Есептеу желілерінен дәрістер



Кіріспе
1 дәріс. Есептеу желілеріне кіріспе
2 дәріс. Ашық жүйелер және OSІ моделі.
3 дәріс. Каналды деңгейдің HDLC хаттамасы
4 дәріс. Жергілікті есептеу желілері
5 дәріс. CSMA/CD қатынау әдісі
6 дәріс. Token.Ring
7 дәріс. X.25 желісін құрудың жалпы қағидалары
8 дәріс. Frame Relay желілерін құрудың негізгі қағидалары
9 дәріс. ATM технологиясы
10 дәріс. TCP/IP стегі
Пәнді оқытудың мақсаты желілік технологиялардың және пакет желілерінде деректерді жіберу хаттамаларының негіздерін зерттеу болып табылады.
Адамның қызмет саласын қамтыған болып жатқан өзгерістер жалпы түрде өмірлік құндылықтардағы материалдық құраушы ақпараттық құраушыға орын беретінінен тұрады.
Ақпаратты технологиялар саласындағы нағыз төңкеріс үшінші мың жылдықта әлемдік экономиканың жетекші саласына қалыптасқан Интернет жүйесінің пайда болуы және қарқынды дамуы болды.
Қазіргі уақытта Қазақстанда телекоммуникация саласының тез дамуы жаңа жоғары технологиялық қызметттер – мәліметтерді жіберу, ұялы байланыс және Интернет желісіне қатынауды ұсыну бойынша қызметтер сегментінің туындауымен негізделген. Дәстүрлі дыбыстық байланыс қызметтері интерактивті қызметтермен ығыстырыла бастады.
Байланыстың сандық стандартына ауысу ақпараттардың мазмұнын қорғаудың жоғарғы дәрежесімен ақпараттардың үлкен көлемін тезарада жіберуге мүмкіндік береді. Пакеттер коммутациясы технологиясы базасында құрылған толық сервисті желілер дамуының тенденциясы айқын көрінеді.
Қазіргі заманғы инфрақұрылымдағы компьютеризация және информатизация жетекші орындардың біріне шығады. Ақпараттық технологияларға сұраныс, қазіргі заманғы компьютерлер және желілік жабдық соңғы жылдары әлемдік экономиканың динамикасына және құрылымына елеулі әсер етеді.
Ақпаратты-телекоммуникациялық инфрақұрылымдарды жасауды ұлттық экономиканың жоғарылауының, қоғамның іскерлік және интеллектуалды белсенділігінің өсуінің, ауқымды масштабта ел беделін нығайтудың маңызды факторы ретінде қарастыру қажет.
Пәнді оқытудың мақсаты қашықтан қатынау, желілерді біріктіру, байланыс желілерін ең жақсы жобалау және оларға білікті қызмет көрсету тапсырмаларын шешу үшін телекоммутикациялық жүйелерді және пакетті коммутация желілерін құрудың, ақпараттарды жіберу және өңдеудің техникалық құралдарының теориялық негіздері саласындағы білімге ие телекоммуникация желілері және жүйелері саласында жоғары білікті маманды дайындау болып табылады.

Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі:  Курстық жұмыс
Тегін:  Антиплагиат
Көлемі: 48 бет
Таңдаулыға:   
Кіріспе

Пәнді оқытудың мақсаты желілік технологиялардың және пакет желілерінде
деректерді жіберу хаттамаларының негіздерін зерттеу болып табылады.
Адамның қызмет саласын қамтыған болып жатқан өзгерістер жалпы түрде
өмірлік құндылықтардағы материалдық құраушы ақпараттық құраушыға орын
беретінінен тұрады.
Ақпаратты технологиялар саласындағы нағыз төңкеріс үшінші мың жылдықта
әлемдік экономиканың жетекші саласына қалыптасқан Интернет жүйесінің пайда
болуы және қарқынды дамуы болды.
Қазіргі уақытта Қазақстанда телекоммуникация саласының тез дамуы жаңа
жоғары технологиялық қызметттер – мәліметтерді жіберу, ұялы байланыс және
Интернет желісіне қатынауды ұсыну бойынша қызметтер сегментінің туындауымен
негізделген. Дәстүрлі дыбыстық байланыс қызметтері интерактивті
қызметтермен ығыстырыла бастады.
Байланыстың сандық стандартына ауысу ақпараттардың мазмұнын қорғаудың
жоғарғы дәрежесімен ақпараттардың үлкен көлемін тезарада жіберуге мүмкіндік
береді. Пакеттер коммутациясы технологиясы базасында құрылған толық
сервисті желілер дамуының тенденциясы айқын көрінеді.
Қазіргі заманғы инфрақұрылымдағы компьютеризация және информатизация
жетекші орындардың біріне шығады. Ақпараттық технологияларға сұраныс,
қазіргі заманғы компьютерлер және желілік жабдық соңғы жылдары әлемдік
экономиканың динамикасына және құрылымына елеулі әсер етеді.
Ақпаратты-телекоммуникациялық инфрақұрылымдарды жасауды ұлттық
экономиканың жоғарылауының, қоғамның іскерлік және интеллектуалды
белсенділігінің өсуінің, ауқымды масштабта ел беделін нығайтудың маңызды
факторы ретінде қарастыру қажет.
Пәнді оқытудың мақсаты қашықтан қатынау, желілерді біріктіру, байланыс
желілерін ең жақсы жобалау және оларға білікті қызмет көрсету
тапсырмаларын шешу үшін телекоммутикациялық жүйелерді және пакетті
коммутация желілерін құрудың, ақпараттарды жіберу және өңдеудің техникалық
құралдарының теориялық негіздері саласындағы білімге ие телекоммуникация
желілері және жүйелері саласында жоғары білікті маманды дайындау болып
табылады.
Оқу жоспары бойынша осы пәнге 3 кредит берілген, барлығы 225 сағат,
оның аудиториялық сағаты 90, өзіндік жұмыстары 150 сағат .

Курс Семестр Аудит. Дәріс Практ. Лабор. Курстық Экзамен
сабақ сабақ жұмыс. жұмыстар.
4 7 90 45 15 30 7,7 30 7
1 дәріс. Есептеу желілеріне кіріспе

