Компьютерлік желілер концепциясы
Кіріспе.
Елбасы Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев (2004 ж. Наурыз) халыққа арнаған
Жолдауында компьютерлік сауатсыздықпен күресті өткен ғасырдың сонау 30-
жылдарындағы жаппай сауатсыздықты жою мәселесімен теңеген болатын. Сол
кезде қысқа мерзім ішінде түрлі методикалық нұсқаулар мен оқулықтар да
басылып шықты. 2005-2007 жылдары еліміз Электронды үкімет құру ісіне
кірісіп кетті.
Бүгінгі білім саласы қызметкерлері алдында тұрған міндет одан да
күрделілеу. Бірақ, техникалық базамыз өткенмен салыстырғанда көш ілгері
кеткені бәрімізге аян. Қазіргі таңда Президентіміздің тікелей тапсырмасы
бойынша мектептерді бүкіләлемдік Интернет жүйесіне қосу жұмысы аяқталып
келеді. Ал сол Интернетті оқу үрдісінде пайдаланудың әдістемесі әлі де
жетілмеген деп айтуымызға да болады. Әрине, бұдан басқа байланыс жүйесінің
ескіріп тозғаны, шалғайлығы, кейбір жерлерде мүлдем жоқтығы да қол байлау
болатыны шындық. Интернетті білім саласында дамытуда өзге елдер (алысқа
бармай-ақ көрші ТМД елдері: Ресей, Украина, Балтық жағалауы) ілгері кетті
десек қателеспейміз. Бұған сол бүкіләлемдік Интернеттегі ақпараттар куә.
Күнделікті сабақты – қоғамның білім беру саласына қойып отырған
әлеуметтік сұранысы ретінде қарастыратын болсақ, онда біз бүгінгі кезеңде
мектеп бітіруші түлектің компьютерлік сауаттылғы Дербес компьютерді
қолданушы ретінде жұмыс істеу деңгейіне көтерілдік. Бұл қоғамның рухани
құндылықтары мен экономиканың даму деңгейінің бүгінгі күнгі талаптар.
Білімді дайын күйінде беру кезеңі келмеске кеткені бәрімізге белгілі.
Оқытудағы негізгі мәселе оқушының жаңа білімді іздену, түйсігімен қабылдау
және өңдеуді өздігінен орындауына қойылып отыр.
Ақпараттың бүгінгі қоғамдағы алып отырған рөлі мен орны бізді білім
беру мазмұнын басқа қырынан қарастыруға алып келді. Жаңа заман мұғалімі –
оқу үрдісін ұйымдастырушы, оқушылардың өз бетімен жұмыс істеуіне көмекші,
жетекші ретінде көрінуі керек. Әрине, Интернетке жаппай қосылу, оны сабақта
қолдану салдарынан елімізде білім беру сапасының лезде жоғарылап кетуін де
күтуге болмайды. Алайда, жаңа технологияларды білім беру саласында қолдану
– қазіргі заман талабы.
Мектепте әрбір оқушыны жеке тұлға ретінде қарастыратын болсақ, әрбір
оқушының да өзінің сүйікті пәні болатыны сөзсіз. Міне, осы Интернет
баланың сүйікті пәнін өздігінен меңгеруіне көмектесіп мықты құрал ретінде
қызмет етпек. Неге десеңіздер, Интернетте Жоқ! деген сөз мүлде болмайды.
Ғылым және білім министрлігінің WWW.ENT.KZ сайты арқылы оқушының
интерактивті режимде мұғалімсіз өздігінен тест тапсыруы осыған дәлел.
Қазіргі кезде ұстаздар мен оқушылардың жалпы ақпараттық мәдениеттің бір
бөлігі Интернет-технологиялар деп айтуға да толығынан болады.
ХХІ ғасыр ақпараттық білім кеңістігі енді-енді ғана толығу үстінде.
Осы ақпараттық ресурстарды жүйелі түрде толтыру үшін тәжірибелі ұстаздар өз
еңбектерін сандық түбінде сақтамай жалпыға бірдей көрсете білуі шарт. Шыны
керек, мектептерде мұғалімдердің папка (жеке іс-қағаздар), шығармашылық
есептер, буклеттер жинау үрдісі қалыптасқан. Әрине, бұл сөз жоқ әрбір
ұстаздық өз маңдай терімен келген еңбегінің, талмай ізденуінің нәтижесі.
Алайда, сол еңбектерді жұртшылықпен таныстыру үшін кітап (мейлі, кітапша
немесе брошюра бола қойсын!..) қылып басып шығару ісі өте қиын екені
бәрімізге белгілі. Папкалар мен буклеттерді тамыз маслихаттарына немесе
арнайы өткізілетін семинарларға қатысушылар ғана көретіні де шындық.
Ақпараттар тасқыны күшейген, жаңа технологиялар өте жоғары қарқынмен
дамып келе жатқан, дүбірлеген ХХІ ғасырда жас жеткіншектерді білім
көкжиегіне жетелеуде заман көшінен қалып қоймасын дегім келеді!
Мақсаты:
І. Негізгі бөлім.
Компьютерлік желілер. Желі не үшін қажет?
Әр қолданушыда, ол бағдарламаушы немесе қарапайым ойынқұмар болса да
ешқашан керекті ресурстардың барлығы өз қолында бола бермейді. Біреулеріне
жаңа разработка средствалары және құжаттар керек. Енді біреулеріне –
жылдам, әрі ыңғайлы ақпаратты жіберу керек, ал үшіншілеріне – жаңа
бағдарламалар, жаңартулар Мен не істеп қойдым, оны қалай дұрыстаймын? деп
сауал қою мүмкін. Ойынқұмарларға жаңа ойын алып, басқа ойыншылар –
деймерлермен шайқасқысы келеді. Сонымен қатар барлығы тәулік бойғы арзан
телефон қолданусыз Интернетті және жаңа жаңалықтарды алуды қалайды.
Дәл осы мүмкіндіктерді желі бере алады. Бірақ желінің ең басты
ерекшелігі- өзіңді қызықтыратын ақпаратпен басқа адамдармен бөлісіп,
олармен хабарласа алу.
Қазіргі желі біз үшін – бұл біз аңғармайтын түсінік. Біз оны жер
немесе ауа сияқты, біздің өміріміздің міндетті түрдегі бір бөлігі сияқты
аңғармаймыз.
1. Компьютерлік желілер концепциясы.
Компьютерелрдің немесе басқа құрылымдардың біріктірілген тобын желі
деп атайды. Компьютерлік желілердің негізгі қызметі ресурстарды ортақ
пайдалану, бір немесе бірнеше өнеркәсіп ішінде және сырттай өзара
интерактивті байланыс орнату. Ресурстар дегеніміз – берілгендер,
қосымшалар, дискіжетек, принтер, манипулятор тетігі, модем сияқты сыртқы
құрылғылар. Интерактивті байланыс түсінігі нақты уақыт аралығында
хабарламалар алмасу процесін білдіреді.
1.1. Компьютерлік желілер түрлері.
Локальды және территорияға бөлшектенген желілер.
Локальды желі (LAN) бір ғимараттағы ішінде орналасқан дербес
компьютерлер мен принтерлерді байланыстырады (ғимараттардың комплексінің).
Территорияға бөлшектенген желілер (WAN) алыста орналасқан бірнеше локальды
желіні біріктіреді.
Локальды желілер.
Локальды желілер (ЛЖ) желілердің ішіндегі ең қарапайым дербес
компьютерлердің тобын қуаты жоғары желілік сервер деп аталатын компьютермен
қосады (1.1-сурет). Локальды желідегі барлық дербес компьютерлер желілік
серверде сақталған арнайы қосымшаларды қолдануы және ортақ құрылғыларды,
принтерлерді, факстерді пайдалануы мүмкін. Локальды желідегі әрбір дербес
компьютер жұмыс станциясы немесе желілік түйін деп аталады.
1.1-сурет. Клиент-серверлік үлгі.
Локальды желілер жеке қолданушыларға өзара жеңіл және жылдам қарым-
қатынас мүмкіндік береді. Локальды желінің кейбір қызметтері:
• құжаттармен ортақ жұмыс жасау;
• құжат алмасу процесін жеңілдету арқасында қолданушы өз жұмыс орнында
отырып құжаттарды көріп шығуға, дұрыстауға, түсініктеме беруге
мүмкіндік алады;
• сервердегі өз жұмысын сақтау және архивтеу;
• сервердегі қосымшаларға жеңіл кіру;
• принтерлер, CD-ROM дискіжетектері, қатты дискілер және қосымшалар
(мысалы, мәтіндік редакторларды, мәліметтер қорының программалық
жабдықталуын) сияқты жоғары бағаланатын ресурстарды ортақ пайдалану
жеңілденеді.
Аймақтық бөлшектенген желілер.
Аймақтық бөлшектенген желілер локальды желілер сияқты артықшылықтар
бере отырып үлкен территорияны қамтиды. Көбінесе ол үшін жалпылай қызмет
көрсететін, модем немесе жоғары жылдамдықты цифрлік желі арқылы
коммутацияланған телефон желісі қолданылады (PSTN, Public Switched
Telephone Network) және комплексті түрде қызмет көрсетеді (ISDN, Integrated
Services Digital Network). ISDN көбінесе бейне немесе дыбыс түріндегі үлкен
файлдарды тасымалдау қызметін атқарады (1.2-сурет).
1.2-сурет. Аймақтық бөлшектенген желілер.
Негізгі локальды желілерге модем немесе жоғары жылдамдықты цифрлік
желі арқылы коммутацияланған телефон желісі арқылы жасалған аймақтық
бөлшектенген желілердің функционалдылығын қосу арқылы сыртқы
коммутациялардың артықшылығын пайдалануға болады, оның ішінде:
• хабарларды электрондық пошта арқылы қабылдау және жіберу (e-mail);
• Internet-ке кіру.
Internet көпшілікке кіру мүмкіндігін жасайтын бүкіл әлем
қолданушыларын деректер, дыбыс және бейне қоймалармен қосатын ауқымды желі.
Internet-тің негізгі функциялары электрондық пошта және зерттеулер мен
қызығушылық орталары ортақ топтар арасында ақпарат алмасуды қамтамасыз ету
болып табылады. Қазіргі кезде Internet қашықтан оқыту жүйелері және алыстан
емдеу, диагностика сияқты дамушы дыбыстық және бейне қосымшаларын қолдайды.
Компьютерлік желінің сипаттамасы.
Кез келген компьютерлік желі:
• топологиясымен;
• хаттамаларымен;
• интерфейсімен;
• желілік техникалық және программалық құралдарымен сипатталады.
Компьютерлік желі топологиясы оның негізгі элементтерінің арасындағы
құрылымдық байланысты көрсетеді.
Желілік техникалық құралдар – компьютерлерді ортақ компьютерлік желіге
біріктіретін әртүрлі құрылымдар.
Желілік программалық құралдар – компьютерлік желі жұмысын басқарады
және онымен қолданушы арасында ыңғайлы ортаны қамтамасыз етеді.
Хаттамалар – желінің функционалдық элементтерінің өзара әсерлесуін
көрсететін қағидалар.
Интерфейстер – желінің функционалдық элементтерін өзара қосатын
құралдар. Функционалдық элементтер ретінде жеке құрылғылар немесе
программалық модульдер қоданылуы мүмкін. Сондықтан да, программалық және
жабдықтық интерфейстерді бөліп қарастырады.
Негізгі желілік топологиялар.
Желіні құру барысында оған қойылатын талаптарға сай төменде
келтірілген желілік топологиялардың біреуі қолданылуы мүмкін.
1.3-сурет. Негізгі желілік топологиялар.
Ортақ шина. Бірдей құқықты құралдар ортақ арнайы пайдаланады. Негізгі
артықшылығы қарапайым және арзан. Негізгі кемшілігі арнаға енудің кезекпен
ұйымдастырылуы. Бұл топология Интернет жүйесіндегі кең таралған бірдей
құқықты қолданушылардың радиоарнасы.
Сақина. Арнайы қолданушылар бір немесе бірнеше тәуелсіз арна арқылы
сақина түрінде біріктірілген. Біріншісі жалпы шина ұқсас. Айырмашылығы
сақинадан жіберілетін деректерді жойып отыру керектігінде. Ең кең тарағаны
Token Ring және FDDI технологиялары. Арнаға енуді басқаруды талап етеді.
Екінші жағдайда деректер ретрансляциялаумен жіберіледі, бірақ станциялар
бір-бірінен тәуелсіз деректер алмаса алады. Дерекетерді жіберетін екі
жолдың болуы желі өнімділігін және сенімділігін арттырады. Сақина көбінесе
ерекшеленіп бөлінген арналарда ұзақ қашықтықтарға қолданылады.
Толық байланыс. Әрбір қос түйін өзара жеке арна арқылы қосылған.
Қымбат кабельдік жүйе болып есептеледі. Бұл арқылы жоғары өнімділікке,
сенімділікке және жылдамдыққа жетуге болады. Телефон желісінде ортақ
қолданылатын АТС құрған кезде пайдаланылады.
Ұяшықтық топологиясы (mesh) толық байланысқаннан кейбір байланыстарды
алып тастау арқылы пайда болады. Бұл желіде тікелей тек деректер алмасу
тығыз жүретін компьютерлер ғана байланысады да басқалары үшін аралық
байланыс арналары қолданылады.
Тармақтық. Элементтердің функционалды қызметтеріне байланысты құруға
және кабельді үнемдеуге жол ашады. Барлық күрделі жүйелердің құрамына
кіреді.
Жұлдызша. Тармақтық құрылымның элементі болып келеді. Кабельдік
жүйесінің қымбаттылығымен ерекшеленеді. Бұл көбінесе түйіндер алыс
орналасқан кезде білінеді. Деректерді жіберу және адрестеу барысында туатын
проблемаларды бір жерде жинақтауға мүмкіндік жасайды. Құрылымдық кабельдер
жүйесінің, кеңтаралатын радиоарналарының негізі болып табылады.
Күрделі құрылым. Типтік және классикалық құрылымдардың жиынтығы.
Желілік техникалық құралдар.
Локальды және аймақтық бөлшектенген желілердің архитектурасымен
байланысты негізгі компонеттер мен технологиялар:
• Кабельдер.
• Желілік интерфейстік тақша (NIC, Network Interface Card).
• Концентраторлардан.
• Коммутаторлардан.
• Бағыттауыштардан (аймақтық бөлшектенген желілер).
• Модемдерден (аймақтық бөлшектенген желілер) тұрады.
Кабельдер.
Иілгіш қос сым.
Иілгіш қос сым түріндегі кабель екі түрде кездеседі: экрандалған
иілгіш қос сым (TP, Twisted Pair) және экрандалмаған иілгіш қос сым (UTP,
Unshielded Twisted Pair). Кабельдің екеуі де өзара байланған мыс сымдардан
тұрады. Экрандалмаған иілгіш қос сым типті кабель өзінің арзандығымен,
жұмсақтығымен, орнатуға жеңілділігімен белгілі. Бұл типті кабельдің жалғыз
ғана кемшілігі электірлік және сымдардағы кедергілерге төтеп бере алмауын.
