Есептеу желілері (Компьютерлік желілер)
Пән: Информатика, Программалау, Мәліметтер қоры
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 35 бет
Таңдаулыға:
Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 35 бет
Таңдаулыға:
Дәріс тақырыбы.
1. Есептеу желілері (Компьютерлік желілер)
Жоспар.
1.1. Желінің негізгі элементтері және қатынас құралдары.
1.2. Қатынастық құралдар.
1.3. Бейімдеуіш (Adapter)
1.4. Қайталауыш
1.5. Шоғырлауыш
1.6. Көпір
1.7. Комутатор
1.8. Бағдарғылауыш және көпір-бағдарғылауыш.
1.9. Ретқақпа
1. Есептеу желілері (Компьютерлік желілер)
Желі (network) - ақпарат алмасуға мүмкіндік беретін жүйе. Есептеу
машиналарын (компьютерлерді) желіге біріктірудің бірнеше маңызды себептері
бар: деректерді тасымалдауды жеделдету, пайдаланушылар арасында ақпаратты
тез алмастыру мүмкіншілігі, жұмыс орнынан қозғалмай-ақ хабар жіберу және
қабылдау, жер шарының кез келген нүктесінен кез келген ақпаратгы лезде алу
мүмкіндігі, әр түрлі фирмалардың әр түрлі бағдарламалық қамтаманың
сүйемелдеуімен жұмыс істейтін компьютерлерінің арасында ақпарат алмастыру,
т. б.
Компьютерлік желілер (есептеу желілері) - құрамындағы
компьютерлер тобы автоматтық түрде деректер алмастыра отырып, өзара
байланысқан есептер жиынын келісімді түрде орындайтын (шешетін)
бөлініп-таралған есептеу жүйелерінің жеке түрі.
1.1. Желінің негізгі элементтері және қатынас құралдары.
Негізгі қатынастық үлгі кұрайтын сыңарлардың (құрамдардың) ең кіші
жиыны таратқыштан (жібергіштен), қабылдағыштан, тасымалдау ортасынан
және хабардан тұрады.
Есептеу желісінде таратқыш және қабылдағыш ретінде компьютер немесе
басқа да электрондық жабдықтар бола алады.
Деректер тасымалдау ортасы немесе арнасы деп кәбілді, телефон желісін
немесе ауаны (эфирді) айтуға болады.
Хабар дегеніміз - таратқыш пен қабылдағыш арасында тасымалданатын
ақпарат, жүйеде қабылданған тәртіп бойынша тасымалдануға дайындалған
деректер. Хабардың құрамында, әдетте, бастамасы және аяқталу белгісі
болады.
Есептеу (компьютерлер) желісінің құрамына компьютерлерді және басқа да
электрондық жабдықтарды (оларды бір-бірімен байланыстыратын арнаға жалғауға
(қосуға) арналған техникалық және бағдарламалық қамтамалар кіреді.
Желідегі басқа құрылғылармен әрекеттесетін құрылғыларды түйін, станса
(бекет) немесе желілік құрылғылар деп атайды. Түйіндер саны екіден бастап
бірнеше мыңға дейін жетуі мүмкін.
Есептеу (компьютерлер) желісі - өзарабайланысты және үйлесімді жұмыс
істейтін бағдарламалық және аппараттық сыңарлардың күрделі кешені. Желіні
оқып-үйрену оның жеке элементтерінің жұмыс істеу қағидаттарын білуді қажет
етеді. Желінің мынадай жеке элементтерін атап кетуге болады: компьютерлер,
қатынастық жабдықтар, операция жүйелер және желілік қолданбалар.
Компьютерлер. Қарапайымдап айтқанда, желі екі түрлі компьютерлерден
тұрады деуге болады: серверлер және жұмыс стансалары (бекеттері). Сервер -
өз қорын барлық пайдаланушылар мен құрылғыларға қолдануға беретін
компьютер. Жұмыс бекеті - желінің беретін мүмкіншіліктерін пайдаланатын
жеке компьютерлер тобы.
Қатынастың жабдықтар. Кәбілдер, қайталауыштар, шоғырлауыштар, көпірлер,
коммутаторлар, бағдарлауыштар, ретқақпалар сияқты жабдықтар көмекші
сыңарлардан негізгіге айналған. Қатынастық жабдықтардың жұмыс істеу
қағидаттарын түсіну желіде қолданылатын көптеген хаттамалармен танысуды
талап етеді.
Операциялық жүйелер. Желі құрамына кіретін сервер мен жұмыс бекетіне
желілік карта (бейімдеуіш) орнатылуы керек. Содан кейін есептеу машиналары
бір-бірімен кәбілдік жүйе немесе басқа да деректер тасымалдау ортасы арқылы
байластырылады. Осылайша құрастырылған желінің жұмыс істеу тиімділігі
көбінесе онда қолданылатын операциялық жүйеге байланысты болады.
Желілік қолданбалар. Желілік дерекқор, пошталық жүйелер, т.б. сияқты
басқада әр түрлі желілік қолданбалар желілік құралдардың ең жоғарғы қабаты
болып табылады.
Есептеу желілерінің мүмкіндіктері: қатынасты жетілдіру; есептеу желілері
кез келген ақпарат қорына тез қатынас құруға мүмкіндік жасайды; тез және
сапалы шешім қабылдау; лазерлік баспа құрылғылары, оптикалық сақтау
құрылғылары сияқты қымбат шеткері құрылғыларды тиімді пайдалану (мысалы, әр
машинаға жеке сатып алғанша, олардың біреуін ортақ қор ретінде пайдаланған
үнемді); компьютерлерді аумақта еркін орналастыру; бағдарламалар мен
деректерді орталықтандырып сақтау, т.б.
Масштабталулық (scalability) желінің түйіндер санын және байланыс
қашықтығын өте үлкен аралықта ұлғайтуға болатындығын және бұл кезде оның
өнімділігінің кемімейтіндігін білдіреді.
Десте (Packet) — желі арқылы тасымалданатын деректерді сипаттайтын жалпы
аталым. Құрамына мекен-жай, деректер және тексеруші элементтер кіретін,
біртұтас нәрсе ретінде тасымалданатын биттер тобы. Арналық деңгейде дестені
кадр (Frame) деп атау қалыптасқан. Әдетте дестелерді коммутациялау
желісінде дейтаграмма (Datagramma) аталымы қолданылады. Мәселен, IP
хаттамасы бойынша тасымалданатын деректер бірлігі осылай аталады. Сондай-
ақ, көліктік деңгейдің дестесін UDP хаттамасында дейтаграмма деп, ал TCP
хаттамасында - сегмент деп атайды.
Түйін (Node). Біріншіден, есептеу желісіне қосылатын жер (нүкте). Яғни,
пайдаланушыға қызмет көрсетілетін немесе қатынастық арна қосылатын есептеу
желісінің орны. Екіншіден, желіге қосылған құрылғы. Түйін деген аталым
кейде жұмыс бекеті аталымының орнына қолданылады.
Түйін-компьютер (Host). Басқа есептеу машинасының файлдары мен
деректеріне қатынас құруға мүмкіндік беру сияқты, орталықтандырылған
қызметтер атқаратын есептеу машинасы. Мысалы, Internet желісінде -деректер
тасымалдаудың бастапқы немесе шеткі нүктесінің міндетін атқаратын кез
келген компьютер, яғни, Интернет желісімен тікелей байланысқан, өзіндік
жеке мекен-жайы бар компьютер.
1.2. Қатынастық құралдар.
Қатынастық құралдар - компьютерлерге файлдар мен хабарлар алмастыруға,
файл-сервердің дискілік кеңістігін қолдануға, компьютер желісі арқылы
дауыстық байланыс құруға, бейнекескін қабылдауға, т.б. түрде өтетін ақпарат
алмастыруды орындауға мүмкіндік беретін құралдар [14,15, 55, 58].
Көп түйіндерден тұратын үлкен желілер құру кезінде базалық
құрылымдарды пайдалану бірнеше шектеулерді ескеруді талап етеді. Ондай
шектеулердің негізгілері:
- түйіндер байланыс аралығының (яғни желінің) ұзындығына
қойылатын шектеулер;
- желідегі түйіндер санына қойылатын шектеулер;
- желінің түйіндері туындататын деректер ағынының (traffic)
қарқындылығына қойылатын шектеулер.
Осындай шектеулерді алып тастау үшін желіні құрылымдаудың арнайы
әдістері және арнайы құрылымқұрастырғыш жабдықтар (қайталауыштар,
шоғырлауыштар, бағдарғылауыштар, көпірлер, коммутаторлар, ретқақпалар)
қолданылады. Бұндай жабдықтарды қатынастық жабдықтар деп те атайды.
Аталған шектеулерді шешу үшін желіні құрылымдаудың екі түрі пайдаланылады:
физикалық және логикалық. Желінің ұзындығьша және, ондағы түйіндер санына
қойылатьш шектеулерді aлy үшін желіні физикалық құрылымдау қолданылады. Ол
қайталауыштар және шоғырлауыштар арқылы жүзеге асырылады. Желілік
өнімділігін және қауіпсіздігін арттыру үшін желіні логикалық құрылымдау
қолданылады. Ол бағдарғылауыштар, көпірлер, коммутаторлар және
ретқақпалар сияқты қатынас кұралдарының көмегімен жүзеге асырылады.
Сонымен, қатынастың негізгі техникалық құралдарьша мыналар жатады:
бейімдеуіш, коннектор, терминатор, трансивер, қайталауыш, шоғырлауыш,
бағдарғылауыш, көпір, ретқақпа, көпір-бағдарғылауыш, коммутатор, модем және
т.б.
1.3. Бейімдеуіш (Adapter)
Бейімдеуіш (Adapter) - компьютерді тасымалдау ортасымен байланыстыруға
мүмкіндік беретін электрондық сұлба (құрылғы). Бұл құрылғы физикалық және
арналық деңгейдің функцияларын іске асырады.
Бейімдеуіш - желілік карта (NIC - Network Interface Card) аталымының
синонимі. Желілік карта аналық тақшаның (main board) бос қуыс-орындарының
біреуіне орнатылады. Аналық тақша мен желілік карта арасында ақпарат
алмастыру үшін ISA, EISA, MCA, VL-Bus, PCI, PC Card, т.б. . сияқты деректер
құрсымы пайдаланылады.
Сөйтіп, желілік карталар компьютер мен желінің арасында жарастырғыш
міндетін атқарады. Ол желілік деректерді құрсымдар жүйесі арқылы сервердің
немесе жұмыс стансасының орталық процессорына және жедел жадысына жібереді.
Желілік бейімдеуіш (хабарларды жібере және қабылдай отырып) желілік
бағдарламалық қамтамамен және есептеу машинасының операциялық жүйесімен
бірлесіп жұмыс істейді.
Желілік карта өзінің разрядтылығымен (16, 24, 32, 64 бит), аналық тақша
мен желілік карта арасында ақпарат алмастыру үшін қолданылатын деректер
құрсымымен, желілік тақша орнатылған контроллер шағынсұлбасымен (Chip,
chipset), қолдайтын желілік тасымалдау ортасымен (nеwork media), белгілі
бір кәбілге қосылу үшін желілік тақшада орнатылған ағытпалардың түрімен,
жұмыс істеу жылдамдығымен (10, 100 Mbit, т.б.), МАС мекен-жайымен
сипатталады.
Бейімдеуішке деректер тасымалдау ортасын қосу үшін желілік картада
бірнеше ағытпа болуы мүмкін: BNC (жіңішке коаксиалды кәбіл үшін, 10Base-2),
AUI (10Base-5, 10Base-2, 10Base-T, 10Base-F үшін), RJ-45 есулі қоссым үшін,
100Base-T, 100Base-TX, 100Base-T4) немесе MIC, ST, (талшық-оптикалық кәбіл
үшін, 100Base-FX, т.б.). Әмбебап желілік бейімдеуіште әр түрлі үш ағытпа
болса да іс жүзінде олардың тек біреуі
кәбілдік жүйеге қосылады.
Дерек тасымалданған кезде хабар жіберуші мен қабылдаушының мекен-жайы
белгілі болу керек. Физикалық немесе MAC мекен-жайдың алғашқы 3 байты
бейімдеуішті жасап шығарушыны көрсетеді, ал қалған соңғы 3 байтта нақты
желілік картаның қайталанбайтын нөмірі белгіленеді. Мәселен, оналтылық
санау жүйесінде жазылған 00-40-05-21-D5-42, 00-40-05-21-D6-61, 00-00-1C-04-
02-4F, т.б. Бұндай бірегей сериялық нөмір әрбір желілік бейімдеуішке
беріледі. Жергілікті желіде бірдей нөмірлі (физикалық мекен-жайлы) екі
бейімдеуіш кездескен жағдайда біреуіндегі нөмірді бағдарламалық тәсілмен
өзгертуге мүмкіндік бар.
Шеткері құрылғыларға арналған желілік бейімдеуіштер болатынын айта кету
керек. Мәселен, Hewlett-Packard фирмасыньщ принтерлеріне арналған
JetDirect тақшасы.
Желілік бейімдеуіш өзінің драйверімен бірге ашық жүйелер әрекеттестігі
(OSI) үлгісінің арналық және физикалық деңгейлерінің функцияларын жүзеге
асырады. Дәлірек айтсақ, желілік операциялық жүйеде адаптер мен драйвер
физикалық деңгейдің және МАС-деңгейшесінің функцияларын, ал LLC-
деңгейшесінің функцияларын, әдетте, операциялық жүйенің барлық драйверлер
мен желілік бейімдеуіштерге ортақ жекебөлшегі (мәселен, Windows NT
операциялық жүйесінде NDIS жекебөлшегі) атқарады.
Компьютерге орнату кезінде желілік бейімдеуішті пішінүйлесімдіру қажет.
Бұл кезде бейімдеуіш қолданатын үзудің нөмірі IRQ (Interrupt ReQuest),
жадыға тікелей қатынас құру арнасының нөмірі DMA (егер бейімдеуіш DMA
режімін қолдайтын болса) және енгізу-шығару порттарының базалық мекен-жайы
(IOBase, InOut Port Address) тағайындалады. Plug-and-Play технологиясын
қолдайтын қазіргі заманғы желілік бейімдеуіштер бұл операцияны автоматтық
түрде өздері орындайды.
