Компьютерлік желілер

Жоспар

1. Кіріспе 

1.1 Компьютерлік  желілер туралы негізгі мәліметтер

2. Негізгі бөлім

2.1 Компьютерлік желілердің жіктелуі;

2.2 Желілік технология

             3. Қорытынды 

                Қолданылған әдебиеттер тізімі 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Кіріспе

Компьютерлік  желілер (Computer NetWork, net - желі,  work - жұмыс) – берілген ережелерге сәйкес компьютерлер арасында мәлімет алмасу жүйесі     немесе  ресурстарды ортақ пайдалану мақсатында   бір-бірімен мәлімет алмасу арналарымен байланысқан компьютерлер тобы.

Бүгінде әлемде 130 млн-нан  аса компьютерлер бар, олардың 80 %-дан артығы әр түрлі ақпараттық-есептеу желілеріне біріктірілген.

Мәліметтерді тасымалдаудың  компьютерлік желілері болашақта коммуникацияның  негізгі құралы болады.Желілерде  ақпаратты тасымал-дау жылдамдығы жоғары, жұмыс орнында отырып-ақ хабарлама алу/жөнелту, жер шары-ның кез келген нүктесінен керекті ақпаратты жылдам алу мүмкіндігі, әр түрлі компьютерлер арасында және әр түрлі программалар арасында мәлімет алмасу, т.с.с. әрекеттер орындала береді

2. Негізгі бөлім

Компьютерлерді желіге біріктіру себептері:

• 1) бірнеше ЭЕМ-ге бір ортақ дискіге (CD-ROM-ға немесе стримерге) жазылған мәліметті бірігіп пайдалану,

    -  бір принтерге, плоттерге нәтижелер шығару, -  ортақ сканерді қолданып, информация көшірмелерін кезекпен алып отыру.

    Бұлар әр тұтынушының сол құрылғыларға жіберетін шығындарын азайтады.

• 2) қолданбалы программалардың да (Word, Excel, т.б.) ортақ дискіге жазылған бір ғана желілік көшірмесін қолдануға болады. 
• 3) әртүрлі қолданбалы жүйелер арасында да ортақ байланыс құралдарын (коммуника-циялық қызметтер түрі, мәліметтер, бейне суреттер және дыбыстық құжаттармен алмасу, т.б.) пайдалануға жол ашылады. Мәліметтерді жекелеп кезектесіп өңдеу ісін ұйымдастырудың маңызы артады. Информацияны бөлмей бір орында сақтап отыру оны тұтас көшіріп алу немесе сол толық қалпында ұстау мүмкіндіктерін жеңілдетеді.

Компьютерлерді желіге біріктірудің негізгі мақсаты:  
 
Әрбір тұтынушыға желідегі барлық компьютерлердің меншікті құрылғыларын пайдалануға потенциалдық мүмкіндік беру. 
 
Сол себепті барлық құрылғылардың электрлік және механикалық параметрлері бір-біріне сәйкес келуі керек, оның үстіне информациялық жабдықтама-лардың да (программалар мен мәліметтер) кодталу жүйесі мен бейнелену форматтары бір-біріне ұқсас, әрі үйлесімді болуы тиіс.

Желіге қойылатын талаптар

• Жұмыс өнімділігінің жоғары болуы;
• Қауіпсіз және сенімді жұмыс атқаруы;
• Кеңейтілетін мүмкіндігі болуы;
• Жеңіл, әрі көрнекі түрде басқарылуы;
• Құрылғылар мен сигналдардың өзара сәйкестігі болуы тиіс.

Желілер мынадай қасиеттеріне қарай жіктеледі:

• географиялық қамтылу аймағына қарай;
• өндірістік бөлімдер көлеміне (масштабына) байланысты;
• топологиясына – бір-бірімен байланысу схемасына немесе құрылымына қарай;

басқарылуына байланысты

Желілік технология – компьютерлік желі құруға қажетті стандартты протоколдар мен солардың жұмысын жүзеге асыратын программалық-аппараттық құралдар жиыны.

Протоколдар (хаттамалар) – мәлімет тасымал-даудың алдын ала бекітілген заңдылықтары мен ережелері жиыны, яғни мәлімет беру/алу кезінде екі компьютер арасында тағайындалған келісімдер жиыны.

