Жергілікті есептеу желілерін жобалау туралы ақпарат
Кіріспе 4
1 Желі үлгілері 5
1.1 Ашық жүйелер әрекеттестігінің (АЖӘ) үлгісі 5
1.2 ТСР/ІР (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) үлгісі 9
1.3 Digital компаниясының DNA үлгісі 10
2 ЖЕЛІЛІК СЫЗБА.ҚҰРЫЛЫМ (ТОПОЛОГИЯ) 12
2.1 Құрсымдық сызба.құрылымы 12
2.2 “Сақина” сызба.құрылымы 13
2.3 “Жұлдыз” сызба.құрылымы 13
2.4 “Бұтақ” сызба.құрылымы 14
3 Деректерді тасымалдау ортасы 15
3.1 Шектелмеген тасымалдау ортасы 15
3.2 Деректер тасымалдаудың шектелген орталары 15
4 Деректер тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі 17
4.1 Кездейсоқ қатынас құру әдістері 17
4.2 Детерминалдық қатынас құру әдістері 19
5 Желі құрылымын синтез жасау 20
5.1 Жергілікті есептеу желісінің ”жұлдыз” құрылымының математикалық үлгісі 20
5.2 Жұлдыз тәрізді синтез жасау әдісі 21
6 Хаттамалар және стандарттар 22
6.1 Ethernet стандарты 22
7 Желілік шабуылдар және олардан қорғану шаралары 25
7.1 ІР.спуфинг 25
7.2 TCP sequence number (IP.spoofing) болжау 26
8 Физикалық деңгейде сигналдарды кодалау 28
9 ҚОЛДАНҒАН ЖАБДЫҚТАРДЫҢ АЙҚЫНДАМАСЫ 29
10 Желінің құрылымдық сұлбасы 30
Қорытынды 35
1 Желі үлгілері 5
1.1 Ашық жүйелер әрекеттестігінің (АЖӘ) үлгісі 5
1.2 ТСР/ІР (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) үлгісі 9
1.3 Digital компаниясының DNA үлгісі 10
2 ЖЕЛІЛІК СЫЗБА.ҚҰРЫЛЫМ (ТОПОЛОГИЯ) 12
2.1 Құрсымдық сызба.құрылымы 12
2.2 “Сақина” сызба.құрылымы 13
2.3 “Жұлдыз” сызба.құрылымы 13
2.4 “Бұтақ” сызба.құрылымы 14
3 Деректерді тасымалдау ортасы 15
3.1 Шектелмеген тасымалдау ортасы 15
3.2 Деректер тасымалдаудың шектелген орталары 15
4 Деректер тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі 17
4.1 Кездейсоқ қатынас құру әдістері 17
4.2 Детерминалдық қатынас құру әдістері 19
5 Желі құрылымын синтез жасау 20
5.1 Жергілікті есептеу желісінің ”жұлдыз” құрылымының математикалық үлгісі 20
5.2 Жұлдыз тәрізді синтез жасау әдісі 21
6 Хаттамалар және стандарттар 22
6.1 Ethernet стандарты 22
7 Желілік шабуылдар және олардан қорғану шаралары 25
7.1 ІР.спуфинг 25
7.2 TCP sequence number (IP.spoofing) болжау 26
8 Физикалық деңгейде сигналдарды кодалау 28
9 ҚОЛДАНҒАН ЖАБДЫҚТАРДЫҢ АЙҚЫНДАМАСЫ 29
10 Желінің құрылымдық сұлбасы 30
Қорытынды 35
Компьютердің кәсіпорындарда қолданыла бастағаннан-ақ оларға жүйелілік қажет болды. Бұл мәселені шешу үшін үлкен интегралды сұлбалар жеткіліксіз болды. Сонымен қатар олар бағасы бойынша қымбат болды. Одан кейін келген айтарлықтай аса қымбат емес және жоғары функционалды мүмкіншіліктері бар шағын компьютерлердің құрылуы өнеркәсіптің кішігірім бөлімдерінің өзіне компьютер сатып алуға мүмкіндік берді. Сөйтіп компьютер қорларын өнеркәсіптің барлық жеріне тарата бастады. Бірақ та бір ұйымның барлық компьютерлері жеке-жеке жұмыс жасады. Уақыт өткен сайын пайдаланушылар қажеттілігі есептеу техника жағынан өсе бастады. Оларға өздерінің компьютерлері жеткіліксіз болып қалды. Жақын орналасқан компьютерлермен деректер алмасу мүмкіншілігін көздей бастады. Сөйтіп өнеркәсіптің және ұйымның қажеттіліктері өздерінің шағын компьютерлерін біріктіріп олардың қарым-қатынасы үшін бағдарламалық қамтамаларды өңдей бастады. Нәтижесінде бірінші жергілікті есептеу тараптары пайда болды.
Сол кездегі барлық пайда болатын қажеттіліктерді қамтамасыз ету үшін компьютерлерді жергілікті желіге біріктірсе жеткілікті болатын еді. Бірақ бұл жағдайда желілер арасында қатынас болмай, деректерді, бағдарламаларды және шеткі құрылғыларды бірлесіп пайдалану тек бір желі көлемінде шектеліп қана қоятын еді. Жергілікті желі құруда пайдаланатын Ethernet және Token Ring технологиялары кеңінен пайдалана бастап және оларды көптеген бағдарламалық жабдықтар қолдай бастады.
Осы себептермен жергілікті желілерді біріктіре алатын жіктелген WAN желілері ұйымдастыруда көптеген жұмыстар жүргізілді. Өндіріс орындарының аймағының өсуімен байланысты бір-бірінен алыста жатқан жергілікті желілерді біріктіру проблеммасы өсе келді. Осындай қажеттіліктердің өсуінің салдарынан X.25 және Frame Relay хаттамалары кеңінен тарады.
Қазір көптеген жаңа жоғары жылдамдықты байланысу технологиялары пайда болуда. Internet тарамының күрт өсуінен және ақпаратты жылдам жеткізудің қажеттілігінен жоғары жылдамдықты АТМ, ISDN, Fast Ethernet және Gigabit Ethernet технологиялары кең тарала бастады. Менің қарастыратын есептеу желісінде Ethernet технологиясы қолданылады. Пайдаланушыларға жоғары жылдамдықты кең жолақты технологияларды артықшылықтарын тиімді пайдалана алатын жаңа хаттамалар стандарттары жасалынған.
Курстық жобаның мақсаты – қазіргі қолданылып, дамып жатқан технологиялармен танысу, солардың біреуінің мысалымен жергілікті желіні ұымдастыру.
Сол кездегі барлық пайда болатын қажеттіліктерді қамтамасыз ету үшін компьютерлерді жергілікті желіге біріктірсе жеткілікті болатын еді. Бірақ бұл жағдайда желілер арасында қатынас болмай, деректерді, бағдарламаларды және шеткі құрылғыларды бірлесіп пайдалану тек бір желі көлемінде шектеліп қана қоятын еді. Жергілікті желі құруда пайдаланатын Ethernet және Token Ring технологиялары кеңінен пайдалана бастап және оларды көптеген бағдарламалық жабдықтар қолдай бастады.
Осы себептермен жергілікті желілерді біріктіре алатын жіктелген WAN желілері ұйымдастыруда көптеген жұмыстар жүргізілді. Өндіріс орындарының аймағының өсуімен байланысты бір-бірінен алыста жатқан жергілікті желілерді біріктіру проблеммасы өсе келді. Осындай қажеттіліктердің өсуінің салдарынан X.25 және Frame Relay хаттамалары кеңінен тарады.
Қазір көптеген жаңа жоғары жылдамдықты байланысу технологиялары пайда болуда. Internet тарамының күрт өсуінен және ақпаратты жылдам жеткізудің қажеттілігінен жоғары жылдамдықты АТМ, ISDN, Fast Ethernet және Gigabit Ethernet технологиялары кең тарала бастады. Менің қарастыратын есептеу желісінде Ethernet технологиясы қолданылады. Пайдаланушыларға жоғары жылдамдықты кең жолақты технологияларды артықшылықтарын тиімді пайдалана алатын жаңа хаттамалар стандарттары жасалынған.
Курстық жобаның мақсаты – қазіргі қолданылып, дамып жатқан технологиялармен танысу, солардың біреуінің мысалымен жергілікті желіні ұымдастыру.
1. А.Ш. Тұрым “Есептеу кешендері, жүйелері және желілері”, оқулық, -
Алматы: ҚазҰТУ, 2002.
2. Тұрым А.Ш., Мустафина Б.М. "Ақпарат қорғау және қауіпсіздендіру негздері". Алматы 2002 ж
3. А.Ш. Тұрым, А. Оған “Есептеу жүйелері және желілері”, курстық жобалауға арналған әдістемелік нұсқау, - Алматы: ҚазҰТУ, 2003.
4. Тұрым Асқын Шамұлы. "Ақпараттану және Есептеу техникасы саласындағы аталымдардың түсіндірме сөздігі". Алматы 2000.
5. А.Ш. Тұрым “Windows 95-те есептеу торабын қолдану”, әдістемелік нұсқау, 1998.
6. Сарыпбеков Ж., А.Ш. Тұрым, Құрманов “Модели и методы проектирования ЛВС”. Алматы 1989.
7. Э. Таненбаум “Компьютерные сети” Москва Санкт-Петербург 2003 г.
8. В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. "Компьютерные сети". Учебник. Издательский дом "Питер" 2001 г.
9. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер “Компьютерные сети”, учебник, 2001.
10. А.М. Ларионов, Майоров “Вычислительные комплексы, системы и сети”, 1987.
11. Ю.В. Новиков, Д.Т. Карпенко “Аппаратура локальных сетей, функции, выбор, разработка”, 1998.
Алматы: ҚазҰТУ, 2002.
2. Тұрым А.Ш., Мустафина Б.М. "Ақпарат қорғау және қауіпсіздендіру негздері". Алматы 2002 ж
3. А.Ш. Тұрым, А. Оған “Есептеу жүйелері және желілері”, курстық жобалауға арналған әдістемелік нұсқау, - Алматы: ҚазҰТУ, 2003.
4. Тұрым Асқын Шамұлы. "Ақпараттану және Есептеу техникасы саласындағы аталымдардың түсіндірме сөздігі". Алматы 2000.
5. А.Ш. Тұрым “Windows 95-те есептеу торабын қолдану”, әдістемелік нұсқау, 1998.
6. Сарыпбеков Ж., А.Ш. Тұрым, Құрманов “Модели и методы проектирования ЛВС”. Алматы 1989.
7. Э. Таненбаум “Компьютерные сети” Москва Санкт-Петербург 2003 г.
8. В.Г.Олифер, Н.А.Олифер. "Компьютерные сети". Учебник. Издательский дом "Питер" 2001 г.
9. В.Г. Олифер, Н.А. Олифер “Компьютерные сети”, учебник, 2001.
10. А.М. Ларионов, Майоров “Вычислительные комплексы, системы и сети”, 1987.
11. Ю.В. Новиков, Д.Т. Карпенко “Аппаратура локальных сетей, функции, выбор, разработка”, 1998.
Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 41 бет
Таңдаулыға:
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 41 бет
Таңдаулыға:
Тақырыбы: “Жергілікті есептеу желілерін жобалау”
ТАПСЫРМА
Келесі сипаттамалары бар жергілікті желіні жобалау керек:
1) Сызба-құрылым (топология) – жұлдыз.
2) Қатынас құру әдісі – CSMACD.
3) Синтез жасау әдісі – МІӘ.
4) Желі түйіндерінің саны – 25.
5) Кадр түрі – Ethernet SNAP.
6) Желілік бейімдеуіштің функционалдық сұлбасын әзірлеу және
сипаттау.
7) Желілік шабуыл – IP спуфинг (имперсонация).
8) Жергілікті желіні салу, оған түсініктеме беру.