Есептеу желілері (ЕЖ) компьютерлік технологиялар және
телекоммуникациялар эволюциясының логикалық нәтижесі болып табылады.
Бірінші компьютерлер қолайсыз үлкен болды (50-ші жылдар). Олар
интерактивті жұмысқа арналмады, тек пакетті режимде жұмыс істеді.
Бағдарламашы перфокартаға бағдарлама мәтінін енгізіп, оны есептеу
орталығына алып барып, келесі күні басып шығарылған нәтижені алатын. Бұл
кезде процессордың жұмысшы уақыты ең тиімді қолданылды. Мейнфреймалар қазір
де қолданылады, себебі қуаты аз бірнеше компьютерлерге қарағанда, бір супер
қуатты компьютерді ұстау және қызмет көрсету жеңіл.
60-шы жылдары есептеу процесін ұйымдастырудың жаңа тәсілі шықты.
Уақытты бөлудің интерактивті көп терминалды жүйелері дами бастады.
Процессор біреу, оған бірнеше терминалдар қосылған. Жүйенің реакция уақыты
қолданушы басқа қолданушылармен параллель жұмысты байқамайтындай
жеткілікті аз болды. Жалпы файлдарға және перифериялық құрылғыларға
қатынауды қамтамасыз ету қажет. Бұл сыртқы жағынан ЖЕЖ ұқсас, бірақ мұндай
жүйе деректерді өңдеудің орталықтандырылған сипатына ие (бұл принцип
банкоматтар желісінде бүгінде қолданылады). Бұл кезде бір-бірінен алыс
қашықтықта орналасқан компьютерлерді біріктірудің қажеттілігі туындады. Бұл
модемдердің көмегімен телефон желілері арқылы жүздеген килмометр
қашықтықтағы компьютерге терминалды қосу мәселесін шешуден басталды. Мұндай
жүйелер қолданушыға қуатты компьютерлердің бөлінетін ресурстарына
қашықтықтан қатынауға мүмкіндік берді. Содан кейін компьютер-компьютер
түріндегі байланыс жүзеге асырылды. Компьютерлер автоматты режимде
деректермен алмасу мүмкіндігіне ие болды, ал бұл есептеу жүйесінде базалық
механизм болып табылады. Бұл механизм негізінде файлдармен алмасу,
электронды пошта, деректер базаларын синхрондау және т.б. қызметтері жүзеге
асырылды.
70-шы жылдары үлкен интегралды сызбалар пайда болды. Бірінші мини
компьютерлер пайда болды. Жақын орналасқан компьютерлер арасында
деректермен алмасу қажеттілігі туындады. Осылай бірінші жекелік есептеуіш
желісі (ЖЕЖ) туындады. Компьютерлердің өзара қатынасы үшін бағдарламалық
жасақтама (БЖ) және қосарластыру құрылғылары әзірленді. Бұл кезде ЖЕЖ-да
жалғау үшін желіде деректерді ұсынудың өз тәсілдері және өз кабельдері бар
әртүрлі стандартты емес құрылғылар қолданылды. Бұл құрылғылар олар
әзірленген компьютерлердің түрлерін ғана жалғай алды.
Дербес компьютерлер (ДК) 80-ші жылдары кең тарала басталды. Олар
желілерді құру үшін мінсіз элементтер болып табылды. Бір жағынан олар
желілік бағдарламалық жасақтаманың жұмысы үшін жеткілікті қуатты болды,
екінші жағынан олардың қуаты күрделі тапсырмаларды шешу үшін жетпеді.
Ethernet, Arcnet, Token Ring желісіне компьютерлерді біріктірудің
стандартты технологиялары бекітілді.
Есептеуіш желі (ЕЖ) – бұл байланыс желілерімен жалғанған
компьютерлердің жиынтығы. Желі түйіндері – желілік мекенжайы бар соңғы
немесе аралық құрылғылар. Бұл жұмысшы станциялар немесе серверлер (желілік
интерфейсі бар компьютерлер), перифериялық құрылғылар (принтер, плоттер,
сканер), желілік телекоммуникациялық құрылғылар (коллективті қолдану
модемі) және маршрутизаторлар. Байланыс желілері кабельдермен, желілік
адаптерлермен және басқа да коммуникация құрылғыларымен құрылған. Барлық
желілік жабдық жүйелік және қолданбалы бағдарламалық жасақтама басқаруымен
жұмыс жасайды. Есептеуіш желілер арқасында қолданушылар барлық
компьютерлердің ресурстарын, бағдарламаларын және деректерін бірге қолдану
мүмкіндігіне ие болды.
ЕЖ компоненттері:
- аппаратты тұғырнама (компьютерлер – дербес компьютерлерден супер ЭВМ
және коммуникациялық жабдыққа– кабельді жүйелер, қайталағыштар, көпірлер,
коммутаторлар, маршрутизаторлар, модульді концентраторлаға дейін);
- желінің бағдарламалық тұғырнамасы (желілік операциялық жүйелер –
Novell NetWare, Windows NT және желілік қосымшалар – деректердің желілік
базалары, пошталық жүйелер, коллективті жұмысты автоматтандыру жүйелері
және т.б.).

Деректер желілері, аяқталған деректер жабдығы және деректерді жіберу
қызметінің өзара қатынасы
Желілерді дамытуда маңызды фактор деректерді жіберудің пакетті
принцибін әзірлеу болып табылады. Деректер деп оларды сақтау, өңдеу және
байланыс каналдары бойынша жіберу қолайлығын қамтамасыз ететін түрде
ұйымдастырылған сандық сигналдарды айтады. Деректерді жіберу – бұл әдетте
есептеуіш техниканың құралдарымен бұдан кейін өңдеу үшін электр байланыс
құралдарымен бір пунктіден екіншісіне екілік сигналдар түрінде деректерді
тасымалдау.
Деректерді жіберу қызметтері қолданушының электр байланыстың бір
немесе бірнеше желілері негізінде деректерді жіберу бойынша қызметтердің
белгілі бір жинағын ұсынуы үшін арналған. Олар телеқызметтерді ұйымдастыру
үшін негіз болып табылады. Электр байланыстың қолданылатын желісіне тәуелді
деректерді жіберудің келесі қызметтері ұйымдастырылады:
- дестелер коммутациясымен деректерді жіберу қызметтері;
- дестелер коммутациясымен деректерді жіберу қызметтерімен бірге
немесе дербес жүзеге асырылған кадрлар ретрансляциялау
қызметтері;
- каналдар коммутациясымен деректерді жіберу қызметтері;
- ЖҚТЖ (жалпы қолданыстың телефон желісі) желісі бойынша деректерді
жіберу қызметтері;
- каналдар коммутациясы, дестелер коммутациясы және кадрлар
ретрансляциясы қолданылатын интегрленген қызметті цифрлы желі
(ИҚЦЖ) бойынша деректерді жіберу қызметтері;
- Қызметтер интеграциясымен кең жолақты желі (К-ИҚЦЖ) бойынша
деректерді жіберу қызметтері;
- Коммутацияланбайтын каналдармен деректерді жіберу қызметтері.
Жалпы қолданыстағы деректермен алмасу қызметтерінің техникалық
құралдарымен қамтамасыз етілетін қызметтер деректердің арнайы желілерімен
қамтамасыз етіледі:
- Х.25 хаттамасы бойыншы дестелер коммутациясымен деректерді жіберу
қызметтері;
- IP (v4 және v6 нұсқалары) жанұясына жататын хаттама бойынша
дестелер коммутациясымен деректерді жіберу қызметтері;
- Х.36 хаттамасы бойынша кадрлардың ретрансляциясымен деректерді
жіберу қызметтері;
- коммутацияланбайтын сандық каналдармен деректерді жіберу
қызметтері.
Сонымен қатар жалпы қолданыстың мамандандырылмаған желілері бойынша
деректерді жіберу мүмкіндігі анықталады:
- ЖҚТЖ желілері;
- АТТелекс желілері;
- У-ИҚЦЖ желілері;
- К-ИҚЦЖ желілері;
- коммутацияланбайтын аналогты каналдар және радиоканалдар.
Деректерді жіберу қызметіне қатынаудың үшін түрін бөліп қарау қажет:
- аралық коммутацияланбайтын желіні қолданбай тура қатынау;
- коммутацияланатын жалғау ұйымдастырылатын аралық коммутацияланатын
желіні (қатынау желілері) қолданып, жанама қатынау (қатынау порт
арқылы);
- тұрақты (коммутацияланбайтын) жалғау ұйымдастырылатын аралық
коммутацияланатын желіні (қатынау желілері) қолданып, жанама
қатынау (қатынау порт арқылы).
Деректерді жіберу желілері аяқталған деректер жабдығынан (АДЖ немесе
DTE – Data Terminal Equipment) тұрмайды, сәйкесінше деректерді жіберу
қызметі АДЖ қызметтерінен тұрмайды. АДЖ ақпаратты жіберуші, оны алушы
немесе бір уақытта екеуі де болып табылуы мүмкін. АДЖ жіберу каналы және
деректер жіберу аппараттарының (ДЖА) көмегімен деректерді жібереді және
(немесе) қабылдайды. Әдетте DTE ретінде ДК, үлкен ЭЕМ, терминал, деректерді
жинау құрылғысы, касса аппараты, ауқымды навигациялық жүйе сигналдарының
қабылдағышы немесе деректерді жібере немесе қабылдай алатын басқа құрылғы
болуы мүмкін. Деректерді жіберу аппаратурасы (ДЖА немесе DCE – Data Circuit
terminating Equipment) байланыс желісімен қолданушылардың компьютерлерін
немесе жергілікті желілерін тікелей байланыстырады. DCE қызметі белгілі
түрдегі канал бойынша екі немесе одан көп DTE саны арасында ақпаратты
жіберу мүмкіндігін қамтамасыз етуден тұрады. Бұл үшін DCE бір жағынан DTE-
мен, екінші жағынан жіберу каналымен жалғауды қамтамасыз етуі тиіс. DCE
мысалдары модемдер, ISDN желісінің терминалды адаптерлері, оптикалық модем,
сандық каналдарға қосу құрылғылары. Әдетте DCE физикалық ортаға қажетті
формадағы және қуаттағы сигналды жіберуге және қабылдауға жауап бере
физикалық деңгейде жұмыс істейді.