Иілгіш қос сым типті кабельдер 3, 4 және 5 категориялы болып келеді.
Категория нөмірі жоғарылаған сайын ол кабель жоғарғы жылдамдықты қолдайды.
Жіңішке және жуан коаксиальды кабель.
Бұл типті кабельдер теледидардың кабельдеріне ұқсас келеді. Олармен
жұмыс істеу қиындық тудыратын болғандықтан, кейінгі кезде иілгіш қос сым
түріндегі мен оптикалық талшықты кабельдер қолданылады.
Оптикалық талшықты кабельдер.
Оптикалық талшықты кабельдер пакет түріндегі деректерді 10, 100 немесе
1000 Мбитс жылдамдықпен өткізеді. Деректер оптикалық талшықтар арқылы
импульстар түрінде жіберіледі. Ол электр сымдарындағы кедергілерден
қорғауды және деректерді алыс қашықтыққа жіберуді жақсы қамтамасыз
ететіндіктен, көбінесе орталық магистральдық желілерде қолданылады.
Желілік интерфейстік тақша.
Желілік интерфейстік тақша (NIC, Network Interface Card) дербес және
протативті компьютерлерге қойылады. Олар локальды желідегі басқа
құрылымдармен байланысты қамтамасыз етеді. Өнім шығарушыларға әртүрлі талап
қоятын дербес компьютерлерге арналған желілік тақшалардың түрлері көп.
Қазіргі заманғы желілік тақшалар (желілік адаптерлер) өнімділікті
арттыруда, желідегі трафикке жауап беру кезіндегі үстемдікті анықтауда,
трафик мониторингісінде үлкен рөл атқарады. Олар орталық станциядан алыстан
екпіндету немесе конфигурацияларды алыстан өзгерту сияқты қызмет атқарады.
1.2. Желіні физикалық құру.
Физикалық құру үшін мынадай құрылғылар қолданылады: қайталаушылар,
концентраторлар.
Қайталаушылар.
Ақпараттар немесе электр сигналдары желі бойына кабельдің бір шетінен
екінші шетіне өтуі арқылы тарайды. Бұндай да ештеңе қолданбаса, сигнал
кабельдік бір шетіне барып шағылады. Ал сигнал шағылғанда басқа
компьютерлер байланыса алмайды. Сол себепті кабельдің әр шеттеріне
терминатор (terminators) деген құрылғыларды орнатады, олардың жұмысы осы
сигналдарды шағылыстырмай, өзіне сіңіріп алу.
Желіні үлкейту үшін, кабельдерді ұзартады. Ұзарту кабельдің бір ұшына
басқа кабельді қосады. Бұл екі жолмен орындалады. Біріншісі баррелконнектор
(barrel connector), екіншісі қайталаушы (repeater) (1.4-сурет). Қайталаушы
коннекторға қарағанда сигналды күшейтеді, келесі сегментке жібереді.
1.4-сурет. Қайталаушы.
Концентраторлар.
Желінің тәртіптіленген кабельдік конфигурациясы кіретін барлық ДК-лер
концентратор арқылы байланысады. Концентратор (hub) – көп кірісті құрылғы,
жұмысы бірнеше ДК-лерді, яғни физикалық сегменттерді біріктіреді.
Желіні құру үшін концентраторлардан бастап орталық түйіннің қызметін
атқаратын күрделі құрылымдар және әртүрлі стандарттар қолданылады
(Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, FDDI). Стектік, өсіруші
концентраторлар желіні біртіндей ұзартуға мүмкіндік береді. Олар бірінің
артына бірі кабельдер арқылы қосылады да бір концентратор сияқты жұмыс
істейді.
Олар бір желілік сегменттің аймағын қолдай отырып, өздеріне қосылған
қолданылушыларға бір жіберу жолағын ұсынады. Порттарды кіріктіруді
пайдаланатын концентратор немесе сегментелінген концентраторлар
қолданылушыларға концентратордың ішкі төрт сегментінің бірін ұсыну арқылы
проблемаларды шешеді (Super Stack II PS Hub). Мұндай үрді жіберу жолағын
қолданушылар арасында дұрыс бөлуге және желіге түсетін ауырлықты
теңдестіруге жол ашады.
Қосжылдамдықты концентраторлар (dual speed) желілік сегменттерді ортақ
пайдаланатын қазіргі заманғы желілерде қолданылып жүр. Олар бар арналарды
Ethernet 10 Мбитс қолдай отырып, жаңадан пайда болған арналарды (Fast
Ethernet 100 Мбитс) түсінеді және конфигурацияны қолдан икемдемей-ақ
олардың қосылу жылдамдығын автоматты түрде қабылдайды. Бұл, мысалы,
Ethernet-тен Fast Ethernet-ке өткен кезде қосылыстарды жаңалауды
жеңілдетеді.
Сонымен қатар, концентратор кабельдерді қосқан кезде конфигурацияларды
өзгерту, бұзылуларды табу, орталықтан басқару сияқты амалдарды орындауды
жеңілдететін орталық нүктенің рөлін атқарады.
1.2. Желіні логикалық құру.
Желінің қандай да бір сегменті үшін тек осы сегмент аймағында трафикті
таратуды трафикті жергіліктендіру (бөлектеу) деп айтады. Желіні логикалық
құру дегеніміз – оны трафикті жергіліктендіру (бөлектеу) арқылы
сегменттерге бөлу процесі. Желіні логикалық құру үшін көпір, коммутатор,
бағыттауыш, шлюз сияқты коммуникациялық құрылғылар қолданылады.
Көпір (bridge) желінің бөлінген ортасын логикалық сегменттер деп
аталатын бөліктерге бөледі және ақпараттарды бір сегменттен екінші
сегментке, егер ондай тасымалдау шынында да қажет болса, яғни, қабылдаушы
компьютер басқа сегментте орналасқан жағдайда жібереді. Сонымен, көпір бір
желінің трафигін екіншісінен бөледі де сол арқылы деректердің желі бойынша
тасымалдану өнімділігін арттырады. Желіні жергіліктендіру оның өткізу
мүмкіндігін үнемдеп қана қоймай, кадрлар өз сегментінен шықпайтындықтан,
деректерге рұқсатсыз енуге тосқауыл болады.
Коммутатор – порттар арасындағы пакеттерді кірістіруді қамтамасыз
ететін көппортты құрылым. Коммутатор өзіне қосылған әрбір құрылымға желінің
өткізу жолағын түгелдей береді. Бұл өнімділікті арттыра отырып, сегментке
хабарласатын қолданушылардың саны есебінен желінің жауап беретін уақытын
азайтады. Егер олар жіберу жылдамдығын автоматты түрде танитын
құрылғылармен қамтамасыз етілген болса, тиімді жылдамдыққа өздері
икемделеді де конфигурацияны қолдан өзгертудің қажеті болмайды.
Коммутатор.
Коммутатордың көпірден негізгі айырмашылығы оның әрбір портында
кадрларды көпір алгоритмі бойынша басқа порттың процессорларынан тәуелсіз
өңдейтін арнайы процессор орналасқандығында және оны өз кезегінде
коммуникациялық мультипроцессор деп те қарастыруға болады.
Әрбір портта қабылданатын барлық пакеттерді жан-жаққа тарататын
концентраторлардан коммутаторлардың айырмашылығы олар пакеттерді тікелей
арнайы құрылғыға (адресатқа) ғана жібереді, себебі желіге қосылған әрбір
құрылғының МАС-адресін (Media Access Control) біледі. Соның нәтижесінде
трафик азайып, желінің жалпы жіберу мүмкіндігі артады.
Қазіргі заманғы коммутаторлар трафиктің үстемдігін тағайындау, желіні
басқару, көп адрес бойынша жіберу сияқты функцияларды да атқарады.
Көпірлер мен коммутаторларды қолдануға қойылатын шектеулер
коммуникациялық құрылғылар қатарын бағыттауыштармен (router) толықтыруға
әкеледі. Бағыттауыштар көпірлерге қарағанда неғұрлым сенімді және үнемді,
желінің жеке бөліктерінің трафиктерін бір-бірінен бөледі. Бағыттауыштар
жазық аппараттық емес, сандық адрестерді қолданатындықтан нақты адрестеу
арқылы логикалық сегменттер құрады. Бұл адрестерде желі нөмірі өрісі
көрсетілгендіктен, осы өрістің мәні бірдей компьютерлердің барлығы бір
сегментке тиесілі (subnet).
Бағыттауыштар жабық контурлы желіде бірнеше мүмкін бағыттар ішінен ең
тиімді бағытты таңдау қызметін атқарады.
Атап өткен құрылғылардан басқа желінің жеке бөліктері шлюз (gateway)
арқылы қосылады. Көбінесе әртүрлі типті жүйелік және қолданбалы
программалық жабдықталған желілерді қосу қажет болған жағдайда шлюзді
қолданады. Сонымен қатар шлюз кейбір қосымша эффектілер ретінде трафикті
локализдейді.
Модемдер дербес компьютер қолданушыларының өзара ақпарат алмасу
мүмкіндігіне ие болуын қамтамасыз етеді және Интернетке қосады. Модем
термині құрылымның қызметіне қарай алынған және МОдуляторДЕМодулятор деп
белгіленеді. Жалпы қолдануға арналған телефон желістерімен берілетін
аналогтық сигналдардың дербес компьютерінен түскен цифрлік сигналдарды
модем модульдейді, ал екінші модем, керісінше, желі соңында қабылдау
барысында аналогтық сигналды цифрлік сигналға ауыстырып отырады.
Қолданушыларға ортақ сырттан ену мүмкіндігін беретін бағыттауыштарға
қарағанда модем әр уақытта тек бір қосылуды қолдайды.
Сымсыз желілер.
Сымсыз орта тіркесі желіде сымның мүлдем жоқтығын білдіретіндіктен,
түсініспеушілік тудыруы мүмкін. Шындығында, сымсыз компоненттер жіберу
ортасы ретінде кабельдер қолданылатын желімен әсерлеседі. Осындай қоспа
компоненттерден тұратын желіні гибридті желі деп атайды.
Сымсыз желілерді технологиясына байланысты үш типке бөлуге болады:
• локальды есептеу желілері;
• кеңейтілген локальды есептеу желілері;
• мобильді желілер (тасымалданатын компьютерлер).
Бұл желілер типтерінің бір-бірінен негізгі айырмашылығы жіберу
параметрлерінде болады.
Локальды есептеу желілері.
Локальды есептеу желілерінің құрылысы мен жұмыс істеу принципі жағынан
кәдімгі желіге ұқсас, айырмашылығы тек жіберу ортасында ғана. Сымсыз
желілік адаптер трансверлері әрбір компьютерде орнатылған және қолданушылар
компьютерлері желісіне кабель арқылы қосылғандай жұмыс істей береді. Кейде
ену нүктесі (access point) деп те аталатын трансивер өзара сымсыз қосылған
компьютерлер мен желінің басқа бөлігін қосады. Сымсыз ЛЕЖ-де қабырғалық
трансиверлер қолданылады. Ол тасымалданатын компьютерлер арасында
радиоқосуды жүзеге асырады. Мұндай желілерді осы трансиверлер
қолданғандақтан да толық сымсыз деуге болмайды. Сымсыз ЛЕЖ деректерді
жіберудің төрт тәсілін қолданады:
• инфрақызыл сәулелену;
• лазер;
• тар спектрдегі радиожіберу (бір жиілікті жіберу);
• шашырған спектрдегі радиожіберу.
Инфрақызыл сәулелену.
Мұндай жүйелерде өте күшті сигналдарды жіберу қажет, ал кері жағдайда
жарықтың басқа көздері едәуір әсер етеді. Бұл тәсілді инфрақызыл сәулесінің
жиілігі өте жоғары болғандықтан, сигналдарды жоғары жылдамдықпен жөнелтуге
мүмкіндік береді. Инфрақызыл желілер 10 Мбитс жылдамдықты тіркеуге
қабілетті.
Лазер.
Лазерлік технология жіберуші мен қабылдаушы арасында тікелей көруді
талап етумен инфрақызылға ұқсас келеді. Егер қандай да бір әсерден сәуле
үзілсе, деректерді жіберу процесі де тоқтайды.
Тар спектрдегі радиожіберу (бір жиілікті жіберу).
Бұл тәсіл радиохабарына ұқсас. Қолданушылар жіберушілер мен
қабылдауыштарды бір жиілікке үйлестіреді. Жоғарғы жиілікті пайдаланылатын
сигналдар металдан жасалған немесе темір-бетонды кедергілерден өте алмайды.
Мұндай байланыс тәсіліне ену мұндай қызметтерді көрсетушілер арқылы жүзеге
асырылады.
Шашыраған спектрдегі радиожіберу.
Бұл тәсіл бойынша сигналдар қандай да бір жиілік жолағы бойынша
жіберілетіндіктен, бір жиілікті жіберуге тән байланыс проблемасы болмайды.
Енуге мүмкіндік беретін жиіліктер арналарға немесе интервалдарға бөлінген.
Адаптерлер алдын-ала анықталған уақыт аралығында қандай да бір интервалға
үйлестіріледі, одан кейін басқа интервалға көшеді. Желідегі барлық
компьютерлерді кезекпен қосу синхронды түрде жүреді. Деректерге рұқсатсыз
енуді болдырмау үшін кодтау әдісі қолданылады. Xircom Credit Card Netware
адаптерлері орнатылған Microsoft Windows 9598 немесе Microsoft Windows NT
операциялық жүйесі қойылған екі немесе одан да көп компьютерлер кабельсіз
бір рангілі желі ретінде жұмыс істей алады.
Нүкте-нүкте жіберілуі.
Нүкте-нүкте жіберу технологиясы компьютер мен сыртқы құрылым
арасында деректер алмасуды емес, тек бірнеше компьютерлер арасында
орындайды. Бірақ сымсыз жіберу арқылы желіні ұйымдастыру үшін жеке немесе
хост-трасивер сияқты қосымша компоненттерді қолдануға тура келеді. Олардың
автономды компьютерлерде немесе желіге қосылған компьютерлерге де орнатуға
болады.
Деректерді тізбектей жіберуге негізделген бұл технология нүкте-нүкте
радиоарнасы пайдалана отырып деректердің қабырғалардан қатесіз жоғарғы
жылдамдықпен өтуін қамтамасыз етеді.
Кеңейтілген сымсыз желілер.
Сымсыз компонеттердің кейбір түрлері өздерінің кабельді аналогтарына
ұқсас кеңейтілген локальды есептеу желілерінде де жұмыс істей береді.
Мысалы, бір-бірінен 25 километр қашықтықта орналасқан сымсыз көпір.
Көпнүктелі сымсыз қосылулар.
Сымсыз көпір (wireless bridge) деп аталатын компонент ғимараттар
арасында байланысты кабельсіз орнатуға көмектеседі.
