Până în anii 80, toate calculatoarele au fost proiectate și utilizate exclusiv ca instrumente de sine stătătoare, destinate în principal efectuării de calcule științifice și inginerești complexe. Nici arhitectura computerului, nici software-ul lor nu au făcut posibilă combinarea computerelor individuale într-un sistem distribuit cu mai multe mașini, cu posibilitatea de acces pentru mulți utilizatori. Următorii factori au contribuit la crearea sistemelor și rețelelor informatice de calcul (ICS):

1. Apariția computerelor personale și creșterea bruscă a numărului acestora.

2. O extindere bruscă a capabilităților de comunicare bazate pe canale digitale, fibra optică și tehnologie spațială.

3. Necesitatea accesului colectiv la resurse de calcul și baze de date (cunoștințe), pentru schimbul de date între utilizatorii aflați la distanțe mari.

Acești factori au condus la utilizarea pe scară largă a sistemelor informatice și de calcul în care calculatoarele sunt conectate între ele, la bănci de date și la numeroase dispozitive terminale.

Prin IVS înțelegem un sistem de uz colectiv, format din unul sau mai multe procesoare, calculatoare (calculatoare) și care oferă acces independent și simultan la informațiile sale și resursele de calcul pentru mulți utilizatori.

Clasificarea unităților de detenție temporară.

Analiza sistemelor informatice și informatice interne și străine de procesare și transmitere a informațiilor și studierea capacităților acestora fac posibilă clasificarea IVS după următoarele criterii:

Metode de gestionare a unităților de detenție temporară.

Afiliere.

Mod de operare.

Organizarea muncii.

Structura.

Tipul mediului de calcul IVS.

Numărul de calculatoare (calculatoare).

Performanţă.

Să ne uităm la aceste semne.

Prin metoda de control Unitățile de detenție temporară sunt împărțite în centralizate, descentralizate și mixte.

Centralizat sunt centre de detenție temporară în care toate funcțiile de gestionare a mijloacelor tehnice ale centrului de detenție temporară sunt îndeplinite de unul dintre calculatoare. Un exemplu de astfel de IVS sunt sistemele de teleprocesare.

ÎN descentralizate Funcțiile de control IVS sunt distribuite între computere. În acest caz, fiecare calculator funcționează autonom și îndeplinește toate funcțiile necesare pentru gestionarea procesului de calcul, prelucrarea datelor și, dacă este cazul, transferul de informații sau sarcini către un alt computer. Mașina în sine inițiază un astfel de transfer și îl controlează. Un exemplu de astfel de IVS sunt rețelele de calculatoare.

Amestecat sunt IVS în care unele dintre funcțiile de control sunt efectuate de computerul principal, iar unele sunt distribuite între alte componente ale IVS. Această metodă de control este adesea folosită în rețelele locale de calculatoare, unde planificarea și monitorizarea funcționării rețelei, colectarea și analiza statisticilor privind funcționarea acesteia sunt efectuate de computerul principal - centrul de control al rețelei (NCC) și controlul transferului de informații între nodurile rețelei. , controlul erorilor de transmisie, control Prelucrarea locală a datelor este efectuată de fiecare calculator în mod autonom.

Prin afiliere Centrele de detenție temporară sunt împărțite în departamentale (corporative) și teritoriale.

Departamental sunt create pentru prelucrarea datelor în interesul unei întreprinderi individuale, al unei organizații, al ministerului.

Teritorial IVS oferă acces multor, inclusiv abonaților la distanță dintr-o anumită zonă și resurse IVS, indiferent de afilierea lor departamentală.

Avantajele instituțiilor teritoriale de detenție temporară față de cele departamentale:

Cost mai mic (20-40%) al procesării informațiilor.

După moduri de operare Din punctul de vedere al utilizatorului, IVS sunt împărțite în sisteme cu modul interactiv, modul „cerere-răspuns”, lot și în timp real. Moduri principale sunt primele două moduri: interactiv și „cerere-răspuns”.

Lucrează în modul interactiv desfasurate in sedinte. Utilizatorului i se alocă un anumit procesor, memorie și alte resurse pentru întreaga sesiune și i se oferă posibilitatea de a influența continuu procesul de procesare a sarcinilor.

ÎN modul „cerere-răspuns”. sistemul este configurat să lucreze cu utilizatorul numai atunci când primește o solicitare de la acesta, fără a menține contactul cu acesta în restul timpului pentru a emite un răspuns .

Procesare lot local și de la distanță, din punct de vedere informatic, este un caz special al modului „cerere-răspuns”. Sistemul de operare al computerului consideră o sarcină de procesare în lot introdusă în sistem ca o solicitare cu o prioritate destul de scăzută și o cantitate mare de calcule. Modul lot Utilizați numai noaptea. Toate sarcinile care ajung la IVS sunt grupate în pachete și apoi, pe măsură ce resursele de memorie și procesor devin disponibile, sunt lansate în computer pentru procesare.

Interacțiunea directă a utilizatorului cu IVS simultan în modurile de dialog și „cerere-răspuns” asigură atât eficiență ridicată în utilizarea echipamentului IVS, cât și eficiență maximă a muncii utilizatorului.

Conform principiului organizării muncii IVS face distincția între procesarea locală, tele- și distribuită.

ÎN IVS de prelucrare locală nu există echipamente de transmisie a datelor pentru comunicarea între calculatoare individuale și calculatoare cu terminale (LAN).

LA IVS cu teleprocesare Acestea includ sisteme informatice cu o rețea de terminale locale sau la distanță prin canale de comunicație. Toată gestionarea rețelei de abonați este, de regulă, centralizată și efectuată folosind computerul central al sistemului. Sistemele de teleprocesare asigură utilizarea colectivă de la distanță a resurselor computerului.

IVS care utilizează teleprocesarea în rețea sau sunt construite sub forma unei rețele de calculatoare se numesc distribuite.

Conform principiului structural IVS sunt împărțite în centre de calcul, sisteme ierarhice, rețele de calculatoare și complexe terminale (TC).

Centru de calculatoare este un IVS format din mai multe calculatoare concentrate într-un singur loc și unite organizațional și metodologic. Unificarea metodologică este înțeleasă ca o combinație a următorilor factori: un principiu unificat pentru gestionarea instalațiilor de calcul într-un centru de calcul, schimbul de informații între un computer și un centru de calcul, posibilitatea rezervării unui instrument tehnic pentru altul (calculator, calculator, dispozitiv periferic).

IVS ierarhic este un centru de calcul cu un computer principal (mașină gazdă, mainframe, server, superserver), o rețea de terminale dezvoltată (rețea de calculatoare personale) și mijloace de teleprocesare.

Rețea de calculatoare este un IVS format din două sau mai multe calculatoare sau centre de calcul îndepărtate unul de celălalt, care interacționează prin canale de comunicare.

Se obișnuiește să se împartă rețelele de calculatoare într-un sistem de procesare a datelor (DPS) și un sistem de transmisie a datelor (DTS). Sistem de prelucrare a datelor- este un set de calculatoare, puncte de abonat, sistem de operare în rețea, software funcțional conceput pentru a rezolva problemele de informare și de calcul ale abonaților rețelei. Sistem de transmitere a datelor- este un ansamblu de canale de comunicație, hardware (centre de comutare ale procesoarelor de teleprocesare, multiplexoare de transmisie a datelor, adaptoare de rețea, repetoare, hub-uri, punți, routere, comutatoare, echipamente de transmisie a datelor) și software pentru stabilirea și implementarea telecomunicațiilor (comunicații).

Complex terminal este un IVS format din două sau mai multe stații de lucru (stații de utilizator) și un computer central (dispozitiv de control al grupului, microcalculator, server). În unele cazuri, poate fi utilizat un computer intermediar suplimentar (microcalculator).

După tipul de mediu de calcul IVS poate fi împărțit în omogen și eterogen . IVS omogen conțin computere de același tip, de exemplu, computere ES. IVS eterogen acestea includ calculatoare de diferite tipuri, serii, sisteme, de exemplu, calculatoare ES și calculatoare SM.