Желілік технологиялардың кең  тараған түрлері:

• Arcnet (Attached ResourceComputer NETWork);
• Ethernet;
• Token Ring.

Arcnet – арзан, қарапайым сенімді жұмыс істей-тін технология. Мұнда “шина” және “жұлдыз” топологиялары қолданылады. Мұнда маркерлік шина (Token bus) арқылы басқару тәсілі қолда-нылады, яғни бір компьютер маркер жібереді. Сол маркер алынған соң, желідегі құрылғылар-дың тек біреуі ғана мәлімет жібере алады. Ол маркерге өз мәліметін және адрестерін қосып ары қарай жөнелтеді.

Бұл технология бойынша мәлімет  тасымалдау жылдамдығы – 2,44 Мегабит/сек, тасымалдау үшін коаксиальды кабель, есілген қоссым, оптоталшықты кабельдердің бірі пайдаланыла береді.

Бұл технологияның өз желілік  адаптері болады. Адаптердің кабель қосылатын  разъемы – ажыра-тып/қосқышы бар. Әрбір адаптердің осы желіге арналған өзіндік нөмірі (0-255) болады.Адаптер  орнатылғанда сол нөмірді де сәйкестендіріп қою керек. Мәлімет беру қашықтығы 6 км, бірақ жылдамдығы төмен (2,44 мбит/с).

Ethernet технологиясында шиналық топология-ны қолданып, мәліметті бірден барлық желі компьютерлеріне (станцияларына) береді. Бірақ оны адресіне сәйкес тек біреуі ғана қабылдайды. Бұл технология желіге компьютерлерді біріктіріп тұратын концентраторларды және интерфейстік желі тақшасын керек етеді, олар бірігіп орнала-сады. Көбінесе арнайы кабельдер және телефон арналары қолданылады. Мәлімет тасу жылдам-дығы 10 мегабит/c, бірақ жаңа мүмкіншіліктер пайда болуына байланысты (оптоталшық)  жыл-дамдығын өсіруге болады.

Token Ring технологиясын IBM фирмасы ұсынған. Мәлімет тасу орталығы – есілген қоссым және оптоталшықты кабель. Мәлімет тасу жылдамдығы – 4 Мбит/с және 16 Мбит/с. Мәлімет тасымалдауда маркерлі сақина қолданылады. Топологиясы - сақиналы не жұлдыз. Мәлімет тасу қашықтығы -  120 м (бір ғимаратта).

Ethernet және Token Ring технологияларының  салыстырмалы сипаттамалары

 

Сипаттамалары	Ethernet	Token Ring
Мәлімет тасу жылдамдығы	10 Мбит/сек	16 Мбит/сек
Топология	Шина/Жұлдыз	Жұлдыз/Сақина
Қатынасу тәсілі	Кездейсоқ	Маркерлі
Мәлімет тасу ортасы	Коаксиал, есілген қоссым,оптоталшық	Есілген қоссым, оптоталшық
Желінің максималды ұзындығы	2500 м	4000 м
Желі тораптарының ең үлкен ара қашықтығы	2500 м	100 м
Желі тораптарының ең үлкен саны	1024	260

 

Желідегі компьютерлерді байланыстыру проблемалары

• Байланыс арналарындағы сигналдарды сәйкестендіру
• Тасымалдау ортасымен қатынас құру ережелерін анықтау
• Информацияны тасымалдау сенімділігін арттыру
• Информацияны тасымалдау маршрутын және адрестеу тәсілдерін анықтау