AIRLANBridge Plus көпірі ЛЕЖ қосатын магистралды құру үшін шашыраған
спектрдегі жіберу технологиясын пайдаланады. Олардың арақашықтығын 25
километрге дейін болуы мүмкін. Бұл құрылымы пайдалану құны байланыс
арналарын жалға алуға қарағанда төмен.
Алыс қашықтыққа арналған сымсыз көпірлер.
Егер сымсыз көпір жабатын қашықтық жеткіліксіз болса, алыс қашықтыққа
арналған көпірді қолдануға болады. Ethernet және Token Ring желілерінің
арасы 40 километр, олар да шашыраған спектрлері радиожіберу технологиясын
пайдаланады. Оның құны қанағаттанарлық, себебі микротолқынды арналарды
немесе Т1 арналарын жалға алу одан да қымбатқа түседі. Т1 арналары
стандартты цифрлік арна деректерін 1.544 Мбитс жылдамдықпен тарата алады.
Ол бойынша сөздерді де деректерді де жіберуге болады.
Мобильді желілер.
Сымсыз мобильді желілерде жіберу ортасы ретінде телефон жүйелері және
қоғамдық қызметтер алынған. Олар:
• пакетті радиоқосылыстар;
• ұялы желілер;
• спутниктік станциялар қолданылады.
Үнемі жол үстінде болатын қызметкерлер тасымалданатын компьютерлер
немесе PDA (Personal Digital Assistents) арқылы бұл технологияны қолдана
отырып электронды поштамен, файлдармен, басқа да ақпараттармен алмаса
алады. Байланыстың бұл түрі ыңғайлы болғанымен баяу. Егер қателерді жөндеу
жүйесі іске қосылған болса, жылдамдық одан әрі баяулай түседі.
Тасымалданатын компьютерлерді негізгі желіге қосу үшін ұялы байланысты
қолданатын сымсыз адаптерлер пайдаланылады. Тасымалданатын компьютерлерде
орнатылған кішкене антенналар оларды қоршаған радиореттрансляторлармен
қосады.
Пакетті радиоқосылыс.
Пакетті радиоқосылыста деректер төмендегі ақпараттарды сақтайтын
пакеттерге бөлінеді:
• деректер көзінің адресі;
• қабылдаушының адресі;
• қателерді жөндеуге арналған ақпарат;
Пакеттер оларды кең көлемде трансляциялайтын жер-серігіне жіберіледі.
Одан кейін адресі сәйкес қабылдаушы ол пакеттерді қабылдайды.
Ұялы желілер.
Ұялы цифрлік деректер пакеттері технологиясы (Cellular Digital Packet
Data, CDPD) ұялы телефондар қолданатын технологиямен бірдей. Олар сөздерді
жіберуге арналған желілер арқылы олар бос болған кезде деректерді жібере
бастайды. Бұл технологияның жылдамдығы өте жоғары, нақты уақыт аралығында
деректер жіберуге қолдануға болады. Қазіргі кезде Россияда кең таралған осы
тектес желінің бірі цифрлік GSM желісі.
Микротолқындық жүйелер.
Микротолқындық жүйелер университет қалашығы сияқты шамалы, компактілі
жүйелердің әсерлесуі үшін ғимараттар арасында құрылады.
Қазіргі күні микротолқындық технология Құрама Штаттарда деректерді
алыс қашықтықтарға жіберу ең кең тараған тәсілдерінің бірі. Егер екі нүкте
бір-бірін көретіндей қашықтықта болса бұл тәсіл ыңғайлы:
• жерсерігі мен жердегі станция;
• екі ғимарат;
• бір-бірінен ашық кеңістік бөліп тұрған кез-келген объектілер.
Микротолқындық жүйе келесі компоненттерден тұрады:
• Екі радиотрансиверден. Біреуі сигналдарды жіберуге арналған (жіберетін
станция), екіншісі қабылдауға арналған (қабылдаушы станция).
• Екі бағытталған антенналардан. Олар бір-біріне трансиверден түскен
сигналдарды қабылдайтындай бағытталған. Бұл антенналар алыс қашықтықты
жабу үшін көбінесе биікте орнатылады.
Сервер – бұл компьютерге бір компьютердің (хост-компьютер) ақпараттық
қызмет көрсетуі енетін түсінік. Қарапайым сервердің мысалы есебінде ең
қарапайым пошталық серверді алуға болады. Ол барлық келіп түскен электронды
хаттарды қабылдап, өңдеуден өткізіп, сонан соң адресттарға жібереді, бұның
барлығы корреспонденцияны алудағы сенімділік пен алу жылдамдығын қамтамасыз
етеді. Көптеген компьютерлер серверді қолданушы мен қажетті ақпарат
арасындағы байланыстырушы есебінде қолданады.
Сервер - ProLiant 3000.
Серверлер үшін арнайы бағдарламалар бар – серверлік бағдарламалық
қамсыздандыру. Олар сервер мен компьютер клиент арасындағы ақпараттың
алмасуға мүмкіндік береді. Мұндай бағдарламалар клиенттік деп аталады.
Интернет желісіне қосылу кезінде олар түрлі серверлерге белгілі-бір қызмет
көрсетуді сұрайды. Мұның мысалы ретінде сіздің электронды пошта провайдерге
сізге келіп түскен хабарламалар туралы сұраныс жасайды.
Серверлердің бірнеше түрі бар. MD сервері, web-сервері, FTP сервері,
телеконференциялар өткізу сервері және IPS серверлері болады, APACH 2.0.
Бір серверлік компьютер бірнеше бағдарламаларды орындай алады. Оған
клиенттік бағдарламалардан POP серверге, веб серверге және конференциялар
серверіне деген бірден көптеген заявкалар келеді. Келіп түскен запростар
хаос құрмау үшін қандайда бір нақты порттар арқылы келеді, соның арқасында
клиент бағдарламалар қажетті серверге шыға алады.
Бір рангті желіде барлық компьютерлер бірдей құқықты: компьютер арасында
иерархия жоқ және ерекшеленген (dedicated) сервері жоқ. Әр компьютер жеке
клиент, жеке сервер ретіндегі қызмет атқарады: яғни, барлық желіні
администраторлеуге жауапты нақты бір компьютер жоқ. Барлық қолданушылар өз
компьютеріндегі мәліметтердің қайсысын еркін ақпарат алмасуға берілетіндігі
туралы шешімді еркін қабылдай алады.
Өлшемдері.
Біррангті желілерді басқаша жұмыс топтары деп атайды. Жұмыс тобы – бұл
кішігірім коллектив, сондықтан мұндай желідегі компьютерлер саны 30-дан
аспайды.
Операциялық жүйелер.
Бір рангті желілердегі серверлік бағдарламалық қамсыздандыруға өнімділігі
мен қорғаныс деңгейіне қойылатын талаптар бөлінген серверлері бар желілерге
қарағанда төмен болады. Бөлінген серверлер тек қана серверлер есебінде
жұмыс атқарады, клиентте немесе жұмыс станциялары (workstation) есебінде
емес.
MS Windows NT Workstation, MS Windows for Workgroups және MS Windows 95
операциялық жүйелерінде бір рангті желілердің қолданулары (поддержка)
орналастырылған. Сондықтан бір рангті желіні құру үшін қосымша
бағдарламалық қамсыздандыру крек жоқ.
Каталогтар қызметі желідегі ақпаратты іздеу, сақтау және қорғау үшін
арналған. Windows NT Server компьютерлерді логикалық топтарға біріктіреді –
домендерге (domain) – яғни қолданушыға желінің кез келген ресурсына қатынау
құқығын беретін қорғаныс жүйесі.
Кеңейтілген желілерде әртүрлі типті серверлерді қолдану актуальді болып
отыр. Сол себепті кейін желіні кеңейту барысында нақты бір сервердің ролін
өзгертуден кейін желінің барлық жұмысына әсер ететіндей жайттарды есепке
алу керек.
Комбинирленген желілер.
Бір рангті желілер мен сервер негізіндегі желілердің жақсы қасиеттерін
біріктіретін комбинирленген желілер де бар. Администраторлық көпшілігі дәл
осы желілердің өз қажеттіліктерін толық қанағаттандыратындығы туралы
айтылады, себебі оның ішіне қос операциялық жүйелер жұмыс атқара алады.
Мысалы MS Windows NT Server немесе Novell® NetWare® сияқты серверлер
негізіндегі желілер үшін операциялық жүйелер жалпы қосымшалар мен
мәліметтердің біріккен түрде қолдануға жауапты болады. Компьютер-
клиенттерінде MS Windows NT Workstation немесе Windows 95 операциялық
жүйелері ерекшеленген серверге қатынау және өз қатқыл дискілерін қатар
қабылдануға белгілі деңгеймен қамтамасыз етеді.
Комбинирленген желілер – жоспарлаудың белгілі бір білім мен біліктерін
қажет ететін дұрыс өзара әрекеттесуі мен берік қорғанысты қамтамасыз ететін
кең тараған желілер типі.
1.3. Сигменттелген желілер терминологиясы.
Сегменттелген желілермен жұмыс істеу үшін олар туралы жалпы түсінік
қалыптастырып, берілген ақпараттық технологияның терминдері мен
түсініктеріне анықтама беру керек.
Сегменттелген желілер.
Сегменттелген желі дегеніміз еркін түрде мәлімет алмасуға кедергі
жасайтын құрылғылар көмегімен бірнеше аумақтарға бөлінген желілер тобы.
Мұндай құрылғылар қатарына маршрутизатор, коммутатор, брандмауэрлер, NAT-
, VPN- және прокси-серверлер сияқты желілерді біріктіруде жиі
қолданылатын құрылғылар кіреді. Желі құрылымын жақсарту, тыңшылықты
қиындату және де желінің белгілі бір бөліктерін қорғау мақсатында желіні
сегменттерге бөлу қажеттілігі туады. Басқаша айтқанда сегменттелген
желілер сенімділік облыстарын шекаралау үшін құрылады.
Қандай түйіндерді Интернеттен шектеу керек, оны қалай жүзеге асыруға
болады деген сұрақтар сегменттелген түйіндерді проектілеу кезінде көп
талқыланатын сауалдардың бірі. Мұндай проектілерді ішкі (сенімді) желілер
мен сыртқы (сенімсіз) желілер арасына изоляциялау мақсатында шлюз, мысалы
брандмауэр немесе демилитарланған аумақ атымен белгілі. Ішкі желінің өзін
бірнеше сенім облыстарына бөліңіз келесі, ішкі желіні де сегменттерге
бөлуге кеңес беріледі.
Шекаралық шлюз.
Шекаралық шлюз ұйымының ішкі (жеке) желілерін оған тиісті емес
желілерден, мысалы Интернеттен изоляциялауды қамтамасыз етеді. Шекаралық
шлюз сыртқы әлеммен байланыстыратындықтан оның қорғанысы ерекше берік
болуы тиіс. Проектілеуші сыртқы желі жұмысына әсер ете алмайды, сондықтан
оның барлық әрекеті ішкі желінің қорғанысын жақсартуға жұмсауы тиіс.
Көбінесе ұйымдар ішкі және сыртқы желілер арасында белгілі бір трафик
типімен ғана алмасуға мүмкіндік беретін брандмауэрлерді қолданады. Бұл
тек Web-сайтқа кіру, пошта немесе іскер партнерлермен кейбір
мәліметтермен алмасуымен шектеледі. Көбіне әр түрлі трафик типтеріне
бөлек шлюздар қызмет көрсетеді, мысалы, прокси немесе брандмауэр
Интернетке шығуға рұқсат етеді, бірақ Интернеттен жеке желі ішіне кіруге
рұқсат етпейді. Мұндай конфигурацияларды Web-ке немесе пошталық серверге
кіру мүмкіндігін шектеу және әр түрлі қолданушылар трафигін қадағалап,
жүзеге асыруын шектеу үшін бөлек брандмауэрмен толықтыруға болады.
Копоративтік саясаткерлер Интернетке шығуды тек шлюз арқылы жүзеге
асыруға рұқсат етеді. Бірақ та Интернетке шығудың айналып өтуге болатын
арналар көп, сол себепті оларды қадағалау мүмкіндіктерін де қарастыру
керек. Санкциаланбаған ену арналарына ішкі модемдер, сымсыз адаптерлер
және ену нүктелері кіреді. Сонымен қатар VPN- серверлерін қосқанда
заңды тікелей басқа желілермен байланыс арналары бар. 1.5 суретке
Wingtipoys.com желілердегі ену және шығу нүктелері кескінделген.
1.5- сурет. Желіге ену және шығу нүктелері.
Периметр.
Периметр немесе демилиторланған аумақ – бұл ұйымның не ішкі, не сыртқы
желіге жатпайтын, бірақ ұйымның қадағалауында болатын желі.
1.6- сурет. Классикалық периметрмен желі.
Мұндай желінің альтернативті шешімдерінің бірі, оны брандмауэр арқылы
жалғанған корпоративті желіде орналасқан үш сегментке бөлу (1.7 сурет).
Бұдан брандмауэр сыртқы және ішкі желіні, сонымен қатар периметрді
жалғастырады. Мұндай конфигурация ішкі желіні қорғаудың тағы бір
деңгейімен қамтамасыз етеді, себебі ішкі желіге ену үшін шабуылдаушы
периметр арқылы өтуі керек. Классикалық шешімде периметрден немесе сыртқы
желіден ішкі желіге ену рұқсат етілмейді. Ішкі брандмауэр тек ішкі
желіден периметрге енуге рұқсат етеді, ал сыртқы брандмауэр екі бағытта
да шектеулі енуді рұқсат етеді.
1.7- сурет. Үш сегменттен және жалғыз брандмауэрден тұратын желі.
1.3.1. Сегменттеу арқылы ішкі желі қорғанысын күшейту.
Көбіне ішкі желіні қорғау мақсатында сегментке бөлуге жиі жүгіне
қоймайды. Алғашында ішкі желі сенімді деп есептеп, олардың арасында
мәлімет алмасуға еш шектеу қойылмайтын. Қазіргі уақытта ішкі жүйенің
өзінде қауіпсіздікке қатер төнуі мүмкін деген түсінік қалыптасып келеді.
Мәліметтер мен операциялардың ең бір әлсіз жақтарын қорғау тәсілдерінің
бірі - дәстүрлі шлюздарды қолдана отырып ішкі желіні сегменттерге бөлу.
Осы арқылы конфеденциалды ақпаратты оқуға рұқсат етілген қолданушылар
шеңберін шектеп, бұл ақпараттың жайылу ықтималдығын төмендету мүмкіндігін
береді. 1.8 суретте Tailspintoys.com ішкі желінің сегменттелуі жоспарының
мысалы берілген.
1.8- сурет. Сегменттелген ішкі желінің мысал жоспары.
1.4. Күрделі желілер.