3Com фирмасы Ethernet бейімдеуіштерінің бірнеше даму кезеңдерін атап
көрсетеді. Бірінші буын бейімдеуіштері дискреттік логикалық шағын-сұлбалар
негізінде жасалған. Сондықтан олардың сенімділігі төмен болған. Оларда тек
бір кадр сиятын аралық жады болғандыктан барлық кадрлар компьютерден желіге
немесе желіден компьютерге тізбектілі түрде жіберілген. Осының салдарынан
бейімдеуіштердің өнімділігі де төмен болған.
Екінші буын бейімдеуіштерінде көпкадрлық арашықтау әдісі қолданылған.
Бұл әдіс кезінде келесі кадр (алдыңғы кадрды желіге жіберумен қатар
біруақытта) компьютердің жадысынан арашық жадыға жүктемеленеді. Ал қабыддау
режімінде: бейімдеуіш бір кадрды толық қабылдағаннан кейін, ол осы кадрды
(желіден басқа кадрды қабылдаумен қатар біруақытта) аралық жадыдан
компьютердің жадысына жібере бастай алады.
Үшінші буынның бейімдеуіштерінде кадрларды еңдеудің конвейерлік сұлбасы
жүзеге асырылған. Бұл кезде компьютердің жедел жадысынан кадрды қабылдау
және оны желіге жіберу үдерісі бір уакьпта жүргізіледі. Сөйтіп, кадрдың
алғашкы бірнеше байттары жедел жадыдан қабылданғаннан кейін олар
тасымалданып басталады.
Қазіргі заманғы бейімдеуіштерді төртінші буынға жатқызуға болады. Бұндай
бейімдеуіштердің құрамына міндетгі түрде арнайыланған интегралдық сұлба
(ASIC) кіреді. Олар МАС-деңгейшесінің функцияларын, сондай-ақ көптеген
жогарыдеңгейлік функцияларды атқарады. Бейімдеуіштердің серверлік
нұсқаларында (орталық процессордың жұмысын жеңілдететін) куатты процессор
болуы міндетті.
1.4. Қайталауыш
Қайталауыш (Repeater) - кәбілдің екі сегментінің арасына қосылатын жэне
оның бір бөлігіндегі сигналдарды күшейтіп, бірақ олардың мазмұнын өзгертпей
екінші бөлігіне тасымалдайтын құрылғы. Сонымен, қайталауыш-желідегі
сигналдың әлсіреп өшуін болдырмау үшін, оны қайта күшейтіп әрі карай
жеткізетін құрылғы. Бұл құрылғы жергілікті желінің ұзындығын ұзартуға және
жұмыс бекеттерінің санын арттыруға мүмкіндік береді.
Қайталауыштың негізгі міндеті - электрлік сигналдарды бір сегменттен
екіншісіне тасымалдау үшін алғашқы қалпына келтіру, баскаша айтқанда,
бір портына келіп түскен деректерді қабылдап алып, оларды
өзінің басқа порттарына жіберу.
Сөйтіп, қайталауыш кіріс сигналдарын қабылдап алады, оларды шу
сигналдарынан тазартады, одан кейін жаңадан қалыптастырылған дестені келесі
сегментке жібереді. Келіп түскен деректерге ешқандай талдау немесе түзету
жасалмайды.
Бір кіріс жэне шығыс порты болғандықтан "ортақ қүрсым" сызба-күрылымына
арналған қайталауышты сызыктық қайталауыш деп атайды. І\айталауыштың
қүрамына кэбіл сегменттеріне қосылған екі (немесе пірнеше) трансивер және
езіндік тактілік генераторы бар қайталау бөлшегі
кіреді.
Қайталауыштардьщ бір кемшілігі: ол желідегі сигналдардың таралуына
кідіріс жасайды. Жүргізілген тексерулер Ethernet желісіндегі бір түйіннен
екіншісіне жіберілген сигналдардың таралу жолында төрттен арттық қайталауыш
болмауы керек екендігі анықталған. Бұл талап "5-4-3-2" ережесінде
ескерілген. Ережеге сәйкес желіде бестен көп сегмент болмауы керек және осы
сегменттердің тек үшеуіне ғана құрылғылар (компьютерлер) жалғауга болады (1-
сурет). Бірақ-та есептеу желісіндегі кайталауыштар саны төрттен көп болуы
мүмкін (ережеде тек кез келген екі нүкте арасындағы сигналдың жолында болуы
мүмкін қайталауыштар санына ғана шектеу қойылған).
Бұл ереженің басқаша айтылуы: желідегі кез келген екі компьютердің
арасында 2-ден артық байлам болмауы керек. Байлам екі қайталауыштан 1-
сурет және олардың арасындағы сымнан тұрады.
Есулі қоссым және талшық-оптикалық кәбілдер негізінде құрылған
желілер үшін "4 шоғырлауыш" ережесі сәйкес келеді.
Қайталауыш физикалық деңгейдің қүрылғысы болып табылады. Соңғы кезде
арналық деңгейге де қатысы бар қайталауыштар қолданылып жүр.
Сегмент - екі шеті терминатормен шектелген коаксиалды кәбілдің үзіндісі.
Стандарт бойынша, мәселен, 10Base-5 желісіндегі сегменттің ең үлкен
ұзындыгы 500 м, ал 10Base-2 желісінде - 185 м.
Шоғырлауыштың порты мен бейімдеуіш ағытпасыньщ арасындағы есулі қоссым
да сегмент деп аталады. Әдетте оның ұзындығы 90-100 м.
1.5. Шоғырлауыш
Бірнеше порты бар және бірнеше физикалық сегменттерді жалғастырып-
қосатын қайталауыш жиі шоғырлауыш (Concentrator) немесе хаб (hub) деп
аталады. Бұл ұғым желінің барлық сегменттерінің байланысы осы құрылғыда
жиналғанын білдіреді. Шоғырлауыш та физикалық деңгейдің құрылғысы болып
табылады.
Шоғырлауыш "жұлдыз" тәрізді сызба-құрылымы бар есулі қоссым қолданылатын
есептеу желісінің орталық түйіні. Ол тасымалдау құрылғыларының сызба-
құрылымдық, функционалдық және жылдамдық мүмкіндіктерін кеңейтеді. Әрбір
компьютер оған ұзындығы 100 метрден аспайтын сегмент арқылы қосылады.
Шоғырлауыштың 8 және одан да көп порты болады. Сондықтан оған соншама
компьютер қосыла алады.
Түйіндер көппорттылық шоғырлауышпен есулі қоссым арқылы жалғасады. Оның
бір жұбы (бейімдеуіштің Тх шықпасы) түйіннен шоғырлауышқа деректер
жеткізу, ал екіншісі (бейімдеуіштің Rx кірмесі) - деректерді шоғырлауыштан
түйінге жеткізу үшін пайдаланылады (1.2-сурет).
Ethernet шоғырлауышы басқа түйіндердің біреуінен келген сигналдарды
қабылдайды да одан кейін оларды өзінің (сигнал қабылданған портынан басқа)
барлық порттарына жібереді (1.2а-сурет). Осылайша деректер тасымалдаудың
ортақ ортасы (логикалық ортақ құрсым) құрылады.
Token Ring шоғырлауышы келіп түскен кіріс сигналдарын тек сақинадағы
келесі компьютер жалғанған бір-ақ портына ғана жібереді (1.2б-сурет) .
1.2-сурет
Есулі қоссымға арналган шоғырлауыштарда MDI-X порттары қолданылады.
Шоғырлауыштарды бір-бірімен байластыру үшін оның порттарының біреуінде MDI
ажыратпасы болады. Бұндай порт Cascading, Іn немесе Cross-over деп
аталады.
Шоғырлауыштар есулі қоссым негізінде құрылған, мысалы, 10Base-Т, 100Base-
TX немесе 100Base-T4 желілерінде кеңінен қолданылады. Бірақ коаксиалды
кәбіл негізінде жасалған 10Base-2 және талшық-оптика негізінде жасалған
10Base-F сияқты желілерде де шоғырлауыш пайдаланылады. Кейбір
шоғырлауыштарда есулі қоссымға арналған (әдетте RJ-45) ағытпамен қатар
коаксиалды кәбілге арналған (BNC) немесе AUI бар болады.
Жұмыс бекеттерінің санына және олардың арасындағы кәбілдің ұзындығына
байланысты шоғырлауыш белсенді және бейбелсенді болып екіге бөлінеді.
Белсенді шоғырлауыштардың құрамында оған саны төрттен көп жұмыс бекетін
қосуға мүмкіндік беретін күшейткіш болады. Бейбелсенді шоғырлауышқа үшке
дейін жұмыс бекетін қосуға болады. Оны әдетте жай үлестіргіш ретінде
пайдаланады.
1.6. Көпір
Әдетте, желіде сегменттер ұзындығы мен түйіндер санына шектеуі қойылады.
Физикалық сегменттерді қайталауыштар арқылы бір-бірімен ойластыруға болады.
Бірақ қосылатын сегменттер саны шектеулі (мәселен, Ethernet желісінде оның
саны бестен аспауы керек). Осылайша қосылган физикалық сегменттер бір
логикалық сегмент құрайды. Ал көпір болса осындай бірнеше логикалық
сегменттерді (немесе желілерді) біріктіруге мүмкіндік береді. Сөйтіп
жоғарыда аталған шектеулер алынады. Кейде, керісінше, жергілікті желіні
логикалық сегменттерге бөлу керек болады. Осындай мақсаттарды жүзеге асыру
үшін арналған көпір (Bridge) деп аталатын арнаулы құрылғылар бар. Көпір
арналық деңгейдің құрылғысы болып табылады. Бұл құрылғы желілік және одан
жоғарғы деңгейлердің дестелерінің бастамасына талдау жасамайды.
Көпірлерді қолдану үшін біріктірілетін сегменттердің және жергілікті
желілердің хаттамалары желілік деңгейден бастап, жоғарғы деңгейлердікі
бірдей болуы қажет. Физикалык және арналық деңгейлердің хаттамалары әр
түрлі болуы мүмкін. Сондықтан көпірлер әр түрлі сызба-құрылымы бар
сегменттер мен жергілікті желілерді (мәселен, Ethernet және Token Ring)
біріктіре алады. Жергілікті желінің сегменттері көпірдің порттарына
жалғанады. Көпірдің әдетте, екіден төртке дейін порттары болады. Порт
ретінде желілік бейімдеуіштер алынады. Әрбір байластырылатын сегмент оның
түріне сәйкес келетін желілік бейімдеуішке (портқа) қосылады.
Көпір - порт міндетін атқаратын екі немесе одан да кеп желілік
бейімдеуіші бар арнайыланған компьютер. Әрбір порт өзіне келіп түскен
дестені қабылдап алады, ал арнайыланған бағдарламалақ қамтама қабылданған
дестелердің әрқайсысына талдау жасайды, мекен-жайлық кестені толтырады және
жаңартады, одан кейін осы дестені қайсы портқа жіберу керек екендігі
жайында шешім қабылдайды.
Көпірдің міндетін арнайы бағдарламалық қамтамасыз және әрқайсысы желінің
байластырылатын сегменттерінің тек біреуіне ғана арналган бірнеше желілік
бейімдеуіштері бар (желіге қосылған) жәй компьютер де атқара алады.
Көпірдің қарапайымдалған сұлбасы 1.3-суретте келтірілген. Желі
сегментінің компьютерінен жіберілген кез келген десте (кадр) осы сегмент
қосылған портқа келеді. Көпір кадрды қабылдап алады, оны аралық жадысына
көшіреді де кадр баратын мекен-жайға талдау жасайды. Егер қабылдаушы
желінің басқа сегментінде орналасқан болса, онда көпір бұл дестені
қабылдаушы орналасқан сегмент қосылған портқа жібереді. Бұндай үдеріс
ретрансляция (forwarding) деп аталады. Егер көпірдің портына келіп (скоп
десте осы порт қосылған сегмент ішіндегі компьютерлерге арналган болса,
онда көпір бұл дестені сыртқа шығармай, осы сегментте қалдырады.
1.3-сурет. Көпірдің қарапайымдалған құрылымы және оған сегменттер қосылу
сұлбасы.
Келіп түскен дестені қайсы портқа жіберу керектігі жайындағы шешім
көпірдің порттарына жалғанған компьютерлердің MAC мекен-жайлары негізінде
қабылданады. Бұл мекен-жайлар көпірдің жадында кесте ретінде сақталады.
Көпір мекен-жайлар кестесін өзі толтырып-жаңартьш тұрады. Көпір желіге
қосылған сәтте (бірнеше секунд ішінде) ол көпіргс жалғанған сегменттердегі
барлық белсенді түйіндердің мекен-жайларын жадысына кесте түрінде жазып
қояды. Мекен-жайлар кестесінде әрбір МАС мекен-жай үшін үш өріс берілген:
MAC мекен-жайы, осы мекен-жай соңғы рет кездескен порт нөмірі және осы MAC
мекен-жайымен белгілі бір іс-әрекет жасалынбай тұрған уақыт ұзақтығы.
Жіберуиіінің белгісіз MAC мекен-жайы көрсетілген кез келгаі
дестені қабылдаған сайын квпір кестенің жаңа жолына (қатарына) осы мекен-
жайды, дестені қабылдап алған порттын, немірі тіркеледі, сондай-ак, үшінші
өріске 0 жазылады. Әрбір секунд өткен сайын үшінші өрістсіі уақыттын мәні 1-
ге есіп тұрады. Уақыт мэні белгілі бір шекке (age limit) жеткен кезде осы
MAC мекен-жайындағы мәлімет (ескірген деп саналі.ш) кестеден шығарылып
тасталады. Ал басқа жағдайда, кепір кестсд тіркелген MAC мекен-
жайы бар десте алған сайын үшінші ерістегі уақіл мәні жаңартылып (0
жазыльт) түрады. Осъшен катар, осы MAC мекс* жайға тністі порт нөмірі де
өзгертіледі.