Ethernet– жергілікті желі құрастыру мақсатында өте кең тараған технология түрі.Ол ІЕЕЕ 802.3 стандартына негізделіп,мәліметтерді 10Мбит/с жылдамдықпен тасымалдап отырады. Ethernet  желісіндегі құрылғылар желі арнасында сигналдың бар екендігін бақылап отырады.Егер арнаны ешбір құрылғы пайдаланбайтын болса,онда Ethernet құрылғысы  мәліметтерді жөнелте бастайды.Бұл сегментегі әрбір жұмыс станциясы жергілікті желідегі мәліметтерді талдап,олардың өзіне бағытталғанын айқындап теріп алады.Бұл схема тұтынушылар саны аз болып сегменттегі тасымалданатын мәлімет мөлшері де төмен болғанда,тиімді болып саналады.Тұтынушылар саны ұлғайған кезде бұл желініңжұмысы тиімсіз бола бастайды.Мұндай жағдайды тұтынушыларды шағын топтарға бөліп,сегменттер санын арттыру ең тиімді (оптимальды) тәсіл болып табылады.Соңғы кездерде әрбір үстелдегі компьютерлік жүйеге 10 Мбит/с жылдамдықты арнайы бөлінген арна беру ісі қалыптасып келеді.Мұндай тенденция онша қымбат емес Ethernet комутаторларының бар болуына байланысты қалыптасқан.  Ethernet желісінде тасымалданатын пакеттер әртүрлі көлемде бола береді. 

Fast Ethernet желісінде ағымдағы арнаны бақылай отырып,көпарналы қатынасты жүзеге асыратын және қайшылықтарды (CSMA/CD Carrier Sense Multiple Acces  with Collision Detection) айқындай алатын  Ethernet технологиясы қолданылады.Бұл екі технологияларда ІЕЕЕ 802.3 стандартына тнегізделген осыған орай осы екі типтегі желілерді жасау кезінде (көбінесе) бірдей кабель типтерін,ұқсас желі құрылғыларын және біріңғай қолданбалы программаларды пайдалануға болады. Fast Ethernet желісінде мәліметтер 100Мбит/с жылдамдықпен тасымалданады,яғни Ethernet желісіне қарағанда он есе жылдам жүргізіледі.Қолданбалы программалар күрделенгенде және желідегі тұтынушылар саны артқан кезде мұндай жоғарғы өткеру мүмкіндігі қысылшаң кездерді болдырмайтын тәсілдің бірі болып табылады. 
ІЕЕЕ 802.3 стандартына негізделіп,мәліметтерді 10Мбит/с жылдамдықпен тасымалдап отырады. Ethernet  желісіндегі құрылғылар желі арнасында сигналдың бар екендігін бақылап отырады.Егер арнаны ешбір құрылғы пайдаланбайтын болса,онда Ethernet құрылғысы  мәліметтерді жөнелте бастайды.Бұл сегментегі әрбір жұмыс станциясы жергілікті желідегі мәліметтерді талдап,олардың өзіне бағытталғанын айқындап теріп алады.Бұл схема тұтынушылар саны аз болып сегменттегі тасымалданатын мәлімет мөлшері де төмен болғанда,тиімді болып 
саналады.Тұтынушылар саны ұлғайған кезде бұл желінің жұмысы тиімсіз бола бастайды.Мұндай жағдайды тұтынушыларды шағын топтарға бөліп,сегменттер санын арттыру ең тиімді (оптимальды) тәсіл болып табылады.Соңғы кездерде әрбір үстелдегі компьютерлік жүйеге 10 Мбит/с жылдамдықты арнайы бөлінген арна беру ісі қалыптасып келеді.Мұндай тенденция онша қымбат емес Ethernet комутаторларының бар болуына байланысты қалыптасқан.  Ethernet желісінде тасымалданатын пакеттер 
әртүрлі көлемде бола береді. 

Fast Ethernet желісінде ағымдағы арнаны бақылай отырып,көпарналы қатынасты жүзеге асыратын және қайшылықтарды (CSMA/CD Carrier Sense Multiple Acces  with Collision Detection) айқындай алатын  Ethernet технологиясы қолданылады.Бұл екі технологияларда ІЕЕЕ 802.3 стандартына тнегізделген осыған орай осы екі типтегі желілерді жасау кезінде (көбінесе) бірдей кабель типтерін,ұқсас желі құрылғыларын және біріңғай қолданбалы программаларды пайдалануға болады. Fast Ethernet желісінде мәліметтер 100Мбит/с жылдамдықпен тасымалданады,яғни Ethernet желісіне қарағанда он есе жылдам жүргізіледі.Қолданбалы программалар күрделенгенде және желідегі тұтынушылар саны артқан кезде мұндай жоғарғы өткеру мүмкіндігі қысылшаң кездерді болдырмайтын тәсілдің бірі болып табылады. 
жүзеге асыратын және қайшылықтарды (CSMA/CD Carrier Sense Multiple Acces  with Collision Detection) айқындай алатын  Ethernet технологиясы қолданылады.Бұл екі технологияларда ІЕЕЕ 802.3 стандартына тнегізделген осыған орай осы екі типтегі желілерді жасау кезінде (көбінесе) бірдей кабель типтерін,ұқсас желі құрылғыларын және біріңғай қолданбалы программаларды пайдалануға болады. Fast Ethernet желісінде мәліметтер 100Мбит/с жылдамдықпен тасымалданады, яғни Ethernet желісіне қарағанда он есе жылдам жүргізіледі.Қолданбалы программалар 
күрделенгенде және желідегі тұтынушылар саны артқан кезде мұндай жоғарғы өткеру мүмкіндігі қысылшаң кездерді болдырмайтын тәсілдің бірі болып табылады. 
   
