қысқа арақашықтықтардың қосындысы ең аз болатын графтың төбесін атайды.
Әрбір төбе үшін беріліс сандары деп аталатын екі санды анықтайық:
мұнда төбесінен төбесіне дейінгі ең қысқа аралық, нақты
жағдайда . және сандары сәйкесінше төбесінің сыртқы
және ішкі беріліс сандары деп аталады. төбесі G графының сыртқы
медианасы деп аталады, егер мына келесі өрнек орындалса:
(5.1)
Ал () төбесі G-графының ішкі медианасы деп аталады, егер мына
келесі өрнек орындалса:
(5.2)
Егер G графы шығындар матрицасы симметриялы болса, яғни бір сол
байланыс арналары арқылы деректер жіберу және қабылдау жүзеге асырылатын
болса (мысалы, ЖЕТ-ғы сияқты), онда . Сонымен, КБ-ны орналастыру
түйіні ретінде сыртқы-ішкі медианасы болып табылатын төбесін алуға
болады.
КБ орнату вариантын оны құру кезіндегі шығын аз болатындай және мына
шарт орындалатындай етіп тандау керек:
(5.3)
мүнда wj(r) – j-ші түйінде орналасқан КБ-ның r-ші вариантының өткізу
қабілеті.
1-ші адым. КБ орнату варианттарын құрудағы барлық шығындарды
өсуі бойынша реттеу: С1 С2 ... . Cr ... Сn
2-ші адым. КБ-ды құруға кететін шышндардың өсуі ретінде оларды орнату
варианттарын шарты орындалғанша қарап шығу.
3-ші адым. Егер (5.3) шарты орындалса, онда j-ші КБ-ға wj(r)
өнімділікті r-ші техникалық құралдар тағайындалады. Егер шарты орындалмаса,
онда j=j+1 амалын орындаған соң 1-ші адымға өту.
4-ші адым. Егер jm болса, онда 5-ші адымға өту. Әйтпесе j=j+1
амалын орындағаннан кейін 1-ші адымға көшу.
5-ші адым. Сыртқы немесе ішкі беріліс сандарын есептеу.
6-шы адым. (5.1) және (5.2) өрнектері арқылы графтың сыртқы-ішкі
медианасын анықтау. Алгоритмнің соңы.
Егер шығындар матрицасының симметриялы екенін ескерсек, сондай-ақ
барлық j үшін деп қабылдасақ, онда
Онда КБ орналастыру түйінін іздеу элементтерінің ең аз қосындысы бар
бағанды (немесе қатарды) табуға әкеледі. Желінің берілген сызба-құрылымы
негізінде элементтерінің мәні компьютерлер арасының арақашықтығына тең
болатын шығындар матрицасы құрылады (Қосымша Ә). Одан кейін әрбір түйіннің
басқа түйіндерге дейінгі арақашықтықтардың қосындысы есептеледі де,
кестедегі ең аз сома анықталады. Бұл түйін желі орталығы болып табылады
және осы жерде шоғырлауыш орналасатын болады.
1.6 Хатамалар және стандарттар
Бір деңгейде, бірақ әртүрлі түйіндерде орналасқан желілік сыңарлардың
хабар алмасу ретін және оның пішімін анықтайтын ережелерді хаттама деп
атайды. Хаттамалар қатынас ережелерін анықтайды. Олар компьютерлерді
жатықты жұмыс істейтін қатынас жүйесіне біріктіруге мүмкіндік береді. Ұзақ
уақыт пайдалану кезінде кең қолдауға ие болған хаттамалар стандарт болып
саналады.
1.6.1 ІЕЕЕ 802.3Ethernet стандарттары
1975 жылы Xerox фирмасы жасаған Ethernet жергілікті есептеу желісі осы
аттас стандарттың негізін құраған. DEC, Intel және Xerox фирмалары бірлесіп
жасаған. Бұл стандарт бойынша жұмыс істейтін желі коаксиалды кәбілді
пайдаланған. Осы стандарт негізінде жасалған ІЕЕЕ 802.3 стадртының бірінші
түрі 1985 жылы жарияланған.
ІЕЕЕ 802.3 және Ethernet стандарттары қарапайым, тұрақты жұмыс
істейтін, көп қолданылатын хаттамалар болып саналады. Бұл екі стандартта да
CSMACD қатынас құру әдісі қолданылады және физикалық деңгейде кәбілдің
бойымен екілік ақпарат тасымалдау үшін манчестерлік кода пайдаланылады.
Олар 10Мбитс жылдамдықпен жұмыс істейді.
1.6.2 Fast Ethernet стандарты
Ethernet технологиясын қолдайтын желілік жабдықтар жасаушылар
(SyncOptics және т.б. компаниялар) жаңа технология стандартын жасау үшін
Fast Ethernet Alliance бірлестігін ұымдастырған. 1995 жылы IEEЕ комитеті
Fast Ethernet технологиясын IEEE802.3u стандары ретінде қабылдады.
Fast Ethernet технологиясының физикалық деңгейінің күрделігі онда 3
түрлі кәбілдік жүйе қолданылуымен байланысты. Fast Ethernet технологиясының
негізгі артықшылықтары:
• Желі сегменттерінің өткізу қабілеттігі 100 Мбитс дейін көтерілген;
• CSMA\CD қатынас құру әдісі сақталған;
• “жұлдыз” сызба-құрылымы және есулі қоссым мен талшық-оптикалық кәбіл
сияқты деректер тасымалдау ортасы сақталып қалған.
Fast Ethernet технологиясының кадр пішімі Ethernet технологиясының
кадр пішімі сияқты (Қосымша А, 1-сурет).
Физикалық деңгей үш деңгейден тұрады: үйлесімдіру, ортадан тәуелсіз
интерфейс және физикалық деңгейдің құрылғысы.
Есулі қоссымдарға арналған PHY TX немесе PHY T4 құрылғыларын қолдайтын
бірнеше жұмыс әлпілері бар:
-10Base-T (2жұп, 3-санатты UTP);
-10Base-T full-duplex (2жұп, 3-санатты UTP);
-100Base-TX (2жұп, 5-санатты UTP немесе 1A типті STP);
-100Base-TX full-duplex (2жұп, 5-санатты UTP немесе 1А типті STP);
-100Base-T4 (4жұп, 3-санатты UTP);
PHY FX және PHY TX айқындамаларын қолдайтын түйіндер толық дуплекстік
әлпіде (full-duplex mode) жұмыс істей алады. Бұл режімде CSMACD қатынас
құру әдісі қолданылмайды. Желілік бейімдеуішті коммутатормен немесе оларды
бір-бірімен байланыстырған кезде ғана толық дуплекстік әлпіні жүзеге
асыруға болады. Толық дуплекстік әлпі кезінде 100Base-TX және 100Base-FX
стандарттары түйіндер арасында деректер алмастыруды 200 Мбитс жылдамдықпен
жүргізуді қамтамасыз етеді.
100Base-T стандарты бойынша жоғарыда айтылған кәбілдік жүйелерді
қолдау үшін 100Base-TX, 100Base-T4 және 100Base-FX деп аталатын 3 айқындама
көзделген.
