Дәріс. №1. Кіріспе Дәрістік сабақтардың конспектілері

1. Оқу тақырыбы мен пәннің құрылымы, оның мамандықтың басқа пәндермен байланысы.

2. Компьютерлік тораптардың қысқаша даму тарихы

3. Компьютерлік тораптардың жіктелуі

4. Локальды және глобальды тораптар

Компьютер желі – бұл компьютер мен әртүрлі құрылғылардың жиынтығы, аралық ақпарат тасымалдауды пайдаланбай желідегі компьютер арасындағы ақпарат алмасуды қамтамасыз ететін. Компьютер желілерінің барлық көп жақтылығын топ белгілері бойынша топтауға болады.

- Аймақтық тарату;

- Ведомстволық құрал – сайман;

- Ақпаратты беру жылдамдығы;

- Беру ортасының типі.

Аймақтық тарату бойынша желілер жергілікті-аймақтық таратылған және ғаламдық болады. Жергіліктілер – бұл желі, 10м² – тан артық емес аймақты алып жатады, аймақтық таратылған – қала немесе облыс аймағында орналасқан, ғаламдық-мемлекет немесе мемлекет тобының аймағында орналасқан. Мыс: бүкіл әлемдік желі Интернет.

Құрал-сайман бойынша желілер ведомстволық және мемлекеттік болып бөлінеді. Ведомстволық тек бір ғана мекемеге тиісті және оның аймағында орналасқан. Мемлекеттік желілер – мемлекеттік құрылымда пайдаланатын желілер.

Ақпаратты беру жылдамдығы бойынша компьютерлік желілер төмен, орташа және жоғарғы жылдамдықты болып бөлінеді.

Беру ортасының типі бойынша – коаксиальды, айналмалы жұпта, радиоарналары бойынша ақпаратты берумен, оптоталшықты, инфрақызыл диапазондағы болып бөлінеді.

Әртүрлі желі топологиясында (жұлдызды, шиналы, сақиналы және басқалар) компьютерлер кабельмен қосылады.

Компьютер желілерімен желі терминалдарын (терминальды желі) айыра білу қажет. Компьютер желілері әрқайсысы жұмыс жасайтын және автономды компьютерды байланыстыратын. Терминальды желілерді ірі қуатты компьютерлер байланыстырады (мэйнфреймдер), ал жеке жағдайда және ДК құрылғыларымен (терминальдарымен), барынша күрделі болуы мүмкін, бірақ желіден тыс, олардың жұмысы болмайды немесе мәнін жояды. Мысалы: банкоматтар желісі немесе авиабилеттерді сату бойынша кассалар. Компьютерлік желіге қарағанда олар басқаша құрылады, басқа есептеу техникасы принцип желілер классификациясында негізінен екі термин болады: LAN және WAN.

LAN (Local Area Network) – локальды желі жеткізушінің қызметі шыққанға дейінгі тұйық инфрақұрылымда болады. «LAN» термині кіші офистік желіні және үлкен ірі зауыт деңгейіндегі бірнеше жүздеген гектарды алып жатқан желіні сипаттай алады. Шетел көздері жақын бағалауды береді – радиусына 6 мильға жуық (10 км) жоғарғы жылдамдықты арналарды пайдаланады.

WAN (Wide Area Network) – ғаламдық желі, үлкен географиялық аймақты алып жатқан, локальды желі сияқты болатын, және т.с.с. телекоммуникациялық желілер және құрылғылар. Мыс: WAN - әртүрлі компьютерлік желілер өзара «сөйлесе» алатын желілер арқылы коммутациялық пакеттер желісі. «Корпоративті желі» термині бірнеше желілердің бірігуін белгілеу үшін әдебиетте қолданылады. Олардың әрқайсысы әртүрлі техникалық, программалық және ақпараттық принциптерде құрылған.

Жоғарыда қарастырылған желілер жабық типтегі желілер болып табылады. Оларға ену тек қана шектеулі қолданушылар айналасында бұндай желіде жұмысты олардың кәсіби әрекетпен байланысты ортада рұқсат етіледі. Ғаламдық желі кезкелген қолданушыға қызмет көрсетуге бағытталған.

Дәріс 2. Компьютерлік тораптарды құру негіздері

1. Тораптық элементтердің топологиялық жіктелуі.