Әрбір дестені қабылдаған сайын көпір алдымен осы технология бойынша
өзінің мекен-жайлар кестесін жаңартады. Осыдан кейін ғана дестені басқа
сегментке жіберу немесе өзінің келген сегментінде қалдыру жайында шешім
қабылданады. Егер келіп түскен дестеде көрсетілген МАС мекен-жайы кесте
ішінен табылмаған жағдайда бұл десте өзін қабылдаған порттан басқа барлық
порттарға жіберіледі.
Барлық көпірлер осы келтірілген ережелерге сәйкес жұмыс істейді Бірақ
басқа күрделірек ережеге сәйкес шешім қабылдайтын көпірлер де болады.
Желілерді көпірдің, көмегімен біріктірудің бірнеше түрі бар [40, 62],
Ethernet желілерінде негізінде айқын (мөлдір) байластыру (ТВ – transparent
briding) кездеседі. Token Ring желілерінде бағдарғы-жіберуші байластыру
(SRB – source-route briding) деп аталатын түрі қолданылады. Көпірдің аралас
желілерде хабар тасымалдауға арналған трансляциялық (ТLB - translational
bridging) және бағдарғы-жіберуші айқын байластыру (SRТ-source-route
transporent bridging) деп аталатын түрлері де бар.
7. Комутатор
Коммутатор (Switch) - көпір сияқты ашық жүйелер әрекеттестігі (АЖӘ, OSІ)
үлгісінің арналық деңгейінде қызмет атқарады және жергілікті желілерді
сегменттерге бөлу үшін, сондай-ақ сегменттер мен кішігірім жергілікті
желілерді біріктіру үшін қолданылады.
Қазіргі заманғы коммутаторлардың 16, 24 және одан да көп порттары бар.
Коммутаторда кез келген порт жұптарының арасында біруақытта байласу
ұйымдастыруға болады. Ал бұл болса, желінің жалпы өткізу қабілетін едәуір
ұлғайтуға мүмкіндік тудырады.
Коммутатор кадр өңдеу қағидаты жағынан көпірден өзгешелігі жоқ.
Коммутатор (көпір сияқты) өз міндетін атқару кезінде кадрдың MAC мекен-
жайын пайдаланады. Оның көпірден негізгі айырмашылығы - коммутатордың әрбір
порты (көпірдің алгоритмі бойынша кадрларды басқа порттың процессорларынан
тәуелсіз өңдейтін) арнайыландырылған процессормен жабдықталған. Сонымен,
коммутаторлар кадрларды қатарластыра орындайтын көпірлер деп санауға
болады. Коммутаторлар, әдетте, жеке компьютерлерді өзара байластыру үшін
қолданылады.
Коммутатордың әрбір портының қабылдағыш және таратқыш бөліктері бар (1.4-
сурет). Порттың әрбір бөлігі логикалық түрде ерсілі-қарсылы матрицамен
байласқан. Бұл матрица ASIC (Application-Specific Integrated Circuit -
арнайыландырылған интегралдық сұлба) шағынсұлбасы негізінде аппараттық
тәсілмен жүзеге асырылған. Көлденең сым-сызық тік сым-сызықпен байласқан
бір порттың қабылдағыш бөлігінен басқа порттың таратқыш бөлігіне жол
ашылады. Осылайша кез келген екі портты өзара байланыстыруға болады.
Мәселен, егер 2 мен 3 порттар жұбы, сондай-ақ 4 пен 5 байласқан болса,
онда біруақытта екі десте 2 және 4 порттарда қабылданып, 3 және 4 порттарға
жіберілген болар еді.
Портқа десте келіп түскен кезде коммутатор қабылдаушының мекен-жайын
қарап шығады және мекен-жайлар кестесі негізінде шешім қабылдайды.
Егер дестені басқа сегментке жіберу керек болса, онда керек портпен
байланыс орнатылады.
Коммутатор порттарының арасында көп логикалық жолдар болуы мүмкін
болғандықтан, бір уақытта сегменттер арасында дестелер өзара тасымалданып
жатады.
2-ші деңгейдің коммутаторы (layer 2 switch) коммутацияланатын жергілікті
желінің хабы (Hub) деп те аталады. Оның көмегімен үлкен өнімділікке қол
жеткізуге болады. Бұл кезде орталық хаб дестелердің коммутаторы ретінде
жұмыс істейді.
2-ші деңгей коммутаторының екі түрі болады. Аралық жадылы коммутатор (store-
and-forward switch) келіп түскен кадрды әуелі арашық жадында сақтайды, одан
кейін ғана тиісті портына жібереді. Тура өтпелі коммутатор (cut-through
switch) MAC мекен-жайының кадрдың басжағында орналасқанын пайдаланып
қабылдаушының мекен-жайы анықталған бойда, келіп түскен кадрды тиісті
портқа жібере бастайды. Бұл коммутатордың өткізу қабілеті жоғары
болғанымен, кадрды жіберу алдында оның бақылау қосындысын тексермейтін
болғандықтан қателі кадрды тасымалдап қою мүмкіндігі сакталады.
2-ші деңгейдің коммутаторлары мен көпірлердің арасында біраз
айырмашылықтар бар:
- көпірде кадр бағдарламалық тәсілмен өңделеді, ал 2-ші деңгейдің
коммутаторы мекен-жайды анықтап алған соң кадрды аппараттық тәсіл арқылы
әрі қарай жібере салады;
- әдетте, көпір бір мезетте жалғыз кадрды басқа сегментке жібере алады,
ал 2-ші деңгейдің коммутаторда бірнеше қатарлас жолы бар болғандықтан
біруақытта бірнеше кадрды өңдей алады;
- көпір аралық сақтау сұлбасын қолданады, ал 2-ші деңгейдің
коммутаторында аралық жадылы, сондай-ақ тура өтпелі сұлбалар
пайдаланылады.
2-ші деңгейдің коммутаторларының өткізу қабілеті секундына миллион десте
болса, дестені бағдарламалық әдіспен өңдейтін бағдарғылауыштардың өткізу
қабілеті одан біршама төмен. Бұл мәселені шешу үшін дестелерді бағдарғылау
логикасы аппараттық түрде жүзеге асырылған 3-ші деңгейдің коммутаторлары
әзірленген.
3-ші деңгейдің коммутаторлары дестелерді жедел жеткізуді қамтамасыз
ететін бағдарғылауыш болып табылады (яғни бағдарғылау кұрылғыларына
жатады). Бағдарғыны құрылғының шапшаң істейтін аралық жадысында сақтау
арқылы дестелерді жылдам тасымалдау мүмкіндігіне қол жеткізілген. Ол үшін
коммутаторлар жиі қолданылатын мекен-жайлар жедел жадыда сақтайды. Десте
келіп түскен кезде коммутатор алдымен жіберілетін мекен-жайды (портты)
бағдарғылау кестесінен емес, шапшаң істейтін аралық жады ұяшықтарынан
іздейді. 3-ші деңгейдің коммутаторларының дестелік коммутатор (packet-by-
packet switch) және ағындық коммутатор (flow-based switch) деген екі түрі
болады.
4-ші деңгейдің коммутаторлары әр түрлі дестелерді өндеу үшін TCP және
UDP порттарының ақпаратын пайдаланатын бағдарғылау ақпаратын құрылғыларына
жатады.
Коммутатор мен бағдарғылауыш арасында да бірнеше өзгешілік бар.
Коммутаторлар ашық жүйелер әрекеттестігі (АЖӘ) үлгісінің екінші (арналық)
деңгейін пайдаланады. Арналық деңгейлерде MAC мекен-жайлары (желілік
тақшалардың бірегей физикалық мекен-жайлары) көрсетіледі. Коммутаторлар
кадрдың құрамына кіретін осы MAC мекен- жайлары арқылы қабылдауыш түйіннің
мекен-жайын анықтайды. Бұл жол АЖӘ үлгісінің үшінші деңгейін және оның
хаттамаларын пайдаланатын бағдарғылауға қарағанда қарапайым және тез.
Коммутаторлар кадрдың құрамына өзгеріс енгізбейді, ал бағдарғылауыштар
болса оған мекенді және өткелдер саны жайында ақпарат қосады. Бағдарғылауыш
желі арқылы деректер тасымалдаған кезде бағдарғы таңдау, мекенді есептеу
және тағы осы сияқты әр түрлі ақпаратты басқаруы керек.
1.8. Бағдарғылауыш және көпір-бағдарғылауыш.
Жергілікті желілерді сегменттерге бөлуге, сондай-ақ сегменттер мен
жергілікті желілерді біріктіруге арналған көпірлер мен коммутаторлар
оңтайлы бағдарғы таңдау функциясын іске асырмайды, тек бір сегменттен
немесе жергілікті желіден екіншісіне дестерді жіберумен шұғылданады.
Бір желінің компьютерінен басқа желінің компьютеріне десте
тасымалданатьш оңтайлы жолды анықтау үдерісі бағдарғылау (Routing) деп
аталады. Бағдарғылауыш (Router) - желі сегменттерін байластыруға арналған
және желілік деңгейдің бағдарғылық ақпаратын пайдаланатын құрылғы. Әдетте
бағдарғылауыш екі немесе одан да көп есептеу желілеріне қосылады және
дестені қалайша бір желіден екіншісіне дейін тасымалдауға болатынын
анықтайды. Ол үшін IP мекен-жай жайындағы ақпаратты қолданады.
Бағдарғылауыштар желінің сызба-құрылымы мен қалып-күйі, арналардың жұмыс
істеу қабілеті, белгілі бір түйінді осы сәтте қолдану мүмкіндігі сияқты
ақпараттармен өзара алмасу жасап отырады. Бағдарғылауыштар өз міндетін
атқару кезінде мынадай іс-әрекетер жасайды:
• бір желінің екінші (арналық) деңгейінен келген кадрды қабылдап алады
кадрдың тұтастығын тексереді, оның ішінен үшінші (желілік) деңгейдің
дестесін (мәселен, ІР-дестені) шығарып алады;
• ІР-дестеде келтірілген қабылдаушының IP мекен-жайы негізінде келген
дестенің (желіде қалыптасқан қазіргі жағдайда) шектес желілердің
қайсысына жіберілетінін анықтайды. Ол үшін бағдарғылау кестесін
пайдаланады;
• келесі желінің немесе байласудың пішіміне сәйкес келетіндей етіп ІР-
дестесінен қайтадан арналық деңгейінің кадрын қалыптастырады;
• кадрды жіберуге кезекке қояды;
• кадрды желі арқылы тасымалдау үшін оны тиісті портқа жібереді;
• басқа бағдаргылауыштармен өзара бағдарғылық ақпарат алмастырады.
Бағдарғылауыштар аппараттық және бағдарламалық қамтамалар кешені болып
табылады. Бағдарғылауыш - (көпірдегі сияқты) портгар міндетін атқаратын екі
немесе одан да артық желілік бейімдеуіштері бар арнайыландырылған
компьютер. Әр түрлі арналар қолданылған кезде бағдарғылау қағидаттары
өзгермейді, тек желілік бейімдеуіштің түрі ғана өзгертіледі. Желілік
бейімдеуіштердің түрі осы бейімдеуішке жалғанатын деректер тасымалдау
арнасына сәйкес келуі керек. Бағдарғылауыштың порттары бағдарғылауышқа
келіп түскен дестелерді қабылдайды, ал арнайыландырылған бағдарламалық
қамтама әрбір қабылданған дестені тексереді, дестені келесі қайсы түйінге
жіберу керектігі жайында шешім қабылдайды.
Бағдарғылауыштардың кейбір ерекшеліктері:
- келіп түскен дестені қайсы шектес түйінге жіберу керектігі жайында шешім
қабылдау үшін бағдарғылауыш (дестені қабылдаушының МАС мекен-жайына
емес) қабылдаушының ашық жүйелер әрекеттестігі (OSI) үлгісінің желілік
деңгейіне сәйкес келетін мекен-жайына (мәселен, IР немесе IPX мекен-
жайына) талдау жасайды. Бұл мекен-жайда қабылдайтын жақтағы компьютер
қосылған желінің нөмірі (кіру нүктесінің мекен-жайы), ал осы
компьютердің желідегі нөмірі кадр бастамасындағы MAC мекен жайында
керсетіледі;
- бағдарғылауыштың өзінің меншікті желілік мекен-жайы болады. Сондықтан
басқа желіге десте жіберу кезінде бағдарғылауышты аралық түйін ретінде
пайдалануға болады;
- бағдарғылауыш дестені қабылдаушыға жіберу алдында бұл дестені толығымен
өзінің жадысында сақтайды (яғни біраз кідірістен кейін әрі жібереді);
- бағдарғылауыштарды қолданған кезде әдетте IP немесе IPX сияқты
бағдарғыланатын хаттамалар пайдаланылады. Егер бағдарғыланбайтын
хаттамалар (мәселен, NetBIOS) пайдаланылатын болса, онда бағдарғылауыш
арқылы тасымалданатын дестелер бағдарғыланатын хаттамалардың ішіне
салынып жіберіледі.
Бағдарғылауыштар ашық жүйелер әрекеттестігі (OSI) үлгісінің желілік
деңгейінде жұмыс істейді. Көпірге қарағанда бағдарғылауыш жоғарырақ
орналасқандыктан, олар көбірек ақпаратқа қол жеткізе алады және бұл
ақпаратты дестелерді оңтайлы жеткізу үшін пайдаланады. Сөйтіп
бағдарғылауыштар төмен жылдамдықты немесе ақауы бар байлам
арналарын орай өте алады.
Бағдарғылауыштар өзінің негізгі қызметін атқару үшін, желініц осы нақты
уақыттағы сызба-құрылымын сипаттайтын бағдарғылау кестесін пайдаланады. Бұл
кестеде қабылдауыш жақтың компьютері орналасқ желінің мекен-жайы, осы
желіге баратын жолдағы келесі (шектес) түйіннің мекен-жайы және жол
метрикасы (мәселен, жолдың ұзақтығы, ара қашыктығы, т.б.) көрсетіледі.
Бағдарғылауыш метрикаларды салыстыра отырып ең оңтайлы бағдарғыны таңдайды.