Күрделі желі дегеніміз біріккен сервситер мен қызметтерді қолданатын
ортақ мақсаттарды көздеген бірігіп орналастырылған (бірнеше аудандарда
орналасқан) желі. Мұндай желіге түрлі желілік технологияларды қолдану
арқылы біріккен көптеген жұмыс станциялары мен серверлер кіреді. Қарапайым
бір рангті желідегі әр ДК сервер ретінде роль атқара алса, күрделі желіге
мүлдем мұндай нұсқа келмейді. Күрделі желілер ерекшеленген серверлер
базасынан тұрады және оларды ерекше мамандар қызмет етеді (желі инжинері
және желі администраторлары). Мұндай желілер маршрутизатор көмегімен
сегменттеліп, голобальды желіге шығатын шлюздармен қамтамасыз етілген
(мысалы Интернет). Берілген бөлімде Cisco Systems базасындағы құрылғылар
негізінде және т.б. желі құру сұрақтары қарастырылып, құрылғыларды
баптаудың практикалық мысалдыры көрсетілген.
Берілген бөлім әсіресе бастауыш желі инженеріне қызықты болады.
Күрделі желіні құрудың екі тәсілі бар:
1. Кішігірім желілерді біріккен корпоративті желіге біріктіру.
2. Алдын-ала жоспарланып құрылған желі.
Көбінесе практикада желілердің 1-типімен көп кездесіп жатамыз, бұл
дәстүрлі қалыптасып қалған. Алдымен бірнеше желілер бөлек-бөлек құрылып,
соңында біріктіріледі, бірақ барлығы бірітіндеп 2-типке өтеді.
Құрылғылар, топология, бөлек аудандар структурасы өзгереді және желі
реттелген иерархиялық структураға ауысады. Сондықтан алдымен барлығын
дұрыстап ойластырған жөн.
1.4.1. Желілік кабельдер.
Желілік карта және коммутатор типі, нені қолданатыныңыз желілік кабель
таңдаумен байланысты. Қазіргі уақытта Есулі қос өткізгіш (Twisted Pair) көп
таралған. Бұл желілік өткізгіш структурасы бойынша көп жиілікті телефондық
кабельге ұқсас және бір-біоімен өрілген 8 жез жилктерден және
поливинилхлоридтен жасалған тығыз изоляциядан тұрады. Экрандалған және
экрандалмаған өрілген жұп түрлері болады.
Қандай желілік картаны таңдау керек?
Көбіне барлығына бірдей таңдаған дұрыс, бұл желіні баптауға ыңғайлы,
бірақ міндетті емес. Барлық желілік картелер бірдей функцияны атқарғанымен
– компьютерді өзара біріктіру, бірақ арзан желілік карталарда жоқ және
қымбаттарында бар болатын бірнеше ерекшеліктер мен технологиялар бар.
Желілік карта құрылымы.
Boot Rom.
Бұл арнайы микросхема компьютерді желі арқылы жүктеуге мүмкіндік
береді, яғни сәйкес баптаулар жүргізгеннен кейін ДК мүлдем қатқыл дискісіз
жұмыс істейді. Желі арқылы жүктеу аналық тақша Bios-ында бапталады, олар
жойылған жүктеу мүмкіндігін қамтиды. Арзан желілік карталарда Boot Rom
мүлдем жоқ немесе разъемі бар да микросхемасы болмайды.
Wake-or-Lan.
Бұл жойылған компьютерлерді желі арқылы қосу мүмкіндігі. Компьютер АТХ
қоректену блогымен болуы керек және Bios-та компьютерді карта орнатылған
порттар сұраныс бойынша активациялау рұқсат етіліп, желілік карта
сәйкесінше 3 жильді сыммен аналық тақшадағы Wol разъемімен жалғануы тиіс.
(Егер желілік карта аналық тақшада орнатылған болса, соңғы әрекет қажет
емес). Әр түрлі аналық тақшалардағы Wol разъемінің орналасуы әртүрлі болып
келеді, сондықтан егер оның орнын таба алмай жатсаңыз аналық тақша
инструкциясын оқыңыз.
2. Хаттамалар деңгейлі.
OSI желілік үлгісі.
1978 жылы International Standards Organization (ISO) әртекті
құрылымдардан тұратын желі архитектурасын сипаттайтын ережелердің тобын
жасап шығарды. Бастапқы құжаттар ақпараттар алмасу кезінде барлығы біркелкі
хаттамалар мен стандарттарды қолдануға мүмкіндік беретін ашық жүйелерге
жатады.
1984 жылы ISO өз үлгісінің жаңа версиясын ұсынды және ол ашық
жүйелердің өзара әсерлесуінің эталондық үлгісі (Open System Interconnection
referece model,OSI) деп аталады. 1984 жылғы үлгі желілік өнімдерді
шығарудың және желілерді құрудың әлемдік стандартына айналады.
Бұл үлгі желілік орталарды сипаттаудың кең тараған тәсілі. Көп
деңгейлі жүйе болғандықтан, ол программалық және паппараттық
жабдықтаулардың арасындағы байланыс кезіндегі әсерлесуді көрсетеді және
әртүрлі проблемалық мәселелерді шешуге мүмкіндік береді. OSI үлгісінде
желілік функциялар жеті деңгейі арасында бөлінген. Әрбір деңгейге нақты
желілік амалдар, құрылымдар және хаттамалар сәйкес келеді. 2.1-суретте OSI
үлгісінің көпдеңгейлі архитектурасы келтірілген. Әрбір деңгейде одан
төмендегі немесе жоғарыдағы көрші деңгейлермен әсерлесетін нақты желілік
амалдар орындалады. Мысалы, сеанстық деңгей тек көрсету және тарнспорттық
деңгейлерімен әсірлесуі керек. Онда орындалатын барлық функциялар толық
сипатталған. 1-ші және 2-ші төменгі деңгейлер деректерді жіберудің
физикалық ортасын анықтайды және соған сәйкес деректер биттерін желілік
адаптер мен кабель арқылы жіберу сияқты амалдарды орындайды. Ең жоғарғы
деңгейлер байланыс қызметіне қосымшалардың хабарласу жолдарын анықтайды.
Деңгей неғұрлым жоғарылаған сайын оның алдына қойылатын талаптар да,
шешетін проблемалары да күрделене түседі. Әрбір деңгей деректерді желі
бойынша басқа компьютерге жеткізу үшін нақты амалдарды орындайды. Деңгейлер
бір-бірінен шекралар, яғни интерфейстер арқылы бөлінеді. Барлық сұраныстар
бір деңгейден екінші деңгейге интерфейс арқылы жіберіледі. Әрбір деңгей
өзінен төмен жатқан деңгейдің қызметін пайдаланады.
2.1. OSI үлгісінің деңгейлерінің өзара әсірлесуі.
Әрбір деңгейдің мақсаты өзінің жоғары жатқан деңгейге қызметті, ол
қызметтің түрлерін ашып көрсетпей жасау. Бір компьютердегі әрбір деңгейге
келесі компьютердегі өзіне сәйкес деңгеймен тікелей байланысқандай жұмыс
істейді. Бірдей деңгейлер арасындағы бұл логикалық немесе виртуалды
байланыс 2.2-суретте көрсетілген.
OSI үлгісінің деңгейлерінің өзара әсірлесуі.
2.2-сурет. OSI үлгісінің деңгейлерінің өзара әсірлесуі.
Шындығында байланыс бір компьютердің сыбайлас деңгейлері арасында
орнайды. Әрбір деңгейдегі программалық жабдықтау хаттамалар тобына сәйкес
нақты желілік функцияны орындайды.
Желіге жіберілмес бұрын деректер пакеттерге бөлінеді. Пакет (packet)
желі құрылғыларының арасында біртұтас жіберілетін ақпараттың өлшем бірлігі.
Пакет программалық жабдықтаудың барлық деңгейлерінен тізбектей өтеді. Әрбір
деңгейде пакетке деректерді желі бойынша жіберуді дұрыс аяқтауға қажетті
форматтаушы ақпарат қосылып отырады. Қабылдаушы жақта пакет барлық
деңгейлерден кері ретпен өтеді.
Әрбір деңгейде программалық жабдықтау пакеттегі ақпаратты оқиды да,
ондағы жіберуші жақтың сол деңгейге қосқан ақпаратын өшіріп, пакетті келесі
деңгейге асырады. Пакет қолданбалы деңгейге жеткен кезде, барлық адрестік
ақпарат жойылады да деректер өздерінің алғашқы қалпына келеді. Сонымен,
желілік үлгісінің ең төменгі деңгейін санамағанда, ешбір деңгей басқа
компьютердегі өзіне сәйкес деңгейге ақпаратты тікелей жібере алмайды.
Жіберуші компьютердегі ақпарат оның барлық деңгейлерінен өтуі тиіс. Содан
кейін ол желілік кабель арқылы қабылдаушы компьютерге жіберіліп, оның
барлық деңгейлерінен өтеді де жіберуші компьютердегі сәйкес деңгейге
жетеді.
Сыбайлас деңгейлердің әсерлесуі интерфейс арқылы жүреді. Интерфейс
төменгі деңгейдің жоғарғы деңгейге көрсететін қызмет түрлері мен оларға ену
жолдарын анықтайды. Сондықтан да бір компьютердің әрбір деңгейі басқа
компьютердің дәл сондай деңгейімен тікелей әсірлесіп тұрғандай көрінеді.
Қолданбалы деңгей.
Жетінші қолданбалы деңгей (Application) OSI үлгісінің ең жоғарғы
деңгейі. Ол қолданбалы процестердің желілік ресурстарға енуіне арналған
терезенің ролін атқарады. Бұл деңгей қолданушы қосымшаларын тікелей
қолдайды және файлдарды жіберуші программалық жабдықтау, мәліметтер
қорларын пайдалану, электрондық пошта сияқты қызмет түрлерін көрсетеді.
Төменде орналасқан деңгейлер қолданбалы деңгейде орындалатын тапсырмаларды
қолдайды. Қолданбалы деңгей желіге жалпы енуді, деректер ағындарын,
қателерді өңдейді басқарады.
Көрсету деңгейі.
Алтыншы көрсету деңгейі (Presentation) желілік компьютерлер арасында
деректер алмасуға қолданылатын форматтарды анықтайды. Бұл деңгейді
аудармашы десек те болады. Жіберуші компьютердегі қолданбалы деңгейден
түскен деректер бұл қадамда жалпыға бірдей аралық формат түрінде көшеді.
Қабылдаушы компьютердегі сәйкес деңгейде ол деректер аралық форматтан сол
компьютердің қолданбалы деңгейінде пайдаланылатын формат түріне көшеді.
Көрсету деңгейі хаттамаларды түрлендіруге, деректерді таратуға, оларды
шифрлеуге (кодтау кестесі) графикалық бұйрықтарды кеңейтуге қатысады.
Көрсету деңгейі, сонымен қатар, жіберілетін биттер санын азайту үшін
деректерді сығуға да қатысады. Бұл деңгейде редиректор (redirector) деп
аталатын утилита жұмыс істейді. Оның қызметі енгізу-қорытындылау амалдарын
сервердің ресурстарына бағыттау.
Сеанстық деңгей.
Бесінші деңгей (Session) әртүрлі компьютерлердегі екі қосымша үшін
сеанс деп аталатын қосылысты құрады, пайдаланады және біріктіруді аяқтайды.
Бұл деңгейде желідегі екі қосымша арасында байланысқа қажетті атауларды
және түсіну және қорғау орындалады. Осы деңгейде қолданушылар тапсырмаларын
деректер ағындарының арасына бақылаушы нүктелер деп аталатын нүктелерді қою
арқылы синхронизациялау жүзеге асырылады. Сонымен, желілік қателік туған
жағдайда, соңғы бақылау нүктесінен кейін орналасқан деректерді ғана
қайталап жіберу қажет болады. Бұл деңгейде өзара әсерлесетін процестер
арасында диалогты басқару, яғни, жіберу қай жақтан орындалып жатқандығы,
қашан және қанша уақытқа созылатындығын анықтау жүзеге асырылады.
Транспорттық деңгей.
Сеанстық деңгейден төмен қосымша қосылуды транспорттық деңгей
(Transport) қамтамасыз етеді. Транспорттық деңгей пакеттердің өз адресатына
тізбектей, жоғалмай, қайталанбай, қатесіз жетуін қамтамасыз етеді. Бұл
деңгейде ұзын хабарламалар бірнеше пакеттерге бөлінеді де, қысқалары бір
пакетке біріктіріледі. Бұл пакеттердің желі бойынша тиімді жіберілуіне жол
ашады. Қабылдаушы компьютердің транспорттық деңгейде хабарламалар ашылып,
алғашқы қалпына келеді де олардың дұрыс жеткендігі жайлы сигналдар
жіберіледі. Транспорттық деңгей ағындарды басқарады, қателерді тексереді,
пакеттерді жіберу мен қабылдауда туатын проблемаларды шешумен айналысады.
Желілік деңгей.
Үшінші желілік деңгей (Network) хабарламаларды адрестеуге және
логикалық адрестер мен атауларды физикалық адрестерге алмастырумен
айналысады. Нақты желілік шарттарға, қызметтер үстемділігіне және басқа
факторларға байланысты жіберуші мен қабылдаушы компьютерлер арасындағы
бағыт анықталады. Пакеттерді коммутациялау, бағыттау және шектеу сияқты
желілік трафикке байланысты туатын проблемалар да осы деңгейде шешіледі.
Егер бағыттауыштың желілік адаптері деректердің үлкен бөліктерін жібере
алмаса, желілік деңгейде ол бөліктер бөлшектенеді. Ал қабылдаушы
компьютердің желілік деңгейі оларды жинап, алғашқы қалпына келтіреді.
Арналық деңгей.
Екінші арналық деңгей кадрлары (frames) желілік деңгейден физикалық
деңгейге жібереді. Кадрлар деректерді орналастыруға арналған логикалық
ұйымдасқан құрылым. Жіберуші компьютердің арналық деңгейі физикалық
деңгейден түскен биттердің ағынын деректердің кадрларына біріктіріледі.
Арналық деңгей (Data Link) физикалық деңгейдің көмегімен кадрлардың
дәл жеткізілуін қамтамасыз етеді. Бұл желілік деңгейге деректерді жіберуді
желілік бірігу арқылы қатесіз оқуға мүмкіндік жасайды. Көбінесе, арналық
деңгей кадрларды жіберген кезде қабылдаушы жағынан оның алынғанын растауды
күтеді. Қабылдаушының арналық деңгейі мүмкін қателерді тексереді. Жіберу
барысында бұзылған немесе оларды қабылдағаны жайлы хабарлама түспеген
кадрлар қайта жіберіледі.
Физикалық деңгей.
Бірінші физикалық деңгей (Physical) OSI үлгісінің ең төменгі деңгейі.
Бұл деңгей құрылымдық емес деректерді, биттердің ағындарын физикалық орта
арқылы (мысалы, желілік кабель) жібереді. Мұнда интерфейспен кабель арқылы
электерлік, оптикалық, механикалық және функционалды байланыс орнатылады.
Физикалық деңгей жоғары жатқан барлық деңгейлерден түсетін деректерді
тасымалдайтын ... жалғасы
Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.