Пакеттер коммутациясы бар желі, дейтаграммды механизмдер және
виртуалды каналдардың механизмі
Кез келген желілер өз абоненттерін жалғаудың бір әдісін қолдайды. Бұл
кезде тек толық байланысты топологияда абоненттердің кез келген жұбында
өзінің коммутацияланбаған ЖЖ бар. Сондықтан әрбір желіде абоненттерді
жалғаудың білгілі бір тәсілі қолданылады. Абоненттер коммутаторлармен жеке
байланыс тізбектерімен жалғасады.
Желілердегі абоненттер коммутациясының екі әртүрлі сызбалары бар:
- КК – каналдар коммутациясы (телефонды желілерден);
- ДК – дестелер коммутациясы (60-шы жылдардың соңынан, ауқымды
желілерден).
Пакеттер коммутациясы бар желілерді (және каналдарды) басқа белгісі
бойынша бөлуге болады:
- динамикалық коммутациясы бар. Мысалы, телефон желілері, жергілікті
желілер, TCPIP желілері;
- тұрақты коммутациясы бар – бөлінген каналдар (жалғау физикалық
түрде ұзақ мерзімге орнатылады).
КК телефон желілерінде, ISDN желілерінде қолданылады. Жеке учаскелерді
кезекті жалғаудан деректерді тікелей жіберуге арналған үздіксіз құрамалы
физикалық канал түзіледі. Жеке учаскелер арнайы аппаратура
–коммутаторлармен жалғасады. Деректерді жіберу алдында әрқашан жалғауды
орнату процедурасы орындалады, оның барысында құрамалы канал жасалады.
Жалғау табысты орнатылғаннан кейін қолданушы деректері жіберіледі. Олардың
табысты жеткізуі түбіртекпен расталады. Жіберуді аяқтағаннан кейін
ажыратуға сұраныс жіберіледі және растауды алған жағдайда канал болуын
тоқтатады.
КК бар желілердің артықшылықтары: жеке пакет емес, ұзақ мерзімді
синхронды деректер ағыны жіберілген кезде тұрақты жылдамдықты деректер
ағынын жіберген кезде жақсы жұмыс жасайды. Кемшіліктері жалғаудан бас тарту
мүмкіндігі және әртүрлі жылдамдықта жұмыс істейтін аппаратураны қолдану
мүмкінсіздігі (себебі деректердің буферизациясы жоқ) болып табылады.
ДК – бұл компьютерлік пульсті трафикті тиімді жіберуге арналған
абоненттер коммутациясының техникасы. Жеке қолданушы трафигінің пульсация
коэффициенті 1:100 құрауы мүмкін. ДК кезінде қолданушы хабарламасы бастапқы
түйінде пакеттерге бөлінеді. Әрбір пакет мекенжайы және десте нөмірінен
тұратын тақырыпқа ие. Дестелер тәуелсіз блоктар ретінде жіберіледі және
тағайындау түйінінде жиналады.
Дестелер желінің коммутаторларында дестелерді уақытша сақтауға
арналған ішкі буфер жадысы бар. Бұл магистралды байланыстарда трафик
пульсациясын тегістеуге мүмкіндік береді. Абоненттер жұптары үшін
байланыстың коммутацияланған каналының болуы тиімді – деректерді жіберген
кезде кідіріс жоқ, бірақ канал көп уақыт тоқтап тұрады. ДК кезінде уақыт
бірлігінде жіберілетін жіберелітен деректердің жалпы көлемі көп. Себебі
жеке абоненттердің пульсациясы уақытта бөлінеді.

2 дәріс. Ашық жүйелер және OSІ моделі.
Біртекті емес құрылғылары және бағдарламалық жасақтамасы бар желілерде
деректерді бір уақытта ұсыну үшін ISO (International Standardization
Organization) стандарттары бойынша халықаралық ұйымы 1984 жылы OSI (Open
System Interconnection) ашық жүйелер байланысының базалық моделін әзірледі.
Бұл модель байланыс сеансын ұйымдастырған кезде әртүрлі желілік орталарда
деректерді жіберу ережелерін және процедураларын сипаттайды. Модельдің
негізгі элементтері деңгейлер, қолданбалы процестер және физикалық жалғау
құралдары болып табылады. OSI моделінің әрбір деңгейі желі бойынша
деректерді жіберу процесінде белгілі бір тапсырманы орындайды. Базалық
модель желілік хаттамаларды әзірлеу үшін негіз болып табылады. OSI желідегі
коммуникациялық қызметтерді жеті деңгейге бөледі, олардың әрқайсысы ашық
жүйелердің өзара әрекеттесу саласындағы процестің әртүрлі бөліктеріне
қызмет етеді. OSI моделі соңғы қолданушының қосымшаларына тимей, тек өзара
әрекеттеің жүйелік құралдарын ғана сипаттайды. Қосымшалар жүйелік
құралдарға қарап, өзара әрекеттің өзіндік хаттамаларын жүзеге асырады. Егер
қосымша өзіне OSI моделінің кейбір жоғарғы деңгейлерінің қызметін өзіне ала
алатын болса, онда деректермен алмасу үшін ол OSI моделінің қалған төменгі
деңгейлерінің қызметтерін орындайтын жүйелік құралдарға бірден қарайды.
OSI моделін екі әртүрлі моделдерге бөлуге болады:
- бағдарламалардың өзара әрекеттесу механизмін және әртүрлі
машиналарда процестерді қамтамасыз ететін хаттамалар негізінде
көлденең модель;
- бір машинада бір-бірінің көршілес деңгейлерімен қамтамасыз етілетін
қызметтер негізінде тік модель (2.1-суретті қараңыз).

2.1. сурет Компьютерлердің қатынасының OSI моделі

Компьютер-жіберушінің әрбір деңгейі ол тура жалғасқандай сол деңгейде
компьютер-алушымен әрекет етеді. Мұндай байланыс логикалық немесе виртуалды
байланыс деп аталады. Шын мәнінде өзара әрекет бір компьютердің аралас
деңгейлері арасында жүзеге асырылады. Компьютер-жіберушідегі ақпарат барлық
деңгейлер арқылы өтуі тиіс. Содан кейін ол физикалық орта бойынша
жіберіледі және компьютер-жіберушіден жіберліген деңгейге жеткенге дейін
барлық қабаттар арқылы қайтадан өтеді. Көлденең модельде екі бағдарламаға
деректермен алмасу үшін жалпы хаттама талап етіледі. Тік модельде көршілес
деңгейлер API қолданбалы бағдарламалардың интерфейсін қолданып, деректермен
алмасады. Желіге жіберу алдында деректер хаттамалық бірліктерге (PDU)
бөлінеді. PDU деректерді жіберген кезде БЖ барлық деңгейлері арқылы
кезектесе өтеді. Әрбір деңгейде PDU желі бойынша деректерді табысты жіберу
үшін қажетті осы деңгейдің бассқарушы ақпараты (тақырыбы) қосылады.
Қабылдайтын жақта PDU кері тәртіпте барлық деңгейлер арқылы өтеді. Әрбір
деңгейде осы деңгейдің хаттамасы PDU тақырыбының ақпаратын оқиды, содан
кейін жіберуші жақтан осы деңгейде PDU-ға қосылған ақпаратты өшіреді және
оны келесі деңгейге жібереді. 2.1-кестеде OSI моделінің деңгейлері және
әйгілі хаттамалар келтірілген.

