Коммуникация протоколы және желілік бағдарламалау

Коммуникация протоколы және желілік бағдарламалау

- жұмыс станциялары;

- желі серверлері;

- қатынастық тораптар.

Жұмыс станциясы (ЖС) (workstation) – желіге қосылған дербес компьютер және ол арқылы пайдаланушы өз жұмысын атқарады және желінің ресурстарына қатынауды жүзеге асырады. Ол өзіндік операциялық жүйемен жабдықталған (MS DOS, Windows және т. б.) және пайдаланушыға қолданбалы есептерді шығаруда барлық қажет құралдармен қамтамассыз етілген. Жұмыс станцияларының үш типін ерекшелеуге болады, олар – жергілікті дискілі жұмыс станциясы, дискісіз жұмыс станциясы, қашықтағы жұмыс станциясы. Жергілікті дискілі жұмыс станциясында ОЖ осы дискіден, ал дискісіз жұмыс станциясында ОЖ файлдық серверден жүктеледі. Қашықтағы жұмыс станциясы – желіге телеқатынастық байланыс арнасы (мысалы, телефон желісі) арқылы қосылған станция.

Сервер (server)– желіге қосылған және оның пайдаланушыларына белгілі қызмет көрсетуді қамтамассыз ететін компьютер. Серверлер желіні пайдаланушылардың қажеттілігінен туындайтын мәліметтерді сақтауды, мәліметтер қорына сұраныстарды өңдеуді, жойылған тапсырмаларды өңдеуді, тапсырмаларды басып шығаруды және басқа да іс-әрекеттерді жүзеге асырады. Сервер – желі ресурстарының қайнар көзі. Атқаратын функцияларына байланысты серверлердің келесі типтерін анықтайды.

Ерекше көңілді сервер типтерінің ішіндегі – файлдық серверге (file server) (көбінесе файл-сервер атауы қолданылады) аудару қажет. Файл-сервер - желідегі пайдаланушылардың мәліметтерін сақтайды және осы мәліметтерге қатынауды қамтамассыз етеді. Бұл - үлкен сыйымдылықты оперативтік жады, қатты дискісі және магниттік таспадағы қосалқы жинағыштары (стример) бар компьютер. Файл-сервер өзінде орналасқан мәліметтерге желі пайдаланушыларының бір мезгілді қатынауын қамтамассыз ететін ерекше операциялық жүйенің басқаруымен жұмыс істейді. Файл-сервер келесі функцияларды орындайды: мәліметтерді сақтау, мәліметтерді архивтеу, әртүрлі пайдаланушыларменорындалатын мәліметтер өзгертулерін үйлестіру, мәліметтерді жіберу. Көптеген есептер үшін бір файл-серверді қолдану қажетсіз болып табылады, онда желіге бірнеше серверлерді қосу мүмкін. Файл -сервер ретінде мини – ЭЕМ қолданылуы мүмкін.

Мәліметтер қоры сервері (database server) – мәліметтер қоры файлдарын сақтау, өңдеу және басқару функцияларын жүзеге асыратын компьютер. Мәліметтер қоры сервері

- мәліметтер қорын сақтау, олардың тұтастығын, толықтығын, өзектілігін қолдау;

- мәліметтер қорына сұраныстарды қабылдау және өңдеу, өңдеу нәтижелерін жұмыс станциясына қайтару;

- мәліметтер қорына авторланған қатынауды қамтамассыз ету, пайдаланушыларды есепке алу және сүйемелдеу жүйесін қолдау, пайдаланушылардың қатынас құру мүмкіндіктерін шектеу;

- үлестірілген мәліметтер қорын қолдау, басқа жерлерде орналасқан мәліметтер қоры серверлерімен әрекеттесу

функцияларын атқарады.

Қолданбалы программалар сервері (application server) – пайдаланушылардың қолданбалы программаларын орындауға қолданылатын компьютер.

Қатынастық сервер (communications server) – жергілікті желі пайдаланушыларының өз тізбектік енгізу/шығару порттарына айқын қатынас мүмкіндігін беретін құрылғы немесе компьютер.

Қатынау сервері (access server) – тапсырмаларды қашықтан өңдеуді орындауға бөлінген компьютер. Қашықтағы жұмыс станциясынан ынталандырылған программалар осы серверде орындалады. Қашықтағы жұмыс станциясынан пайдаланушының пернетақтадан енгізілген командалары қабылданады, оған орындалған тапсырма нәтижелері қайтарылады.

Факс-сервер (fax server) – жергілікті желінің пайдаланушылары үшін факсимильдік хабарларды қабылдау және таратуды орындайтын құрылғы немесе компьютер.

Мәліметтерді резервті көшірмелеу сервері (back up server)- файл-сервер және жұмыс станцияларында орналасқан мәліметтердің көшірмелерін құру, сақтау және қайта қалпына келтіру міндеттерін шешетін құрылғы немесе компьютер. Мұндай сервер ретінде желідегі файлдық серверлердің бірі болуы мүмкін.