100Base-ТX. 100Base-ТX айқындамасында деректер тасымалдау ортасы
ретінде екі жұптық 5-ші категориялы экрандалмаған есулі қоссым UTP5 және
экрандалған есулі қоссым STP1 пайдалану көзделген. “Жұлдыз” тәрізді сызба-
құрылымы бар.
100Base-ТX стандартының физикалық деңгейінің құрылымы (Қосымша А, 2-
суретте) көрсетілген. Оның құрамында физикалық кодалау деңгейшесі (PCS),
физикалық жалғау деңгейшесі (PMA), физикалық жалғау деңгейшесі (PMD) және
тасымалдау жылдамдығы жайында автокелісім деңгейшесі (Auto-negotiation)
бар. 100Base-ТX айқындамасының 100Base-FX стандартынан айырмашылығы:
- порттың жұмыс әлпін таңдауға арналған автокелісім қызметтерінің бар
екендіні;
- ТР-PMD айқындамасында анықталған кодалаушы – кері кодалаушы жұбының
пайдаланылуы;
- 4В5В кодасының 5-биттік бөлшектерінің сигналдарын есулі қоссым
арқылы тасымалдау үшін MLT-3 әдісінің қолданылуы.
Физикалық кодалау PCS деңгейшесінде ақпарат 4В5В әдісімен
шарттаңбаланады. Кодалаушы PCS деңгейшесінен 5-биттік деректер бөлшегін
қабылдайды және MLT-3 деңгейшесіне жіберу алдында сигналдарды
шартбелгілейді.
Сегменттің ең үлкен ұзындығы 100м, желідегі тізбектеп қосылған
сегметтер саны 3, желінің диаметрі 205м және екі шоғырлауыштың арасындағы
кәбілдің ұзындығы 5 метрден аспауы керек. RJ-45 ағытпасын қолдана отырып
100Base-ТX желісіне 1024-ге дейін түйін ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Қ.И.Сәтбаев атындағы Қазақ Ұлттық Техникалық Университеті
Ақпараттық технологиялар институты
Есептеу техникасы кафедрасы
КУРСТЫҚ ЖОБА
Тақырыбы: “Жергілікті есептеу желілерін жобалау”
АЛМАТЫ 2006
КУРСТЫҚ ЖОБА ТАПСЫРМАСЫ
№ 17 тапсырма. Келесі сипаттамалары бар жергілікті есептеу желісін
жобалау керек:
Сызба-құрылымы – жұлдыз
Желі түйіндерінің саны – 23
Қатынас құру әдісі – CSMA
Синтездеу әдісі – медиананы іздеу әдісі
Желілік бейімдеуіштің функционалдық сұлбасын әзірлеу және
сипаттау.
Желілік шабуыл – Құпиясөз шабуылы.
Тапсырма берілген күні: “ 2 ” ақпан 2006 жыл.
Тапсырма берген: т.ғ.к., профессор Тұрым А.Ш.
Тапсырма алған студент: Рысбекова Н.Б.
МАЗМҰНЫ
КІРІСПЕ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4
1 FAST ETHERNET ЖЕРГІЛІКТІ ЕСЕПТЕУ ЖЕЛІСІН
ЖОБАЛАУ ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...5
1.1 Желі
үлгілері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ..5
1.1.1 Ашық жүйелер
әрекеттестігі ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
5
1.2 Желілік сызба –
құрылымдар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ..8
1.2.1 “Жұлдыз” сызба-
құрылымы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .8
1.2.2 Басқа сызба- құрылым
түрлері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...9
1.3 Деректерді тасымалдау
ортасы ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
10
1.3.1 Деректерді тасымалдаудың шектелмеген
ортасы ... ... ... ... ... ... ...11
1.3.2 Деректерді тасымалдаудың шектелген
ортасы ... ... ... ... ... ... ... . ..11
1.4 Деректерді тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі
... ... ... ... ... ... ... ...12
1.4.1 Кездейсоқ қатынас құру әдістері
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..12
1.4.2 Детерминалдық қатынас құру
әдістері ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .13
1.5 Желі құрылымын синтез
жасау ... ... ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... 13
1.5.1 Жұлдыз тәрізді құрылымының математикалық
үлгісі ... ... ... ... ...13
1.5.2 Медиананы іздеу
әдісі ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
14
1.6 Хаттамалар және
стандарттар ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .16
1.6.1 ІЕЕЕ802.3 Ethernet
стандарттары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .16
1.6.2 Fast Ethernet
стандарты ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
...16
1.7 Физикалық деңгейде сигналдарды
кодалау ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 19
1.8 Желілік бейімдеуіштің функционалдық сұлбасының сипаттамасы ... ... ...20
1.8.1 Желілік құрсымдық
сұлба ... ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... 21
1.8.2 Құрылымдық кәбілдік
жүйе ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...24
1.9 Желілік шабуыл және одан қорғану
шаралары ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .24
1.10 Желілік құрылымдық сұлбаның
сипаттамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ...26
1.11 Ақпараттық ағындар кескінінің сұлбасы және жабдықтардың
айқындамасы ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..27
ҚОРЫТЫНДЫ ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... ... ... ... ... .29
ӘДЕБИЕТТЕР
ТІЗІМІ ... ... ... ... ... ... ... . ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ..
... ... ... ... ... .30
Қосымша Ә
Қосымша А
Қосымша Б
Қосымша В
КІРІСПЕ
Бұл курстық жобаның негізгі мақсаты әрқайсымызға берілген тапсырма
бойынша компьютерлік желілерді жобалау және жобалау кезінде практикалық
дағды алу, алған теориялық білімімізді тәжірибе жүзінде қолдануға үйрену.
Белгілі бір желілік шабуылды қарастырып, қорғану шараларын ұсыну және
алған білімімізді бекіту.
Қазір, XXI-ші ғасыр алдында, көптеген жаңа жоғары жылдамдықты
коммуникациялық технологиялар пайда болды. Internet желісінің күрт өсуінен
және ақпаратты жылдам жеткізудің қажеттілігінен жоғары жылдамдықты АТМ,
ISDN, Fast Ethernet және Gigabit Ethernet технологиялары кең тарала
бастады.
Коммуникациялық технологиялардың өсу қарқыны соншалықты, олардың
ескісі толығымен зерттеліп болмай жаңасы шығып жатыр. Қазіргі уақыттағы
Internet желісі бірнеше желілерді біріктіреді және құрамына миллиондаған
түйіндер кіреді. Компьютері мен модемі бар кез-келген адам Internet
желісіне қосыла алады. Internet желісінің көрсететін қызметі өте көп және
алуан түрлі. Ең көп тараған қызметтер қатарына электрондық пошта E-Mail,
WWW серверлеріне қатынас құру, электрондық мәслихаттармен жұмыс істеу, FTP
хаттамасын қолдана отырып файлдар алмасу және т.б. жатады.
Жаңа технологиялардың пайда болғанына қарамастан Fast Ethernet және
Gigabit Ethernet жергілікті желілерінің классикалық хаттамалары әлі де
қолданыста. Сондықтан біздің курстық жобада осы технологиялар
қарастырылған.
Болашақта, менің ойымша, білім алу да осы желілер арқылы іске асады.