2.1. кестесі OSI моделінің деңгейлері

OSI Деректер Деректер алмастыруға арналғанДеректер
моделінің сақтауға протоколдар блоктары-
деңгейлері бағытталған ның
протоколдар аттары
Қолданбалы RADIUS, HTTP, Telnet, DNS, SNMP, Хабарлама
7-деңгей PAP,TACACS, SMTP, FTP, NFS, NTP, SNTP,
CHAP, SSH X.400, X.500, POP3
Өкілдік SNMP, FTP, Telnet, SMTP, NCP,Хабарлама
6- деңгей AFP, ICA
Сеансті SSL, TLS, SOCKS,ASP, ADSP, DLC, NBT, NetBIOS,Хабарлама
5-деңгей SSH RPC
Тасымалдау- TCP, UDP, NBP, SPX, RTMP, Сегмент,
шы 4-деңгей SMB, RTP дейтаграмма
Желілік IPSec (IKE, AH, IP, ICMP, IGMP, RIP, DHCP, Десте
3-деңгей ESP) ARP, RARP
Каналды L2F, L2TP, PPTP STP, ATM, SLIP, FDDI, Кадр
2-деңгей Ehternet, Frame Relay, Token
Ring, PPP
Физикалық RS-232, xDSL, ISDN (E1, T1), Бит
1-деңгей Ehternet, Fast Ehternet,
Gigabit Ehternet,

Модельдің барлық деңгейлерінің қызметтерінің қысқаша сипаты:
- Қолданбалы – желілік қызметтерге қатынауға мүмкіндік беретін
интерфейстердің жинағын ұсынады;
- Сеансты – қашықтағы процестер арасындағы әрекеттесуді (сеансты)
қолдау;
- Тасымалдаушы – желі бойынша деректерді жіберуді басқарады, жіберуді
растауды қамтамасыз етеді;
- Желілік – маршруттау, деректер ағындарын басқару, жеткізу үшін
хабарламаларды бағыттау, логикалық желілік мекенжайларды оларға
сәйкес келетін логикалық желілік мекенжайларды және атауларды
түрлендіру;
- Каналды – кадрларды қалыптастыру және ортаға қатынауды басқару;
- Физикалық – ақпаратты жіберудің битті хаттамалары.

Деректерді жіберу ортасы және әдістері
Компьютерлік желілерді құру үшін әртүрлі физикалық ортаны қолданатын
байланыс тізбектері қолданылады. Физикалық орта ретінде коммуникацияларда
қолданылады: металдар (негізінен мыс), өте түссіз шыны (кварц) немесе
пластик және эфир. Деректерді жіберудің физикалық ортасы бұралмалы жұп
кабелі, коакмиалды кабельдер, талшықты-оптикалық кабель және қоршаған
кеңістік түрінде болуы мүмкін. Байланыс желілері немесе деректерді жіберу
желілері – бұл аралық аппаратура және ақпараттық сигналдар (деректер)
жіберілетін физикалық орта. Байланыстың бір желісінде мысалы, каналдарды
жиілікті немесе уақытша бөлу арқылы байланыстың бірнеше каналдарын
(виртуалды немесе логикалық каналдар) жасауға болады. Егер байланыс желісі
байланыс каналымен дара қолданылатын болса, онда бұл жағдайда байланыс
желісін байланыс каналы деп атайды. Деректерді жіберу каналы – бұл байланыс
желісінен және деректерді жіберу (қабылдау) аппаратурасынан тұратын
деректермен екі жақты алмасу құралы. Деректерді жіберу каналдары бір-
бірімен ақпарат көздері және ақпарат қабылдағыштары арқылы байланысады.
Деректерді жіберудің физикалық ортасына тәуелді байланыс каналдарын
бөлуге болады:
- изоляциялаушы және экрандаушы орамасыз байланыстың сымды желілері;
- кабельді – бұрамалы жұп, коаксиалды кабельдер немесе оптикалы-
талшықты кабельдер;
- эфир бойынша таралатын электромагнитті толқындардың сигналдарын жіберу
үшін қолданылатын сымсыз (жер үсті радиоканалдары және спутник
байланыстары) желілер.
Есептеу желілерінде бір компьютерден басқасына деректерді қайта жіберу
кезекпен, битпен жүзеге асырылады. Деректердің биттері ұқсас немесе сандық
сигналдар түрінде деректерді жіберу каналдары бойынша жіберіледі.
Есептеу желілерінде деректерді жіберу үшін қолданылатын құралдардың
жиынтығы (байланыс желілері, деректерді жіберу және қабылдау
аппаратуралары) деректерді жіберу каналымен аталады. Жіберілетін ақпараттың
формасына тәуелді деректерді жіберу каналдарын ұқсас (үздіксіз) және сандық
(дискретті) деп бөлуге болады. Деректерді жіберу және қабылдау аппаратурасы
деректермен дискретті түрде (яғни, деректердің бірліктеріне және нөлдеріне
дискретті электр сигналдары сәйкес келеді) жұмыс істейтіндіктен, ұқсас
канал арқылы оларды жіберген кезде дискретті деректерді ұқсас деректерге
түрлендіру (модуляция) талап етіледі.
Мұндай ұқсас деректерді қабылдаған кезед кері түрлендіру – демодуляция
қажет. Модуляциядемодуляция – сандық ақпаратты ұқсас сигналдарға және
керісінше түрлендіру процестері. Модуляциялаған кезде ақпарат деректерді
жіберу каналы жақсы жіберетін жиіліктегі синусоидалды сигналмен ұсынылады.
Модуляция әдістеріне жатады:
- амплитудалық модуляция;
- жиілікті модуляция;
- фазалық модуляция.
Дискретті сигналдарды деректерді жіберудің сандық каналы арқылы
жіберген кезде потенциалды және импульсті кодтау қолданылады.
Потенциалды немесе импульсті кодтау жоғары сапалы каналдарда
қолданылады, ал синусоидалды сигналдар негізіндегі модуляция канал
жіберілетін сигналдарға күшті бұрмалаулар енгізген кезде жағдайда қолайлы.
Әдетте модуляция аналогты формада дауысты жіберу үшін әзірленген
байланыстың аналогты телефон каналдары арқылы деректерді жіберген кезде
ауқымды желілерде қолданылады және сондықтан импульстерді тікелей жіберу
үшін жарамайды. Синхрондау тәсілдеріне тәуелді есептеу желілеріндегі
деректерді жіберу каналдарын синхронды және асинхронды деп бөлуге болады.
Синхрондау деректерді жіберудің түйіні қабылдаушы түйін келетін деректерді
қашан қабылдауды бастау керектігін білу үшін қандай да бір сигналды
қабылдаушы түйінге жіберуі үшін қажет. Деректердің жіберудің синхронды
жіберуі синхрондаушы импульстерді жіберу үшін қосымша байланыс желісін
талап етеді. Жіберетін станцияның биттерін жіберу және оларды қабылдаушы
станцияның қабылдауы синхроимпульстердің пайда болу сәтінде жүзеге
асырылады. Деректерді асинхронды жіберген кезде байланыстың қосымша желісі
талап етілмейді. Бұл жағдайда деректерді жіберу белгіленген ұзындықтың
блоктары (байттары) арқылы жүзеге асырылады. Синхрондау жіберілетін байт
алдында және одан кейін жіберілетін қосымша биттермен (старт-биттермен
және стоп-биттермен жүзеге асырылады. Деректермен алмасқан кезде есептеу
түйіндері арасында деректерді жіберудің үш әдісі қолданылады:
- симплексті (бір бағытты) жіберу (теледидар, радио);
- жартылай дуплексті (қабылдаужіберу кезектесе жүзеге асырылады);
- дуплексті (екі бағытты), әрбір түйін бір уақытта деректерді
жібереді және қабылдайды (мысалы, телефон арқылы сөйлесулер).

