Αρχές φυσικής κατασκευής δικτύου ethernet. Τι περιλαμβάνει το φυσικό μέσο μετάδοσης; Προστασία αποτυχίας

Ο κύριος σκοπός της σύνδεσης υπολογιστών σε ένα δίκτυο ήταν η κοινή χρήση πόρων: οι χρήστες υπολογιστών που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο ή εφαρμογών που εκτελούνται σε αυτούς τους υπολογιστές, μπορούν να έχουν πρόσβαση στους πόρους των υπολογιστών στο δίκτυο, όπως:

περιφερειακές συσκευές όπως δίσκοι, εκτυπωτές, plotters, σαρωτές κ.λπ.

δεδομένα που είναι αποθηκευμένα σε μνήμη τυχαίας προσπέλασηςή σε εξωτερικές συσκευές αποθήκευσης.

υπολογιστική ισχύς.

Διεπαφές δικτύου

Για την επικοινωνία μεταξύ συσκευών, πρέπει πρώτα από όλα να έχουν εξωτερικές διεπαφές.

Μια διεπαφή, με την ευρεία έννοια, είναι ένα επίσημα καθορισμένο λογικό ή/και φυσικό όριο μεταξύ αλληλεπιδρώντων ανεξάρτητων αντικειμένων. Η διεπαφή καθορίζει τις παραμέτρους, τις διαδικασίες και τα χαρακτηριστικά της αλληλεπίδρασης των αντικειμένων.

Ξεχωριστές φυσικές και λογικές διεπαφές

Μια φυσική διεπαφή (ονομάζεται επίσης θύρα) ορίζεται από ένα σύνολο ηλεκτρικών συνδέσεων και χαρακτηριστικών σήματος. Συνήθως είναι ένας σύνδεσμος με ένα σύνολο επαφών, καθεμία από τις οποίες έχει έναν συγκεκριμένο σκοπό.

Μια λογική διεπαφή (ονομάζεται επίσης πρωτόκολλο) είναι ένα σύνολο πληροφοριακά μηνύματαμια συγκεκριμένη μορφή που ανταλλάσσεται μεταξύ δύο συσκευών ή δύο προγραμμάτων, καθώς και ένα σύνολο κανόνων που καθορίζουν τη λογική για την ανταλλαγή αυτών των μηνυμάτων.

Ρύζι. 2.2. Κοινή χρήση εκτυπωτή σε δίκτυο υπολογιστών

Μια διασύνδεση υπολογιστή με υπολογιστή επιτρέπει σε δύο υπολογιστές να ανταλλάσσουν πληροφορίες. Σε κάθε πλευρά υλοποιείται από ένα ζευγάρι:

μια μονάδα υλικού που ονομάζεται προσαρμογέας δικτύου ή διεπαφή δικτύουχωρίς κάρτα?

Πρόγραμμα οδήγησης κάρτας διασύνδεσης δικτύου - ένα ειδικό πρόγραμμα, έργο διαχείρισηςκάρτα δικτύου.

Η διεπαφή υπολογιστή-περιφερειακής συσκευής (στην περίπτωση αυτή, η διεπαφή υπολογιστή-εκτυπωτή) επιτρέπει στον υπολογιστή να ελέγχει τη λειτουργία μιας περιφερειακής συσκευής (PU).

στην πλευρά του υπολογιστή - μια κάρτα διασύνδεσης και ένα πρόγραμμα οδήγησης PU (εκτυπωτή), παρόμοια με μια κάρτα διασύνδεσης δικτύου και το πρόγραμμα οδήγησης.

στην πλευρά PU - από τον ελεγκτή PU (εκτυπωτή), που είναι συνήθως μια συσκευή υλικού που λαμβάνει δεδομένα από τον υπολογιστή, για παράδειγμα byte πληροφοριών, το οποίο πρέπει να εκτυπωθεί σε χαρτί και τις εντολές που επεξεργάζεται ελέγχοντας τα ηλεκτρομηχανικά μέρη της περιφερειακής συσκευής, για παράδειγμα, σπρώχνοντας ένα φύλλο χαρτιού έξω από τον εκτυπωτή ή μετακινώντας τη μαγνητική κεφαλή ενός δίσκου.

1. Προβλήματα επικοινωνίας μεταξύ πολλών υπολογιστών

Τοπολογία φυσικές συνδέσεις

Όταν συνδέετε πολλούς (περισσότερους από δύο) υπολογιστές σε ένα δίκτυο, πρέπει να αποφασίσετε πώς να τους συνδέσετε μεταξύ τους, διαφορετικά επιλέξτε τη διαμόρφωση των φυσικών συνδέσεων ή την τοπολογία.

Η τοπολογία δικτύου αναφέρεται στη διαμόρφωση ενός γραφήματος, οι κορυφές του οποίου αντιστοιχούν στους τερματικούς κόμβους του δικτύου (για παράδειγμα, υπολογιστές) και στον εξοπλισμό επικοινωνίας (για παράδειγμα, δρομολογητές) και οι ακμές αντιστοιχούν σε φυσικές ή πληροφοριακές συνδέσεις μεταξύ των κορυφών .

Μπορείτε να συνδέσετε κάθε υπολογιστή μεταξύ τους ή μπορείτε να τους συνδέσετε διαδοχικά, υποθέτοντας ότι θα επικοινωνούν περνώντας μηνύματα ο ένας στον άλλο κατά τη μεταφορά. Τόσο ένας γενικός υπολογιστής όσο και μια εξειδικευμένη συσκευή μπορούν να λειτουργήσουν ως κόμβος διέλευσης.

Τα χαρακτηριστικά του δικτύου εξαρτώνται σημαντικά από την επιλογή της τοπολογίας σύνδεσης:

Η παρουσία πολλαπλών διαδρομών μεταξύ των κόμβων αυξάνει την αξιοπιστία του δικτύου και καθιστά δυνατή την κατανομή του φορτίου μεταξύ μεμονωμένων καναλιών.

Η ευκολία σύνδεσης νέων κόμβων, εγγενής σε ορισμένες τοπολογίες, καθιστά το δίκτυο εύκολα επεκτάσιμο.

Οι οικονομικές εκτιμήσεις συχνά οδηγούν στην επιλογή τοπολογιών που χαρακτηρίζονται από ένα ελάχιστο συνολικό μήκος γραμμών επικοινωνίας.

Μεταξύ των πολλών δυνατών διαμορφώσεων, γίνεται διάκριση μεταξύ πλήρως συνδεδεμένου και μη πλήρως συνδεδεμένου.

Μια τοπολογία πλέγματος αντιστοιχεί σε ένα δίκτυο στο οποίο κάθε υπολογιστής είναι απευθείας συνδεδεμένος με όλους τους άλλους. Αυτή η επιλογή αποδεικνύεται δυσκίνητη και αναποτελεσματική. Σε αυτήν την περίπτωση, κάθε υπολογιστής στο δίκτυο πρέπει να διαθέτει μεγάλο αριθμό θυρών επικοινωνίας. Οι πλήρως συνδεδεμένες τοπολογίες χρησιμοποιούνται σπάνια σε μεγάλα δίκτυα. Συχνότερα, αυτός ο τύπος τοπολογίας χρησιμοποιείται σε συστήματα πολλαπλών μηχανών ή σε δίκτυα που συνδέουν μικρό αριθμό υπολογιστών.

Ρύζι. 2.10. Τυπικές τοπολογίες δικτύου

Όλες οι άλλες επιλογές βασίζονται σε μερικώς συνδεδεμένες τοπολογίες, όταν η ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ δύο υπολογιστών μπορεί να απαιτεί μεταφορά δεδομένων μέσω άλλων κόμβων δικτύου.

Τοπολογία δακτυλίου. Τα δεδομένα μεταφέρονται κατά μήκος ενός δακτυλίου από τον έναν υπολογιστή στον άλλο. Το κύριο πλεονέκτημα του δακτυλίου είναι ότι από τη φύση του παρέχει περιττές συνδέσεις. Τα δεδομένα στο δαχτυλίδι, έχοντας κάνει πλήρη επανάσταση, επιστρέφουν στον κόμβο πηγής. Επομένως, η πηγή μπορεί να ελέγξει τη διαδικασία παράδοσης δεδομένων στον προορισμό. Αυτή η ιδιότητα χρησιμοποιείται για τον έλεγχο της συνδεσιμότητας δικτύου και την εύρεση ενός κόμβου που δεν λειτουργεί σωστά. Ταυτόχρονα, σε δίκτυα με τοπολογία δακτυλίου, είναι απαραίτητο να ληφθούν ειδικά μέτρα, ώστε σε περίπτωση βλάβης ή τερματισμού λειτουργίας του υπολογιστή, να μην διακόπτεται το κανάλι επικοινωνίας μεταξύ των υπολοίπων κόμβων του δακτυλίου.

Μια τοπολογία αστεριού εμφανίζεται όταν κάθε υπολογιστής συνδέεται απευθείας σε μια κοινή κεντρική συσκευή που ονομάζεται hub. Οι λειτουργίες του hub περιλαμβάνουν κατεύθυνση μεταδίδεται μέσω υπολογιστήπληροφορίες σε έναν ή σε όλους τους άλλους υπολογιστές του δικτύου. Τόσο ένας γενικός υπολογιστής όσο και μια εξειδικευμένη συσκευή μπορούν να λειτουργήσουν ως διανομέας. Μειονεκτήματα μιας τοπολογίας αστέρι: υψηλότερο κόστος εξοπλισμού δικτύου λόγω της ανάγκης αγοράς μιας εξειδικευμένης κεντρικής συσκευής. η δυνατότητα αύξησης του αριθμού των κόμβων στο δίκτυο περιορίζεται από τον αριθμό των θυρών διανομέα.

Μερικές φορές είναι λογικό να οικοδομήσουμε ένα δίκτυο χρησιμοποιώντας πολλούς κόμβους, ιεραρχικά διασυνδεδεμένους με συνδέσμους αστεριών. Η δομή που προκύπτει ονομάζεται ιεραρχικό αστέρι ή δέντρο. Επί του παρόντος, το δέντρο είναι η πιο κοινή τοπολογία επικοινωνίας, τόσο σε τοπικά όσο και σε παγκόσμια δίκτυα.

Μια ιδιαίτερη ειδική περίπτωση αστεριού είναι ένα κοινόχρηστο λεωφορείο. Εδώ, το κεντρικό στοιχείο είναι ένα παθητικό καλώδιο (πολλά δίκτυα που χρησιμοποιούν ασύρματες επικοινωνίες έχουν την ίδια τοπολογία - ο ρόλος ενός κοινού διαύλου εδώ παίζει ένα κοινό ραδιοφωνικό μέσο). Οι μεταδιδόμενες πληροφορίες διανέμονται κατά μήκος του καλωδίου και είναι διαθέσιμες ταυτόχρονα σε όλους τους υπολογιστές που είναι συνδεδεμένοι σε αυτό το καλώδιο. Πλεονεκτήματα: χαμηλό κόστος και ευκολία σύνδεσης νέων κόμβων στο δίκτυο και μειονεκτήματα: χαμηλή αξιοπιστία (οποιοδήποτε ελάττωμα καλωδίου παραλύει εντελώς ολόκληρο το δίκτυο) και χαμηλή απόδοση (ανά πάσα στιγμή, μόνο ένας υπολογιστής μπορεί να μεταδώσει δεδομένα μέσω του δικτύου. το εύρος ζώνης κατανέμεται εδώ μεταξύ όλων των δικτύων κόμβων).

Ρύζι. 2.11. Μικτή τοπολογία

Τα μικρά δίκτυα έχουν μια τυπική τοπολογία - τα μεγάλα δίκτυα χαρακτηρίζονται από την παρουσία αυθαίρετων συνδέσεων μεταξύ των υπολογιστών. Σε τέτοια δίκτυα, είναι δυνατός ο εντοπισμός μεμονωμένων τυχαία συνδεδεμένων θραυσμάτων (υποδίκτυα) που έχουν τυπική τοπολογία, γι' αυτό και ονομάζονται δίκτυα με μικτή τοπολογία.

Διεύθυνση κεντρικού υπολογιστή

Ένα από τα προβλήματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τη σύνδεση τριών ή περισσότερων υπολογιστών είναι το πρόβλημα της διευθυνσιοδότησης, δηλαδή η διευθυνσιοδότηση των διεπαφών δικτύου τους. Ένας υπολογιστής μπορεί να έχει πολλές διεπαφές δικτύου. Για παράδειγμα, για να δημιουργήσετε μια πλήρως συνδεδεμένη δομή N υπολογιστών, είναι απαραίτητο να έχει καθένας από αυτούς Ν - 1 διεπαφή.

Με βάση τον αριθμό των διευθυνσιοδοτούμενων διεπαφών, οι διευθύνσεις μπορούν να ταξινομηθούν ως εξής:

μια μοναδική διεύθυνση (unicast) χρησιμοποιείται για την αναγνώριση μεμονωμένων διεπαφών.

μια διεύθυνση πολλαπλής διανομής προσδιορίζει πολλές διεπαφές ταυτόχρονα, έτσι τα δεδομένα που επισημαίνονται με μια διεύθυνση πολλαπλής διανομής παραδίδονται σε καθέναν από τους κόμβους που περιλαμβάνονται στην ομάδα.

