Лекция №1

Кіріспе. Оқу тақырыбы мен пәннің құрылымы, оның мамандықтың басқа пәндерімен байланысы. Компьютерлік тораптардың қысқаша даму тарихы. Компьютерлік тораптардың жіктелуі. Локальды және глобальды тораптар.

«Компьютерлік желілер» пәні халық шаруашылығы кәсіпорындарында автоматтандырылған басқару жүйесін құруға арналған ғылыми және техникалық сферада кеңінен енгізілетін, ақпараттық технологияның аспектілерін зерттейтін арнайы пәндердің бөлігі болып табылады.

Есептеу машиналарымен өзара әрекеттесу тәсілдерінің дамуының және оның мүмкіндіктерін тиімді қолдану нәтижесінде ақпаратты жинау, өңдеу, сақтау және берудегі автоматты жүйелердің сипатын өзгертетін, есептеу жүйелері мен желілері пайда болды. Бұл жүйелерді құру есептеу техникасының, электрондық кітапхананың және байланыс техникасының дамуы мен қолданылуында сапалы сілкініс болып табылады. Есептеу жүйелері мен желілері ғылымның дамуына ғана әсер етіп қоймайды, және де тәрбиемен, біліммен, қоғамдағы әлеуметтік мәселелермен байланысты процестердің жаңа сатыға көтерілуіне мүмкіндік береді. Коллективті қолданылатын есептеу орталықтарын құруда желілік архитектураны қолдану көптеген қолданушыларға алауан түрлі ақпараттық-есептеу ресурстарына қатынас жасау мүмкіндігімен қамтамасыз етеді. Жүздеген есептеу машиналарын есептеу желілеріне біріктіреді.

Мұндай күрделі есептеу желілерін талдау мен синтездеудің бір ғана жолы бар – оларды алуан түрлі элементтерге бөлшектеп, өзараәрекеттесудің құрылымдық жиынын зерттеу. Бұл мәселелер жаңа ғылыми-техникалық бағытта – есептеу желілерінің архитектурасында көрінеді.

Берілген лабораториялық жұмыстардың мақсаты есептеу желілерімен жұмыста практикалық тәжірибе алу, компьютерлік желілерді ұйымдастыруда, желі компоненттерін, конфигурациясын таңдауда инженерлік тәжірибені игеру, ақпаратты беру ортасына қатынас жасау тәсілдерімен танысу болып табылады.

Бұл жұмыс бағдарламалау мен информатиканы үйреніп жүрген, сонымен бірге есептеу желілерін құру мәселелеріне қызығатын студенттерге пайдалы.

Анықтама. Желі- деректер алмасуын қамтамасыз ететін арнайы аппаратураның көмегімен қосылған компьютерлер тобы.

Анықтама. Желінің атқаратын қызметі – бір фирманың аумағында немесе одан тыс ресурстарды ортақ пайдалануды және интірактивті байланыс орнатуды қамтасыз ету.

Желіге қосылған компьютерлер келесілерді ортақ пайдалана алады:

• деректер;

• принтерлер;

• модемдер;

Деректерді ортақ пайдаланудың жаңа тәсілдерінің пайда болуын байланысты , келтірілген тізім үнемі толықтырылып отырады.

Анықтама. Ресурстар дегеніміз - деректкр, қосымшалар, сыртқы құрлымдар (дискжетек, принтер, тышқан тетігі, модем және басқалар).

Алғашқыда компьютерлік желілер оншақты компьютерлерді және бір принтер біріктіретін кішігірім жүйе болатын.

Анықтама. Интерактивті байланыс дегеніміз - нақты уақыт аралағында хабарламалармен алмасу.

Анықтама. Жергілікті желі - жоғары жылдамдықтағы адаптер арқылы желіге қосылған өзара жақын (бөлме, ғимарат, жақын ғымарат) орналасқан компьютерлер тобы.

Анықтама. Ауқымды желі - байланыс жолы ретінде модемдерді және алыс байланыс жолдарын (телефон немесе дерсерік ) пайдалаланатын, бір- біренен алыста орналасқан когмспьютерлердің тобы.

Жергілікті есептеу жілісі (ЖЕЖ) шектеулі территорияның аумағында, мысалы, бір ғимараттың ішінде, өзара кабельдер арқылы қосылған бірнеше компьютерлер мен сырқы құрлымдардан тұрады. Желі ресурстарды ортақ пайдалана отырып, интерактиті қосымшалармен жұрмыс істеуге , мысалы, электрондық пошта қызметін пайдалануға мүмкіндік береді.

Компьютерлік желілерді пайдалану көптеген артықшылықтарға қол жеткізеді, соның ішінде:

• деректерді және сыртқы құрлымдарды ортақ пайдалану нәтижесінде шығындарды төмендетуге;

• қосымшаларды стандарттауға;

• деректерді уақытында алуға;

• тиімді өзара әсерлесу мен жымыс уақытын жоспарлауға.

Қазіргі таңда компьютерлік желілер жергілікті есептеу желілерінің (ЖЕЖ) аумағынан шығып, елдер мен континенттерді байланыстыратын ауқымды компьютерлік (АКЖ) дәрежесіне жетті.

Желінің екі типі кең тараған: бір рангілі желі және серверлердің негізіндегі желі.

Анықтама. Сервер - өзінің ресурстарын желі қолданушыларына ұсынушы компьютер.

Бір рангілі желілерге әрбір компьютер клиент ретінде де қызмет етеді. Қолданушылардың кішігірім топтары үшін мұндай желілер деректер мен сыртқы құрлымдарды бөлуді жылдам қматамасыз етеді. Сонымен қатар бір рангілі желіде басқару орталақтанбағандықтан, жетілген, жеткілікті қорғауды қамтамасыз ету қиын.

Анықтама. Клиенттер - желілік ресурстарды пайдаланатын компьютерлер.

Анықтама. Беріліс ортасы – компьютерлерді өзара қосу тәсілі.

Деректер мен ресурстардың үлкен көлемдегі ортақ пайдаланылатын болса, сервердің негізіндегі желіне қолданған тиімді.Желінің қызметін байқай отырып, администратор деректерді қорғауды басқара алады. Мұндай желілерде желілік трафиктің көлеміне сыртқы құрлымдардың мөлшеріне байланысты бір немесе бірнеше сервер болуы мүмкін.Мысалы, бір желіде принт – сервер, коммуникациялық сервер және деректер қоры сервері болуы мүмкін.

Қорытынды: Бір рангілі желіні пайдаланған тиімді, егер

1) қолданушылар саны оннан аспаса;

2) қолданушылар өзара жақын орналасқан болса;

3) деректерді қорғаудың маңызы болмаса;

4) фирманы ұлғайтудың қажеті болмаса.

Сервердің негізіндегі желіні пайдаланған тиімді, егер

1. қолданушы саны көп;

2. деректерді кең және кешенді түрде қорғау қажет болса.

Бір рангілі желілер мен сервердің негізендегі желелерден басқа осы желілердің ең жақсы қасиеттерінен тұратын құрама желілер бар. Сервердің негізіндегі желіге арналған операциялық жүйе бұл жағдайда негізгі қосымшалар мен деректкрді ортақ пайдаларуға жауап береді.

Компьютер - клиенттерде бөлінген (белгіленген) сервердегі ресурстарға қатысуды және сонымен қатар өздерінің қатты дискілерін, қажетінше деректерін ортақ пайдалануға ұсынатын ОС Microsoft Windows NT Workstaion немесе Windows 98 операциялық жуйелері орындалуы мүмкін.

Екі негізгі желілер типтерінің сипаттамасы 1-ші кестеде келтірілген.