3 дәріс. Каналды деңгейдің HDLC хаттамасы

HDLC (High-Level Data Link Control) – ISO моделінің каналды деңгейінің
(бит-бағдарлы) деректерді жіберуді жоғары деңгейлі басқарудың хаттамасы
және каналды деңгейдің (SDLC, LAP, LAPB, LAPD, LAPX және LLC) басқа
хаттамаларын құруға арналған негіз болып табылады.
HDLC хаттамасы IBM фирмасының SDLC (Synchronous Data Link Control,
1970 жылы) хаттаманы негізінде жасалған. HDLC жалғауға бағдарланған, сондай-
ақ бағдарланбаған қосылуды қарастырады, сонымен қатар нүкте-көп нүкте
жалғауларында қолданылуы мүмкін. Қазіргі уақытта асинхронды теңгерілген
режимді қолданумен (АВМ) негізінен нүкте-нүкте жалғауларында қолданылады.
Ол үздіксіз ARQ (сырғымалы терезе) көмегімен ағынды басқару механизмін
жүзеге асырады және жартылай дуплексті және толық дуплексті жіберуді, бір
нүктелі және көп нүктелі конфигурацияны, сонымен қатар коммутацияланатын
және коммутацияланбайтын каналдарды қолдайтын міндетті емес мүмкіндіктерге
(опцияларға) ие.
HDLC хаттамасының SDLC хаттамасынан ерекшеліктері бар. Біріншіден,
HDLC хаттамасында 32 битті бақылау сомасына арналған нұсқа бар. Екіншіден,
SDLC қарағанда HDLC loop и hub go-ahead. Loop (контур)
конфигурацияларын қамтамасыз етпейді – бірінші түйін бірінші және соңғы
екіншілік түйіндермен жалғасқан кезде контурдың топологиясын білдіреді.
Аралық екіншілік түйіндер біріншілік түйіндердің сұрауына жауап беріп, бір-
бірі арқылы хабарламалар жібереді.
Hub go-ahead (дайын алдыға) – кіріс және шығыс каналдардың болуын
қарастырады. Біріншілік түйін екіншілік түйіндермен байланысу үшін шығыс
каналды қолданады. Екіншілік түйіндер біріншілік түйіндермен байланысу үшін
кіріс каналды қолданады. Кіріс канал біріншілік түйінмен сызба бойынша
әрбір екінші гүлтізбекті тізбек арқылы жалғасады.
HDLC және SDLC арасындағы басты айырмашылық HDLC үш жіберу режимін
қамтамасыз еткен кезде, SDLC тек бір жіберу режимін қамтамасыз ететіні
болып табылады. HDLC келесі үш жіберу режимін қамтамасыз етеді:
- қалыпты жауапты реакциясының режимі (NRM – Normal Response Mode). SDLC де
осы режимді қолданады. Бұл кезде екіншілік түйіндер бірінші түйін рұқсат
бермегенге дейін біріншілік түйінмен байланыса алмайды.
- асинхронды жауапты реакция режимі (ARM – Asynchronous Response
Mode). Бұл жіберу режимі екіншілік түйіндерге рұқсат алмай-ақ бірінші
түйіндермен байланыс жасауға мүмкіндік береді.
- асихронды теңгерілген режим (ABM – Asynchronous Balanse Mode). АВМ
режимінде жағдайға тәуелді біріншілік немесе екіншілік түйін ретінде әрекет
ете алатын аралас түйін пайда болады.
Станциялардың үш түрі бар:
- біріншілік (жетекші) станция (Primary terminal) каналды басқаруға
және оның жұмысқа жарамдығын қалпына келтіруге жауапты. Ол каналға қосылған
екіншілік станцияларға командалардың кадрларын шығарады. Өз кезегінде ол
осы станциялардан жауап кадрларын алады. Нүкте-көп нүкте жалғауларында
әрбір екіншілік станциялардан жеке байланыстарды қолдайды;
- екіншілік (жүргізуші) станция (Secondary terminal) жетекші
станцияның командаларына жауап беріп, соның бақылауымен жұмыс істейді. Тек
біріншілік станциямен тек бір сеансты ғана қолдайды. Екіншілік станция
каналды басқаруға жауап бермейді;
- аралас станция (Combined terminal) жетекші, сонымен қатар жүргізуші
станциялардың қызметтерін атқара алады. Командаларды да, жауаптарды да
шығарады. Тек нүкте-нүкте жалғауы.
HDLC процедураларының негізгі элементтерін қолданатын және жұмыс
процесі кезінде өз мәртебесін (біріншілік, екіншілік, аралас) өзгертуге
қабілетті станциялар арасында өзара үйлесімділікті қамтамасыз етуге
арналған каналды конфигурациялаудың үш тәсілі:
- теңгерілмеген конфигурация (UN – Unbalanced Normal) бір біріншілік
станцияның және бір немесе одан көп екіншілік станциялардың бір нүктелі
немесе көп нүктелі, жартылай дуплексті немесе толық дуплексті
конфигурацияда коммутацияланатын немесе коммутацияланбайтын каналмен
жұмысын қамтамасыз етеді. Конфигурацияны теңгерілмеген деп атайды, себебі
біріншілік станция әрбір екіншілік станцияны басқаруға және режимді орнату
командаларының орындалуына жауап береді;
- симметриялық конфигурация (UA – Unbalanced Asynchronous) HDLC
стандартының бастапқы нұсқасында болды және бірінші желілерде қолданылды.
Бұл конфигурация станцияның екі тәуелсіз екі нүктелі теңгерілмеген
конфигурацияның қызмет етуін қамтамасыз етеді. Әрбір станция біріншілік
және екіншілік мәртебесіне ие және келесі әрбір станция логикалық түрде екі
станция ретінде қарастырылады. Басты станция каналдың екінші соңында немесе
керісінше екіншілік станцияның командаларын жібереді. Дербес логикалық
объектілер болып табылатын станция біріншілік, сонымен қатар екіншілік
станция ретінде жұмыс істей алатынына қарамастан, нақты командалар және
жауаптар бір физикалық каналға мультипликацияланады. Бұл тәсіл қазіргі
уақытта сирек қолданылады.
- теңгерілген конфигурация (BA – Balanced Asynchronous) екі аралас
станциядан тұрады, жіберу әдісі – жартылай дуплексті немесе дуплексті,
канал – коммутацияланатын немесе коммутацияланбайтын. Аралас станциялар
каналда тең мәртебеге ие және бір-біріне рұқсатсыз трафикті жібере алады.
Әрбір станция каналды басқаруға бірдей жауапкершілік артады.
Станция логикалық мынандай күйлердің бірінде болуы мүмкін:
- логикалық ажырату күйі (LDS – Logical Disconnect State). Бұл күйде
станция жіберуді жүргізе және ақпаратты қабылдай алмады. Егер екіншілік
станция қалыпты ажырату режимінде (NDM – Normal Disconnection Mode) болса,
онда ол біріншілік станциядан нақты рұқсатты алғаннан кейін ғана кадрларды
қабылдай алады. Егер ажыратудың асихронды режимінде (ADM – Asynchronous
Disconnection Mode) болса, онда екіншілік станция өз еркімен жібере алады;
- инициализация күйі (IS – Initialization State). Қашықтағы екіншілік
аралас станцияға басқаруды беру және қашықтағы станциялар арасында
параметрлермен алмасу үшін қолданылады;
- ақпаратты жіберу күйі (ITS – Information Transfer State). Барлық
станциялармен ақпаратты жіберуге және қабылдауға рұқсат етілген. Станциялар
NRM, ARM, ABM режимдерінде болуы мүмкін.
Каналды деңгейде бір станциядан екінші станцияға жіберілетін
деректердің тәуелсіз объектілерін белгілеу үшін кадр термині қолданылады.
HDLC хаттамасында кадр 3.1-суретте көрсетілген құрылымға ие.