Τα δεδομένα που αποστέλλονται σε μια διεύθυνση εκπομπής πρέπει να παραδίδονται σε όλους τους κόμβους του δικτύου.

διεύθυνση anycast που ορίζεται στο νέα έκδοσηΤο πρωτόκολλο IPv6, όπως μια διεύθυνση πολλαπλής διανομής, ορίζει μια ομάδα διευθύνσεων, ωστόσο, τα δεδομένα που αποστέλλονται σε αυτήν τη διεύθυνση πρέπει να παραδίδονται όχι σε όλες τις διευθύνσεις αυτής της ομάδας, αλλά σε οποιαδήποτε από αυτές.

Οι διευθύνσεις μπορεί να είναι αριθμητικές (για παράδειγμα, 129.26.255.255 ή 81. λα. ff. ff) και συμβολικό (site.domain.ru).

Οι συμβολικές διευθύνσεις (ονόματα) είναι βολικές για την ανθρώπινη αντίληψη και επομένως συνήθως φέρουν σημασιολογικό φορτίο.

Το σύνολο όλων των διευθύνσεων που είναι έγκυρες σε κάποιο σχήμα διευθύνσεων ονομάζεται χώρος διευθύνσεων.

Ο χώρος διευθύνσεων μπορεί να έχει μια επίπεδη (γραμμική) οργάνωση ή μια ιεραρχική οργάνωση.

Με μια επίπεδη οργάνωση, το σύνολο των διευθύνσεων δεν είναι δομημένο με κανέναν τρόπο. Ένα παράδειγμα επίπεδης αριθμητικής διεύθυνσης είναι μια διεύθυνση MAC, σχεδιασμένη για να αναγνωρίζει μοναδικά τις διεπαφές δικτύου σε τοπικά δίκτυα. Αυτή η διεύθυνση χρησιμοποιείται συνήθως μόνο από υλικό και γράφεται ως δυαδικός ή δεκαεξαδικός αριθμός, για παράδειγμα 0081005e24a8. Οι διευθύνσεις MAC είναι ενσωματωμένες στον εξοπλισμό από τον κατασκευαστή, επομένως ονομάζονται επίσης διευθύνσεις υλικού.

Με μια ιεραρχική οργάνωση, ο χώρος διευθύνσεων είναι δομημένος με τη μορφή υποομάδων φωλιασμένων μεταξύ τους, οι οποίες, περιορίζοντας διαδοχικά τη διευθυνσιοδοτούμενη περιοχή, ορίζουν τελικά μια ξεχωριστή διεπαφή δικτύου.

Τυπικοί εκπρόσωποι των ιεραρχικών αριθμητικών διευθύνσεων είναι οι διευθύνσεις IP και IPX δικτύου. Υποστηρίζουν μια ιεραρχία δύο επιπέδων, η διεύθυνση χωρίζεται σε ένα κύριο μέρος - τον αριθμό δικτύου και ένα δευτερεύον μέρος - τον αριθμό κόμβου. Αυτή η διαίρεση επιτρέπει τη μετάδοση μηνυμάτων μεταξύ δικτύων με βάση μόνο τον αριθμό δικτύου και ο αριθμός κόμβου απαιτείται μετά την παράδοση του μηνύματος σε το επιθυμητό δίκτυο. Στην πράξη, συνήθως χρησιμοποιούνται πολλά σχήματα διευθύνσεων ταυτόχρονα, έτσι ώστε η διεπαφή δικτύου ενός υπολογιστή να μπορεί να έχει ταυτόχρονα πολλά ονόματα διευθύνσεων. Κάθε διεύθυνση χρησιμοποιείται στην περίπτωση που ο αντίστοιχος τύπος διευθυνσιοδότησης είναι πιο βολικός. Και για τη μετατροπή διευθύνσεων από έναν τύπο σε άλλο, χρησιμοποιούνται ειδικά βοηθητικά πρωτόκολλα, τα οποία ονομάζονται πρωτόκολλα ανάλυσης διευθύνσεων.

Εναλλαγή

Αφήστε τους υπολογιστές να είναι φυσικά συνδεδεμένοι μεταξύ τους σύμφωνα με κάποια τοπολογία. Τότε πρέπει να αποφασίσετε πώς να μεταφέρετε δεδομένα μεταξύ των τελικών κόμβων;

Η σύνδεση των τερματικών κόμβων μέσω ενός δικτύου κόμβων διέλευσης ονομάζεται μεταγωγή. Η ακολουθία των κόμβων κατά μήκος της διαδρομής από τον αποστολέα στον παραλήπτη σχηματίζει μια διαδρομή.

Για παράδειγμα, στο δίκτυο που φαίνεται στο Σχ. 2.14, οι κόμβοι 2 και 4, που δεν συνδέονται άμεσα μεταξύ τους, αναγκάζονται να μεταδίδουν δεδομένα μέσω κόμβων διέλευσης, οι οποίοι μπορεί να είναι, για παράδειγμα, κόμβοι 1 και 5. Ο κόμβος 1 πρέπει να μεταφέρει δεδομένα μεταξύ των διεπαφών του Α και Β και του κόμβου 5 - μεταξύ διεπαφών F και B. Σε αυτήν την περίπτωση, η διαδρομή είναι η ακολουθία: 2-1-5-4, όπου 2 είναι ο κόμβος αποστολής, 1 και 5 είναι κόμβοι διέλευσης, 4 είναι ο κόμβος λήψης.

Ρύζι. 2-14. Εναλλαγή συνδρομητών μέσω ενός δικτύου κόμβων διαμετακόμισης

Γενικευμένο πρόβλημα μεταγωγής

Γενικά, το πρόβλημα μεταγωγής μπορεί να παρουσιαστεί με τη μορφή των παρακάτω αλληλένδετων συγκεκριμένων προβλημάτων.

Καθορισμός ροών πληροφοριών για τις διαδρομές που πρέπει να καθοριστούν.

Δρομολόγηση ροής.

Προώθηση ροών, δηλαδή αναγνώριση ροών και τοπική εναλλαγή τους σε κάθε κόμβο διέλευσης.

Πολυπλεξία και αποπολυπλεξία ροών.

Δρομολόγηση

Η εργασία δρομολόγησης, με τη σειρά της, περιλαμβάνει δύο δευτερεύουσες εργασίες:

προσδιορισμός διαδρομής·

ειδοποιώντας το δίκτυο για την επιλεγμένη διαδρομή.

Καθορίστε τη διαδρομήσημαίνει την επιλογή μιας ακολουθίας κόμβων διέλευσης και των διεπαφών τους μέσω των οποίων πρέπει να μεταδοθούν δεδομένα προκειμένου να παραδοθούν στον παραλήπτη. Ο καθορισμός μιας διαδρομής είναι μια δύσκολη εργασία, ειδικά όταν η διαμόρφωση του δικτύου είναι τέτοια ώστε να υπάρχουν πολλαπλές διαδρομές μεταξύ ενός ζεύγους διεπαφών δικτύου που επικοινωνούν. Τις περισσότερες φορές, η επιλογή γίνεται σε μία διαδρομή που είναι βέλτιστη σύμφωνα με κάποιο κριτήριο. Τα κριτήρια βελτιστοποίησης μπορεί να περιλαμβάνουν, για παράδειγμα, την ονομαστική απόδοση και τη συμφόρηση των καναλιών επικοινωνίας. καθυστερήσεις που εισάγονται από κανάλια. αριθμός κόμβων διέλευσης. αξιοπιστία καναλιών και κόμβων διέλευσης.

Η διαδρομή μπορεί να προσδιοριστεί εμπειρικά («χειροκίνητα») από τον διαχειριστή του δικτύου, αλλά αυτή η προσέγγιση για τον προσδιορισμό των διαδρομών είναι ελάχιστη χρήσιμη για ένα μεγάλο δίκτυο με πολύπλοκη τοπολογία. Σε αυτή την περίπτωση, χρησιμοποιούνται μέθοδοι αυτόματου προσδιορισμού διαδρομής. Για το σκοπό αυτό, οι τερματικοί κόμβοι και άλλες συσκευές δικτύου είναι εξοπλισμένοι με ειδικό λογισμικό που οργανώνει την αμοιβαία ανταλλαγή μηνυμάτων υπηρεσίας, επιτρέποντας σε κάθε κόμβο να διαμορφώσει τη δική του «ιδέα» για το δίκτυο. Στη συνέχεια, με βάση τα δεδομένα που συλλέχθηκαν, καθορίζονται ορθολογικές διαδρομές χρησιμοποιώντας μεθόδους λογισμικού.

Όταν επιλέγετε μια διαδρομή, συχνά περιορίζονται μόνο από πληροφορίες σχετικά με την τοπολογία του δικτύου. Αυτή η προσέγγιση απεικονίζεται στο Σχ. 2.15. Για να μεταφέρετε κίνηση μεταξύ τελικών κόμβων ΕΝΑκαι C υπάρχουν δύο εναλλακτικές διαδρομές: Α-1-2-3-ΓΚαι Α-1-3-Γ.Αν λάβουμε υπόψη μόνο την τοπολογία, τότε η επιλογή είναι προφανής - η διαδρομή A-1-3-C,που έχει λιγότερους κόμβους διέλευσης.

Ρύζι. 2.15. Επιλογή διαδρομής

Προώθηση Δεδομένων

Ας οριστούν, λοιπόν, οι διαδρομές, οι εγγραφές για αυτές γίνονται στους πίνακες όλων των κόμβων διέλευσης, όλα είναι έτοιμα για μεταφορά δεδομένων μεταξύ συνδρομητών (subscriber switching).

Πρώτα απ 'όλα, ο αποστολέας πρέπει να εκθέσει δεδομένα στη διεπαφή από την οποία ξεκινά η διαδρομή που βρέθηκε και όλοι οι κόμβοι διέλευσης πρέπει κατάλληλα να "μεταφέρουν" δεδομένα από μια διεπαφή τους σε άλλη, με άλλα λόγια, να εκτελούν εναλλαγήδιεπαφές.Μια συσκευή της οποίας ο λειτουργικός σκοπός είναι η μεταγωγή ονομάζεται διακόπτης.Στο Σχ. Το σχήμα 2.16 δείχνει έναν διακόπτη που αλλάζει τις ροές πληροφοριών μεταξύ των τεσσάρων διεπαφών του.

Ρύζι. 2.16. Διακόπτης

Ένας διακόπτης μπορεί να είναι είτε μια εξειδικευμένη συσκευή είτε υπολογιστή γενικής χρήσηςμε ενσωματωμένο μηχανισμό μεταγωγής λογισμικού, στην περίπτωση αυτή ο διακόπτης ονομάζεται λογισμικό.

Πολυπλεξία και αποπολυπλεξία

Για να προσδιορίσει σε ποια διεπαφή θα προωθηθούν τα εισερχόμενα δεδομένα, ο διακόπτης πρέπει να καταλάβει σε ποια ροή ανήκει. Αυτό το πρόβλημα πρέπει να λυθεί ανεξάρτητα από το εάν στην είσοδο του διακόπτη φτάνει μόνο ένα "καθαρό" ρεύμα ή ένα "μικτό" ρεύμα.

Η αποπολυπλεξία είναι η διαίρεση του συνολικού συγκεντρωτικού ρεύματος σε πολλά από τα συστατικά του ρεύματα.

Η πολυπλεξία είναι ο σχηματισμός μιας κοινής συγκεντρωτικής ροής από πολλά μεμονωμένα ρεύματα, η οποία μεταδίδεται μέσω ενός φυσικού καναλιού επικοινωνίας,

Με άλλα λόγια, η πολυπλεξία είναι μια μέθοδος διαίρεσης ενός διαθέσιμου φυσικού καναλιού μεταξύ πολλών συνεδριών επικοινωνίας που πραγματοποιούνται ταυτόχρονα μεταξύ συνδρομητών δικτύου.

Εικ.2.18 . Λειτουργίες πολυπλεξίας και αποπολυπλεξίας ρευμάτων κατά τη μεταγωγή

Ένας από τους κύριους τρόπους πολυπλεξίας ροών είναι μοιράσμα χρόνουκανενα απο τα δυο.Με αυτή τη μέθοδο, κάθε νήμα από καιρό σε καιρό (με σταθερή ή τυχαία περίοδο) λαμβάνει ένα φυσικό κανάλι στην πλήρη διάθεσή του και μεταδίδει τα δεδομένα του μέσω αυτού. Επίσης κοινό διαίρεση συχνότηταςκανάλι, όταν κάθε ροή μεταδίδει δεδομένα στο εύρος συχνοτήτων που του έχει εκχωρηθεί.

Ρύζι. 2.19. Πολυπλέκτης και αποπολυπλέκτης

Τύποι εναλλαγής

Μεταξύ των πολλών πιθανών προσεγγίσεων για την επίλυση του προβλήματος της μεταγωγής συνδρομητών σε δίκτυα, υπάρχουν δύο θεμελιώδεις προσεγγίσεις, οι οποίες περιλαμβάνουν τη μεταγωγή κυκλώματος και τη μεταγωγή πακέτων.