După numărul de calculatoare Există IVS cu o singură mașină și cu mai multe mașini. Trecerea de la IVS cu o singură mașină la cu mai multe mașini se datorează următorilor factori:

Necesitatea creșterii capacității centrelor de detenție temporară;

Creșterea cerințelor pentru fiabilitatea operațională;

Specializarea computerelor individuale pentru a îndeplini anumite funcții ca parte a unui IVS.

După performanță IVS sunt împărțite în două subgrupe: după viteză și după numărul de terminale deservite ale unui IVS.

Prin viteza IVS sunt împărțite în mici (până la 1 milion de operațiuni/e), medii (de la 1 la 10 milioane de operațiuni/e), mari (de la 10 la 100 milioane de operațiuni/e) și extra-mari (mai mult de 100 de milioane de operațiuni)./ Cu).

După numărul de utilizatori deserviți IVS sunt, de asemenea, împărțite în mici (până la 10 terminale), medii (de la 10 la 100 terminale), mari (de la 100 la 1000 terminale), extra-mari (mai mult de 1000 terminale).

Comutarea rețelei. Dirijare.

1. Metode de comutare

Rețeaua de date de bază (BDSN) asigură schimbul de informații între abonați prin stabilirea de conexiuni care trec prin noduri și linii de comunicație (Fig. 1).

Cea mai importantă caracteristică a SPD este timpul de livrare a datelor, care depinde de structura sistemului de transmisie a datelor, de performanța nodurilor de comunicație și de capacitatea liniilor de comunicație, precum și de modul de organizare a canalelor de comunicație între abonații care interacționează și de metoda de transmitere a datelor prin canale.

Schimbul de informații între abonați poate fi realizat în diferite moduri, care pot fi împărțite în două grupuri: comutare directăȘi comutare cu stocare intermediară.

Metode de comutare directă stabiliți o comunicare directă între utilizatorii finali printr-o secvență de noduri intermediare de comutare. În acest caz, se formează o singură cale de transmisie, care este atribuită sesiunii de comunicare și este monopolizată de aceasta. În acest caz, nici o singură resursă a acestei căi nu poate fi folosită pentru a organiza sesiuni ale altor utilizatori. Pentru a organiza traseul, este necesar să se efectueze o fază inițială specială de stabilire a conexiunii. Un reprezentant al acestui grup este metoda de comutare a circuitelor.

Cu acumulare intermediară informațiile utilizatorului sunt împachetate în blocuri de date care sunt transmise de la nod la nod, stocate pe ele și apoi, pe măsură ce resursele sunt eliberate în direcția mișcării ulterioare, trimise mai departe. În acest caz, sunt ocupate doar acele resurse care sunt utilizate în prezent pentru transmisie în bloc (și indisponibile pentru alte sesiuni, resursele rămase ale căii sunt libere pentru orice alte transmisii); Esența metodelor acest grup va fi discutat folosind exemple comutarea mesajelor și a pachetelor.

Comutare circuit este o metodă serial-paralelă de transmitere a datelor cu organizarea de căi paralele la nivel de transmitere a rețelelor de informații cu acumulare zero de date la nodurile de comutare. Rețelele cu comutare de circuite sunt organizate pe principiul stabilirii unei rute întregi pentru transmiterea informațiilor din canalele de comunicare conectate secvenţial de la expeditor la destinatar.

Comutarea circuitelor asigură alocarea unui canal fizic pentru transmisia directă de date între abonați. În momentul inițial, expeditorul generează o cerere (provocare) care conține adresa destinatarului. Această solicitare circulă prin rețea și la fiecare nod de comutare găsește o linie de transmisie liberă în direcția destinatarului. Dacă este prezent, o nouă etapă a căii este conectată fizic la o cale deja comutată și reținută. Acesta este modul în care întreaga cale de transmisie este creată pas cu pas.

Sistemele de comutare pot fi pe deplin accesibilȘi incomplet accesibil in functie de daca nodul expeditor se poate conecta la fiecare abonat sau doar la unii dintre ei. La comutarea nodurilor, poate fi implementată una dintre disciplinele de deservire a cererilor primite:

· disciplina cu refuzuri;

· disciplina cu asteptare;

· disciplina prioritară.

Prima disciplina cu refuzuri presupune abandonarea unei încercări de a stabili o conexiune dacă cel puțin o linie liberă în direcția dorită nu poate fi găsită la următorul nod de comutare. În acest caz, nodul generează un semnal de deconectare și îl trimite în direcția opusă. Acest semnal rupe calea deja formată, eliberează resursele alocate și anunță expeditorul despre acest fapt. Întreaga procedură de conectare trebuie reluată. Această proprietate limitează aplicarea disciplinei de eșec datorită eficienței reduse a utilizării resurselor de rețea.

Când implementați disciplina cu așteptare O coadă de cereri este organizată în memoria nodurilor de comutare în așteptarea eliberării canalului de comunicație necesar. În timpul perioadei de așteptare, întreaga secțiune deja formată a căii rămâne într-o stare fixă ​​și este inaccesibilă altor sesiuni. Această disciplină nu poate fi implementată în forma sa pură, deoarece nu există capacități de memorie tampon infinit de mari. Când dispozitivul de stocare este plin, sistemul de comutare intră în modul de eroare.

Disciplina prioritara bazat pe clasarea utilizatorilor sau a oricăror resurse de rețea în funcție de prioritate. O solicitare de la un utilizator cu prioritate mai mare întrerupe conexiunea deja stabilită a utilizatorilor cu prioritate mai mică. Datorită limitărilor organizaționale semnificative, aplicarea acestei discipline este foarte limitată.

Procesul de comutare a canalului și de transmitere a datelor între abonații SPD, prezentat în Fig. 1, abonat Ai inițiază legătura cu abonatul Aj. Centru de comunicații A, reacționând la adresa abonatului Aj, conectează conexiunea, provocând linia abonatului Ai comutatoare cu linia care leagă nodul A cu nod ÎN. Apoi procedura de conectare a conexiunii se repetă cu noduri ÎN, CUȘi D, drept urmare între abonați AiȘi Aj canalul este comutat.

La finalizarea comutării, nodul D(sau abonat Aj) trimite un semnal de feedback (răspuns), care trece nestingherit de-a lungul canalului deja comutat. După ce a primit un răspuns abonatul Ajîncepe să transmită date în timp real (în pe-linia). Timpul de transmisie a datelor depinde de lungimea mesajului transmis, de capacitatea canalului (rata de transfer de date) și de timpul de propagare a semnalului de-a lungul canalului.

Când schimbați canalele, există diferite scheme spațialăȘi temporal comutarea

Comutare spațială se bazează pe conexiunea fizică a liniilor de intrare și ieșire folosind dispozitive speciale - comutatoare.

Luați în considerare cazul comutării oricăreia dintre N intrări și N ieșiri. În fig. 2 prezintă un exemplu cu N= 6. În acest caz, circuitul de comutare este un comutator pătrat cu o capacitate N N.În fiecare punct de comutare în care liniile de intrare și de ieșire se intersectează, poate exista comutator cu semiconductor sau contact metalic, permițând stabilirea unei conexiuni între orice intrare dată și orice ieșire dată în singurul mod posibil. În comutatorul luat în considerare, o conexiune între o intrare și o ieșire este întotdeauna posibilă (cu condiția ca ieșirea necesară să nu fi fost conectată anterior, adică să nu fie ocupată).

Acest tip de comutator este neblocant. Complexitatea sa este caracterizată de numărul de puncte de comutare necesare, care este de obicei N2 și N2-N dacă intrările și ieșirile aparțin acelorași terminale între care trebuie stabilită o conexiune. (În acest ultim caz, terminalul este conectat la linia de intrare 1 , se conectează și la linia de ieșire i, . Astfel, terminalul poate trimite și primi un apel).