Желінің ағындағы сызба-құрылымына сәйкес келуі үшін бағдарғылау кестесі
жаңартылып тұруы керек. Бұл жұмыс бағдарғылау алгоритмі бойынша
жүргізіледі, ал бағдарғылау алгоритмі бағдарғылау хаттамаларында жүзеге
асырылады. Қазіргі кезде мынадай динамикалық бағдарғылау хаттамалары жиі
қолданылады:
- қашықтық векторының алгоритмі (VDA, Vector-Distance Algorithm). Бұл
алгоритм RIP, IGRP, BGP, т.б. сияқты хаттамаларда пайдаланылады;
- арна күй-жайының алгоритмі (LSA, Link-State Algorithm) алгоритм OSPF,
IS-IS, NLSP, ELGRP, т.б. сияқты хаттамалардың негізін құрайды.
Көпір-бағдарғылауыш. Көпір-бағдарғылауыштар (Brouter, bridge router) деп
қазіргі заманғы көпхаттамалы бағдарғылауыштарды атайды. Бұл - көпір мен
бағдарғылауыштың функцияларын қатар орындайтын құрылғы. Бағдарғылауды қажет
ететін дестелер үшін олар бағдарғылауыш ретінде жұмыс істейді, ал басқа
жағдайларда - жәй көпір қызметін атқарады.
Көпір-бағдарғылауыш қалыпты режімде көпхаттамалы бағдарғылауыш ретінде
жұмыс істейді, ал беймәлім желілік хаттамасы бар дестені қабылдаған кезде
оны көпір сияқты өңдейді.
Кейбір хаттамалар (мәселен, NetBIOS) бағдарғылауды қолдамайды. Осындай
хаттамаларды TCPIP стегінің хаттамаларымен бірге қолдану керек болған
жағдайда көпір-бағдарғылауыш қажет болады. Көпір-бағдарғылауыштар Token
Ring желілерінде жиі қолданылады.
1.9. Ретқақпа
Ретқақпа (Gateway) - есептеу желісінің басқа желілермен әрекеттесуін
ұйымдастыруға қажет техникалық құралдары мен бағдарламалық қамтамасынан
тұратын түйіні. Желілер арқылы өтетін сигналдарды түрлендіре отырып, әр
түрлі хаттаманы қолданатын екі есептеу желісін байластыруға мүмкіндік
береді.
Ретқақпа езара үйлеспейтін қолданбалық бағдарламалар немесе
желілер арасында деректер тасымалдау үшін керек. Тасымалдау алдында ол
деректерді, жаңа желіге немесе қолданбалық бағдарламаға жарамды күйге,
түрлендіреді. Әр тектес (мәселен, Ethernet және Internet) желілерді
байланыстыра алады.
Сол сияқты, екі сыйыспайтын қолданбалық бағдарламаның бір желіде жұмыс
істеуіне мүмкіндік тудырады (мысалы, әр түрлі пішімдік хабарлы электрондық
пошта жүйесі).
Сонымен, желілік ретқақпа - үш түрлі желілік құрылғының жалпы аты
- бағдарғылауыш. Ертеректе бағдарғылауыш жиі ретқақпа деп
аталған ал казіргі уақытта бұндай атау өз мағынасын жоғалтты;
- қолданбалық қамтаманың ретқақпасы ретінде белгілі бір желілік
бағдарламаларға арнап деректер түрлендірумен шұғылданады. Мәселен,
пошталық хабарлар ретқақпасы электрондық поштаның деректерін бір пішімін
екіншісіне түрлендіреді;
- бір хаттаманы екіншісіне түрлендіруді қамтамасыз ететін
ретқақпалар.
Соңғы кезде ретқақпа деп қолданбалық қамтаманың ретқақпасын, яғни
белгілі бір хаттаманың деректерін екіншісінің түріне түрлендіретін
бағдарламаны айтады. Мәселен, TCPIP негізді желіден осы хаттаманы
қолдамайтын желіге электроңдық пошта жіберу үшін ретқақпа кажет.
Дәріс тақырыбы.
2. Есептеу желілерінің жіктелігі.
Жоспар.
2.1. Басқаруды орталықтандыру дәрежесі бойынша.
2.2. Аумағы бойынша.
2.3. Сызба-құрылымы (құрылымдық белгісі) бойынша.
2.4. Деректер бойынша.
2.5. Тасымалдау технологиясының түрі бойынша.
2.6. Деректер тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі бойынша.
2.7. Байланыс арнасының түрі бойынша.
2.8. Коммутациялау тәсілі бойынша.
2.9. Көрсететін қызметтерінің мақсаты бойынша.
2. Есептеу желілерінің жіктелігі.
Телеқатынастық желілерге компьютерлік желілерден басқа телефон желілері,
радиожелілері және телевизиялық желілер жатады. Олардың барлығында
қажеткерлерге ұсынылатын қор ретінде ақпарат пайданылады. Яғни ақпарат
оларда генерациялау, өңдеу, сақтау және пайдалану өнімі болып табылады.
Компьютерлік желілер - бөлініп-таралған есептеу жүйелерінің жеке түрі.
Компьютерлік желілер алғашынан бастап эліпбилік-цифрлық ақпаратты
тасымалдауға арнальш әзірленген болатын. Бұндай ақпаратты деректер (data)
деп те атайды. Сондықтан компьютерлік желілер кейде деректер тасымалдау
желісі (data networks) деп те аталады.
Көпсервистік желілер телефония және деректер тасымалдау сияқты әр түрлі
қызметтер көрсете алады. Әмбебап (яғни көпсервистік) желі күш әрекеті
біріккен қызметтер көрсететін цифрлық желі ISDN (Integruisjl Services
Digital Network) технологиясының пайда болуына әкелді. Ірі абоненттердің
ISDN желісіне қосылу жылдамдығын (2 Мбитс қанағаттанарлық деп санауға
болмайды. Қазіргі уақытта аукымдық көпсервистік желінің NGN (Next
Generation Network) немесе NPN (New Public Network) деп аталатын жаңа буыны
ретінде Internet жом қарастырылып жатыр. Әрине ол қазіргі күйдегі Интернет
емес, шын мәнінде WWW мен телефонияны, деректер мұрағаты мен бейнені, дауыс
және бейнежаңалыктарды, мультимедиадық поштаны, т.с.с. бәрін бірдей
деңгейде қолдайтын желі болуға тиісті.
Белгілі бір аумақта бөлек-бөлек орналасқан және желінің есептеу қорларын
(ресурстарын) пайдаланушылар қолдана алатындай мүмкін жасайтын деректер
тасымалдау жүйесі арқылы байланысқан, электронды есептеу машиналарының
(компьютерлердің) жинағы ЭЕМ желісі аталады.
Деңгейлер мен хаттамалар жиыны желінің сәулеті (архитектурурасы) деп
аталады. Есептеу желісінің сәулеті желі элементтерінің қашықтан өзара
әрекеттесуінің әр түрлі құрылымдары мен формаларын (нысандарын құруды
қамтамасыз ететін оның техникалық және бағдарламалық кұралдар жиынтығының
өзара әрекеттестігінің ұйымдастырылуын керсетеді. Кез келген желінің
сәулетіне 3 түрлі құрылым кіреді: логикалық, физикалық және бағдарламалық.
Желінің логикалық құрылымы желілік қызметтердің кұрамын және олардың
арасындағы байланысты көрсетеді. Логикалық құрылымның элементтерін желінің
құралдары арқылы жүзеге асырылуын желінің физикалық құрылымы көрсетеді.
Желінің физикалық құрлымының элементтері: ЭЕМ, абоненттік жүйелер, байланыс
арнасы, деректер тасымалдау аппаратуралары, т.б. Желінің багдарламаның
құрылымы желілік бағдарламалық қамтаманың сыңарларын және олардың
арасындағы байланысты көрсетеді. Бағдарламалық қамтаманың құрамы
желінің логикалық құрылымымен (оның атқаратын қызметтерімен) анықталады.
Желінің бағдарламалық құрылымының негізгі элементтері: операциялық жүйелер,
хаттамалар, қолданбалық бағдарламалар, т.б.
ЭЕМ желілері бірнеше белгі бойынша жіктеледі Мәселен: функционалдық
міндеттері, басқаруды орталықтандыру дәрежесі, тектестік дәрежесі, аумағы,
сызба-құрылымы (құрылымдық белгісі), желіні коммутациялаудың түрі, деректер
бөлшегін тасымалдау әдісі, деректер тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі,
байланыс арнасының түрі, деректерді коммутациялау тәсілі, тасымалдау
технологиясының түрі, жұмыс істеу режімі, деректер тасымалдау ортасымен
ақпарат тасымалдау тәсілі, көрсететін қызметтерінің мақсаты, т.б.
2.1. Басқаруды орталықтандыру дәрежесі бойынша.
Басқаруды орталықтандыру дәрежесі бойынша есептеу желілері
орталықтандырылған, бейорталықтандырылған және аралас басқарылатын болып
үшке бөлінеді.
1. Аралас басқарылатын желілерде басқарудың орталықтандырылған және
бейорталықтандырылған түрлері бірдей қолданылады.
2. Орталықтандырылған басқарулы (клиент-сервер, clientserver деп аталатын)
желілерде басқару немесе арнаулы қызмет көрсету функцияларын атқаратын
бір немесе бірнеше (орталық немесе сервер деп аталатын) түйін
белгіленеді, ал калған (клиенттер деп аталатын) түйіндер терминалдық
болып саналады және оларда пайдаланушылар жұмыс істейді. Бұндай желілер
(жұмыс бекеттері деп аталатын) компьютерлер жиынтығынан және бір
немесе бірнеше серверден тұрады.
3. Бейорталықтандырылған басқарулы (басқаша - бірдәрежелі немесе
теңдәрежелі) желілерде барлық түйіндер тең құқылы болады. Желідегі кез
келген түйін клиенттің де, сервердің де қызметін атқара алады. Желінің
барлық компьютерлері өзінен басқа барлық жұмыс бекеттерінде орналасқан
ортақ файлдарға қатынас құра алады.
2.2. Аумағы бойынша.
Аумағы бойынша (байласатын түйіндердің ара қашықтығы бойынша) есептеу
желілері жергілікті және аумақтық болып екіге бөлінеді, ал аумақтық желілер
өз ішінде өңірлік және ауқымды деп екіге ажыратылады. Сонда есептеу
желілерін алып жатқан аумағы бойынша жергілікті, өңірлік және ауқымды
желілер деп бөлуге болады.
Жергілікті есептеу желісі (ЖЕЖ, Local Area Network - LAN). Бір-бірінен
шамалы ғана қашықтықта орналасқан және деректер тасымалданатын физикалық
орта арқылы біртұтас желіге біріктірілген абоненттік жүйелер
(компьютерлер, принтерлер, т.б. электрондық құрылғылар) жиынтығы. Бұндай
желідегі жабдықтар бір ғимаратта немесе бір-біріне жақын қатар тұрған
бірнеше ғимараттарда орналасады. Әдетте жергілікті желі радиусы 1-2 км
болатын аумақты қамтиды, бірақ кейбір жағдайларда оның ұзындығы бірнеше
ондаған шақырымға дейін жетуі мүмкін. Жергілікті желілерге мынадай
қасиеттер тән келеді: деректер тасымалдау жылдамдығы жоғары, қателер
деңгейі төмен, деректер тасымалдаудың арзан ортасын пайдалану. Мәселен,
ARCnet, Ethernet (10Base-2, 5, Т, Ғ), Fast Ethernet (100Base-TX, ҒХ, Т4),
Token Ring, 100VG-AnyLAN, т.б.
Жергілікті есептеу желілерінің мынадай жағымды жақтарын атап өтуге
болады:
- қорларды бөліп (бірігіп) пайдалану. Қорларды бірлесіп пайдалану оларды
тиімді қолдануға мүмкіндік береді. Мәселен, баспа құрылғылары, ақпарат
сақтайтын сыртқы құрылғылар сияқты шеткері құрылғыларды желіге қосылған
барлық жұмыс бекеттерінен басқаруға болады;
- деректерді бөліп (бірігіп) пайдалану. Деректерді бірлесіп пайдалану
ақпаратты қажет еткен шеткері жұмыс орындарынан дерекқорын (дерекханаға)
қатынас құруға және басқаруға мүмкіндік береді;
- бағдарламалық құралдарды бөліп (бірігіп) пайдалану. Бағдарламалық
құралдарды бірлесіп пайдалану алдын ала орнатылған, орталықтандырылған
бағдарламалық құралдарды бір уақытта пайдалануға мүмкіндік тудырады;
- процессорлар қорларын бөліп (бірігіп) пайдалану. Процессор қорларын
бірлесіп пайдаланған кезде желі құрамына кіретін басқа жүйелср арқылы
деректер өңдеу үшін процессордың есептеу қуаттарын пайдалануға болады;
- көппайдаланушылар режімі. Бұл режім орталықтандырылған қолданбалы
бағдарламалық құралдарды бір уақытта пайдалануға мүмкіндік туғызады.
Жергілікті желідегі компьютерлер мен құрылғылар арнайы қосқыштар
(ретқақпалар) арқылы басқа желілермен, мысалы, Интернет желісімен байланыса
алады.
Жергілікті есептеу желілерін CAN, MAN, WAN және GAN сияқты кең масштабты
құрылымдарға біріктіруге болады: CAN - жақын орналаскан ғимараттарды
байластыратын кампустық желі; MAN - қалалық масштабты желі; WAN - кең
масштабты желі; GAN - ауқымды желі.
Өңірлік (қалалық) есептеу желісі (MAN - Metropolitan Area Networ). Егер
желі тұтас қаланы немесе қала ішіндегі бірнеше ғимараттарды қамтитын болса,
онда оны кейде өңірлік есептеу желісі деп атайды. Кейде қалалық желі немесе
мегополистер желісі деп те аталады. Өңірлік пен жергілікті желілердің біраз
ортақтығы бар. Бірақ өңірлік есептеу желісінің көп параметрлері күрделірек.
Ол жергілікті есептеу желісіне қарағанда үлкен қашықтықтарда қолдану үшін
жасалған. Өңірлік желі бірнеше жергілікті есептеу желілерін жоғары
жылдамдықты желілік жүйелерге біріктіру үшін қолданылады.