Елбасы Нұрсұлтан Әбішұлы Назарбаев (2004 ж. Наурыз) халыққа арнаған
Жолдауында компьютерлік сауатсыздықпен күресті өткен ғасырдың сонау 30-
жылдарындағы жаппай сауатсыздықты жою мәселесімен теңеген болатын. Сол
кезде қысқа мерзім ішінде түрлі методикалық нұсқаулар мен оқулықтар да
басылып шықты. 2005-2007 жылдары еліміз Электронды үкімет құру ісіне
кірісіп кетті.
Бүгінгі білім саласы қызметкерлері алдында тұрған міндет одан да
күрделілеу. Бірақ, техникалық базамыз өткенмен салыстырғанда көш ілгері
кеткені бәрімізге аян. Қазіргі таңда Президентіміздің тікелей тапсырмасы
бойынша мектептерді бүкіләлемдік Интернет жүйесіне қосу жұмысы аяқталып
келеді. Ал сол Интернетті оқу үрдісінде пайдаланудың әдістемесі әлі де
жетілмеген деп айтуымызға да болады. Әрине, бұдан басқа байланыс жүйесінің
ескіріп тозғаны, шалғайлығы, кейбір жерлерде мүлдем жоқтығы да қол байлау
болатыны шындық. Интернетті білім саласында дамытуда өзге елдер (алысқа
бармай-ақ көрші ТМД елдері: Ресей, Украина, Балтық жағалауы) ілгері кетті
десек қателеспейміз. Бұған сол бүкіләлемдік Интернеттегі ақпараттар куә.
Күнделікті сабақты – қоғамның білім беру саласына қойып отырған
әлеуметтік сұранысы ретінде қарастыратын болсақ, онда біз бүгінгі кезеңде
мектеп бітіруші түлектің компьютерлік сауаттылғы Дербес компьютерді
қолданушы ретінде жұмыс істеу деңгейіне көтерілдік. Бұл қоғамның рухани
құндылықтары мен экономиканың даму деңгейінің бүгінгі күнгі талаптар.
Білімді дайын күйінде беру кезеңі келмеске кеткені бәрімізге белгілі.
Оқытудағы негізгі мәселе оқушының жаңа білімді іздену, түйсігімен қабылдау
және өңдеуді өздігінен орындауына қойылып отыр.
Ақпараттың бүгінгі қоғамдағы алып отырған рөлі мен орны бізді білім
беру мазмұнын басқа қырынан қарастыруға алып келді. Жаңа заман мұғалімі –
оқу үрдісін ұйымдастырушы, оқушылардың өз бетімен жұмыс істеуіне көмекші,
жетекші ретінде көрінуі керек. Әрине, Интернетке жаппай қосылу, оны сабақта
қолдану салдарынан елімізде білім беру сапасының лезде жоғарылап кетуін де
күтуге болмайды. Алайда, жаңа технологияларды білім беру саласында қолдану
– қазіргі заман талабы.
Мектепте әрбір оқушыны жеке тұлға ретінде қарастыратын болсақ, әрбір
оқушының да өзінің сүйікті пәні болатыны сөзсіз. Міне, осы Интернет
баланың сүйікті пәнін өздігінен меңгеруіне көмектесіп мықты құрал ретінде
қызмет етпек. Неге десеңіздер, Интернетте Жоқ! деген сөз мүлде болмайды.
Ғылым және білім министрлігінің WWW.ENT.KZ сайты арқылы оқушының
интерактивті режимде мұғалімсіз өздігінен тест тапсыруы осыған дәлел.
Қазіргі кезде ұстаздар мен оқушылардың жалпы ақпараттық мәдениеттің бір
бөлігі Интернет-технологиялар деп айтуға да толығынан болады.
ХХІ ғасыр ақпараттық білім кеңістігі енді-енді ғана толығу үстінде.
Осы ақпараттық ресурстарды жүйелі түрде толтыру үшін тәжірибелі ұстаздар өз
еңбектерін сандық түбінде сақтамай жалпыға бірдей көрсете білуі шарт. Шыны
керек, мектептерде мұғалімдердің папка (жеке іс-қағаздар), шығармашылық
есептер, буклеттер жинау үрдісі қалыптасқан. Әрине, бұл сөз жоқ әрбір
ұстаздық өз маңдай терімен келген еңбегінің, талмай ізденуінің нәтижесі.
Алайда, сол еңбектерді жұртшылықпен таныстыру үшін кітап (мейлі, кітапша
немесе брошюра бола қойсын!..) қылып басып шығару ісі өте қиын екені
бәрімізге белгілі. Папкалар мен буклеттерді тамыз маслихаттарына немесе
арнайы өткізілетін семинарларға қатысушылар ғана көретіні де шындық.
Ақпараттар тасқыны күшейген, жаңа технологиялар өте жоғары қарқынмен
дамып келе жатқан, дүбірлеген ХХІ ғасырда жас жеткіншектерді білім
көкжиегіне жетелеуде заман көшінен қалып қоймасын дегім келеді!
Мақсаты:
І. Негізгі бөлім.
Компьютерлік желілер. Желі не үшін қажет?
Әр қолданушыда, ол бағдарламаушы немесе қарапайым ойынқұмар болса да
ешқашан керекті ресурстардың барлығы өз қолында бола бермейді. Біреулеріне
жаңа разработка средствалары және құжаттар керек. Енді біреулеріне –
жылдам, әрі ыңғайлы ақпаратты жіберу керек, ал үшіншілеріне – жаңа
бағдарламалар, жаңартулар Мен не істеп қойдым, оны қалай дұрыстаймын? деп
сауал қою мүмкін. Ойынқұмарларға жаңа ойын алып, басқа ойыншылар –
деймерлермен шайқасқысы келеді. Сонымен қатар барлығы тәулік бойғы арзан
телефон қолданусыз Интернетті және жаңа жаңалықтарды алуды қалайды.
Дәл осы мүмкіндіктерді желі бере алады. Бірақ желінің ең басты
ерекшелігі- өзіңді қызықтыратын ақпаратпен басқа адамдармен бөлісіп,
олармен хабарласа алу.
Қазіргі желі біз үшін – бұл біз аңғармайтын түсінік. Біз оны жер
немесе ауа сияқты, біздің өміріміздің міндетті түрдегі бір бөлігі сияқты
аңғармаймыз.
1. Компьютерлік желілер концепциясы.
Компьютерелрдің немесе басқа құрылымдардың біріктірілген тобын желі
деп атайды. Компьютерлік желілердің негізгі қызметі ресурстарды ортақ
пайдалану, бір немесе бірнеше өнеркәсіп ішінде және сырттай өзара
интерактивті байланыс орнату. Ресурстар дегеніміз – берілгендер,
қосымшалар, дискіжетек, принтер, манипулятор тетігі, модем сияқты сыртқы
құрылғылар. Интерактивті байланыс түсінігі нақты уақыт аралығында
хабарламалар алмасу процесін білдіреді.
1.1. Компьютерлік желілер түрлері.
Локальды және территорияға бөлшектенген желілер.
Локальды желі (LAN) бір ғимараттағы ішінде орналасқан дербес
компьютерлер мен принтерлерді байланыстырады (ғимараттардың комплексінің).
Территорияға бөлшектенген желілер (WAN) алыста орналасқан бірнеше локальды
желіні біріктіреді.
Локальды желілер.
Локальды желілер (ЛЖ) желілердің ішіндегі ең қарапайым дербес
компьютерлердің тобын қуаты жоғары желілік сервер деп аталатын компьютермен
қосады (1.1-сурет). Локальды желідегі барлық дербес компьютерлер желілік
серверде сақталған арнайы қосымшаларды қолдануы және ортақ құрылғыларды,
принтерлерді, факстерді пайдалануы мүмкін. Локальды желідегі әрбір дербес
компьютер жұмыс станциясы немесе желілік түйін деп аталады.
1.1-сурет. Клиент-серверлік үлгі.
Локальды желілер жеке қолданушыларға өзара жеңіл және жылдам қарым-
қатынас мүмкіндік береді. Локальды желінің кейбір қызметтері:
• құжаттармен ортақ жұмыс жасау;
• құжат алмасу процесін жеңілдету арқасында қолданушы өз жұмыс орнында
отырып құжаттарды көріп шығуға, дұрыстауға, түсініктеме беруге
мүмкіндік алады;
• сервердегі өз жұмысын сақтау және архивтеу;
• сервердегі қосымшаларға жеңіл кіру;
• принтерлер, CD-ROM дискіжетектері, қатты дискілер және қосымшалар
(мысалы, мәтіндік редакторларды, мәліметтер қорының программалық
жабдықталуын) сияқты жоғары бағаланатын ресурстарды ортақ пайдалану
жеңілденеді.
Аймақтық бөлшектенген желілер.
Аймақтық бөлшектенген желілер локальды желілер сияқты артықшылықтар
бере отырып үлкен территорияны қамтиды. Көбінесе ол үшін жалпылай қызмет
көрсететін, модем немесе жоғары жылдамдықты цифрлік желі арқылы
коммутацияланған телефон желісі қолданылады (PSTN, Public Switched
Telephone Network) және комплексті түрде қызмет көрсетеді (ISDN, Integrated
Services Digital Network). ISDN көбінесе бейне немесе дыбыс түріндегі үлкен
файлдарды тасымалдау қызметін атқарады (1.2-сурет).
1.2-сурет. Аймақтық бөлшектенген желілер.
Негізгі локальды желілерге модем немесе жоғары жылдамдықты цифрлік
желі арқылы коммутацияланған телефон желісі арқылы жасалған аймақтық
бөлшектенген желілердің функционалдылығын қосу арқылы сыртқы
коммутациялардың артықшылығын пайдалануға болады, оның ішінде:
• хабарларды электрондық пошта арқылы қабылдау және жіберу (e-mail);
• Internet-ке кіру.
Internet көпшілікке кіру мүмкіндігін жасайтын бүкіл әлем
қолданушыларын деректер, дыбыс және бейне қоймалармен қосатын ауқымды желі.
Internet-тің негізгі функциялары электрондық пошта және зерттеулер мен
қызығушылық орталары ортақ топтар арасында ақпарат алмасуды қамтамасыз ету
болып табылады. Қазіргі кезде Internet қашықтан оқыту жүйелері және алыстан
емдеу, диагностика сияқты дамушы дыбыстық және бейне қосымшаларын қолдайды.
Компьютерлік желінің сипаттамасы.
Кез келген компьютерлік желі:
• топологиясымен;
• хаттамаларымен;
• интерфейсімен;
• желілік техникалық және программалық құралдарымен сипатталады.
Компьютерлік желі топологиясы оның негізгі элементтерінің арасындағы
құрылымдық байланысты көрсетеді.
Желілік техникалық құралдар – компьютерлерді ортақ компьютерлік желіге
біріктіретін әртүрлі құрылымдар.
Желілік программалық құралдар – компьютерлік желі жұмысын басқарады
және онымен қолданушы арасында ыңғайлы ортаны қамтамасыз етеді.
Хаттамалар – желінің функционалдық элементтерінің өзара әсерлесуін
көрсететін қағидалар.
Интерфейстер – желінің функционалдық элементтерін өзара қосатын
құралдар. Функционалдық элементтер ретінде жеке құрылғылар немесе
программалық модульдер қоданылуы мүмкін. Сондықтан да, программалық және
жабдықтық интерфейстерді бөліп қарастырады.
Негізгі желілік топологиялар.
Желіні құру барысында оған қойылатын талаптарға сай төменде
келтірілген желілік топологиялардың біреуі қолданылуы мүмкін.
1.3-сурет. Негізгі желілік топологиялар.
Ортақ шина. Бірдей құқықты құралдар ортақ арнайы пайдаланады. Негізгі
артықшылығы қарапайым және арзан. Негізгі кемшілігі арнаға енудің кезекпен
ұйымдастырылуы. Бұл топология Интернет жүйесіндегі кең таралған бірдей
құқықты қолданушылардың радиоарнасы.
Сақина. Арнайы қолданушылар бір немесе бірнеше тәуелсіз арна арқылы
сақина түрінде біріктірілген. Біріншісі жалпы шина ұқсас. Айырмашылығы
сақинадан жіберілетін деректерді жойып отыру керектігінде. Ең кең тарағаны
Token Ring және FDDI технологиялары. Арнаға енуді басқаруды талап етеді.
Екінші жағдайда деректер ретрансляциялаумен жіберіледі, бірақ станциялар
бір-бірінен тәуелсіз деректер алмаса алады. Дерекетерді жіберетін екі
жолдың болуы желі өнімділігін және сенімділігін арттырады. Сақина көбінесе
ерекшеленіп бөлінген арналарда ұзақ қашықтықтарға қолданылады.
Толық байланыс. Әрбір қос түйін өзара жеке арна арқылы қосылған.
Қымбат кабельдік жүйе болып есептеледі. Бұл арқылы жоғары өнімділікке,
сенімділікке және жылдамдыққа жетуге болады. Телефон желісінде ортақ
қолданылатын АТС құрған кезде пайдаланылады.
Ұяшықтық топологиясы (mesh) толық байланысқаннан кейбір байланыстарды
алып тастау арқылы пайда болады. Бұл желіде тікелей тек деректер алмасу
тығыз жүретін компьютерлер ғана байланысады да басқалары үшін аралық
байланыс арналары қолданылады.
Тармақтық. Элементтердің функционалды қызметтеріне байланысты құруға
және кабельді үнемдеуге жол ашады. Барлық күрделі жүйелердің құрамына
кіреді.
Жұлдызша. Тармақтық құрылымның элементі болып келеді. Кабельдік
жүйесінің қымбаттылығымен ерекшеленеді. Бұл көбінесе түйіндер алыс
орналасқан кезде білінеді. Деректерді жіберу және адрестеу барысында туатын
проблемаларды бір жерде жинақтауға мүмкіндік жасайды. Құрылымдық кабельдер
жүйесінің, кеңтаралатын радиоарналарының негізі болып табылады.
Күрделі құрылым. Типтік және классикалық құрылымдардың жиынтығы.
Желілік техникалық құралдар.
Локальды және аймақтық бөлшектенген желілердің архитектурасымен
байланысты негізгі компонеттер мен технологиялар:
• Кабельдер.
• Желілік интерфейстік тақша (NIC, Network Interface Card).
• Концентраторлардан.
• Коммутаторлардан.
• Бағыттауыштардан (аймақтық бөлшектенген желілер).
• Модемдерден (аймақтық бөлшектенген желілер) тұрады.
Кабельдер.
Иілгіш қос сым.
Иілгіш қос сым түріндегі кабель екі түрде кездеседі: экрандалған
иілгіш қос сым (TP, Twisted Pair) және экрандалмаған иілгіш қос сым (UTP,
Unshielded Twisted Pair). Кабельдің екеуі де өзара байланған мыс сымдардан
тұрады. Экрандалмаған иілгіш қос сым типті кабель өзінің арзандығымен,
жұмсақтығымен, орнатуға жеңілділігімен белгілі. Бұл типті кабельдің жалғыз
ғана кемшілігі электірлік және сымдардағы кедергілерге төтеп бере алмауын.