МАЗМҰНЫ
Кіріспе 4
1 Желі үлгілері 5
1.1 Ашық жүйелер әрекеттестігінің (АЖӘ) үлгісі 5
1.2 ТСРІР (Transmission Control ProtocolInternet Protocol) үлгісі 9
1.3 Digital компаниясының DNA үлгісі 10
2 ЖЕЛІЛІК СЫЗБА-ҚҰРЫЛЫМ (ТОПОЛОГИЯ) 12
2.1 Құрсымдық сызба-құрылымы 12
2.2 “Сақина” сызба-құрылымы 13
2.3 “Жұлдыз” сызба-құрылымы 13
2.4 “Бұтақ” сызба-құрылымы 14
3 Деректерді тасымалдау ортасы 15
3.1 Шектелмеген тасымалдау ортасы 15
3.2 Деректер тасымалдаудың шектелген орталары 15
4 Деректер тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі 17
4.1 Кездейсоқ қатынас құру әдістері 17
4.2 Детерминалдық қатынас құру әдістері 19
5 Желі құрылымын синтез жасау 20
5.1 Жергілікті есептеу желісінің ”жұлдыз” құрылымының математикалық үлгісі
20
5.2 Жұлдыз тәрізді синтез жасау әдісі 21
6 Хаттамалар және стандарттар 22
6.1 Ethernet стандарты 22
7 Желілік шабуылдар және олардан қорғану шаралары 25
7.1 ІР-спуфинг 25
7.2 TCP sequence number (IP-spoofing) болжау 26
8 Физикалық деңгейде сигналдарды кодалау 28
9 ҚОЛДАНҒАН ЖАБДЫҚТАРДЫҢ АЙҚЫНДАМАСЫ 29
10 Желінің құрылымдық сұлбасы 30
Қорытынды 35
Кіріспе
Компьютердің кәсіпорындарда қолданыла бастағаннан-ақ оларға жүйелілік
қажет болды. Бұл мәселені шешу үшін үлкен интегралды сұлбалар жеткіліксіз
болды. Сонымен қатар олар бағасы бойынша қымбат болды. Одан кейін келген
айтарлықтай аса қымбат емес және жоғары функционалды мүмкіншіліктері бар
шағын компьютерлердің құрылуы өнеркәсіптің кішігірім бөлімдерінің өзіне
компьютер сатып алуға мүмкіндік берді. Сөйтіп компьютер қорларын
өнеркәсіптің барлық жеріне тарата бастады. Бірақ та бір ұйымның барлық
компьютерлері жеке-жеке жұмыс жасады. Уақыт өткен сайын пайдаланушылар
қажеттілігі есептеу техника жағынан өсе бастады. Оларға өздерінің
компьютерлері жеткіліксіз болып қалды. Жақын орналасқан компьютерлермен
деректер алмасу мүмкіншілігін көздей бастады. Сөйтіп өнеркәсіптің және
ұйымның қажеттіліктері өздерінің шағын компьютерлерін біріктіріп олардың
қарым-қатынасы үшін бағдарламалық қамтамаларды өңдей бастады. Нәтижесінде
бірінші жергілікті есептеу тараптары пайда болды.
Сол кездегі барлық пайда болатын қажеттіліктерді қамтамасыз ету үшін
компьютерлерді жергілікті желіге біріктірсе жеткілікті болатын еді. Бірақ
бұл жағдайда желілер арасында қатынас болмай, деректерді, бағдарламаларды
және шеткі құрылғыларды бірлесіп пайдалану тек бір желі көлемінде шектеліп
қана қоятын еді. Жергілікті желі құруда пайдаланатын Ethernet және Token
Ring технологиялары кеңінен пайдалана бастап және оларды көптеген
бағдарламалық жабдықтар қолдай бастады.
Осы себептермен жергілікті желілерді біріктіре алатын жіктелген WAN
желілері ұйымдастыруда көптеген жұмыстар жүргізілді. Өндіріс орындарының
аймағының өсуімен байланысты бір-бірінен алыста жатқан жергілікті желілерді
біріктіру проблеммасы өсе келді. Осындай қажеттіліктердің өсуінің
салдарынан X.25 және Frame Relay хаттамалары кеңінен тарады.
Қазір көптеген жаңа жоғары жылдамдықты байланысу технологиялары пайда
болуда. Internet тарамының күрт өсуінен және ақпаратты жылдам жеткізудің
қажеттілігінен жоғары жылдамдықты АТМ, ISDN, Fast Ethernet және Gigabit
Ethernet технологиялары кең тарала бастады. Менің қарастыратын есептеу
желісінде Ethernet технологиясы қолданылады. Пайдаланушыларға жоғары
жылдамдықты кең жолақты технологияларды артықшылықтарын тиімді пайдалана
алатын жаңа хаттамалар стандарттары жасалынған.
Курстық жобаның мақсаты – қазіргі қолданылып, дамып жатқан
технологиялармен танысу, солардың біреуінің мысалымен жергілікті желіні
ұымдастыру.
1 Желі үлгілері
Қарым-қатынас жасау үшін адамдар ортақ тілді пайдаланады. Егер олар
бір-бірімен бетпе-бет сөйлесе алмаса, онда олар ақпаратты жіберу үшін
сәйкес көмекші құралдарды пайдаланады.
Ақпаратты тасымалдау үрдісін дамыту үшін мәліметтерді бірдей
кодалайтын және бір-бірімен байланысқан машиналарды пайдаланған.
Мәліметтерді бірегей түрде байланыс арналарында келтіру үшін стандарттау
бойынша халықаралық ұйым (ағ. ISO – International Standards Organization)
құрылған.
ISO халықаралық коммуникациялық хаттамалардың үлгісін құрастыру үшін
арналған, сондай-ақ онда халықаралық стандарттарды құрастыруға болады.
Ашық жүйелер әрекеттестігі (АЖӘ), TCPIP, IBM фирмасының SNA (System
Network Architecture), Digital компаниясының DNA (Digital Network
Architecture) сияқты желілік үлгілері бар.
1.1 Ашық жүйелер әрекеттестігінің (АЖӘ) үлгісі
Open Systems Interconnection (OSI)
Стандарттау бойынша халықаралық ұйымы (ISO) ашық жүйелер
әрекеттестігінің (ағ. Open Systems Interconnction (OSI)) базалық үлгісін
шығарды. Бұл үлгі мәліметтерді жіберудің халықаралық стандарты болып
табылады.
Үлгі жеті бөлек деңгейлерге бөлінген:
Жоғары 7-деңгей қолданбалық – деректерді қолданбалы басқару;
6-деңгей көрсетімдік – жіберілетін деректердің
интерпретациясы;
5-деңгей сеанстық – алшатылған үрдіс арасындағы
диалогты қолдау;
4-деңгей көліктік – алшатылған үрдістердің өзара
әрекеттестігін қамтамасыз ету;
Төменгі 3-деңгей желілік – маршрутизация, деректер ағынын
басқару;
2-деңгей арналық – кадрды пішіндеу, ортаға қатынас
құруды басқару;
1-деңгей физикалық – ақпаратты жіберудің биттік
хаттамасы.
1-сурет. АЖӘ үлгінің құрылымы
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.
Қабылдаушы жақта келетін деректер анализденеді, керек болған жағдайда,
ақпарат пайдаланбалы-қолданбалы деңгейге берілмегенше жоғары орналасқан
деңгейлерге беріле береді.
Халықаралық деңгейде символдық ақпаратты тасымалдау 8-биттік кодалау
арқылы жүргізіледі. Бұл әдіс ағылшын әліпбиінің үлкен және кіші әріптерін,
кейбір арнаулы символдарды шарттаңбалауға мүмкіндік береді.
АЖӘ - нің TCPIP үлгісіне қарағандағы кемшіліктері:
- деңгеейлерге жүктелген міндеттер 7 деңгей арасында бөлінуі бірдей
емес;
- үлгінің және хаттамаларының сипаттамасы өте күрделі;
- ағынды басқару, қателерді түзету сияқты міндеттер бірнеше деңгейде
қайталанады;
- деректерді қорғау және шартбелгілеу үлгіде көзделмеген;
- үлгі алдын-ала байласу орнатуға көбірек бағдарланған, ал алдын-ала
байласу орнатпай қызмет көрсетуге аз көңіл бөлінген.
Физикалық деңгей
OSI-үлгісінің ең төменгі деңгейі. Ол байланыс арнасын басқаруды
қамтамасыз етеді: байланыс арнасын қосу және үзу, тасымалданатын
сигналдарды құрастыру және т.б..
Бұл деңгей желілік құрылғылар арасындағы тасымалдау ортасы арқылы
өтетін сигналдардың үрдісін анықтайды.
Сонымен қатар ол механикалық, электірлік, функционалдық тасымалдау
ортасының параметрлерін сипаттайды.
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 жұргізіледі.
Арнаға әсер ететін бөгеуілдердің болуынан бір биттің бұрмалау
ықтималдығы ретінде өлшенетін ақпаратты тасымалдау дұрыстығы 10^(-4) - 10^(-
6) санын құрайды.
Физикалық арна хаттамсының мысалы ретінде Ethernet технологиясының 10
Base-T айқындамасын 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.
Арналық деңгей
Арналық деңгей деректер дестесінің құрамына кіретін символдарды
тізбектелген түрде тасымалдауға арналған. Бұл деңгейде желі түйіндерінің
физикалық деңгейді пайдалану ережелері анықталады. Физикалық деңгейден
алынған деректерді желілік деңгейге түсінікті (деректер кадры деп аталатын)
түрге аударады. Және керісінше, желілік деңгейден қабылданған кадрларды
физикалық деңгейге керек биттер (ақпараттар) ағынына түрлендіреді. Арналық
деңгей екі желілік деңгей арасында тасымалданатын деректердің тұтастығын
қадағалап отырады. Кадр желі арқылы келгенде, қабылдаушы алынған
деректердің бақылау қосындысын қайта есептейді және алынған нәтижені
кадрдағы бақылау қосындысымен салыстырады. Егер олар сәйкес келсе, онда
кадр дұрыс деп есептеліп қабылданады. Ал егер бақылау қосындылары сәйкес
келмесе, онда қате орнатылады. Арналық деңгей қателерді тек тауып қоймай,
сонымен қатар зақымдалған кадрдың қайта жіберілу есесінен оларды түзей
алады. Қатені түзету қызметі арналық деңгейдің міндеті болып табылмайтынын
айта кету қажет, сондықтан осы деңгейдің кейбір хаттамаларында ол болмайды,
мысалы, Ethernet-та және frame relay-да.
Арналық деңгей екі деңгейшеге бөлінеді: физикалық ортаға қатынас
құруды бақылау (МАС) және логикалық арнаны басқару (LLC). МАС деңгейшесі
физикалық ортаға қатынас құруды басқарады (мәселен, маркерді жеткізу немесе
қақтығысты табу) және есептеу тарамының жұмысына бақылау жүргізеді. LLC
деңгейшесі МАС-тан жоғары орналасады және пайдаланушылардың хабарларын
қабылдайды, таратады.
Арналық деңгейдің функциялары желілік бейімдеуіштің және оның
драйверінің бірлескен әрекеттерімен жүзеге асырылады. Арналық деңгей
хаттамларының мысалы болып Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN, HDLC,
Frame Relay, IEEE802.2, IEEE802.3 сияқты хаттамалар бола алады.
Желілік деңгей
Бұл деңгейде дестелер мен олардың бағдарғылары құрастырылады, яғни
қабылдауышты табуға мүмкіндік беретіндей деректер тасымалданатын жол
анықталады және жүзеге асырылады.Сондықтан, деректер қақтығысу
мүмкіндігімен және тасымалдау жылдамдығымен байланысты мәселелермен
шұғылдануға тиісті болады. Бағдарғылау логикалық арналардың құрылуына
әкеледі. Бұл деңгей дестелерді хабар таратқыш есептеу машинасынан
қабылдауышқа дейін мекендетуге және жеткізуге жауапты болып саналады. Одан
кейін деректерді көліктік деңгейге береді. Сонымен қатар, желілік деңгей,
қателердің өңделуін, мультиплекстеуді, деректер ағынын басқаруды қамтамасыз
етуі қажет.
Желілік деңгейдің ең танымал хаттамалар: Х.25, IP (TCPIP
желілерінде), IPX (NetWare желілерінде).
Көліктік деңгей
Көліктік деңгей белгілі бір пайдаланушылар программасына деректер
жеткізумен шұғылданады, яғни бір порттан екінші портқа ақпарат жіберуді
қамтамасыз ету.