Orez. 2. Întrerupător pătrat cu o capacitate de 6x6

Într-un caz mai general, comutatorul poate lua forma unei matrice de mărime NK. Evident, dacă K mai mult sau egal N, comutatorul va fi neblocant. Cu toate acestea, când K mai puțin decât N sunt posibile blocaje. În fig. Figura 3 prezintă un exemplu de comutator cu N=8Și K=4, în care sunt instalate patru conexiuni 1-2, 2-1, 3-3 și 4-4. Din acest exemplu este clar că aici numărul de ieșiri diferă de numărul de intrări. Astfel, intrările 5-8 sunt blocate: conexiunile de la aceste intrări nu pot fi stabilite la niciuna dintre liniile de ieșire.

Orez. 3. Comutator cu o capacitate de 8x4

Pe măsură ce numărul de utilizatori sau de linii conectate crește, dimensiunea și complexitatea sistemului de comutare crește în mod corespunzător. După cum tocmai am menționat, complexitatea unui comutator spațial este de obicei măsurată prin numărul de puncte de încrucișare necesare. De exemplu, dacă trebuie să comutați 100.000 de canale și să utilizați un comutator pătrat în acest scop, atunci veți avea nevoie N2=1010 puncte de comutare.

Circuitele de comutare spațială sunt la fel de potrivite atât pentru transmisia de mesaje analogice, cât și pentru cele digitale.

Mai moderne sunt sisteme de comutare a timpului , care sunt potrivite numai pentru transmisia digitală. Aceste comutatoare sunt complet analoge cu comutatoarele spațiale, iar analiza proprietăților neblocante sau a blocării se realizează exact în același mod.

Pentru a efectua comutarea oră, toate conexiunile sau mesajele care trebuie schimbate trebuie mai întâi să fie prelevateîntr-o succesiune de mostre de timp, iar grupul de mostre consecutive transmise pe o linie fizică trebuie să fie ciclu (interval de timp).

Fiecare ciclu, la intrarea în sistemul de comutare printr-o linie de intrare, este înregistrat în memorie. Comutarea se face apoi pur și simplu prin citirea cuvintelor individuale în orice ordine dorită (comutată). Dispozitivul care efectuează operația specificată este apelat comutator interval orar(KKI). Un exemplu de CCI este prezentat în Fig. 4. Un ciclu este format din cinci intervale de timp, dintre care doar două, X și Y, sunt considerate active și comunicând între ele. Pe partea de intrare, datele utilizatorului X ocupă canalul 1, iar datele utilizatorului Y ocupă canalul 3. După ce fiecare ciclu este scris în memorie, un cuvânt de pe canalul Y este citit sau transmis în intervalul de timp X, iar un cuvânt de pe canalul X este citit pe interval de timp Y. Sunt posibile și modele de lucru complexe.

Orez. 4. Comutarea canalului digital

Nodul de comutare trebuie să asigure conexiuni reciproce între canalele diferitelor pachete de linii.

Pentru a vă asigura că fiecare canal de intrare este comutat cu fiecare ieșire este necesar să se poată rearanja intervalele de timp ale acestor canale. Rearanjarea intervalelor de timp se poate face folosind dispozitive de stocare instalate la intrările și ieșirile blocurilor de grup. În practică, numărul de celule de memorie este de obicei luat egal cu numărul de canale de timp din blocul de grup.

Deoarece celulele de memorie instalate la capetele blocurilor de grup sunt concepute pentru a stoca informațiile care sosesc prin canale, vom fi de acord să o numim memorie de informații (IM).

Pe lângă dispozitivele de stocare care stochează informații, comutarea necesită un alt grup de dispozitive de stocare pentru a stoca adresele canalelor și punctelor de comutare care trebuie pornite la comutarea intrărilor și ieșirilor sistemului de comutare. Vom numi acest grup de dispozitive de stocare memorie de control (CM).

Avantajele metodei de comutare a circuitelor ar trebui să includă capacitatea de a transmite date și trafic multimedia în timp real. Dezavantajele sunt eficiența scăzută a utilizării resurselor de rețea și complexitatea stabilirii comunicării (în unele cazuri, eșec sau un timp inacceptabil de lung pentru a stabili o conexiune fizică).

Comutarea mesajelor se realizează prin transmiterea unui bloc de date (mesaj), în care sunt împachetate toate informațiile alocate pentru transmitere. Mesajul conține un antet, care conține adresa (obligatorie) și alte informații de serviciu, precum și datele în sine. Mesajul este trimis pe o rută determinată de nodurile rețelei. Antetul mesajului indică adresa abonatului Aj- destinatarul mesajului. Mesaj generat de expeditor - abonat Ai, este pe deplin acceptat de nod Ași este stocat în memoria nodului. Nod A procesează antetul mesajului și determină ruta mesajului care duce la nod ÎN. Nod ÎN primește mesajul, plasându-l în memorie și, la finalizarea recepției, procesează antetul și trimite mesajul din memorie către linia de comunicație care duce la următorul nod. Procesul de primire, procesare și transmitere a unui mesaj este repetat secvenţial de către toate nodurile de pe ruta de la abonat Ai către abonat Aj. Sens T determină timpul de livrare a datelor la schimbarea mesajelor. Acest timp va fi, în general, destul de mare, deoarece mesajul nu poate fi transmis mai departe până când nu este primit și procesat complet de nodul curent.

Avantajele metodei de comutare a mesajelor sunt: creșterea eficienței utilizării resurselor rețeleiși absența monopolizării resurselor căii de transmisie, deoarece acestea sunt imediat eliberate după transmiterea și procesarea mesajului. Principal dezavantajul metodei este timp lung de transmisie, în special în blocurile extinse. În plus, nodurile de comutare necesită cantități mari de memorie tampon pentru stocarea intermediară a tuturor mesajelor care sosesc la nod.

Comutare de pachete se realizează prin ruperea mesajului în pachete - elemente de mesaj echipate cu antet și având o lungime maximă fixă ​​- și apoi transmiterea pachetelor de-a lungul unui traseu determinat de nodurile rețelei. Transmiterea datelor în timpul comutării pachetelor are loc în același mod ca și în timpul comutării mesajelor, dar datele sunt împărțite într-o secvență de pachete 1, 2, ......, a căror lungime este limitată de o valoare limită, de exemplu, 1024 de biți.

Comutarea de pachete în IVS - metoda principală de transfer de date. Acest lucru se datorează parțial faptului că comutarea de pachete duce la întârzieri reduse la transmiterea datelor prin sistemul de transmisie de date, precum și următoarele circumstanțe.

În primul rând, metoda de comutare a canalelor necesită ca toate liniile de conectare din care este format canalul să aibă același debit, ceea ce înăsprește extrem de cerințele pentru structura sistemului de transmisie a datelor. Comutarea mesajelor și a pachetelor vă permite să transferați date prin linii de comunicație cu orice lățime de bandă.

În al doilea rând, prezentarea datelor în pachete creează cele mai bune condiții pentru multiplexarea fluxurilor de date.

În al treilea rând, lungimea scurtă a pachetelor face posibilă alocarea unei capacități de memorie mai reduse pentru stocarea intermediară a datelor transmise decât este necesar pentru mesaje. În plus, utilizarea pachetelor simplifică sarcina de gestionare a fluxurilor de date, deoarece pentru a primi un flux de pachete în nodurile de comunicație, trebuie rezervată mai puțină memorie decât pentru a primi un flux de mesaje.

În al patrulea rând, fiabilitatea transmisiei de date prin liniile de comunicație este scăzută. O linie de comunicație tipică transmite date cu o probabilitate de distorsiune de 10-4 Cu cât lungimea mesajului transmis este mai mare, cu atât este mai mare probabilitatea ca acesta să fie distorsionat de interferență. Pachetele, având o lungime mică, sunt mai garantate împotriva distorsiunii decât mesajele. În plus, distorsiunea este eliminată prin reinterogarea datelor (metoda de solicitare automată în caz de eroare - ARQ: Automatic ReQuest). Pachetele sunt mult mai consistente cu mecanismul de re-cere decât mesajele și oferă cea mai bună utilizare a capacității de legătură într-un mediu de interferență. Aceste circumstanțe au condus la utilizarea comutației de pachete ca metodă principală de organizare a canalelor de comunicare în SPD IVS.