3.1. сурет HDLC хаттамасының кадры

Бит – бағдарлы хаттама байттарға бөлінбейтін биттердің ағыны түріндегі
ақпараттарды жіберуді қарастырады. Сондықтан кадрларды бөлу үшін арнайы
реттілік – жалаушалар қолданылады.
Ашылатын және жабылатын жалаушалар 01111110 кодтарын ұсынады,
қабылдағышқа кадрдың басын және соңын анықтауға мүмкіндік беріп, HDLC-
кадрды рамкалайды. Осы жалаушалардың арқасында, HDLC-кадрда кадр
ұзындығының жолы жоқ. Кейде бір кадрдың соңындағы жалауша келесі кадрдың
бастапқы жалаушасы болуы мүмкін (бірақ міндетті емес). Каналға қосылған
станциялар жалаушаның екі еселенген реттілігін үнемі бақылайды. Жалаушалар
HDLC кадрлары арасындағы канал бойынша үнемі жіберілуі мүмкін. Байт
жалаушаның реті жалаушалардан кейін деректерде шығуы мүмкін және егер
арнайы шараларды орындамаса, онда биттердің бұл реттілігі кадрдың
аяқталғаны туралы сигнал беретін жалауша ретінде жүйемен қабылдануы мүмкін,
бұл кадрларды жіберу кезіндегі қателіктерге алып келуі мүмкін. Сондықтан
жіберуде кадрды қалыптастырған кезде бит-стаффинг (Bit stuffing)
процедурасы орындалады, оның мәні келесіде. Тақырыпты жібергеннен кейін
тақырыптан кейін түсетін барлық деректер оларда алты мердігерлік келесі
бірліктердің болуына тексеріледі. Егер деректерде мұндай реттілік кездессе,
онда бесінші бірліктен кейін деректерге нөл қойылады. Деректерді қабылдаған
кезде керісінде процедура орындалады: 1111101 комбинацияларында нөл
алынады, нәтижесінде деректер бастапқы қалпына келеді.
Жол – мекенжай нүкте-көп нүкте конфигурацияларында ғана бірнеше мүмкін
болатын құрылғылардан біреуін сәйкестендіру қызметін орындайды. Екі нүктелі
конфигурацияда HDLC мекенжайы желіден қолданушы құрылғысына (10000000)
немесе керісінше (11000000) жіберу бағытын белгілеу үшін қолданылады.
Жол – бақылау және басқару 1 немесе 2 байтты алады. Оның құрылымы
жіберілетін кадрдың түріне тәуелді. Кадрдың түрі басқарушы жолдың бірінші
биттерімен анықталады:
- 0 – ақпараттық фрейм (I). Ең қарапайым пішім I-фрейм болып табылады.
OSI деңгейінің ең жоғарғы қабаттары туралы ақпараттан тұрады, сонымен қатар
бақылау ақпараттарынан да тұруы мүмкін. Ақпараттық кадрдың басқарушы жолы
екі ретті нөмірден тұрады. N(S) нөмірі (жіберудің реттік нөмірі) берілетін
кадрдың реттік нөмірімен байланысты. N(R) (қабылдаудың реттік нөмірі)
қабылдайтын станция күтетін келесі кадрдың реттік нөмірін білдіреді. N(R)
алдыңғы кадрлардың растауы ретінде қолданылады. N(R) жолы іске қосылатын
растауды (квитирование) қамтамасыз етеді. Биттер (PF) (PollFinal
–сұрауаяқтау) ағынды және қателіктерді бақылауға қатысады. Басты түйін PF
битті екіншілік түйінге оған жылдам жауап керек екендігін хабарлау үшін
қолданады. Екіншілік түйін осы PF битті оның соңғы жіберуіндегі ағымдағы
фрейм бастыға жауапты екендігін басты түйінге хабарлайды;
- 10 – Supervisory (S) frame басқарушы. S-frame басты ақпаратты,
мәртебе туралы есепті ұсына алады, сонымен қатар I-фреймді алуды растай
алады. S- фреймдерде ақпараттық жол жоқ;
- 11 – Unnumbered (U) frame нөмірленбеген түрі. U-frames сонымен қатар
басқару мақсаттарында да қолданылады: инициализация немесе ажырату,
станцияны тастау және сәйкестендіру және т.б. Командалардың және жауаптың
нақты түрі HDLC процедурасының класына тәуелді.
Ақпараттық жол қолданушы деректерінен тұрады, яғни желі бойынша жоғары
жатқан деңгей хаттамаларының - IP, IPX, AppleTalk, DECnet желілік
хаттамалардың, сирек кезде өз хабарламаларын тікелей каналды деңгейдің
кадрларына жіберген кезде қолданбалы хаттамалардың пакеттерін жіберу үшін
арналған. Ақпараттық жол S-кадрларда және кейбір U-кадрларда болмауы
мүмкін.
FCS (Frame Check Sequence) жолы – жіберу қателіктерін анықтау үшін
қажетті басты реттілік. Оны есептеу негізінен CCITT V.41 ұсыныстарына
сәйкес жүргізілетін X16+X12+X5+1 (CRC-16) полиноммен бірге циклдік кодтау
әдісімен жүргізіледі. CRC әдісі барлық дара қателіктерді, екі еселенген
қателіктерді және биттің тақ санындағы қателіктерді анықтайды. FCS келесі
жолдар бойынша құрастырылады: мекенжай, басқарушы жол, ақпараттық жол. FCS
есептегеннен кейін қабылдағыш жағында жауап ретінде оң немесе теріс
түбіртек жіберіледі.

4 дәріс. Жергілікті есептеу желілері

Жалпы жағдайда жергілікті есептеу желілері (ЖЕЖ) деп физикалық
тізбектермен біріктірілетін желілердің барлық жабдығы (жұмысшы станциялар
және перифериялық құрылғылар) бір-бірінен 1-2 км артық емес қашықтықта
орналасқан бір немесе бірнеше бөлмелермен шектелген үлкен емес аумақта
орналасқан желіні қарастырады. ЖЕЖ әдетте бөлімше немесе фирма шегінде
қолданушыларға бөлінген ақпаратты жинау, сақтау, жіберу, өңдеу және ұсыну
үшін арналған. Сонымен қатар ЖЕЖ Интернетке шыға алады. Жергілікті есептеу
желісінде желіге біріктірілетін жүйелер арасындағы байланыстың ең тиімді
құралы – жүйелі интерфейс. Жүйелі интерфейстерде жіберуші орта ретінде 100
Мбитсек дейін және одан жоғары өткізгіштік қабілетті қамтамсыз ететін
коаксиалды кабельдер, бұралмалы жұптар, талшықты-оптикалық кабельдер
қолданылады.
Компьютерлердің арасындағы ара қашықтыққа тәуелді келесі ЖЕЖ бөлінеді:

