Локалды желілердің топологиясы

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 20 бет
Таңдаулыға:

Мазмұны

Кіріспе 3
Компьютерлік желі дегеніміз не? 4
Желілердің топологиялық элементтерінің классификациясы 7
Файлдық серверлер және жұмыстық станциялар 7
Локалды желілердің топологиясы 8
Қатынау әдістері және мәліметтерді жіберу протоколдары 10
Қатынаудың Ethernet әдісі 10
Қатынаудың Arcnet әдісі 11
Қатынаудың Token-Ring әдісі 11
Ethernet аппаратурасы 11
Аrcnet aппаратурасы 16
Token-Ring аппаратурасы 17
Практикалық жұмыс 19
Қорытынды ... ... ... ... ... ... .. ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .22

Пайдалынған әдебиеттер
... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... .23
Қорытынды бақылау сұрақтары 24

Кіріспе

70-ші жылдардың басында компьютердің бөліктерін жасау аймағында
технологиялық алға жылжыту болды. Үлкен интегралды сұлбалар пайда болды.
Олардың айтарлықтай аса қымбат емес бағасы және жоғары функционалды
мүмкіншіліктері шағын компьютерлердің құрылуы өнеркәсіптің кішігірім
бөлімдерінің өзіне компьютер сатып алуға мүмкіндік берді. Шағын
компьютерлер технологиялық құрылғыларды басқару есептерін орындады. Сөйтіп
компьютер қорларын өнеркәсіптің барлық жеріне тарата бастады. Бірақ бір
ұйымның барлық компьютерлері жеке-жеке жұмыс жасады. Уақыт өткен сайын
пайдаланушылар қажеттілігі есептеу техника жағынан өсе бастады. Оларға
өздерінің компьютерлері жеткіліксіз болып қалды. Жақын орналасқан
компьютерлермен деректер алмасу мүмкіншілігін көздей бастады. Сөйтіп
өнеркәсіптің және ұйымның қажеттіліктері өздерінің шағын компьютерлерін
біріктіріп олардың қарым-қатынасы үшін программалық қамтамаларды өңдей
бастады. Нәтижесінде бірінші жергілікті есептеу желілері пайда болды. Бұл
жұмыс негізгі мақсаты компьютерлік желілердің ұйымдастырылуы мен
жұмыс атқару негіздерін, дербес компьютерлердің желде жұмыс істеу
ерекшеліктерін үйрену, қазіргі кездегі желілік технологиялармен танысу,
жергілікті желілер жұмысын игеру болып табылады.

Компьютерлік желі дегеніміз не?

Компьютерлік желі – бұл арналаранда ақпарат тасушысы жоқ, өзара ақпарат
алмаса алатын компьютерлік жиынтығы. Желі құрамына кіретін компьютерлер
өзара ақпараттар алмаса алатын, байланыс каналдары арқылы жалғасуы керек,
ал компьютерлерде желі жұмысын, байланыс басқару бағдарламасын
ұйымдастыратын арнайы бағдарламаны қамтамасыз ететін қондырғы орнатылуы
қажет. Компьютерлік желілердің түйіндердің(компьютерлер, жұмыс
станциялардың және т.б) жиынтығын және оларды жалғастырып тұрған
тармақтардан тұрады.

Желі тармағы — бұл бір-бірімен байланысты желілерді жалғайтын жол.
Желілер үш типті болады:

• Шеткі желі — тек бір тармақтың соңында орналасқан;
• Аралық желі — бірден көп тармақтардың соңында орналасқан;
• Бір-бірімен байланысты желі — бұндай тораптар негізінен бір-ақ
жолмен байланысқан.
Компьютерлер желіге әртүрлі қосу амалы оның топологиясы деп
аталады.Компьютерлік жүйенің ең батысы сипаттамасы – оның архитектурасы.

Желілік аппараттық кұралдар:

Желілік адаптер – желіге компьютердің физикалық қосылуы, желілік жүйеге
қосылуының негізі болып саналады.