Бұл шет елдердегі оқу орындарында, сол жаққа бармай-ақ, өз еліңде оқи
беруге мүмкіндік береді. Бұл өте ыңғайлы болатын еді.
Бірақ осы желілердің тиімділігімен қатар кейбір жағымсыз жақтары да
бар. Солардың ең маңыздысы – сіздің жіберген деректеріңізді жолдан басқа
біреу белгілі бір әдістермен ұстап қалуы мүмкін. Олардан қорғану үшін
қорғану шараларын іске асыру қажет. Бұл қызмет нағыз біздің мамандығымызға
сай келеді, сондықтан болашақ өз қолымызда.
1 FAST ETHERNET ЖЕРГІЛІКТІ ЕСЕПТЕУ ЖЕЛІЛЕРІН ЖОБАЛАУ
1.1 Желі үлгілері
Желі үлгілеріне: ашық жүйелер әрекеттестігі (АЖӘ), TCPIP, IBM
фирмасының SNA (System Network Architecture) және т.с.с. үлгілер жатады.
Бұл курстық жобада мен АЖӘ-гін қарастырамын.
1984 жылы стандарттау бойынша халықаралық ұйым ( ISO – International
Standards Organization) есептеу желілері үшін халықаралық стандарт құру
мақсатымен, АЖӘ-нің үлгісін жасап шығарған. Бұл үлгі деректер тасымалдауға
арналған халықаралық стандарты болып табылады.
1. Ашық жүйелер әрекеттестігі
1984 жылы Халқаралық стандарттар Ұйым негізгі желі үлгісі – ашық
жүйелер әрекеттестігін (ағыл. OSI – Open Systems Interconnection) жасап
шығарды. Бұл үлгі деректерді тасымалдауда халықаралық стандарт болып
табылады.
Үлгі жеті бөлек деңгейлерге бөлінген: 1) Физикалық – ақпаратты
жіберудің биттік хаттамасы; 2) Арналық – кадрды пішіндеу, ортаға қатынас
құруды басқару; 3) Желілік – бағдарғылау, деректер ағынын басқару; 4)
Көліктік – алшатылған үдерістердің өзара әрекеттестігін қамтамасыз ету; 5)
Сеанстық – алшатылған үдеріс арасындағы диалогты қолдау; 6) Көрсетімдік –
жіберілетін деректердің түсіндірмесі; 7) Қолданбалық – деректерді
қолданбалы басқару.
Осы аталған деңгейлер атқаратын қызметтеріне қарай үш топқа бөлінеді.
Алғашқы үшеуі (физикалық, арналық, желілік) деректерді тасымалдау мен
бағдарғылауға жатады. Төртінші (көліктік) деңгей алғашқы үшеуі мен жоғарғы
деңгейлер арасындағы байланысты қамтамасыз етеді. Соңғы үш (сеанстық,
көрсетімділік, қолданбалы) деңгей пайдаланушылар қолданбаларына қызмет
көрсетеді.
Бұл үлгінің негізгі мақсаты әр деңгейге, тасымалдау ортасына да
белгілі бір міндетті жүктеу. Осыған байланысты деректерді жіберудің жалпы
есебі бөлек жеңіл есептерге бөлінеді. Әрбір деңгей өзінің жоғарғы деңгейге
көрсететін қызметімен және хаттамасымен анықталады. Төменгі деңгей жоғарғы
деңгейге қызмет етеді. Сервис әрбір деңгейдің қандай қызмет атқаратынын
анықтайды, бірақ оның қалайша жүзеге асырылатынын көрсетпейді. Бір
деңгейдің жоғары немесе төмен орналасқан деңгейлермен байланысына қажетті
келісімдер хаттама деп аталады.
Базалық үлгінің дербес деңгейлері деректерді жіберушіде төмен
бағытталған (7-деңгейден 1-деңгейге) және деректерді қабылдаушыда жоғары
бағытталған (1-деңгейден 7-деңгейге). Соңғы деңгейге жетпегенше
пайдаланушының деректері төмен орналасқан деңгейге арнайландырылған
тақырыппен қоса жіберіліп тұрады.
Физикалық деңгейде (Physical layer) жүйенің физикалық байланысы үшін
электрлік, механикалық, қызметтік және үдерістік параметрлері анықталады,
сонымен қатар хабар құрайтын символдар электрлік сигналдарға түрлендіріледі
және олардың есептеу машиналар арасында тасымалданылуы қамтамасыз етіледі.
Физикалық байланыс және пайдалануға дайын болу 1-деңгейдің негізгі қызметі
болып табылады. Бұл деңгейде есептеу машиналарының аттары, хабардың мазмұны
және оның тасымалданатын бағдарғысы жайында ештеңе белгісіз. Басқа
деңгейлерде осы жұмыстар істелініп қойылғандықтан физикалық деңгейде тек
электрлік сигналдарды кәбілге жіберу жұмыстары ғана жүргізіледі.
АЖӘ үлгісінің бұл бөлігінде, сонымен қатар, есептеу желісін құрайтын
байланыс желісінің (communication line) физикалық, механикалық және
электрлік сипаттамалары анықталады. Бұл деңгейді есептеу желісінің
аппараттық қамтамасына жауапты деп санауға болады. Физикалық деңгейге
байланыс арналары және цифрлық деректерді жіберу мен қабылдауға арналған,
осы арналарда орналасқан интерфейстік жеке бөлшектерге қажетті барлық
нәрселер жатады.
Сонымен, физикалық деңгейде мынадай міндеттер атқарылады:
❑ физикалық байласуды орнату және тасымалдау біткеннен кейін оны үзу;
❑ биттер тізбегін тасымалдау (арнаға физикалық сигналдар енгізу);
❑ деректер тасымалдау ортасының жағдайын бақылау (арнаның босағанын
немесе бос еместігін анықтау, арнадағы қақтығысты қадағалау);
❑ деректерді кодалау және кері кодалау.
Физикалық деңгейдің стандартына V.24 MKKTT (CCITT), EIA RS232 және
Х.21 ұсынымдары кіреді. ISDN (Integrated Services Digital Network)
стандарты болашақта деректерді тасымалдауда елеулі қызмет атқарады.
Деректерді тасымалдау ортасы ретінде есулі қоссымды, коаксиалді кәбілді,
талшықтық-оптикалық өткізгішті және радиорелейлі сымдарды қолданады.
Физикалық арна хаттамасының мысалы ретінде Ethernet технологиясының 10
Base-T спецификациясын алуға болады. Мұнда кедергісі 100 Ом болатын 3-
категориялы экрандалмаған есулі қоссым, RJ-45 ағытпасы , максимал ұзындығы
100 метр болатын физикалық сегмент, кәбілде деректерді көрсету үшін
манчестерлік кодалау және орта мен электрлік сигналдардың басқа да
сипаттамалары қолданылады. Физикалық денгейде қолданылатын хаттамалар:
X.21bis (RS-232-C, RS-449, RS-422, RS-423).
Арналық деңгей (Data Link layer). Бұл деңгейде деректер тасымалдау
ортасына қатынас құруды басқару, уақыт үйлесімдіру, қателерді іздеп-табу
және жөндеу жүзеге асырылады.