Separarea canalelor după timp și frecvență

Arhitecturi ale sistemelor de calcul

Principii de construire a rețelelor de calculatoare. Caracteristicile rețelelor de calculatoare

Rețea de calculatoare – o rețea de schimb și procesare distribuită a informațiilor, care este formată din multe sisteme de abonați și mijloace de comunicare interconectate. Mijloacele de transmisie sunt concentrate pe utilizarea colectivă a resurselor la nivelul întregii rețele - hardware, informații și software.

Sistem de abonat (AS) – un ansamblu de calculatoare, software, echipamente periferice, echipamente de comunicații, calculatoare care realizează procese aplicative, o subrețea de comunicații (un sistem de telecomunicații este un ansamblu de medii fizice de transmitere a informațiilor, hardware și software care asigură interacțiunea între sisteme).

Proces de aplicare – diverse proceduri de procesare, stocare și ieșire a informațiilor care sunt efectuate în interesul utilizatorului. Odată cu apariția rețelelor, au fost rezolvate două probleme:

1) asigurarea, în principiu, a accesului nelimitat la calculatoare

utilizatorii, indiferent de localizarea lor geografică;

2) capacitatea de a muta rapid cantități mari de informații pe orice distanță.

Următoarele circumstanțe sunt de o importanță fundamentală pentru rețele:

Calculatoarele situate în sisteme diferite ale aceleiași rețele comunică între ele automat;

Fiecare computer din rețea trebuie adaptat să funcționeze atât în ​​modul de sine stătător sub controlul propriului sistem de operare, cât și să funcționeze ca parte integrantă a rețelei;

Calculatoarele din rețea pot funcționa în diverse moduri: schimb de date între difuzoare, solicitarea și emiterea de informații, colectarea informațiilor, procesarea datelor în lot etc.

Hardware-ul de rețea este format din: calculatoare de diferite tipuri; mijloace de comunicare; echipamente AC; echiparea centrelor de comunicații; echipamente de comunicații și coordonarea funcționării rețelelor de același nivel sau niveluri diferite. Principalele cerințe pentru rețelele de calculatoare sunt versatilitatea și modularitatea. Suportul informațional al rețelei este o informație unificată concentrată pe sarcinile rezolvate în rețea și care conține matrice de date disponibile pentru toți utilizatorii rețelei și matrice pentru utilizatorii individuali.

Software-ul VS automatizează procesele de programare a sarcinilor, procesare a informațiilor, planificare și organizare a accesului colectiv la resursele de comunicare și de calcul ale rețelei. De asemenea, software-ul distribuie și redistribuie dinamic aceste resurse.

Tipuri de software pentru aeronave:

Software general de rețea, care este format dintr-un sistem de operare de rețea distribuit și software inclus în complexul de programe de întreținere;

Software special reprezentat de aplicații software: pachete software funcționale și integrate, biblioteci de programe standard, precum și programe care reflectă specificul domeniului de studiu;

Software de calculator de bază, inclusiv sistemul de operare, sisteme de automatizare de programare, programe de testare de monitorizare și diagnosticare.

Clasificarea rețelelor de calculatoare.

Clasificarea CS se bazează pe cele mai caracteristice, funcționale și informaționale caracteristici.

După gradul de distribuţie teritorială a elementelor de reţea. Astfel, rețelele sunt globale, regionale și locale. CS global unește AC-uri dispersate pe un teritoriu mare, acoperind diferite țări și continente. Interacțiunea AS se realizează pe baza diferitelor rețele de comunicații teritoriale, care utilizează linii telefonice, radio și comunicații prin satelit. CS regionale unesc AS situate la o distanță considerabilă unul de celălalt în aceeași țară, regiune sau oraș mare. Un CS local conectează difuzoarele situate într-o zonă mică. Lungimea sa este limitată la câțiva kilometri.

O clasă separată este formată din CS corporative. Rețeaua corporativă se referă la baza tehnică a unei corporații. Ea joacă rolul principal în planificare, organizare

produs de corporație.

Conform metodei de control, CS-urile sunt împărțite în rețele cu control centralizat, descentralizat și mixt. Pe baza topologiei, rețelele pot fi împărțite în două clase: broadcast și seriale. Pentru configurațiile de difuzare, la un moment dat, doar o stație de lucru poate funcționa pentru a transmite o unitate de informație, iar restul poate primi acest cadru. Tipuri de bază de configurație de difuzare:

Ü lanț;

Ü o stea cu centru intelectual;

Metode de transfer de date

v Comunicare prin cablu

Ø Rețea telefonică PSTN

§ Modem și dial-up

Ø Linii închiriate

Ø Comutarea pachetelor

Ø Transmitere prin cablu de fibră optică

§ Rețea optică sincronă

§ Interfață de date distribuite prin fibră

v Wireless

Ø Raza scurta

§ Human Area Network

Ø Gama medie

§ IEEE 802.16e WiMAX

Ø Distanță lungă

§ Conexiune prin satelit

§ Transfer de date folosind telefoanele mobile

IEE 802.16e WiMAX

Rețea de informare și de calcul (ICN) - două sau mai multe computere conectate prin canale de transmisie a datelor (linii de comunicații cu fir sau radio, linii de comunicații optice) în scopul combinării resurselor și al schimbului de informații. Resursele se referă la hardware și software.
Conectarea calculatoarelor într-o rețea oferă următoarele capacități de bază: punerea în comun a resurselor - capacitatea de a rezerva putere de calcul și facilități de transmisie a datelor în cazul defecțiunii unora dintre ele pentru a restabili rapid funcționarea normală a rețelei; partajarea resurselor - capacitatea de a stabiliza și crește nivelul de încărcare a computerelor și a echipamentelor periferice scumpe, de a gestiona dispozitivele periferice; partajarea datelor - capacitatea de a crea baze de date distribuite situate în memoria computerelor individuale și de a le gestiona de la stațiile de lucru periferice; partajare de software - capacitatea de a partaja software; divizarea resurselor de calcul - capacitatea de a organiza procesarea paralelă a datelor; utilizarea altor sisteme incluse în rețea pentru prelucrarea datelor; modul multiplayer.
În general, după cum a arătat practica, costul procesării datelor în rețelele de calculatoare, datorită capacităților extinse de procesare a datelor, încărcării mai bune a resurselor și fiabilității crescute a sistemului, este de nu mai puțin de o ori și jumătate mai mic în comparație cu procesarea datelor similare pe stand- calculatoare singure.
Atunci când conectați computere într-o rețea, sistemul trebuie să mențină fiabilitatea, adică defecțiunea oricărui computer nu ar trebui să ducă la
pentru a opri sistemul și, în plus, funcțiile computerului eșuat trebuie transferate către un alt computer din rețea.
Astăzi există peste 130 de milioane de computere, adică. peste 80% sunt integrate în rețelele informatice și informatice, de la rețele locale mici până la rețele globale, cum ar fi Internetul. Tendința de conectare a calculatoarelor într-o rețea se datorează mai multor motive, precum: necesitatea de a primi și transmite mesaje fără a părăsi locul de muncă; necesitatea unui schimb rapid de informații între utilizatori; capacitatea de a obține rapid o varietate de informații, indiferent de locația acestora.
Dezvoltarea rapidă a rețelelor de calculatoare și conectarea unui număr tot mai mare de calculatoare personale la rețelele globale a condus în ultimele decenii la formarea bazelor conceptului de computer în rețea. Esența sa constă în faptul că un PC care funcționează în rețea primește anumite avantaje față de un PC de sine stătător: programele sunt descărcate direct din rețea; nu este nevoie să aveți un hard disk pe computer; se economisesc timp și bani la achiziționarea și actualizarea software-ului, deoarece acesta este instalat și actualizat prin rețea; Există acces la e-mail și resurse de internet.
Toate funcțiile de instalare și actualizare a software-ului de computer în rețea, împreună cu alte funcții de sprijinire a funcționării rețelei, sunt preluate de furnizorii care întrețin rețeaua pentru o mică taxă de abonament.

Definiție. Rețea de informare și de calcul este un sistem de calculatoare conectate prin canale de transmisie a datelor.