1-сурет. Желілік адаптер

Хаб – компьютерлердің желіге қосылуының орталық нүктесі ретінде жұмыс
істейтін құрылғы.

2-сурет. Хаб

Switch(свитч) – хаб секілді компьютерлердің желіге қосылуының орталық
нүктесі ретінде жұмыс істейді, ерекшелігі автоматты түрде ішкі домендік,
параллель қосылу кезінде болатын қателерді реттейді(3-сурет).

3-сурет. Свитч

Жүйе архитектурасы - ол мәліметтер жіберу жүйесінің тарату құрылымы,
оның топологиясын, құрылғысы (керек-жарағы) және олардың жүйедегі өзара
әрекетінің ережесі. Жүйе архитектурасы көлемінде ақпаратты кодпен хабарлау
мәселелері, оның адресіне жіберу, үздіксіз келіп түсетін хабарларды басқару
жүйенің жағдайындағы және сипаттаудың нашарлауы кезіндегі қателіктерді
бақылау мен талдау мәселелері қаралады.

Өте кең тараған архитектуралар:

• Ethernet (англ. ether — эфир) — кең тарататын жүйе. Бұл жүйенің барлық
станциялары алады деген сөз. Топология-сызықтық жіберу жылдамдығы 10
немесе 100 Мбитсек.
• Arcnet (Attached Resource Computer Network –ресурстар біріктірілген
компьютерлік жүйе-кең тарататын жүйе. Физикалық топология –ағаш.
Мәліметтер жөнелту жылдамдығы 2,5 Мбитсек.
• Token Rіng (эстафеталық шығыршық жүйе, маркер жіберу (беру) жүйесі) –
шығыршық жүйедегі мәліметтер жіберу принципі – бір-бірімен байланысқан
тораптардан әрбір тораптың қысқа қайталанбайтын ерекше беттер
–маркердің жүйелігін тосады. Маркердің келуі хабарды сол тораптан
келесі торапқа жіберуді көрсетеді. Мәліметтерді жіберу жылдамдығы 4
немесе 16 Мбитсек.
• FDDІ (Fіber Dіstrіbuted Data Іnterface) — мәліметтерді көп талшықты
байланыс жүйелеріне жоғары жылдамдықпен жіберудің жүйелік
архитектурасы. Жіберу жылдамдығы - 100 Мбитсек. Топология — қос
шынжыр немесе аралас (жұлдыз тәрізді немесе ағаш тәрізді жүйелерді
қосу арқылы). Жүйедегі станциялардың ең көп мөлшері – 1000. Құрал-
жабдықтың құны өте жоғары.
• АТМ (Asynchronous Transfer Mode) — болашағы мол, әзірге ең қымбат
архитектура, бір жүйемен сандық, бейне көріністік және дыбыстық
мәліметтерді қамтамасыз етеді. Жіберу жылдамдығы 2,5 Гбитсек-қа
дейін. Байланыс жолы оптикалық.

Қарапайым компьютерлік жүйе бір-бірімен онша алыс тұрмаған екі
компьютерді жалғастыру арқылы пайда болады. Олар нуль модем деп аталатын
(10-20 м. мөлшердегі) арнайы кабель келесі немесе параллель тұрған
компьютерлерге қосылады. Осындай уақытша қосу туралы компьютерлік байланыс
деп аталады. Ол осылай қосылып, содан соң оны кез-келген соңғы компьютер
пайдаланушысының алып тастауына болады. Қазіргі кезде жоғарыда көрсетілген
қосу түрін, кабелсіз бірден байланыстыруды жүзеге асыратын инфрақызыл
порттар жетілдірілуде.

ТКБ (ПКС-орысша) тура компьютерлік байланыс негізінен портативті және
станционарлық жеке жұмыс компьютерлері арасындағы мәліметтер мен алмасу
үшін пайдаланылады, мысалы, офистік компьютерлер, әйтсе де мұндай мәлімет
алмасу екі стационарлық және компьютерлік арасында да болуы мүмкін.