Есептеу желісінде бірден артық дестелер тасымалданған кезде бұл деңгей
осы хабарлар дестесінің тасымалдану тәртібін бақылайды. Дестелердің (қайта-
қайта жіберілу нәтежесінде) қосарлануын анықтайды және осындай жағдайда
оларды жояды.
Көліктік деңгей желілік деңгейге жіберу үшін ақпарат ағынын кіші
бөліктерге (дестелерге) бөледі.
Көліктік деңгейдің хаттамларының мысалы ретінде TCPIP стегінің TCP
және UDP хаттамаларын және Novell стегінің SPX хаттамасын келтіруге болады.
Сеанстық деңгей
Сеанстық деңгей бір байланыс сеансының қабылдануын, жіберілуін және
берілуін бақылайды, яғни есептеу желісінің бекеттері жүргізіп жатқан
жауаптасуды ұйымдастыруға және үлестіруге арналған. Бұл бақылау үшін жұмыс
параметрлерінің бақылауы, уақытаралық жинақтауыштың деректер ағынын
басқаруы және деректердің иелігінде бар жіберуді кепілдік беретін диалогтық
бақылау қажет. Сонымен қатар, сеанстық деңгей құпиясөзді басқару, желі
қорларын қолданғаны үшін төленетін ақыны санау, диалогты басқару, төмен
орналасқан деңгейлердегі қатенің салдарынан жіберу сеансын және алып тастау
сияқты қызметтерді атқарады.
Бұл деңгейде қабылдаушымен алғашқы байланысу және шақыру үрдісін
басқару (сеанс құру), сеанс барысында деректер жіберу мен қабылдауды
басқару және сеансты аяқтау жүргізіледі, сеансқа қатысушылардың сұратулары
мен жауаптарын тасымалдау тәртібі анықталады. Сеанстық деңгей деректер
алмастыру үрдісіне қатысқан жұмыс бекеттерінің хабарларына ештеңе қоспайды.
Көрсетімділік деңгей
Бұл деңгейде деректердің көрсетім функциялары (шарттаңбалау, бөліп-
белгілеу, құрылымдандыру) жүзеге асырылады, қолданбалы деңгейден немесе
деңгейге сұратулар қабылданады немесе жіберіледі, дестелердің немесе
файлдардың пішімі тексеріледі, деректерді әрбір нақты есептеу машинасының
ішкі сандар пішіміне түрлендіру жұмысы және деректерді рұқсатсыз
пайдаланудан қорғау үшін оларды шарттаңбалау үрдісі (ал деректер қабылдау
кезінде кері кодалау) жүргізіледі.
Осындай хаттаманың мысалы ретінде ТСРІР стегінің қолданбалы деңгей
хаттамалары үшін деректердің құпия алмасуын қамтамасыз ететін Secure Socket
Layer (SSL) хаттамасы бола алады.
Сонымен, көрсетімдік деңгейге файлдар пішімін түрлендіру міндеттері
жүктеледі. Пайдалануға деректер қандай түрде жететіні анықталады.
Бұл деңгей есептеу желісінде қолданылатын есептеу машиналар түрлерінің
айырмашылықтарын қолданбалы программалық қамтамадан қалқалау (тәуелсіз ету)
үшін арналған.
Қолданбалық деңгей
Пайдаланушы мен желілік қолданбалардың әрекеттестігіне байланысты
мәселелермен айналысады. Қолданбалы деңгей есептеу желісінің түйіндеріне
(немесе қолданбаларына) басқа түйіндермен (немесе қолданбалармен)
байланысуға мүмкіндік беретін кейбір қызметтер ұсынады. Деңгейдің басты
міндеттері файлдарды көшіру, пошталық ақпарат алмасу және желіні басқару.
1.2 ТСРІР (Transmission Control ProtocolInternet Protocol) үлгісі
Бұл үлгі желідегі әр түрлі ОЖ-рі бар есептеу машиналардың санын өте
тез өсіру мақсатымен АҚШ Қорғаныс Министрлігінің тапсырысы бойынша
құрастырылды.
ТСРІР хаттамаларының құрылымы келесі суретте келтірілген.
4-деңгей Қолданбалық
Application
3-деңгей Көліктік
Transport
2-деңгей Желіаралық
Internet
1-деңгей Желіге қатынас құру
Host – to -network
2-сурет - ТСРІР үлгісінің құрылымы
Ең төменгі желіге қатынас құру деңгейі OSI үлгісінің физикалық және
арналық деңгейлеріне сәйкес келеді. Бұл деңгей құрылғы мен желі арасындағы
деректерді алмасуды басқарып отырады және бір желіге жататын құрылғылар
арасындағы деректерді бағдарғылайды. Физикалық және арналық деңгейлердің
барлық танымал стандарттарын қолдайды: жергілікті желілер үшін – Ethernet,
Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, 100VG-AnyLAN, ауқымды желілер үшін – SLIP
және PPP “нүкте-нүкте” байласуларының хаттамалары, frame relay хаттамалары.
Келесі желіаралық деңгей OSI үлгісінің желілік деңгейіне сәйкес
келеді. Бұл жергілікті желілердің, территориалдық желілердің, арнайы
байланыс желілерінің және т.с.с.-лардың түрлі көліктік технологияларын
пайдаланып, дестелерді тасымалдаумен айналысатын желіаралық өзара
әрекеттесу деңгейі. Сонымен қатар ол адрестеу функциялар үшін жауап береді.
Желілік деңгейдің негізгі хаттамасы ретінде стекте ІР хаттамсы қолданылады.
ІР хаттамасы күрделі сызба-құрылымды желілерде жақсы жұмыс істейді. Ол
дейтаграммалық хаттама болып табылады, яғни ол белгіленген түйінге дейін
дестенің жетуіне кепілділік бермейді, бірақ оны орындауға тырысады.
Желіаралық өзараәрекеттесу деңгейіне бағдарғылау кестесін құруға және
өзгертуге қатысы бар барлық хаттамалар жатады. Олар: RIP (Routing Internet
Protocol), OSPF (Open Shortest Path First), ICMP (Internet Control Message
Protocol) хаттамалары.
Көліктік деңгей деректерді жіберуші мен қабылдаушы арасындағы
бйланысын қамтамасыз етеді (end – to – end). Бұл деңгейде TCP (Transmission
Control Protocol) тасымалдауды басқару хаттамасы және UDP (User Datagram
Protocol) пайдаланушылар дейтаграммаларының хаттамасы қызмет етеді. ТСР
хаттамасы - байланыс орнатуға бағдарланған сенімді хаттама. Ол байттар
тізбегін қабылдайды, оны жеке хабарларға бөлшектеп, одан кейін желіаралық
деңгейге жібереді. Қабылдайтын жақта жеке хабарлар қайтадан байттар
тізбегіне түрлендіріледі. ТСР хаттамасы деректер ағынын басқаруды да
қамтамасыз етеді. UDP хаттамасы – алдын ала байланыс орнатылмайтын сенімсіз
хаттама. Мұнда деректер ағынын басқару құралдары көзделмеген және қателерді
жөндеу де көзделмеген.
Қолданбалық OSI үлгісінің жоғары деңгейлеріне сәйкес келеді.
Қолданбалы программаларға қажетті функциялармен қамтамасыз етеді. Мысалы,
файлдарды тасымалдау, есептеу машинасына алыстан қосылу және т.б..
Қолданбалық деңгей TELNET (үйлестіауыспалы терминал), FTP (файлдар
тасымалдау), SMTP (электрондық пошта), DNS (домен аттарының қызметі), NNTP
(жаңалықтар тарату хаттамасы), HTTP (WWW бүкіләлемдік өрмектегі
гипермәтіндік құжаттамалармен жұмыс істеуге арналған хаттама) және т.с.с.
хаттамалардан тұрады.
1.3 Digital компаниясының DNA үлгісі
DECnet желі сәулеті емес, Digital компаниясының сандық желі сәулетіне
(Digital Network Architecture - DNA) сәйкес келетін бұйымдар қатарын
білдіреді.
3-сурет. DNA-ның толық емес кескіні және оның кейбір компоненттерінің
эталонды OSI үлгісімен байланысы
DNA желілік сәулетінің негізгі коммутациялық элементі - түйін. Барлық
түйіндер тең құқылы, яғни әрбір түйін АЕТ-нің кез-келген функционалдық
элементі ретінде қарастырылуы мүмкін. Түйіндер түрлі (ішаудандарға)
бекітілген. Әр түйіннің өзіндік дербес мекен-жайы бар. DECnet-4 мекен-
жайының құрылымы: аудан нөмірі – 1 байт, ішаудан нөмірі – 1 байт, Ethernet
мекен-жайы – 6 байт.
DNA сәулеті функционалдық деңгейлер иерархиясын білдіреді:
1 – физикалық деңгей;
2 – деректерді тасымалдау арнасының (ДТА) деңгейі;
3 – көліктік деңгей;
4 – сессияны басқару және желілік қызмет деңгейі;
5 – желілік қолданбалар деңгейі;
6 – желіні басқару деңгейі;
7 – пайдаланушылық деңгей.
Физикалық деңгейде физикалық байланыс арнасымен деректерді
тасымалдауды басқару жүзеге асырылады.
Деректерді тасымалдау арнасы (ДТА) деңгейінде желідегі көрші түйіндер
арасында тасымалданатын деректер сенімділігінің артуы қамтамасыз етіледі.
Көліктік (DECnet 4 - өтпелі арна деңгейі) және сессияны басқару
деңгейлері желіде орналасуынан тәуелсіз абоненттер арасында сенімді
тізбекті дуплексті логикалық арнаны орнатады.
Желілік қолданбалар деңгейі пайдаланушылардың шеттетілген файлдарға
қолжеткізуіне байланысты стандартты қызметтер қатарын береді.
Желіні басқару деңгейінде келесідей қызметтер қамтылған: желіні, оның
қорларын, түйіндер мен байланыс арналарының шеттетілген техникалық
қамтылуын әкімшілік басқару.
Пайдаланушылық деңгейінде желілік қызмет көрсетулерді пайдаланатын
пайдаланушының қолданбалы программаларын орындайдалады.
2 ЖЕЛІЛІК СЫЗБА-ҚҰРЫЛЫМ (ТОПОЛОГИЯ)
Топология термині есептеу машиналардың, кәбілдердің және т.б. желі
сыңарларының физикалық орналасуын сипаттайды.
Желілік сызба-құрылымның бірнеше түрі бар: тор (Mesh), құрсым (Bus),
сақина (Ring), жұлдыз (Star), бұтақ (Tree) және ұяшықты (гибридті).
2.1 Құрсымдық сызба-құрылымы
Әдетте құрсымды сызықты құрысым топологиясы (linear bus) деп атайды.
Бұл топология ең қарапайым және көп таралған топологиялардың біріне жатады.
Онда магистраль немесе сегмент деп аталатын бір кәбіл қолданылады. Бұл
кәбілдің бойында желінің барлық есептеу машиналары қосылған. Кейбір
құрсымдық технологияларда бірнеше кәбіл қосылуы мүмкін.
4-сурет. “Құрсым” сызба-құрылымы
Құрсым топологиясымен жасалған желідегі есептеу машиналары деректерді
белгілі бір есептеу машинасына мекен етеді. Деректер электрлік сигналдар
түрінде кәбіл арқылы тасымалданады.
Электрлік сигналдар түріндегі деректер желінің барлық есептеу
машиналарына беріледі, бірақ ақпарат тек қана сигналдарда шифрленген
белгілі бір қабылдаушының мекен-жайына тасымалданады. Уақыттың белгілі бір
кезегінде есептеу машинаның біреуі ғана тасымалдауды жүргізе алады.
Құрсым – пассивті топология. Егер есептеу машиналардың біреуі
бұзылатын болса, қалғандары жұмыс істей береді. Активті топологияда есептеу
машиналары сигналдарды регенерация жасап желі бойынша жібереді.
Кәбілдің екі шетіне резистор-терминатор жалғанады. Оның кедергісін
кәбілдің толқындық кедергісіне тең қылып алады. Терминатор пайдалы
сигналдардың кәбіл шетінен шағылыспауын қамтамасыз ету үшін арналған.