Conectarea computerelor la o rețea oferă următoarele capabilități de bază:

> Punerea în comun a resurselor - capacitatea de a rezerva putere de calcul și facilități de transmisie a datelor în cazul defecțiunii unora dintre ele pentru a restabili rapid funcționarea normală a rețelei.

> Partajarea resurselor - capacitatea de a stabiliza și de a crește nivelul de încărcare a computerelor și a echipamentelor periferice scumpe și de a gestiona dispozitivele periferice.

> Partajarea datelor - capacitatea de a crea baze de date distribuite situate în memoria computerelor individuale și de a le gestiona de la stațiile de lucru periferice

> Partajare software - abilitatea de a partaja software.

> Partajarea resurselor de calcul - capacitatea de a organiza procesarea paralelă a datelor; folosind alte sisteme din rețea pentru prelucrarea datelor.

> Modul multi-utilizator.

Sarcina principală a IVS este serviciile de informare pentru utilizatori, inclusiv:

Stocarea si prelucrarea datelor;

Furnizarea datelor utilizatorilor.

Sistemele informatice moderne, de regulă, sunt distribuite. Astfel, un IVS este un complex de mijloace tehnice care asigură funcționarea SI (subsistemului suport tehnic).

Indicatori de calitate IVS:

Completitudine funcționalitate;

Performanţă(numărul mediu de cereri procesate pe unitatea de timp). Un indicator important de performanță este debitului rețele – cantitatea de date transmisă prin rețea pe unitatea de timp.

Fiabilitate(rezistență la interferențe și defecțiuni)

Securitatea informațiilor transmis prin rețea;

Transparenţă pentru utilizator – acesta trebuie să folosească resursele rețelei în același mod ca și resursele locale ale propriului computer.

Scalabilitate și versatilitate– capacitatea de a extinde rețeaua fără o scădere semnificativă a performanței, precum și capacitatea de a se conecta și de a utiliza o varietate de hardware și software.

12.1. Arhitectura IWS. Rețele de calculatoare teritoriale și locale. Protocoale IVS.

O descriere conceptuală a unei rețele de calculatoare este adesea denumită arhitectură.

Conceptul de arhitectură IVS include de obicei o descriere a următoarelor elemente:

Geometria construcției rețelei (topologie);

Protocoale de transfer de date;

Suport tehnic pentru rețelele informatice și informatice.

Definiție. Topologie- Aceasta este o diagramă a conexiunii computerelor din rețea, sistemelor de cablu și altor componente de rețea.

Topologiile IVS sunt de obicei împărțite în 2 clase principale:

difuzare;

consistent.

ÎN configurații de difuzare fiecare calculator transmite semnale care pot fi percepute de toate celelalte computere.

autobuz comun;

arbore (legarea autobuzelor comune);

stea cu un centru pasiv.

Topologiile de difuzare sunt utilizate în principal pentru rețele LAN.

ÎN configurații secvențiale Fiecare substrat fizic transmite informații doar unui singur computer.

Aceste configurații includ:

o stea cu centru intelectual;

2. legătura ierarhică;

   fulg de nea;

   conexiune aleatorie (configurare mesh);

Topologiile seriale sunt utilizate pentru rețelele cu zonă largă.

Rețele cu topologia magistralei utilizați un canal de comunicare comun liniar, la care toate nodurile sunt conectate prin dispozitive de interfață folosind linii scurte de conectare.

Online cu topologie inel toate nodurile sunt conectate într-o singură buclă închisă (inel) prin canale de comunicație. Ieșirea unui nod este conectată la intrarea altui nod. Informațiile sunt transmise de la nod la nod și, dacă este necesar (dacă mesajul nu îi este adresat), sunt transmise în continuare în rețea. Transferul de date se realizează folosind echipamente speciale de interfață și se realizează într-o singură direcție.

Baza rețelei topologie radială constituie un dispozitiv special de rețea la care sunt conectate calculatoarele - fiecare prin intermediul propriei linii de comunicație. Un astfel de dispozitiv poate fi un hub activ sau pasiv, prin care stațiile de lucru din rețea, de exemplu, interacționează cu serverul.

Există și alte tipuri de topologii care sunt o dezvoltare a celor de bază: lanț, arbore, fulg de nea, rețea etc. Topologia unei rețele reale poate coincide cu una dintre cele de mai sus sau poate fi o combinație a acestora.

Diferite topologii implementează diferite principiile transferului de informații:

în difuzare – selecția informațiilor;

în cele secvenţiale – rutarea informaţiilor.

IVS sunt clasificate după o serie de criterii. În funcție de distanțele dintre nodurile conectate, rețelele de calculatoare se disting:

teritorială- care acoperă o locație geografică semnificativă. Dintre rețelele teritoriale se pot distinge rețele regionale și globale, având scară regională sau, respectiv, globală; rețelele regionale sunt uneori numite rețele MAN (Metropolitan Area Network), iar denumirea comună în limba engleză pentru rețelele teritoriale este WAN (Wide Area Network);

local (LAN)- acoperirea unei suprafețe limitate (de obicei pe distanța stațiilor la mai puțin de câteva 10s sau sute de metri una de cealaltă, mai rar - 1,2 km). Rețelele locale reprezintă LAN (Local Area Network);

Definiție. Protocol de rețea este un set de reguli și metode pentru interacțiunea obiectelor din rețeaua de calculatoare, care acoperă proceduri de bază, algoritmi și formate pentru conversia și transmiterea datelor în rețea.

Organizația Internațională pentru Standardizare a dezvoltat un sistem de protocoale standard care acoperă toate nivelurile de interacțiune a rețelei - de la fizic la aplicație. Acest sistem de protocol se numește modelul Open System Interconnection (OSI).

Modelul OSI include 7 straturi de interacțiune:

1 – fizic (formează un mediu fizic de transmisie a datelor). Exemplu: Ethernet;

2 – canal (organizarea și gestionarea unui canal fizic de transmisie a datelor);

3 – rețea (oferă rutarea transmisiei de date în rețea, stabilește un canal logic de transmitere a datelor). Exemplu: IP;

4 – transport (oferă segmentarea datelor și transmiterea lor fiabilă de la sursă la consumator). Exemplu: TCP;

5 – sesional (inițializarea sesiunilor de comunicare între aplicații, gestionarea cozilor și a modurilor de transfer de date) Exemplu:RPC;

6 – Reprezentări (oferă reprezentarea datelor transmise într-o formă convenabilă pentru programele de aplicație, inclusiv criptare/decriptare, sintaxă etc.) Aplicația practică este limitată;

7 – aplicat (oferă facilități de acces la rețea pentru programele de aplicație). Exemplu: FTP, HTTP, Telnet.

IVS

mediu de transmisie.

IVS sunt clasificate după o serie de criterii.

În funcție de distanța dintre nodurile conectate, sunt diferite retele de calculatoare:

1. teritorială, care acoperă o zonă geografică semnificativă. Dintre rețelele teritoriale putem evidenția regionalȘi global, având scalele adecvate. Rețelele regionale sunt uneori numite rețele MAN (zonă metropolitană), iar rețelele de zonă largă sunt numite WAN.

2. rețelele locale(LAN), care acoperă o zonă limitată, de obicei la distanța nodurilor de rețea nu mai mult de câteva zeci sau sute de metri unul de celălalt, mai rar - câțiva kilometri. Rețelele locale sunt abreviate LAN.

3. Rețele corporative(întreprinderi la scară largă) - un set de rețele LAN interconectate care acoperă teritoriul în care se află o întreprindere sau o instituție.

Dintre rețelele globale, merită evidențiată singura rețea globală de acest gen - Internetși serviciul de informare World Wide Web implementat în acesta.

Există rețele integrate, rețele neintegrate și subrețele.

Rețea de calculatoare integrată (Internet) este o colecție interconectată de multe rețele de calculatoare, care sunt numite pe Internet subrețele. De obicei, rețelele de internet sunt adaptate pentru diverse tipuri de comunicații: telefonie, e-mail, transmitere de informații video, date digitale etc. În acest caz se numesc rețele de servicii integrate.