Η βάση για τη δημιουργία ενός δικτύου μετάδοσης δεδομένων είναι το πρωτεύον δίκτυο, το οποίο είναι μια συλλογή κόμβων δικτύου, σταθμούς δικτύουκαι γραμμές μετάδοσης, που σχηματίζουν ένα δίκτυο τυπικών καναλιών μετάδοσης και τυπικών ομαδικών διαδρομών.

Ένα κανάλι μετάδοσης είναι ένα σύνολο τεχνικών μέσων και μέσων διανομής που διασφαλίζει τη μετάδοση σημάτων τηλεπικοινωνιών είτε σε μια συγκεκριμένη ζώνη συχνοτήτων είτε με μια συγκεκριμένη

ταχύτητα μεταξύ δύο σταθμών ή κόμβων. Ένα κανάλι με κανονικοποιημένες παραμέτρους ονομάζεται τυπικό.

Μια ομαδική διαδρομή είναι ένα σύνολο τεχνικών μέσων που διασφαλίζει τη μετάδοση των τηλεπικοινωνιακών σημάτων είτε σε μια ζώνη συχνοτήτων είτε στην ταχύτητα μετάδοσης μιας κανονικοποιημένης ομάδας καναλιών. Εάν οι παράμετροι μιας ομαδικής διαδρομής είναι κανονικοποιημένες, τότε η διαδρομή ονομάζεται τυπική. Οι ομαδικές διαδρομές κατασκευάζονται με βάση τις γραμμές μεταφοράς.

Μια κύρια γραμμή μεταφοράς δικτύου είναι ένα σύνολο φυσικών κυκλωμάτων, γραμμικών διαδρομών των ίδιων και διαφορετικών τύπων συστημάτων μεταφοράς που έχουν κοινό μέσο διάδοσης, γραμμικές δομές και συσκευές για τη συντήρησή τους. Οι γραμμές μεταφοράς ποικίλλουν ανάλογα με το πρωτεύον δίκτυο στο οποίο ανήκουν και το μέσο διανομής. Επί του παρόντος, ρελέ ραδιοφώνου, τροποσφαιρικό, σύρμα και δορυφορικές συνδέσειςμεταγραφές.

Ένας κόμβος δικτύου (NS) ενός πρωτεύοντος δικτύου είναι ένα σύνολο τεχνικών μέσων που παρέχει:

οργάνωση και διέλευση τυπικών ομαδικών διαδρομών και τυπικών καναλιών μετάδοσης του πρωτεύοντος δικτύου·

εναλλαγή των καθορισμένων διαδρομών και καναλιών που ανήκουν σε διαφορετικές γραμμές μεταφοράς.

παροχή του απαιτούμενου αριθμού καναλιών και ομαδικών διαδρομών για τη δημιουργία δευτερευόντων δικτύων.

Οι σταθμοί δικτύου του πρωτεύοντος δικτύου διασφαλίζουν την οργάνωση τυπικών καναλιών και διαδρομών, την πρόβλεψή τους για το σχηματισμό δευτερευόντων δικτύων και τη σύνδεση καναλιών και ομαδικών διαδρομών διαφόρων δευτερευόντων δικτύων μεταξύ τους.

Ένα τμήμα του πρωτεύοντος δικτύου με διάφορες γραμμές μεταφοράς φαίνεται στο Σχ. 1.6.

Τα πρωτεύοντα δίκτυα χωρίζονται σε τοπικά, εσωτερικά, ζώνης και κορμού.

Το τμήμα του πρωτεύοντος δικτύου που περιορίζεται στην επικράτεια μιας πόλης ή μιας αγροτικής περιοχής ονομάζεται τοπικό πρωτεύον δίκτυο.

Ένα ενδοζωνικό πρωτεύον δίκτυο είναι μέρος του πρωτεύοντος δικτύου, που περιορίζεται από την περιοχή που συμπίπτει με τη ζώνη αρίθμησης και παρέχει διασύνδεση τυπικών ομαδικών διαδρομών και τυπικών καναλιών μετάδοσης διαφορετικών τοπικών πρωτευόντων δικτύων αυτής της ζώνης. Η ζώνη αρίθμησης, κατά κανόνα, συμπίπτει με τα διοικητικά όρια της περιοχής.

Ο συνδυασμός ενδοζωνικών πρωτογενών και τοπικών πρωτογενών δικτύων στην περιοχή που συμπίπτει με τη ζώνη αρίθμησης σχηματίζει ένα ζωνικό πρωτεύον δίκτυο.

Το τμήμα του πρωτεύοντος δικτύου που συνδέει τυπικές ομαδικές διαδρομές, καθώς και τυπικά κανάλια μετάδοσης πρωτογενών δικτύων εντός της ζώνης σε όλη τη χώρα, αποτελεί το βασικό δίκτυο κορμού.

Οι κόμβοι δικτύου και οι γραμμές μετάδοσης ονομάζονται σύμφωνα με το πρωτεύον δίκτυο στο οποίο ανήκουν.

Μια σημαντική έννοια που σχετίζεται με τα πρωτεύοντα δίκτυα είναι το σύστημα μετάδοσης, το οποίο νοείται ως ένα σύνολο γραμμικών μονοπατιών, τυπικών μονοπατιών ομάδας και καναλιών μετάδοσης του πρωτεύοντος δικτύου. Το σύστημα μεταφοράς περιλαμβάνει τους σταθμούς του συστήματος μεταφοράς και το μέσο διανομής.

AGO - εξοπλισμός σχηματισμού ομάδας. AU - εξοπλισμός συμπίεσης. UDC - μακροπρόθεσμη συσκευή μεταγωγής. SU - κόμβος δικτύου. TCH - τυπικό κανάλι μετάδοσης

Στα συστήματα μετάδοσης διαίρεσης συχνότητας (FDM), μια συγκεκριμένη ζώνη συχνοτήτων εκχωρείται για τη μετάδοση σημάτων σε κάθε κανάλι. Τα συστήματα μετάδοσης στα οποία κατανέμονται συγκεκριμένα χρονικά διαστήματα για τη μετάδοση σημάτων κατά μήκος κάθε καναλιού σε μια γραμμική διαδρομή ονομάζονται συστήματα διαίρεσης χρόνου (TDCS).

Στο παρόν στάδιο, τα συστήματα με διαίρεση συχνοτήτων των καναλιών είναι πιο διαδεδομένα στα πρωτεύοντα δίκτυα κορμού. Τα συστήματα διαίρεσης χρόνου υλοποιούνται κυρίως σε τοπικά πρωτεύοντα δίκτυα.

Τα κύρια χαρακτηριστικά των πρωτογενών δικτύων, ανεξάρτητα από τα συστήματα μεταφοράς που χρησιμοποιούνται, είναι:

μια δομή που καθορίζει τη σχετική θέση των κόμβων δικτύου των σταθμών και των γραμμών μεταφοράς χωρίς να λαμβάνει υπόψη τη θέση τους στο έδαφος·

τοπολογία - δομή λαμβάνοντας υπόψη την πραγματική θέση στο έδαφος.

ισχύς, που καθορίζεται από τον αριθμό των τυπικών καναλιών ή το συνολικό εύρος του φάσματος συχνοτήτων όλων των καναλιών επικοινωνίας στη γραμμή μετάδοσης·

δυνατότητα επιβίωσης, η οποία καθορίζει την αντοχή των γραμμών μεταφοράς και των κόμβων του πρωτεύοντος δικτύου σε ζημιές.

Η αντοχή σε ζημιά καθορίζεται από την τεχνική αξιοπιστία του εξοπλισμού, την αντίσταση σε φυσικές καταστροφέςκαι μια σειρά από άλλους παράγοντες.

Δευτερεύοντα δίκτυα. Τεχνικά συγκροτήματα δικτύων μετάδοσης δεδομένων

Τα πρωτεύοντα δίκτυα χρησιμεύουν ως βάση για τη δημιουργία διαφόρων τύπων δευτερευόντων δικτύων. Τα δευτερεύοντα δίκτυα που δημιουργούνται για διάφορα τμήματα ονομάζονται τμήματα. Σε αυτή την περίπτωση, ομάδες καναλιών κατανέμονται στο πρωτεύον δίκτυο μέσω των οποίων μεταδίδονται όλα τα είδη πληροφοριών προς όφελος του συστήματος ελέγχου που σχετίζεται με οποιοδήποτε τμήμα. Για παράδειγμα, ένα δευτερεύον δίκτυο μπορεί να οργανωθεί σε ένα εθνικό πρωτογενές δίκτυο για να παρέχει τη διαχείριση ενός συγκεκριμένου τομέα της εθνικής οικονομίας. Τα κανάλια ενός τέτοιου δευτερεύοντος δικτύου χρησιμοποιούνται για τη μετάδοση όλων των τύπων πληροφοριών.

Με βάση τον τύπο των πληροφοριών που μεταδίδονται, διακρίνουν, για παράδειγμα, δευτερεύοντα δίκτυα τηλεγραφικής επικοινωνίας, μετάδοση δεδομένων, αυτόματη τηλεφωνική επικοινωνία μεγάλων αποστάσεων.

Τα δευτερεύοντα δίκτυα τμημάτων σε ορισμένες περιπτώσεις χωρίζονται επίσης ανάλογα με τον τύπο των πληροφοριών που μεταδίδονται.

Στο Σχ. Το Σχήμα 1.7 δείχνει μια πιθανή επιλογή για το σχηματισμό δευτερευόντων δικτύων τμημάτων.

Με βάση τα κανάλια του εθνικού δικτύου του Υπουργείου Επικοινωνιών της ΕΣΣΔ και τα κανάλια που σχηματίζονται από τις κινητές και σταθερές εγκαταστάσεις του τμήματος, δημιουργείται ένα πρωτεύον δίκτυο για το σύστημα ελέγχου αυτού του τμήματος. Αυτό το πρωτεύον δίκτυο χρησιμεύει ως βάση για τη δημιουργία δευτερευόντων δικτύων σύμφωνα με τους τύπους πληροφοριών που μεταδίδονται. Έτσι, το δίκτυο δεδομένων είναι ένα δευτερεύον δίκτυο του πρωτεύοντος δικτύου του οικείου τμήματος.

Μερικές φορές ένα σύνολο δευτερευόντων δικτύων, με βάση τους τύπους των πληροφοριών που μεταδίδονται, ονομάζεται δίκτυο πληροφοριών του συστήματος διαχείρισης του τμήματος.

Το δίκτυο μετάδοσης δεδομένων περιλαμβάνει έναν αριθμό τεχνικών συμπλεγμάτων, ένα από τα οποία περιλαμβάνει ένα σύνολο εργαλείων που σχηματίζουν τα κανάλια επικοινωνίας του πρωτεύοντος δικτύου, τα οποία διατίθενται για τη δημιουργία ενός δικτύου μετάδοσης δεδομένων. Τα ειδικά κανάλια του πρωτεύοντος δικτύου παρέχουν μόνο την πιθανή δυνατότητα μετάδοσης πληροφοριών, ωστόσο, για την υλοποίησή τους σύμφωνα με τις ανάγκες του αυτοματοποιημένου συστήματος ελέγχου, είναι απαραίτητο να εισαχθεί ένας αριθμός πρόσθετων συμπλεγμάτων. Αυτά περιλαμβάνουν:

1. Ένα σύνολο εργαλείων που διασφαλίζουν το σχηματισμό καναλιών PD με βάση τα κύρια κανάλια δικτύου. Αυτό το σύμπλεγμα υλοποιείται ως ένα σύνολο μεμονωμένων δειγμάτων εξοπλισμού μετάδοσης δεδομένων (DTE), καθένα από τα οποία παρέχει το σχηματισμό ενός καναλιού TD και λειτουργεί σύμφωνα με έναν σταθερό αλγόριθμο. Αυτή η υλοποίηση ονομάζεται υλοποίηση υλικού.

Σε ορισμένες περιπτώσεις, χρησιμοποιείται μια υλοποίηση υλικού και λογισμικού, στην οποία εκτελείται μέρος της λειτουργίας ADF χρησιμοποιώντας μεθόδους λογισμικούσε εξειδικευμένους ή γενικής χρήσης υπολογιστές.

2. Ένα σύνολο τεχνικών μέσων που διασφαλίζει τη στοχευμένη μετάδοση μηνυμάτων μεταξύ των συνδρομητών του δικτύου ενώ πληροί τις απαιτήσεις του αυτοματοποιημένου συστήματος ελέγχου για τα πιθανοτικά χρονικά χαρακτηριστικά της καθυστέρησης. Αυτό το συγκρότημα υλοποιείται ως σύνολο σταθμούς μεταγωγήςκαι κόμβους μεταγωγής κυκλωμάτων και μηνυμάτων μαζί με το λογισμικό τους.

3. Ένα σύνολο μέσων για την παρακολούθηση της κατάστασης του τεχνικού εξοπλισμού και τη διαχείριση του δικτύου δικτύου δεδομένων, το οποίο είναι ένα σύνολο οργανωτικών και ΤΕΧΝΙΚΕΣ ΥΠΗΡΕΣΙΕΣ, καθώς και υλικό και λογισμικό που διασφαλίζουν τη λειτουργία του δικτύου μετάδοσης δεδομένων σε μεταβαλλόμενες συνθήκες.