Өңірлік желілер магистралдағы жылдамдығы 155 Мбитс және одан да жоғары
болып келетін цифрлық байланыс желілерін (көбінесе талшық оптикалық
кәбілдерді) пайдаланады. Осындай желілер үшін арнаулы SMDS (Switched
Multimegabit ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
1. Есептеу желілері (Компьютерлік желілер)
Жоспар.
1.1. Желінің негізгі элементтері және қатынас құралдары.
1.2. Қатынастық құралдар.
1.3. Бейімдеуіш (Adapter)
1.4. Қайталауыш
1.5. Шоғырлауыш
1.6. Көпір
1.7. Комутатор
1.8. Бағдарғылауыш және көпір-бағдарғылауыш.
1.9. Ретқақпа
1. Есептеу желілері (Компьютерлік желілер)
Желі (network) - ақпарат алмасуға мүмкіндік беретін жүйе. Есептеу
машиналарын (компьютерлерді) желіге біріктірудің бірнеше маңызды себептері
бар: деректерді тасымалдауды жеделдету, пайдаланушылар арасында ақпаратты
тез алмастыру мүмкіншілігі, жұмыс орнынан қозғалмай-ақ хабар жіберу және
қабылдау, жер шарының кез келген нүктесінен кез келген ақпаратгы лезде алу
мүмкіндігі, әр түрлі фирмалардың әр түрлі бағдарламалық қамтаманың
сүйемелдеуімен жұмыс істейтін компьютерлерінің арасында ақпарат алмастыру,
т. б.
Компьютерлік желілер (есептеу желілері) - құрамындағы
компьютерлер тобы автоматтық түрде деректер алмастыра отырып, өзара
байланысқан есептер жиынын келісімді түрде орындайтын (шешетін)
бөлініп-таралған есептеу жүйелерінің жеке түрі.
1.1. Желінің негізгі элементтері және қатынас құралдары.
Негізгі қатынастық үлгі кұрайтын сыңарлардың (құрамдардың) ең кіші
жиыны таратқыштан (жібергіштен), қабылдағыштан, тасымалдау ортасынан
және хабардан тұрады.
Есептеу желісінде таратқыш және қабылдағыш ретінде компьютер немесе
басқа да электрондық жабдықтар бола алады.
Деректер тасымалдау ортасы немесе арнасы деп кәбілді, телефон желісін
немесе ауаны (эфирді) айтуға болады.
Хабар дегеніміз - таратқыш пен қабылдағыш арасында тасымалданатын
ақпарат, жүйеде қабылданған тәртіп бойынша тасымалдануға дайындалған
деректер. Хабардың құрамында, әдетте, бастамасы және аяқталу белгісі
болады.
Есептеу (компьютерлер) желісінің құрамына компьютерлерді және басқа да
электрондық жабдықтарды (оларды бір-бірімен байланыстыратын арнаға жалғауға
(қосуға) арналған техникалық және бағдарламалық қамтамалар кіреді.
Желідегі басқа құрылғылармен әрекеттесетін құрылғыларды түйін, станса
(бекет) немесе желілік құрылғылар деп атайды. Түйіндер саны екіден бастап
бірнеше мыңға дейін жетуі мүмкін.
Есептеу (компьютерлер) желісі - өзарабайланысты және үйлесімді жұмыс
істейтін бағдарламалық және аппараттық сыңарлардың күрделі кешені. Желіні
оқып-үйрену оның жеке элементтерінің жұмыс істеу қағидаттарын білуді қажет
етеді. Желінің мынадай жеке элементтерін атап кетуге болады: компьютерлер,
қатынастық жабдықтар, операция жүйелер және желілік қолданбалар.
Компьютерлер. Қарапайымдап айтқанда, желі екі түрлі компьютерлерден
тұрады деуге болады: серверлер және жұмыс стансалары (бекеттері). Сервер -
өз қорын барлық пайдаланушылар мен құрылғыларға қолдануға беретін
компьютер. Жұмыс бекеті - желінің беретін мүмкіншіліктерін пайдаланатын
жеке компьютерлер тобы.
Қатынастың жабдықтар. Кәбілдер, қайталауыштар, шоғырлауыштар, көпірлер,
коммутаторлар, бағдарлауыштар, ретқақпалар сияқты жабдықтар көмекші
сыңарлардан негізгіге айналған. Қатынастық жабдықтардың жұмыс істеу
қағидаттарын түсіну желіде қолданылатын көптеген хаттамалармен танысуды
талап етеді.
Операциялық жүйелер. Желі құрамына кіретін сервер мен жұмыс бекетіне
желілік карта (бейімдеуіш) орнатылуы керек. Содан кейін есептеу машиналары
бір-бірімен кәбілдік жүйе немесе басқа да деректер тасымалдау ортасы арқылы
байластырылады. Осылайша құрастырылған желінің жұмыс істеу тиімділігі
көбінесе онда қолданылатын операциялық жүйеге байланысты болады.
Желілік қолданбалар. Желілік дерекқор, пошталық жүйелер, т.б. сияқты
басқада әр түрлі желілік қолданбалар желілік құралдардың ең жоғарғы қабаты
болып табылады.
Есептеу желілерінің мүмкіндіктері: қатынасты жетілдіру; есептеу желілері
кез келген ақпарат қорына тез қатынас құруға мүмкіндік жасайды; тез және
сапалы шешім қабылдау; лазерлік баспа құрылғылары, оптикалық сақтау
құрылғылары сияқты қымбат шеткері құрылғыларды тиімді пайдалану (мысалы, әр
машинаға жеке сатып алғанша, олардың біреуін ортақ қор ретінде пайдаланған
үнемді); компьютерлерді аумақта еркін орналастыру; бағдарламалар мен
деректерді орталықтандырып сақтау, т.б.
Масштабталулық (scalability) желінің түйіндер санын және байланыс
қашықтығын өте үлкен аралықта ұлғайтуға болатындығын және бұл кезде оның
өнімділігінің кемімейтіндігін білдіреді.
Десте (Packet) — желі арқылы тасымалданатын деректерді сипаттайтын жалпы
аталым. Құрамына мекен-жай, деректер және тексеруші элементтер кіретін,
біртұтас нәрсе ретінде тасымалданатын биттер тобы. Арналық деңгейде дестені
кадр (Frame) деп атау қалыптасқан. Әдетте дестелерді коммутациялау
желісінде дейтаграмма (Datagramma) аталымы қолданылады. Мәселен, IP
хаттамасы бойынша тасымалданатын деректер бірлігі осылай аталады. Сондай-
ақ, көліктік деңгейдің дестесін UDP хаттамасында дейтаграмма деп, ал TCP
хаттамасында - сегмент деп атайды.
Түйін (Node). Біріншіден, есептеу желісіне қосылатын жер (нүкте). Яғни,
пайдаланушыға қызмет көрсетілетін немесе қатынастық арна қосылатын есептеу
желісінің орны. Екіншіден, желіге қосылған құрылғы. Түйін деген аталым
кейде жұмыс бекеті аталымының орнына қолданылады.
Түйін-компьютер (Host). Басқа есептеу машинасының файлдары мен
деректеріне қатынас құруға мүмкіндік беру сияқты, орталықтандырылған
қызметтер атқаратын есептеу машинасы. Мысалы, Internet желісінде -деректер
тасымалдаудың бастапқы немесе шеткі нүктесінің міндетін атқаратын кез
келген компьютер, яғни, Интернет желісімен тікелей байланысқан, өзіндік
жеке мекен-жайы бар компьютер.
1.2. Қатынастық құралдар.
Қатынастық құралдар - компьютерлерге файлдар мен хабарлар алмастыруға,
файл-сервердің дискілік кеңістігін қолдануға, компьютер желісі арқылы
дауыстық байланыс құруға, бейнекескін қабылдауға, т.б. түрде өтетін ақпарат
алмастыруды орындауға мүмкіндік беретін құралдар [14,15, 55, 58].
Көп түйіндерден тұратын үлкен желілер құру кезінде базалық
құрылымдарды пайдалану бірнеше шектеулерді ескеруді талап етеді. Ондай
шектеулердің негізгілері:
- түйіндер байланыс аралығының (яғни желінің) ұзындығына
қойылатын шектеулер;
- желідегі түйіндер санына қойылатын шектеулер;
- желінің түйіндері туындататын деректер ағынының (traffic)
қарқындылығына қойылатын шектеулер.
Осындай шектеулерді алып тастау үшін желіні құрылымдаудың арнайы
әдістері және арнайы құрылымқұрастырғыш жабдықтар (қайталауыштар,
шоғырлауыштар, бағдарғылауыштар, көпірлер, коммутаторлар, ретқақпалар)
қолданылады. Бұндай жабдықтарды қатынастық жабдықтар деп те атайды.
Аталған шектеулерді шешу үшін желіні құрылымдаудың екі түрі пайдаланылады:
физикалық және логикалық. Желінің ұзындығьша және, ондағы түйіндер санына
қойылатьш шектеулерді aлy үшін желіні физикалық құрылымдау қолданылады. Ол
қайталауыштар және шоғырлауыштар арқылы жүзеге асырылады. Желілік
өнімділігін және қауіпсіздігін арттыру үшін желіні логикалық құрылымдау
қолданылады. Ол бағдарғылауыштар, көпірлер, коммутаторлар және
ретқақпалар сияқты қатынас кұралдарының көмегімен жүзеге асырылады.
Сонымен, қатынастың негізгі техникалық құралдарьша мыналар жатады:
бейімдеуіш, коннектор, терминатор, трансивер, қайталауыш, шоғырлауыш,
бағдарғылауыш, көпір, ретқақпа, көпір-бағдарғылауыш, коммутатор, модем және
т.б.
1.3. Бейімдеуіш (Adapter)
Бейімдеуіш (Adapter) - компьютерді тасымалдау ортасымен байланыстыруға
мүмкіндік беретін электрондық сұлба (құрылғы). Бұл құрылғы физикалық және
арналық деңгейдің функцияларын іске асырады.
Бейімдеуіш - желілік карта (NIC - Network Interface Card) аталымының
синонимі. Желілік карта аналық тақшаның (main board) бос қуыс-орындарының
біреуіне орнатылады. Аналық тақша мен желілік карта арасында ақпарат
алмастыру үшін ISA, EISA, MCA, VL-Bus, PCI, PC Card, т.б. . сияқты деректер
құрсымы пайдаланылады.
Сөйтіп, желілік карталар компьютер мен желінің арасында жарастырғыш
міндетін атқарады. Ол желілік деректерді құрсымдар жүйесі арқылы сервердің
немесе жұмыс стансасының орталық процессорына және жедел жадысына жібереді.
Желілік бейімдеуіш (хабарларды жібере және қабылдай отырып) желілік
бағдарламалық қамтамамен және есептеу машинасының операциялық жүйесімен
бірлесіп жұмыс істейді.
Желілік карта өзінің разрядтылығымен (16, 24, 32, 64 бит), аналық тақша
мен желілік карта арасында ақпарат алмастыру үшін қолданылатын деректер
құрсымымен, желілік тақша орнатылған контроллер шағынсұлбасымен (Chip,
chipset), қолдайтын желілік тасымалдау ортасымен (nеwork media), белгілі
бір кәбілге қосылу үшін желілік тақшада орнатылған ағытпалардың түрімен,
жұмыс істеу жылдамдығымен (10, 100 Mbit, т.б.), МАС мекен-жайымен
сипатталады.
Бейімдеуішке деректер тасымалдау ортасын қосу үшін желілік картада
бірнеше ағытпа болуы мүмкін: BNC (жіңішке коаксиалды кәбіл үшін, 10Base-2),
AUI (10Base-5, 10Base-2, 10Base-T, 10Base-F үшін), RJ-45 есулі қоссым үшін,
100Base-T, 100Base-TX, 100Base-T4) немесе MIC, ST, (талшық-оптикалық кәбіл
үшін, 100Base-FX, т.б.). Әмбебап желілік бейімдеуіште әр түрлі үш ағытпа
болса да іс жүзінде олардың тек біреуі
кәбілдік жүйеге қосылады.
Дерек тасымалданған кезде хабар жіберуші мен қабылдаушының мекен-жайы
белгілі болу керек. Физикалық немесе MAC мекен-жайдың алғашқы 3 байты
бейімдеуішті жасап шығарушыны көрсетеді, ал қалған соңғы 3 байтта нақты
желілік картаның қайталанбайтын нөмірі белгіленеді. Мәселен, оналтылық
санау жүйесінде жазылған 00-40-05-21-D5-42, 00-40-05-21-D6-61, 00-00-1C-04-
02-4F, т.б. Бұндай бірегей сериялық нөмір әрбір желілік бейімдеуішке
беріледі. Жергілікті желіде бірдей нөмірлі (физикалық мекен-жайлы) екі
бейімдеуіш кездескен жағдайда біреуіндегі нөмірді бағдарламалық тәсілмен
өзгертуге мүмкіндік бар.
Шеткері құрылғыларға арналған желілік бейімдеуіштер болатынын айта кету
керек. Мәселен, Hewlett-Packard фирмасыньщ принтерлеріне арналған
JetDirect тақшасы.
Желілік бейімдеуіш өзінің драйверімен бірге ашық жүйелер әрекеттестігі
(OSI) үлгісінің арналық және физикалық деңгейлерінің функцияларын жүзеге
асырады. Дәлірек айтсақ, желілік операциялық жүйеде адаптер мен драйвер
физикалық деңгейдің және МАС-деңгейшесінің функцияларын, ал LLC-
деңгейшесінің функцияларын, әдетте, операциялық жүйенің барлық драйверлер
мен желілік бейімдеуіштерге ортақ жекебөлшегі (мәселен, Windows NT
операциялық жүйесінде NDIS жекебөлшегі) атқарады.
Компьютерге орнату кезінде желілік бейімдеуішті пішінүйлесімдіру қажет.
Бұл кезде бейімдеуіш қолданатын үзудің нөмірі IRQ (Interrupt ReQuest),
жадыға тікелей қатынас құру арнасының нөмірі DMA (егер бейімдеуіш DMA
режімін қолдайтын болса) және енгізу-шығару порттарының базалық мекен-жайы
(IOBase, InOut Port Address) тағайындалады. Plug-and-Play технологиясын
қолдайтын қазіргі заманғы желілік бейімдеуіштер бұл операцияны автоматтық
түрде өздері орындайды.