Жергілікті есептеу жүйесі. Бір-бірімен соншалықты қашық орналаспаған,
(50-100 м алшақ) бір арасында әрдайым ақпараттық алмасу ұйымдастыруды қажет
ететін компьютерлер осы мақсатқа арналған арнайы кабельдермен станционарды
түрде жалғстырылады. Көрсетілген жүйенің түрі локальді есептеу жүйесі деп
аталады. (ЛЕЖ) немесе (ЛВС) LAN- Local Area Net.

Мекеменің региональды жүйесінде құрылған арнайы коммуникативтік хабар
алмасу жүйесі (электронды почта, факс, құжаттармен бірігіп жұмыс жасау)
корпоративті деп аталады.

Екі компьютер арасындағы байланысты ұйымдастыруда көбінесе бір
компьютерге ресурстар мен жабдықтаушы (поставщик) ролі (бағдарлама, мәлімет
және т.с.с.), ал басқасына – бұл ресурстарды пайдаланушы ролі бекітіліп
беріледі. Бұндай жағдайда бірінші компьютер сервер, ал екіншісі – клиент
мен немесе жұмысшы станциясы деп аталады. Арнайы бағдарламамен жабдықталған
компьютер – клиентке жұмыс істеуге болады.

Желілердің топологиялық элементтерінің классификациясы.

Тораптың сызба-құрылымы (topology) деп тораптың геометриялық нысанын
немесе есептеу машиналарының бір-біріне қарағандағы орналасуын айтады.
Тораптың сызба-құрылымы тораптық тасымалдау ортасының және қосылған
құрылғылардың физикалық орналасуын сипаттайды.

Файлдық серверлер және жұмыстық станциялар

Файлдық серверлер локалды желінің негізі болып саналады. Бұл компьютер
операциялық жүйені іске қосады және желі арқылы жіберілетін барлық деректер
ағымын басқарады. Барлық жұмыстық станциялар және перифириялық құрылғылар
осы файлдық сервер компьютеріне қосылады.

Әр жұмыстық станциялар өз операциялық жүйесі бар дербес
компьютерлерден тұрады. Автономды компьютерден ерекшілігі бұл
компьютерлерде желілік интерфейс платформасы болады және желі арқылы
файлдық серверге байланысқан болып келеді. Жұмыс станциясы желілік
программаның қосу арқасында файлдық сервермен, басқа да жұмыстық
станциялармен және желідегі құрылғылармен ақпарат алмаса алады. Желідегі
басқа компьютерлердегі ақпараттарды пайдалана алады.

Жұмыстық станцияның операциялық жүйесі

Желідегі барлық компьютерлер өзіндік операциялық жүйемен басқарылады.
Олар әдетте DOS және OS2 операциялық жүйелері. Барлық жұмыстық
станцияларды желіге қосу үшін желі қабықшасы олардың операциялық жүйелерін
іске қосады.

Желінің қабықшасы операциялық жүйенің барлық командаларын және
функцияларын сақтап отырып, желінің жұмысын жеңілдетеді.

Локалды желілердің топологиясы

Желінің топологиясы дегеніміз - мәліметтердің желіде орын ауыстыру
жолы. Топологияның негізгі 3 түрі бар: "жалпы шина", "жұлдыз" және
"шеңбер".

"Жалпы шина" топологиясында желідегі барлық компьютерлер бір кабель
арқылы қосылады(4- сурет).

4- сурет. " Жалпы шина" топологиясы бойынша құрылған желі

Кабельді желідегі барлық жұмыстық станциялар кезекпен пайдаланады.
"Жалпы шина" топологиясында хаттама жіберген компьютерлер желіге қосулы
болып келеді. "Жалпы шина" топологиясында желінің жұмыс істеу тұрақтылығы
жоғары. Себебі бір жұмыстық станцияның бұзылуы басқа жұмыстық станцияларға
кедергі келтірмейді. Кабелде қателікті табу қиын. Тек бір кабель
қолданғаннан соң кабелдің үзілуінен барлық желі бұзылады.