4. Ένα σύνολο εργαλείων διεπαφής PD, το οποίο είναι ένα σύνολο συσκευών και αλγορίθμων που παρέχουν ηλεκτρικό, λογικό, κώδικα και αλγοριθμικό συντονισμό διάφορα στοιχείαΔίκτυο PD, καθώς και στοιχεία δικτύου με τεχνικά μέσαπηγές και καταναλωτές πληροφοριών.

Τα στοιχεία των απαριθμούμενων συμπλεγμάτων είναι διασκορπισμένα στο δίκτυο και μπορούν να συνδυαστούν υπό όρους σε ενότητες προσανατολισμένες στο πρόβλημα (Εικ. 1.8), καθεμία από τις οποίες εκτελεί αυστηρά καθορισμένες εργασίες για τη μετάδοση δεδομένων και την αλληλεπίδραση με άλλες μονάδες, ένα σύστημα υπολογιστή, μια τράπεζα δεδομένων και τερματικά. Ανεξάρτητα από τις λειτουργίες που εκτελούν, οι μονάδες ονομάζονται λειτουργικές μονάδες δικτύου (FNU).

Η μονάδα επικοινωνίας του συστήματος υπολογιστών (ή της τράπεζας δεδομένων) με το δίκτυο (CBC) πραγματοποιεί αλληλεπίδραση μεταξύ ετερογενών υπολογιστών και του δικτύου PD. Η μονάδα επικοινωνίας δικτύου τερματικών (NTC) παρέχει αλληλεπίδραση μεταξύ διαφορετικών ομάδων τερματικών και άλλων στοιχείων δικτύου. Μονάδα λειτουργιών επικοινωνίας δικτύου (NCF), η οποία είναι μια συλλογή κόμβων

Η εναλλαγή διασφαλίζει την παράδοση των πληροφοριών από τον αποστολέα στον παραλήπτη μέσω των πρωτευόντων καναλιών δικτύου.

Τεχνικά και λογισμικόΤα FES μαζί με τις διασυνδέσεις τους σχηματίζουν την αρχιτεκτονική της μονάδας, η οποία καθορίζεται από τη μέθοδο μεταγωγής που εφαρμόζεται στο δίκτυο. Επί του παρόντος, ορισμένες τροποποιήσεις των μεθόδων εναλλαγής καναλιών και εναλλαγής μηνυμάτων (Εικ. 1.9) θεωρούνται ως ανεξάρτητες.

Οποιαδήποτε έκδοση μεταγωγής κυκλώματος περιλαμβάνει δύο στάδια. Στο πρώτο στάδιο, σχηματίζεται μια αλυσίδα διαδοχικά συνδεδεμένων καναλιών επικοινωνίας μεταξύ των συνδρομητών. Στο δεύτερο στάδιο, οι πληροφορίες μεταφέρονται.

Ανάλογα με τον τύπο των καναλιών που χρησιμοποιούνται για την κατασκευή της αλυσίδας, η μεταγωγή μπορεί να διακριθεί: συνεχόμενα κανάλια, που σχηματίζεται από συστήματα με πολυπλεξία συχνότητας. ψηφιακά κανάλια που σχηματίζονται από συστήματα πολυπλεξίας χρόνου και κανάλια PD.

Κατά την εναλλαγή μηνυμάτων, δεν υπάρχει πραγματική σύνδεση μεταξύ των συνδρομητών και οι πληροφορίες έχουν τη μορφή επίσημων μηνυμάτων

μεταδίδεται κατά μήκος διαδρομών που αποτελούνται από διαδοχικές διαδρομές PD. Εάν σε κάποιο στάδιο η διαδρομή είναι απασχολημένη ή σε κατάσταση σφάλματος, τότε το μήνυμα περιμένει τη στιγμή που θα απελευθερωθεί ή θα αποκατασταθεί.

Η μεταγωγή μηνυμάτων υλοποιείται είτε στην καθαρή της μορφή είτε ως μεταγωγή πακέτων. Υπάρχουν δύο τρόποι μεταγωγής πακέτων: datagram και εικονικές συνδέσεις.

Σε δίκτυα με μεταγωγή datagram, ένα μήνυμα που φθάνει από την πηγή στον πρώτο κόμβο μεταγωγής χωρίζεται σε μπλοκ, σε καθένα από τα οποία προστίθενται οι απαραίτητες πληροφορίες υπηρεσίας για μετάδοση μέσω του δικτύου. Τα μπλοκ που λαμβάνονται με αυτόν τον τρόπο ονομάζονται πακέτα, κωδικογράμματα ή datagrams, έχουν την κατάσταση ανεξάρτητων μηνυμάτων στο δίκτυο και μεταδίδονται μέσω αυτού ανεξάρτητα το ένα από το άλλο, πιθανώς κατά μήκος διαφορετικών διαδρομών.

Στον κόμβο μεταγωγής (KS) στον οποίο είναι συνδεδεμένος ο παραλήπτης, τα πακέτα ενός μηνύματος συσσωρεύονται στη γενική περίπτωση τυχαία, γεγονός που καθιστά απαραίτητο τον τακτικό συνδυασμό τους πριν την έκδοσή τους στον συνδρομητή παραλήπτη. Σε αυτήν την περίπτωση, είναι δυνατός ο λεγόμενος αποκλεισμός διάταξης της μνήμης του κόμβου, στον οποίο οι συσκευές αποθήκευσης καταλαμβάνονται από μη συλλεγμένα μηνύματα και, κατά συνέπεια, δεν μπορούν να ελευθερωθούν και τα πακέτα που λείπουν δεν μπορούν να ληφθούν εξαιτίας αυτού.

Σε δίκτυα με εικονικές συνδέσεις, δημιουργείται μια σταθερή διαδρομή μεταξύ των συνδρομητών πριν από τη μετάδοση ενός μηνύματος. Για το σκοπό αυτό, ο αποστέλλων συνδρομητής υποβάλλει μια αίτηση στον σχετικό κόμβο μεταγωγής για να οργανώσει μια σύνδεση. Ο συσχετισμένος κόμβος καθορίζει τη διαδρομή μετάδοσης και εκδίδει εντολές σε όλα τα ενδιάμεσα κέντρα. Οι εντολές περιέχουν τον αριθμό σύνδεσης και τον αριθμό εξερχόμενης διαδρομής για αυτήν τη σύνδεση. Ταυτόχρονα, οργανώνονται πολλές συνδέσεις στο ίδιο κανάλι δικτύου, με συγκεκριμένες χρονικές θέσεις που διατίθενται για μετάδοση προς κάθε κατεύθυνση - ένα εικονικό κανάλι, το οποίο στερεώνεται είτε άκαμπτα είτε με τη μέθοδο της στατιστικής συμπίεσης.

Τα πλαίσια που περιέχουν πακέτα μηνυμάτων συνοδευόμενα από έναν αριθμό σύνδεσης μεταδίδονται συνεχώς μεταξύ γειτονικών CM. Τα μεγέθη συσκευασίας ενδέχεται να διαφέρουν. Εάν σε οποιαδήποτε χρονική στιγμή δεν υπάρχει επόμενο πακέτο που θα μεταδοθεί μέσω ενός συγκεκριμένου εικονικού καναλιού, τότε η προσωρινή του θέση μπορεί να καταληφθεί από ένα πακέτο άλλου μηνύματος, όπου υπάρχει περίσσεια πακέτων. Σε κάθε κόμβο μεταγωγής, τα πακέτα πληροφοριών αποσυναρμολογούνται για την ανακατανομή τους μεταξύ των εξερχόμενων εικονικά κανάλιασύμφωνα με τους αριθμούς αυτών των καναλιών.

Κατά τη χρήση εικονικών συνδέσεων, τα πακέτα που ανήκουν στο ίδιο μήνυμα φτάνουν διαδοχικά, γεγονός που εξαλείφει το πρόβλημα της τακτικής συρραφής τους και τον κίνδυνο αποκλεισμού συνδέσμων.

Μια σειρά από μελέτες που διεξήχθησαν στο τα τελευταία χρόνιαμε σκοπό τη σύγκριση των μεθόδων μεταγωγής, καθώς και την εμπειρία λειτουργίας

Τα δίκτυα PD μας επιτρέπουν να διατυπώσουμε τις ακόλουθες πιο γενικές συστάσεις:

1. Από την άποψη της αποτελεσματικότητας του καναλιού, η μεταγωγή μηνυμάτων είναι προτιμότερη από την μεταγωγή πακέτων, η οποία με τη σειρά της είναι προτιμότερη από τη μεταγωγή κυκλώματος. Το πλεονέκτημα της μεταγωγής μηνυμάτων σε σύγκριση με τη μεταγωγή κυκλώματος είναι πιο σημαντικό στην περίπτωση εντατικών ροών μηνυμάτων μικρού όγκου. Με βάση αυτό, η εναλλαγή μηνυμάτων και η μεταγωγή πακέτων χρησιμοποιούνται σε δίκτυα σε υψηλές εντάσεις! ροές σχετικά σύντομων μηνυμάτων. Η μεταγωγή κυκλώματος χρησιμοποιείται για ροές μηνυμάτων χαμηλής έντασης και μεγάλου όγκου.

2. Όταν επιλέγετε μεταξύ εναλλαγής πακέτων και εναλλαγής μηνυμάτων, θα πρέπει να προχωρήσετε από το γεγονός ότι στα δίκτυα μεταγωγής πακέτων μπορούν να επιτευχθούν τιμές καθυστέρησης μηνυμάτων που είναι αρκετές φορές χαμηλότερες από ό,τι στα δίκτυα με μεταγωγή μηνυμάτων.

3. Η μεταγωγή πακέτων ή η εναλλαγή μηνυμάτων θα πρέπει να χρησιμοποιούνται σε δίκτυα δεδομένων όταν είναι απαραίτητο να παρέχονται μεταδόσεις πολλαπλής διανομής, υπηρεσία μηνυμάτων προτεραιότητας και επίσης όταν υψηλές απαιτήσειςστην αξιοπιστία και την ακρίβεια της παράδοσης. Το τελευταίο εξηγείται από την παρουσία σε τέτοια δίκτυα ελέγχου και προστασίας από σφάλματα σε όλα τα στάδια της κίνησης των μηνυμάτων στο δίκτυο. Θα πρέπει να ληφθεί υπόψη ότι η υπηρεσία προτεραιότητας και οι μεταδόσεις πολλαπλής διανομής υλοποιούνται μόνο στη λειτουργία datagram δικτύων με μεταγωγή πακέτων.

Το ζήτημα της χρήσης δικτύων PD με μεταγωγή κυκλώματος δεν έχει μελετηθεί επαρκώς επί του παρόντος, ωστόσο, μπορεί να υποτεθεί ότι ένας τέτοιος τρόπος θα είναι αποτελεσματικός για τη μετάδοση πολύ μεγάλους όγκουςπληροφορίες με υψηλές απαιτήσεις πιστότητας. Σε δίκτυα με μεταγωγή πρωτεύοντος κυκλώματος, είναι αρκετά δύσκολο να εξασφαλιστεί υψηλή πιστότητα λόγω Χαμηλή ποιότητασύνθετα κανάλια.

Εάν οι συνδρομητές έχουν διαφορετικές απαιτήσεις για τη διαδικασία μεταφοράς πληροφοριών και οι ροές των μηνυμάτων που μεταδίδονται από αυτούς έχουν διαφορετικές εντάσεις και όγκους, τότε ίσως είναι σκόπιμο να χρησιμοποιήσετε με διάφορους τρόπουςεναλλαγή Σε αυτήν την περίπτωση, παρέχεται συνήθως ένας μόνο κόμβος μεταγωγής, παρέχοντας στους συνδρομητές τη δυνατότητα να επιλέξουν ανεξάρτητα τη μέθοδο μεταγωγής.

Θέμα 1Γενικές αρχές κατασκευής δικτύου. Απαιτήσεις για σύγχρονα δίκτυα

Το περισσότερο απλό δίκτυο(δίκτυο) αποτελείται από τουλάχιστον δύο υπολογιστές που συνδέονται μεταξύ τους μέσω καλωδίου. Αυτό τους επιτρέπει να μοιράζονται δεδομένα. Όλα τα δίκτυα (ανεξαρτήτως πολυπλοκότητας) βασίζονται σε αυτήν την απλή αρχή.

Ρύζι. 1.1. Αυτόνομο περιβάλλον

Ένα δίκτυο είναι μια ομάδα συνδεδεμένων υπολογιστών και άλλων συσκευών. Η έννοια των υπολογιστών που συνδέονται και μοιράζονται πόρους ονομάζεται δικτύωση.

Ρύζι. 1.2. Απλό δίκτυο

Οι υπολογιστές στο δίκτυο μπορούν να μοιράζονται:

• δεδομένα;
• εκτυπωτές?
• μηχανές φαξ?
• μόντεμ?
• Αλλες συσκευές.

Αυτή η λίστα αυξάνεται συνεχώς καθώς εμφανίζονται νέοι τρόποι κοινής χρήσης πόρων.