Бұл сызба-құрылымды тек кішігірім жергілікті желілерді қолданған жөн.
құрсымдық сызба-құрылымы бар жергілікті есептеу желісінің мысалдары ретінде
Ethernet технологиясының 10Base-2 және 10Base-5 түрлерін келтіруге болады.
2.2 “Сақина” сызба-құрылымы
Сақина сызба-құрылымы кезінде жұмыс бекеттері бір-бірімен шеңбер
бойымен байланысады. Деректер бір жұмыс бекетінен екіншісіне бір бағытта
тасымалданады (шығыршық бойынша). Сондықтан, ақпарат желінің барлық
түйіндеріне кезектесіп жетеді. Бұл кезде әрбір дербес есептеу машинасы
(ДЕМ) келген хабарды келесі ДЕМ-на жолдайтын қайталауыш міндетін атқарады.
Сақина тәрізді сызба-құрылымыды есептеу желілерінің ішіндегі көп тарағаны
маркерлік қатынас құру әдісі қолданылатын желілер. Мәселен:
Token Ring (IBM фирмасы) тектес жергілікті есептеу желілері (ЖЕТ).
Жұмыс бекеттерінің саны 96, деректер тасымалдау жылдамдығы 4 немесе 16
Мбитс;
FDDI (Fider Distributed Data Interface) есептеу желілері. Талшық-
оптикалық байланыс желісі пайдаланылады. FDDI есептеу желісі, әдетте,
бірнеше жеке ЖЕТ-ті біртұтас есептеу желісіне біріктіру үшін қолданылады.
5-сурет. “Сақина” сызба-құрылымы
2.3 “Жұлдыз” сызба-құрылымы
Есептеу желісінің қалған түйіндерінің әрқайсысымен деректер
тасымалданатын жеке желі арқылы байланысқан, орталық түйін бар сызба-
құрылым. Орталық түйінді кейде мультиплексор, көп портты қайталауыш немесе
шоғырлауыш (hub) деп атайды. Оған жұмыс бекеттерінің арасында байланыс
жасау міндеті жүктелген. Бұзылған түйінді есептеу желісінің құрамынан
шығарып тастау мүмкіншілігі осы құрылымның ыңғайлы жағы болып табылады.
Жұлдыздың белсенді және бейбелсенді түрі бар. Бірінші түрінде ақпарат
айырбастаудың барлығы тек орталық компьютер арқылы жүреді. Ал екіншіде
желінің орталығында компьютер емес, көп портты қайталауыш немесе шоғырлауыш
орналасады. Шоғырлауыш өзінің кез келген портына келіп түскен сигналдарды
қалған барлық порттарына жібереді. Нәтижесінде түйіндердің біреуінен шыққан
сигналдар қалғандарының барлығына жететін болады. Бірақ егер орталық түйін
бұзылса, онда барлық есептеу желісі жұмыс істеу қабілетін жоғалтады.
6-сурет. Жұлдыз сызба-құрылымы
Жұлдыз тәрізді сызба-құрылымы бар есептеу желісіне мысал ретінде
Ethernet (10Ваsе-T деп аталатын) жергілікті есептеу желісін келтіруге
болады.
Топология Артықшылықтар Кемшіліктер
Құрсым Үнемді кәбіл шығысы. Тасымалданатын ақпараттың
Салыстырмалы түрде қымбат емес көлемі артқан сайын желінің
және тасымалдау ортасында өткізу қабілеттілігі
қолдануға күрделі емес. төмендейді. Кәбілдің істен
Қарапайымдылық, сенімділік. шығуы көптеген
Жеңіл кеңейтіледі. пайдаланушылардың жұмысын
тоқтатады.
Сақина Барлық компьютерлерде тең құқылыЕсептеу машинаның біреуінің
қатынас құруы бар. бұзылуы бүкіл желіні бұзады.
Пайдаланушылар саны өнімділікке Желінің пішімүйлесімін
қандай да бір әсерін тигізбейді.өзгертуі бүкіл желінің
тоқтатуын қажет етеді.
Жұлдыз Жаңа есептеу машиналарды, Орталық түйіннің бұзылуы
орталықтандырылған тексеру мен бүкіл желіні бұзады.
басқаруды қоса отырып желіні
жеңіл өзгерту (жаңашалау).
Есептеу машинаның біреуінің
бұзылуы желінің жұмыс
қабілеттілігіне әсер етпейді.
2.4 “Бұтақ” сызба-құрылымы
“Бұтақ” тәрізді сызба-құрылым “сақина”, “жұлдыз”, “құрсым” сызба-
құрылымдарын біріктіру негізінде алынады. “Бұтақ” сызба-құрылымы бар
желінің кез-елген екі түйіні бір жолмен байланысқан болу керек. “Бұтақ”
сызба-құрылымын негізгі сызба-құрылымдарды таза қолдануға болмайтын
жерлерде қолданылады. Бейімдеуіш тақшаларға көптеген жұмыс бекеттерін қосу
үшін желілік күшейткіштер және коммутаторлар қолданылады.
7-сурет: “Бұтақ” сызба-құрылымы
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 әр түрлі
физикалық орталар қолданылады: деректерді тасымалдаудың шектелген ортасы
(сымды) және шектелмеген ортасы (сымсыз).
3.1 Шектелмеген тасымалдау ортасы
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.
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 жарықөткізгіш
қолданылады.
Коаксиалды кәбіл. Коаксиалды кәбіл орташа баға, кедергі қорғанысы
сияқты жақсы қасиеттерге ие және үлкен қашықтықтарда (бірнеше километр)
байласу үшін қолданылады. Ақпаратты тасымалдау жылдамдығы 1-ден 10 Мбитсек
дейін, ал кейбір жағдайларда 50 Мбитсек-қа дейін жетуі мүмкін. Коаксиалды
кәбіл ақпаратты негізгі және кең сызықты тасымалдауда пайдаланылады.
1- орталық сым
2- орталық сымның оқшаулауышы
3- экрандалған өткізгіш (экран)
4- сыртқы оқшаулауыш и қорғайтын
қабықша
Есулі қоссым – 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 жоғарылату 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.
8-сурет. Есулі қоссым
Талшық-оптикалық кәбіл. Оптоөткізгіштер бағасы қымбат, оларды әйнек
талшықты кәбілдер деп атайды. Олармен ақпараттың таралу жылдамдығы
секундына бірнеше гикабитке дейін жетеді. Рұқсат етілген алыстау 50 км-ден
астам. Кедергілердің ішкі әсері жоққа тән. Қазіргі уақытта бұл ЖЕТ үшін ең
қымбат байланыс болып табылады. Кедергілердің электромагниттік өрістері
туындайтын жерлерде немесе өте үлкен қашықтыққа қайталауышсыз ақпаратты
тасымалдауда қолданылады. Талшық-оптикалық кәбілдердің бұтақтану техникасы
өте күрделі болғандықтан, ол белгілі бір қасиеттерге ие. Оптоөткізгіштер
ЖЕТ-нда жұлдыз тәрізді байланыс арқылы бірегеді.
Кестеде үш түрлі тасымалдау орталарының көрсеткіштері келтірілген.
Көрсеткіштер Деректерді тасымалдау ортасы (ДТО)
Есулі қоссым Коаксиальды кәбіл Талшық-оптикалық
кәбіл
Бағасы қымбат емес салыстырмалы қымбатқымбат
Ұзартылуы өте оңай қиын оңай
Тыңдаудан елеусіз жақсы өте жақсы
қорғалынуы
Жерсіндіру жоқ болуы мүмкін жоқ
қиындықтары
Кедергілерге бар бар жоқ
сезімталдығы
Деректер тасымалдау ортасына қатынас құру Әдісі
Желіге қатынас құру (Access) - желінің басқа түйіндерімен (жұмыс
бекеттерімен) ақпарат алмасу үшін жұмыс бекетінің деректер тасымалдау
ортасымен өзара әрекеттестігі.
Деректер тасымалдау ортасына қатынас құруды басқару – жұмыс
бекеттерінің деректер тасымалдау ортасына қатынас құру тәртібін тағайындау.
Тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі (media access method) – келесі
кезекте қайсы жұмыс бекеті (компьютер) деректер тасымалдау үшін есептеу
желісін пайдалана алатынын анықтайтын тәсіл (ережелер жинағы).
Желіге байланысты қатынас құру әдісі негізінде екі түрге бөлінеді:
1) Кездейсоқ қатынас құру;
2) Детерминалды қатынас құру.
4.1 Кездейсоқ қатынас құру әдістері
Бұл әдістерде желілік құрылғылар өзіне тасымалдануға дайын деректер
болған сәтте ақпарат жіберуді бастай береді. Осы мезгілде басқалар
тасымалдау ортасын пайдаланып жатқан-жатпағанына қарамайды. Сондықтан
қақтығыс деп аталатын құбылыс болуы мүмкін. Қақтығыс (collision, коллизия,
конфликт) – екі жұмыс бекеті бір уақытта тасымалдау ортасын пайдаланбақшы
болған жағдай.
Кездейсоқ қатынас құру әдісі екі топқа бөлінеді:
1) Қақтығысты анықтай отырып көптік қатынас құру әдісі
Бұл әдіс құрсымдық құрылымды желілерде көп таралған. Түйін кез-келген
уақытта деректерді тасымалдай бастайды. Орталықтандырылған басқару
болмағандықтан, екі немесе бірнеше түйін бір мезгілде деректер тасымалдай
бастауы мүмкін. Бұл жағдайда қақтығыс пайда болады да жіберілген хабар
бұзылады.
Бұл әдістер қатарына ALOHA әдістері жатады.
2) Тасуышты бақылай отырып көптік қатынас құру әдісі
Жергілікті желілерде басқа түйіндер не істеп жатқанын анықтау және
одан кейін ғана шешім қабылдау мүмкіндігі бар. Осындай мүмкіншілік жүзеге
асырылған әдістер тасуышты бақылай отырып көптік қатынас құру әдісі (CSMA –
Carrier Sense Multiple Access ) деп аталады.
CSMA қатынас құру әдісі
CSMA (Carrier Sense, Multiple Access) - тасығышты тексеретін
(тыңдайтын) көптік қатынас құру әдісі. Бұл әдіс кезінде бірнеше жұмыс
бекеті (көптік қатынас құру) тасымалдау ортасына қатынас құру үшін олар осы
ортада тасымалдау үзілісі болғанша оны бақылайды (тасығышты тексеру). Одан
кейін деректер тасымалдана бастайды және онымен қатарласа тасымалдау
әрекеттері тексеріледі (қақтығысты табу). Әрбір жұмыс бекеті (өзінше) желі
бос деп санап, хабар тасымалдауға тырысады. Егер қақтығыс бола қалса, онда
белгілі бір уақыт өткен соң хабар тасымалдауға қайтадан әрекет жасайды. Бұл
қатынас құру әдісі ең көп тараған әдістер қатарына жатады және Ethernet
сияқты есептеу желілерінде қолданылады.
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.
CSMACD – қатынас құру әдісі
Ethernet желілерінде тасушыну анықтап және қақтығысты тауып көптік
қатынас құру (Carrier-Sense-Multiply-Access with Collision Detection,
CSMACD) деп аталатын тасымалдау ортасына қатынас құру пайдаланады.
CSMACD (Carrier Sense, Multiple Access, with Collision Detection) –
қақтығыс ізделіп табылатын және тасығышты тексеретін (тыңдайтын) көптік
қатынас құру әдісі. Бұл әдіс кезінде бірнеше жұмыс бекеті (көптік қатынас
құру) тасымалдау ортасына қатынас құру үшін олар осы ортада тасымалдау
үзілісі болғанша оны бақылайды (тасығышты тексеру). Одан кейін деректер
тасымалдана басталады және онымен қатарласа тасымалдау әрекеттері
тексеріледі (қақтығысты табу).
Кәбілге қосылған барлық станциялар ол ақпаратты көре алады, ал
қабылдаушы өзінің мекенін танып сол деректерді өзінің арашығына жазып алып,
оны өңдеп, жіберушіге жауап кадрын жібереді. Кадрға жіберушінің мекені
қосылатындықтан, қабылдаушы оның қайдан келіп отырғанын біледі.