Желінің қатынастық жабдықтарына (тораптарына) келесі құрылғылар жатады:

- қайталауыш;

- коммутаторлар (көпірлер);

- маршруттауыштар;

- көмейлер (шлюздер).

Желінің ұзындығы, станциялар арақашықтықтары ең алдымен беру ортасының (коаксиальды кабельдің, есулі қос өткізгіштің, т.б.) физикалық мінездемелерімен анықталады. Мәліметтерді кез келген ортада жіберуде сигналдың бәсеңсуі пайда болады, бұл арақашықтықтарды шектеуге әкеледі. Осы шектеулерді жеңіп, желіні кеңейту үшін арнайы құрылғылар – қайталауыштар, коммутаторлар мен көпірлер орнатылады. Мұндай кеңейту құрылғылары енбеген желі бөліктері желі сегменттері деп аталады.

Қайталауыш (repeater) – келген сигналды күшейткіш және қайта өндіретін құрылғы. Барлық қайталаушпен байланыстырылған сегменттерде әрбір уақыт мезетінде тек екі станция арасында мәліметтер алмасуы жүзеге асырылады.

Коммутатор (switch) немесе көпір (bridge) – бірнеше сегменттерді біріктіруге арналған құрылғы. Бұл жағдайда әртүрлі сегменттердің әрбір станция жұптары үшін біруақытта бірнеше мәліметтер алмасу үрдістерін қолдайды.

Маршруттауыш (router) – бір немесе әртүрлі типті желілерді бір мәліметтер алмасу хаттамалары бойынша біріктіретін құрылғы. Маршруттауыш берілу адресін талдап жане мәліметтерді тиімді таңдалған маршрутпен бағыттайды.

Көмей (gateway) (шлюз) — әртүрлі мәліметтер алмасу хаттамаларын қолданатын әртүрлі желі объектілері арасында мәліметтер алмасын ұйымдастыруға мүмкіндік беретін құрылғы.

Қазіргі уақыттағы есептеу желілеріне қойылатын негізгі талаптар. Есептеу желілері кез келген желі пайдаланушысы үшін желінің кез келген ресурсына қатынауды қамтамассыз ету мақсатында құрылады. Желінің өмір сүруінің аумақты мінездемесі ретінде ресурсқа қатынау сапасы желінің алдына қойылған міндеттерге байланысты әртүрлі көрсеткіштермен сипатталуы мүмкін. Мұндай көрсеткіштердің негізгілері:

- өнімділік;

- сенімділік;

- басқарылымдық;

- кеңейтілімдік;

- айқындық;

- жинақталымдық.

Есептеу желілерінің жіктелулері. Есептеу желілерін бірнеше белгілер бойынша жіктеуге болады. Аумақтық белгілеріне байланысты есептеу желілерінің түрлері:

- жергілікті желілер (LAN – Local Area Network) ;

- ауқымдыжелілер (WAN – Wide Area Network).

Желінің масштабына байланысты түрлері:

-жұмыс оптарының жергілікті желілері (бір ОЖ басқаруымен жұмыс істейтін компьютерлердің кішігірім санын біріктіреді);

- бөлімдердің жергілікті желілері (бірбөлімнің компьютерлерін біріктіреді);

- кампустардың жергілікті желілері (бірнешекішіжелілердібіріктіреді);

- бірлескен (корпоративті) желілер (бір мекеме немесе корпорация көлеміндегі компьютерлерменжелілердібіріктіреді ).

OSI эталондықмоделі. ЖелілікпрограммалықжабдықтардықұрудыреттеумақсатындажәнекезкелгенесептеужүйелерініңәрекеттесумүмкіндіктерінқамтамассызетуүшінСтандарттаудыңХалықаралықҰйымы (International StandartOrganisation — ISO) ашықжүйелерәрекеттестігіэталондықмоделін (Open System Interconnection -OSI) құрды. Бұлесептеужелілеріжұмысыныңжетідеңгейлілогикалықүлгісі, олдеңгейлер:

1) физикалықдеңгей;

2) арналықдеңгей;

3) желілікдеңгей;

4) көліктікдеңгей;

5) сеанстықдеңгей;

6) көрсетімдікдеңгей;

7) қолданбалыдеңгей .

Бұлардыңалғашқыүшеуі (физикалық, арналық, желілік) мәліметтержеткізу мен бағдарлауға, көліктікдеңгейалғашқыүшеуі мен жоғарғыдеңгейлерарасындағыбайланыстыжасақтауға, соңғыүш (сеанстық, көрсетімдік, қолданбалы) деңгейлерпайдаланушықолданбаларынақызметкөрсетугенегізделген. әрбірдеңгейсалыстырмалытәуелсіз, әрбірдеңгейжелілікқұрылғылардыңқатаңанықталғанәрекеттесуфункцияларынсипаттайды. Барлықдеңгейлериерархиялыққұрылымқұрады, мұндақандайдабірдеңгейдежасалғансұранысорындалуғаодантөмендеңгейгеберіледі. Сұраныстыөңдеунәтижелеріжоғарғыдеңгейгеқайтарылады. Деңгейлердіңпрограммалықжәнеаппараттықәрекеттесуінсипаттауүшінинтерфейстержәнехаттамаларқолданылады. Екікөршілесдеңгейлерарасындағыәрекеттесудіжәнеолардыңарасындағыберілетінмәліметтердіңпішімінсипаттауүшінинтерфейс (мысалы, Х.25) депаталатынережелерменкелісімдерорнатылады. Бірдеңгейдегіобъектілердіңәрекеттесуінің, соныменқатарбірдеңгейдегіобъектілерарасындаберілетінхабарламалардыңкөрсетімпішімдерінбекітетінережелержиынтығыхаттамалардепаталады.