Αρχικά, τα δίκτυα υπολογιστών ήταν μικρά και συνδέονταν έως και δέκα υπολογιστές και έναν εκτυπωτή. Η τεχνολογία περιόρισε το μέγεθος του δικτύου, συμπεριλαμβανομένου του αριθμού των υπολογιστών στο δίκτυο και του φυσικού του μήκους. Για παράδειγμα, στις αρχές της δεκαετίας του 1980, ο πιο δημοφιλής τύπος δικτύου αποτελούνταν από όχι περισσότερους από 30 υπολογιστές και το μήκος του καλωδίου του δεν ξεπερνούσε τα 185 μέτρα (600 πόδια). Τέτοια δίκτυα βρίσκονταν εύκολα σε έναν όροφο ενός κτιρίου ή ενός μικρού οργανισμού. Για μικρές εταιρείες, μια παρόμοια διαμόρφωση εξακολουθεί να είναι κατάλληλη σήμερα. Αυτά τα δίκτυα ονομάζονται τοπικά δίκτυα [LAN].

Οι πρώτοι τύποι τοπικών δικτύων δεν μπορούσαν να καλύψουν τις ανάγκες μεγάλων επιχειρήσεων, των οποίων τα γραφεία βρίσκονται συνήθως στην διάφορα μέρη. Αλλά μόλις τα πλεονεκτήματα των δικτύων υπολογιστών έγιναν αναμφισβήτητα και δικτυακά προϊόντα λογισμικούάρχισαν να γεμίζουν την αγορά, οι εταιρείες, προκειμένου να διατηρήσουν την ανταγωνιστικότητα, βρέθηκαν αντιμέτωπες με το καθήκον της επέκτασης των δικτύων. Έτσι, με βάση τα τοπικά δίκτυα, προέκυψαν μεγαλύτερα συστήματα.

Σήμερα, όταν τα γεωγραφικά όρια των δικτύων επεκτείνονται για τη σύνδεση χρηστών από διαφορετικές πόλεις και πολιτείες, τα LAN μετατρέπονται σε παγκόσμιο δίκτυο υπολογιστών [WAN] και ο αριθμός των υπολογιστών στο δίκτυο μπορεί ήδη να ποικίλλει από δεκάδες έως αρκετές χιλιάδες.

Σήμερα, οι περισσότεροι οργανισμοί αποθηκεύουν και μοιράζονται τεράστιες ποσότητες ζωτικών δεδομένων σε ένα δικτυακό περιβάλλον. Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο τα δίκτυα είναι πλέον τόσο απαραίτητα όσο ήταν μέχρι πρόσφατα οι γραφομηχανές και οι αρχειοθήκες.

Ο κύριος σκοπός των δικτύων υπολογιστών είναι η κοινή χρήση πόρων και η υλοποίηση διαδραστικών επικοινωνιών τόσο εντός μιας εταιρείας όσο και εκτός αυτής. Οι πόροι είναι δεδομένα, εφαρμογές και περιφερειακά, όπως εξωτερική μονάδα δίσκου, εκτυπωτή, ποντίκι, μόντεμ ή joystick. Η έννοια της διαδραστικής επικοινωνίας μεταξύ των υπολογιστών συνεπάγεται την ανταλλαγή μηνυμάτων πραγματική λειτουργίαχρόνος.

Πριν από την εμφάνιση των δικτύων υπολογιστών, κάθε χρήστης έπρεπε να έχει τον δικό του εκτυπωτή, plotter και άλλες περιφερειακές συσκευές. Για κοινή χρήση εκτυπωτή, υπήρχε ο μόνος τρόπος— μετακίνηση σε υπολογιστή συνδεδεμένο σε αυτόν τον εκτυπωτή.

Τα δίκτυα επιτρέπουν πλέον σε έναν αριθμό χρηστών να «κατέχουν» δεδομένα και περιφερειακά ταυτόχρονα. Εάν πολλοί χρήστες πρέπει να εκτυπώσουν ένα έγγραφο, μπορούν όλοι να έχουν πρόσβαση σε έναν εκτυπωτή δικτύου.

Ρύζι. 1.4. Κοινή χρήση του εκτυπωτή σε περιβάλλον δικτύου

Πριν από την εμφάνιση των δικτύων υπολογιστών, οι άνθρωποι αντάλλασσαν πληροφορίες κάπως έτσι:

• μεταδιδόμενες πληροφορίες προφορικά (προφορικός λόγος).
• έγραψε σημειώσεις ή γράμματα (γραπτός λόγος).
• έγραψαν πληροφορίες σε μια δισκέτα, πήγαν τη δισκέτα σε άλλον υπολογιστή και αντέγραψαν τα δεδομένα σε αυτήν.

Τα δίκτυα υπολογιστών απλοποιούν αυτή τη διαδικασία παρέχοντας στους χρήστες πρόσβαση σε σχεδόν κάθε τύπο δεδομένων.

Δημιουργούνται δίκτυα άριστες συνθήκεςγια ενοποίηση εφαρμογών (για παράδειγμα, επεξεργαστή κειμένου). Αυτό σημαίνει ότι όλοι οι υπολογιστές στο δίκτυο εκτελούν τον ίδιο τύπο εφαρμογής και την ίδια έκδοση. Η χρήση μιας μόνο εφαρμογής θα διευκολύνει την υποστήριξη ολόκληρου του δικτύου σας. Πράγματι, είναι πιο εύκολο να μάθεις μία εφαρμογή παρά να προσπαθήσεις να μάθεις τέσσερις ή πέντε ταυτόχρονα. Είναι επίσης πιο βολικό να αντιμετωπίζετε μια έκδοση της εφαρμογής και να ρυθμίζετε τους υπολογιστές με τον ίδιο τρόπο.

Μια άλλη ελκυστική πλευρά των δικτύων είναι η διαθεσιμότητα προγραμμάτων ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗκαι προγραμματισμός της εργάσιμης ημέρας. Χάρη σε αυτά, οι διευθυντές μεγάλων επιχειρήσεων αλληλεπιδρούν γρήγορα και αποτελεσματικά με ένα μεγάλο προσωπικό των εργαζομένων ή των επιχειρηματικών εταίρων τους και ο σχεδιασμός και η προσαρμογή των δραστηριοτήτων ολόκληρης της εταιρείας πραγματοποιείται με πολύ λιγότερη προσπάθεια από πριν.

Η χρήση δικτύων υπολογιστών προσφέρει πολλά οφέλη, ιδίως:

• χαμηλότερο κόστος με την κοινή χρήση δεδομένων και περιφερειακών.
• τυποποίηση εφαρμογών·
• έγκαιρη παραλαβή δεδομένων·
• αποτελεσματικότερη επικοινωνία και προγραμματισμός του ωραρίου.

Επί του παρόντος, τα δίκτυα υπολογιστών υπερβαίνουν το LAN και εξελίσσονται σε παγκόσμια δίκτυα υπολογιστών (WAN), που καλύπτουν ολόκληρες χώρες και ηπείρους.

Όλα τα δίκτυα έχουν κάποια κοινά στοιχεία, λειτουργίες και χαρακτηριστικά. Ανάμεσα τους:

• διακομιστές - υπολογιστές που παρέχουν τους πόρους τους στους χρήστες του δικτύου.
• πελάτες (πελάτης) - υπολογιστές που έχουν πρόσβαση σε πόρους δικτύου που παρέχονται από τον διακομιστή.
• περιβάλλον (μέσα) - μια μέθοδος σύνδεσης υπολογιστών.
• κοινόχρηστα δεδομένα - αρχεία που παρέχονται από διακομιστές μέσω δικτύου.
• Οι κοινόχρηστες περιφερειακές συσκευές, όπως εκτυπωτές, βιβλιοθήκες CD-ROM, κ.λπ., είναι πόροι που παρέχονται από διακομιστές.
• πόρους—αρχεία, εκτυπωτές και άλλα στοιχεία που χρησιμοποιούνται στο δίκτυο

Ρύζι. 1.6. Τυπικά στοιχεία δικτύου

Παρά ορισμένες ομοιότητες, τα δίκτυα χωρίζονται σε δύο τύπους:

• peer-to-peer?
• βασίζεται σε διακομιστή.

Ρύζι. 1.7. Τα πιο απλά παραδείγματα και των δύο τύπων δικτύων

Οι διαφορές μεταξύ δικτύων peer-to-peer και δικτύων που βασίζονται σε διακομιστή είναι θεμελιώδεις επειδή καθορίζουν διαφορετικές δυνατότητεςαυτά τα δίκτυα. Η επιλογή του τύπου δικτύου εξαρτάται από πολλούς παράγοντες:

• επιχειρηματικό μέγεθος;
• απαιτούμενο επίπεδο ασφάλειας·
• είδος επιχείρησης;
• επίπεδο διαθεσιμότητας διοικητικής υποστήριξης·
• όγκος κίνησης δικτύου·
• ανάγκες χρήστες του δικτύου;
• οικονομικό κόστος

Σε ένα δίκτυο peer-to-peer, όλοι οι υπολογιστές έχουν ίσα δικαιώματα: δεν υπάρχει ιεραρχία μεταξύ των υπολογιστών και δεν υπάρχει αποκλειστικός διακομιστής. Συνήθως, κάθε υπολογιστής λειτουργεί και ως πελάτης και ως διακομιστής. με άλλα λόγια όχι ξεχωριστός υπολογιστής, υπεύθυνος για τη διαχείριση ολόκληρου του δικτύου. Όλοι οι χρήστες αποφασίζουν ανεξάρτητα ποια δεδομένα στον υπολογιστή τους θα διαθέσουν δημόσια μέσω του δικτύου.

Τα δίκτυα peer-to-peer ονομάζονται επίσης ομάδες εργασίας. Ομάδα εργασίας- αυτή είναι μια μικρή ομάδα, επομένως τα δίκτυα peer-to-peer δεν έχουν περισσότερους από 10 υπολογιστές.

Τα peer-to-peer δίκτυα είναι σχετικά απλά. Επειδή κάθε υπολογιστής είναι και πελάτης και διακομιστής, δεν υπάρχει ανάγκη για ισχυρό κεντρικό διακομιστή ή άλλα στοιχεία που απαιτούνται για περισσότερα πολύπλοκα δίκτυα. Τα δίκτυα peer-to-peer είναι συνήθως φθηνότερα από τα δίκτυα που βασίζονται σε διακομιστές, αλλά απαιτούν ισχυρότερους (και ακριβότερους) υπολογιστές.

Σε ένα δίκτυο peer-to-peer, οι απαιτήσεις απόδοσης και ασφάλειας για το λογισμικό δικτύου είναι γενικά χαμηλότερες από ό,τι σε δίκτυα με αποκλειστικό διακομιστή. Οι αποκλειστικοί διακομιστές λειτουργούν αποκλειστικά ως διακομιστές και όχι ως πελάτες ή σταθμοί εργασίας. Θα μιλήσουμε για αυτά με περισσότερες λεπτομέρειες σε αυτό το μάθημα, αλλά λίγο αργότερα.

Σε λειτουργικά συστήματα όπως τα Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows γιαΟμάδες εργασίας και Microsoft Windows 95, ενσωματωμένη υποστήριξη για δίκτυα peer-to-peer. Επομένως, δεν απαιτείται πρόσθετο λογισμικό για τη δημιουργία ενός δικτύου peer-to-peer.

Το δίκτυο peer-to-peer χαρακτηρίζεται από μια σειρά τυπικών λύσεων:

• Οι υπολογιστές βρίσκονται σε επιτραπέζιους υπολογιστές χρηστών.
• Οι ίδιοι οι χρήστες ενεργούν ως διαχειριστές και διασφαλίζουν την ασφάλεια των πληροφοριών.
• Ένα απλό σύστημα καλωδίωσης χρησιμοποιείται για τη σύνδεση υπολογιστών σε ένα δίκτυο.

Ένα δίκτυο peer-to-peer είναι αρκετά κατάλληλο όπου:

• ο αριθμός των χρηστών δεν υπερβαίνει τα 10 άτομα.
• Οι χρήστες βρίσκονται σε συμπαγή τοποθεσία.
• τα θέματα προστασίας δεδομένων δεν είναι κρίσιμα·
• Δεν υπάρχει σημαντική επέκταση της εταιρείας και επομένως του δικτύου αναμένεται στο άμεσο μέλλον.

Εάν πληρούνται αυτές οι προϋποθέσεις, τότε ένα δίκτυο peer-to-peer είναι πιο πιθανό να είναι η σωστή επιλογή (από ένα δίκτυο που βασίζεται σε διακομιστή).

Παρά το γεγονός ότι τα peer-to-peer δίκτυα ικανοποιούν πλήρως τις ανάγκες μικρές επιχειρήσεις, μερικές φορές προκύπτουν καταστάσεις όπου η χρήση τους μπορεί να είναι ακατάλληλη. Σημειώσεις σχετικά με δίκτυα peer-to-peer που πρέπει να λαμβάνονται υπόψη κατά την επιλογή ενός δικτύου.

Διαχείριση

Η διαχείριση δικτύου επιλύει μια σειρά προβλημάτων, όπως:

• εμπειρία χρήστη και διαχείριση προστασίας δεδομένων·
• εξασφάλιση πρόσβασης σε πόρους·
• υποστήριξη εφαρμογών και δεδομένων·
• εγκατάσταση και αναβάθμιση λογισμικού εφαρμογών.

Σε ένα τυπικό δίκτυο peer-to-peer Διαχειριστής συστήματος, που ελέγχει ολόκληρο το δίκτυο, δεν έχει εκχωρηθεί. Κάθε χρήστης διαχειρίζεται τον δικό του υπολογιστή.