Соңғы кездерде 10Мбит/с Ethernet және 100Мбит/с  Fast Ethernet шешімдерін қатарластыра  үйлестіреді қамтамасыз ететін жаңа шешім 
табылады.«Қос  жылдамдықты» 10/100 Мбит/с Ethernet/Fast Ethernet 
10/100 Мбит/с Ethernet/Fast Ethernet технологиясы - желілік тақша, концентратор, коммутатор сияқты құрылғыларға жоғарыдағы 
жылдамдықтардың (қай құрылғыларға байланысқанына байланысты) кез-келгенімен жұмыс істеуге мүмкіндік береді.10/100 Мбит/с 
 Ethernet/Fast Ethernet желілік тақшасы бар дербес компьютерді 10 Мбит/с жылдамдықты концентратор портымен байланыстырғанда ол 10Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істейді.Егер де оны 10/100 Мбит/с жылдамдықты концентратор (3 Com SuperStack  II Dual Speed Hub 500 сияқты) портымен 
байланыстырсақ,ол автоматты  түрде 100 Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істей бастайды.Бұл тәсіл біртіндеп жоғары жұмыс өнімділігіне көшу ісін жүзеге асыра алады.Оған қоса,мұндай тәсіл серверлер мен клиенттердің  желілік жабдықтарын қарапайым күйде сақтап,желілік құрылғыларын мен тасымалдау арналарының өткеру алабын өте кең пайдаланатын жаңа программаларды пайдалануға мүмкіндік береді. 
     Gigabit Ethernet желілері  Ethernet және Fast Ethernet желілерінің ифрақұрылымымен үйлеседі,оның үстіне олар  Fast Ethernet желілеріне қарағанда 10 есе артық,яғни 1000Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істей алады. Gigabit Ethernet желілері негізгі желілердің «қысылшаң» орындарын болдырмайтын мықты шешім болып саналады. «Қысылшаң» орындар тасымалдау арналарының өткеру  алабына сезімтал қолданбалы программаларға байланысты және интражелілер мен мультимедиалық программалардың трафиктері ағынының шамадан тыс ұлғаюына қарай туындайды. Gigabit Ethernet желісі  Ethernet және Fast Ethernet жұмыс топтарын біртіндеп жаңа технологияға көшіру тәсілі болып табылады. Мұндай тәсіл – олардың жұмыстарына өте аз әсер етіп,жоғары жұмыс өнімділігіне тез қол жеткізу мүмкіндігі. Желілерінің ифрақұрылымымен үйлеседі,оның үстіне олар  Fast Ethernet желілеріне қарағанда 10 есе 
артық,яғни 1000Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істей алады. Gigabit Ethernet желілері негізгі желілердің «қысылшаң» орындарын болдырмайтын мықты шешім болып саналады. «Қысылшаң» орындар тасымалдау арналарының өткеру  алабына сезімтал қолданбалы программаларға байланысты және интражелілер мен мультимедиалық программалардың трафиктері 
ағынының шамадан тыс ұлғаюына қарай туындайды. Gigabit Ethernet желісі  Ethernet және Fast Ethernet жұмыс топтарын біртіндеп жаңа технологияға көшіру тәсілі болып табылады. Мұндай тәсіл – олардың жұмыстарына өте аз әсер етіп,жоғары жұмыс өнімділігіне тез қол жеткізу мүмкіндігі. 
      АТМ (Asynchronous Transfer Mode) немесе асинхронды тасымалдау 
режимі – бұл мәлімет алмасу үшін тұрақты ұзындықты ұялар қолданылатын коммутация  технологиясы .Үлкен жылдамдықпен жұмыс істей алатын АТМ желілері біріктірілген мәлімет жиындарын – 
сөзді,қозғалыстағы бейнелер мен жай мәліметтерді бір арнамен тасымалдау ісін  жүзеге асыра отырып,жергілікті және 
аймақтық тармақталған желі рөлдерін атқара алады.Бұлардың жұмысы Интернет қызметі түрлерінен айрықша құрылып, арнайы инфрақұрылымның  болуын талап ететіндіктен, олар желі сегменттерін бір-бірімен біріктіріп байланыстыратын магистральдық желі ретінде 
қолданылады.  