Арналық деңгейдің хаттамаларында жүзеге асырылатын міндеттер:
❑ желілік деңгейге керек қызметтерді жүзеге асыру;
❑ деректерді кадрларға бөлу;
❑ арналық байласуды орнату және тасымалдау біткеннен кейін оны үзу,
байласудың мөлдірлігін қамтамасыз ету;
❑ арналық байласулардағы қателерді анықтау және түзету;
❑ ақпаратты іріктеу (кадрда көрсетілген мекен бойынша дестелерді
іріктеу);
❑ деректер ағынын басқару және т.б.
Жергілікті және ауқымды желілерде пайдаланылатын физикалық желілердің
арасындағы өзгешеліктерді азайту (тегістеу) үшін ІЕЕЕ стандартында арналық
деңгей екі деңгейшеге бөлінеді: байланысты логикалық бақылау (LLC – Logical
Link Control) және тасымалдау ортаға қатынас құруды бақылау (MAC – Media
Access Control).
LLC-деңгейшесі МАС-деңгейшесінен жоғары орналасады және ақпараттық
(логикалық) арнаны басқаруды қамтамасыз етеді. LLC-деңгейшесінің атқаратын
міндеттері: кадрдың бақылау, басқарушы және мекендік өрістерін
қалыптастыру; пайдаланушылар үдерісінің арасындағы логикалық арналарды
орнату және ажырату; физикалық арна арқылы тасымалдаған кезде деректердің
дұрыстығын тексеру тәртібін тағайындау; Ethernet хаттамасының жоғарғы
деңгейлердің хаттамаларымен интерфейсін қамтамасыз ету; деректер ағынын
басқару және т.б.
МАС-деңгейшесінің атқаратын негізгі міндеттері: толық кадрды
қалыптастыру; деректер тасымалдау ортасына қатынас құруды басқару; кадрды
физикалық деңгейдің көмегімен қабылдауышқа дейін жеткізуді басқару, ал
қабылдауыш жақта – физикалық деңгейден келіп түскен кадрды арашық жадыға
орналастыру; арнадағы қақтығысты өңдеу; маркер жіберу және т.б.
Арналық деңгейдің функциялары желілік бейімдеуіштің және оның
драйверінің бірлескен әрекеттерімен жүзеге асырылады. Арналық деңгей
хаттамаларына HDLC, SDLC, LAP, LAPB, Ethernet, Token Ring, Frame Relay,
IEEE802.2, IEEE802.3 сияқты хаттамалар мен стандарттар жатады.
Желілік деңгей (Network layer) бірнеше желілерді біріктіретін,
бірыңғай көліктік жүйе құруға арналған. Ол хабарларды мекендетуге және
логикалық мекен-жайлар мен аттарды физикалық мекен-жайларға аударуға жауап
береді.
Көліктік деңгей (Transport layer) белгілі бір пайдаланушылар
бағдарламасына деректер жеткізумен шұғылданады, яғни бір порттан екіншісіне
ақпарат жіберуді қамтамасыз етеді. Бұл деңгей дестелердің қатесіз, тиісті
кезектілікпен, шығынсыз және қайталанбаусыз жеткізілуіне кепілдік береді.
Көліктік хаттамалардың мысалы ретінде TCP, UDP хаттамаларын және TP0, TP1,
TP2, TP3, TP4 хаттамаларын атап кетуге болады.
Сеанстық деңгей (Session layer) есептеу желісінің бекеттері жүргізіп
жатқан жауаптасуды ұйымдастыруға және үйлесімдіруге арналған. Бұл деңгейде
әр түрлі түйіннің екі қолданбасына сеанс деп аталатын байласу орнатуға
мүмкіндік беріледі; сеанс барысында деректер жіберу мен қабылдауды басқару;
сеансқа қатысушылардың сұратулары мен жауаптарын тасымалдау тәртібі мен
режімі анықталады.
Көрсетімдік деңгей (Presentation layer) деректердің сыртқы
көрсетімімен шұғылданады. Желі арқылы тасымалданатын ақпараттың көрсетімдеу
пішіміне қатысы бар, бірақ оның мазмұнына тимейді. Бұл деңгейде деректерді
шифрлау және кері шифрлау орындалады. Осының арқасында деректер
айырбастаудың құпиялылығы бірден барлық қолданбалы қызметтер үшін
қамтамасыз етіледі. Көрсетімдік деңгей хаттамаларының мысалы: ASN1.
Қолданбалық деңгей (Application layer) – қолданбалы үдерістер
орындалатын деңгей. Бұл деңгей пайдаланушы мен желілік қолданбалардың
әрекеттестігіне байланысты мәселелермен айналысады. Қолданбалық деңгей
желіге жалпы қатынас құруды, деректер ағынын және жаңылу-шатасудан кейін
байланысты бұрынғы қалпына келтіруді басқарады. Қолданбалық деңгей
хаттамаларының мысалдары: CMIP, DS, FTAM, MHS, VTP, X400, ASE.
1.2 Желілік сызба - құрылымдар
Желінің сызба-құрылымы (topology) дегеніміз – желінің геометриялық
нысанасы немесе есептеу машиналарының бір-біріне қарағандағы орналасуы.
Желінің сызба-құрылымы тасымалдау ортасының және қосылған құрылғылардың
физикалық орналасуын сипаттайды. Желілік сызба-құрылым логикалық және
физикалық болады. Деректер тасымалдау ортасының (кәбілдің) жеке
бөлшектерінен құрастырылған байланыстың пішінүйлесімі физикалық, ал желінің
компьютерлерінің арасындағы ақпарат ағынының пішінүйлесімі логикалық сызба-
құрылым деп аталады.
Желілік сызба-құрылымдардың бірнеше түрі бар: тор (Mesh), құрсым
(Bus), сақина (Ring), жұлдыз (Star), бұтақ (Tree) және ұяшықты (гибритті).
Тәжірибе жүзінде негіздік сызба-құрылымдардың қисындастырылулары жиі
қолданылады, бірақ желілердің көпшілігі негізгі үш сызба–құрылымға (құрсым,
жұлдыз, сақина) бағдарланған.
1.2.1 “Жұлдыз” сызба-құрылымы
“Жұлдыз” – желінің қалған түйіндерінің әрқайсысымен деректер
тасымалданатын жеке арна арқылы байланысқан орталық түйіні бар сызба-
құрылым. ”Жұлдыз” сызба-құрылымды желіде басқару толық
орталықтандырылғандықтан, мұнда ешқандай қақтығыс болуы мүмкін емес.
“Жұлдыздың” белсенді және бейбелсенді түрі бар. Бірінші түрінде ақпарат
айырбастаудың барлығы тек орталық компьютер арқылы жүреді.
Бейбелсенді “жұлдыз” жұлдызға тек сырттай ғана ұқсайды және қазіргі
уақытта көп таралған. Мәселен, ол Ethernet желісінде қолданылады. Осындай
желінің орталығында компьютер емес, көп портты қайталауыш немесе шоғырлауыш
(Hub, хаб) орналасады. Шоғырлауыш өзінің кез-келген портына келіп түскен
сигналдарды қалған барлық порттарына жібереді (1-сурет).