Κοινόχρηστοι πόροι

Απαιτήσεις διακομιστή

Σε ένα δίκτυο peer-to-peer, κάθε υπολογιστής πρέπει:

• παρέχει τους περισσότερους υπολογιστικούς πόρους της τοπικός χρήστης(στο άτομο που κάθεται σε αυτόν τον υπολογιστή).
• για να υποστηρίξετε την πρόσβαση σε πόρους ενός απομακρυσμένου χρήστη (πρόσβαση στον διακομιστή μέσω του δικτύου), συνδέστε πρόσθετους υπολογιστικούς πόρους.

Η δικτύωση που βασίζεται σε διακομιστή απαιτεί ισχυρότερους διακομιστές, καθώς πρέπει να χειρίζονται αιτήματα από όλους τους πελάτες στο δίκτυο.

ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ

Η προστασία περιλαμβάνει τον ορισμό ενός κωδικού πρόσβασης για έναν κοινόχρηστο πόρο, για παράδειγμα έναν κατάλογο. Είναι πολύ δύσκολη η κεντρική διαχείριση της ασφάλειας σε ένα δίκτυο peer-to-peer, καθώς κάθε χρήστης το εγκαθιστά ανεξάρτητα και οι «κοινόχρηστοι» πόροι μπορούν να βρίσκονται σε όλους τους υπολογιστές και όχι μόνο στον κεντρικό διακομιστή. Αυτή η κατάσταση αποτελεί σοβαρή απειλή για ολόκληρο το δίκτυο και ορισμένοι χρήστες ενδέχεται να μην εγκαταστήσουν καθόλου προστασία. Εάν τα ζητήματα απορρήτου είναι κρίσιμα, συνιστάται να επιλέξετε ένα δίκτυο που βασίζεται σε διακομιστή.

Προετοιμασία χρήστη

Επειδή σε ένα δίκτυο peer-to-peer κάθε υπολογιστής λειτουργεί και ως πελάτης και ως διακομιστής, οι χρήστες πρέπει να έχουν επαρκείς γνώσεις για να ενεργούν τόσο ως χρήστες όσο και ως διαχειριστές του υπολογιστή τους.

Εάν περισσότεροι από 10 χρήστες είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο, τότε ένα δίκτυο peer-to-peer, όπου οι υπολογιστές λειτουργούν και ως πελάτες και ως διακομιστές, ενδέχεται να μην είναι αρκετά αποδοτικό. Επομένως, τα περισσότερα δίκτυα χρησιμοποιούν αποκλειστικούς διακομιστές. Ένας αποκλειστικός διακομιστής είναι αυτός που λειτουργεί μόνο ως διακομιστής (εξαιρουμένων των λειτουργιών πελάτη ή σταθμού εργασίας). Είναι ειδικά βελτιστοποιημένα για γρήγορη επεξεργασία αιτημάτων από πελάτες δικτύουκαι για τη διαχείριση της προστασίας αρχείων και καταλόγου. Τα δίκτυα που βασίζονται σε διακομιστές έχουν γίνει βιομηχανικό πρότυπο και είναι αυτά που συνήθως αναφέρονται ως παραδείγματα.

Ρύζι. 1.9. Δίκτυο που βασίζεται σε διακομιστή

Καθώς το μέγεθος του δικτύου και ο όγκος της κίνησης του δικτύου αυξάνεται, είναι απαραίτητο να αυξηθεί ο αριθμός των διακομιστών. Η διανομή εργασιών μεταξύ πολλών διακομιστών διασφαλίζει ότι κάθε εργασία ολοκληρώνεται με τους περισσότερους αποτελεσματικός τρόποςαπό όλα τα δυνατά.

Το εύρος των εργασιών που πρέπει να εκτελούν οι διακομιστές είναι ποικίλο και πολύπλοκο. Για να προσαρμοστούν στις αυξανόμενες ανάγκες των χρηστών, οι διακομιστές σε μεγάλα δίκτυα έχουν γίνει εξειδικευμένοι. Για παράδειγμα, σε Δίκτυο Windows NT υπάρχουν διαφορετικοί τύποι διακομιστών.

• Διακομιστές αρχείων και διακομιστές εκτύπωσης.

Οι διακομιστές αρχείων και οι διακομιστές εκτύπωσης διαχειρίζονται την πρόσβαση των χρηστών σε αρχεία και εκτυπωτές, αντίστοιχα. Για παράδειγμα, για να εργαστείτε με έναν επεξεργαστή κειμένου, πρέπει πρώτα να τον εκτελέσετε στον υπολογιστή σας. Το έγγραφο του επεξεργαστή κειμένου που είναι αποθηκευμένο στον διακομιστή αρχείων φορτώνεται στη μνήμη του υπολογιστή σας και έτσι μπορείτε να εργαστείτε με αυτό το έγγραφο στον υπολογιστή σας. Με άλλα λόγια, ένας διακομιστής αρχείων έχει σχεδιαστεί για να αποθηκεύει αρχεία και δεδομένα.

• Διακομιστές εφαρμογών.

Οι διακομιστές εφαρμογών εκτελούν τμήματα εφαρμογών εφαρμογών πελάτη-διακομιστή και περιέχουν επίσης δεδομένα διαθέσιμα στους πελάτες. Για παράδειγμα, για να διευκολύνουν την ανάκτηση δεδομένων, οι διακομιστές αποθηκεύουν μεγάλες ποσότητες πληροφοριών με δομημένο τρόπο. Αυτοί οι διακομιστές διαφέρουν από τους διακομιστές αρχείων και τους διακομιστές εκτύπωσης. ΣΕ πιο πρόσφατο αρχείοή ολόκληρα τα δεδομένα αντιγράφονται στον υπολογιστή που ζητά. Και στον διακομιστή εφαρμογών, μόνο τα αποτελέσματα του αιτήματος αποστέλλονται στον υπολογιστή που ζητά.

Μια εφαρμογή πελάτη σε απομακρυσμένο υπολογιστή έχει πρόσβαση σε δεδομένα που είναι αποθηκευμένα στον διακομιστή εφαρμογών. Ωστόσο, αντί για ολόκληρη τη βάση δεδομένων, μόνο τα αποτελέσματα των ερωτημάτων πραγματοποιούνται λήψη στον υπολογιστή σας από τον διακομιστή. Για παράδειγμα, μπορείτε να λάβετε μια λίστα υπαλλήλων που γεννήθηκαν τον Νοέμβριο.

• Διακομιστές αλληλογραφίας.

Οι διακομιστές αλληλογραφίας διαχειρίζονται τη μετάδοση emailsμεταξύ των χρηστών του δικτύου.

• Διακομιστές φαξ.

Οι διακομιστές φαξ διαχειρίζονται τη ροή των εισερχόμενων και εξερχόμενων μηνυμάτων φαξ μέσω ενός ή περισσότερων μόντεμ φαξ. Διακομιστές επικοινωνίας.

• Διακομιστές επικοινωνίας

Οι διακομιστές επικοινωνίας ελέγχουν τη ροή των δεδομένων και ταχυδρομικά μηνύματαμεταξύ αυτού του δικτύου και άλλων δικτύων από απομακρυσμένους χρήστες μέσω μόντεμ και τηλεφωνικής γραμμής.

Η υπηρεσία καταλόγου έχει σχεδιαστεί για αναζήτηση, αποθήκευση και προστασία πληροφοριών στο δίκτυο. Ο Windows NT Server ενώνει τους υπολογιστές σε λογικές ομάδες - τομείς - το σύστημα ασφαλείας των οποίων δίνει στους χρήστες διάφορα δικαιώματα πρόσβασης σε οποιονδήποτε πόρο δικτύου.

Σε ένα εκτεταμένο δίκτυο, χρήση διακομιστών ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙαποκτά ιδιαίτερη σημασία. Επομένως, είναι απαραίτητο να ληφθούν υπόψη όλες οι πιθανές αποχρώσεις που μπορεί να εμφανιστούν καθώς το δίκτυο μεγαλώνει, έτσι ώστε μια αλλαγή στο ρόλο ενός συγκεκριμένου διακομιστή να μην επηρεάσει στη συνέχεια τη λειτουργία ολόκληρου του δικτύου.

Ρύζι. 10.1 Εξειδικευμένα περιβάλλοντα

Διακομιστής δικτύου και λειτουργικό σύστημαλειτουργούν ως ενιαία μονάδα. Χωρίς λειτουργικό σύστημα, ακόμη και ο πιο ισχυρός διακομιστής είναι απλώς ένα σωρό υλικού. Και το λειτουργικό σύστημα σάς επιτρέπει να συνειδητοποιήσετε τις δυνατότητες των πόρων υλικού του διακομιστή. Ορισμένα συστήματα, όπως ο Microsoft Windows NT Server, σχεδιάστηκαν ειδικά για να αξιοποιούν τις πιο προηγμένες τεχνολογίες διακομιστών.

Ετσι,Windows NT Υπηρέτηςυλοποιεί τις ακόλουθες δυνατότητες διακομιστή.

	Ιδιότητες
Συμμετρική πολυεπεξεργασία (SMP)	Οι εργασίες συστήματος και εφαρμογών κατανέμονται σε όλους τους διαθέσιμους επεξεργαστές
Υποστήριξη πολλαπλών πλατφορμών	Γρήγοροι επεξεργαστές, όπωςIntel ® 386/486 καιPentium ® , MIPS ® R4000^, RISCΚαιΨηφιακό Αλφα AXP
Μήκος ονόματος αρχείου/καταλόγου	255 χαρακτήρες
μέγεθος αρχείου	16 eb (exabyte)
Μέγεθος σκληρό τμήμαδίσκος

Σημείωση. Ένα exabyte είναι αρκετά μεγάλος αριθμός. Είναι λίγο περισσότερο από ένα δισεκατομμύριο gigabyte. Φανταστείτε: εάν κάθε άτομο στη Γη, συμπεριλαμβανομένων ανδρών, γυναικών και παιδιών (περίπου 5 δισεκατομμύρια συνολικά), λάβει 2000 σελίδες κειμένου με όγκο μίας σελίδας 2 KB, τότε όλες αυτές οι σελίδες μπορούν να διπλωθούν σε μίαWindowsαρχείο NT. Ακόμη και τότε, το αρχείο θα είναι γεμάτο μόνο κατά το 1/16 (λιγότερο από 6 τοις εκατό).

Κοινή χρήση πόρων

Ο διακομιστής έχει σχεδιαστεί για να παρέχει πρόσβαση σε πολλά αρχεία και εκτυπωτές παρέχοντας παράλληλα υψηλή απόδοση και ασφάλεια.

Η διαχείριση και ο έλεγχος της πρόσβασης στα δεδομένα πραγματοποιείται κεντρικά. Οι πόροι, κατά κανόνα, βρίσκονται επίσης κεντρικά, γεγονός που διευκολύνει την εύρεση και τη διατήρησή τους. Για παράδειγμα, σε Σύστημα WindowsΗ διαίρεση καταλόγων διακομιστή NT πραγματοποιείται μέσω του File Manager.

ΠΡΟΣΤΑΣΙΑ

Το κύριο επιχείρημα κατά την επιλογή ενός δικτύου που βασίζεται σε διακομιστή είναι, κατά κανόνα, η προστασία δεδομένων. Σε δίκτυα όπως ο Windows NT Server, ένας μόνο διαχειριστής μπορεί να αντιμετωπίσει ζητήματα ασφάλειας: δημιουργεί μια πολιτική ασφαλείας και την εφαρμόζει σε κάθε χρήστη του δικτύου.

Αντίγραφο ασφαλείας δεδομένων

Γιατί είναι ζωτικής σημασίας σημαντικές πληροφορίεςβρίσκεται κεντρικά, δηλ. συγκεντρωμένο σε έναν ή περισσότερους διακομιστές, δεν είναι δύσκολο να διασφαλιστεί η τακτική δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας.

Πλεονασμός

Χάρη σε πλεονάζοντα συστήματα, τα δεδομένα σε οποιονδήποτε διακομιστή μπορούν να αντιγραφούν σε πραγματικό χρόνο, επομένως εάν η κύρια περιοχή αποθήκευσης δεδομένων είναι κατεστραμμένη, οι πληροφορίες δεν θα χαθούν - είναι εύκολο να χρησιμοποιήσετε ένα αντίγραφο ασφαλείας.

Αριθμός χρηστών

Τα δίκτυα που βασίζονται σε διακομιστές είναι ικανά να υποστηρίζουν χιλιάδες χρήστες. Δίκτυα αυτού του μεγέθους θα ήταν αδύνατο να διαχειριστούν εάν ήταν peer-to-peer.

Σκεύη, εξαρτήματα

Δεδομένου ότι ο υπολογιστής του χρήστη δεν εκτελεί τις λειτουργίες ενός διακομιστή, οι απαιτήσεις για τα χαρακτηριστικά του εξαρτώνται από τις ανάγκες του ίδιου του χρήστη. Ένας τυπικός υπολογιστής-πελάτης έχει, τουλάχιστον, 486ος επεξεργαστής και από 8 έως 16 MB μνήμης RAM.