Cabluri.

1. Cablu coaxial(un cablu similar este folosit pentru a conecta televizorul la o antenă externă).

Inserați o poză.

2. Pereche răsucită- simplu spus, mai multe perechi de fire răsucite plasate într-un singur cablu comun (sârme de cupru). Acest cablu este de obicei ecranat și izolat de influențele externe: unde electromagnetice etc.

Inserați o poză.

3. Fibră optică este un cablu subțire și flexibil prin care datele sunt transmise folosind unde luminoase. Acest tip de cablu vă permite să transmiteți date pe o distanță care depășește 1 km fără a pierde calitatea semnalului transmis. În aparență, acest cablu este similar cu cel coaxial. Este alcătuit dintr-o fibră de sticlă groasă, în jurul căreia este țesută izolația din plastic, împiedicând scăparea fasciculului de lumină dincolo de fibra centrală. Și toate acestea sunt din nou împletite cu izolație de protecție din plastic.

Topologii de rețea.

Topologiile LAN pot fi vizualizate fie din punct de vedere fizic, fie din punct de vedere logic.

Topologia fizică definește dispunerea geometrică a elementelor care alcătuiesc rețeaua.

Topologia nu este doar o hartă a rețelei, ci o descriere teoretică și, într-o oarecare măsură, grafică a formei și structurii unei rețele locale.

Topologia logică definește posibilele conexiuni între obiectele de rețea care pot comunica între ele. Acest tip de topologie este util atunci când trebuie să determinați ce perechi de obiecte de rețea pot face schimb de informații și dacă aceste perechi au o conexiune fizică între ele.

Topologii de bază.

1.Bus (topologie liniară)

Într-o topologie liniară, toate elementele de rețea sunt conectate unul după altul folosind un singur cablu. Capetele unei astfel de rețele trebuie terminate folosind mufe mici - terminatoare. De obicei, această topologie utilizează un singur cablu și nu conține niciun echipament de rețea suplimentar, ceea ce vă permite să conectați computere și alte obiecte de rețea. Toate dispozitivele conectate la o astfel de rețea „ascultă” rețeaua și acceptă numai acele pachete de trecere care le sunt destinate, restul sunt ignorate.

2. Topologie inel.

Într-o topologie în inel, fiecare stație de lucru este conectată la cei mai apropiați doi vecini ai săi. Această relație formează o rețea locală sub forma unei bucle sau a unui inel. Datele sunt transmise în cerc într-o direcție, iar fiecare stație joacă rolul unui repetor, care primește și răspunde la pachetele care îi sunt adresate și transmite alte pachete către următoarea stație de lucru aflată în jos.

3. Topologie în stea.

În rețelele cu topologie în stea, stațiile de lucru sunt conectate la dispozitive centrale - hub-uri. Spre deosebire de o topologie inel (fizică sau virtuală), fiecare dispozitiv dintr-o topologie stea accesează rețeaua independent de celelalte, iar viteza totală a rețelei este limitată doar de debitul hub-ului.

Topologia stea este dominantă în rețelele locale moderne. Astfel de rețele sunt destul de flexibile, ușor de extins și relativ ieftine în comparație cu rețelele mai complexe în care metodele de acces la rețea sunt strict fixate. Astfel, stelele au înlocuit topologiile liniare și inelare învechite și rar utilizate. Mai mult, au devenit o legătură tranzitorie către ultimul tip de topologie - stea schimbată.

D/s: credit.

Router.

Dirijare- Acesta este un proces mai complex decât schimbarea. Aici ne îndepărtăm de părțile fizice ale rețelei. Fiecare computer dintr-o rețea direcționată are propria sa adresă, corespunzătoare protocolului cu care funcționează o astfel de rețea.

Din perspectiva rețelei locale, routerele sunt rareori folosite. Comutatoarele și hub-urile își fac treaba perfect în acest caz. Dacă rețeaua crește la dimensiunea unei rețele globale (WAN), atunci în acest caz este imposibil să faci fără routere.

Iată o diagramă.

Deoarece routerul nu trebuie să conecteze fiecare computer din rețea, ci doar segmente mari din acesta, nu are același număr de porturi ca într-un switch sau hub. Pentru aceasta, numărul de porturi corespunzător numărului de segmente de rețea învecinate este suficient. Fiecare router își menține propria tabelă de rutare, care amintește separat de tabelul de comutare a unui comutator. Indică grupurile de rețele și interfețele de router la care sunt conectate. În acest fel, dispozitivul știe la ce port să trimită pachetul primit. În esență, un router este un computer foarte specializat, care, ca un computer obișnuit, rulează un sistem de operare special care poate fi configurat în consecință.

Pod.

Un bridge este un dispozitiv care conectează 2 rețele locale împreună. Transmite cadre prin rețea folosind adresele MAC fizice ale dispozitivelor din rețea.

Termenul „routere” poate părea mai familiar, așa că un pod este adesea denumit „routere de nivel scăzut”. Deoarece routerele funcționează cu adrese logice, punțile sunt mai aproape de hardware-ul rețelei - fizic.

Figura prezintă o diagramă de rețea folosind punți. O punte la distanță conectează 2 rețele locale la distanță (punte 1 și punte 2 în figură). Pe un canal de viteză mică, cum ar fi o linie telefonică, un pod local conectează 2 rețele locale adiacente (punte 3).

Pentru o punte locală, obiectivul principal este îmbunătățirea performanței între două rețele, în timp ce pentru o punte la distanță, obiectivul principal este conectarea a două rețele la distanță.

Podurile sunt adesea mai dificil de gestionat decât routerele. Protocoale precum IP utilizează protocoale complexe de rutare pentru a permite administratorilor de rețea să controleze procesul de rutare.

De asemenea, protocolul IP vă permite să împărțiți logic rețeaua în segmente (folosind metode de distribuire a adreselor între subrețele). Podurile sunt inițial greu de controlat, deoarece... Pentru configurare sunt utilizați numai adresele MAC și parametrii de topologie fizică. Prin urmare, podurile sunt mai potrivite pentru utilizarea în rețele mici și simple.

Construcția infrastructurii de rețea.

Ethernet– una dintre cele mai vechi, mai simple și mai ieftine tehnologii de rețea locală. A ei tipuri diferă în funcție de utilizarea mediului de transmisie sau, cu alte cuvinte, de tipul de cablu:

¨ 10 Base-5 (cablu coaxial gros) este cel mai vechi tip de cablu.

¨ 10 Base-2 (cablu coaxial subțire)

¨ 10 Base-T (pereche răsucită)

¨ 10 Base-F (fibră optică)

Arhitectura tuturor acestor tipuri este aproximativ aceeași. Ei transmit date printr-o rețea locală la viteze de până la 10 Mbit/s. Folosit pentru a trimite date prin rețea

CSMA/CD și astăzi cel mai comun tip de Internet este o rețea construită pe baza perechii răsucite de cupru.

CSMA/CD.

Inima tehnologiei Ethernet este protocolul CSMA/CD(acces multiplu de detectare a transportatorului cu detectare a coliziunilor). Detecția purtătorului înseamnă că fiecare computer verifică dacă orice alt computer transmite date în rețea. Dacă acesta este cazul, computerul nu detectează transportatorul și nu începe să transmită datele acestuia. Computerul va verifica disponibilitatea operatorului până când rețeaua devine liberă și operatorul devine liber. Detectarea coliziunii înseamnă că, dacă 2 computere încep simultan să transmită date în rețea și semnalele lor se ciocnesc (are loc o coliziune sau altfel spus un conflict), acestea opresc transmiterea și o reiau doar după ce a trecut o perioadă aleatorie de timp. Accesul multiplu înseamnă pur și simplu că fiecare mașină este conectată la o linie a rețelei.

Inel cu jetoane.