5- Суретте "жұлдыз" топологиясы бойынша құрылған желі көрсетілген.

5- сурет."Жұлдыз" топологиясы бойнша құрылған желі

"Жұлдыз" топологиясы бойынша құрылған желіде барлық компьютерлер
желілік адаптерге қосылған жеке кабель арқылы біріктіретін құрылғы арқылы
байланысқан. Желінің тұрақтылығы төмен. Желінің орталық бөлігінің жұмысы
бұзылса барлық желідегі жұмыстың тоқтауына әкеліп соғады. Бірақ "жұлдыз"
топологиясы бойынша құрылған желіде кабельдің жұмысының бұзылуын тез
анықтауға болады.

"Шеңбер" топологиясын да қолдануға болады(Сурет 6).

6- сурет. "Шеңбер" топологиясы бойнша құрылған желі

Ақпарат бір компьютерден екінші компьютерге эстафета түрінде беріледі.
Егер компьютер басқа компьютерге арналған ақпаратты алса, ары қарай басқа
компьютерге жібереді. Егер компьютерге керекті ақпарат алынса, онда ол
акпарат ары қарай жіберілмейді.

Құрылғылар құрамы және оның бағдарламалық камтуы схемаға тәуелді.
Жұмыс орнына және оның тұтынушылық қасиетіне байланысты топология
таңдалады. Егер жұмыс орны көп қабатты үйде орналасса, онда "снежинка"
топологиясы қолданылады(сурет 7).

7- сурет. "Снежинка" топологиясы бойнша құрылған желі

Мұнда барлық жұмыс группаларына арналған жұмыстық станциялар және
орталық сервер болады.

Қатынау әдістері және мәліметтерді жіберу протоколдары

Желілерде мәліметтермен алмасудың бірнеше процедуралары болады. Бұл
процедуралар протоколдар деп аталады. Протоколдар желіде мәліметтерге
қатынаудың әдістерін сипаттайды.

Қатынаудың ең көп тараған түрлеріне Ethernet, Arcnet және Token Ring
жатады.

Ethernet қатынау әдісі

Бұл әдісті 1975 жылы Xerox фирмасы шығарған. Қазіргі уақытта ең көп
тараған әдіс. Әдіс мәліметтің жіберілу жылдамдығының үлкен болуымен және
сенімділігімен белгілі.

Бұл қатынау әдісі үшін "жалпы шина" топологиясы пайдаланады. Сондықтан
бір жұмысшы станциясынан жіберілген хабарлама жалпы шинаға қосылған
компьютерлердің барлығына келеді.

Ethernet қатынау әдісі көпшілік қатынау мен коллизия(конфликтерді)
шешуші әдіс болып саналады(CSMACD - Carier Sense Multiple Accesswith
Collision Detection).

Мәліметті жіберер алдында жұмыс станциясы торап бос не бос емес екенін
анықтайды. Егер бос болса мәлімет жіберіледі.

Ethernet бір уақытта бірнеше станциялардың мәлімет жіберуін қамтамасыз
ете алады. Ол автоматты түрде бірнеше ақпараттың жіберілуін анықтайды және
бұл мәселенің шешімін табады. Бұл меселені коллизия деп атайды. Бірнеше
мәлімет бірден жіберілгенде бір станцияның ақпаратты жіберу процессін
тоқтата тұрады. Бұл ұзақ уақыт емес және әр станцияның өз күту уақыты
болады. Кеіннен мәлімет қайтадан жіберіле бастайды. Желіде мәлімет өту
жылдамдығы жұмыс станциялар саны 80-100 болғанда ғана азаяды.

Arcnet қатынау әдісі

Бұл әдісті Datapoint corp. фирмасы шығарған. Бұл әдіс те көпшілікке
тарады, себебі басқа әдістерге қарағанда бағасы арзандау болды. Бұл әдіс
желіде "жұлдыз" топологиясын пайдаланады. Компьютерлердің бірі ерекше
хабарлама жібереді және де бұл хабарлама компьютерден компьютерге тізбекті
түрде беріледі.