Υπάρχουν επίσης συνδυασμένοι τύποι δικτύων που συνδυάζουν τις καλύτερες ιδιότητες δικτύων peer-to-peer και δικτύων που βασίζονται σε διακομιστές.

Πολλοί διαχειριστές πιστεύουν ότι ένα τέτοιο δίκτυο ικανοποιεί καλύτερα τις ανάγκες τους, αφού και οι δύο τύποι λειτουργικών συστημάτων μπορούν να λειτουργήσουν σε αυτό.

Τα λειτουργικά συστήματα για δίκτυα που βασίζονται σε διακομιστές, όπως το Microsoft Windows NT Server ή το Novell ® NetWare ® , είναι τότε υπεύθυνα για την κοινή χρήση βασικών εφαρμογών και δεδομένων.

Οι υπολογιστές-πελάτες μπορούν να εκτελούν λειτουργικά συστήματα Microsoft Windows NT Workstation ή Windows 95, τα οποία θα ελέγχουν την πρόσβαση σε αποκλειστικούς πόρους διακομιστή, ενώ ταυτόχρονα μοιράζονται τους σκληρούς δίσκους τους και επιτρέπουν την πρόσβαση στα δεδομένα τους όπως απαιτείται.

Ρύζι. 1.13. Τα συνδυασμένα δίκτυα διαθέτουν αποκλειστικούς διακομιστές και υπολογιστές

Τα συνδυασμένα δίκτυα είναι ο πιο κοινός τύπος δικτύου, αλλά για να τα εφαρμόσετε σωστά και αξιόπιστη προστασίαΑπαιτούνται ορισμένες γνώσεις και δεξιότητες σχεδιασμού.

Τα δίκτυα peer-to-peer και που βασίζονται σε διακομιστές μοιράζονται τον κοινό στόχο της κοινής χρήσης πόρων. Ωστόσο, οι διαφορές μεταξύ των διακομιστών peer-to-peer και των αποκλειστικών διακομιστών καθορίζονται από:

• απαιτήσεις σε σκεύη, εξαρτήματα;
• τρόπο υποστήριξης των χρηστών.

Πίνακας 1 - Στοιχεία δικτύου

Συστατικό	Δίκτυο peer-to-peer	Δίκτυο που βασίζεται σε διακομιστή
Τοποθεσία κοινόχρηστων πόρων RAM	Υπολογιστές χρηστών. Εξαρτάται από τις ανάγκες του χρήστη. Ο σταθμός εργασίας Microsoft Windows NT απαιτεί τουλάχιστον 12 MB, αλλά προτιμάται τα 16 MB. Για τα Windows 95, τουλάχιστον 8 MB είναι επιθυμητά	Αποκλειστικοί διακομιστές. Οσο το δυνατόν. Τουλάχιστον 12 MB. Οι διακομιστές που εξυπηρετούν χιλιάδες πελάτες θα πρέπει γενικά να έχουν τουλάχιστον 64 MB
ΕΠΕΞΕΡΓΑΣΤΗΣ	Εξαρτάται από τις ανάγκες του χρήστη. Κατά προτίμηση όχι χαμηλότερο από 386. Ο σταθμός εργασίας των Windows NT απαιτεί 80386/25 ή νεότερη έκδοση ή υποστηρίζεται Επεξεργαστής RISC. Για Windows 95 - 386DX και νεότερη έκδοση	Εξαρτάται από το φορτίο του διακομιστή. Κατά προτίμηση όχι χαμηλότερο από 486. Οι διακομιστές υψηλής απόδοσης υποστηρίζουν συστήματα πολλαπλών επεξεργαστών
Ενταση ΗΧΟΥ χώρος στο δισκο	Εξαρτάται από τις ανάγκες του χρήστη	Εξαρτάται από τις ανάγκες του οργανισμού. Όσο περισσότερα τόσο το καλύτερο, αλλά θα πρέπει να ληφθούν υπόψη περαιτέρω αυξήσεις. Για μικρούς οργανισμούς, συνιστάται τουλάχιστον 1 GB. Στους superservers, η καταμέτρηση δεν είναι σε gigabyte, αλλά στον αριθμό των υποστηριζόμενων σκληρών δίσκων

Τοπικοί υπολογιστέςΤα δίκτυα επιτρέπουν στους χρήστες ενός ενοποιημένου οργανωτικού συστήματος να πραγματοποιούν ανταλλαγή δεδομένων υψηλής ταχύτητας σε πραγματικό χρόνο. Και το καθήκον των μηχανικών LAN είναι να παρέχουν ένα σταθερό και καλά προστατευμένο περιβάλλον μετάδοσης δεδομένων για τη χρήση κοινών προγραμμάτων εφαρμογών, βάσεων δεδομένων, λογιστικά συστήματα, ενοποιημένες επικοινωνίες κ.λπ.

Αρμόδια κατασκευή δίκτυο υπολογιστώνσας επιτρέπει να αποφύγετε πολλά προβλήματα που οδηγούν σε διαφωνία σύστημα εργασίαςκαι απρογραμμάτιστες εργασίες επισκευής, επομένως είναι καλύτερο να αναθέσετε την εγκατάσταση ενός δικτύου υπολογιστών σε ειδικούς.

Τι περιλαμβάνει το φυσικό μέσο μετάδοσης;

Διαμόρφωση διαδρομής μεταφοράς σύστημα πληροφορίωνσε φυσικό επίπεδο καθορίζει τον τρόπο συνδυασμού όλων των σταθμών εργασίας, επικοινωνίας και περιφερειακός εξοπλισμόςγια τη μετάδοση σημάτων πληροφοριών με βάση την αρχή της μετατροπής bit-by-bit των ψηφιακών δεδομένων σε σήματα μέσων μετάδοσης (ηλεκτρικά, φωτεινά, ραδιοσήματα και άλλοι παλμοί). Λογική οργάνωσηη μετάδοση, η κωδικοποίηση και η αποκωδικοποίηση των δεδομένων πραγματοποιούνται από μόντεμ και προσαρμογείς δικτύου. Η διαδικασία μετατροπής σημάτων για τον συγχρονισμό της λήψης και της μετάδοσης δεδομένων μέσω ενός δικτύου ονομάζεται φυσική κωδικοποίηση, και ο αντίστροφος μετασχηματισμός γίνεται με αποκωδικοποίηση.

Τύποι μέσων μετάδοσης δεδομένων

Οι κύριοι τύποι μέσων μετάδοσης δεδομένων μεταξύ συσκευών μπορεί να είναι ενσύρματα και ασύρματα, τα λεγόμενα Wi-Fi.

Ασύρματο LANεκπέμπει σήματα μέσω ραδιοφωνικού καναλιού ( WiFi) από ένα σημείο πρόσβασης (Hot-spot) σε οποιονδήποτε ενεργό εξοπλισμό. Ορισμένες ανέσεις, χωρίς επιπλέον καλώδια, κινητικότητα, συμβατότητα με ενσύρματα δίκτυα και εύκολη εγκατάσταση ασύρματης σύνδεσης ενσύρματα δίκτυαεκτιμάται από τους ιδιοκτήτες μικρών γραφείων, καφέ, κλαμπ κ.λπ.

4. Σήμανση καλωδίων, patch panels, υποδοχών.

• Ένα υποχρεωτικό στοιχείο που απαιτείται για την εκτέλεση λειτουργικής μεταγωγής κατά τη λειτουργία του δικτύου. Για ευκολία, οι σημάνσεις θα πρέπει να συμπίπτουν με τις ονομασίες στο σκίτσο. έργο. Οι σημάνσεις θα πρέπει να είναι διαισθητικές για το προσωπικό χειρισμού ακόμα και μετά από αρκετά χρόνια.

5. Εγκατάσταση ενεργού εξοπλισμού (διακόπτες, διακομιστής, δρομολογητής)

• Συνιστάται να το τοποθετήσετε σε ένα μέρος, κάτι που θα απλοποιήσει τη λειτουργία ολόκληρου του δικτύου. Συνιστώμενη θέση εγκατάστασης σε ντουλάπι τηλεπικοινωνιών 19".

5. Εργασίες παραλαβής και παράδοσης

Επικοινωνώντας με την εταιρεία SVIAZ-SERVICE για την εκτέλεση εργασιών εγκατάστασης, θα λάβετε μια επαγγελματική προσέγγιση σε ανταγωνιστικές τιμές:
Τηλ. 645-35-99

Αρχές κατασκευής τοπικού δικτύου

Κατασκευαστικά συστήματα

Μπορεί να γίνει κοινή χρήση πόρων διαφορετικοί τρόποι, ανάλογα με τις διαθέσιμες εγκαταστάσεις υπολογιστή.

Η πρώτη μέθοδος αλληλεπίδρασης περιλαμβάνει πλήρως συγκεντρωτική επεξεργασία των πληροφοριών και την αποθήκευσή τους, παρέχοντας στους χρήστες εργασία από τερματικά. Αυτό το μοντέλο αλληλεπίδρασης ονομάζεται συχνά «τερματικός-κεντρικός υπολογιστής».

Ο χρήστης αλληλεπιδρά με τους πόρους του κεντρικού υπολογιστή, χρησιμοποιώντας τον επεξεργαστή, τη μνήμη RAM και το δίσκο του, καθώς και περιφερειακές συσκευές για να λύσει τα προβλήματά του. Σε αυτήν την περίπτωση, πολύ συχνά ο χρήστης δεν εργάζεται μόνος του, αλλά μαζί με άλλους χρήστες, δηλαδή οι πόροι του κεντρικού υπολογιστή χρησιμοποιούνται σε κοινή λειτουργία. Ο κεντρικός υπολογιστής πρέπει να εκτελεί ένα λειτουργικό σύστημα που να υποστηρίζει αυτόν τον τύπο αλληλεπίδρασης, ο οποίος ονομάζεται κεντρικός υπολογισμός.

Η περαιτέρω ανάπτυξη της βιομηχανίας υπολογιστών προχώρησε με διαφορετικούς τρόπους, η υπολογιστική ισχύς των υπολογιστών που σχεδιάστηκαν να λειτουργούν στην αλληλεπίδραση "τερματικού-κεντρικού υπολογιστή" αυξήθηκε, οι προσωπικοί υπολογιστές εμφανίστηκαν και άρχισαν να αναπτύσσονται γρήγορα. Προσωπικοί υπολογιστέςελέγχονται πλήρως από τον χρήστη, όλοι οι πόροι του υπολογιστή χρησιμοποιούνται σε αποκλειστική λειτουργία για την επίλυση των προβλημάτων του χρήστη. Παρά την αύξηση της υπολογιστικής ισχύος των επεξεργαστών, δεν μπορεί να λυθεί ολόκληρο το φάσμα των προβλημάτων από έναν υπολογιστή. Υπήρχε ανάγκη να δημιουργηθεί μια νέα αλληλεπίδραση, νέα δομή, με στόχο την κατανεμημένη επεξεργασία πληροφοριών (κατανεμημένος υπολογισμός). Σε αυτό το μοντέλο αλληλεπίδρασης, κάθε υπολογιστής μπορεί να λύσει τα δικά του προβλήματα και εμφανίζεται η εξειδίκευση του υπολογιστή.

Οι υπολογιστές συνδέονται σε ένα δίκτυο υπολογιστών. Οι εργασίες κατανέμονται σε υπολογιστές στο δίκτυο, γεγονός που σας επιτρέπει να επεκτείνετε τη λειτουργικότητα καθενός από αυτές μοιράζοντας την πρόσβαση σε άλλους υπολογιστές.

Επί του παρόντος, το έργο του συνδυασμού κατανεμημένων πόρων υπολογιστή για εκτέλεση (λύση) είναι σχετικό και αναπτύσσεται ταχέως. κοινή εργασία. Αυτό το μοντέλο αλληλεπίδρασης ονομάζεται συλλογικός υπολογισμός. Σε αυτήν την περίπτωση, η εργασία κατανέμεται μεταξύ των υπολογιστών, οι υπολογιστές ανταλλάσσουν κοινά δεδομένα μεταξύ τους, η συνολική υπολογιστική ισχύς και οι διαθέσιμοι πόροι (RAM και μνήμη δίσκου) αυξάνονται και η ανοχή σφαλμάτων ολόκληρου του συστήματος ως συνόλου αυξάνεται από το σημείο άποψη επίλυσης του προβλήματος. Κατά κανόνα, η κατανεμημένη εκτέλεση μιας εργασίας ελέγχεται από ένα ειδικό σύστημα ελέγχου, το οποίο, εάν ένας από τους υπολογιστές αποτύχει, θα μεταφέρει την εκτέλεση του μέρους της εργασίας του στους υπόλοιπους υπολογιστές.

Σχετικά νέο μοντέλο αλληλεπιδράσεις δικτύουείναι η οργάνωση των αλληλεπιδράσεων μεταξύ των χρηστών του δικτύου και των υπηρεσιών δικτύου. Από την πλευρά του χρήστη, η σχέση του με πολλούς υπολογιστές εμπίπτει στον ορισμό του «πελάτη-δικτύου». Για έναν χρήστη δικτύου, γενικά, δεν έχει σημασία πού ακριβώς βρίσκονται οι πόροι που του έχουν διατεθεί, πρέπει να έχει πρόσβαση σε αυτούς μόνο χρησιμοποιώντας το σύστημα κλήσεων που έχει υιοθετηθεί στο δίκτυο. Αυτή η προσέγγιση απλοποιεί σημαντικά τη δουλειά όλων των χρηστών του δικτύου και πόρους δικτύουκαι οι υπηρεσίες πρέπει να είναι διαθέσιμες στον χρήστη ανά πάσα στιγμή. Η αύξηση του επιπέδου διαθεσιμότητας των υπηρεσιών δικτύου απαιτεί την κατάλληλη τεχνικές λύσεις, για παράδειγμα, αύξηση της ανοχής σφαλμάτων ή αντιγραφή υπηρεσιών.