- жергілікті есептеу желілері – LAN;
- аумақтық есептеу желілері, оларға өңірлік MAN және ауқымды WAN
желілер жатады;
- корпоративті желілер.
Жергілікті желілерді келесілер бойынша жіктеуге болады:
- басқару деңгейі;
- арналуы;
- бір тектігі;
- компьютерлер арасындағы әкімшілік қатынастар;
- топологиясы;
- архитектурасы.
Деректерді жіберу ортасына қатынау әдістері
Желіге қатынау деп басқа станциялармен ақпарат алмасу үшін деректерді
жіберу ортасымен станцияның (желі түйінінің) өзара қатынасын айтады. Ортаға
қатынауды басқару – бұл деректерді жіберу ортасына станциялар қатынау
құқығын алатын реттілікті орнату. Қатынаудың келесі әдістері жіктеледі:
- кездейсоқ;
- детерменделген.
Қатынаудың кездейсоқ әдістері бөлінеді:
- коллизияны анықтаумен көпше қатынау (таза ALOHA, слотталған ALOHA);
- салмақ түсіруді анықтаумен көпше қатынау (CSMACD коллизияны
анықтаумен және CSMACA коллизиясының алдын алумен).
Детерменделген қатынау әдістері бөлінеді:
- сұрау әдісі;
- эстафеталық әдіс;
- тіркелімді қою әдісі;
- маркерлік әдіс;
- сұраудың басымдылығы бойынша қатынау әдісі.
70-шы жылдары Гавайи университетінен Норман Абрамсон өз әріптестерімен
бірге каналға қатынауды бөлудің қарапайым әдісін ұсынды. Абрамсон каналды
бөлудің осы тәсілін жүзеге асыратын жүйені ALOHA деп атады. Жүйе аралдарды
өзара байланыстыратын жер үсті радиостанцияларынан тұрды. Идеясы тарату
жүйесінде қолданушылардың кез келген санына бір каналды бақылаусыз
қолдануға мүмкіндік беру болды.
1972 жылы Робертс таза ALOHA түрлендіруін ұсынды. Канал жұмысының
бүкіл уақытын слоттарға бөледі. Слот өлшемі ол кадрдың ең жоғарғы уақытына
тең болатындай түрде анықтайды. Негізгі айырмашылығы – таза ALOHA
қолданушылардың ешқандай синхрондауын талап етпейді, ал слотталған ALOHA
талап етеді.
CSMACD (Carrier Sensitive Multiple Access with Collision Detection),
яғни салмақ түсіруді басқарумен және коллизияны анықтаумен көпше қатынау
хаттамасы.
Мұндай желінің барлық түйіндері жіберудің тең құқылы қатысушылары
болып табылады және тек егер осы сәтте басқа ешкім жібермесе, деректерді
жіберу құқығына ие. пакетті жібергеннен кейін түйін басқаларға мүмкіндік
беріп, үзіліс жасауға міндетті. Қатынаудың осы әдісі Ethernet
технологиясында қолданылады.
Салмақ түсіруді басқарумен және коллизияны анықтаумен көпше
қатынау(CSMACA) әрбір компьютер желіге деректерді жіберу алдында өзінің
мақсаты туралы сигнал береді, сондықтан қалған компьютерлер дайындалып
жатқан жіберу туралы біледі және коллизияның алдын ала алады. Бірақ та кең
таратушы хабарландыру желінің жалпы трафигін арттырады, оның өткізгіштік
қабілетін азайтады. Сондықтан CSMACA CSMACD қарағанда баяу жұмыс жасайды.

Маркерлі қатынау - әкімші тағайындаған немесе құрылғылармен өздігінен
таңдалған желі желіге түйіндерінің бірі түйіндер арасында кезектесе
берілетін және деректерді жіберуге рұқсат беретін маркерді (арнайы пакет)
генерациялайды. Жергілікті есептеу желісінде шиналық (ArcNet) және сақиналы
(TokenRing) топологиямен қолданылады.
CSMACD әдісімен салыстырғанда желінің өткізгіштік қабілетін әділетті
бөлуді қамтамасыз ететін Demand Priority қатынау әдісі. Сонымен қатар бұл
әдіс синхронды қосымшалар үшін басым қатынауды қолдайды.

ІEEE 802.х стандарттарының құрылымы
1980 жылы IEEE институтында жергілікті желілерді стандарттау бойынша
802 комитет құрылған. Нәтижесінде жергілікті желілердің төменгі деңгейлерін
жобалау жөніндегі ұсыныстардан тұратын IEEE 802-х стандарттарының жанұясы
қабылданды. Осы комитет жұмысының нәтижелері Ethernet, ArcNet және Token
Ring желілерінің фирмалық стандарттары негізінде жасалған ISO 8802-1...5
халықаралық стандарттарының негізін қалады.
IEEE басқа жергілікті желілердің хаттамаларын стандарттау бойынша
жұмысқа басқа да ұйымдар қатысты. Осылай оптикалық талшықта жұмыс жасайтын
желілер үшін стандарттау жөніндегі американдық институт ANSI деректерді
жіберудің 100 Мбитс жылдамдығын қамтамасыз ететін FDDI стандартын
әзірледі. IEEE 802.X стандарттары OSI моделінің екі төменгі деңгейін –
физикалық және каналды деңгейін қамтиды. Бұл осы деңгейлер жергілікті
желілердің ерекшелігін ең жақсы деңгейде кескіндеуіне байланысты. Желілік
деңгейден бастап үлкен деңгейлер ЖЕЖ, сондай-ақ АЕЖ (ауқымды есептеу
желілері) үшін жалпы сипаттарға ие.
Жергілікті желілердің ерекшеліктері сонымен қатар каналды деңгейді екі
қосымша деңгейге бөлуден де табылды:
- деректерді логикалық жіберу (Logical Link Control, LLC);
- ортаға қатынауды басқару (Media Access Control, MAC).
МАС деңгейінің астында әрекет ететін LLC деңгейі байланыс каналын
орнатуға және қатесіз жіберуге және деректермен хабарламаларды қабылдауға
жауап береді.
МАС деңгейі физикалық деңгейге бірлесе қатынауды, кадрлардың шекарасын
анықтауды, кадрлардың тағайындау мекенжайларын анықтауды қамтамасыз етеді.
МАС деңгейі жергілікті желілерде деректерді жіберудің бөлінетін
ортаның болуынан пайда болды. Бұл деңгей желінің бір станциясының иелігіне
белгілі бір алгоритмге сәйкес оны ұсынып, жалпы ортаны бірге қолдануды
қамтамасыз етеді. Ортаға қатынауға рұқсат алғаннан кейін оны ең жоғарғы
деңгей –тасымалдау қызметтері сапасының әртүрлі деңгейлерімен деректердің
логикалық бірліктерін, ақпарат кадрларын жіберуді ұйымдастыратын LLC
деңгейі қолдана алады. Қазіргі заманғы жерлікті есептеу желілері бөлетін
ортаға қатынаудың әртүрлі алгоритмдерін жүзеге асыратын МАС деңгейінің
бірнеше хаттамаларын таратуды алды. Бұл хаттамалар Ethernet, Fast Ethernet,
Gigabit Ethernet, Token Ring, FDDI, l00VG-AnyLAN сияқты технологиялардың
ерекшеліктерін толығымен анықтайды.
LLC деңгейі сенімділік деңгейі әртүрлі түйіндер арасында деректер
кадрларын жіберуге жауап береді, сонымен қатар оған қоса ұсынылатын желілік
деңгеймен интерфейс қызметін жүзеге асырады. LLC деңгейі арқылы желілік
хаттама каналды деңгейден қажетті сападағы оған қажетті тасымалдау
операциясын сұрайды. LLC деңгейінде осы деңгейде кадрларды жоғалтқан немесе
бұрмалаған жағдайда кадрларды қалпына келтіру процедураларының болуы немесе
болмауымен ерекшеленетін, яғни осы деңгейдің тасымалдау қызметтерінің
сапасымен ерекшеленетін бірнеше жұмыс режимдері бар. IEEE 802 стандарттары
4.1-суретте көрсетілген жеткілікті айқын құрылымға ие.
802 комитет шеңберінен тыс стандартталған технологиялар LLC (FDDI
стандарт ANSI) хаттамасын қолдануға бағдарланады.
4.1 сурет. IEEE 802.X стандартының құрылымы

802.1 стандарты барлық технологиялар үшін жалпы сипатта (әртүрлі
технологиялардың өзара қатынасын, базалық технологиялар негізінде өте
күрделі желілерді құруды сипаттайды). 802.3, 802.4, 802.5 және 802.12
стандарттары олардың негізін қалаған фирмалық технологияларды жақсарту
нәтижесінде пайда болған жергілікті желілердің технологияларын сипаттайды.
Осылай 802.3 стандартының негізін Digital, Intel және Xerox (немесе
Ethernet DIX) компаниялары әзірлеген Ethernet технологиясы құрады, 802.4
стандарты Datapoint Corporation компаниясының ArcNet технологиясының
жинақтамасы ретінде пайда болды, ал 802.5 стандарты IBM компаниясының Token
Ring технологиясына сәйкес келеді.
LLC деңгейі жоғарғы деңгейлерге процедуралардың үш түрін ұсынады:
- LLC1 – жалғауды орнатусыз және растаусыз сервис;
- LLC2 – жалғауды орнату және растаумен сервис;
- LLC3 - жалғауды орнатусыз, бірақ растаумен сервис.