   Сақиналық архитектура технологиясы болып саналатын және технологиялары маркерлік қатынас құруға негізделген кумалы желі жасауды пайдаланылады.Олар сақина бойымен бір бағытта маркер деп аталатын арнайы биттер тізбегінен тұратын мәліметтердің айналып жүруі арқылы жасалған үздіксіз тұйық желі түрін құрайды.Маркер сақина бойымен желідегі әрбір  жұмыс станциясын  айналып өтіп үздіксіз қозғалыста болады.Желідегі  мәлімет жөнелтетін жұмыс станциясы маркерге бір кадр қосып қояды, ал қалған станциялар тек маркерді ары қарай жылжытып отырады. Token Ring желілері мәліметтерді 4 немесе 16 Мбит\с жылдамдықтармен тасымалдап, көбінесе IBM компьютерлер3 ортасында қызмет етеді, қумалы желі жасауды пайдаланылады.Олар сақина бойымен бір бағытта маркер деп аталатын арнайы биттер тізбегінен тұратын мәліметтердің айналып жүруі арқылы жасалған үздіксіз тұйық желі түрін құрайды.Маркер сақина бойымен желідегі әрбір  жұмыс станциясын  айналып өтіп үздіксіз қозғалыста болады.Желідегі  мәлімет жөнелтетін жұмыс станциясы маркерге бір кадр қосып қояды, ал қалған станциялар тек маркерді ары қарай жылжытып отырады. Token Ring желілері мәліметтерді 4 немесе 16 Мбит\с жылдамдықтармен тасымалдап, көбінесе IBM компьютерлер3 ортасында қызмет етеді. 
FDDI техрологиясы да сақиналы негізде жасалып, оптоталшықты кабельдермен жұмыс істеу үшін магистральды желілерде пайдаланылады. Бұл да Token Ring желілері тәрізді маркерді бір станциядан екінші станцияға жіберіп отырады. Token Ring технологиясынан айырмасы мұнда маркерлері қарама-қарсы бағытта қозғалыста болатын екі сақина болады.Бұл тәсіл бір сақинада үзіліс болып қалған жағдайда желінің ақаусыз қызметін ұйымдастыру мақсатынд(көбінесе оптоталшықты 
кабельде) жасалады. FDDI желілері мәліметтерді 100Мбит\с жылдамдықпен өте үлкен қашықтарға тасымалдау үшін қызмет етеді. Мұндағы желі сақинасы ең көп дегенде 
ұзындығы 100 км-ге дейінгі тұйық қашықтықты қамтиды да , жұмыс станцияларының арасы 2 км шамасында болады. 
Осы көрсетілген сақина түріндегі екі технология жаңа желілерді 
ұйымдастыруда АТМ және Ethernet технологияларының баламасы ретінде қолданылып келеді. 
   

 

 

 

 

 

Қорытынды

Қазіргі таңда желілік  технологиялар қарқынды түрде дамуда. Ол еліміздің, әлемнің дамуына , жаңа технологиялар шығару мақсатында алға басуына зор үлесін тигізуде.

Жергілікті немесе аймақтық желі ресурстарын басқару негізіне алынған ОЖ типіне қарай жалпы  желінің жұмыс тиімділігі де өзгеріске  ұшырайды.

Желілік технология – компьютерлік желі құруға қажетті стандартты протоколдар  мен солардың жұмысын жүзеге асыратын программалық-аппараттық құралдар жиыны