2. Негізгі түсініктер: тораптар түйіндері, кабельді сегмент, тораптық сегмент, логикалық торап, бұлттар, активті және пассивті коммуникациялық құрылғылар.

3. Физикалық және логикалық топология.

4. Бірлік ортасына қатынас құру әдістері.

Тәжірибеде желілерді құруда әртүрлі типтегі локальды желілерде жүзеге асырылады, оларды нақты түрде қарастырамыз.

Файловый сервер

Желінің рұқсатнама қабілетін тораптың есептеу қуатымен және әрбір жұмыс стансасы үшін кепілдеме арқылы анықталады. Қарама қарсы мәліметтердің қақтығысы болмайды.

Кабельді бірігу өте қарапайым, сонымен бірге әрбір жұмыс стансасы тораппен байланысты. Кабельдерің аралық қабатына шығын өте жоғары, әсіресе орталық тораптың географиялық орналасуы топологияның ортасында орналаспаса.

Есептеу желілерін кеңейтуде бұнан бұрын пайдаланылған кабелді байланыстар: жаңа жұмыс орындарына қажетті желінің ортасына жеке кабельдерді төсеуге болмайды.

Жұлдыз тәрізді топология ең жылдам әрекеттегі барлық есептеу желілерінің топологиясы болып табылады, қаншалықты орталық торап арқылы өтетін жұмыс стансаларының арасында мәліметтер берілетін (оның жақсы өнімділігінде) тек бқл жұмыс стансалары пайдаланылатын жеке түзулері бойынша. Бір стансадан басқасына ақпаратты берудің сұраныстарының жиілігі, басқа топологияларының салыстырмалылығы бойынша жоғары емес.

Есептеу желісінің өнімділігі бірінші кезекте орталық файлдық сервердің қуатына тәуелді. Ол есептеу желісінің тар жері болуы мүмкін.

Басқарудың орталық торабы – файлдық сервердің ақпаратқа рұқсат етілмеген мүмкіндігінен қорғануына қарсы оптимальды механизмін жүзеге асырады. Барлық есептеу желі оның ортасымен басқарылуы мүмкін.

Сақиналық топология(2.2сурет). Желінің сақиналық топологиясында жұмыс стансасы дөңгелек бойынша бір бірімен байланысты, яғни 1 жұмыс стансасы 2 жұмыс стансасымен, 3 жұмыс стансасы 4 жұмыс стансасы және т.б. ең соңғы жұмыс стансасы біріншісімен байланысты. Коммуникативті байланыс сақинада тұйықталады.

2.2. Сурет –ЛВС топологиясының сақиналы құрылымы.

Бір жұмыс стансасынан басқасына дейін кабельдің аралық қабаты күрделі де және қымбат тұрады, егер жұмыс стансасының географиялық орналасуы сақина қалыпынан алыс (мысалы, сызықта).

Хабарлама тұрақты шеңбер бойынша айналыс жасайды. Жұмыс стансасы белгілі ақырғы мекен жайға ақпаратты жібереді, алдын ала сақинадан сұранысты алған соң. Хабарламаны жіберу өте тиімді болып табылады, сол сияқты көптеген хабарламаны кабель жүйе арқылы бірінен кейін бірін «жолға» жіберуге болады. Барлық стансаларға сақиналық сұранысты өте қарапайым жасауға болады. Ақпаратты жіберудің ұзақтығы есептеу желілеріне кіретін жұмыс стансаларының саны пропорциональды артады.

Сақиналық топологияда негізгі мәселесі әрбір жұмыс стансасы ақпаратты жіберуде белсенді түрде қатысады және барлық желінің ең болмағанда біреуі шыққанынан тұрады. Кабельді бірігудің ақаулығын локальдау оңай.

Жаңа жұмыс стансасын қосу үшін қысқа мерзімді желіні өшіру қажет, сол сияқты сақинаны қондыру уақытында ажыратылған болуы керек. Есептеу желісінің ұзындығына шектеу жоқ, сол сияқты соңғы есебінде екі жұмыс стансаларының тек қана арақашықтығын анықтайды.

Сақиналық топологияның арнайы қалыбы логикалық сақиналық желі болып табылады (сурет 2.3). Ол физикалық жағынан қосылуы жұлдыздық топология сияқты құрастырылады. Жеке жұлдыздар арнайы коммутаторлар көмегімен қосылады (Hub – концентратор).