Жағымды жақтары:
❑ “құрсым” сызба-құрылымымен салыстырғанда шапшаңдылығы жоғары құрылым
болып табылады. Себебі екі жұмыс бекетінің арасында деректер
тасымалдау орталық түйін арқылы өтеді және бұл жұмыс бекеттерге ғана
пайдаланатын жеке желілер бойынша жүзеге асырылады;
❑ деректер тұтастығын сақтау мәселесі жақсы шешілген. Рұқсатсыз қатынас
құруға қарсы бағытталған әрекеттер тетігі орталық түйін арқылы жүзеге
асырылады. Есептеу желісі толығымен осы орталық түйіннен басқарыла
алады;
❑ мекендету үдерісі қарапайым;
❑ бұзылған түйінді есептеу желісінің құрамынан шығарып тастау немесе
жаңа жұмыс бекетін қосу жеңіл;
❑ бұзылған жерді іздеу үдерісі жеңілдетілген.
“Жұлдыз” сызба-құрылымының жағымсыз жақтары: желінің сенімділігі
шоғырлауыштың жұмысына тәуелді және кәбіл көп жұмсалады.
“Жұлдыз” тәрізді сызба-құрылымы бар есептеу желісіне мысал ретінде
Ethernet (10Base-T, 10Base-F) және Fast Ethernet (100Base-T4, 100Base-TX,
100Base-FX) жергілікті есептеу желілерін келтіруге болады.
1.2.2 Басқа сызба-құрылым түрлері
“Құрсымдық” сызба-құрылым – барлық жұмыс бекеттері бір кәбілге
қосылатын есептеу желісінің сызба-құрылымы. Бұл кәбіл құрсым деп аталады.
Бір компьютерден желіге жіберілген сигналдар құрсыммен екі бағытта
таралады. Бұндай желіде кез келген бекеттен шыққан деректер қалғандарының
барлығына бір уақытта жетеді. Ақпаратты тікелей тасымалдайтын жергілікті
желілерде әрқашан да хабар жіберіп тұрған тек қана бір бекет болады.
Қақтығысты болдырмау үшін, көбінесе, желіге қосылған әрбір жұмыс бекетіне
бір уақытта ғана деректер тасымалдау ортасын пайдалануына құқық беретін
уақыт бөлу әдісі қолданылады.
Бұл сызба-құрылым тек кішігірім жергілікті желілерде қолданған жөн.
“Құрсым” тәрізді сызба-құрылымы бар жергілікті есептеу желісінің мысалдары
ретінде Ethernet технологиясының 10Base-2 және 10Base-5 түрлерін келтіруге
болады.
“Сақина” сызба-құрылымы. Бұл құрылымда дректер бір жұмыс
бекетінен екіншісіне бір бағытта тасымалданады (шығыршық бойынша).
Сондықтан, ақпарат желінің барлық түйіндеріне кезектесіп жетеді. “Сақина”
сызба-құрылымының негізгі мәселелердің бірі: әрбір жұмыс бекетінің ақпарат
тасымалдауға белсенді қатысуының керектігі және оның біреуі бұзылған кезде
есептеу желісінің толығымен (егер керекті шаралар көзделмесе) істен
шығатындығы.
“Бұтақ” сызба-құрылымы “жұлдыз” және “құрсым” сызба-құрылымдарын
біріктіру негізінде алынады. “Бұтақ” сызба-құрылымы бар желінің кез-келген
екі түйіні бір-ақ жолмен байланысқан болуы керек. “Бұтақ” тәрізді сызба-
құрылым есептеу желілерінің негізгі сызба-құрылымдарына таза түрінде
қолдануға болмайтын жағдайларда пайдаланылады. Бейімдеуіш тақшаларға
көптеген жұмыс бекеттерін қосу үшін желілік күшейткіштер және коммутаторлар
қолданылады.
“Тор” сызба-құрылымы – деп желідегі барлық түйіндері арасында өзара
тікелей байланысы бар сызба-құрылымды айтады. Мұндай толық байланысты сызба-
құрылым сирек қолданылады. “Тор” сызба-құрылымы жиірек көпмашиналық
кешендерде немесе аздаған компьютер болған кезде ауқымды желілерде
пайдаланылады. Екі түйін арасында көптеген жол құруға мүмкіндік береді, бұл
өз кезегінде, желінің тоқтап қалмаушылығын қамсыздандырады және деректер
тасымалдаудағы кідірісті қысқартады.
“Ұяшықты” (гибритті) сызба-құрылым жоғарыда аталған “құрсым”,
“сақина”, “жұлдыз” және “бұтақ” сияқты сызба-құрылымдарын араласқан түрі
болып табылады. Ұяшықты сызба-құрылымдары бар желілер тоқтап
қалмаушылығымен және жоғары сенімділігімен сипатталады. Ұяшықты сызба-
құрылым көп компьютерді өзара байланыстыруға мүмкіндік береді және ауқымды
(мәселен, Internet) желілерге тән сызба-құрылым.
1.3 Деректерді тасымалдау ортасы
Деректерді тасымалдау ортасы деп компьютерлер арасында ақпарат
айырбастау жүргізілетін байланыс арналарын атайды. Әрбір компьютерлік
желіде деректер тасымалдау ортасы деректерді электрлік немесе
электромагниттік сигнал түрінде тасымалдайды. Тасымалдау үшін әртүрлі
физикалық орталар қолданылады: деректерді тасымалдаудың шектелген орталары
және шектелмеген орталары.
Кез-келген желілік технология байланыс желілері арқылы деректерді тез
және сенімді тасымалдауды қамтамасыз ету керек. Байланыс желілері жалпы
жағдайда электрлік ақпараттық сигналдар тасымалданатын физикалық ортадан
тұрады. Байланыс желісі ұғымының синонимы арна желісі (channel) ұғымы.
Деректерді тасымалдаудың физикалық ортасы (medium) өз тұрғысынан алып
қарағанда кәбілдерді көрсетеді, яғни сымдардың жиыны, қосқыш тесіктері,
электро магниттік толқындар желісінің ғарыштық арақашықтығы. Деректер
тасымалдау ортасына байланысты байланыс желілері келесідей болып бөлінеді.
❑ Сымдық (ауалық)
❑ Кәбілдік (жездік және оптоталшықтық)
❑ Жерүсті және спутниктік байланыс радиоарналары
Менің курстық жобамда деректер тасымалдау ортасы болып кәбіл
пайдаланылады. Кәбілдік желілер өз тұрғысынан айтарлықтай қиын құрылымға
ие. Кәбіл бірнеше қабатты орамдардан құралған өткізгіштерден тұрады:
электрлік, электромагниттік, механикалық және мүмкін климаттық. Сонымен
қатар кәбіл әртүрлі құрылғыларға тез қосылу үшін қосқыш тесіктерден тұруы
мүмкін. Компьютер желілерінде негізгі үш типті кәбілдер қолданылады: екі
есілген қоссым негізінде, коаксиалды кәбіл тез өткізгішімен және де
оптоталшықты кәбіл.