1-кесте

		Бір рангілі желі		Сервердің негізіндегі желі
Негізгі жағдайлар		Барлық ДҚ-дің құқықтары бірдей Әрбір ДҚ client ретінде де және server ретінде де қызмет етеді Әрбір қолданушы өз ДҚ – нің қандай деректкрін желінде ортақ пайдалануға болатынын өзі анықтайды.		Бөлінген (белгіленген ) сервер дегеніміз – сервер ретінде жұмыс істейтін және желілік клиенттердің сұраныстарын тез өңдеу үшін оңтайландырылған ДҚ. Серверлер әртурлі болып келеді: Файлдвр мен баспа серверлері Қосымшалар серверлері Пошталық серверлер Факс серверлер Коммуникациялық серверлер Каталогтар қызметі серверлері
Өлшемі		Желідегі ДҚ- дің саны 10 –нан аспайды.		Бірнеше мың қолданушы. Сервер мен желінің аппараттық жабдықталумен шектеледі.
Құны		Қуатты сервердің қажеті жоқ, сондықтан желінің құны төмен.
Операция-лық жүелер		Microsoft (98, NT Workstation, Workgroups) фирмасының операциялық жүйелерінеде бір рангілі желіне қолдай орнатылған, сондықтан қосымша прог-раммалық жабдықтаудың қажеті жоқ.		Желінің барлық аппараттық ресурстарын орындай операциялық жүйе қажет (Microsoft Windows NT Server 4.0)
Басқару		Жүйелік администратор тағайындалмайды Әрбір қолданушы өзінің ДҚ-ін өзі басқарады.		Орталықтанған, яғни администратор тағайындалады. Ең болмағанда бір администратор қажет.
Ресурстар		Барлық қолданушылар өз ресурстарымен басқалармен бөліседі.		Ресурстар орталықтанып орналасқан, бұл оларды іздеу мен қызмет көрсетуді тездетеді және көшірмелерін үнемі алып отыруға, сақтауға мүмкіндік береді.
ДҚ-ге-қойылатын талаптар		Ресурстардың үлкен бөлегі қожайындікі. Қалған бөлігі желілік қолданушы-ларға ұсынылады.		Клиенттік ДҚ-ге қойылатын талаптарды қолдаушы өзі анықтайды (ОЗУ 32- 64Мб).
Қорғау		Желі қорғанысы төмен, себебі әрбір қолданушы өзі анықтайды.		Деректерді жанжақты, орталықтанды-рылған қорғау
Қолдану-шыларды оқыту		Қолданушылардың білім деңгейлері жеткілікті түрде жоғары		Қолданушының білім деңгейіне жоғары талап қойылмайды
Сервердің аппараттық жабдықталуы
Жедел есептеу құрылғысы	12-32 Мб		64 Мб-тан жоғары
Процес-сор	386-ден жоғары		Pentium
Қатты диск	Қолданушы талабына сәйкес анықталады.		Ұйым талабына сәйкес анықталады (2 Мб жоғары)

Компьютерлік желі – бұл аралық ақпарат тасымалдағыштарды қолданбай, желідегі компьютерлер арасында ақпараттық алмастыруды қамтамасыз ететін, компьютерлердің және түрлі құрылғылардың жиынтығы. Барлық компьютерлік желілерді белгілік топтары бойынша жіктеуге болады:

- аймақтық орналасуы;

-          ведомствалық қатыстылық;

-          ақпаратты беру жылдамдығы;

-          беру ортасының түрі.

Аймақтық орналасуы бойынша желілер жергілікті, ауқымды және аймақтық болып бөлінеді. Жергілікті – бұл 10 м² –тан аспайтын аймақты алып жатқан желілер, аймақтық – қала немесе облыс аумағында орналасқан желілер, ауқымды – мемлекет немесе мемлекет тобы аумағын алып жатқан желі, мысалы, Internet бүкіләлемдік желісі.

Қатыстылығы бойынша ведомствалық және мемлекеттік желілер деп бөлінеді. Ведомствалық бір мекеменің шегінде орналасады. Мемлекеттік желілер мемлекеттік құрылымдарда қолданылады.

Ақпаратты беру жылдамдығына қарай компьютерлік желілер төмен, орта және жоғары жылдамдықты болып бөлінеді.

Беру ортасының түріне қарай коаксиальды, жұп орамды, оптоволоконды, радиоканал бойынша, инфрақызыл диапазонда ақпаратты беретін желілер деп бөледі.

Компьютерлер әртүрлі желі топологиясын құра отырып, кабельдермен бірігуі мүмкін. Компьютерлік желілерді терминалдық желілерден ажырата білу керек. Компьютерлік желілер әрқайсысы автономды жұмыс істей алатын компьютерлерді байланыстырады. Терминалдық желілер әдетте қуатты компьютерлерді (мэйнфреймдер) байланыстырады.

Желіні жіктеуде екі негізгі термин бар: LAN және WAN.

LAN (Local Area Network, жергілікті есептеу желісі, ЖЕЖ) — тапсырыс берушіге қызмет көрсетуге дейінгі тұйықталған инфрақұрылымы бар, жергілікті желі. Бұл терминмен кішкене офистік желіні, не бірнеше жүздеген гектарды алып жатқан үлкен завод деңгейіндегі желіні атауға болады.

WAN (Wide Area Network) — ауқымды аймақты алып жатқа., жергілікті желілермен қатар телекоммуникациялық желіден де тұратын, ауқымды желі. WAN мысалы — дестені коммутациялау желісі (Frame Relay), ол арқылы әр түрлі компьютерлік желілер өзара «сөйлесе алады».

Бақылау сұрақтары:

1. Интерактивті байланыс дегеніміз не?

2. Компьютерлік желі дегеніміз не?

3. Сервер дегеніміз не?

4. Клиенттер дегеніміз не?

5. Желіні жіктеуде қанша термины бар, сипаттама берініз?

Қолданылған әдебиеттер:

1. К.С. Дүйсебекова, Ш.А. Жомартова «Есептеу желілерінің негіздері»

2. Котус, И. Влейник - Интерфейс «человек-компьютер», 1996.

3. Ханенко В.И. - «Информационные системы» - Л: Машиностроение, 199S.

Лекция №2

Тораптық элементтердің топологиялық жіктелуі. Негізгі түсініктер: тораптар түйіндері, кабельді сегмен, тораптық сегмент, логикалық торап, бұлттар, активті және пассивті коммуникациялық құрылғылар. Физикалық және логикалық топология. Бірлік ортасына қатынас құру әдістері.

Мүмкіндігіне қарай компьютердік желілер мынадай желілерге бөлінеді, топологиясы бойынша айырмашылығы бар.

Топология – объектілерге оның көлеміне орналасуы мүмкіндігіне қарайды. Компьютерлік желілердегі топология түсінігі желідегі ЭЕМ-нің орналасу арақашықтығын білдіреді, компьютерлік желілер арқылы мәліметтер алмасу үшін мәліметтер коммуникация ұйымының мүмкіндігі. Олар 3 негізгі топологияға бөлінеді: сақина, жұлдыз, барлық шина топологиясы, типтік сияқты мінездеме береді.

«Шина» Топологиясы

Барлық компьютерлер бір кабельге жалғанған. Оның соңына терминаторлары орналасулары керек. Бұндай 10 Мегабиттік жүйе топологиясына 10Base-2 және 10Base-5 құралады. Пассивті топология, барлығы бір байланыс каналдарын қолданады және оны келісіп қолданады яғни ажыратылған уақыт бойынша. Кез келген екі терминаторлар бұзылуы осы терминаторлардың кабель жүйесінен шығу бұзылуына әкеп соғады (желі сегменті). Кез келген құрылғының іске қосылуы немесе іскетен шығуы басқаларына кедергі келтірмейді. Байланыс каналдарында тураландау барлық жүйені жұмыстан шығарады.

Барлық компьютерлер желілерде «болатын» мәліметтер алмасуға қатыспайды. Мұндай мүмкіндіктері желінің төмендетуге әкеледі яғни ауырлығын күшейтеді немесе түйін санын көбейтеді. Шинаға қосылу үшін, белсенді құралдарды қолдануға– ішкі қоректену блогының қайталаушылары (repeater) арқылы болады.

Берілген желілік топология желілік элементтерінің бұзылғанын анықтау үшін ең қалайлы: желілік адаптер, кабель немесе разъемдер.

1-Сурет. Шина топологиясы

«Сақина» топологиясы

Қарқынды топология. Барлық компьютерлер желіде барлығы дөңгелектеп орналасады. Жұмыс станциясы мен кабельдің орналасуы өте қиын және қымбат болуы мүмкін, егер олар сақина тәрізді орналаспаса, мысалы, сызықта орналасса. Жұмыс станциясы басқа жұмыс станциясына мәліметті беруі мүмкін, яғни мәліметті беру (маркер) құқығын алса. Мәліметтерді басқа жұмыс станциясымен сақина бойымен беру, бір компьютердің жұмыстан шығуы, егер желінің уақытымен жөндемесе барлығы жұмыстан шығады.

Мәліметтер алмасу туралы уақыты үлкеуі желіде түйіндер санының көбейуіне әкеп соғады. Сақинаның диометрі шектелмеген, ол желінің түйіндерінің арақашықтығы арқылы анықталады.

Сонымен қатар жоғарғы желілік топология кең қолданады яғни олар гибридты топология былай аталады: «жұлдыз-шина», «жұлдыз-шина», «жұлдыз-жұлдыз». 100 Мбиттік желі осындай топология қолданбайды, қолданатыны «Жұлдыз».

1-Сурет. Сақина топологиясы

«Жұлдыз» топологиясы

Әр бір компьютер жекелеген порттар құрылғыларына жалғанған, олар концентраттар немесе қайталаушы (репитер), немесе хабом (Hub) деп аталады.