Логикалық сақиналық желідегі жеке жұмыс стансаларын басқару сол сияқты қадімгі жай сақиналық желідегідей болады. Әрбір жұмыс стансаларына, оның басқару берілетін (үлкеннен кішіге қарай, және ең кішіден үлкенге қарай) адресіне сәйкес меншіктеледі. Қосылудың үзілуі тек қана төменде орналасқан (жақын жердегі) есептеу желісінің торабы үшін болады, сол сияқты тек кейбір жағдайларда барлық желіде жұмыс бұзылуы мүмкін.

Шина топологиясы бір жеткізетін арнаны, әдетте «шина» деп аталатын коаксиаль кабельді пайдаланады. Барлық желілік компьютерлер «шинаға» тікелей қосылады. Мұндай желінің мысалы 2.4суретте бейнеленген. Шина топологиясы бар желіде деректер екі бағытта қатар жүреді. Шина кабельдің екі ұшына арнайы бұқтырмалар (терминаторлар) орнатылады. «Сақинадағыдай» желінің бір жеріндегі қосылу бұзылуы жұмысты бірден тоқтатады. «Шина» желісіндегі деректердің қауіпсіздігі – сақина желісіндегідей оның осал жері, өйткені барлық желінің деректері әрбір желілік компьютер арқылы өтеді.

Файловый сервер

  

2.4Сурет –ЛВС шина топологиясының құрылымы.

Деректерді беру жылдамдығымен және сәйкес құнымен өзгешеленетін желіде деректерді берудің түрлі технологиялары (тәсілдері) бар. Олардың кең тарағандары: Ethernet, ARCNET және IBM Token ring.

Ethernet технологиясын 1973 жылы бір топ америкалық зерттеушілер Palo Alto зерттеу орталығында жасады. Ethernet желілері жұлдызша түрінде де, шина түрінде де құрыла береді. Арна ретінде коаксиаль кабель қолданылғанда, Ethernet желісі шина сияқты үйлеседі. Егер есілген жұп қолданылса, Ethernet жұлдыз сияқты үйлеседі.

ARCNET технологиясын Datapoint Corporation фирмасы 1968 жылы жасаған. ARCNET технологиясының желісі де Ethernet желісі сияқты, екі топология бойынша («жұлдыз» немесе «шина») құрыла алады.

IBM фирмасы жасаған Token Ring технологиясы жұлдыз және сақина топоплогияларының гибриді (қоспасы) болып табылады. Token Ring жұлдыз топоплогиясы бойынша концентратор ретінде «көп пайдаланушылық қатынас құру станциясы» (Multi – ststion Access Unit, MAU) деп аталатын IBM-нің арнайы құрылғысымен жұмыс істейді. Бірақ онымен байланысу үшін әр компьютердің екі кабелі бар, біреуі бойынша ол деректерді жібереді, басқасы бойынша – қабылдайды. 30 суретте IBM Token Ring желісіндегі деректер маршруты көрсетілген.

Сонымен, Token Ring желісі жалғау тәсілі бойынша сақина секілді, бірақ жұлдызша сияқты безендірілген. Жергілікті желіде ақпарат беру жылдамдығы 5 –тен 100 Мбит/сек-қа дейін жетеді. Жергілікті есептеу желілері біртекті және біртекті емес – иерархиялық болып бөлінеді.

Қажет болған жағдайда оны пайдалануға арналған парольді орнатады. Біртекті желідегі ОЖ-лер ортақ ақпараттық ресурстардың оқылуы мен редакциялануын да «бөтен компьютерден» программаларды іске қосуды да қамтамасыз етеді.

Windows XP ОЖ-да компьютерлік жүйесінің желілік мүмкіндіктерін пайдаланатын екі программа бар:

- MS Exchange бұл – желі пайдаланушыларының арасында хабарлар мен файлдарды жіберуді қамтамасыздандыратын почталық алмасу программасы;

- Shedule + программасы, пайдаланушының әрекетін жоспарлау, қажет болғанда оның басқа желі пайдаланушыларымен ұжымдық келісу (мысалы, бірлесіп өткізеін жиналыстарды, бірлесіп істейтін жұмыстардың басталу және аяқталу уақыттарын тағайындау үшін) құралы болып табылады.