1.3.1 Деректер тасымалдаудың шектелмеген орталары
Шектелмеген (сымсыз) орта сигналды өзінің ішінде сақтайтын,
ұстайтын құрылғының қатысуынсыз электромагниттік сигналдарды жіберуді және
қабылдауды қамтамасыз етеді. Эфир шектелмеген ортаның ең жақсы мысалы болып
табылады. Электромагниттік толқындар деректердің атмосферадағы ең көп
тараған тасуышы болып саналады. Электромагниттік сәулеленудің спектрі
радиосәулелену, инфрақызыл сәулелену, көрінетін жарық, ультракүлгін,
рентген, гамма сәулеленулері деп бөлінеді. Техникалық қиыншылықтармен
байланысты қазіргі уақытта ультракүлгін, рентген, гамма сәулеленулері
қолданылмайды. Микротолқындық, лазерлік, инфрақызыл және радиобайланыс
шектелмеген ортаны пайдаланатын тасымалдаушы жүйелердің мысалдары болып
табылады.
1.3.2 Деректер тасымалдаудың шектелген орталары
Деректер тасымалдаудың шектелген ортасының ең көп таралған түрі
кәбілдер болып табылады. Желілерде кәбілдердің мынадай негізгі түрлері
қолданылады: талшық-оптикалық, коаксиал және есулі қоссым. Есулі қоссымда
және коаксиалда сигналдар тасымалдау үшін металл өткізгіш, ал талшық-
оптикалық кәбілде – шыныдан немесе пластмассадан жасалған жарық өткізгіш
қолданылады. Мен өз курстық жобамда есулі қоссымды қолдандым.
Есулі қоссым – бірге ширатылып екі айырылған өткізгіш (2-сурет). Бұл
жұп сыртынан қоршаумен, қосымша айырғыш затпен немесе басқа есулі сыммен
қоршалуы мүмкін.
10Base-T сегментінде сигнал тарату екі экрандалмаған есулі қоссым
арқылы жүзеге асады, олардың әр қайсысы тек бір бағытта жұмыс істейді. Бұл
кәбіл арқылы желінің әр бір абоненті шоғырлауышқа қосылады. Бейімдеуіш пен
шоғырлауыш арасын қосушы кәбілдің ұзындығы 100м аспау керек. Диаметрі
шамамен 6мм иілгіш кәбіл қолданылады. 10Base-T желісінде бекеттердің жалпы
саны 1024 аспау керек, ал желінің максимал ұзындығы 2500м.
Жағымды жақтары: Fast Ethernet-ке көшу мүмкіндігі, коаксиалды кәбілде
ондай мүмкіндік жоқ; бір кәбілдің істен шығуы жалпы желіге әсер етпейді;
құрылғылардың қабыл алмауын жергіліктеу жеңілдігі; монтаж жеңілдігі; әр
компьютерге бір ғана кәбіл келеді; қосылыстың дұрыстығын бақылау үшін қажет
арнайы сәуледиод ”Link” барлығы;
Кәбілді байласудың ең арзаны есулі қоссым болып табылады. Ол ақпаратты
10 Мбитсек дейінгі жылдамдықпен тасымалдауға мүкіндік береді, жеңіл
ұзартылады, бірақ кедергіден қорғалмайтын болып табылады. 1 Мбитсек
тасымалдау жылдамдығында кәбіл ұзындығы 1000 метрден аса алмайды.
Артықшылдығы - бағасының арзан болуы және қиындықсыз орнатылуы. Ақпараттың
кедергіден қорғанышын жоғарлату үшін экрандалған есулі қоссымды жиі
пайдаланады, яғни коаксиалды кәбіл экраны сияқты экрандайтын қапта
орналасқан есулі қоссымды. Бұл есулі қоссым бағасын қымбаттатып, оны
коаксиалды кәбіл бағасына жақындатады.
1.4 Деректерді тасымалдау ортасына қатынас құру әдістері
Желіге қатынас құру (Access) деп басқа түйіндермен ақпарат алмасу үшін
жұмыс бекетінің деректер тасымалдау ортасымен өзара әрекеттестігін айтады.
Деректер тасымалдау ортасына қатынас құруды басқару – жұмыс бекеттерінің
деректер тасымалдау ортасына қатынас құру тәртібін тағайындау.
Қатынас құру әдісі – келесі кезекте қай компьютер деректер тасымалдау
үшін есептеу желісін пайдалана алатынын анықтайтын тәсіл. Көп тараған
қатынас құру әдістеріне кездейсоқ және детерминалдық әдістер жатады.
1.4.1 Кездейсоқ қатынас құру әдістері
Кездейсоқ қатынас құру әдістерінің тиімділігі деректер тасымалдап
бастар алдында осы ортаның жай-күйі туралы мәліметтің бар-жоқтығына
байланысты.
Тасуышты бақылай отырып көптік қатынас құру. Басқа түйіндер не істеп
жатқанын анықтау және одан кейін ғана шешім қабылдау мүмкіндігі жүзеге
асырылатын әдіс – CSMA (Carrier Sense Multiple Access). Тасымалдауға
арналған ақпараты бар түйін деректер тасымалдауды бастаудың алдында арнаның
жай-күйін тексереді, бұл операцияны тасуышты бақылау деп атайды да, ол
бейімдеуіште орнатылған қарапайым сұлбаның көмегімен жүзеге асырылады. Егер
арна бос болса, онда бейімдеуіш дестелерді тасымалдай бастайды; керісінше,
болмаса – кездейсоқ уақытты күтеді де , тасымалдау үдерісін қайтадан
ұйымдастыруға кіріседі. Тасуышты бақылау операциясын қолдану қақтығыс болу
ықтималдығын кемітеді. Қайталау уақыты: tқ=L(tқау
tқау – қос айналым уақыты. Екі бекет арасындағы сигналдардың барып-
қайтып келетін уақыты – 51,2 мкс
L=[0,2N-1] - мына аралықта жатқан сандар тізбегі.
N - қатынас құруды қайталау нөмірі (16-ға дейін рұқсат берілген
L([0,1]
00 – қақтығыс болады;
11 – қақтығыс болады;
01 – қақтығыс болмайды;
10 – қақтығыс болмайды.
Тасуышты бақылау және қақтығысты таба отырып көптік қатынас құру әдісі
(CSMACD – Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Бұл
әдіс кезінде бірнеше жұмыс бекеті тасымалдау ортасына қатынас құру үшін,
олар осы ортада тасымалдау үзілісі болғанша, оны бақылайды. Одан кейін
деректер тасымалдана бастайды және онымен қатарласа тасымалдау әрекеттері
тексеріледі: әрбір жұмыс бекеті (өзінше) желі бос деп санап, хабар
тасымалдауға кірісуі мүмкін. Егер қақтығыс бола қалса, онда белгілі бір
уақыт өткеннен соң, жұмыс бекеті хабар тасымалдауға қайтадан әрекет
жасайды. Бұл қатынас құру әдісі ең көп тараған әдістер қатарына жатады және
Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, AppleTalk сияқты желілерде
қолданылады.
Тасуышты бақылау және қақтығыстың алдын ала отырып көптік қатынас құру
әдісі (CSMACA). Бұл әдіс CSMACD әдісіне қарағанда көп танымал емес.