Υπάρχουν πολλά διαφορετικά στοιχεία σε ένα δίκτυο υπολογιστών. Το περισσότερο ορατό στους χρήστεςυπάρχουν δύο δίκτυα. Αυτός είναι ένας διακομιστής δικτύου και ένας πελάτης. Ο διακομιστής (διακομιστής - κυριολεκτικά μεταφρασμένος από τα αγγλικά σημαίνει «αυτός που εξυπηρετεί») του δικτύου έχει σχεδιαστεί για να εξυπηρετεί αιτήματα που προέρχονται από τον πελάτη του δικτύου. Με άλλα λόγια, ο πελάτης ζητά πάντα εξυπηρέτηση και ο διακομιστής εξυπηρετεί πάντα τον πελάτη. Σε ορισμένες περιπτώσεις, ένας πελάτης μπορεί επίσης να λειτουργήσει ως διακομιστής, επεξεργάζοντας αιτήματα από άλλους πελάτες και ζητώντας υπηρεσίες από άλλους διακομιστές. Με βάση τον τρόπο αλληλεπίδρασης των διακομιστών και των πελατών, ορίζονται δύο τύποι δικτύων: «πελάτης-διακομιστής» και «ομότιμος» (peer-to-peer). Δεδομένου ότι ένας πελάτης δικτύου είναι ένας χρήστης που εργάζεται σε έναν υπολογιστή, ο ίδιος ο υπολογιστής του χρήστη, συνδεδεμένος στο δίκτυο, ορίζεται από τον όρο " σταθμός εργασίας"(σταθμός εργασίας). Αυτός ο όρος χρησιμοποιείται εξίσου με τον όρο «υπολογιστής».

Τοπολογίες

Bus: Τοπολογία τύπου Bus, είναι κοινό καλώδιο(ονομάζεται bus ή backbone) στο οποίο είναι συνδεδεμένοι όλοι οι σταθμοί εργασίας. Υπάρχουν τερματιστές στα άκρα του καλωδίου για να αποτρέπεται η ανάκλαση του σήματος.

Πλεονεκτήματα: Σύντομος χρόνος εγκατάστασης δικτύου.

Φθηνό (απαιτούνται λιγότερα καλώδια και συσκευές δικτύου).

Η αποτυχία ενός σταθμού εργασίας δεν επηρεάζει τη λειτουργία του δικτύου.

Μειονεκτήματα: Οποιαδήποτε προβλήματα στο δίκτυο, όπως διακοπή καλωδίου ή αστοχία του τερματιστή, καταστρέφουν εντελώς τη λειτουργία ολόκληρου του δικτύου.

Σύνθετος εντοπισμός σφαλμάτων

Ντριν ντριν - βασική τοπολογίαένα δίκτυο υπολογιστών στο οποίο οι σταθμοί εργασίας συνδέονται σε σειρά μεταξύ τους, σχηματίζοντας ένα κλειστό δίκτυο.

Πλεονεκτήματα: Εύκολη εγκατάσταση.

Πρακτικά πλήρης απουσίαπροσθετος εξοπλισμος;

Δυνατότητα σταθερής λειτουργίας χωρίς σημαντική πτώση στην ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων υπό μεγάλο φόρτο δικτύου, αφού η χρήση δείκτη εξαλείφει την πιθανότητα συγκρούσεων.

Μειονεκτήματα: Η αστοχία ενός σταθμού εργασίας και άλλα προβλήματα (διακοπή καλωδίου) επηρεάζουν την απόδοση ολόκληρου του δικτύου.

Πολυπλοκότητα διαμόρφωσης και ρύθμισης.

Αστέρια: Η βασική τοπολογία ενός δικτύου υπολογιστών στο οποίο όλοι οι υπολογιστές του δικτύου συνδέονται με έναν κεντρικό κόμβο (συνήθως έναν κόμβο δικτύου), σχηματίζοντας ένα φυσικό τμήμα του δικτύου. Ένα τέτοιο τμήμα δικτύου μπορεί να λειτουργήσει είτε χωριστά είτε ως μέρος ενός συμπλέγματος τοπολογία δικτύου(συνήθως «δέντρο»).

Πλεονεκτήματα: η αποτυχία ενός σταθμού εργασίας δεν επηρεάζει τη λειτουργία ολόκληρου του δικτύου στο σύνολό του.

Καλή επεκτασιμότητα δικτύου.

Εύκολη αντιμετώπιση προβλημάτων και διακοπές δικτύου.

Υψηλή απόδοση δικτύου (υπόκειται στον κατάλληλο σχεδιασμό).

Μειονεκτήματα: Η αστοχία του κεντρικού διανομέα θα έχει ως αποτέλεσμα την αλειτουργία του δικτύου (ή του τμήματος δικτύου) στο σύνολό του.

Ο πεπερασμένος αριθμός σταθμών εργασίας σε ένα δίκτυο (ή τμήμα δικτύου) περιορίζεται από τον αριθμό των θυρών στον κεντρικό διανομέα.

Τοπολογία πλέγματος είναι η βασική πλήρως δικτυωμένη τοπολογία ενός δικτύου υπολογιστών, στο οποίο κάθε σταθμός εργασίας του δικτύου είναι συνδεδεμένος με όλους τους άλλους σταθμούς εργασίας στο ίδιο δίκτυο. Χαρακτηρίζεται από υψηλή ανοχή σφαλμάτων, πολυπλοκότητα διαμόρφωσης και υπερβολική κατανάλωση καλωδίου. Κάθε υπολογιστής έχει πολλά πιθανούς τρόπουςσυνδέσεις με άλλους υπολογιστές. Ένα σπασμένο καλώδιο δεν θα οδηγήσει σε απώλεια σύνδεσης μεταξύ των δύο υπολογιστών.

Μέσα επικοινωνίας:

Το ομοαξονικό καλώδιο (από το λατινικό co - together και axis - axis, δηλαδή "ομοαξονικό"), επίσης γνωστό ως ομοαξονικό (από το αγγλικό ομοαξονικό), είναι ένα ηλεκτρικό καλώδιο που αποτελείται από έναν ομοαξονικά τοποθετημένο κεντρικό αγωγό και οθόνη και χρησιμοποιείται για μετάδοση σήματα υψηλής συχνότητας.

Το Vitamya pamra (αγγλικά: twisted pair) είναι ένας τύπος καλωδίου επικοινωνίας που αποτελείται από ένα ή περισσότερα ζεύγη μονωμένων αγωγών, στριμμένων μεταξύ τους (με μικρό αριθμό στροφών ανά μονάδα μήκους), καλυμμένα με πλαστικό περίβλημα.

Η οπτική ίνα είναι ένας κλάδος της εφαρμοσμένης επιστήμης και της μηχανολογίας που περιγράφει τέτοιες ίνες. Τα καλώδια που βασίζονται σε οπτικές ίνες χρησιμοποιούνται σε επικοινωνίες με οπτικές ίνες, οι οποίες καθιστούν δυνατή τη μετάδοση πληροφοριών σε μεγάλες αποστάσεις με περισσότερα υψηλή ταχύτηταμετάδοση δεδομένων από ό,τι σε ηλεκτρονικά μέσαδιαβιβάσεις.

Τα ασύρματα δίκτυα υπολογιστών είναι μια τεχνολογία που σας επιτρέπει να δημιουργείτε δίκτυα υπολογιστών, πλήρως συμβατό με τα πρότυπα για συμβατικά ενσύρματα δίκτυα (π.χ. Ethernet), χωρίς να απαιτείται καλωδίωση. Τα ραδιοκύματα μικροκυμάτων λειτουργούν ως φορείς πληροφοριών σε τέτοια δίκτυα.

Λογισμικό:

Το λειτουργικό σύστημα δικτύου είναι ένα λειτουργικό σύστημα με ενσωματωμένες δυνατότητες για εργασία σε δίκτυα υπολογιστών.

Παραδείγματα: Novell NetWare; Microsoft Windows (95, NT και μεταγενέστερα). Διάφορος συστήματα UNIX, όπως Solaris, FreeBSD; Διάφορα συστήματα GNU/Linux

Πρόγραμμα οδήγησης δικτύου: Περιλαμβάνει προγράμματα οδήγησης για διάφορες συσκευές δικτύου ( κάρτες δικτύου, διακόπτες, διανομείς).

Προγράμματα για εργασία με το δίκτυο. Αυτή η κατηγορία περιλαμβάνει διάφορα λογισμικά εφαρμογών για εκτέλεση διαφορετικά καθήκονταόταν εργάζεστε με το δίκτυο.

Εξοπλισμός δικτύου - συσκευές απαραίτητες για τη λειτουργία ενός δικτύου υπολογιστών, για παράδειγμα: δρομολογητής, μεταγωγέας, διανομέας, πίνακας ενημέρωσης κώδικα κ.λπ. Τυπικά, ο ενεργός και ο παθητικός εξοπλισμός δικτύου διακρίνονται.

Router ή router, router (από το αγγλικό router, είναι μια συσκευή δικτύου που, με βάση πληροφορίες σχετικά με την τοπολογία του δικτύου και ορισμένους κανόνες, λαμβάνει αποφάσεις σχετικά με την προώθηση πακέτων επίπεδο δικτύου(OSI Layer 3) μεταξύ διαφορετικών τμημάτων δικτύου.

Ένας διακόπτης δικτύου ή ένας διακόπτης (jarg από τον διακόπτη στα αγγλικά) είναι μια συσκευή που έχει σχεδιαστεί για τη σύνδεση πολλών κόμβων ενός δικτύου υπολογιστών σε ένα τμήμα. Σε αντίθεση με έναν διανομέα, ο οποίος κατανέμει την κίνηση από μια συνδεδεμένη συσκευή σε όλες τις άλλες, ένας διακόπτης μεταδίδει δεδομένα μόνο απευθείας στον παραλήπτη.

Ένας διανομέας δικτύου ή Hub (jarg από το αγγλικό hub - κέντρο δραστηριότητας) είναι μια συσκευή δικτύου που έχει σχεδιαστεί για να συνδυάζει πολλές συσκευές Ethernet σε ένα κοινό τμήμα δικτύου. Οι συσκευές συνδέονται χρησιμοποιώντας καλώδια συνεστραμμένου ζεύγους, ομοαξονικό καλώδιοή οπτικών ινών.

Πρωτόκολλα:

Το HTTP (Hyper Text Transfer Protocol) είναι ένα πρωτόκολλο μεταφοράς υπερκειμένου. Πρωτόκολλο HTTPχρησιμοποιείται κατά την αποστολή ιστοσελίδων από έναν υπολογιστή σε άλλο.

FTP ( Μεταφορά αρχείων Protocol) είναι ένα πρωτόκολλο για τη μεταφορά αρχείων από ένα ειδικό διακομιστή αρχείωνστον υπολογιστή του χρήστη. Το FTP επιτρέπει στον συνδρομητή να ανταλλάσσει δυαδικά αρχεία και αρχεία κειμένου με οποιονδήποτε υπολογιστή στο δίκτυο.

Το POP (Post Office Protocol) είναι ένα τυπικό πρωτόκολλο επικοινωνίας αλληλογραφίας. Οι διακομιστές POP επεξεργάζονται την εισερχόμενη αλληλογραφία και το πρωτόκολλο POP έχει σχεδιαστεί για να χειρίζεται αιτήματα αλληλογραφίας από προγράμματα αλληλογραφίας πελατών.

Το SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) είναι ένα πρωτόκολλο που ορίζει ένα σύνολο κανόνων για τη μεταφορά αλληλογραφίας. Ο διακομιστής SMTP επιστρέφει είτε μια επιβεβαίωση είτε ένα μήνυμα σφάλματος ή ζητά πρόσθετες πληροφορίες.

Το UUCP (Πρωτόκολλο αντιγραφής Unix σε Unix) είναι ένα πλέον απαρχαιωμένο αλλά εξακολουθεί να χρησιμοποιείται πρωτόκολλο μεταφοράς δεδομένων, συμπεριλαμβανομένου του e-mail. Αυτό το πρωτόκολλο περιλαμβάνει τη χρήση μιας μεθόδου πακέτων μετάδοσης πληροφοριών, στην οποία δημιουργείται για πρώτη φορά μια σύνδεση διακομιστή-πελάτηκαι μεταδίδεται ένα πακέτο δεδομένων.

Το TELNET είναι ένα πρωτόκολλο απομακρυσμένης πρόσβασης. Το TELNET επιτρέπει στον συνδρομητή να εργάζεται σε οποιονδήποτε υπολογιστή στο Διαδίκτυο σαν να ήταν δικός του, δηλαδή να εκκινεί προγράμματα και να αλλάζει τρόπους λειτουργίας.