3Com фирмасы Ethernet бейімдеуіштерінің бірнеше даму кезеңдерін атап
көрсетеді. Бірінші буын бейімдеуіштері дискреттік логикалық шағын-сұлбалар
негізінде жасалған. Сондықтан олардың сенімділігі төмен болған. Оларда тек
бір кадр сиятын аралық жады болғандыктан барлық кадрлар компьютерден желіге
немесе желіден компьютерге тізбектілі түрде жіберілген. Осының салдарынан
бейімдеуіштердің өнімділігі де төмен болған.
Екінші буын бейімдеуіштерінде көпкадрлық арашықтау әдісі қолданылған.
Бұл әдіс кезінде келесі кадр (алдыңғы кадрды желіге жіберумен қатар
біруақытта) компьютердің жадысынан арашық жадыға жүктемеленеді. Ал қабыддау
режімінде: бейімдеуіш бір кадрды толық қабылдағаннан кейін, ол осы кадрды
(желіден басқа кадрды қабылдаумен қатар біруақытта) аралық жадыдан
компьютердің жадысына жібере бастай алады.
Үшінші буынның бейімдеуіштерінде кадрларды еңдеудің конвейерлік сұлбасы
жүзеге асырылған. Бұл кезде компьютердің жедел жадысынан кадрды қабылдау
және оны желіге жіберу үдерісі бір уакьпта жүргізіледі. Сөйтіп, кадрдың
алғашкы бірнеше байттары жедел жадыдан қабылданғаннан кейін олар
тасымалданып басталады.
Қазіргі заманғы бейімдеуіштерді төртінші буынға жатқызуға болады. Бұндай
бейімдеуіштердің құрамына міндетгі түрде арнайыланған интегралдық сұлба
(ASIC) кіреді. Олар МАС-деңгейшесінің функцияларын, сондай-ақ көптеген
жогарыдеңгейлік функцияларды атқарады. Бейімдеуіштердің серверлік
нұсқаларында (орталық процессордың жұмысын жеңілдететін) куатты процессор
болуы міндетті.
1.4. Қайталауыш
Қайталауыш (Repeater) - кәбілдің екі сегментінің арасына қосылатын жэне
оның бір бөлігіндегі сигналдарды күшейтіп, бірақ олардың мазмұнын өзгертпей
екінші бөлігіне тасымалдайтын құрылғы. Сонымен, қайталауыш-желідегі
сигналдың әлсіреп өшуін болдырмау үшін, оны қайта күшейтіп әрі карай
жеткізетін құрылғы. Бұл құрылғы жергілікті желінің ұзындығын ұзартуға және
жұмыс бекеттерінің санын арттыруға мүмкіндік береді.
Қайталауыштың негізгі міндеті - электрлік сигналдарды бір сегменттен
екіншісіне тасымалдау үшін алғашқы қалпына келтіру, баскаша айтқанда,
бір портына келіп түскен деректерді қабылдап алып, оларды
өзінің басқа порттарына жіберу.
Сөйтіп, қайталауыш кіріс сигналдарын қабылдап алады, оларды шу
сигналдарынан тазартады, одан кейін жаңадан қалыптастырылған дестені келесі
сегментке жібереді. Келіп түскен деректерге ешқандай талдау немесе түзету
жасалмайды.
Бір кіріс жэне шығыс порты болғандықтан "ортақ қүрсым" сызба-күрылымына
арналған қайталауышты сызыктық қайталауыш деп атайды. І\айталауыштың
қүрамына кэбіл сегменттеріне қосылған екі (немесе пірнеше) трансивер және
езіндік тактілік генераторы бар қайталау бөлшегі
кіреді.
Қайталауыштардьщ бір кемшілігі: ол желідегі сигналдардың таралуына
кідіріс жасайды. Жүргізілген тексерулер Ethernet желісіндегі бір түйіннен
екіншісіне жіберілген сигналдардың таралу жолында төрттен арттық қайталауыш
болмауы керек екендігі анықталған. Бұл талап "5-4-3-2" ережесінде
ескерілген. Ережеге сәйкес желіде бестен көп сегмент болмауы керек және осы
сегменттердің тек үшеуіне ғана құрылғылар (компьютерлер) жалғауга болады (1-
сурет). Бірақ-та есептеу желісіндегі кайталауыштар саны төрттен көп болуы
мүмкін (ережеде тек кез келген екі нүкте арасындағы сигналдың жолында болуы
мүмкін қайталауыштар санына ғана шектеу қойылған).
Бұл ереженің басқаша айтылуы: желідегі кез келген екі компьютердің
арасында 2-ден артық байлам болмауы керек. Байлам екі қайталауыштан 1-
сурет және олардың арасындағы сымнан тұрады.
Есулі қоссым және талшық-оптикалық кәбілдер негізінде құрылған
желілер үшін "4 шоғырлауыш" ережесі сәйкес келеді.
Қайталауыш физикалық деңгейдің қүрылғысы болып табылады. Соңғы кезде
арналық деңгейге де қатысы бар қайталауыштар қолданылып жүр.
Сегмент - екі шеті терминатормен шектелген коаксиалды кәбілдің үзіндісі.
Стандарт бойынша, мәселен, 10Base-5 желісіндегі сегменттің ең үлкен
ұзындыгы 500 м, ал 10Base-2 желісінде - 185 м.
Шоғырлауыштың порты мен бейімдеуіш ағытпасыньщ арасындағы есулі қоссым
да сегмент деп аталады. Әдетте оның ұзындығы 90-100 м.
1.5. Шоғырлауыш
Бірнеше порты бар және бірнеше физикалық сегменттерді жалғастырып-
қосатын қайталауыш жиі шоғырлауыш (Concentrator) немесе хаб (hub) деп
аталады. Бұл ұғым желінің барлық сегменттерінің байланысы осы құрылғыда
жиналғанын білдіреді. Шоғырлауыш та физикалық деңгейдің құрылғысы болып
табылады.
Шоғырлауыш "жұлдыз" тәрізді сызба-құрылымы бар есулі қоссым қолданылатын
есептеу желісінің орталық түйіні. Ол тасымалдау құрылғыларының сызба-
құрылымдық, функционалдық және жылдамдық мүмкіндіктерін кеңейтеді. Әрбір
компьютер оған ұзындығы 100 метрден аспайтын сегмент арқылы қосылады.
Шоғырлауыштың 8 және одан да көп порты болады. Сондықтан оған соншама
компьютер қосыла алады.
Түйіндер көппорттылық шоғырлауышпен есулі қоссым арқылы жалғасады. Оның
бір жұбы (бейімдеуіштің Тх шықпасы) түйіннен шоғырлауышқа деректер
жеткізу, ал екіншісі (бейімдеуіштің Rx кірмесі) - деректерді шоғырлауыштан
түйінге жеткізу үшін пайдаланылады (1.2-сурет).
Ethernet шоғырлауышы басқа түйіндердің біреуінен келген сигналдарды
қабылдайды да одан кейін оларды өзінің (сигнал қабылданған портынан басқа)
барлық порттарына жібереді (1.2а-сурет). Осылайша деректер тасымалдаудың
ортақ ортасы (логикалық ортақ құрсым) құрылады.
Token Ring шоғырлауышы келіп түскен кіріс сигналдарын тек сақинадағы
келесі компьютер жалғанған бір-ақ портына ғана жібереді (1.2б-сурет) .
1.2-сурет
Есулі қоссымға арналган шоғырлауыштарда MDI-X порттары қолданылады.
Шоғырлауыштарды бір-бірімен байластыру үшін оның порттарының біреуінде MDI
ажыратпасы болады. Бұндай порт Cascading, Іn немесе Cross-over деп
аталады.
Шоғырлауыштар есулі қоссым негізінде құрылған, мысалы, 10Base-Т, 100Base-
TX немесе 100Base-T4 желілерінде кеңінен қолданылады. Бірақ коаксиалды
кәбіл негізінде жасалған 10Base-2 және талшық-оптика негізінде жасалған
10Base-F сияқты желілерде де шоғырлауыш пайдаланылады. Кейбір
шоғырлауыштарда есулі қоссымға арналған (әдетте RJ-45) ағытпамен қатар
коаксиалды кәбілге арналған (BNC) немесе AUI бар болады.
Жұмыс бекеттерінің санына және олардың арасындағы кәбілдің ұзындығына
байланысты шоғырлауыш белсенді және бейбелсенді болып екіге бөлінеді.
Белсенді шоғырлауыштардың құрамында оған саны төрттен көп жұмыс бекетін
қосуға мүмкіндік беретін күшейткіш болады. Бейбелсенді шоғырлауышқа үшке
дейін жұмыс бекетін қосуға болады. Оны әдетте жай үлестіргіш ретінде
пайдаланады.
1.6. Көпір
Әдетте, желіде сегменттер ұзындығы мен түйіндер санына шектеуі қойылады.
Физикалық сегменттерді қайталауыштар арқылы бір-бірімен ойластыруға болады.
Бірақ қосылатын сегменттер саны шектеулі (мәселен, Ethernet желісінде оның
саны бестен аспауы керек). Осылайша қосылган физикалық сегменттер бір
логикалық сегмент құрайды. Ал көпір болса осындай бірнеше логикалық
сегменттерді (немесе желілерді) біріктіруге мүмкіндік береді. Сөйтіп
жоғарыда аталған шектеулер алынады. Кейде, керісінше, жергілікті желіні
логикалық сегменттерге бөлу керек болады. Осындай мақсаттарды жүзеге асыру
үшін арналған көпір (Bridge) деп аталатын арнаулы құрылғылар бар. Көпір
арналық деңгейдің құрылғысы болып табылады. Бұл құрылғы желілік және одан
жоғарғы деңгейлердің дестелерінің бастамасына талдау жасамайды.
Көпірлерді қолдану үшін біріктірілетін сегменттердің және жергілікті
желілердің хаттамалары желілік деңгейден бастап, жоғарғы деңгейлердікі
бірдей болуы қажет. Физикалык және арналық деңгейлердің хаттамалары әр
түрлі болуы мүмкін. Сондықтан көпірлер әр түрлі сызба-құрылымы бар
сегменттер мен жергілікті желілерді (мәселен, Ethernet және Token Ring)
біріктіре алады. Жергілікті желінің сегменттері көпірдің порттарына
жалғанады. Көпірдің әдетте, екіден төртке дейін порттары болады. Порт
ретінде желілік бейімдеуіштер алынады. Әрбір байластырылатын сегмент оның
түріне сәйкес келетін желілік бейімдеуішке (портқа) қосылады.
Көпір - порт міндетін атқаратын екі немесе одан да кеп желілік
бейімдеуіші бар арнайыланған компьютер. Әрбір порт өзіне келіп түскен
дестені қабылдап алады, ал арнайыланған бағдарламалақ қамтама қабылданған
дестелердің әрқайсысына талдау жасайды, мекен-жайлық кестені толтырады және
жаңартады, одан кейін осы дестені қайсы портқа жіберу керек екендігі
жайында шешім қабылдайды.
Көпірдің міндетін арнайы бағдарламалық қамтамасыз және әрқайсысы желінің
байластырылатын сегменттерінің тек біреуіне ғана арналган бірнеше желілік
бейімдеуіштері бар (желіге қосылған) жәй компьютер де атқара алады.
Көпірдің қарапайымдалған сұлбасы 1.3-суретте келтірілген. Желі
сегментінің компьютерінен жіберілген кез келген десте (кадр) осы сегмент
қосылған портқа келеді. Көпір кадрды қабылдап алады, оны аралық жадысына
көшіреді де кадр баратын мекен-жайға талдау жасайды. Егер қабылдаушы
желінің басқа сегментінде орналасқан болса, онда көпір бұл дестені
қабылдаушы орналасқан сегмент қосылған портқа жібереді. Бұндай үдеріс
ретрансляция (forwarding) деп аталады. Егер көпірдің портына келіп (скоп
десте осы порт қосылған сегмент ішіндегі компьютерлерге арналган болса,
онда көпір бұл дестені сыртқа шығармай, осы сегментте қалдырады.
1.3-сурет. Көпірдің қарапайымдалған құрылымы және оған сегменттер қосылу
сұлбасы.
Келіп түскен дестені қайсы портқа жіберу керектігі жайындағы шешім
көпірдің порттарына жалғанған компьютерлердің MAC мекен-жайлары негізінде
қабылданады. Бұл мекен-жайлар көпірдің жадында кесте ретінде сақталады.
Көпір мекен-жайлар кестесін өзі толтырып-жаңартьш тұрады. Көпір желіге
қосылған сәтте (бірнеше секунд ішінде) ол көпіргс жалғанған сегменттердегі
барлық белсенді түйіндердің мекен-жайларын жадысына кесте түрінде жазып
қояды. Мекен-жайлар кестесінде әрбір МАС мекен-жай үшін үш өріс берілген:
MAC мекен-жайы, осы мекен-жай соңғы рет кездескен порт нөмірі және осы MAC
мекен-жайымен белгілі бір іс-әрекет жасалынбай тұрған уақыт ұзақтығы.
Жіберуиіінің белгісіз MAC мекен-жайы көрсетілген кез келгаі
дестені қабылдаған сайын квпір кестенің жаңа жолына (қатарына) осы мекен-
жайды, дестені қабылдап алған порттын, немірі тіркеледі, сондай-ак, үшінші
өріске 0 жазылады. Әрбір секунд өткен сайын үшінші өрістсіі уақыттын мәні 1-
ге есіп тұрады. Уақыт мэні белгілі бір шекке (age limit) жеткен кезде осы
MAC мекен-жайындағы мәлімет (ескірген деп саналі.ш) кестеден шығарылып
тасталады. Ал басқа жағдайда, кепір кестсд тіркелген MAC мекен-
жайы бар десте алған сайын үшінші ерістегі уақіл мәні жаңартылып (0
жазыльт) түрады. Осъшен катар, осы MAC мекс* жайға тністі порт нөмірі де
өзгертіледі.
Әрбір дестені қабылдаған сайын көпір алдымен осы технология бойынша
өзінің мекен-жайлар кестесін жаңартады. Осыдан кейін ғана дестені басқа
сегментке жіберу немесе өзінің келген сегментінде қалдыру жайында шешім
қабылданады. Егер келіп түскен дестеде көрсетілген МАС мекен-жайы кесте
ішінен табылмаған жағдайда бұл десте өзін қабылдаған порттан басқа барлық
порттарға жіберіледі.