Концентраттар активті және пассивті болуы мүмкін. Егер құрылғылар және концентраттар арасында байланыс үзілісі болады, ал барлық қалған желілер жұмысын жалғастырады. Шынында, егер бұл құрылғылар жалғыз сервер болса, онда жұмыс қиындай бастайды. Концентраттары жұмыстан шығатын болса желіде жұмыстан шығарады.

Информация (кадр) логикалық шинада, бір түйінге мәліметтерді бере отырып, сол уақытта барлық түйіндерге алу мүмкіндігін береді, бір сегментке қосылғандарға. Мәліметтерді беруді есептеу үлкейген деңгейлерінде (LLC-толығырақ) тек сол түйін(түйіндер) істеп шығады, берілген кадр сілтемесі бойынша.

Логикалық шина физикалық топология шиналары келесідей, жұлдыздар, ағаш, сеткалар. Алмасу ортасына әдістері қол жетерлікте, түйін сегменттерінің арасында бөлініседі. – ықтималдықтар, шинадағы (Ethernet) сигналдарды естуге негізделген немесе детерминирленген, (ARCnet) жүйесін анықтауға құқық беруге негізделген.

Логикалық сақинада мәліметтер бірінен соң бірі түйінен-түйінге беріліп отырады. Әр бір түйін кадрларды қабылдайды сонда ғана соңғысының алдындағы және кейінгі түйінге сақина бойымен жібереді. Жүйелер бойымен барлық кадрлерге түйіндер ақылы беріп, ал оған жіберілгеннен кейін қайта өңделеді. Физикалық топологияда сақина немесе жұлдыздар ішкі сақиналар мен концентратардан тұрады. Жеткізу әдістері – детерминирленген. Логикалық сақинада Token Ring және FDD желілері құрылады.

3-Сурет. Жұлдыз тәрізді топология

Лекция №3

Стандарттар көзі. Ашық жүйелер қарым –қатынасын ұйымдастырудың базалық моделі. «Ашық жүйе» түсінігі. Функционалдық деңгей түсінігі. Физикалық, каналдық, тораптық, транспортық, сеанстық және қолданбалы деңгейдің негізгі функциялары.

«Ашық жүйе» түсінігі

Кең мағынада ашық жүйе деп ашық спецификацияға сәйкес құрылған кез келген жүйе ( компьютер, есептеу желісі, ОЖ, программалық пакет, басқа да аппараттық және прграммалық өнімдер) аталуы мүмкін.

«Спецификация» (есептеу техникасында) терминінің аппараттық және программалық компоненттерінің формалданған сипатталуын, олардың іс-әрекеттерінің тәсілдерін, басқа компоненттермен әрекеттесуін, қолднылуы шарттарын, шектеулерін және басқа да сипаттамаларын білдіретіндігін естерініңзге сала кетейік. Кез-келген спецификацияның стандарт бола бермейтіндігі түсінікті де. өз кезегінде ашық спецификациялар ретінде стандарттарға сәйкес барлық мүдделі жақтардың жан-жақты талқылауына түсіп, өзара келісім нәтижесінде қабылданған, жарияланаған, жалпыға түсінікті спецификация қабылданады.

Жүйелерді құру барысында ашық спецификацияларды пайдалану үшінші жаққа осы жүйелер үшін әртүрлі аппараттық, программалық кеңейту және модификациялау жабдықтарын жасап, әртүрлі өндірушілердің өнімдерінен прграммалық –аппараттық кешендерді құруға жол ашады.

Шынайы жүйелер үшін толық ашықтық қол жетпейтін идеал ретінде қалып отыр. Әдетте, ашық деп аталатын жүйелердің өздерінде бұл анықтамаға ол жүйлердің сыртқы интерфейстерді қолдайтын кейбір бөліктері ғана қатысты. Мысалы, UNIX операциялық жүйесінің туыстарының ашықтығы, барлығынан бұрын, ядро мен қосымшалар арасындағы стандартты программалық интерфейске негізделген. Бұл қосымшаларды Unix-тің бір версиясының ортасынан басқасына жеңіл көшіруге жағдай жасайды. Жартылай ашықтықтың тағы бір мысалы-жеткілікті түрде жабық саналатын Novell NetWare операциялық жүйесінде тәуелсіз өндірушілердің ол жүйее желілік адаптерлердің драйверлерін қосу үшін Open Driver Interface ашық интерфейсінің қолданылуы. Жүйені құру үшін ашық спецификациялар неғұрлым көп қолданылса, жүйе соғұрлым ашық болы түседі.

OSI үлгісі ашықтықтың тек бір аспектілеріне ғана, атап айтқанда, есептеу желісімен байланысқан құрылғылардың ашық әрекеттесуіне қатысты. Бұл жерде ашық жүйе ретінде жіберілетін және қабылданатын хабарламалардың мазмұны мен мәндерінің форматын анықтайтын, стандартты ережелерді қолдану арқылы басқа желілік құрылымдармен әрекеттесуге даяр желілік құрылым түсініледі.

Егер екі желі ашықтық принцптерін сақтай отырып құрылған болса, онда ол төмендегідей артықшылыққа қол жеткізуге мүмкіндік береді:

• Бір стандартты ұстанған әртүрлі өндірушілердің аппараттық және программалық жабдықтарынан желіні құруға;

• Желінің жеке компоненттерін жетілген түрлерімен ауыртпалықсыз ауыстырып, желіні аз шығынымен дамытуға;

• Бір желіні басқасымен қосуға;

• Желіні игеруді және оған қызмет көретуді жеңілдетуге.

Ашық жүйелердің әйгілі мысалы халықаралық Internet желісі болып табылады. Бұл желі ашық жүйелерге қойылатын барлық талаптарға сай дамып келеді. Бұл желінің ашық жүйелерге қойылатын барлық талаптарға сай дамып келеді. Бұл желінің стандарттарын құруға әр елдің әртүрлі университтерінен, ғылыми үйымдарынан және есептеу аппаратурасы мен программалық жабдықтауды өндіруші-фирмалардан мыңдағын қолданушылар қатысты. Internet желісінің жұмысын анықтайтын стандарттың For Comment «түсініктеме сұраныс» деген атының өзі қабылданған стандарттардың ашық сипатын көрсетеді. Осының нәтижесінде Inernet желісі бүкіл әлемге таралған мыңдаған желілердің әр түрлі құрал-жабдықтары мен программалық жабдықтарын біріктіре білді.

OSI үлгісі- желінің іс-әрекетінің негізі. Сондықтан да, егер Сіз желілік қосылыстарда OSI үлгісінің әртүрлі деңгейлерінің қалай әрекеттесетінін түсінсеңіз, шынайы желілік қосылыстардың желілік функцияларын желілік функцияларын анықтап біле аламыз.

Желінің атқаратын қызметі деректерді бір компьютерден басқа компьютерге жіберу. Бұл процесс барысында бірнеше жеке мақсаттарды атап өтуге болады:

• Деректерді айырып тану;

• Деректерді басқарылатын блоктарға бөлу;

• Деректердің орнын анықтап қабылдаушыны көрсету үшін әрбір блокқа ақпаратты қоса білу;

• Деректерді синхронизациялау және тексеру үшін ақпараттарды қоса білу;

• Деректерді желіге оорналастырып, берілген адрес бойынша жіберу.

Бұл мақсаттарды орындауда желілік операциялық жүйеге қатаң талаптарды орныдауға тура келеді.

Анықтама. Хаттама - әрбір желілік операцияны реттеуші процедуралар (ережелер).

Стандартты хаттамалар әр түрлі өндірушілердің программалық және аппараттық жабдықтауларының өзара дұрыс әрекеттесуіне мүмкіндік береді. Стандарттардың екі басты жұ бы бар: OSI үлгісі және оның модификациясы болып табылатын Project 802. желі жұмысының техникалық жағын дұрыс түсіну үшін осы үлгілер туралы нақты көзқарас болуы тиіс.

1984 жылы ISO (International Standards Organization) ашық жүйелердің өзара әрекеттесуінің эталлондық OSI (Open System Interconnection) Үлгісін ұсынды. Содан бері ол халықаралық стандартқа айналды: желілік өнімдерді шығаруда өндірушілер осы үлгінің спецификацияларын пайдаланады, желілерді құруда ад осы үлгіні ұстанады. OSI үлгісі жүйелердің әрекеттесуінің әртүрлі деңгейлерін анықтап береді, әрбір деңгейдің функциясын көрсетіп оларға стандарты аттарды тағайындады. OSI үлгісі бойынша әрекеттесу құралдары жеті деңгейге бөлінеді: қолданбалы, көрсету, сеанстық, транспорттық, желілік, арналық және физикалық.