5 дәріс. CSMACD қатынау әдісі

Барлық станциялар қосылған орта коллективті қатынау режимінде жұмыс
жасайды. Кадрды жіберу мүмкіндігін алу үшін интерфейс-жіберуші бөлінетін
орта (Multiply Access, MA) бос екендігін тексеруі тиіс. Оған сонымен қатар
салмақ түсіретін жиілік (Carrier Sense, CS) деп аталатын сигналдың негізгі
гармоникасын тыңдау арқылы қол жеткізіледі. Ортаның жұмыспен қамтылмау
белгісі осы сәтте жіберілетін бірліктер мен нөлдердің ретіне тәуелді 5-10
МГц тең Ethernet 10 Мбитс барлық нұсқалары үшін қабылданған кодтаудың
манчестерлік тәсілі кезінде онда салмақ түсіретін жиіліктің болмауы болып
табылады.
Егер орта бос болса, онда түйін кадрды жіберу құқығына ие. бұл кезде
жіберу екі жаққа да таралады, осылай оларды желінің барлық түйіндері алады.
Деректер кадрлары әрқашан әрқайсысы 10101010 мәніне ие 7 байттан және
10101011тең 8-ші байттан тұратын преамбуламен ілеседі. Соңғы байт кадр
басын шектеушінің атауында болады. Преамбула қабылдағыштың хабарлағышпен
битті және байтты синхрондауға кірген кезде қажет. Қатарынан жүретін екі
бірліктің болуы қабылдағышқа преамбула аяқталғанын және келесі бит кадрдың
басы болып табылатынын білдіреді. Кабельге жалғанған барлық станциялар
жіберілетін кадрдың байттарын өздерінің ішкі буферлеріне жаза бастайды.
Кадрдың бірінші 6 байты тағайындау мекенжайынан тұрады. Өзінің мекенжайын
кадрдың тақырыбында көрсететін станция өзінің ішіндегісін өзінің ішкі
буферіне жазуды жалғастырады, ал қалған станциялар осымен кадрды қабылдауды
тоқтатады. Тағайындау станциясы алынған деректерді өңдейді, өзінің стегі
бойынша оларды жоғарыға жібереді. Ethernet кадры тағайындау мекенжайынан
ғана емес, сондай-ақ деректер көзінің мекенжайынан тұрады, сондықтан
станция-алушы кімге жауап қайтару керектігін біледі. .
Кадрды жіберуді аяқтағаннан кейін желінің барлық түйіндері пакетаралық
интервалға (Inter Packet Gap, IPG) 9,6 мкс тең технологиялық үзіліске
шыдауы тиіс. Бұл үзіліс желілік адаптерлерді бастапқы жағдайына келтіру
үшін, сонымен қатар бір станцияның ортасын монополиялық басып алудың алдын
алу үшін қажет. Технологиялық үзіліс аяқталғаннан кейін түйіндер орта бос
болғандықтан өз кадрын жіберуді бастай алады.
Ортаны тыңдау механизмі және кадрлар арасындағы үзіліс екі немесе одан
көп станция орта бос деп, өз кадрларын жіберуді бастайтын жағдайдың
болмауына кепілдеме бере алмайды. Бұл кезде коллизия болады, себебі екі
кадрлардың деректері жалпы кабельде соқтығысады және ақпараттың
бұрмалануына алып келеді.
Коллизия – бұл Ethernet желісінің жұмысындағы қалыпты жағдай. Коллизия
туындаған кезде бірнеше станциялар абсолютті бір уақытта жіберуді бастауы
міндетті емес, мұндай жағдайдың ықтималдығы төмен. Бір түйін жіберуді
бастайды, ал біраз (қысқа) уақыттан кейін басқа түйін ортаны тексеріп,
салмақты анықтамай (бірінші түйіндердің сигналдары оған әлі жеткен жоқ) өз
кадрын жіберуді бастайтын жағдайлардың ықтималдығы жоғары. Осылай,
коллизияның пайда болуы желі түйіндерінің кеңістікте таралуының салдары
болып табылады.
Коллизияны нақты өңдеу үшін барлық станциялар бір уақытта кабельде
туындайтын сигналдарды бақылайды. Егер жіберілетін және байқалатын
сигналдар бір-бірінен ерекшеленсе, онда коллизияны анықтау дерегі тіркеледі
(Collision Detection, CD). Желінің барлық станциялары коллизияны тез
анықтауының ықтималдығын арттыру үшін коллизияны анықтаған станция өз
кадрын жіберуді тоқтатады (еркін жерде, байттың шекарасынан тыс жерде) және
jam-реттілік деп аталатын 32 биттен тұратын арнайы реттілік желісіне
жіберумен коллизия жағдайын күшейтеді. Осыдан кейін коллизияны анықтаған
станция жіберуді тоқтатуы және қысқа кездейсоқ уақыт интервалына үзіліс
жасауы тиіс. Содан кейін ол ортаны ұстап, кадрларды жіберуге қайтадан
әрекет жасай алады. Кездейсоқ үзіліс келесі алгоритм бойынша таңдалады:
үзіліс = L х (кейінге қалдыру интервалы).
Ethernet технологиясында кейінге қалдыру интервалы 512 битті
интервалдардың мәніне тең таңдалған. Битті интервал кабельдегі деректердің
ретті екі биттерінің пайда болуы арасындағы уақытқа сәйкес келеді; 10
Мбитс жылдамдығы үшін биттік интервалдың шамасы 0,1 мкс немесе 100 нс тең.

L бұл [О, 2N] диапазонынан тең ықтималдықпен таңдалған бүтін сан,
мұндағы N –кадр дерегін жіберуге қайталама әрекеттің нөмірі: 1, 2,..., 10.
10-шы әрекеттен кейін үзіліс таңдалатын интервал артпайды. Осылай, Ethernet
технологиясындағы кездейсоқ үзіліс 0-ден 52,4 мс дейінгі мәндерді қабылдай
алады. Егер кадрды жіберудің 16 ретті әрекеттері коллизияны туындатса, онда
хабарлағыш әрекеттерді тоқтатып, бұл кадрды тастауы тиіс. Сипатталған
алгоритм кейінге қалдырудың қиылған экспоненциалды екілік алгоритмінің
атауымен аталады.

Кадрлар пішіндері
IEEE 802.3 құжатта сипатталған Ethernet технологиясының стандарты МАС
деңгейі кадрының жалғыз пішімінің сипатын береді. МАС деңгейінің кадрына
IEEE 802.2 құжатта сипатталған LLC деңгейінің кадры салынуы тиіс
болғандықтан, IEEE стандарттары бойынша Ethernet желісінде тақырыбы MAC
және LLC деңгейшелері тақырыптарының комбинациясы болып табылатын каналды
деңгей кадрының жалғыз нұсқасы қолданылады.
Сонда да тәжірибеде Ethernet желілерінде каналды деңгейде 4 әртүрлі
пішімдердің (түрлердің) кадрлары қолданылады. Бұл LLC деңгейшесі жалпы
хаттамадан бөлінбеген кезде және сәйкесінше LLC тақырыбы қолданылмаған
кезде IEEE 802 стандарттарын қабылдауға дейін болған Ethernet технологиясы
дамуының ұзақ тарихымен байланысты. Digital, Intel және Xerox үш фирманың
консорциумы 1980 жылы 802.3 комитетінің қарастыруына халықаралық
стандарттың жобасы ретінде Ethernet стандартының өз фирмалық ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Ұқсас жұмыстар
Жануар түрі
Ригла - XXI ғасырдың дәріханалық желісі
Ыстық сумен қамту жүйесі
Ғимараттың ыстық сумен қамту жүйесін қарастыру
Монитор - ақпаратты компьютер экранына шығару құрылғысы
Қашықтықтан оқытудың технологиялары
«Электрлік жүйелер және тораптар» бөлімі Есептеу-графикалық жұмыс
Электр энергиясымен қамтуда қауіпсіздік ережесі
Электр желісінің құрылымдары
Электр энергияны қабылдағыш өнеркәсіптік тұтынушылардың сипаттамалары
Пәндер