Қақтығыс табылған жағдайда жіберуші бекет өзінің хабарын бірден
тоқтатып, кездейсоқ уақыт өткен соң қайта кадрды жіберуі тиіс. Бұл
алгоритмді жасаған кезде 10 Мбс жылдамдығы керекті қажеттіліктерді
қамтамасыз етеді деп ойлаған, сондықтан арнаның жүктелуі көп болмайды деп
ойлаған. Бұл тұжырым қазіргі кезге дейін рас болып келеді, бірақ өте жоғары
жылдамдықты талап ететін мультимедиялық жабдықтар бұл жылдамдықта
қанағаттарлықтай жұмыс істей алмайды.
Ethernet-тегі MAC контроллері ақпаратты тасымалдаудан бұрын тасығышты
тексереді. Басқа түйін ақпаратты тасымалдап жатқан кезде ғана тасығыш пайда
болады. Физикалық деңгей тасығышты тексереді де MAC-қа хабар жібереді.
Тасығыш бар болса, онда желі бос емес және қалған түйіндер өз кезегін күтуі
тиіс.
Тасымалданатын дестесі бар MAC, алдыңғы дестені жіберіп болғаннан
кейін белгілі бір минималды уақыт күтуі тиіс. Ол десте арасындағы қуыс
(IPG, interpacket gap) деп аталады, оның мәні 0,96 микросекундқа тең.
4.2 Детерминалдық қатынас құру әдістері
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.
5 Желі құрылымын синтез жасау
5.1 Жергілікті есептеу желісінің ”жұлдыз” құрылымының математикалық
үлгісі
Жұлдыз тәріздес сызба-құрылымды жергілікті желіде әрбір абоненттік
жүйе (АЖ) орталық коммутациялық стансасына (КС) қатынас құра алады. Бұл
станса 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 гамильтондақ
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.
5.2 Жұлдыз тәрізді синтез жасау әдісі
Жұлдыз тәрізді желілерде деректерді тасымалдаудың жеке-дара ортасының
көмегімен барлық АЖ (абоненттік жүйе)-лер қосылған жалғыз бір
коммутациялау бекеті (КБ) бар. Әрбір уақыт ішінде КБ-і бір АЖ-ң бір ғана
сұрауына қызмет көрсетеді. Сондықтан бұндай ЖЕТ шапшаңдылығы бірінші болып
КБ-нің өткізу қабілеттілігімен анықталады.
Бұндай есепті шешу үшін медиана іздеу әдісін қолданылады. G-графының
медианасы деп өзінің орналасқан жерінен бастап басқа графтың барлық
түйіндерін дейінгі аралықтың қосындысының ең аз төбесі. Әрбір төбеге екі
санды анықтайды. Бұлар тасыма саны деп аталады.
мұнда төбесінен төбесіне дейінгі ең қысқа аралық
нақты жағдайда және сандары сәйкесінше төбесінің
ішкі және сыртқы төбелері деп аталады. төбесі үшін:
(5.1)
G-графының сыртқы медианасы деп аталады, ал () төбесі үшін:
(5.2)
G-графының ішкі медианасы деп аталады.
Егер G-графының салмағы симметриялы матрица болса, яғни
сол бір байланыс арқылы деректерді тасымалдау да және қабылдауда
орындалатын болса, онда .
Осылайша КБ-ны орналастыру бөлімі ртінде графтың ішкі-
сыртқы медианасы болатын төбесін алуға болады. КБ орнату вариантын
оны жасау кезіндегі шығын минималды және мына шарттарды орындайтын етіп
таңдау керек.
(5.3)
мұнда бөлімінде орналасқан КБ-ның z-вариантының өткізу
қабілеттілігі.
1-ші қадам. КБ орнату вариантын құрудағы шығынды өсу реті бойынша
тәртіптеу.
2-ші қадам. КБ орнату вариантын құруға шығынды өсу бойынша (5.3)
шартты орындағанға дейін қарау керек.
3-ші қадам. Егер (5.3) шарты орындалса, онда j-к КБ-ға
өнімділігімен Z-к ТС бекітілді. Егер (5.3) шарты орындалмаса, онда
j=j+1 деп 1-ші қадамға өту.
4-ші қадам. Егер болса, онда 5-ші қадамға өту. Әйтпесе j=j+1 деп
1-ші қадамға өту.
5-ші қадам. (немесе ) ішкі (немесе сыртқы) тасымал
сандарын есептеу.
6-ші қадам. (5.1) және (5.2) өрнектері көмегімен графтың ішкі және
сыртқы медианасын анықтау. Алгоритмнің соңы.
6 Хаттамалар жӘне стандарттар
6.1 Ethernet стандарты
Хаттамалар ол есептеу тораптарында деректерді тасымалдау кезінде
қолданылатын ережелер мен кесінділер жиынтығы. Хаттамалардың 100 түрі бар.
Ұзақ пайдалану нәтижесінде көпшілік қолданылуына ие болған хаттамалар
стандарт деп те аталады.
а) Логикалық арнаны басқару хаттамасы (802.2)
LLC хаттамасы жергілікті тораптар технологиясы үшін өзінің кадрларын
дейтаграммалық тәсілмен немесе процедуралар көмегімен көліктік қызметтің
қажетті сапасын тасымалдаумен қамтамасыздандырады. LLC хаттамасы тораптық
хаттамалар және МАС деңгейшесінің хаттамалары арасындағы деңгей. Тораптық
деңгейдің хаттамалары деңгей аралық интерфейс арқылы деректерді жоғарғы
деңгейдің дестесін өз кадрына енгізеді. Содан қажетті жолдармен
толтырылады. Содан соң деңгей аралық интерфейс арқылы LLC хаттамасы
тағайындау түйін ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
ТАПСЫРМА
Келесі сипаттамалары бар жергілікті желіні жобалау керек:
1) Сызба-құрылым (топология) – жұлдыз.
2) Қатынас құру әдісі – CSMACD.
3) Синтез жасау әдісі – МІӘ.
4) Желі түйіндерінің саны – 25.
5) Кадр түрі – Ethernet SNAP.
6) Желілік бейімдеуіштің функционалдық сұлбасын әзірлеу және
сипаттау.
7) Желілік шабуыл – IP спуфинг (имперсонация).
8) Жергілікті желіні салу, оған түсініктеме беру.
МАЗМҰНЫ
Кіріспе 4
1 Желі үлгілері 5
1.1 Ашық жүйелер әрекеттестігінің (АЖӘ) үлгісі 5
1.2 ТСРІР (Transmission Control ProtocolInternet Protocol) үлгісі 9
1.3 Digital компаниясының DNA үлгісі 10
2 ЖЕЛІЛІК СЫЗБА-ҚҰРЫЛЫМ (ТОПОЛОГИЯ) 12
2.1 Құрсымдық сызба-құрылымы 12
2.2 “Сақина” сызба-құрылымы 13
2.3 “Жұлдыз” сызба-құрылымы 13
2.4 “Бұтақ” сызба-құрылымы 14
3 Деректерді тасымалдау ортасы 15
3.1 Шектелмеген тасымалдау ортасы 15
3.2 Деректер тасымалдаудың шектелген орталары 15
4 Деректер тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі 17
4.1 Кездейсоқ қатынас құру әдістері 17
4.2 Детерминалдық қатынас құру әдістері 19
5 Желі құрылымын синтез жасау 20
5.1 Жергілікті есептеу желісінің ”жұлдыз” құрылымының математикалық үлгісі
20
5.2 Жұлдыз тәрізді синтез жасау әдісі 21
6 Хаттамалар және стандарттар 22
6.1 Ethernet стандарты 22
7 Желілік шабуылдар және олардан қорғану шаралары 25
7.1 ІР-спуфинг 25
7.2 TCP sequence number (IP-spoofing) болжау 26
8 Физикалық деңгейде сигналдарды кодалау 28
9 ҚОЛДАНҒАН ЖАБДЫҚТАРДЫҢ АЙҚЫНДАМАСЫ 29
10 Желінің құрылымдық сұлбасы 30
Қорытынды 35
Кіріспе
Компьютердің кәсіпорындарда қолданыла бастағаннан-ақ оларға жүйелілік
қажет болды. Бұл мәселені шешу үшін үлкен интегралды сұлбалар жеткіліксіз
болды. Сонымен қатар олар бағасы бойынша қымбат болды. Одан кейін келген
айтарлықтай аса қымбат емес және жоғары функционалды мүмкіншіліктері бар
шағын компьютерлердің құрылуы өнеркәсіптің кішігірім бөлімдерінің өзіне
компьютер сатып алуға мүмкіндік берді. Сөйтіп компьютер қорларын
өнеркәсіптің барлық жеріне тарата бастады. Бірақ та бір ұйымның барлық
компьютерлері жеке-жеке жұмыс жасады. Уақыт өткен сайын пайдаланушылар
қажеттілігі есептеу техника жағынан өсе бастады. Оларға өздерінің
компьютерлері жеткіліксіз болып қалды. Жақын орналасқан компьютерлермен
деректер алмасу мүмкіншілігін көздей бастады. Сөйтіп өнеркәсіптің және
ұйымның қажеттіліктері өздерінің шағын компьютерлерін біріктіріп олардың
қарым-қатынасы үшін бағдарламалық қамтамаларды өңдей бастады. Нәтижесінде
бірінші жергілікті есептеу тараптары пайда болды.
Сол кездегі барлық пайда болатын қажеттіліктерді қамтамасыз ету үшін
компьютерлерді жергілікті желіге біріктірсе жеткілікті болатын еді. Бірақ
бұл жағдайда желілер арасында қатынас болмай, деректерді, бағдарламаларды
және шеткі құрылғыларды бірлесіп пайдалану тек бір желі көлемінде шектеліп
қана қоятын еді. Жергілікті желі құруда пайдаланатын Ethernet және Token
Ring технологиялары кеңінен пайдалана бастап және оларды көптеген
бағдарламалық жабдықтар қолдай бастады.
Осы себептермен жергілікті желілерді біріктіре алатын жіктелген WAN
желілері ұйымдастыруда көптеген жұмыстар жүргізілді. Өндіріс орындарының
аймағының өсуімен байланысты бір-бірінен алыста жатқан жергілікті желілерді
біріктіру проблеммасы өсе келді. Осындай қажеттіліктердің өсуінің
салдарынан X.25 және Frame Relay хаттамалары кеңінен тарады.
Қазір көптеген жаңа жоғары жылдамдықты байланысу технологиялары пайда
болуда. Internet тарамының күрт өсуінен және ақпаратты жылдам жеткізудің
қажеттілігінен жоғары жылдамдықты АТМ, ISDN, Fast Ethernet және Gigabit
Ethernet технологиялары кең тарала бастады. Менің қарастыратын есептеу
желісінде Ethernet технологиясы қолданылады. Пайдаланушыларға жоғары
жылдамдықты кең жолақты технологияларды артықшылықтарын тиімді пайдалана
алатын жаңа хаттамалар стандарттары жасалынған.
Курстық жобаның мақсаты – қазіргі қолданылып, дамып жатқан
технологиялармен танысу, солардың біреуінің мысалымен жергілікті желіні
ұымдастыру.
1 Желі үлгілері
Қарым-қатынас жасау үшін адамдар ортақ тілді пайдаланады. Егер олар
бір-бірімен бетпе-бет сөйлесе алмаса, онда олар ақпаратты жіберу үшін
сәйкес көмекші құралдарды пайдаланады.
Ақпаратты тасымалдау үрдісін дамыту үшін мәліметтерді бірдей
кодалайтын және бір-бірімен байланысқан машиналарды пайдаланған.
Мәліметтерді бірегей түрде байланыс арналарында келтіру үшін стандарттау
бойынша халықаралық ұйым (ағ. ISO – International Standards Organization)
құрылған.
ISO халықаралық коммуникациялық хаттамалардың үлгісін құрастыру үшін
арналған, сондай-ақ онда халықаралық стандарттарды құрастыруға болады.
Ашық жүйелер әрекеттестігі (АЖӘ), TCPIP, IBM фирмасының SNA (System
Network Architecture), Digital компаниясының DNA (Digital Network
Architecture) сияқты желілік үлгілері бар.