CSMACA қатынас құру әдісі кезінде әр жұмыс бекеті деректер тасымалдап
бастар алдында, өзінің деректер тасымалдамақшы ниеті туралы сигнал береді.
Бұл жағдайда компьютерлер қай уақытта қақтығыс болатынын “сезеді” және
тасымалдаудан алдын ала бас тартады. Бірақ, деректер тасымалдамақшы ниеті
туралы хабарлау кәбілдегі трафикті ұлғайтады және желінің өткізу қабілетін
кемітеді.
1.4.2 Детерминалдық қатынас құру әдісітері
Детерминалдық дегеніміз кез келген жұмыс бекеті өзі деректер
тасымалдауды бастағанша өтетін барынша көп уақытты есептеп шығаруға
болатынын білдіреді. Детерминалдық қатынас құру әдісі біраз икемді болып
келеді және қызмет көрсетудің артықшылдықты иерархиясын қамтамасыз етеді.
Бірақ бұл әдіс күрделірек және қымбаттау. Token Ring, Arcnet, FDDI
сияқты желілерде қолданылады.
Детерминалдық қатынас құру әдістері:
• қатынас құрудың сұрау әдісі;
• сұраныстың артықшылдығы бойынша қатынас құру;
• эстафеталық қатынас құру әдісі;
• маркерлік қатынас құру әдісі.
1.5 Желі құрылымын синтез жасау
1.5.1 Жұлдыз тәрізді құрылымның математикалық үлгісі
Жұлдыз тәріздес сызба-құрылымды жергілікті желіде әрбір абоненттік
жүйе (АЖ) орталық коммутациялық бекеттеріне (КБ) қатынас құра алады. Бұл
бекет АЖ-нің сұранысын анықтағаннан кейін АЖ-ні бір-бірімен байланыстырады.
Жұлдыз тәріздес құрылымды синтездеу келесі түрдегі функционалды
минимизациялауға әкеледі:
Бұл кезде келесі шектеулер орындалуы керек:
1) Әрбір түйінде АЖ-нің тек бір түрі орналасуы мүмкін
2) Әрбір пайдаланушы тек бір АЖ-не бекітіледі:
3) АЖ-нің өнімділігі бір уақыт өлшемінде келіп түсетін сұраныстардың
барлық түрін өндеуді қамтамасыз етуге жеткілікті болуы керек
және
4) Барлық АЖ өзара бір дараарналық магистральмен, яғни гамильтондық
тізбекпен байласуы керек
мұндағы Cjk - бір уақыт өлшемінде j-АЖ-ден k-КС арқылы ақпарат
тасымалдаудың келтірілген шығындары;
- КС орналыстырылуы мүмкін түйіндердің жиынтығы;
Vl- КС-ның l түрінің өткізу қабілеті;
L – КС орнату варианттарының жиынтығы.
Ескере кетейік, деректерді тасымалдаудың физикалық ортасының өткізу
қабілетіне өрнегі түрінде шектеу қойылады, мұнда m – құрылымға
қосылған АЖ саны.
1.5.2 Медиана іздеу әдісі
Жұлдыз тәрізді желілерде әрбір абоненттік жүйе (АЖ) деректер
тасымалдаудың жекеше ортасы арқылы коммутациялау бекетімен (КБ) қосылады.
Әрбір уақыт ішінде КБ тек бір АЖ сұранысына ғана қызмет көрсетеді.
Сондықтан бұндай ЖЕТ шапшаңдылығы ең алдымен КБ-нің өткізу қабілеттілігімен
анықталады.
Мұндай есепті шешудің бір амалы - медианасын іздеу әдісі. Медианасы
деп өзінің орналасқан жерінен бастап қалған барлық төбелеріне дейінгі ең
қысқа арақашықтықтардың қосындысы ең аз болатын графтың төбесін атайды.
Әрбір төбе үшін беріліс сандары деп аталатын екі санды анықтайық:
мұнда төбесінен төбесіне дейінгі ең қысқа аралық, нақты
жағдайда . және сандары сәйкесінше төбесінің сыртқы
және ішкі беріліс сандары деп аталады. төбесі G графының сыртқы
медианасы деп аталады, егер мына келесі өрнек орындалса:
(5.1)
Ал () төбесі G-графының ішкі медианасы деп аталады, егер мына
келесі өрнек орындалса:
(5.2)
Егер G графы шығындар матрицасы симметриялы болса, яғни бір сол
байланыс арналары арқылы деректер жіберу және қабылдау жүзеге асырылатын
болса (мысалы, ЖЕТ-ғы сияқты), онда . Сонымен, КБ-ны орналастыру
түйіні ретінде сыртқы-ішкі медианасы болып табылатын төбесін алуға
болады.
КБ орнату вариантын оны құру кезіндегі шығын аз болатындай және мына
шарт орындалатындай етіп тандау керек:
(5.3)
мүнда wj(r) – j-ші түйінде орналасқан КБ-ның r-ші вариантының өткізу
қабілеті.
1-ші адым. КБ орнату варианттарын құрудағы барлық шығындарды
өсуі бойынша реттеу: С1 С2 ... . Cr ... Сn
2-ші адым. КБ-ды құруға кететін шышндардың өсуі ретінде оларды орнату
варианттарын шарты орындалғанша қарап шығу.
3-ші адым. Егер (5.3) шарты орындалса, онда j-ші КБ-ға wj(r)
өнімділікті r-ші техникалық құралдар тағайындалады. Егер шарты орындалмаса,
онда j=j+1 амалын орындаған соң 1-ші адымға өту.
4-ші адым. Егер jm болса, онда 5-ші адымға өту. Әйтпесе j=j+1
амалын орындағаннан кейін 1-ші адымға көшу.
5-ші адым. Сыртқы немесе ішкі беріліс сандарын есептеу.
6-шы адым. (5.1) және (5.2) өрнектері арқылы графтың сыртқы-ішкі
медианасын анықтау. Алгоритмнің соңы.
Егер шығындар матрицасының симметриялы екенін ескерсек, сондай-ақ
барлық j үшін деп қабылдасақ, онда
Онда КБ орналастыру түйінін іздеу элементтерінің ең аз қосындысы бар
бағанды (немесе қатарды) табуға әкеледі. Желінің берілген сызба-құрылымы
негізінде элементтерінің мәні компьютерлер арасының арақашықтығына тең
болатын шығындар матрицасы құрылады (Қосымша Ә). Одан кейін әрбір түйіннің
басқа түйіндерге дейінгі арақашықтықтардың қосындысы есептеледі де,
кестедегі ең аз сома анықталады. Бұл түйін желі орталығы болып табылады
және осы жерде шоғырлауыш орналасатын болады.
1.6 Хатамалар және стандарттар
Бір деңгейде, бірақ әртүрлі түйіндерде орналасқан желілік сыңарлардың
хабар алмасу ретін және оның пішімін анықтайтын ережелерді хаттама деп
атайды. Хаттамалар қатынас ережелерін анықтайды. Олар компьютерлерді
жатықты жұмыс істейтін қатынас жүйесіне біріктіруге мүмкіндік береді. Ұзақ
уақыт пайдалану кезінде кең қолдауға ие болған хаттамалар стандарт болып
саналады.