Компьютер А

Сурет 1- OSI үлгісіндегі деңгейлердің өзара әрекеттесуі

Әрбір деңгей желілік құрылғылардың әрекеттесуінің нақты бір аспектісіне қатысты. OSI үлгісі операциялық жүйе, жүйелік утилиталар, жүйелік аппараттық жабдықтардың орындайтын әрекеттесуінің жүйелік құрылғыларын сипаттайды. Бұл үлгі соңғы қолданушылардың қосымшаларының өзара әрекеттесуінін қарастырмайды. Қосымшалар жүйелік жабдықтардың көмегімен оларға хабарласа отырып өздерінің жеке хаттамаларын орындайды. Сондықтан да қосымшалардың және қолданбалы деңгейдің әрекеттесулерін бөліп қарастыру қажет.

Сурет-2. Пакет құрылуы

Құру процесі Қолданбалы деңгейде басталады (3.2 - сурет). Сонымен, қосымша сұраныс арқылы қолданбалы деңгейге мысалы, файлдық қызметке хабарлассын. Осы сұраныстың негізінде қолданбалы деңгейдің программалық жабдықтауы стандартты форматты хабарлама даярлайды. Қарапайым хабарлама тақырыптан және деректер өрісінен тұрды. Тақырып қандай жұмыс атқаруы қажеттігі жайлы компьютер адресаттың қолданбалы деңгейіне арналған, желі арқылы жіберілуге тиісті ақпараттан тұрады. Хабарлама құрылғанан кейін қолданбалы деңгей оны стек арқылы төмен көрсету деңгейіне жібереді. Көрсету деңгейінің хаттамасы қолданбалы деңгейдің қосқан тақырыбында жазылған ақпарат негізінде әрекеттерді орындап, хабарламаға өзінің жеке ақпаратын- көрсету деңгейінің тақырыбын қосады. Осының нәтижесінде алынған хабарлама төменгі сеанстық деңгейге жіберіледі, ол өз кезегінде жеке тақырыбын қосады т.б. соңында хабарлама ең төменгі физикалық деңгейге жеткенде ол байланыс жолдары арқылы машина-адресатқа жіберіледі. Бұған дейін хабарламаның көлемі өседі, себебі әрбір деңгей өз тақырыбын қосады. Желі арқылы машина-адресатқа жеткен хабарламаны ол өзінің физикалық деңгейі арқылы қабылдайды. Әрбір деңгей өзіне арналған өз деңгейінің тақырыбын талдап, онда көрсетілген функцияларды орындайды, содан кейін ол тақырып жойлып хабарлама келесі жоғары жатқан деңгейге жіберіледі.

OSI үлгісінің деңгейлері

Физикалық деңгей (Physical Layer). Бірінші физикалық деңгей (Physial) OSI үлгісінің ең төменгі деңгейі. Бұл деңгей құрылымдық емес деректерді, биттердің ағындарын физикалық орта арқылы ( мысалы, желілік кабель) жібереді. Мұнда интерфейспен кабель арқылы электрлік, оптикалық, механикалық және функционалдық байланыс орнатылады. Физикалық деңгей өзінен жоғары жатқан барлық деңгейлерден түсетін деректерді тасымалдайтын сигналдарды құрады. Бұл деңгейде желілік кабель арқылы деректерді жіберу тәсілі анықталады. Физикалық деңгей бір компьютерден екіншісіне биттерді жіберуге арналған. Биттердің мазмұнының бұл деңгейге қатысты жоқ.. Бұл деңгей деректерді кодтауға, биттерді синхроизациялауға жауап береді. Физикалық деңгей желілік кабель арқылы жіберілетін әрбір биттің ұзақтығын және оның сәйкес электрлік немесе оптикалық импульсқа көшірілуін орнатады. Бұл деңгейде сонымен қатар разъемдердің типтері анықталып, әрбір қосылыс тағайындалады.

Арналық деңгей (Data Link Layer). Физикалық деңгейде тек биттер тасымалданады. Байланыс арналары бірнеше өзара әрекеттесетін компьютерлермен бөлініп пайдаланылатын кейбір желілерде физикалық беріліс ортасы бос болмауы мүмкін екендігі есепке алынбай қалады. Сондықтан да арналық деңгейдің мақсаттарының бірі ортаның бостығын анықтау болып табылады. Ол үшін арналық деңгейде биттер кадрлар деп аталатын топтарға бірітіріледі. Арналық деңгей кадрларды (frames) желілік деңгейден физикалы деңгейге жібереді. Кадрлар деректерді орналастыруға арналған логикалық ұйымдсқан құылым. Жіберуші компьютердің арналық деңгейі физикалық деңгейден түскен биттердің ағымын деректердің кадрларына біріктіреді. Арналық деңгей физикалық деңгейдің көмегімен кадрлардың дәл жеткізілуін қамтамассыз етеді. Бұл желілік деңгейге деректерді жіберуді желілік бірігу арқылы қатесіз оқуға мүмкіндік жасайды. Көбінесе, арналық деңгей кадрларды жіберген кезде қабылдаушы жағынан оның алынғанын растауын күтеді. Қабылдаушының арнаьық деңгейі мүмкін қателерді тексереді. Жіберу барысында бұзылған немесе оларды қабылдаған жайлы хабарлама түспеген кадрлар қайта жіберіледі. Дегенмен, кез-келген топологиялы және технологиялы желілерде хабарламаларды сапалы тасымалдау үшін арналық деңгейдің функциясы жеткіліксіз , сондықтан да OSI үлгісінде бұл тапсырма келесі екі- желілік және транспорттық деңгейлерге жүктеледі.

Желілік деңгей (Network layes). Үшінші желілік деңгей хабарламаларды адрестеуге және логикалық адрестер мен атауларды физикалық адрестерге алмастырумен айналысады. Нақты желілік шарттарға, қызметтер үстемдігіне және басқа факторларға байланысты жіберуші мен қабылдаушы компьютерлер арасындағы бағыт анықталады. Пакеттерді коммутациялау, бағыттау, шектеу сияқты желілік трафикке байланысты туатын проблеммалар да осы деңгейде шешіледі. Егер бағыттаушының желілік адаптері деркетердің үлкен бөліктерін жібере алмаса, желілік деңгейде ол бөліктер бөлшектенеді. Ал қабылдаушы компьютердің желілік деңгейі оларды қинап, алғашқы қалпына келтіреді. Желілік деңгейдегі хабарламалар пакеттер дап аталады.

Транспорттық деңгей (Traspot lsyer). Жіберушіден қабылдаушыға барар жолда паетер өгеріске ұшырауы типті жоғалып кетуімүмкін. Транспорттық деңгей пакеттердің өз адресатына тізбектей, жоғалмай, қайталанбай, қатесіз жетуін қамтамассыз етеді. Бұл деңгейде ұзын хабарламалар бірнеше пакеттерде бөлінеді де, қысқалары бір пакетке біріктіріледі. Бұл пакеттердің желі бойынша тиімді жібеілуіне жол ашады. Қабылдаушы компьютердің транспорттық деңгейінде хабарламалар ашылып, алғашқы қалпына келеді де олардың дұрыс жеткендігі жайлы сигналдар жіберіледі. Транспорттық деңгей ағындарды басқарады, қателерді тексереді, пакеттерді жіберу мен қабылдауда туатын пробламмаларды шешумен айналысады.

Сеанстық деңгей ( Session layer). Бесінші деңгей әртүрлі компьютерлердегі екі қосымша үшін сеанс деп аталатын қосылысты құрады, пайдаланады және біріктіруді аяқтайды. Бұл деңгейде желідегі еекі қосымша арасында байланысқа қажетті атауларды 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 диалоогты басқару , яғни, жіберу қай жақтан орындалып жатқандығы, қашан және қанша уақытқа созылатындығын анықтауға жүзеге асырылады.

Көрсету деңгейі (Presentation layer). Алғашқы көрсету деңгейі 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 пайдаланатын формат түрінде көшіріледі. Көрсету деңгейі хаттамаларды түрлендіруге, деркетерді таратуға, оларды шифрлеуге, қолданылатын символдар тобын ауыстыруға немесе өзгертуге графикалық бұйрықтарды кеңейтуге қатысады. Көрсету деңгейі, сонымен қатар, жіберілетін биттер санын азайту үшін деректерді сығуға да қатысады. Бұл деңгейде редиректор деп аталатын утилита жұмыс істейді. Оның қызметі енгізу-қорытындылау амалдарын сервердің ресурстарына бағытталған.