Ауқымдыесептеужелілері – бір-біріненалысорналасқанжергіліктіжелілер мен жекекомпьютерлердібайланыстыратынесептеужелісі. Ауқымдыесептеужелілеріүшқұрауыштантұрады: желініңтүйініретіндеқарастырылатынжергіліктіесептеужелілері; жергіліктіесептеужелілерінбайланыстыратынарналар; байланысарналарынабайланысқұруғамүмкіндікберетінжабдықтарменпрограммалар. Еңәйгіліауқымдыесептеужелісі – Internet.

Internet – түрліхаттамаларменжұмысістейтін, әртүрліесептеумашиналарынбайланыстыратын, мәліметтердітасығыштардың (телефонсымдары, оптикалықталшық, радиомодемдер, т.б.) барлықтүрлеріментасымалдайтынкомпьютерлікжелілердіңбірлестігі. Оныңөзініңатауы “желіарасында” мағынасынбілдіреді. Желілердібіріктіруүлкенмүмкіндіктергеиеболады. Өзкомпьютеріненкезкелген Internet абонентібасқақалағамәліметтердіжібереалады, ВашингтондағыКонгрескітапханасыныңкаталогынкөреалады, Нью–ЙорктағыМетрополитенмузейініңсоңғыкөрмесініңсуреттеріментанысаалады, IEEE конференциясынажәнеәртүрлімемлекеттердіңжеліабоненттеріменойындарғақатысаалады. Internet – тіңасамаңыздыерекшелігі - оныңәртүрліжелілердібіріктіреотыраешқандайиерархиянықұрмайтыны, желігеқосылғанбарлықкомпьютерлертеңқұқықты.

Internet-тіңнегізінжоғарыжылдамдықтыкеңарналыжелілерқұрайды, тәуелсізжелілеркеңарналыжелілерге NAP (Network Access Point) желілікқатынаунүктелеріарқылықосылады. Тәуелсізжелілердербесжүйелертүріндеқарастырылады, себебіолардыңөзіндікәкімшілікбасқаруыжәнемаршруттаухаттамаларыбар. Дербесжүйелерретіндеіріұлттықжелілерболады, мысалы – европалықEUNet, РесейуниверситеттерініңRUNetжелілері. Кейбірдербесжүйелер Internet желісінеқатынауқызметінкөрсетугемамандандырылғанкомпанияларқұрады, олардыпровайдерлердепатайды (мысалы, АҚШ-та UUNET, РесейдеRelcom).

Internet-теалмасурежімдері, хаттамаларыжәнеадресациялау. Internet жүйесінеқосылуәртүрліәдістерменжүзегеасады, ондайәдістер:

- электрондықпошта (E-mail);

- телеконференция (UseNet);

- қашықтанқатынасқұру (TelNet);

- файлдардыіздеужәнежеткізу (FTP);

- мәтіндікфайлдарды меню жүйесікөмегіменіздеужәнежеткізу (Gopher);

- құжаттардыгипемәтіндіксілтемелердіңкөмегіменіздеужәнежеткізунемесебүкіләлемдікөрмек (WWW – WorldWideWeb).

Аумақтыжелілердеақпараталмасудыңекірежімі бар – on-lineжәнеoff-line. On-line – желігеқосылыптұрыпбірігіпжұмысістеурежімі, диалогтықрежім. Off-line – желігеқосылмайжұмысатқарурежімі, электрондықпоштаарқылыжөнелтетінмәліметтердідаярлау. On-lineрежімі – телефонменсөйлесугеұқсас, off-lineрежімі – поштамен хат алмасуғаұқсас.

Internetжүйесіндеқолданылатыннегізгіхаттамалар – TCP/IP (Trans-missionControlProtocol/InternetProtocol) хаттамаларжиынтығы. IP – желілікдеңгей, TCP – көліктікдеңгейхаттамалары. Арналықжәнефизикалықдеңгейдемәліметтержеткізуорталарының бар көптегенстандарттарынқолдайды, мысалы ЖЕЖ үшін – Ethernetжәне FDDI немесеауқымдыжелілерүшін – X.25 және ISDN. Қолданбалыдеңгейдегімаңыздыхаттамалар – қашықтанбасқарухаттамасыtelnet, файлдардыжеткізухаттамасы FTP, гипермәтіндіжеткізухаттамасы HTTP, электрондықпоштахаттамалары SMTP, POP, IMAP, MIME, желілікқұрылғылардыбасқарухаттамасы SNMP.