Tehnologia de rețea locală învechită se bazează pe o topologie inel. Această tehnologie funcționează după cum urmează: computerul gazdă creează un obiect de informații special în rețea, numit token, și îl trimite de-a lungul inelului rețelei. Acest token decide ce computer are dreptul de a transmite date în rețea. Când ajunge la un computer care are ceva de transmis, jetonul îl apucă și își schimbă starea în „ocupat”. În continuare, computerul îi atașează informațiile pe care dorește să le transmită și le trimite mai departe prin rețea. Tokenul circulă prin rețea până ajunge la computerul căruia îi sunt destinate aceste informații.

Calculatorul de primire preia datele și trimite jetonul mai departe. Când ajunge la computerul expeditor (care i-a atașat datele), jetonul este scos din rețea, apoi este creat un nou jeton și apoi ciclul se repetă.

Arhitectura rețelei Inel cu jetoane este ordonat si eficient. Sunt 2 dintre ele tip: unul operează la o viteză de 1 Mbit/s, iar celălalt la 16.

ETHERNET RAPID.

La fel ca tehnologia ETHERNET, arhitectura ETHERNET RAPID are mai multe tipuri, care diferă unele de altele prin tipurile de cabluri utilizate:

¨ 100 BASE-T4 (pereche răsucită, folosește 4 perechi de fire)

¨ 100 BASE-TX (pereche răsucită, sunt folosite doar 2 perechi de fire)

¨ 100 BASE-FX (fibră de sticlă optică)

Tehnologia FAST ETHERNET în sine este doar o soră de mare viteză a tehnologiei ETHERNET.

În rețelele FAST ETHERNET, vitezele de transfer de date ajung la 100 Mbit/s.

FDDI(interfață de transmisie a datelor distribuite pe canale de fibră optică) este un mediu stabil de transmisie a datelor bazat pe fibră optică de sticlă și care oferă viteze de transmisie a datelor de până la 100 Mbit/s. Un astfel de mediu este adesea folosit ca canale principale pentru rețele locale mari, precum și ca canal de conectare între rețelele locale și computerele de mare viteză.

Tehnologia FDDI se bazează pe topologia TOKEN RING, dar în loc de un inel principal, folosește 2 inele pentru a transfera informații Primul inel este de obicei cel principal, iar al doilea este necesar ca rezervă. Inelele trimit jetoane unul către celălalt pentru a reduce numărul de erori care apar în rețea. În unele tipuri de această tehnologie, al doilea inel este folosit nu ca rezervă, ci ca un inel suplimentar față de cel principal. Astfel, viteza de transfer de date crește de 2 ori.

Tehnologia SDDI (Distributed Wired Data Interface) a fost creată pentru a reduce costul ridicat al fibrei optice utilizate în implementările de rețea bazate pe tehnologia FDDI.

SDDI utilizează fire de pereche răsucite ecranate obișnuite.

Canal de fibră optică.

(ȘANUL DE FIBRĂ) este o schemă de conexiune inteligentă care funcționează nu numai cu propriul protocol, ci și cu protocoale precum FDDI, SCSI, IP și multe altele.

A fost creat ca un standard unificat pentru organizarea unei rețele de stocare a informațiilor și transmitere a datelor. Creat inițial pentru rețele de zonă extinsă, designul canalului de fibră optică este ușor convertit la standardele de rețea locală folosind comutatoare. De asemenea, acceptă medii de transmisie de date atât electrice, cât și optice, permițându-vă să atingeți viteze de la 133 la 1062 Mbps. Partea cheie a unui canal de fibră optică este așa-numita fundație - un obiect abstract care este un dispozitiv de rețea intermediar, cum ar fi o buclă scurtată, un hub activ sau un comutator de circuit.

Tehnologie ATM(modul de transmisie asincron) a fost creat ca standard pentru rețelele digitale internaționale.

ATM este o tehnologie de înaltă performanță, care este potrivită atât pentru rețelele de zonă largă, cât și pentru rețelele locale.

Pentru a-l implementa, aveți nevoie de un comutator special de mare viteză, care este conectat la computere cu cabluri optice (unul pentru transmisie și unul pentru recepție).

ATM acceptă, de asemenea, transmiterea simultană a datelor vocale și video prin aceeași tehnologie de rețea. Viteza de transmisie a datelor a unei astfel de rețele poate fi de 25 Mbit/s sau mai mare și chiar viteze terrabit.

Gigabit Ethernet.

De obicei, rețelele Ethernet funcționează la o viteză de 10 Mbit/s sau 100. Rețelele Gigabit măresc această cifră de 10 ori, permițând transmiterea informațiilor la viteze de până la 1000 Mbit/s. Rețelele Ethernet și Fast-Ethernet existente sunt pe deplin compatibile și pot fi extinse cu ușurință la o arhitectură gigabit. Această arhitectură acceptă protocolul CSMA/CD și poate funcționa atât cu fibră optică, cât și cu pereche răsucită și chiar cu cablu coaxial.

Clasificarea standardelor.

Un număr mare de organizații diferite, producători de echipamente și software, precum și instituții științifice, asociații, ministere și agenții participă la lucrările de standardizare a rețelelor de telecomunicații.

Există 4 grupuri de standarde:

1. internaţional, care includ standardele Organizației Internaționale de Standardizare (ISO), Uniunea Internațională de Telecomunicații ITY.

2. naţional– standarde interne, standarde ale American National Standards Institute (ANSI); standarde dezvoltate de Centrul Național de Securitate a Calculatoarelor (NCSC) al Departamentului de Apărare al SUA și alții.

3. comitete şi asociaţii speciale, creat de mai multe companii, de exemplu, standarde elaborate de o asociație special creată (ATM FORM), în număr de aproximativ 100 de participări colective, sau standarde ale ALIANȚEI PAST ETHERNET.

4. companii individuale, de exemplu, stiva de protocoale IBM System Network Architecture (SNA) sau interfața grafică OPEN LOOK a SUN pentru sistemele UNIX.

Clasificarea rețelelor de informații și calculatoare (ICS).

IVS– o rețea în care produsul generării, procesării, stocării și utilizării este informația, iar nodurile rețelei sunt echipamente de calcul.

Componentele IVS pot fi computere și dispozitive periferice care sunt surse și receptori de date.

Informațiile sunt trimise folosind mijloace numite colectiv mediu de transmisie.

Motive pentru conectarea computerelor individuale la o rețea:

1. Într-o rețea, puteți organiza accesul pentru toți utilizatorii la o singură resursă de informații (de exemplu, o bază de date) aflată pe un singur computer. În același timp, crește mobilitatea și eficiența muncii, se simplifică procesele de asigurare a integrității resursei informaționale și backup-ul acesteia.
2. Când conectați computere într-o rețea, costurile hardware per utilizator sunt reduse. Acest lucru se realizează prin partajarea spațiului pe disc și a dispozitivelor externe scumpe (imprimante laser, plotere etc.), în timp ce organizarea corectă a partajării crește fiabilitatea sistemului în ansamblu, deoarece dacă un dispozitiv se defectează, altul își poate prelua funcțiile.
3. Partajarea spațiului pe disc vă permite să plasați versiuni de rețea ale aplicației software pe discul unui computer, ceea ce, pe lângă economiile semnificative de spațiu pe disc, vă permite să reduceți costurile software.

Conceptul de rețea informatică și informatică (ICN).

Clasificarea unităților de detenție temporară.

Rețele locale de calculatoare.

Rețea globală de calculatoare Internet.

Întrebarea nr. 1. Conceptul de rețea informatică și informatică (ICN).

Rețea de informare și de calcul (IVS)– două sau mai multe calculatoare conectate prin canale de transmisie a datelor (linii de comunicații cu fir sau radio, linii de comunicații optice) în scopul combinării resurselor și al schimbului de informații.

Sub resurse se referă la hardware și software.

Conectarea computerelor la o rețea oferă următoarele capabilități de bază:

punerea în comun a resurselor - capacitatea de a rezerva putere de calcul și facilități de transmisie a datelor în cazul defecțiunii unora dintre ele pentru a restabili rapid funcționarea normală a rețelei;

Distribuirea resurselor - capacitatea de a stabiliza și de a crește nivelul de încărcare a computerelor și costisitoare periferic echipamente, gestionați dispozitivele periferice;

separarea datelor - capacitatea de a crea distribuite Bază de date, situate în memoria computerelor individuale și gestionați-le de la stațiile de lucru periferice;

separarea software-ului - posibilitatea de îmbinare utilizare software;

partajarea resurselor de calcul - oportunitate de organizare paralel procesarea datelor; utilizarea altor sisteme incluse în rețea pentru prelucrarea datelor;

modul multiplayer.