1.1 Ашық жүйелер әрекеттестігінің (АЖӘ) үлгісі
Open Systems Interconnection (OSI)
Стандарттау бойынша халықаралық ұйымы (ISO) ашық жүйелер
әрекеттестігінің (ағ. Open Systems Interconnction (OSI)) базалық үлгісін
шығарды. Бұл үлгі мәліметтерді жіберудің халықаралық стандарты болып
табылады.
Үлгі жеті бөлек деңгейлерге бөлінген:
Жоғары 7-деңгей қолданбалық – деректерді қолданбалы басқару;
6-деңгей көрсетімдік – жіберілетін деректердің
интерпретациясы;
5-деңгей сеанстық – алшатылған үрдіс арасындағы
диалогты қолдау;
4-деңгей көліктік – алшатылған үрдістердің өзара
әрекеттестігін қамтамасыз ету;
Төменгі 3-деңгей желілік – маршрутизация, деректер ағынын
басқару;
2-деңгей арналық – кадрды пішіндеу, ортаға қатынас
құруды басқару;
1-деңгей физикалық – ақпаратты жіберудің биттік
хаттамасы.
1-сурет. АЖӘ үлгінің құрылымы
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.
Қабылдаушы жақта келетін деректер анализденеді, керек болған жағдайда,
ақпарат пайдаланбалы-қолданбалы деңгейге берілмегенше жоғары орналасқан
деңгейлерге беріле береді.
Халықаралық деңгейде символдық ақпаратты тасымалдау 8-биттік кодалау
арқылы жүргізіледі. Бұл әдіс ағылшын әліпбиінің үлкен және кіші әріптерін,
кейбір арнаулы символдарды шарттаңбалауға мүмкіндік береді.
АЖӘ - нің TCPIP үлгісіне қарағандағы кемшіліктері:
- деңгеейлерге жүктелген міндеттер 7 деңгей арасында бөлінуі бірдей
емес;
- үлгінің және хаттамаларының сипаттамасы өте күрделі;
- ағынды басқару, қателерді түзету сияқты міндеттер бірнеше деңгейде
қайталанады;
- деректерді қорғау және шартбелгілеу үлгіде көзделмеген;
- үлгі алдын-ала байласу орнатуға көбірек бағдарланған, ал алдын-ала
байласу орнатпай қызмет көрсетуге аз көңіл бөлінген.
Физикалық деңгей
OSI-үлгісінің ең төменгі деңгейі. Ол байланыс арнасын басқаруды
қамтамасыз етеді: байланыс арнасын қосу және үзу, тасымалданатын
сигналдарды құрастыру және т.б..
Бұл деңгей желілік құрылғылар арасындағы тасымалдау ортасы арқылы
өтетін сигналдардың үрдісін анықтайды.
Сонымен қатар ол механикалық, электірлік, функционалдық тасымалдау
ортасының параметрлерін сипаттайды.
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 жұргізіледі.
Арнаға әсер ететін бөгеуілдердің болуынан бір биттің бұрмалау
ықтималдығы ретінде өлшенетін ақпаратты тасымалдау дұрыстығы 10^(-4) - 10^(-
6) санын құрайды.
Физикалық арна хаттамсының мысалы ретінде Ethernet технологиясының 10
Base-T айқындамасын 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.
Арналық деңгей
Арналық деңгей деректер дестесінің құрамына кіретін символдарды
тізбектелген түрде тасымалдауға арналған. Бұл деңгейде желі түйіндерінің
физикалық деңгейді пайдалану ережелері анықталады. Физикалық деңгейден
алынған деректерді желілік деңгейге түсінікті (деректер кадры деп аталатын)
түрге аударады. Және керісінше, желілік деңгейден қабылданған кадрларды
физикалық деңгейге керек биттер (ақпараттар) ағынына түрлендіреді. Арналық
деңгей екі желілік деңгей арасында тасымалданатын деректердің тұтастығын
қадағалап отырады. Кадр желі арқылы келгенде, қабылдаушы алынған
деректердің бақылау қосындысын қайта есептейді және алынған нәтижені
кадрдағы бақылау қосындысымен салыстырады. Егер олар сәйкес келсе, онда
кадр дұрыс деп есептеліп қабылданады. Ал егер бақылау қосындылары сәйкес
келмесе, онда қате орнатылады. Арналық деңгей қателерді тек тауып қоймай,
сонымен қатар зақымдалған кадрдың қайта жіберілу есесінен оларды түзей
алады. Қатені түзету қызметі арналық деңгейдің міндеті болып табылмайтынын
айта кету қажет, сондықтан осы деңгейдің кейбір хаттамаларында ол болмайды,
мысалы, Ethernet-та және frame relay-да.
Арналық деңгей екі деңгейшеге бөлінеді: физикалық ортаға қатынас
құруды бақылау (МАС) және логикалық арнаны басқару (LLC). МАС деңгейшесі
физикалық ортаға қатынас құруды басқарады (мәселен, маркерді жеткізу немесе
қақтығысты табу) және есептеу тарамының жұмысына бақылау жүргізеді. LLC
деңгейшесі МАС-тан жоғары орналасады және пайдаланушылардың хабарларын
қабылдайды, таратады.
Арналық деңгейдің функциялары желілік бейімдеуіштің және оның
драйверінің бірлескен әрекеттерімен жүзеге асырылады. Арналық деңгей
хаттамларының мысалы болып Ethernet, Token Ring, FDDI, 100VG-AnyLAN, HDLC,
Frame Relay, IEEE802.2, IEEE802.3 сияқты хаттамалар бола алады.
Желілік деңгей
Бұл деңгейде дестелер мен олардың бағдарғылары құрастырылады, яғни
қабылдауышты табуға мүмкіндік беретіндей деректер тасымалданатын жол
анықталады және жүзеге асырылады.Сондықтан, деректер қақтығысу
мүмкіндігімен және тасымалдау жылдамдығымен байланысты мәселелермен
шұғылдануға тиісті болады. Бағдарғылау логикалық арналардың құрылуына
әкеледі. Бұл деңгей дестелерді хабар таратқыш есептеу машинасынан
қабылдауышқа дейін мекендетуге және жеткізуге жауапты болып саналады. Одан
кейін деректерді көліктік деңгейге береді. Сонымен қатар, желілік деңгей,
қателердің өңделуін, мультиплекстеуді, деректер ағынын басқаруды қамтамасыз
етуі қажет.
Желілік деңгейдің ең танымал хаттамалар: Х.25, IP (TCPIP
желілерінде), IPX (NetWare желілерінде).
Көліктік деңгей
Көліктік деңгей белгілі бір пайдаланушылар программасына деректер
жеткізумен шұғылданады, яғни бір порттан екінші портқа ақпарат жіберуді
қамтамасыз ету.
Есептеу желісінде бірден артық дестелер тасымалданған кезде бұл деңгей
осы хабарлар дестесінің тасымалдану тәртібін бақылайды. Дестелердің (қайта-
қайта жіберілу нәтежесінде) қосарлануын анықтайды және осындай жағдайда
оларды жояды.
Көліктік деңгей желілік деңгейге жіберу үшін ақпарат ағынын кіші
бөліктерге (дестелерге) бөледі.
Көліктік деңгейдің хаттамларының мысалы ретінде TCPIP стегінің TCP
және UDP хаттамаларын және Novell стегінің SPX хаттамасын келтіруге болады.
Сеанстық деңгей
Сеанстық деңгей бір байланыс сеансының қабылдануын, жіберілуін және
берілуін бақылайды, яғни есептеу желісінің бекеттері жүргізіп жатқан
жауаптасуды ұйымдастыруға және үлестіруге арналған. Бұл бақылау үшін жұмыс
параметрлерінің бақылауы, уақытаралық жинақтауыштың деректер ағынын
басқаруы және деректердің иелігінде бар жіберуді кепілдік беретін диалогтық
бақылау қажет. Сонымен қатар, сеанстық деңгей құпиясөзді басқару, желі
қорларын қолданғаны үшін төленетін ақыны санау, диалогты басқару, төмен
орналасқан деңгейлердегі қатенің салдарынан жіберу сеансын және алып тастау
сияқты қызметтерді атқарады.
Бұл деңгейде қабылдаушымен алғашқы байланысу және шақыру үрдісін
басқару (сеанс құру), сеанс барысында деректер жіберу мен қабылдауды
басқару және сеансты аяқтау жүргізіледі, сеансқа қатысушылардың сұратулары
мен жауаптарын тасымалдау тәртібі анықталады. Сеанстық деңгей деректер
алмастыру үрдісіне қатысқан жұмыс бекеттерінің хабарларына ештеңе қоспайды.
Көрсетімділік деңгей
Бұл деңгейде деректердің көрсетім функциялары (шарттаңбалау, бөліп-
белгілеу, құрылымдандыру) жүзеге асырылады, қолданбалы деңгейден немесе
деңгейге сұратулар қабылданады немесе жіберіледі, дестелердің немесе
файлдардың пішімі тексеріледі, деректерді әрбір нақты есептеу машинасының
ішкі сандар пішіміне түрлендіру жұмысы және деректерді рұқсатсыз
пайдаланудан қорғау үшін оларды шарттаңбалау үрдісі (ал деректер қабылдау
кезінде кері кодалау) жүргізіледі.
Осындай хаттаманың мысалы ретінде ТСРІР стегінің қолданбалы деңгей
хаттамалары үшін деректердің құпия алмасуын қамтамасыз ететін Secure Socket
Layer (SSL) хаттамасы бола алады.
Сонымен, көрсетімдік деңгейге файлдар пішімін түрлендіру міндеттері
жүктеледі. Пайдалануға деректер қандай түрде жететіні анықталады.
Бұл деңгей есептеу желісінде қолданылатын есептеу машиналар түрлерінің
айырмашылықтарын қолданбалы программалық қамтамадан қалқалау (тәуелсіз ету)
үшін арналған.
Қолданбалық деңгей
Пайдаланушы мен желілік қолданбалардың әрекеттестігіне байланысты
мәселелермен айналысады. Қолданбалы деңгей есептеу желісінің түйіндеріне
(немесе қолданбаларына) басқа түйіндермен (немесе қолданбалармен)
байланысуға мүмкіндік беретін кейбір қызметтер ұсынады. Деңгейдің басты
міндеттері файлдарды көшіру, пошталық ақпарат алмасу және желіні басқару.
1.2 ТСРІР (Transmission Control ProtocolInternet Protocol) үлгісі
Бұл үлгі желідегі әр түрлі ОЖ-рі бар есептеу машиналардың санын өте
тез өсіру мақсатымен АҚШ Қорғаныс Министрлігінің тапсырысы бойынша
құрастырылды.
ТСРІР хаттамаларының құрылымы келесі суретте келтірілген.
4-деңгей Қолданбалық
Application
3-деңгей Көліктік
Transport
2-деңгей Желіаралық
Internet
1-деңгей Желіге қатынас құру
Host – to -network
2-сурет - ТСРІР үлгісінің құрылымы
Ең төменгі желіге қатынас құру деңгейі OSI үлгісінің физикалық және
арналық деңгейлеріне сәйкес келеді. Бұл деңгей құрылғы мен желі арасындағы
деректерді алмасуды басқарып отырады және бір желіге жататын құрылғылар
арасындағы деректерді бағдарғылайды. Физикалық және арналық деңгейлердің
барлық танымал стандарттарын қолдайды: жергілікті желілер үшін – Ethernet,
Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, 100VG-AnyLAN, ауқымды желілер үшін – SLIP
және PPP “нүкте-нүкте” байласуларының хаттамалары, frame relay хаттамалары.
Келесі желіаралық деңгей OSI үлгісінің желілік деңгейіне сәйкес
келеді. Бұл жергілікті желілердің, территориалдық желілердің, арнайы
байланыс желілерінің және т.с.с.-лардың түрлі көліктік технологияларын
пайдаланып, дестелерді тасымалдаумен айналысатын желіаралық өзара
әрекеттесу деңгейі. Сонымен қатар ол адрестеу функциялар үшін жауап береді.
Желілік деңгейдің негізгі хаттамасы ретінде стекте ІР хаттамсы қолданылады.