Иілгіш қос сым типті кабельдер 3, 4 және 5 категориялы болып келеді.
Категория нөмірі жоғарылаған сайын ол кабель жоғарғы жылдамдықты қолдайды.
Жіңішке және жуан коаксиальды кабель.
Бұл типті кабельдер теледидардың кабельдеріне ұқсас келеді. Олармен
жұмыс істеу қиындық тудыратын болғандықтан, кейінгі кезде иілгіш қос сым
түріндегі мен оптикалық талшықты кабельдер қолданылады.
Оптикалық талшықты кабельдер.
Оптикалық талшықты кабельдер пакет түріндегі деректерді 10, 100 немесе
1000 Мбитс жылдамдықпен өткізеді. Деректер оптикалық талшықтар арқылы
импульстар түрінде жіберіледі. Ол электр сымдарындағы кедергілерден
қорғауды және деректерді алыс қашықтыққа жіберуді жақсы қамтамасыз
ететіндіктен, көбінесе орталық магистральдық желілерде қолданылады.
Желілік интерфейстік тақша.
Желілік интерфейстік тақша (NIC, Network Interface Card) дербес және
протативті компьютерлерге қойылады. Олар локальды желідегі басқа
құрылымдармен байланысты қамтамасыз етеді. Өнім шығарушыларға әртүрлі талап
қоятын дербес компьютерлерге арналған желілік тақшалардың түрлері көп.
Қазіргі заманғы желілік тақшалар (желілік адаптерлер) өнімділікті
арттыруда, желідегі трафикке жауап беру кезіндегі үстемдікті анықтауда,
трафик мониторингісінде үлкен рөл атқарады. Олар орталық станциядан алыстан
екпіндету немесе конфигурацияларды алыстан өзгерту сияқты қызмет атқарады.
1.2. Желіні физикалық құру.
Физикалық құру үшін мынадай құрылғылар қолданылады: қайталаушылар,
концентраторлар.
Қайталаушылар.
Ақпараттар немесе электр сигналдары желі бойына кабельдің бір шетінен
екінші шетіне өтуі арқылы тарайды. Бұндай да ештеңе қолданбаса, сигнал
кабельдік бір шетіне барып шағылады. Ал сигнал шағылғанда басқа
компьютерлер байланыса алмайды. Сол себепті кабельдің әр шеттеріне
терминатор (terminators) деген құрылғыларды орнатады, олардың жұмысы осы
сигналдарды шағылыстырмай, өзіне сіңіріп алу.
Желіні үлкейту үшін, кабельдерді ұзартады. Ұзарту кабельдің бір ұшына
басқа кабельді қосады. Бұл екі жолмен орындалады. Біріншісі баррелконнектор
(barrel connector), екіншісі қайталаушы (repeater) (1.4-сурет). Қайталаушы
коннекторға қарағанда сигналды күшейтеді, келесі сегментке жібереді.
1.4-сурет. Қайталаушы.
Концентраторлар.
Желінің тәртіптіленген кабельдік конфигурациясы кіретін барлық ДК-лер
концентратор арқылы байланысады. Концентратор (hub) – көп кірісті құрылғы,
жұмысы бірнеше ДК-лерді, яғни физикалық сегменттерді біріктіреді.
Желіні құру үшін концентраторлардан бастап орталық түйіннің қызметін
атқаратын күрделі құрылымдар және әртүрлі стандарттар қолданылады
(Ethernet, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, FDDI). Стектік, өсіруші
концентраторлар желіні біртіндей ұзартуға мүмкіндік береді. Олар бірінің
артына бірі кабельдер арқылы қосылады да бір концентратор сияқты жұмыс
істейді.
Олар бір желілік сегменттің аймағын қолдай отырып, өздеріне қосылған
қолданылушыларға бір жіберу жолағын ұсынады. Порттарды кіріктіруді
пайдаланатын концентратор немесе сегментелінген концентраторлар
қолданылушыларға концентратордың ішкі төрт сегментінің бірін ұсыну арқылы
проблемаларды шешеді (Super Stack II PS Hub). Мұндай үрді жіберу жолағын
қолданушылар арасында дұрыс бөлуге және желіге түсетін ауырлықты
теңдестіруге жол ашады.
Қосжылдамдықты концентраторлар (dual speed) желілік сегменттерді ортақ
пайдаланатын қазіргі заманғы желілерде қолданылып жүр. Олар бар арналарды
Ethernet 10 Мбитс қолдай отырып, жаңадан пайда болған арналарды (Fast
Ethernet 100 Мбитс) түсінеді және конфигурацияны қолдан икемдемей-ақ
олардың қосылу жылдамдығын автоматты түрде қабылдайды. Бұл, мысалы,
Ethernet-тен Fast Ethernet-ке өткен кезде қосылыстарды жаңалауды
жеңілдетеді.
Сонымен қатар, концентратор кабельдерді қосқан кезде конфигурацияларды
өзгерту, бұзылуларды табу, орталықтан басқару сияқты амалдарды орындауды
жеңілдететін орталық нүктенің рөлін атқарады.
1.2. Желіні логикалық құру.
Желінің қандай да бір сегменті үшін тек осы сегмент аймағында трафикті
таратуды трафикті жергіліктендіру (бөлектеу) деп айтады. Желіні логикалық
құру дегеніміз – оны трафикті жергіліктендіру (бөлектеу) арқылы
сегменттерге бөлу процесі. Желіні логикалық құру үшін көпір, коммутатор,
бағыттауыш, шлюз сияқты коммуникациялық құрылғылар қолданылады.
Көпір (bridge) желінің бөлінген ортасын логикалық сегменттер деп
аталатын бөліктерге бөледі және ақпараттарды бір сегменттен екінші
сегментке, егер ондай тасымалдау шынында да қажет болса, яғни, қабылдаушы
компьютер басқа сегментте орналасқан жағдайда жібереді. Сонымен, көпір бір
желінің трафигін екіншісінен бөледі де сол арқылы деректердің желі бойынша
тасымалдану өнімділігін арттырады. Желіні жергіліктендіру оның өткізу
мүмкіндігін үнемдеп қана қоймай, кадрлар өз сегментінен шықпайтындықтан,
деректерге рұқсатсыз енуге тосқауыл болады.
Коммутатор – порттар арасындағы пакеттерді кірістіруді қамтамасыз
ететін көппортты құрылым. Коммутатор өзіне қосылған әрбір құрылымға желінің
өткізу жолағын түгелдей береді. Бұл өнімділікті арттыра отырып, сегментке
хабарласатын қолданушылардың саны есебінен желінің жауап беретін уақытын
азайтады. Егер олар жіберу жылдамдығын автоматты түрде танитын
құрылғылармен қамтамасыз етілген болса, тиімді жылдамдыққа өздері
икемделеді де конфигурацияны қолдан өзгертудің қажеті болмайды.
Коммутатор.
Коммутатордың көпірден негізгі айырмашылығы оның әрбір портында
кадрларды көпір алгоритмі бойынша басқа порттың процессорларынан тәуелсіз
өңдейтін арнайы процессор орналасқандығында және оны өз кезегінде
коммуникациялық мультипроцессор деп те қарастыруға болады.
Әрбір портта қабылданатын барлық пакеттерді жан-жаққа тарататын
концентраторлардан коммутаторлардың айырмашылығы олар пакеттерді тікелей
арнайы құрылғыға (адресатқа) ғана жібереді, себебі желіге қосылған әрбір
құрылғының МАС-адресін (Media Access Control) біледі. Соның нәтижесінде
трафик азайып, желінің жалпы жіберу мүмкіндігі артады.
Қазіргі заманғы коммутаторлар трафиктің үстемдігін тағайындау, желіні
басқару, көп адрес бойынша жіберу сияқты функцияларды да атқарады.
Көпірлер мен коммутаторларды қолдануға қойылатын шектеулер
коммуникациялық құрылғылар қатарын бағыттауыштармен (router) толықтыруға
әкеледі. Бағыттауыштар көпірлерге қарағанда неғұрлым сенімді және үнемді,
желінің жеке бөліктерінің трафиктерін бір-бірінен бөледі. Бағыттауыштар
жазық аппараттық емес, сандық адрестерді қолданатындықтан нақты адрестеу
арқылы логикалық сегменттер құрады. Бұл адрестерде желі нөмірі өрісі
көрсетілгендіктен, осы өрістің мәні бірдей компьютерлердің барлығы бір
сегментке тиесілі (subnet).
Бағыттауыштар жабық контурлы желіде бірнеше мүмкін бағыттар ішінен ең
тиімді бағытты таңдау қызметін атқарады.
Атап өткен құрылғылардан басқа желінің жеке бөліктері шлюз (gateway)
арқылы қосылады. Көбінесе әртүрлі типті жүйелік және қолданбалы
программалық жабдықталған желілерді қосу қажет болған жағдайда шлюзді
қолданады. Сонымен қатар шлюз кейбір қосымша эффектілер ретінде трафикті
локализдейді.
Модемдер дербес компьютер қолданушыларының өзара ақпарат алмасу
мүмкіндігіне ие болуын қамтамасыз етеді және Интернетке қосады. Модем
термині құрылымның қызметіне қарай алынған және МОдуляторДЕМодулятор деп
белгіленеді. Жалпы қолдануға арналған телефон желістерімен берілетін
аналогтық сигналдардың дербес компьютерінен түскен цифрлік сигналдарды
модем модульдейді, ал екінші модем, керісінше, желі соңында қабылдау
барысында аналогтық сигналды цифрлік сигналға ауыстырып отырады.
Қолданушыларға ортақ сырттан ену мүмкіндігін беретін бағыттауыштарға
қарағанда модем әр уақытта тек бір қосылуды қолдайды.
Сымсыз желілер.
Сымсыз орта тіркесі желіде сымның мүлдем жоқтығын білдіретіндіктен,
түсініспеушілік тудыруы мүмкін. Шындығында, сымсыз компоненттер жіберу
ортасы ретінде кабельдер қолданылатын желімен әсерлеседі. Осындай қоспа
компоненттерден тұратын желіні гибридті желі деп атайды.
Сымсыз желілерді технологиясына байланысты үш типке бөлуге болады:
• локальды есептеу желілері;
• кеңейтілген локальды есептеу желілері;
• мобильді желілер (тасымалданатын компьютерлер).
Бұл желілер типтерінің бір-бірінен негізгі айырмашылығы жіберу
параметрлерінде болады.
Локальды есептеу желілері.
Локальды есептеу желілерінің құрылысы мен жұмыс істеу принципі жағынан
кәдімгі желіге ұқсас, айырмашылығы тек жіберу ортасында ғана. Сымсыз
желілік адаптер трансверлері әрбір компьютерде орнатылған және қолданушылар
компьютерлері желісіне кабель арқылы қосылғандай жұмыс істей береді. Кейде
ену нүктесі (access point) деп те аталатын трансивер өзара сымсыз қосылған
компьютерлер мен желінің басқа бөлігін қосады. Сымсыз ЛЕЖ-де қабырғалық
трансиверлер қолданылады. Ол тасымалданатын компьютерлер арасында
радиоқосуды жүзеге асырады. Мұндай желілерді осы трансиверлер
қолданғандақтан да толық сымсыз деуге болмайды. Сымсыз ЛЕЖ деректерді
жіберудің төрт тәсілін қолданады:
• инфрақызыл сәулелену;
• лазер;
• тар спектрдегі радиожіберу (бір жиілікті жіберу);
• шашырған спектрдегі радиожіберу.
Инфрақызыл сәулелену.
Мұндай жүйелерде өте күшті сигналдарды жіберу қажет, ал кері жағдайда
жарықтың басқа көздері едәуір әсер етеді. Бұл тәсілді инфрақызыл сәулесінің
жиілігі өте жоғары болғандықтан, сигналдарды жоғары жылдамдықпен жөнелтуге
мүмкіндік береді. Инфрақызыл желілер 10 Мбитс жылдамдықты тіркеуге
қабілетті.
Лазер.
Лазерлік технология жіберуші мен қабылдаушы арасында тікелей көруді
талап етумен инфрақызылға ұқсас келеді. Егер қандай да бір әсерден сәуле
үзілсе, деректерді жіберу процесі де тоқтайды.
Тар спектрдегі радиожіберу (бір жиілікті жіберу).
Бұл тәсіл радиохабарына ұқсас. Қолданушылар жіберушілер мен
қабылдауыштарды бір жиілікке үйлестіреді. Жоғарғы жиілікті пайдаланылатын
сигналдар металдан жасалған немесе темір-бетонды кедергілерден өте алмайды.
Мұндай байланыс тәсіліне ену мұндай қызметтерді көрсетушілер арқылы жүзеге
асырылады.
Шашыраған спектрдегі радиожіберу.
Бұл тәсіл бойынша сигналдар қандай да бір жиілік жолағы бойынша
жіберілетіндіктен, бір жиілікті жіберуге тән байланыс проблемасы болмайды.
Енуге мүмкіндік беретін жиіліктер арналарға немесе интервалдарға бөлінген.
Адаптерлер алдын-ала анықталған уақыт аралығында қандай да бір интервалға
үйлестіріледі, одан кейін басқа интервалға көшеді. Желідегі барлық
компьютерлерді кезекпен қосу синхронды түрде жүреді. Деректерге рұқсатсыз
енуді болдырмау үшін кодтау әдісі қолданылады. Xircom Credit Card Netware
адаптерлері орнатылған Microsoft Windows 9598 немесе Microsoft Windows NT
операциялық жүйесі қойылған екі немесе одан да көп компьютерлер кабельсіз
бір рангілі желі ретінде жұмыс істей алады.
Нүкте-нүкте жіберілуі.
Нүкте-нүкте жіберу технологиясы компьютер мен сыртқы құрылым
арасында деректер алмасуды емес, тек бірнеше компьютерлер арасында
орындайды. Бірақ сымсыз жіберу арқылы желіні ұйымдастыру үшін жеке немесе
хост-трасивер сияқты қосымша компоненттерді қолдануға тура келеді. Олардың
автономды компьютерлерде немесе желіге қосылған компьютерлерге де орнатуға
болады.
Деректерді тізбектей жіберуге негізделген бұл технология нүкте-нүкте
радиоарнасы пайдалана отырып деректердің қабырғалардан қатесіз жоғарғы
жылдамдықпен өтуін қамтамасыз етеді.
Кеңейтілген сымсыз желілер.
Сымсыз компонеттердің кейбір түрлері өздерінің кабельді аналогтарына
ұқсас кеңейтілген локальды есептеу желілерінде де жұмыс істей береді.
Мысалы, бір-бірінен 25 километр қашықтықта орналасқан сымсыз көпір.
Көпнүктелі сымсыз қосылулар.
Сымсыз көпір (wireless bridge) деп аталатын компонент ғимараттар
арасында байланысты кабельсіз орнатуға көмектеседі.