1.6.1 ІЕЕЕ 802.3Ethernet стандарттары
1975 жылы Xerox фирмасы жасаған Ethernet жергілікті есептеу желісі осы
аттас стандарттың негізін құраған. DEC, Intel және Xerox фирмалары бірлесіп
жасаған. Бұл стандарт бойынша жұмыс істейтін желі коаксиалды кәбілді
пайдаланған. Осы стандарт негізінде жасалған ІЕЕЕ 802.3 стадртының бірінші
түрі 1985 жылы жарияланған.
ІЕЕЕ 802.3 және Ethernet стандарттары қарапайым, тұрақты жұмыс
істейтін, көп қолданылатын хаттамалар болып саналады. Бұл екі стандартта да
CSMACD қатынас құру әдісі қолданылады және физикалық деңгейде кәбілдің
бойымен екілік ақпарат тасымалдау үшін манчестерлік кода пайдаланылады.
Олар 10Мбитс жылдамдықпен жұмыс істейді.
1.6.2 Fast Ethernet стандарты
Ethernet технологиясын қолдайтын желілік жабдықтар жасаушылар
(SyncOptics және т.б. компаниялар) жаңа технология стандартын жасау үшін
Fast Ethernet Alliance бірлестігін ұымдастырған. 1995 жылы IEEЕ комитеті
Fast Ethernet технологиясын IEEE802.3u стандары ретінде қабылдады.
Fast Ethernet технологиясының физикалық деңгейінің күрделігі онда 3
түрлі кәбілдік жүйе қолданылуымен байланысты. Fast Ethernet технологиясының
негізгі артықшылықтары:
• Желі сегменттерінің өткізу қабілеттігі 100 Мбитс дейін көтерілген;
• CSMA\CD қатынас құру әдісі сақталған;
• “жұлдыз” сызба-құрылымы және есулі қоссым мен талшық-оптикалық кәбіл
сияқты деректер тасымалдау ортасы сақталып қалған.
Fast Ethernet технологиясының кадр пішімі Ethernet технологиясының
кадр пішімі сияқты (Қосымша А, 1-сурет).
Физикалық деңгей үш деңгейден тұрады: үйлесімдіру, ортадан тәуелсіз
интерфейс және физикалық деңгейдің құрылғысы.
Есулі қоссымдарға арналған PHY TX немесе PHY T4 құрылғыларын қолдайтын
бірнеше жұмыс әлпілері бар:
-10Base-T (2жұп, 3-санатты UTP);
-10Base-T full-duplex (2жұп, 3-санатты UTP);
-100Base-TX (2жұп, 5-санатты UTP немесе 1A типті STP);
-100Base-TX full-duplex (2жұп, 5-санатты UTP немесе 1А типті STP);
-100Base-T4 (4жұп, 3-санатты UTP);
PHY FX және PHY TX айқындамаларын қолдайтын түйіндер толық дуплекстік
әлпіде (full-duplex mode) жұмыс істей алады. Бұл режімде CSMACD қатынас
құру әдісі қолданылмайды. Желілік бейімдеуішті коммутатормен немесе оларды
бір-бірімен байланыстырған кезде ғана толық дуплекстік әлпіні жүзеге
асыруға болады. Толық дуплекстік әлпі кезінде 100Base-TX және 100Base-FX
стандарттары түйіндер арасында деректер алмастыруды 200 Мбитс жылдамдықпен
жүргізуді қамтамасыз етеді.
100Base-T стандарты бойынша жоғарыда айтылған кәбілдік жүйелерді
қолдау үшін 100Base-TX, 100Base-T4 және 100Base-FX деп аталатын 3 айқындама
көзделген.
100Base-ТX. 100Base-ТX айқындамасында деректер тасымалдау ортасы
ретінде екі жұптық 5-ші категориялы экрандалмаған есулі қоссым UTP5 және
экрандалған есулі қоссым STP1 пайдалану көзделген. “Жұлдыз” тәрізді сызба-
құрылымы бар.
100Base-ТX стандартының физикалық деңгейінің құрылымы (Қосымша А, 2-
суретте) көрсетілген. Оның құрамында физикалық кодалау деңгейшесі (PCS),
физикалық жалғау деңгейшесі (PMA), физикалық жалғау деңгейшесі (PMD) және
тасымалдау жылдамдығы жайында автокелісім деңгейшесі (Auto-negotiation)
бар. 100Base-ТX айқындамасының 100Base-FX стандартынан айырмашылығы:
- порттың жұмыс әлпін таңдауға арналған автокелісім қызметтерінің бар
екендіні;
- ТР-PMD айқындамасында анықталған кодалаушы – кері кодалаушы жұбының
пайдаланылуы;
- 4В5В кодасының 5-биттік бөлшектерінің сигналдарын есулі қоссым
арқылы тасымалдау үшін MLT-3 әдісінің қолданылуы.
Физикалық кодалау PCS деңгейшесінде ақпарат 4В5В әдісімен
шарттаңбаланады. Кодалаушы PCS деңгейшесінен 5-биттік деректер бөлшегін
қабылдайды және MLT-3 деңгейшесіне жіберу алдында сигналдарды
шартбелгілейді.
Сегменттің ең үлкен ұзындығы 100м, желідегі тізбектеп қосылған
сегметтер саны 3, желінің диаметрі 205м және екі шоғырлауыштың арасындағы
кәбілдің ұзындығы 5 метрден аспауы керек. RJ-45 ағытпасын қолдана отырып
100Base-ТX желісіне 1024-ге дейін түйін ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Пәндер
- Іс жүргізу
- Автоматтандыру, Техника
- Алғашқы әскери дайындық
- Астрономия
- Ауыл шаруашылығы
- Банк ісі
- Бизнесті бағалау
- Биология
- Бухгалтерлік іс
- Валеология
- Ветеринария
- География
- Геология, Геофизика, Геодезия
- Дін
- Ет, сүт, шарап өнімдері
- Жалпы тарих
- Жер кадастрі, Жылжымайтын мүлік
- Журналистика
- Информатика
- Кеден ісі
- Маркетинг
- Математика, Геометрия
- Медицина
- Мемлекеттік басқару
- Менеджмент
- Мұнай, Газ
- Мұрағат ісі
- Мәдениеттану
- ОБЖ (Основы безопасности жизнедеятельности)
- Педагогика
- Полиграфия
- Психология
- Салық
- Саясаттану
- Сақтандыру
- Сертификаттау, стандарттау
- Социология, Демография
- Спорт
- Статистика
- Тілтану, Филология
- Тарихи тұлғалар
- Тау-кен ісі
- Транспорт
- Туризм
- Физика
- Философия
- Халықаралық қатынастар
- Химия
- Экология, Қоршаған ортаны қорғау
- Экономика
- Экономикалық география
- Электротехника
- Қазақстан тарихы
- Қаржы
- Құрылыс
- Құқық, Криминалистика
- Әдебиет
- Өнер, музыка
- Өнеркәсіп, Өндіріс
Қазақ тілінде жазылған рефераттар, курстық жұмыстар, дипломдық жұмыстар бойынша біздің қор #1 болып табылады.
Ақпарат
Қосымша
Email: info@stud.kz