Барлық көпірлер осы келтірілген ережелерге сәйкес жұмыс істейді Бірақ
басқа күрделірек ережеге сәйкес шешім қабылдайтын көпірлер де болады.
Желілерді көпірдің, көмегімен біріктірудің бірнеше түрі бар [40, 62],
Ethernet желілерінде негізінде айқын (мөлдір) байластыру (ТВ – transparent
briding) кездеседі. Token Ring желілерінде бағдарғы-жіберуші байластыру
(SRB – source-route briding) деп аталатын түрі қолданылады. Көпірдің аралас
желілерде хабар тасымалдауға арналған трансляциялық (ТLB - translational
bridging) және бағдарғы-жіберуші айқын байластыру (SRТ-source-route
transporent bridging) деп аталатын түрлері де бар.
7. Комутатор
Коммутатор (Switch) - көпір сияқты ашық жүйелер әрекеттестігі (АЖӘ, OSІ)
үлгісінің арналық деңгейінде қызмет атқарады және жергілікті желілерді
сегменттерге бөлу үшін, сондай-ақ сегменттер мен кішігірім жергілікті
желілерді біріктіру үшін қолданылады.
Қазіргі заманғы коммутаторлардың 16, 24 және одан да көп порттары бар.
Коммутаторда кез келген порт жұптарының арасында біруақытта байласу
ұйымдастыруға болады. Ал бұл болса, желінің жалпы өткізу қабілетін едәуір
ұлғайтуға мүмкіндік тудырады.
Коммутатор кадр өңдеу қағидаты жағынан көпірден өзгешелігі жоқ.
Коммутатор (көпір сияқты) өз міндетін атқару кезінде кадрдың MAC мекен-
жайын пайдаланады. Оның көпірден негізгі айырмашылығы - коммутатордың әрбір
порты (көпірдің алгоритмі бойынша кадрларды басқа порттың процессорларынан
тәуелсіз өңдейтін) арнайыландырылған процессормен жабдықталған. Сонымен,
коммутаторлар кадрларды қатарластыра орындайтын көпірлер деп санауға
болады. Коммутаторлар, әдетте, жеке компьютерлерді өзара байластыру үшін
қолданылады.
Коммутатордың әрбір портының қабылдағыш және таратқыш бөліктері бар (1.4-
сурет). Порттың әрбір бөлігі логикалық түрде ерсілі-қарсылы матрицамен
байласқан. Бұл матрица ASIC (Application-Specific Integrated Circuit -
арнайыландырылған интегралдық сұлба) шағынсұлбасы негізінде аппараттық
тәсілмен жүзеге асырылған. Көлденең сым-сызық тік сым-сызықпен байласқан
бір порттың қабылдағыш бөлігінен басқа порттың таратқыш бөлігіне жол
ашылады. Осылайша кез келген екі портты өзара байланыстыруға болады.
Мәселен, егер 2 мен 3 порттар жұбы, сондай-ақ 4 пен 5 байласқан болса,
онда біруақытта екі десте 2 және 4 порттарда қабылданып, 3 және 4 порттарға
жіберілген болар еді.
Портқа десте келіп түскен кезде коммутатор қабылдаушының мекен-жайын
қарап шығады және мекен-жайлар кестесі негізінде шешім қабылдайды.
Егер дестені басқа сегментке жіберу керек болса, онда керек портпен
байланыс орнатылады.
Коммутатор порттарының арасында көп логикалық жолдар болуы мүмкін
болғандықтан, бір уақытта сегменттер арасында дестелер өзара тасымалданып
жатады.
2-ші деңгейдің коммутаторы (layer 2 switch) коммутацияланатын жергілікті
желінің хабы (Hub) деп те аталады. Оның көмегімен үлкен өнімділікке қол
жеткізуге болады. Бұл кезде орталық хаб дестелердің коммутаторы ретінде
жұмыс істейді.
2-ші деңгей коммутаторының екі түрі болады. Аралық жадылы коммутатор (store-
and-forward switch) келіп түскен кадрды әуелі арашық жадында сақтайды, одан
кейін ғана тиісті портына жібереді. Тура өтпелі коммутатор (cut-through
switch) MAC мекен-жайының кадрдың басжағында орналасқанын пайдаланып
қабылдаушының мекен-жайы анықталған бойда, келіп түскен кадрды тиісті
портқа жібере бастайды. Бұл коммутатордың өткізу қабілеті жоғары
болғанымен, кадрды жіберу алдында оның бақылау қосындысын тексермейтін
болғандықтан қателі кадрды тасымалдап қою мүмкіндігі сакталады.
2-ші деңгейдің коммутаторлары мен көпірлердің арасында біраз
айырмашылықтар бар:
- көпірде кадр бағдарламалық тәсілмен өңделеді, ал 2-ші деңгейдің
коммутаторы мекен-жайды анықтап алған соң кадрды аппараттық тәсіл арқылы
әрі қарай жібере салады;
- әдетте, көпір бір мезетте жалғыз кадрды басқа сегментке жібере алады,
ал 2-ші деңгейдің коммутаторда бірнеше қатарлас жолы бар болғандықтан
біруақытта бірнеше кадрды өңдей алады;
- көпір аралық сақтау сұлбасын қолданады, ал 2-ші деңгейдің
коммутаторында аралық жадылы, сондай-ақ тура өтпелі сұлбалар
пайдаланылады.
2-ші деңгейдің коммутаторларының өткізу қабілеті секундына миллион десте
болса, дестені бағдарламалық әдіспен өңдейтін бағдарғылауыштардың өткізу
қабілеті одан біршама төмен. Бұл мәселені шешу үшін дестелерді бағдарғылау
логикасы аппараттық түрде жүзеге асырылған 3-ші деңгейдің коммутаторлары
әзірленген.
3-ші деңгейдің коммутаторлары дестелерді жедел жеткізуді қамтамасыз
ететін бағдарғылауыш болып табылады (яғни бағдарғылау кұрылғыларына
жатады). Бағдарғыны құрылғының шапшаң істейтін аралық жадысында сақтау
арқылы дестелерді жылдам тасымалдау мүмкіндігіне қол жеткізілген. Ол үшін
коммутаторлар жиі қолданылатын мекен-жайлар жедел жадыда сақтайды. Десте
келіп түскен кезде коммутатор алдымен жіберілетін мекен-жайды (портты)
бағдарғылау кестесінен емес, шапшаң істейтін аралық жады ұяшықтарынан
іздейді. 3-ші деңгейдің коммутаторларының дестелік коммутатор (packet-by-
packet switch) және ағындық коммутатор (flow-based switch) деген екі түрі
болады.
4-ші деңгейдің коммутаторлары әр түрлі дестелерді өндеу үшін TCP және
UDP порттарының ақпаратын пайдаланатын бағдарғылау ақпаратын құрылғыларына
жатады.
Коммутатор мен бағдарғылауыш арасында да бірнеше өзгешілік бар.
Коммутаторлар ашық жүйелер әрекеттестігі (АЖӘ) үлгісінің екінші (арналық)
деңгейін пайдаланады. Арналық деңгейлерде MAC мекен-жайлары (желілік
тақшалардың бірегей физикалық мекен-жайлары) көрсетіледі. Коммутаторлар
кадрдың құрамына кіретін осы MAC мекен- жайлары арқылы қабылдауыш түйіннің
мекен-жайын анықтайды. Бұл жол АЖӘ үлгісінің үшінші деңгейін және оның
хаттамаларын пайдаланатын бағдарғылауға қарағанда қарапайым және тез.
Коммутаторлар кадрдың құрамына өзгеріс енгізбейді, ал бағдарғылауыштар
болса оған мекенді және өткелдер саны жайында ақпарат қосады. Бағдарғылауыш
желі арқылы деректер тасымалдаған кезде бағдарғы таңдау, мекенді есептеу
және тағы осы сияқты әр түрлі ақпаратты басқаруы керек.
1.8. Бағдарғылауыш және көпір-бағдарғылауыш.
Жергілікті желілерді сегменттерге бөлуге, сондай-ақ сегменттер мен
жергілікті желілерді біріктіруге арналған көпірлер мен коммутаторлар
оңтайлы бағдарғы таңдау функциясын іске асырмайды, тек бір сегменттен
немесе жергілікті желіден екіншісіне дестерді жіберумен шұғылданады.
Бір желінің компьютерінен басқа желінің компьютеріне десте
тасымалданатьш оңтайлы жолды анықтау үдерісі бағдарғылау (Routing) деп
аталады. Бағдарғылауыш (Router) - желі сегменттерін байластыруға арналған
және желілік деңгейдің бағдарғылық ақпаратын пайдаланатын құрылғы. Әдетте
бағдарғылауыш екі немесе одан да көп есептеу желілеріне қосылады және
дестені қалайша бір желіден екіншісіне дейін тасымалдауға болатынын
анықтайды. Ол үшін IP мекен-жай жайындағы ақпаратты қолданады.
Бағдарғылауыштар желінің сызба-құрылымы мен қалып-күйі, арналардың жұмыс
істеу қабілеті, белгілі бір түйінді осы сәтте қолдану мүмкіндігі сияқты
ақпараттармен өзара алмасу жасап отырады. Бағдарғылауыштар өз міндетін
атқару кезінде мынадай іс-әрекетер жасайды:
• бір желінің екінші (арналық) деңгейінен келген кадрды қабылдап алады
кадрдың тұтастығын тексереді, оның ішінен үшінші (желілік) деңгейдің
дестесін (мәселен, ІР-дестені) шығарып алады;
• ІР-дестеде келтірілген қабылдаушының IP мекен-жайы негізінде келген
дестенің (желіде қалыптасқан қазіргі жағдайда) шектес желілердің
қайсысына жіберілетінін анықтайды. Ол үшін бағдарғылау кестесін
пайдаланады;
• келесі желінің немесе байласудың пішіміне сәйкес келетіндей етіп ІР-
дестесінен қайтадан арналық деңгейінің кадрын қалыптастырады;
• кадрды жіберуге кезекке қояды;
• кадрды желі арқылы тасымалдау үшін оны тиісті портқа жібереді;
• басқа бағдаргылауыштармен өзара бағдарғылық ақпарат алмастырады.
Бағдарғылауыштар аппараттық және бағдарламалық қамтамалар кешені болып
табылады. Бағдарғылауыш - (көпірдегі сияқты) портгар міндетін атқаратын екі
немесе одан да артық желілік бейімдеуіштері бар арнайыландырылған
компьютер. Әр түрлі арналар қолданылған кезде бағдарғылау қағидаттары
өзгермейді, тек желілік бейімдеуіштің түрі ғана өзгертіледі. Желілік
бейімдеуіштердің түрі осы бейімдеуішке жалғанатын деректер тасымалдау
арнасына сәйкес келуі керек. Бағдарғылауыштың порттары бағдарғылауышқа
келіп түскен дестелерді қабылдайды, ал арнайыландырылған бағдарламалық
қамтама әрбір қабылданған дестені тексереді, дестені келесі қайсы түйінге
жіберу керектігі жайында шешім қабылдайды.
Бағдарғылауыштардың кейбір ерекшеліктері:
- келіп түскен дестені қайсы шектес түйінге жіберу керектігі жайында шешім
қабылдау үшін бағдарғылауыш (дестені қабылдаушының МАС мекен-жайына
емес) қабылдаушының ашық жүйелер әрекеттестігі (OSI) үлгісінің желілік
деңгейіне сәйкес келетін мекен-жайына (мәселен, IР немесе IPX мекен-
жайына) талдау жасайды. Бұл мекен-жайда қабылдайтын жақтағы компьютер
қосылған желінің нөмірі (кіру нүктесінің мекен-жайы), ал осы
компьютердің желідегі нөмірі кадр бастамасындағы MAC мекен жайында
керсетіледі;
- бағдарғылауыштың өзінің меншікті желілік мекен-жайы болады. Сондықтан
басқа желіге десте жіберу кезінде бағдарғылауышты аралық түйін ретінде
пайдалануға болады;
- бағдарғылауыш дестені қабылдаушыға жіберу алдында бұл дестені толығымен
өзінің жадысында сақтайды (яғни біраз кідірістен кейін әрі жібереді);
- бағдарғылауыштарды қолданған кезде әдетте IP немесе IPX сияқты
бағдарғыланатын хаттамалар пайдаланылады. Егер бағдарғыланбайтын
хаттамалар (мәселен, NetBIOS) пайдаланылатын болса, онда бағдарғылауыш
арқылы тасымалданатын дестелер бағдарғыланатын хаттамалардың ішіне
салынып жіберіледі.
Бағдарғылауыштар ашық жүйелер әрекеттестігі (OSI) үлгісінің желілік
деңгейінде жұмыс істейді. Көпірге қарағанда бағдарғылауыш жоғарырақ
орналасқандыктан, олар көбірек ақпаратқа қол жеткізе алады және бұл
ақпаратты дестелерді оңтайлы жеткізу үшін пайдаланады. Сөйтіп
бағдарғылауыштар төмен жылдамдықты немесе ақауы бар байлам
арналарын орай өте алады.
Бағдарғылауыштар өзінің негізгі қызметін атқару үшін, желініц осы нақты
уақыттағы сызба-құрылымын сипаттайтын бағдарғылау кестесін пайдаланады. Бұл
кестеде қабылдауыш жақтың компьютері орналасқ желінің мекен-жайы, осы
желіге баратын жолдағы келесі (шектес) түйіннің мекен-жайы және жол
метрикасы (мәселен, жолдың ұзақтығы, ара қашыктығы, т.б.) көрсетіледі.
Бағдарғылауыш метрикаларды салыстыра отырып ең оңтайлы бағдарғыны таңдайды.