ІР хаттамасы күрделі сызба-құрылымды желілерде жақсы жұмыс істейді. Ол
дейтаграммалық хаттама болып табылады, яғни ол белгіленген түйінге дейін
дестенің жетуіне кепілділік бермейді, бірақ оны орындауға тырысады.
Желіаралық өзараәрекеттесу деңгейіне бағдарғылау кестесін құруға және
өзгертуге қатысы бар барлық хаттамалар жатады. Олар: RIP (Routing Internet
Protocol), OSPF (Open Shortest Path First), ICMP (Internet Control Message
Protocol) хаттамалары.
Көліктік деңгей деректерді жіберуші мен қабылдаушы арасындағы
бйланысын қамтамасыз етеді (end – to – end). Бұл деңгейде TCP (Transmission
Control Protocol) тасымалдауды басқару хаттамасы және UDP (User Datagram
Protocol) пайдаланушылар дейтаграммаларының хаттамасы қызмет етеді. ТСР
хаттамасы - байланыс орнатуға бағдарланған сенімді хаттама. Ол байттар
тізбегін қабылдайды, оны жеке хабарларға бөлшектеп, одан кейін желіаралық
деңгейге жібереді. Қабылдайтын жақта жеке хабарлар қайтадан байттар
тізбегіне түрлендіріледі. ТСР хаттамасы деректер ағынын басқаруды да
қамтамасыз етеді. UDP хаттамасы – алдын ала байланыс орнатылмайтын сенімсіз
хаттама. Мұнда деректер ағынын басқару құралдары көзделмеген және қателерді
жөндеу де көзделмеген.
Қолданбалық OSI үлгісінің жоғары деңгейлеріне сәйкес келеді.
Қолданбалы программаларға қажетті функциялармен қамтамасыз етеді. Мысалы,
файлдарды тасымалдау, есептеу машинасына алыстан қосылу және т.б..
Қолданбалық деңгей TELNET (үйлестіауыспалы терминал), FTP (файлдар
тасымалдау), SMTP (электрондық пошта), DNS (домен аттарының қызметі), NNTP
(жаңалықтар тарату хаттамасы), HTTP (WWW бүкіләлемдік өрмектегі
гипермәтіндік құжаттамалармен жұмыс істеуге арналған хаттама) және т.с.с.
хаттамалардан тұрады.
1.3 Digital компаниясының DNA үлгісі
DECnet желі сәулеті емес, Digital компаниясының сандық желі сәулетіне
(Digital Network Architecture - DNA) сәйкес келетін бұйымдар қатарын
білдіреді.
3-сурет. DNA-ның толық емес кескіні және оның кейбір компоненттерінің
эталонды OSI үлгісімен байланысы
DNA желілік сәулетінің негізгі коммутациялық элементі - түйін. Барлық
түйіндер тең құқылы, яғни әрбір түйін АЕТ-нің кез-келген функционалдық
элементі ретінде қарастырылуы мүмкін. Түйіндер түрлі (ішаудандарға)
бекітілген. Әр түйіннің өзіндік дербес мекен-жайы бар. DECnet-4 мекен-
жайының құрылымы: аудан нөмірі – 1 байт, ішаудан нөмірі – 1 байт, Ethernet
мекен-жайы – 6 байт.
DNA сәулеті функционалдық деңгейлер иерархиясын білдіреді:
1 – физикалық деңгей;
2 – деректерді тасымалдау арнасының (ДТА) деңгейі;
3 – көліктік деңгей;
4 – сессияны басқару және желілік қызмет деңгейі;
5 – желілік қолданбалар деңгейі;
6 – желіні басқару деңгейі;
7 – пайдаланушылық деңгей.
Физикалық деңгейде физикалық байланыс арнасымен деректерді
тасымалдауды басқару жүзеге асырылады.
Деректерді тасымалдау арнасы (ДТА) деңгейінде желідегі көрші түйіндер
арасында тасымалданатын деректер сенімділігінің артуы қамтамасыз етіледі.
Көліктік (DECnet 4 - өтпелі арна деңгейі) және сессияны басқару
деңгейлері желіде орналасуынан тәуелсіз абоненттер арасында сенімді
тізбекті дуплексті логикалық арнаны орнатады.
Желілік қолданбалар деңгейі пайдаланушылардың шеттетілген файлдарға
қолжеткізуіне байланысты стандартты қызметтер қатарын береді.
Желіні басқару деңгейінде келесідей қызметтер қамтылған: желіні, оның
қорларын, түйіндер мен байланыс арналарының шеттетілген техникалық
қамтылуын әкімшілік басқару.
Пайдаланушылық деңгейінде желілік қызмет көрсетулерді пайдаланатын
пайдаланушының қолданбалы программаларын орындайдалады.
2 ЖЕЛІЛІК СЫЗБА-ҚҰРЫЛЫМ (ТОПОЛОГИЯ)
Топология термині есептеу машиналардың, кәбілдердің және т.б. желі
сыңарларының физикалық орналасуын сипаттайды.
Желілік сызба-құрылымның бірнеше түрі бар: тор (Mesh), құрсым (Bus),
сақина (Ring), жұлдыз (Star), бұтақ (Tree) және ұяшықты (гибридті).
2.1 Құрсымдық сызба-құрылымы
Әдетте құрсымды сызықты құрысым топологиясы (linear bus) деп атайды.
Бұл топология ең қарапайым және көп таралған топологиялардың біріне жатады.
Онда магистраль немесе сегмент деп аталатын бір кәбіл қолданылады. Бұл
кәбілдің бойында желінің барлық есептеу машиналары қосылған. Кейбір
құрсымдық технологияларда бірнеше кәбіл қосылуы мүмкін.
4-сурет. “Құрсым” сызба-құрылымы
Құрсым топологиясымен жасалған желідегі есептеу машиналары деректерді
белгілі бір есептеу машинасына мекен етеді. Деректер электрлік сигналдар
түрінде кәбіл арқылы тасымалданады.
Электрлік сигналдар түріндегі деректер желінің барлық есептеу
машиналарына беріледі, бірақ ақпарат тек қана сигналдарда шифрленген
белгілі бір қабылдаушының мекен-жайына тасымалданады. Уақыттың белгілі бір
кезегінде есептеу машинаның біреуі ғана тасымалдауды жүргізе алады.
Құрсым – пассивті топология. Егер есептеу машиналардың біреуі
бұзылатын болса, қалғандары жұмыс істей береді. Активті топологияда есептеу
машиналары сигналдарды регенерация жасап желі бойынша жібереді.
Кәбілдің екі шетіне резистор-терминатор жалғанады. Оның кедергісін
кәбілдің толқындық кедергісіне тең қылып алады. Терминатор пайдалы
сигналдардың кәбіл шетінен шағылыспауын қамтамасыз ету үшін арналған.
Бұл сызба-құрылымды тек кішігірім жергілікті желілерді қолданған жөн.
құрсымдық сызба-құрылымы бар жергілікті есептеу желісінің мысалдары ретінде
Ethernet технологиясының 10Base-2 және 10Base-5 түрлерін келтіруге болады.
2.2 “Сақина” сызба-құрылымы
Сақина сызба-құрылымы кезінде жұмыс бекеттері бір-бірімен шеңбер
бойымен байланысады. Деректер бір жұмыс бекетінен екіншісіне бір бағытта
тасымалданады (шығыршық бойынша). Сондықтан, ақпарат желінің барлық
түйіндеріне кезектесіп жетеді. Бұл кезде әрбір дербес есептеу машинасы
(ДЕМ) келген хабарды келесі ДЕМ-на жолдайтын қайталауыш міндетін атқарады.
Сақина тәрізді сызба-құрылымыды есептеу желілерінің ішіндегі көп тарағаны
маркерлік қатынас құру әдісі қолданылатын желілер. Мәселен:
Token Ring (IBM фирмасы) тектес жергілікті есептеу желілері (ЖЕТ).
Жұмыс бекеттерінің саны 96, деректер тасымалдау жылдамдығы 4 немесе 16
Мбитс;
FDDI (Fider Distributed Data Interface) есептеу желілері. Талшық-
оптикалық байланыс желісі пайдаланылады. FDDI есептеу желісі, әдетте,
бірнеше жеке ЖЕТ-ті біртұтас есептеу желісіне біріктіру үшін қолданылады.
5-сурет. “Сақина” сызба-құрылымы
2.3 “Жұлдыз” сызба-құрылымы
Есептеу желісінің қалған түйіндерінің әрқайсысымен деректер
тасымалданатын жеке желі арқылы байланысқан, орталық түйін бар сызба-
құрылым. Орталық түйінді кейде мультиплексор, көп портты қайталауыш немесе
шоғырлауыш (hub) деп атайды. Оған жұмыс бекеттерінің арасында байланыс
жасау міндеті жүктелген. Бұзылған түйінді есептеу желісінің құрамынан
шығарып тастау мүмкіншілігі осы құрылымның ыңғайлы жағы болып табылады.
Жұлдыздың белсенді және бейбелсенді түрі бар. Бірінші түрінде ақпарат
айырбастаудың барлығы тек орталық компьютер арқылы жүреді. Ал екіншіде
желінің орталығында компьютер емес, көп портты қайталауыш немесе шоғырлауыш
орналасады. Шоғырлауыш өзінің кез келген портына келіп түскен сигналдарды
қалған барлық порттарына жібереді. Нәтижесінде түйіндердің біреуінен шыққан
сигналдар қалғандарының барлығына жететін болады. Бірақ егер орталық түйін
бұзылса, онда барлық есептеу желісі жұмыс істеу қабілетін жоғалтады.
6-сурет. Жұлдыз сызба-құрылымы
Жұлдыз тәрізді сызба-құрылымы бар есептеу желісіне мысал ретінде
Ethernet (10Ваsе-T деп аталатын) жергілікті есептеу желісін келтіруге
болады.
Топология Артықшылықтар Кемшіліктер
Құрсым Үнемді кәбіл шығысы. Тасымалданатын ақпараттың
Салыстырмалы түрде қымбат емес көлемі артқан сайын желінің
және тасымалдау ортасында өткізу қабілеттілігі
қолдануға күрделі емес. төмендейді. Кәбілдің істен
Қарапайымдылық, сенімділік. шығуы көптеген
Жеңіл кеңейтіледі. пайдаланушылардың жұмысын
тоқтатады.
Сақина Барлық компьютерлерде тең құқылыЕсептеу машинаның біреуінің
қатынас құруы бар. бұзылуы бүкіл желіні бұзады.
Пайдаланушылар саны өнімділікке Желінің пішімүйлесімін
қандай да бір әсерін тигізбейді.өзгертуі бүкіл желінің
тоқтатуын қажет етеді.
Жұлдыз Жаңа есептеу машиналарды, Орталық түйіннің бұзылуы
орталықтандырылған тексеру мен бүкіл желіні бұзады.
басқаруды қоса отырып желіні
жеңіл өзгерту (жаңашалау).
Есептеу машинаның біреуінің
бұзылуы желінің жұмыс
қабілеттілігіне әсер етпейді.
2.4 “Бұтақ” сызба-құрылымы
“Бұтақ” тәрізді сызба-құрылым “сақина”, “жұлдыз”, “құрсым” сызба-
құрылымдарын біріктіру негізінде алынады. “Бұтақ” сызба-құрылымы бар
желінің кез-елген екі түйіні бір жолмен байланысқан болу керек. “Бұтақ”
сызба-құрылымын негізгі сызба-құрылымдарды таза қолдануға болмайтын
жерлерде қолданылады. Бейімдеуіш тақшаларға көптеген жұмыс бекеттерін қосу
үшін желілік күшейткіштер және коммутаторлар қолданылады.
7-сурет: “Бұтақ” сызба-құрылымы
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 әр түрлі
физикалық орталар қолданылады: деректерді тасымалдаудың шектелген ортасы
(сымды) және шектелмеген ортасы (сымсыз).
3.1 Шектелмеген тасымалдау ортасы
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.
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 жарықөткізгіш
қолданылады.
Коаксиалды кәбіл. Коаксиалды кәбіл орташа баға, кедергі қорғанысы
сияқты жақсы қасиеттерге ие және үлкен қашықтықтарда (бірнеше километр)
байласу үшін қолданылады. Ақпаратты тасымалдау жылдамдығы 1-ден 10 Мбитсек
дейін, ал кейбір жағдайларда 50 Мбитсек-қа дейін жетуі мүмкін. Коаксиалды
кәбіл ақпаратты негізгі және кең сызықты тасымалдауда пайдаланылады.