AIRLANBridge Plus көпірі ЛЕЖ қосатын магистралды құру үшін шашыраған
спектрдегі жіберу технологиясын пайдаланады. Олардың арақашықтығын 25
километрге дейін болуы мүмкін. Бұл құрылымы пайдалану құны байланыс
арналарын жалға алуға қарағанда төмен.
Алыс қашықтыққа арналған сымсыз көпірлер.
Егер сымсыз көпір жабатын қашықтық жеткіліксіз болса, алыс қашықтыққа
арналған көпірді қолдануға болады. Ethernet және Token Ring желілерінің
арасы 40 километр, олар да шашыраған спектрлері радиожіберу технологиясын
пайдаланады. Оның құны қанағаттанарлық, себебі микротолқынды арналарды
немесе Т1 арналарын жалға алу одан да қымбатқа түседі. Т1 арналары
стандартты цифрлік арна деректерін 1.544 Мбитс жылдамдықпен тарата алады.
Ол бойынша сөздерді де деректерді де жіберуге болады.
Мобильді желілер.
Сымсыз мобильді желілерде жіберу ортасы ретінде телефон жүйелері және
қоғамдық қызметтер алынған. Олар:
• пакетті радиоқосылыстар;
• ұялы желілер;
• спутниктік станциялар қолданылады.
Үнемі жол үстінде болатын қызметкерлер тасымалданатын компьютерлер
немесе PDA (Personal Digital Assistents) арқылы бұл технологияны қолдана
отырып электронды поштамен, файлдармен, басқа да ақпараттармен алмаса
алады. Байланыстың бұл түрі ыңғайлы болғанымен баяу. Егер қателерді жөндеу
жүйесі іске қосылған болса, жылдамдық одан әрі баяулай түседі.
Тасымалданатын компьютерлерді негізгі желіге қосу үшін ұялы байланысты
қолданатын сымсыз адаптерлер пайдаланылады. Тасымалданатын компьютерлерде
орнатылған кішкене антенналар оларды қоршаған радиореттрансляторлармен
қосады.
Пакетті радиоқосылыс.
Пакетті радиоқосылыста деректер төмендегі ақпараттарды сақтайтын
пакеттерге бөлінеді:
• деректер көзінің адресі;
• қабылдаушының адресі;
• қателерді жөндеуге арналған ақпарат;
Пакеттер оларды кең көлемде трансляциялайтын жер-серігіне жіберіледі.
Одан кейін адресі сәйкес қабылдаушы ол пакеттерді қабылдайды.
Ұялы желілер.
Ұялы цифрлік деректер пакеттері технологиясы (Cellular Digital Packet
Data, CDPD) ұялы телефондар қолданатын технологиямен бірдей. Олар сөздерді
жіберуге арналған желілер арқылы олар бос болған кезде деректерді жібере
бастайды. Бұл технологияның жылдамдығы өте жоғары, нақты уақыт аралығында
деректер жіберуге қолдануға болады. Қазіргі кезде Россияда кең таралған осы
тектес желінің бірі цифрлік GSM желісі.
Микротолқындық жүйелер.
Микротолқындық жүйелер университет қалашығы сияқты шамалы, компактілі
жүйелердің әсерлесуі үшін ғимараттар арасында құрылады.
Қазіргі күні микротолқындық технология Құрама Штаттарда деректерді
алыс қашықтықтарға жіберу ең кең тараған тәсілдерінің бірі. Егер екі нүкте
бір-бірін көретіндей қашықтықта болса бұл тәсіл ыңғайлы:
• жерсерігі мен жердегі станция;
• екі ғимарат;
• бір-бірінен ашық кеңістік бөліп тұрған кез-келген объектілер.
Микротолқындық жүйе келесі компоненттерден тұрады:
• Екі радиотрансиверден. Біреуі сигналдарды жіберуге арналған (жіберетін
станция), екіншісі қабылдауға арналған (қабылдаушы станция).
• Екі бағытталған антенналардан. Олар бір-біріне трансиверден түскен
сигналдарды қабылдайтындай бағытталған. Бұл антенналар алыс қашықтықты
жабу үшін көбінесе биікте орнатылады.
Сервер – бұл компьютерге бір компьютердің (хост-компьютер) ақпараттық
қызмет көрсетуі енетін түсінік. Қарапайым сервердің мысалы есебінде ең
қарапайым пошталық серверді алуға болады. Ол барлық келіп түскен электронды
хаттарды қабылдап, өңдеуден өткізіп, сонан соң адресттарға жібереді, бұның
барлығы корреспонденцияны алудағы сенімділік пен алу жылдамдығын қамтамасыз
етеді. Көптеген компьютерлер серверді қолданушы мен қажетті ақпарат
арасындағы байланыстырушы есебінде қолданады.
Сервер - ProLiant 3000.
Серверлер үшін арнайы бағдарламалар бар – серверлік бағдарламалық
қамсыздандыру. Олар сервер мен компьютер клиент арасындағы ақпараттың
алмасуға мүмкіндік береді. Мұндай бағдарламалар клиенттік деп аталады.
Интернет желісіне қосылу кезінде олар түрлі серверлерге белгілі-бір қызмет
көрсетуді сұрайды. Мұның мысалы ретінде сіздің электронды пошта провайдерге
сізге келіп түскен хабарламалар туралы сұраныс жасайды.
Серверлердің бірнеше түрі бар. MD сервері, web-сервері, FTP сервері,
телеконференциялар өткізу сервері және IPS серверлері болады, APACH 2.0.
Бір серверлік компьютер бірнеше бағдарламаларды орындай алады. Оған
клиенттік бағдарламалардан POP серверге, веб серверге және конференциялар
серверіне деген бірден көптеген заявкалар келеді. Келіп түскен запростар
хаос құрмау үшін қандайда бір нақты порттар арқылы келеді, соның арқасында
клиент бағдарламалар қажетті серверге шыға алады.
Бір рангті желіде барлық компьютерлер бірдей құқықты: компьютер арасында
иерархия жоқ және ерекшеленген (dedicated) сервері жоқ. Әр компьютер жеке
клиент, жеке сервер ретіндегі қызмет атқарады: яғни, барлық желіні
администраторлеуге жауапты нақты бір компьютер жоқ. Барлық қолданушылар өз
компьютеріндегі мәліметтердің қайсысын еркін ақпарат алмасуға берілетіндігі
туралы шешімді еркін қабылдай алады.
Өлшемдері.
Біррангті желілерді басқаша жұмыс топтары деп атайды. Жұмыс тобы – бұл
кішігірім коллектив, сондықтан мұндай желідегі компьютерлер саны 30-дан
аспайды.
Операциялық жүйелер.
Бір рангті желілердегі серверлік бағдарламалық қамсыздандыруға өнімділігі
мен қорғаныс деңгейіне қойылатын талаптар бөлінген серверлері бар желілерге
қарағанда төмен болады. Бөлінген серверлер тек қана серверлер есебінде
жұмыс атқарады, клиентте немесе жұмыс станциялары (workstation) есебінде
емес.
MS Windows NT Workstation, MS Windows for Workgroups және MS Windows 95
операциялық жүйелерінде бір рангті желілердің қолданулары (поддержка)
орналастырылған. Сондықтан бір рангті желіні құру үшін қосымша
бағдарламалық қамсыздандыру крек жоқ.
Каталогтар қызметі желідегі ақпаратты іздеу, сақтау және қорғау үшін
арналған. Windows NT Server компьютерлерді логикалық топтарға біріктіреді –
домендерге (domain) – яғни қолданушыға желінің кез келген ресурсына қатынау
құқығын беретін қорғаныс жүйесі.
Кеңейтілген желілерде әртүрлі типті серверлерді қолдану актуальді болып
отыр. Сол себепті кейін желіні кеңейту барысында нақты бір сервердің ролін
өзгертуден кейін желінің барлық жұмысына әсер ететіндей жайттарды есепке
алу керек.
Комбинирленген желілер.
Бір рангті желілер мен сервер негізіндегі желілердің жақсы қасиеттерін
біріктіретін комбинирленген желілер де бар. Администраторлық көпшілігі дәл
осы желілердің өз қажеттіліктерін толық қанағаттандыратындығы туралы
айтылады, себебі оның ішіне қос операциялық жүйелер жұмыс атқара алады.
Мысалы MS Windows NT Server немесе Novell® NetWare® сияқты серверлер
негізіндегі желілер үшін операциялық жүйелер жалпы қосымшалар мен
мәліметтердің біріккен түрде қолдануға жауапты болады. Компьютер-
клиенттерінде MS Windows NT Workstation немесе Windows 95 операциялық
жүйелері ерекшеленген серверге қатынау және өз қатқыл дискілерін қатар
қабылдануға белгілі деңгеймен қамтамасыз етеді.
Комбинирленген желілер – жоспарлаудың белгілі бір білім мен біліктерін
қажет ететін дұрыс өзара әрекеттесуі мен берік қорғанысты қамтамасыз ететін
кең тараған желілер типі.
1.3. Сигменттелген желілер терминологиясы.
Сегменттелген желілермен жұмыс істеу үшін олар туралы жалпы түсінік
қалыптастырып, берілген ақпараттық технологияның терминдері мен
түсініктеріне анықтама беру керек.
Сегменттелген желілер.
Сегменттелген желі дегеніміз еркін түрде мәлімет алмасуға кедергі
жасайтын құрылғылар көмегімен бірнеше аумақтарға бөлінген желілер тобы.
Мұндай құрылғылар қатарына маршрутизатор, коммутатор, брандмауэрлер, NAT-
, VPN- және прокси-серверлер сияқты желілерді біріктіруде жиі
қолданылатын құрылғылар кіреді. Желі құрылымын жақсарту, тыңшылықты
қиындату және де желінің белгілі бір бөліктерін қорғау мақсатында желіні
сегменттерге бөлу қажеттілігі туады. Басқаша айтқанда сегменттелген
желілер сенімділік облыстарын шекаралау үшін құрылады.
Қандай түйіндерді Интернеттен шектеу керек, оны қалай жүзеге асыруға
болады деген сұрақтар сегменттелген түйіндерді проектілеу кезінде көп
талқыланатын сауалдардың бірі. Мұндай проектілерді ішкі (сенімді) желілер
мен сыртқы (сенімсіз) желілер арасына изоляциялау мақсатында шлюз, мысалы
брандмауэр немесе демилитарланған аумақ атымен белгілі. Ішкі желінің өзін
бірнеше сенім облыстарына бөліңіз келесі, ішкі желіні де сегменттерге
бөлуге кеңес беріледі.
Шекаралық шлюз.
Шекаралық шлюз ұйымының ішкі (жеке) желілерін оған тиісті емес
желілерден, мысалы Интернеттен изоляциялауды қамтамасыз етеді. Шекаралық
шлюз сыртқы әлеммен байланыстыратындықтан оның қорғанысы ерекше берік
болуы тиіс. Проектілеуші сыртқы желі жұмысына әсер ете алмайды, сондықтан
оның барлық әрекеті ішкі желінің қорғанысын жақсартуға жұмсауы тиіс.
Көбінесе ұйымдар ішкі және сыртқы желілер арасында белгілі бір трафик
типімен ғана алмасуға мүмкіндік беретін брандмауэрлерді қолданады. Бұл
тек Web-сайтқа кіру, пошта немесе іскер партнерлермен кейбір
мәліметтермен алмасуымен шектеледі. Көбіне әр түрлі трафик типтеріне
бөлек шлюздар қызмет көрсетеді, мысалы, прокси немесе брандмауэр
Интернетке шығуға рұқсат етеді, бірақ Интернеттен жеке желі ішіне кіруге
рұқсат етпейді. Мұндай конфигурацияларды Web-ке немесе пошталық серверге
кіру мүмкіндігін шектеу және әр түрлі қолданушылар трафигін қадағалап,
жүзеге асыруын шектеу үшін бөлек брандмауэрмен толықтыруға болады.
Копоративтік саясаткерлер Интернетке шығуды тек шлюз арқылы жүзеге
асыруға рұқсат етеді. Бірақ та Интернетке шығудың айналып өтуге болатын
арналар көп, сол себепті оларды қадағалау мүмкіндіктерін де қарастыру
керек. Санкциаланбаған ену арналарына ішкі модемдер, сымсыз адаптерлер
және ену нүктелері кіреді. Сонымен қатар VPN- серверлерін қосқанда
заңды тікелей басқа желілермен байланыс арналары бар. 1.5 суретке
Wingtipoys.com желілердегі ену және шығу нүктелері кескінделген.
1.5- сурет. Желіге ену және шығу нүктелері.
Периметр.
Периметр немесе демилиторланған аумақ – бұл ұйымның не ішкі, не сыртқы
желіге жатпайтын, бірақ ұйымның қадағалауында болатын желі.
1.6- сурет. Классикалық периметрмен желі.
Мұндай желінің альтернативті шешімдерінің бірі, оны брандмауэр арқылы
жалғанған корпоративті желіде орналасқан үш сегментке бөлу (1.7 сурет).
Бұдан брандмауэр сыртқы және ішкі желіні, сонымен қатар периметрді
жалғастырады. Мұндай конфигурация ішкі желіні қорғаудың тағы бір
деңгейімен қамтамасыз етеді, себебі ішкі желіге ену үшін шабуылдаушы
периметр арқылы өтуі керек. Классикалық шешімде периметрден немесе сыртқы
желіден ішкі желіге ену рұқсат етілмейді. Ішкі брандмауэр тек ішкі
желіден периметрге енуге рұқсат етеді, ал сыртқы брандмауэр екі бағытта
да шектеулі енуді рұқсат етеді.
1.7- сурет. Үш сегменттен және жалғыз брандмауэрден тұратын желі.
1.3.1. Сегменттеу арқылы ішкі желі қорғанысын күшейту.
Көбіне ішкі желіні қорғау мақсатында сегментке бөлуге жиі жүгіне
қоймайды. Алғашында ішкі желі сенімді деп есептеп, олардың арасында
мәлімет алмасуға еш шектеу қойылмайтын. Қазіргі уақытта ішкі жүйенің
өзінде қауіпсіздікке қатер төнуі мүмкін деген түсінік қалыптасып келеді.
Мәліметтер мен операциялардың ең бір әлсіз жақтарын қорғау тәсілдерінің
бірі - дәстүрлі шлюздарды қолдана отырып ішкі желіні сегменттерге бөлу.
Осы арқылы конфеденциалды ақпаратты оқуға рұқсат етілген қолданушылар
шеңберін шектеп, бұл ақпараттың жайылу ықтималдығын төмендету мүмкіндігін
береді. 1.8 суретте Tailspintoys.com ішкі желінің сегменттелуі жоспарының
мысалы берілген.
1.8- сурет. Сегменттелген ішкі желінің мысал жоспары.
1.4. Күрделі желілер.