Желінің ағындағы сызба-құрылымына сәйкес келуі үшін бағдарғылау кестесі
жаңартылып тұруы керек. Бұл жұмыс бағдарғылау алгоритмі бойынша
жүргізіледі, ал бағдарғылау алгоритмі бағдарғылау хаттамаларында жүзеге
асырылады. Қазіргі кезде мынадай динамикалық бағдарғылау хаттамалары жиі
қолданылады:
- қашықтық векторының алгоритмі (VDA, Vector-Distance Algorithm). Бұл
алгоритм RIP, IGRP, BGP, т.б. сияқты хаттамаларда пайдаланылады;
- арна күй-жайының алгоритмі (LSA, Link-State Algorithm) алгоритм OSPF,
IS-IS, NLSP, ELGRP, т.б. сияқты хаттамалардың негізін құрайды.
Көпір-бағдарғылауыш. Көпір-бағдарғылауыштар (Brouter, bridge router) деп
қазіргі заманғы көпхаттамалы бағдарғылауыштарды атайды. Бұл - көпір мен
бағдарғылауыштың функцияларын қатар орындайтын құрылғы. Бағдарғылауды қажет
ететін дестелер үшін олар бағдарғылауыш ретінде жұмыс істейді, ал басқа
жағдайларда - жәй көпір қызметін атқарады.
Көпір-бағдарғылауыш қалыпты режімде көпхаттамалы бағдарғылауыш ретінде
жұмыс істейді, ал беймәлім желілік хаттамасы бар дестені қабылдаған кезде
оны көпір сияқты өңдейді.
Кейбір хаттамалар (мәселен, NetBIOS) бағдарғылауды қолдамайды. Осындай
хаттамаларды TCPIP стегінің хаттамаларымен бірге қолдану керек болған
жағдайда көпір-бағдарғылауыш қажет болады. Көпір-бағдарғылауыштар Token
Ring желілерінде жиі қолданылады.
1.9. Ретқақпа
Ретқақпа (Gateway) - есептеу желісінің басқа желілермен әрекеттесуін
ұйымдастыруға қажет техникалық құралдары мен бағдарламалық қамтамасынан
тұратын түйіні. Желілер арқылы өтетін сигналдарды түрлендіре отырып, әр
түрлі хаттаманы қолданатын екі есептеу желісін байластыруға мүмкіндік
береді.
Ретқақпа езара үйлеспейтін қолданбалық бағдарламалар немесе
желілер арасында деректер тасымалдау үшін керек. Тасымалдау алдында ол
деректерді, жаңа желіге немесе қолданбалық бағдарламаға жарамды күйге,
түрлендіреді. Әр тектес (мәселен, Ethernet және Internet) желілерді
байланыстыра алады.
Сол сияқты, екі сыйыспайтын қолданбалық бағдарламаның бір желіде жұмыс
істеуіне мүмкіндік тудырады (мысалы, әр түрлі пішімдік хабарлы электрондық
пошта жүйесі).
Сонымен, желілік ретқақпа - үш түрлі желілік құрылғының жалпы аты
- бағдарғылауыш. Ертеректе бағдарғылауыш жиі ретқақпа деп
аталған ал казіргі уақытта бұндай атау өз мағынасын жоғалтты;
- қолданбалық қамтаманың ретқақпасы ретінде белгілі бір желілік
бағдарламаларға арнап деректер түрлендірумен шұғылданады. Мәселен,
пошталық хабарлар ретқақпасы электрондық поштаның деректерін бір пішімін
екіншісіне түрлендіреді;
- бір хаттаманы екіншісіне түрлендіруді қамтамасыз ететін
ретқақпалар.
Соңғы кезде ретқақпа деп қолданбалық қамтаманың ретқақпасын, яғни
белгілі бір хаттаманың деректерін екіншісінің түріне түрлендіретін
бағдарламаны айтады. Мәселен, TCPIP негізді желіден осы хаттаманы
қолдамайтын желіге электроңдық пошта жіберу үшін ретқақпа кажет.
Дәріс тақырыбы.
2. Есептеу желілерінің жіктелігі.
Жоспар.
2.1. Басқаруды орталықтандыру дәрежесі бойынша.
2.2. Аумағы бойынша.
2.3. Сызба-құрылымы (құрылымдық белгісі) бойынша.
2.4. Деректер бойынша.
2.5. Тасымалдау технологиясының түрі бойынша.
2.6. Деректер тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі бойынша.
2.7. Байланыс арнасының түрі бойынша.
2.8. Коммутациялау тәсілі бойынша.
2.9. Көрсететін қызметтерінің мақсаты бойынша.
2. Есептеу желілерінің жіктелігі.
Телеқатынастық желілерге компьютерлік желілерден басқа телефон желілері,
радиожелілері және телевизиялық желілер жатады. Олардың барлығында
қажеткерлерге ұсынылатын қор ретінде ақпарат пайданылады. Яғни ақпарат
оларда генерациялау, өңдеу, сақтау және пайдалану өнімі болып табылады.
Компьютерлік желілер - бөлініп-таралған есептеу жүйелерінің жеке түрі.
Компьютерлік желілер алғашынан бастап эліпбилік-цифрлық ақпаратты
тасымалдауға арнальш әзірленген болатын. Бұндай ақпаратты деректер (data)
деп те атайды. Сондықтан компьютерлік желілер кейде деректер тасымалдау
желісі (data networks) деп те аталады.
Көпсервистік желілер телефония және деректер тасымалдау сияқты әр түрлі
қызметтер көрсете алады. Әмбебап (яғни көпсервистік) желі күш әрекеті
біріккен қызметтер көрсететін цифрлық желі ISDN (Integruisjl Services
Digital Network) технологиясының пайда болуына әкелді. Ірі абоненттердің
ISDN желісіне қосылу жылдамдығын (2 Мбитс қанағаттанарлық деп санауға
болмайды. Қазіргі уақытта аукымдық көпсервистік желінің NGN (Next
Generation Network) немесе NPN (New Public Network) деп аталатын жаңа буыны
ретінде Internet жом қарастырылып жатыр. Әрине ол қазіргі күйдегі Интернет
емес, шын мәнінде WWW мен телефонияны, деректер мұрағаты мен бейнені, дауыс
және бейнежаңалыктарды, мультимедиадық поштаны, т.с.с. бәрін бірдей
деңгейде қолдайтын желі болуға тиісті.
Белгілі бір аумақта бөлек-бөлек орналасқан және желінің есептеу қорларын
(ресурстарын) пайдаланушылар қолдана алатындай мүмкін жасайтын деректер
тасымалдау жүйесі арқылы байланысқан, электронды есептеу машиналарының
(компьютерлердің) жинағы ЭЕМ желісі аталады.
Деңгейлер мен хаттамалар жиыны желінің сәулеті (архитектурурасы) деп
аталады. Есептеу желісінің сәулеті желі элементтерінің қашықтан өзара
әрекеттесуінің әр түрлі құрылымдары мен формаларын (нысандарын құруды
қамтамасыз ететін оның техникалық және бағдарламалық кұралдар жиынтығының
өзара әрекеттестігінің ұйымдастырылуын керсетеді. Кез келген желінің
сәулетіне 3 түрлі құрылым кіреді: логикалық, физикалық және бағдарламалық.
Желінің логикалық құрылымы желілік қызметтердің кұрамын және олардың
арасындағы байланысты көрсетеді. Логикалық құрылымның элементтерін желінің
құралдары арқылы жүзеге асырылуын желінің физикалық құрылымы көрсетеді.
Желінің физикалық құрлымының элементтері: ЭЕМ, абоненттік жүйелер, байланыс
арнасы, деректер тасымалдау аппаратуралары, т.б. Желінің багдарламаның
құрылымы желілік бағдарламалық қамтаманың сыңарларын және олардың
арасындағы байланысты көрсетеді. Бағдарламалық қамтаманың құрамы
желінің логикалық құрылымымен (оның атқаратын қызметтерімен) анықталады.
Желінің бағдарламалық құрылымының негізгі элементтері: операциялық жүйелер,
хаттамалар, қолданбалық бағдарламалар, т.б.
ЭЕМ желілері бірнеше белгі бойынша жіктеледі Мәселен: функционалдық
міндеттері, басқаруды орталықтандыру дәрежесі, тектестік дәрежесі, аумағы,
сызба-құрылымы (құрылымдық белгісі), желіні коммутациялаудың түрі, деректер
бөлшегін тасымалдау әдісі, деректер тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі,
байланыс арнасының түрі, деректерді коммутациялау тәсілі, тасымалдау
технологиясының түрі, жұмыс істеу режімі, деректер тасымалдау ортасымен
ақпарат тасымалдау тәсілі, көрсететін қызметтерінің мақсаты, т.б.
2.1. Басқаруды орталықтандыру дәрежесі бойынша.
Басқаруды орталықтандыру дәрежесі бойынша есептеу желілері
орталықтандырылған, бейорталықтандырылған және аралас басқарылатын болып
үшке бөлінеді.
1. Аралас басқарылатын желілерде басқарудың орталықтандырылған және
бейорталықтандырылған түрлері бірдей қолданылады.
2. Орталықтандырылған басқарулы (клиент-сервер, clientserver деп аталатын)
желілерде басқару немесе арнаулы қызмет көрсету функцияларын атқаратын
бір немесе бірнеше (орталық немесе сервер деп аталатын) түйін
белгіленеді, ал калған (клиенттер деп аталатын) түйіндер терминалдық
болып саналады және оларда пайдаланушылар жұмыс істейді. Бұндай желілер
(жұмыс бекеттері деп аталатын) компьютерлер жиынтығынан және бір
немесе бірнеше серверден тұрады.
3. Бейорталықтандырылған басқарулы (басқаша - бірдәрежелі немесе
теңдәрежелі) желілерде барлық түйіндер тең құқылы болады. Желідегі кез
келген түйін клиенттің де, сервердің де қызметін атқара алады. Желінің
барлық компьютерлері өзінен басқа барлық жұмыс бекеттерінде орналасқан
ортақ файлдарға қатынас құра алады.
2.2. Аумағы бойынша.
Аумағы бойынша (байласатын түйіндердің ара қашықтығы бойынша) есептеу
желілері жергілікті және аумақтық болып екіге бөлінеді, ал аумақтық желілер
өз ішінде өңірлік және ауқымды деп екіге ажыратылады. Сонда есептеу
желілерін алып жатқан аумағы бойынша жергілікті, өңірлік және ауқымды
желілер деп бөлуге болады.
Жергілікті есептеу желісі (ЖЕЖ, Local Area Network - LAN). Бір-бірінен
шамалы ғана қашықтықта орналасқан және деректер тасымалданатын физикалық
орта арқылы біртұтас желіге біріктірілген абоненттік жүйелер
(компьютерлер, принтерлер, т.б. электрондық құрылғылар) жиынтығы. Бұндай
желідегі жабдықтар бір ғимаратта немесе бір-біріне жақын қатар тұрған
бірнеше ғимараттарда орналасады. Әдетте жергілікті желі радиусы 1-2 км
болатын аумақты қамтиды, бірақ кейбір жағдайларда оның ұзындығы бірнеше
ондаған шақырымға дейін жетуі мүмкін. Жергілікті желілерге мынадай
қасиеттер тән келеді: деректер тасымалдау жылдамдығы жоғары, қателер
деңгейі төмен, деректер тасымалдаудың арзан ортасын пайдалану. Мәселен,
ARCnet, Ethernet (10Base-2, 5, Т, Ғ), Fast Ethernet (100Base-TX, ҒХ, Т4),
Token Ring, 100VG-AnyLAN, т.б.
Жергілікті есептеу желілерінің мынадай жағымды жақтарын атап өтуге
болады:
- қорларды бөліп (бірігіп) пайдалану. Қорларды бірлесіп пайдалану оларды
тиімді қолдануға мүмкіндік береді. Мәселен, баспа құрылғылары, ақпарат
сақтайтын сыртқы құрылғылар сияқты шеткері құрылғыларды желіге қосылған
барлық жұмыс бекеттерінен басқаруға болады;
- деректерді бөліп (бірігіп) пайдалану. Деректерді бірлесіп пайдалану
ақпаратты қажет еткен шеткері жұмыс орындарынан дерекқорын (дерекханаға)
қатынас құруға және басқаруға мүмкіндік береді;
- бағдарламалық құралдарды бөліп (бірігіп) пайдалану. Бағдарламалық
құралдарды бірлесіп пайдалану алдын ала орнатылған, орталықтандырылған
бағдарламалық құралдарды бір уақытта пайдалануға мүмкіндік тудырады;
- процессорлар қорларын бөліп (бірігіп) пайдалану. Процессор қорларын
бірлесіп пайдаланған кезде желі құрамына кіретін басқа жүйелср арқылы
деректер өңдеу үшін процессордың есептеу қуаттарын пайдалануға болады;
- көппайдаланушылар режімі. Бұл режім орталықтандырылған қолданбалы
бағдарламалық құралдарды бір уақытта пайдалануға мүмкіндік туғызады.
Жергілікті желідегі компьютерлер мен құрылғылар арнайы қосқыштар
(ретқақпалар) арқылы басқа желілермен, мысалы, Интернет желісімен байланыса
алады.
Жергілікті есептеу желілерін CAN, MAN, WAN және GAN сияқты кең масштабты
құрылымдарға біріктіруге болады: CAN - жақын орналаскан ғимараттарды
байластыратын кампустық желі; MAN - қалалық масштабты желі; WAN - кең
масштабты желі; GAN - ауқымды желі.
Өңірлік (қалалық) есептеу желісі (MAN - Metropolitan Area Networ). Егер
желі тұтас қаланы немесе қала ішіндегі бірнеше ғимараттарды қамтитын болса,
онда оны кейде өңірлік есептеу желісі деп атайды. Кейде қалалық желі немесе
мегополистер желісі деп те аталады. Өңірлік пен жергілікті желілердің біраз
ортақтығы бар. Бірақ өңірлік есептеу желісінің көп параметрлері күрделірек.
Ол жергілікті есептеу желісіне қарағанда үлкен қашықтықтарда қолдану үшін
жасалған. Өңірлік желі бірнеше жергілікті есептеу желілерін жоғары
жылдамдықты желілік жүйелерге біріктіру үшін қолданылады.
Өңірлік желілер магистралдағы жылдамдығы 155 Мбитс және одан да жоғары
болып келетін цифрлық байланыс желілерін (көбінесе талшық оптикалық
кәбілдерді) пайдаланады. Осындай желілер үшін арнаулы SMDS (Switched
Multimegabit ... 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