Егер станция басқа станцияға мәлімет жібергісі келсе, ерекше
хабарламаға өз мәлімет қосып жібереді. Керекті станцияға жеткенде мәлімет
өзі автоматты түрде ерекше хабарламадан бөлініп шығады.

Token Ring қатынау әдісі

IBM компаниясы шығарған әдіс. Желінің "шеңбер" топологиясына арналған.
Бұл әдіс Arcnet әдісі секілді ерекше хабарлама жіберу арқылы жұмыс жасайды.
Ерекшелігі бұл әдісте әр жұмыс станциясына ерекше деңгей бере алады.

Ethernet аппаратурасы

Ethernet аппаратурасы кабельден, Т-коннекторлардан, терминаторлар және
желілік адаптерлерден тұрады.

Кабель жұмыс станциалар өзара мәлімет алмасу үшін арналған. Кабельді
разъемдерге қосады. Бұл разъемдер Т-коннекторлары арқылы аналық тақшаға
орнатылған желілік адаптерлерге қосылады. Терминаторлар желінің соңына
қосылады.

Ethernet үшін кабельдердің бірнеше түрі пайдаланады: жіңішке
коаксиалды кабель, қалың коаксиалды кабель, экрандалмаған айналмалы қос
кабель. Әр кабель үшін өзіндік разъемдер мен желілік адаптерге қосу жолы
бар.

Кабельдің сипатына байланысты желінің мынадай сипаты өзгереді:
кабельдің максималдығы ұзындығы мен осы кабельдер арқылы қосылатын жұмыс
станцияларының максималды саны.

Әдете Ethernet арқылы жіберілетін мәліметтің жіберілу жылдамдығы
секундына 10Мб-қа дейін жетеді.

Ethernet-тің әр түрлі кабель түрлерімен жақынырақ танысайық.

Қалың коаксиалды кабель

Диаметрі 0,4 дюйм және толқындық кедергісі 50 Ом. Кейде оны "сары
кабель" деп те атайды. Кабельдердің ішіндегі ең қымбат түрі. IEEE институты
оны 10BASES спецификациясымен атады(8- сурет).

8-сурет. Қалың коаксиалды кабель
негізіндегі Ethernet

8-суретте репитермен бөлінген, екі сегменттен тұратын желі конфигурациясы
көрсетілген. Әр сегментте 3 жұмыс станциясы бар.

Әр жұмыс станциясы желілік адаптер арқылы трансиверлі кабельмен
трансиверге жалғанады. Трансивер жұмыс станциясын қалың коаксиалды кабельге
қосады.

Трансивер корпусында 3 разъем бар: 2 – калың коаксиалды кабельді
қосуға, 1 – трансиверлі кабель қосуға арналған.

1 – кестеде жұмыс станциясын калың коаксиалды кабельге қосу үшін
құрылғылары көрсетілген.

1 – кесте. Жұмыс станциясын қалың коаксиалды кабельге қосу құрылғысы

Желілік адаптер Компьютердің аналық жадысына қондырылады
Трансиверлі кабель Желілік адаптер мен трансиверді қосатын экрандалған
кабель
Трансивер Трансиверлі кабель арқылы желілік адаптерге қосылады.
Калың кабель қосылатын екі коаксиалды разъемы бар.

Сегменттің соңына терминаторлар қосылады. Бұл корпусында 50 Ом
кедергісі бар резистор орнатылған коаксиалды разъем.

Терминаторлардың бір корпусы жерленген болу қажет. Желінің әр
сегментіне тек 1 терминаторды қосуға болады.

2 – кесте коаксиалды кабельдің шектеулігі көрсетілген:

2-кесте. Коаксилды кабелі бар желінің шектеулері

Сегменттің максималды ұзындығы 500 м
Желідегі сегменттің максималды саны 5
Желінің максималды ұзындығы 2.5 км
Бір ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.