Қолданбалы деңгей (Applikaton layer ). Жетінші OSI үлгісінің ең жоғарғы деңгейі . ол қолданбалы процестердің желілік ресуртарға енуіне арналған терезенің ролін атқарады. Бұл деңгей қолданушы қосымшаларын тікелей қолдайды және файлдарды жіберуші программалық жабдықтау, мәліметтер қорларын пайдалану, электрондық пошта, гипермәтін Web-беттер сияқты қызмет түрлерін көрсетеді. Төменде орналасқан деңгейлер қолданбалы деңгейде орналасатын тапсырмаларды қабылдайды. Қолданбалы деңгей желіге жалпы енуді, деректер ағындарын, қателерді өңдеуді басқарады. Қолданбалы деңгейдегі өңдеуді басқарады. Қолданбалы деңгейдегі деректер бірліктері әдетте хабарламалар деп аталады.

Бақылау сұрақтары:

1. «Ашық жүйе» түсінігі.

2. Функционалдық деңгей түсінігі.

3. Физикалық деңгейдің негізгі функциялары

4. каналдық деңгейдің негізгі функциялары

5. тораптық деңгейдің негізгі функциялары

6. транспортық деңгейдің негізгі функциялары

7. сеанстық деңгейдің негізгі функциялары

8. қолданбалы деңгейдің негізгі функциялары.

Қолданылған әдебиеттер:

4. К.С. Дүйсебекова, Ш.А. Жомартова «Есептеу желілерінің негіздері»

5. Котус, И. Влейник - Интерфейс «человек-компьютер», 1996.

6. Ханенко В.И. - «Информационные системы» - Л: Машиностроение, 199S.

Лекция №4

«Интерфейс» және «Протокол» түсініктері. «Коммуникациялық протоколдар түсінігі». Коммуникациялық протоколдардың стандартты стегі.

Пакеттер дегеніміз файл бөлінгеннен кейін алынған деректердің кішігірім басқарылатын блоктары.

Пакет –компьютерлік желілердегі ақпараттың негізгі өлшем бірлігі. Деректерді пакеттерге бөліп тастағаннан кейін оларды тасымалдау жылдамдығының өсетіні соншалық, әрбір компьютер деректерді желідегі басқа компьютерлермен бір мезетте жіберу және қабылдау мүмкіндігін алады.

Пакеттің компоненттері: тақырыбы, деректер, трейлер.

Тақырыпқа кіретіндер:

-пакеттің жіберілетіндігі жайлы «айтатын» сигнал;

- шығыс көзінің адресі;

-орналасу адресі;

-берілісті синхронизациялаушы ақпарат.

Трейлер көбінесе қайталанатын артық код деп аталатын қателерді тексеруге арналған ақпаратты сақтайды (Cyclical Redundancy Check, CRC). CRC –пакет пен алғашқы ақпаратқа қатысты орындалған математикалық түрлендірулер нәтижесінде алынған сан. Пакет барар жеріне жеткен кезде бұл түрлендірулер қайталап орындалады. Егер нәтиже CRC –тің мәнімен бірдей болса, онда пакеттің қатесіз қабылданғаны.

Өзара байланысқан компьютерлер халықаралық ұйымдарды еске түсіреді. Бұл ұйымдар көптеген тілдер мен қатынас әдістеренін пайдалана алады. Тек өзара толық түсіністікке жету үшін коммуникацияға қатысушылар бір тілде сөйлеседі.

Хаттама дегеніміз – қандай да бір байланысты реттейтін ережелер мен процедуралардың тобы.

Хаттамаларға қатысты негізгі тұжырымдарды ұмытпау керек:

1. Хаттамалардың саны көп. Әрбір хаттама әртүрлі тапсырмаларды орындайды, өз мақсаты, өз артықшылықтары бар және оларға қандай да бір шектеулер қойылады.

2. Хаттамалар OSI үлгісінің әртүрлі деңгейлерінде жұмыс істейді. Хаттамалрдың функциялары өздері жұмыс істейтін деңгеймен анықталады.

3. Бірнеше хаттамалар бірігіп жұмыс істеуі мүмкін. Оларды хаттамалар стегі немесе тобы деп атайды.

Желілік ортада хаттамалар деректерді тасымалдаудың ережелері мен процедураларын анықтайды. Деректер берілісі мүлтіксіз, өз ретімен орындалуға тиіс, бірнеше қадамнан тұрады. Компьютер жіберуші және компьютер –қабылдаушы хаттамаларды келесі процедураларды орындау үшін пайдаланады:

-деректерді пакеттерге бөлу;

-пакетке адрес туралы ақпаратты қосу;

-пакеттерді жіберуге даярлау;

-кабель бойымен жіберілген пакеттерді қабылдау;

-пакеттен деректердің көшірмелерін алу үшін, деректер блоктарының алғашқы мәндерін жинақтау;

- қалпына келтірілген бұл блоктарды компьютерге жіберу.

Желінің дұрыс жұмыс істеуі хаттамаларды орнатумен шектелмейді. Кабель бойымен деректерді жіберу үшін компьютер әртүрлі ену әдістерін қолданады.

Ену әдісі- компьютерлік желілік кабель бойынша деректерді қалай жіберіп, қабылдау керектігін анықтап беретін ережелер тобы.

Желідегі бірнеше компьютерлердің кабельге ортақ ену мүмкіндігі тиіс. Бірақ желідегі екі компьютер бір мезетте деректер жіберуге тырысса, олардың пакеттері бір –бірімен «соғылысады» да, бұзылады. Бұл құбылысты коллизия деп атайды.

3.3 Сурет. Екі компьютердің бір мезетте деректер берілісіне қатысуы коллизияға соқтырады

Ену әдістері бірнеше компьютердің бір мезетте кабельге енуін болдырмайды. Негізгі ену әдістері:

- бақылауды пайдаланудың арқасында коллзияларды аша отырып көпше ену.

- Бақылауды пайдаланудын арқасында коллизияларды болдырмай көпше ену.

- маркерлік беріліс арқылы ену.

-сұраныстың үстемділігі бойынша ену.

1. CSMA/CD –бақылауды пайдаланудын арқасында коллизияларды аша отырып көпше ену шина және жұлдызша топологияларында қолданылады.

2. CSMA/CА –бақылауды пайдаланудың арқасында коллизияларды болдырмай көпше ену. CSMA/CА әдісін пайдалана отырып әрбір компьютер желіге деректерді жібермес бұрын өзінін ниеті туралы алдын –ала сигнал береді, сондықтан желідегі басқа компьютерлер даярланып жатқан беріліс жайында «біледі» де коллизиядан құтылады.

3. Маркерлік беріліспен ену әдісі. Мұның мәнісі маркер деп аталатын ерекше типті пакеттің сақина бойымен айналып жүретіндігінде. Компьютер маркерді тосып, оны ұстайды да ақпаратты толтырып адресатқа жібереді. Бұл уақытта желідегі басқа компьютерлер мркердің босауын күтіп тұрады. әрбір уақыт мезетінде тек бір ғана компьютер маркерді пайдаланатындықтан, желіде жарыс та, коллизия да болмайды.

4. сұраныстың үстемділігі бойынша ену желінің тек канцентраторлар мен түйіндерден құрылуына негізделген. Концентраторлар түйіндерден тізбектей жауап алу арқылы беріліске сұранысты анықтай отырып, кабельге енуді басқарады. Концентраторлар барлық адрестерді, байланыстарды және түйіндерді біліп, олардың жұмыс қабілеттерін тексеріп отыруы тиіс. Бір мезгілде екі сұраныс түскен кезде, концентратор алдымен үстемділігі жоғары сұранысты таңдайды. Егер сұраныстардың үстемділіктері бірдей болса, олар кез –келген ретпен орындалады. Сонымен, сұраныстың үстемділігі бойынша ену кезінде байланыс компьютер –жіберуші, концентратор және компьютер –қабылдаушы арасында орнатылады. Деректердің берілісін орталықтан концентратор басқаралы.

Бақылау сұрақтары:

1. Project 802 стандартты OSI үлгісінің қай деңгейлерінде анықталған?

2. протокол дегеніміз не?

3. Net BEUI хаттамасына қанда тұжырымдама айтуға болады?

4. Ортаға енуді басқару бағыныңқы деңгейі OSI үлгісінің қай деңгейіде орналасқан?

Қолданылған әдебиеттер:

7. К.С. Дүйсебекова, Ш.А. Жомартова «Есептеу желілерінің негіздері»

8. Котус, И. Влейник - Интерфейс «человек-компьютер», 1996.

9. Ханенко В.И. - «Информационные системы» - Л: Машиностроение, 199S.