Күрделі желі дегеніміз біріккен сервситер мен қызметтерді қолданатын
ортақ мақсаттарды көздеген бірігіп орналастырылған (бірнеше аудандарда
орналасқан) желі. Мұндай желіге түрлі желілік технологияларды қолдану
арқылы біріккен көптеген жұмыс станциялары мен серверлер кіреді. Қарапайым
бір рангті желідегі әр ДК сервер ретінде роль атқара алса, күрделі желіге
мүлдем мұндай нұсқа келмейді. Күрделі желілер ерекшеленген серверлер
базасынан тұрады және оларды ерекше мамандар қызмет етеді (желі инжинері
және желі администраторлары). Мұндай желілер маршрутизатор көмегімен
сегменттеліп, голобальды желіге шығатын шлюздармен қамтамасыз етілген
(мысалы Интернет). Берілген бөлімде Cisco Systems базасындағы құрылғылар
негізінде және т.б. желі құру сұрақтары қарастырылып, құрылғыларды
баптаудың практикалық мысалдыры көрсетілген.
Берілген бөлім әсіресе бастауыш желі инженеріне қызықты болады.
Күрделі желіні құрудың екі тәсілі бар:
1. Кішігірім желілерді біріккен корпоративті желіге біріктіру.
2. Алдын-ала жоспарланып құрылған желі.
Көбінесе практикада желілердің 1-типімен көп кездесіп жатамыз, бұл
дәстүрлі қалыптасып қалған. Алдымен бірнеше желілер бөлек-бөлек құрылып,
соңында біріктіріледі, бірақ барлығы бірітіндеп 2-типке өтеді.
Құрылғылар, топология, бөлек аудандар структурасы өзгереді және желі
реттелген иерархиялық структураға ауысады. Сондықтан алдымен барлығын
дұрыстап ойластырған жөн.
1.4.1. Желілік кабельдер.
Желілік карта және коммутатор типі, нені қолданатыныңыз желілік кабель
таңдаумен байланысты. Қазіргі уақытта Есулі қос өткізгіш (Twisted Pair) көп
таралған. Бұл желілік өткізгіш структурасы бойынша көп жиілікті телефондық
кабельге ұқсас және бір-біоімен өрілген 8 жез жилктерден және
поливинилхлоридтен жасалған тығыз изоляциядан тұрады. Экрандалған және
экрандалмаған өрілген жұп түрлері болады.
Қандай желілік картаны таңдау керек?
Көбіне барлығына бірдей таңдаған дұрыс, бұл желіні баптауға ыңғайлы,
бірақ міндетті емес. Барлық желілік картелер бірдей функцияны атқарғанымен
– компьютерді өзара біріктіру, бірақ арзан желілік карталарда жоқ және
қымбаттарында бар болатын бірнеше ерекшеліктер мен технологиялар бар.
Желілік карта құрылымы.
Boot Rom.
Бұл арнайы микросхема компьютерді желі арқылы жүктеуге мүмкіндік
береді, яғни сәйкес баптаулар жүргізгеннен кейін ДК мүлдем қатқыл дискісіз
жұмыс істейді. Желі арқылы жүктеу аналық тақша Bios-ында бапталады, олар
жойылған жүктеу мүмкіндігін қамтиды. Арзан желілік карталарда Boot Rom
мүлдем жоқ немесе разъемі бар да микросхемасы болмайды.
Wake-or-Lan.
Бұл жойылған компьютерлерді желі арқылы қосу мүмкіндігі. Компьютер АТХ
қоректену блогымен болуы керек және Bios-та компьютерді карта орнатылған
порттар сұраныс бойынша активациялау рұқсат етіліп, желілік карта
сәйкесінше 3 жильді сыммен аналық тақшадағы Wol разъемімен жалғануы тиіс.
(Егер желілік карта аналық тақшада орнатылған болса, соңғы әрекет қажет
емес). Әр түрлі аналық тақшалардағы Wol разъемінің орналасуы әртүрлі болып
келеді, сондықтан егер оның орнын таба алмай жатсаңыз аналық тақша
инструкциясын оқыңыз.
2. Хаттамалар деңгейлі.
OSI желілік үлгісі.
1978 жылы International Standards Organization (ISO) әртекті
құрылымдардан тұратын желі архитектурасын сипаттайтын ережелердің тобын
жасап шығарды. Бастапқы құжаттар ақпараттар алмасу кезінде барлығы біркелкі
хаттамалар мен стандарттарды қолдануға мүмкіндік беретін ашық жүйелерге
жатады.
1984 жылы ISO өз үлгісінің жаңа версиясын ұсынды және ол ашық
жүйелердің өзара әсерлесуінің эталондық үлгісі (Open System Interconnection
referece model,OSI) деп аталады. 1984 жылғы үлгі желілік өнімдерді
шығарудың және желілерді құрудың әлемдік стандартына айналады.
Бұл үлгі желілік орталарды сипаттаудың кең тараған тәсілі. Көп
деңгейлі жүйе болғандықтан, ол программалық және паппараттық
жабдықтаулардың арасындағы байланыс кезіндегі әсерлесуді көрсетеді және
әртүрлі проблемалық мәселелерді шешуге мүмкіндік береді. OSI үлгісінде
желілік функциялар жеті деңгейі арасында бөлінген. Әрбір деңгейге нақты
желілік амалдар, құрылымдар және хаттамалар сәйкес келеді. 2.1-суретте OSI
үлгісінің көпдеңгейлі архитектурасы келтірілген. Әрбір деңгейде одан
төмендегі немесе жоғарыдағы көрші деңгейлермен әсерлесетін нақты желілік
амалдар орындалады. Мысалы, сеанстық деңгей тек көрсету және тарнспорттық
деңгейлерімен әсірлесуі керек. Онда орындалатын барлық функциялар толық
сипатталған. 1-ші және 2-ші төменгі деңгейлер деректерді жіберудің
физикалық ортасын анықтайды және соған сәйкес деректер биттерін желілік
адаптер мен кабель арқылы жіберу сияқты амалдарды орындайды. Ең жоғарғы
деңгейлер байланыс қызметіне қосымшалардың хабарласу жолдарын анықтайды.
Деңгей неғұрлым жоғарылаған сайын оның алдына қойылатын талаптар да,
шешетін проблемалары да күрделене түседі. Әрбір деңгей деректерді желі
бойынша басқа компьютерге жеткізу үшін нақты амалдарды орындайды. Деңгейлер
бір-бірінен шекралар, яғни интерфейстер арқылы бөлінеді. Барлық сұраныстар
бір деңгейден екінші деңгейге интерфейс арқылы жіберіледі. Әрбір деңгей
өзінен төмен жатқан деңгейдің қызметін пайдаланады.
2.1. OSI үлгісінің деңгейлерінің өзара әсірлесуі.
Әрбір деңгейдің мақсаты өзінің жоғары жатқан деңгейге қызметті, ол
қызметтің түрлерін ашып көрсетпей жасау. Бір компьютердегі әрбір деңгейге
келесі компьютердегі өзіне сәйкес деңгеймен тікелей байланысқандай жұмыс
істейді. Бірдей деңгейлер арасындағы бұл логикалық немесе виртуалды
байланыс 2.2-суретте көрсетілген.
OSI үлгісінің деңгейлерінің өзара әсірлесуі.
2.2-сурет. OSI үлгісінің деңгейлерінің өзара әсірлесуі.
Шындығында байланыс бір компьютердің сыбайлас деңгейлері арасында
орнайды. Әрбір деңгейдегі программалық жабдықтау хаттамалар тобына сәйкес
нақты желілік функцияны орындайды.
Желіге жіберілмес бұрын деректер пакеттерге бөлінеді. Пакет (packet)
желі құрылғыларының арасында біртұтас жіберілетін ақпараттың өлшем бірлігі.
Пакет программалық жабдықтаудың барлық деңгейлерінен тізбектей өтеді. Әрбір
деңгейде пакетке деректерді желі бойынша жіберуді дұрыс аяқтауға қажетті
форматтаушы ақпарат қосылып отырады. Қабылдаушы жақта пакет барлық
деңгейлерден кері ретпен өтеді.
Әрбір деңгейде программалық жабдықтау пакеттегі ақпаратты оқиды да,
ондағы жіберуші жақтың сол деңгейге қосқан ақпаратын өшіріп, пакетті келесі
деңгейге асырады. Пакет қолданбалы деңгейге жеткен кезде, барлық адрестік
ақпарат жойылады да деректер өздерінің алғашқы қалпына келеді. Сонымен,
желілік үлгісінің ең төменгі деңгейін санамағанда, ешбір деңгей басқа
компьютердегі өзіне сәйкес деңгейге ақпаратты тікелей жібере алмайды.
Жіберуші компьютердегі ақпарат оның барлық деңгейлерінен өтуі тиіс. Содан
кейін ол желілік кабель арқылы қабылдаушы компьютерге жіберіліп, оның
барлық деңгейлерінен өтеді де жіберуші компьютердегі сәйкес деңгейге
жетеді.
Сыбайлас деңгейлердің әсерлесуі интерфейс арқылы жүреді. Интерфейс
төменгі деңгейдің жоғарғы деңгейге көрсететін қызмет түрлері мен оларға ену
жолдарын анықтайды. Сондықтан да бір компьютердің әрбір деңгейі басқа
компьютердің дәл сондай деңгейімен тікелей әсірлесіп тұрғандай көрінеді.
Қолданбалы деңгей.
Жетінші қолданбалы деңгей (Application) OSI үлгісінің ең жоғарғы
деңгейі. Ол қолданбалы процестердің желілік ресурстарға енуіне арналған
терезенің ролін атқарады. Бұл деңгей қолданушы қосымшаларын тікелей
қолдайды және файлдарды жіберуші программалық жабдықтау, мәліметтер
қорларын пайдалану, электрондық пошта сияқты қызмет түрлерін көрсетеді.
Төменде орналасқан деңгейлер қолданбалы деңгейде орындалатын тапсырмаларды
қолдайды. Қолданбалы деңгей желіге жалпы енуді, деректер ағындарын,
қателерді өңдейді басқарады.
Көрсету деңгейі.
Алтыншы көрсету деңгейі (Presentation) желілік компьютерлер арасында
деректер алмасуға қолданылатын форматтарды анықтайды. Бұл деңгейді
аудармашы десек те болады. Жіберуші компьютердегі қолданбалы деңгейден
түскен деректер бұл қадамда жалпыға бірдей аралық формат түрінде көшеді.
Қабылдаушы компьютердегі сәйкес деңгейде ол деректер аралық форматтан сол
компьютердің қолданбалы деңгейінде пайдаланылатын формат түріне көшеді.
Көрсету деңгейі хаттамаларды түрлендіруге, деректерді таратуға, оларды
шифрлеуге (кодтау кестесі) графикалық бұйрықтарды кеңейтуге қатысады.
Көрсету деңгейі, сонымен қатар, жіберілетін биттер санын азайту үшін
деректерді сығуға да қатысады. Бұл деңгейде редиректор (redirector) деп
аталатын утилита жұмыс істейді. Оның қызметі енгізу-қорытындылау амалдарын
сервердің ресурстарына бағыттау.
Сеанстық деңгей.
Бесінші деңгей (Session) әртүрлі компьютерлердегі екі қосымша үшін
сеанс деп аталатын қосылысты құрады, пайдаланады және біріктіруді аяқтайды.
Бұл деңгейде желідегі екі қосымша арасында байланысқа қажетті атауларды
және түсіну және қорғау орындалады. Осы деңгейде қолданушылар тапсырмаларын
деректер ағындарының арасына бақылаушы нүктелер деп аталатын нүктелерді қою
арқылы синхронизациялау жүзеге асырылады. Сонымен, желілік қателік туған
жағдайда, соңғы бақылау нүктесінен кейін орналасқан деректерді ғана
қайталап жіберу қажет болады. Бұл деңгейде өзара әсерлесетін процестер
арасында диалогты басқару, яғни, жіберу қай жақтан орындалып жатқандығы,
қашан және қанша уақытқа созылатындығын анықтау жүзеге асырылады.
Транспорттық деңгей.
Сеанстық деңгейден төмен қосымша қосылуды транспорттық деңгей
(Transport) қамтамасыз етеді. Транспорттық деңгей пакеттердің өз адресатына
тізбектей, жоғалмай, қайталанбай, қатесіз жетуін қамтамасыз етеді. Бұл
деңгейде ұзын хабарламалар бірнеше пакеттерге бөлінеді де, қысқалары бір
пакетке біріктіріледі. Бұл пакеттердің желі бойынша тиімді жіберілуіне жол
ашады. Қабылдаушы компьютердің транспорттық деңгейде хабарламалар ашылып,
алғашқы қалпына келеді де олардың дұрыс жеткендігі жайлы сигналдар
жіберіледі. Транспорттық деңгей ағындарды басқарады, қателерді тексереді,
пакеттерді жіберу мен қабылдауда туатын проблемаларды шешумен айналысады.
Желілік деңгей.
Үшінші желілік деңгей (Network) хабарламаларды адрестеуге және
логикалық адрестер мен атауларды физикалық адрестерге алмастырумен
айналысады. Нақты желілік шарттарға, қызметтер үстемділігіне және басқа
факторларға байланысты жіберуші мен қабылдаушы компьютерлер арасындағы
бағыт анықталады. Пакеттерді коммутациялау, бағыттау және шектеу сияқты
желілік трафикке байланысты туатын проблемалар да осы деңгейде шешіледі.
Егер бағыттауыштың желілік адаптері деректердің үлкен бөліктерін жібере
алмаса, желілік деңгейде ол бөліктер бөлшектенеді. Ал қабылдаушы
компьютердің желілік деңгейі оларды жинап, алғашқы қалпына келтіреді.
Арналық деңгей.
Екінші арналық деңгей кадрлары (frames) желілік деңгейден физикалық
деңгейге жібереді. Кадрлар деректерді орналастыруға арналған логикалық
ұйымдасқан құрылым. Жіберуші компьютердің арналық деңгейі физикалық
деңгейден түскен биттердің ағынын деректердің кадрларына біріктіріледі.
Арналық деңгей (Data Link) физикалық деңгейдің көмегімен кадрлардың
дәл жеткізілуін қамтамасыз етеді. Бұл желілік деңгейге деректерді жіберуді
желілік бірігу арқылы қатесіз оқуға мүмкіндік жасайды. Көбінесе, арналық
деңгей кадрларды жіберген кезде қабылдаушы жағынан оның алынғанын растауды
күтеді. Қабылдаушының арналық деңгейі мүмкін қателерді тексереді. Жіберу
барысында бұзылған немесе оларды қабылдағаны жайлы хабарлама түспеген
кадрлар қайта жіберіледі.
Физикалық деңгей.
Бірінші физикалық деңгей (Physical) OSI үлгісінің ең төменгі деңгейі.
Бұл деңгей құрылымдық емес деректерді, биттердің ағындарын физикалық орта
арқылы (мысалы, желілік кабель) жібереді. Мұнда интерфейспен кабель арқылы
электерлік, оптикалық, механикалық және функционалды байланыс орнатылады.
Физикалық деңгей жоғары жатқан барлық деңгейлерден түсетін деректерді
тасымалдайтын ... 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