Când conectați computere într-o rețea, sistemul trebuie să salveze fiabilitate, acestea. Defecțiunea oricărui computer nu ar trebui să ducă la oprirea sistemului și, în plus, funcțiile computerului eșuat ar trebui să fie transferate pe un alt computer din rețea.

Tendința de conectare a computerelor în rețele se datorează mai multor motive, cum ar fi:

Necesitatea de a primi și transmite mesaje fără a părăsi locul de muncă;

Necesitatea unui schimb rapid de informații între utilizatori;

Abilitatea de a obține rapid o varietate de informații, indiferent de locația acestora.

Întrebarea nr. 2. Clasificarea unităților de detenție temporară.

În funcție de locația teritorială a sistemelor de abonat, rețelele de calculatoare pot fi împărțite în trei clase principale:

rețele globale;

rețele regionale;

rețele locale.

Global Rețeaua de calculatoare reunește abonați aflați în diferite țări și pe diferite continente. Interacțiunea dintre abonații unei astfel de rețele se realizează pe baza liniilor de comunicații telefonice, a comunicațiilor radio și a sistemelor de comunicații prin satelit. Rețelele globale de calculatoare vor rezolva problema unificării resurselor informaționale ale întregii umanități și organizării accesului la aceste resurse.

Regional O rețea de calculatoare conectează abonații aflați la o distanță considerabilă unul de celălalt. Poate include abonați dintr-un oraș mare, regiune economică sau țară individuală. De obicei, distanța dintre abonații unei rețele regionale de calculatoare este de la zeci până la sute de kilometri.

Local O rețea de calculatoare unește abonații aflați într-o zonă mică. În prezent, nu există restricții clare privind dispersarea teritorială a abonaților rețelelor locale. De obicei, o astfel de rețea este legată de o anumită locație. Clasa de rețele locale de calculatoare include rețele de întreprinderi individuale, firme, bănci, birouri etc. Lungimea unei astfel de rețele poate fi limitată la 2-2,5 km.

Întrebarea nr. 3. Rețele locale de calculatoare.

Rețea locală(LAN) numită conexiunea comună a mai multor calculatoare individuale la un singur canal de transmisie a datelor.

ConceptLAN(LAN engleză - Local Zonă Reţea) se referă la complexe hardware și software limitate geografic (teritorial sau de producție) în care mai multe sisteme informatice sunt interconectate folosind mijloace adecvate de comunicare.

Un LAN oferă posibilitatea utilizării simultane a programelor și bazelor de date de către mai mulți utilizatori, precum și posibilitatea de a interacționa cu alte stații de lucru conectate la rețea.

Printr-o rețea LAN, sistemul combină calculatoare personale situate la multe locuri de muncă la distanță, care partajează echipamente, software și informații. Locurile de muncă ale angajaților nu mai sunt izolate și sunt combinate într-un singur sistem.

Cea mai importantă caracteristică a unui LAN este viteza de transfer a informațiilor.

Componente LAN: dispozitive de rețea și comunicații.

LAN implementează principiul organizării modulare, care vă permite să construiți rețele de diferite configurații cu funcționalități diferite.

Principalele componente din care este construită rețeaua sunt următoarele:

mediu de transmisie - cablu coaxial, cablu telefonic, pereche torsadată, cablu fibră optică, transmisie radio etc.;

statii de lucru - PC-ul, stația de lucru sau stația de rețea în sine. Dacă stația de lucru este conectată la o rețea, este posibil să nu necesite un hard disk sau dischete. Cu toate acestea, în acest caz, este necesar un adaptor de rețea - un dispozitiv special pentru încărcarea de la distanță a sistemului de operare din rețea;

placi de interfata - placi de retea pentru organizarea interactiunii statiilor de lucru cu reteaua;

servere - calculatoare separate cu software care îndeplinesc funcțiile de gestionare a resurselor de rețea partajate;

software de rețea.

Întrebarea nr. 4. Rețea globală de calculatoare Internet.

Utilizatorii de internet sunt bine conștienți de beneficiile pe care le oferă internetul. Toate acestea duc la creșterea continuă a rețelei, dezvoltarea tehnologiei și a sistemelor de securitate a rețelei.

Internetul este o rețea globală, a cărei dezvoltare este asociată cu o nouă etapă în dezvoltarea revoluției informaționale de la sfârșitul secolului al XX-lea.

Rețeaua vă permite să rezolvați următoarele probleme:

Posibilitati practic nelimitate de transmitere si distribuire a informatiilor;

Acces de la distanță la cantități uriașe de resurse de informații acumulate;

Comunicarea între utilizatorii rețelelor de calculatoare din diferite țări ale lumii.

Numărul utilizatorilor de internet din lume nu poate fi calculat cu strictețe, dar conform estimărilor aproximative se ridică la câteva zeci de milioane de oameni.

Internetul este o asociație mondială a rețelelor de calculatoare interconectate. Utilizarea protocoalelor comune din familia TCP/IP și a unui singur spațiu de adrese ne permite să vorbim despre Internet ca pe o singură „metarețea” sau „rețea de rețele” globală. Când lucrați pe un computer conectat la Internet, puteți stabili o conexiune cu orice alt computer conectat la Internet și puteți face schimb de informații utilizând unul sau altul serviciu de aplicație Internet (WWW, FTP, E-mail etc.).

Un computer de acasă sau o stație de lucru din rețea locală obține acces la internetul global prin stabilirea unei conexiuni (permanente sau sesiune) cu computerul furnizor de servicii - o organizație a cărei rețea are o conexiune permanentă la Internet și oferă servicii altor organizații și utilizatori individuali.

Un furnizor de servicii regional care lucrează cu utilizatorii finali este conectat, la rândul său, la un furnizor de servicii mai mare - o rețea națională cu noduri în diferite orașe ale țării sau chiar în mai multe țări.

Rețelele naționale obțin acces la Internetul global prin conectarea la furnizori internaționali de servicii - rețele care fac parte din infrastructura globală a internetului. În plus, furnizorii de servicii regionali și naționali, de regulă, stabilesc conexiuni între ei și organizează schimbul de trafic între rețelele lor pentru a reduce sarcina pe canalele externe.

Ritmul de dezvoltare a Internetului într-o anumită țară este determinat în mare măsură de dezvoltarea infrastructurii naționale a rețelelor IP (rețele de calculatoare construite pe baza protocoalelor TCP/IP), inclusiv canalele de transmisie a datelor din interiorul țării, canalele de comunicații externe cu străini. reţele şi noduri din diverse regiuni ale ţării .

Gradul de dezvoltare a acestei infrastructuri, caracteristicile canalelor de transmisie a datelor, precum și prezența unui număr suficient de furnizori locali de servicii determină condițiile de lucru ale utilizatorilor finali de Internet și au un impact semnificativ asupra calității serviciilor oferite.

Un utilizator care a primit acces deplin la Internet devine un membru egal al acestei comunități globale și, în general, poate să nu fie interesat de furnizorii de servicii regionali și naționali care oferă acest acces. Nimeni nu plătește pentru internet la nivel central: fiecare rețea sau utilizator plătește pentru partea sa. Organizațiile plătesc pentru a se conecta la o rețea regională, care la rândul său plătește un proprietar de rețea națională pentru accesul acesteia etc.

Fiecare rețea are propriul centru de operațiuni de rețea (NOC). Un astfel de centru este conectat cu alții și știe să rezolve diverse posibile probleme.

Există oportunități de a obține acces la Internet nu prin distribuitori direcți, de exemplu. fără costuri suplimentare. O astfel de opțiune este un serviciu numit Freenet, adică. rețea liberă. Acesta este un IP fondat de comunitatea corespunzătoare și are de obicei acces prin modem la Internet prin telefon.