1- орталық сым
2- орталық сымның оқшаулауышы
3- экрандалған өткізгіш (экран)
4- сыртқы оқшаулауыш и қорғайтын
қабықша
Есулі қоссым – 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 жоғарылату 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.
8-сурет. Есулі қоссым
Талшық-оптикалық кәбіл. Оптоөткізгіштер бағасы қымбат, оларды әйнек
талшықты кәбілдер деп атайды. Олармен ақпараттың таралу жылдамдығы
секундына бірнеше гикабитке дейін жетеді. Рұқсат етілген алыстау 50 км-ден
астам. Кедергілердің ішкі әсері жоққа тән. Қазіргі уақытта бұл ЖЕТ үшін ең
қымбат байланыс болып табылады. Кедергілердің электромагниттік өрістері
туындайтын жерлерде немесе өте үлкен қашықтыққа қайталауышсыз ақпаратты
тасымалдауда қолданылады. Талшық-оптикалық кәбілдердің бұтақтану техникасы
өте күрделі болғандықтан, ол белгілі бір қасиеттерге ие. Оптоөткізгіштер
ЖЕТ-нда жұлдыз тәрізді байланыс арқылы бірегеді.
Кестеде үш түрлі тасымалдау орталарының көрсеткіштері келтірілген.
Көрсеткіштер Деректерді тасымалдау ортасы (ДТО)
Есулі қоссым Коаксиальды кәбіл Талшық-оптикалық
кәбіл
Бағасы қымбат емес салыстырмалы қымбатқымбат
Ұзартылуы өте оңай қиын оңай
Тыңдаудан елеусіз жақсы өте жақсы
қорғалынуы
Жерсіндіру жоқ болуы мүмкін жоқ
қиындықтары
Кедергілерге бар бар жоқ
сезімталдығы
Деректер тасымалдау ортасына қатынас құру Әдісі
Желіге қатынас құру (Access) - желінің басқа түйіндерімен (жұмыс
бекеттерімен) ақпарат алмасу үшін жұмыс бекетінің деректер тасымалдау
ортасымен өзара әрекеттестігі.
Деректер тасымалдау ортасына қатынас құруды басқару – жұмыс
бекеттерінің деректер тасымалдау ортасына қатынас құру тәртібін тағайындау.
Тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі (media access method) – келесі
кезекте қайсы жұмыс бекеті (компьютер) деректер тасымалдау үшін есептеу
желісін пайдалана алатынын анықтайтын тәсіл (ережелер жинағы).
Желіге байланысты қатынас құру әдісі негізінде екі түрге бөлінеді:
1) Кездейсоқ қатынас құру;
2) Детерминалды қатынас құру.
4.1 Кездейсоқ қатынас құру әдістері
Бұл әдістерде желілік құрылғылар өзіне тасымалдануға дайын деректер
болған сәтте ақпарат жіберуді бастай береді. Осы мезгілде басқалар
тасымалдау ортасын пайдаланып жатқан-жатпағанына қарамайды. Сондықтан
қақтығыс деп аталатын құбылыс болуы мүмкін. Қақтығыс (collision, коллизия,
конфликт) – екі жұмыс бекеті бір уақытта тасымалдау ортасын пайдаланбақшы
болған жағдай.
Кездейсоқ қатынас құру әдісі екі топқа бөлінеді:
1) Қақтығысты анықтай отырып көптік қатынас құру әдісі
Бұл әдіс құрсымдық құрылымды желілерде көп таралған. Түйін кез-келген
уақытта деректерді тасымалдай бастайды. Орталықтандырылған басқару
болмағандықтан, екі немесе бірнеше түйін бір мезгілде деректер тасымалдай
бастауы мүмкін. Бұл жағдайда қақтығыс пайда болады да жіберілген хабар
бұзылады.
Бұл әдістер қатарына ALOHA әдістері жатады.
2) Тасуышты бақылай отырып көптік қатынас құру әдісі
Жергілікті желілерде басқа түйіндер не істеп жатқанын анықтау және
одан кейін ғана шешім қабылдау мүмкіндігі бар. Осындай мүмкіншілік жүзеге
асырылған әдістер тасуышты бақылай отырып көптік қатынас құру әдісі (CSMA –
Carrier Sense Multiple Access ) деп аталады.
CSMA қатынас құру әдісі
CSMA (Carrier Sense, Multiple Access) - тасығышты тексеретін
(тыңдайтын) көптік қатынас құру әдісі. Бұл әдіс кезінде бірнеше жұмыс
бекеті (көптік қатынас құру) тасымалдау ортасына қатынас құру үшін олар осы
ортада тасымалдау үзілісі болғанша оны бақылайды (тасығышты тексеру). Одан
кейін деректер тасымалдана бастайды және онымен қатарласа тасымалдау
әрекеттері тексеріледі (қақтығысты табу). Әрбір жұмыс бекеті (өзінше) желі
бос деп санап, хабар тасымалдауға тырысады. Егер қақтығыс бола қалса, онда
белгілі бір уақыт өткен соң хабар тасымалдауға қайтадан әрекет жасайды. Бұл
қатынас құру әдісі ең көп тараған әдістер қатарына жатады және Ethernet
сияқты есептеу желілерінде қолданылады.
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.
CSMACD – қатынас құру әдісі
Ethernet желілерінде тасушыну анықтап және қақтығысты тауып көптік
қатынас құру (Carrier-Sense-Multiply-Access with Collision Detection,
CSMACD) деп аталатын тасымалдау ортасына қатынас құру пайдаланады.
CSMACD (Carrier Sense, Multiple Access, with Collision Detection) –
қақтығыс ізделіп табылатын және тасығышты тексеретін (тыңдайтын) көптік
қатынас құру әдісі. Бұл әдіс кезінде бірнеше жұмыс бекеті (көптік қатынас
құру) тасымалдау ортасына қатынас құру үшін олар осы ортада тасымалдау
үзілісі болғанша оны бақылайды (тасығышты тексеру). Одан кейін деректер
тасымалдана басталады және онымен қатарласа тасымалдау әрекеттері
тексеріледі (қақтығысты табу).
Кәбілге қосылған барлық станциялар ол ақпаратты көре алады, ал
қабылдаушы өзінің мекенін танып сол деректерді өзінің арашығына жазып алып,
оны өңдеп, жіберушіге жауап кадрын жібереді. Кадрға жіберушінің мекені
қосылатындықтан, қабылдаушы оның қайдан келіп отырғанын біледі.
Қақтығыс табылған жағдайда жіберуші бекет өзінің хабарын бірден
тоқтатып, кездейсоқ уақыт өткен соң қайта кадрды жіберуі тиіс. Бұл
алгоритмді жасаған кезде 10 Мбс жылдамдығы керекті қажеттіліктерді
қамтамасыз етеді деп ойлаған, сондықтан арнаның жүктелуі көп болмайды деп
ойлаған. Бұл тұжырым қазіргі кезге дейін рас болып келеді, бірақ өте жоғары
жылдамдықты талап ететін мультимедиялық жабдықтар бұл жылдамдықта
қанағаттарлықтай жұмыс істей алмайды.
Ethernet-тегі MAC контроллері ақпаратты тасымалдаудан бұрын тасығышты
тексереді. Басқа түйін ақпаратты тасымалдап жатқан кезде ғана тасығыш пайда
болады. Физикалық деңгей тасығышты тексереді де MAC-қа хабар жібереді.
Тасығыш бар болса, онда желі бос емес және қалған түйіндер өз кезегін күтуі
тиіс.
Тасымалданатын дестесі бар MAC, алдыңғы дестені жіберіп болғаннан
кейін белгілі бір минималды уақыт күтуі тиіс. Ол десте арасындағы қуыс
(IPG, interpacket gap) деп аталады, оның мәні 0,96 микросекундқа тең.
4.2 Детерминалдық қатынас құру әдістері
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.
5 Желі құрылымын синтез жасау
5.1 Жергілікті есептеу желісінің ”жұлдыз” құрылымының математикалық
үлгісі
Жұлдыз тәріздес сызба-құрылымды жергілікті желіде әрбір абоненттік
жүйе (АЖ) орталық коммутациялық стансасына (КС) қатынас құра алады. Бұл
станса 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 гамильтондақ
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.
5.2 Жұлдыз тәрізді синтез жасау әдісі
Жұлдыз тәрізді желілерде деректерді тасымалдаудың жеке-дара ортасының
көмегімен барлық АЖ (абоненттік жүйе)-лер қосылған жалғыз бір
коммутациялау бекеті (КБ) бар. Әрбір уақыт ішінде КБ-і бір АЖ-ң бір ғана
сұрауына қызмет көрсетеді. Сондықтан бұндай ЖЕТ шапшаңдылығы бірінші болып
КБ-нің өткізу қабілеттілігімен анықталады.
Бұндай есепті шешу үшін медиана іздеу әдісін қолданылады. G-графының
медианасы деп өзінің орналасқан жерінен бастап басқа графтың барлық
түйіндерін дейінгі аралықтың қосындысының ең аз төбесі. Әрбір төбеге екі
санды анықтайды. Бұлар тасыма саны деп аталады.
мұнда төбесінен төбесіне дейінгі ең қысқа аралық
нақты жағдайда және сандары сәйкесінше төбесінің
ішкі және сыртқы төбелері деп аталады. төбесі үшін:
(5.1)
G-графының сыртқы медианасы деп аталады, ал () төбесі үшін:
(5.2)
G-графының ішкі медианасы деп аталады.
Егер G-графының салмағы симметриялы матрица болса, яғни
сол бір байланыс арқылы деректерді тасымалдау да және қабылдауда
орындалатын болса, онда .
Осылайша КБ-ны орналастыру бөлімі ртінде графтың ішкі-
сыртқы медианасы болатын төбесін алуға болады. КБ орнату вариантын
оны жасау кезіндегі шығын минималды және мына шарттарды орындайтын етіп
таңдау керек.
(5.3)
мұнда бөлімінде орналасқан КБ-ның z-вариантының өткізу
қабілеттілігі.
1-ші қадам. КБ орнату вариантын құрудағы шығынды өсу реті бойынша
тәртіптеу.
2-ші қадам. КБ орнату вариантын құруға шығынды өсу бойынша (5.3)
шартты орындағанға дейін қарау керек.
3-ші қадам. Егер (5.3) шарты орындалса, онда j-к КБ-ға
өнімділігімен Z-к ТС бекітілді. Егер (5.3) шарты орындалмаса, онда
j=j+1 деп 1-ші қадамға өту.
4-ші қадам. Егер болса, онда 5-ші қадамға өту. Әйтпесе j=j+1 деп
1-ші қадамға өту.
5-ші қадам. (немесе ) ішкі (немесе сыртқы) тасымал
сандарын есептеу.
6-ші қадам. (5.1) және (5.2) өрнектері көмегімен графтың ішкі және
сыртқы медианасын анықтау. Алгоритмнің соңы.
6 Хаттамалар жӘне стандарттар
6.1 Ethernet стандарты
Хаттамалар ол есептеу тораптарында деректерді тасымалдау кезінде
қолданылатын ережелер мен кесінділер жиынтығы. Хаттамалардың 100 түрі бар.
Ұзақ пайдалану нәтижесінде көпшілік қолданылуына ие болған хаттамалар
стандарт деп те аталады.
а) Логикалық арнаны басқару хаттамасы (802.2)
LLC хаттамасы жергілікті тораптар технологиясы үшін өзінің кадрларын
дейтаграммалық тәсілмен немесе процедуралар көмегімен көліктік қызметтің
қажетті сапасын тасымалдаумен қамтамасыздандырады. LLC хаттамасы тораптық
хаттамалар және МАС деңгейшесінің хаттамалары арасындағы деңгей. Тораптық
деңгейдің хаттамалары деңгей аралық интерфейс арқылы деректерді жоғарғы
деңгейдің дестесін өз кадрына енгізеді. Содан қажетті жолдармен
толтырылады. Содан соң деңгей аралық интерфейс арқылы LLC хаттамасы
тағайындау 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