Лекция №5 osi стегі. Tcp/ip стегі. Ipx/spx стегі. Netbios/smb стегі. Sna стегі. DeCnet ieee802.X стегі.

Тrаnsmіssіоn Соntrоl Рrоtосоl / Іntеrnеt Рrоtосоl (ТСР/ІР) -гетерогенді (әртүрлі) ортада байланысты қамтамасыз ететін өнеркәсіптік хаттамалар тобы, яғни әртүрлі типті компьютерлер арасындағы үйлесімділікті орнатады. Үйлесімділік - ТСР/ІР хаттамалар стегінің ең маңызды артықшылықтарының бірі, сондықтан да ЖЕЖ-нің көпшілігі оны қолдайды. Сонымен қатар ТСР/ІР Интернет ресурстарын пайдалануға мүмкіндік береді және өнеркәсіп аумағындағы желі үшін бағыттауыш хаттама болып табылады. ТСР/ІР бағыттауды қолдайтындықтан, көбінесе желіаралық хаттама ретінде пайдаланылады. Өзінің кең тарауының арқасында, ТСР/ІР желілік әрекеттесудің сөзсіз стандартына айналды. ТСР/ІР ашық жүйеге негізделген және ОSІ үлгісінің жүйелік архитектурасына сәйкес келеді.

Місrоsоft фирмасының орындауындағы ТСР/ІР төртдеңгейлі үлгіге жатады (1-сурет).

ІР хаттамасы желілік деңгейде жатыр және жіберуші мен қабылдаушы арасында дейтграммалар деп аталатын деректер блоктарын жіберуді қамтамасыз етеді. ІР хаттамасы қосылысты қамтамасыз етпейтіндіктен, сенімсіз хаттама болып табылады, яғни ІР деректердің жеткендігін растамайды, алынған деректердің бүтіндігін бақыламайды және қызметші ақпаратпен қамтылмаған. ІР хаттамасы әрбір дейтграмманы жекеше тәуелсіз бірлік түрінде өңдейді. ІР-дің негізгі мақсаты -дейтграммаларды бағыттау (дейтграммалардың түйіннен түйінге өтетін жолдарын анықтап беру).

Аныңтама. Желі түйіні - ІР хаттамасын қолдайтын желіге қосылған компьютер. Оның бір немесе бірнеше ІР-интерфейсі, әрбір интерфейстің ерекше ІР-адресі бар.

Анықтама. ІР-адрес - Интернеттегі ІР-интерфейстің 32 битті ерекше идентификатороры. ІР-адрес нүктемен бөлінген ондық сандардан құрылған октеттер түрінде жазылады.

О

Қосымшалар

деңгейі

Транспорттық

деңгей

Желіаралық

деңгей

Желілік

интерфейс

деңгейі

SІүлгісі

Қосымшалар

деңгейі

Көрсету деңгейі Сеанс деңгейі

Транспорттық

денгей

Желілік

деңгей

Арналық деңгей

Windows сокетnері	NetBIOS
		ТСР/ІР негізіндегі NetBIOS
TDI интерфейсі
ТСР	UDP
ІСМР АRР ІР IGМР RARР
NDIS интерфейсі
Еthernet FDDI	Желілік карталар драйверлері	РРР Кадрларды трансл яциялау
	Желілік адаптерлер

Физикалық деңгей

ТСР/ІР үлгісі

1 –сурет ОSІ үлгісі мен төртдеңгейлі ТСР/ІР үлгісінің сәйкестігі Місrosoft фирмасының орындауындағы ТСР/ІР

ІР адрестің форматтары

Екілік	Ондық
10100000.01010001.00000101.10000011	160.81.5.181

Интернеттегі әрбір ІР адрес немесе интражелі оның 1000 немесе 1000 000 түйіні болғанына қарамастан, қайталанбайтын ерекше болуы тиіс. Егер сіздің компанияңыз ТСР/ІР-ді қолдануға икемделген және Интернетке қосылмаған болса, онда ІР адрестердің кеңістігінен қайталанбайтын адрестерді тағайындау және қолдану үлкен проблема тудырмайды. Сіз адрестердің кеңістігінен өзіңіздің қажетіңізді қанағаттандыратын адрестерді таңдауыңызға болады. Бірақ, егер сіздің ұйымыңыздың желісі Интернетке қосылуы керек болса, сіз таңдаған ІР адресті тағы біреудің қолданбайтынына көз жеткізу қиынға түседі.

Интернетте адрестерді таратуға және тағайындауға ІnterNIC (Іnternet Іnfоrmatіоn Сеntrе - Интернеттің желілік ақпараттық орталығы) жауап береді. Интернетте барлық желілік адрестерді тағайындауға бір ғана топ жауап беретіндіктен, ондағы адрестердің қайталанбауын қадағалау қиынға түспейді. Бірақ ІnterNIC Интернеттегі әрбір адресті қарап отырмайды. Оның орнына ұйымға ІnterNIC берілген бағыныңқы желіге қажетті түйіндерді құратын желілік идентификаторды бөледі. Ұйым өзінің бағыныңқы желісіне ыңғайлы желілік идентификаторды орната алады.

Бақылау сұрақтары:

1. Желі түйіні дегеніміз не?

2. ІР-адрес дегеніміз не?

3. OSI стегі дегеніміз не?

4. TCP/IP стегі дегеніміз не?

Қолданылған әдебиеттер:

1. К.С. Дүйсебекова, Ш.А. Жомартова «Есептеу желілерінің негіздері»

2. Котус, И. Влейник - Интерфейс «человек-компьютер», 1996.

3. Ханенко В.И. - «Информационные системы» - Л: Машиностроение, 199S.

4. Косарев В.П., Еремин Л.В. - Компьютерные системы и сети - М: Финансы, 1999.

Лекция №6,7

Коммуникациялық құралдардың қазіргі компьютерлік тораптардағы ролі. Коммуникациялық құралдардың негізгі түрлерінің функциональды аттары, байланыс желілері, тораптық адаптерлер, қайталағыштар мен конденсаторлар, көпірлер мен конденсаторлар, маршрутизаторлар, шлюздар. Коммуникациялық құралдардың OSI модель деңгейіне функциональды сай келуі.

Желілік құрылғылар және комуникациялық құралдар

Копьютерлерді жергілікті желіге біріктіру үшін желіге қосылатын әрбір компьютерге желілік компьютерлер қою керек, ол компьютерге жергілікті желіден ақпарат алуына және деректерді желіге беруге сонымен қатар компьютерлер және де желіге қосылған басқа да құрылғылар (принтерлер, сканерлер) арасынд деректер алмасу жүретін кабельдер мен копьютерлерді бір – біріне қосуға мүмкіндік береді. Кейбір желілерде кабельдер копьюерлерді тікелей қосады, басқа желілерде кабельдерді қосу арнайы құрылғылар – концентраторлар (хабтар), комутаторлар т.б. арқылы іске асырылады. Үлкен емес желілерде әдетте желі компьютерлері өзіне қосылған бір компьютерден басқа компьютерлерге сигналдар беретін концентраторға кабельдер мен қосылады.

Комуникация құралдар ретінде көбіне жұпорамды, коаксиальді және оптотолл шақты кабельдер пайдаланылады. Үш кабельді таңдау кезінде келесі көрсеткіштерді ескеру қажет:

• Монтаж және қызмет көрсету құны;

• Ақпарат алмасу жылдамдығы;

• Ақпарат алмасу қашықтығы шамасына шектеу ( қосымша күшейткіштер – қайталаушыларды (регистор) пайдаланбастан)

• Деректет алмасу қауіпсіздігі.

Басты мәселе осы көрсеткіштерді бір мезгілде қамтамасыз ету, мысалы деректер алмасудың ең жоғары жылдамдығы деректерді қорғаудың қажетті деңгейі қамтамасыз етілетін деректер алмасудың ең үлкен мүмкін қашықтығы мен шектеледі.Кабельдік жүйені кеңейту оның құнына және дереектер алмасудың қауіпсіздігіне әсер етеді.

Кабельдер

Жұпорамды кабель

Ең арзан кабельдік қосылу бұл – екі өзекті орамды сым болып табылады, оны «жұп орамды кабель» деп атайды. (ағылшын тілінде twisted pair) ол 10Мбит/с жылдамдық пен ақрпарат алмасуға мүмкіндік береді, оңай кеңейтіледі, алайда тез бұзылады. Кабель ұзындығы 1000 метрден аспауы тиіс (1Мбит/с алмасу жылдамдығында).

Артықшылықтары – құны төмен және орнату оңай. Ақпарттың бүлінуден қорғалуын артыру үшін экранға жұп орамды кабель пайдаланылады. Ол коаксиальді кабель экранына ұқсас экрандаушы қабықша орналастырады. Бұл жұп орамды кабель құнын артырады және оның құнын каоксиальді кабель құнына жақындатады.

Коаксикальды кабель

Коаксикальды кабельдің құны орташа, бүлінуден жақсы қорғалған және алыс қашықтықтағы байланыстар үшін қолданылады.

Ақпарат алмасу жылдамдығы 50Мбит/с коаксикальды кабель негізгі кең жолақты ақпарат үшін пайдаланады.

Кең жолақты коаксильді кабель

Кең жолақты коаксильді кабель оңайлықпен бүлінбейді, оңай кеңейтіледі, бірақ оның бағасы қымбат. Ақпарат алмасу жылдамдығы 500Мбит/с. Ақпарат алмасу барысында желінің базистік жолағында 1,5км-ден асатын қашықтықтар үшін регистер (ағылшынша «repiter»-қайталаушы) деп аталатын күшейткіш пайдаланылады.

Сондықтан ақпарат алмасу барысында суммарлы қашақтықты 10км-ге дейін арттыруға болады. «Шина» немесе «Ағаш» типті топологияда коаксикальды кабель ұшында үйлестіруші резлетор (терминатор) болуы тиіс.

Ethernet – кабель

Ethernet – кабель толқындық кедергісі 50 Ом болатын коаксикальды кабель болып табылады. Оны жуан Ethernet (ағылшын thick) немесе сары кабель деп те атайды. Ол 15-контактілі стандартты қосылуды пайдаланады. Деректер алмасудың орташа жылдамдығы 10Мбит/с. Ethernet желісінің ең үлкен қашықтығы – 3000 метрге жуық болады. Ethernet – кабель өзінің магистральды топологиясына қарай ұшында тек бір регисторды ғана пайдаланады.

Chepernet - кабель

Ethernet – кабельге қарағанда Chepernet – кабель (RG - 58) қосылуы арзанға түседі. Оны жіңішке (ағылшынша thin) Ethernet деп те атайды. Бұл 50 Омдық коаксикальді кабель, ақпарат алмасу жылдамдығы 10Мбит/с. Chepernet – кабель сегменттерін қосу кезінде қайталаушылар қажет болады. Chepernet – кабель мен қосылатын есептеуіш жүйелердің құны арзан және кеңейту кезінде шығын аз кетеді.

Желілік платалардың қосу көлемі кішкентай байонет разъемдар (СР - 50) көмегімен іске асырылады. Қосымша экрандау қажет емес. Кабель дербес компьютерге үштік (тройник) қосқыштар (T-connectors) көмегімен қосылады. Екі жұмыс станция арасындағы қашықтық қайталаушылырды қоспағанда ең көбі - 300м, ал ең аз 0,5м бола алады, ал Chepernet – кабель желісі үшін жалпы қашықтық - 1000метрге жуық болады. Chepernet қабылдаушы - жөнелтушісі (приемопередатчик) адаптерлер арасында гальваникалық развезкалар мен қатар сыртқы сигналдарды күшейту үлгісі желілік адаптер орналасады.

Оптаталшықты линиялар

Шыны талшықты кабель деп аталатын опто өткізгіштер қымбат болып келеді. Бұл өткізгіштерде ақпаратты тарату жылдамдығы 100Мбит/с, ал жабдықтың экспериментальды үлгілерінде 200мбит/с-қа дейін жетеді. Қашықтық 50км болуы мүмкін. (Ақпарат бүлінудің сыртқы әсерлері жоқ деуге болады). Қазіргі таңда бұл жергілікті есептеуіш желілері үшін анағұрлым қымбат қосылу болып табылады. Ол ақпарат бүлдірудің электромагниттік өрісті бар немесе қайталаушыларды алмасу қажет жағдайда қолданылады.

1-кестеде коммуникация құралдарының негізгі көрсеткіштері қарастырылған

Көрсеткіштер	Деректерді алмасуға	Арналған комму	никация құралдар
	Екі өзекті кабеь жұп орамды	Коаксильді кабель	Оптоталшықты кабель
Бағасы	Жоғары емес	Салыстырмалы түрде жоғары	жоғары
кеңейтілуі	өте қарапайым	проблемалық	Қарапайым
Сырттан таудаудан қорғау	өте төмен	жақсы	Жоғары
Желілендіру проблемелары	жоқ	мүмкін	жоқ
Білінулерге қабылдағыштығы	бар	Бар	Жоқ

Сонымен қатар оптоталшықты лексиялар сырттан таңдауға қарсы қасиеттерге ие, өйткені тармақталу техникасы оптоталшықты кабельдерде өте күрделі болады. Оптоөткізгіштер жергілікті есептеуіш желілерінде жұлдызша түрдегі қосылу көмегімен біріктіріледі.

Адаптерлер.

Пайдаланатын кабельге қарамастан әрбір жұмысшы станциясы үшін желілік адаптер болуы қажетт.

Желілік адаптер – бұл компьютердің аналық платасына қойылатын плата болып табылады. Оны желілік кабельге аралған 2 разъемі бар.

Желілік адаптерлер ISA/EISA немесе Micro Channel архитектуралары үшін қарастырылады. Бірінші архитетура IBM AT компьютерлер сериясында және олармен үлесімді компьютерлер үшін, екіншісі IBM сериясы ps/2 компьютерлерінде пайдаланылады. Бұл адаптерлер констуктивті түрде бір – біріне ерекшеленеді. Жұмысты жылдамдату үшін желілік адаптер платасында буфер болуы мүмкін. Бұл буфердің өлшемі адаптерлердің әр түрлі типі үшін әр түрлі болады 8-биттік адаптерлер үшін – 8 кб, ал 16-32 – биттік адаптерлер үшін 16 кб және одан көп болуы мүмкін.

Ethernet желілік адаптерлерді енгізу / шығару порттарын және бір үзілу каналын пайдаланады. Кейбір адаптерлер жадқа тікелей қол жеткізу каналдарымен (ДМА) жұмыс істеуі мүмкін.

Адаптер платасында Дискісіз жұмыс станцияларын құру үшін (ТЕСҚ)туралы есте сақтау құрылғысының микросхемасы орналасуы мүмкін.

Бұл не винчестері, не флоппидискісі жоқ компьютерлер. Операциялық жүйені жүктеу желі арқылы орындалады, және оны қашықтықтан жүктеу микросхемасында жазылған бағдарлама орындайды.

Желілік адаптерді копьютердің аналық платасына орнатпас бұрын ауыстырып – қосқышта (адаптер платасында орналасқан) көмегімен енгізу (шығару порттары, үзілу командалары, дискісіз стансиялыққашықтықтан жүктеудіғң ТЕСҚ базалық адресі мәндері дұрыс басу қажет.

Репитер

Егер желінің ұзындығы желі сегментінің ең үлкен ұзындығынан асып кетсе желінің бірнеше (беске дейін) сегметтерге бөліп оларды регистр арқылы қосу керек.

Регистер өзінің қоректену блогымен жеке конструкция түрінде немесе компьютердің аналық платасын кеңейту слотына орналастыратын плата түрінде болуы мүмкін.

Жеке конструкция түрінде болатын регистр өте қымбат болуы мүмкін, бірақ оның коаксильді разъемдарымен бірге болғандықтан оны жіңішке және Ethernet сегменттерін қосу үшін

Анықтама. Көпір - сегменттер мен желілерді қосатын құрылғы. Көпірдің мақсаты:

• желінің өлшемін үлғайту;

• желідегі компьютерлердің максималды санын арттыру;

• желідегі тар жолдарды жою;

• желідегі әртүрлі сегменттерді қосу;

• әртүрлі физикалық таратушыларды қосу.

Көпірлер О8І үлгісінің Арналық деңгейінде жұмыс істейді, сондықтан бұл үлгінің өзінен жоғары жатқан деңгейлеріндегі ақпаратпен жұмыс істей алады. Бір хаттаманы екіншісінен ажыратпай, желіде барлық хаттамалардың жұмыс істеуін қолдайды. Кез-келген хаттама көпір арқылы өтетіндіктен, әрбір компьютер өзінің қандай хаттамамен жұмыс істейтіндігін өзі анықгауы керек. Ортаға енуді басқару деңгейінің көпірлері келесі қызметтерді атқарады:

• барлық трафикті «тыңдайды»;

• әрбір пакеттегі жіберуші мен қабылдаушының адрестерін тексереді;

• бағыттауыш кестесін құрады;

• пакеттерді жібереді.

Көпірдің қызметі желінің әрбір түйінінің жеке адресінің болатындығына негізделген. Көпір жұмысының басында бағыттауыш кестесі бос болады. Түйіндер пакеттерді жібере бастаған кезде, жіберуші көздердің адрестері бағыттауыш кестесіне көшіріледі. Көпір бұл деректердің көмегімен компьютерлердің желі сегменттеріндегі орналасуын зерттейді.

Пакетті қабылдағаннан кейін, көпір бағыттауыш кестесіндегі жіберу көзінің адресін іздейді.

Егер жіберу көзінің адресі табылмаса, оны бағыттауыш кестесіне қосады. Содан кейін көпір қабылдаушының адресін бағыттауыш кестесіндегі деректер қорымен салыстырады.

• Егер қабылдаушының адресін бағыттауыш кестесінде бар болса және ол адресат жіберу көзімен бір сегментге орналасқан болса, пакет алынып тасталынады. Бұл сүзгілеу желілік трафикті азайтып, желі сегменттерін оқшауландырады.

• Егер қабылдаушының адресі бағыттауыш кестесінде бар болса және адресат пен жіберу көзі әртүрлі сегментте орналасса, онда көпір пакетті сәйкес порт арқылы адресатқа жібереді.

• Егер қабылдаушының адресі бағыттауыш кестесінде жоқ болса, көпір пакетті ол қабылданған портынан басқа барлық портгарына жібереді.

Егер желіні ұзарту үшін кепірді пайдаланатын болсаңыз, келесі фактілерді есте ұстау керек:

• көпірлерде репитерлердің барлық мүмкіндіктері бар;

• екі сегментті қосады жэне сигналдарды пакеттер деңгейінде қалпына келтіреді;

• О8І үлгісінің Арналық деңгейінде қызмет етеді;

• беріліс жылдамдығы 56 Кбит/с-тан аз ортада жұмыс істемейді;

• бір мезетте бірнеше бағьпты пайдалана алмайды;

• желінің артық жүктелуін есепке ала отырып, кең таратылатын хабарламаларды өткізеді;

• әрбір пакет үшін жіберу көзінің адресін және қабылдаушының адресін оқиды;

• қабылдаушының адресі көрсетілмеген пакеттерді де жібереді;

Көпірлердің негізгі қызметі:

• желіні ұзарту үшін немесе түйіндер санын арттыру үшін екі сегментті қосады;

• желіні сегменттерге бөлудің есебінен трафикті азайтады;

• әртүрлі желілерді қосады.

4. Анықтама. Маршрутизатор дегеніміз - әрбір сегменттің адресін білетін, ең тиімді бағытты анықтайтын және кең таралған хабарламаларды сүзгіден өткізетін құрылғы. Ол О8І үлгісінің Желілік деңгейінде жұмыс істейді. Олар пакегтерді көптеген желі арқылы бағыттап отырады және адрестерін анықтайды.

Бағыттауыш кестесінде желілік адрестер сақталады. Желіде қолданылатын әрбір хаттама үшін өзінің бағыттауыш кестесі құрылады. Ол келесі ақпараттан тұрады:

• барлық белгілі желілік адрестер;

• басқа желілермен байланыс тәсілдері;

• бағыттауыштар арасындағы мүмкін жолдар;

• бұл жолдар бойынша беріліс құны.

Әртүрлі варианттардың мүмкіндігін және жолдардың құнын салыстыра отырып бағыттауыш деректер үшін ең тиімді бағытты таңдайды (5 - сурет).

Бағыттауыштар хаттамалардың барлығымен жұмыс істей бермейді. Бағыттауыштармен жұмыс істейтін хаттамаларды бағытталушы деп атады. Оларға DЕСnet, ІР, ІРХ, ОSI, ХNS хаттамалары жатады. Бағытталмайтын хаттамаларға LАТ, NetBEU жатады.

4.10- сурет. Бағыттауыштар алыста орналасқан компьютерлермен емес басқа бағыттауыштармен әрекеттеседі

Бағыттауыш желіні «тыңдап», оның қай бөлігінің көбірек жүктелгенін анықтайды. Ол желі сегменттері арасындағы транзиттер санын орнатады. Осы ақпараттарды пайдалана отырып, бағыттауыш деректерді жіберу бағытын таңдайды. Егер жолдардың біреуі артық жүктелген болса, басқа жолды көрсетеді.

Бағыттауыштар екі негізгі типке бөлінеді

Статикалық	Динамикалық
Барлық бағыттан қолдан орнатылады және конфигурацияланады	Бірінші бағыт қолдан конфигурацияланады. Қосымша бағыттар мен желілер автоматты түрде анықталады.
Үнемі бағыттауыш кестесінің элементі бойынша анықталған бағытты қолданады.	Желілік трафиктің құны және өлшемі сияқты факторлардың негізінде бағытты таңдауға мүмкіндік бар.
Қолданылатын бағыт қатаң бекітілген және барық уақытты тиімді емес	Пакеттерді жіберудің басқа жолын таңдауға мүмкіндік бар
Администратор әрбір бағытты өзі көрсетіп отыратындықтан, статикалық бағыттауыш-тар қауіпсіз саналады.	Динамикалық бағыттауыштың қауіпсіздігі қолдан конфигурациялау арқылы жоғарылауы мүмкін. Мақсаты – табылған желілік адрестерді сүзгіден өткізу және олар бойынша деректердің жіберілуін болдырмау.

Көпірлер мен бағыттауыштардың айырмашылығы олардың О8І үлгісінің әртүрлі деңгейінде жұмыс істейтіндіктерінде. Бағыттауышта ақпарат көбірек, ол адрестер мен қатар хаттамалар типтерін де ажырата алады. Ал көпір желілер арасындағы тек бір жолды ғана ажыратады. Бағыттауыш бірнеше мүмкін жолдардың ішінен қазіргі мезеттегі ең тиімдісін анықтай алады.

. Анықтама. Көмей - әртүрлі хаттамаларды пайдаланатын ақпараттық желілерді қосатын құрылғы. Көмейлер ОSІ үлгісінің Қолданбалы деңгейінде жұмыс істейді.

Көмейлер әртүрлі архитектуралар мен ортапардың байланысын қамтамасыз етеді. Олар әртүрлі ортада түсінікті болуы үшін деректерді қайта біріктіру және түрлендірумен айналысады. Кемей қабылдау жүйесінің талаптарына сай деректерді қайта біріктіреді; қабылдаушы жақтың қолданбалы программасы деректерді түсінуі үшін хабарламаның форматын өзгертеді. Мысалы электрондық пошта көмейлері хабарламаларды бір форматта қабылдап, оларды өзгертіп, басқа форматпен жібереді.

Көмейлер екі жүйені қосады, егер олар әртүрлі:

• коммуникациялық хаттамаларды қолданса;

• құрылымды және деректер форматтары болса;

• тілді;

• архитектураны.

Көмейлер нақты мақсатты орындау үшін, деректерді нақты типке түрлендіруге қолданылады. Деректерді өңдей отырып, көмейлер келесі операцияларды орындайды:

• деректерді қабылданған пакеттерден алып қарастыра отырып, оларды жіберуші желіде төменнен жоғары қарай барлық хаттамалар стегі арқылы еткізеді;

• оларды қабылдаушы желіде жоғарыдан төмен қарай барлық хаттамалар стегі арқылы өткізеді де алынған деректерді қайтадан топтастырады.

Көбінесе желідегі көмейлердің рөлін бөлінген серверлер орындайды, сондықтан бұл желіні ұзарту үшін жеткілікті түрде қымбатқа түсетін құрылым болып есептеледі.

Бұл бөлімде қарастырылған компоненттер жергілікті және ауқымды желілерде қолданылады, соның ішінен Сіздің өз желілеріңіздің өлшемін жэне өнімділігін арттыруға қажеттілерін таңдай білу керек.

Бақылау сұрақтары:

1. Кабельдің негізгі сегментіндегі трафикті реттеу үшін Еіһеrnеt енудің қандай әдісін қолданады?

2. Тоken Ring желісіндегі маркер дегеніміз не?

3. Істен шыққан компьютер немесе қосылыс бүкіл Тоken Ring желісінің жұмысына қалай әсер етеді?

4. АррlеТаlк желілерін бір үлкен желіге қалай қосуға болады?

5. Көпірге көбірек қатысты тұжырымды атаңыз?

6. 6.Репититоалар дегеніміз не?

Қолданылған әдебиеттер:

5. К.С. Дүйсебекова, Ш.А. Жомартова «Есептеу желілерінің негіздері»

6. Котус, И. Влейник - Интерфейс «человек-компьютер», 1996.

7. Ханенко В.И. - «Информационные системы» - Л: Машиностроение, 199S.

8. Косарев В.П., Еремин Л.В. - Компьютерные системы и сети - М: Финансы, 1999.