Ağ teknolojilerinin temel kavramları. Yerel ağların ağ teknolojileri Modern ağ teknolojileri

Yerel ağların ağ teknolojileri

Yerel ağlarda, kural olarak, paylaşılan bir veri aktarım ortamı (tek kanal) kullanılır ve ana rol, fiziksel ve bağlantı katmanlarının protokollerine atanır, çünkü bu seviyeler büyük ölçüde yerel ağların özelliklerini yansıtır.

Ağ teknolojisi, bir bilgisayar ağı oluşturmak için yeterli olan, üzerinde anlaşmaya varılmış standart protokoller ve bunları uygulayan yazılım ve donanım setidir. Ağ teknolojilerine temel teknolojiler veya ağ mimarileri denir.

Ağ mimarisi, veri iletim ortamına, kablo sistemine veya veri iletim ortamına erişim topolojisini ve yöntemini, ağ çerçevelerinin formatını, sinyal kodlama tipini ve iletim hızını belirler. Modern bilgisayar ağlarında Ethernet, Token-Ring, ArcNet, FDDI gibi teknolojiler veya ağ mimarileri yaygın olarak kullanılmaktadır.

Ağ IEEE802.3/Ethernet

Bu mimari şu anda dünyanın en popüler mimarisidir. Popülerlik, basit, güvenilir ve ucuz teknolojilerle sağlanır. Klasik bir Ethernet ağında, iki tip (kalın ve ince) standart bir koaksiyel kablo kullanılır.

Bununla birlikte, kurulumu ve bakımı çok daha kolay olduğu için Ethernet'in bükümlü çift versiyonu daha yaygın hale geliyor. Ethernet ağları veri yolu ve pasif yıldız topolojilerini kullanır ve erişim yöntemi CSMA/CD'dir.

IEEE802.3 standardı, veri iletim ortamının türüne bağlı olarak değişikliklere sahiptir:

 10BASE5 (kalın koaksiyel kablo) - 10 Mbps veri aktarım hızı ve 500 m'ye kadar segment uzunluğu sağlar;

 10BASE2 (ince koaksiyel kablo) - 10 Mbps veri aktarım hızı ve 200 m'ye kadar segment uzunluğu sağlar;;

 10BASE-T (Korumasız Bükümlü Çift) - yıldız topolojisinde bir ağ oluşturmanıza olanak sağlar. Yoğunlaştırıcıdan son düğüme olan mesafe 100 m'ye kadardır. Toplam düğüm sayısı 1024'ü geçmemelidir;

 10BASE-F (fiber optik kablo) - yıldız topolojisinde bir ağ oluşturmanıza olanak sağlar. Yoğunlaştırıcıdan son düğüme olan mesafe 2000 m'ye kadardır.
Ethernet teknolojisinin geliştirilmesinde yüksek hızlı seçenekler oluşturulmuştur: IEEE802.3u/Fast Ethernet ve IEEE802.3z/Gigabit Ethernet. Fast Ethernet ve Gigabit Ethernet ağlarında kullanılan ana topoloji pasif yıldızdır.

Hızlı Ethernet ağ teknolojisi, 100 Mbps'lik bir iletim hızı sağlar ve üç modifikasyona sahiptir:

• 100BASE-T4 - Blendajsız çift bükümlü (dörtlü bükümlü çift) kullanır. Merkezden son düğüme olan mesafe 100 m'ye kadardır;

 100BASE-TX - iki bükümlü çift kullanır (ekransız ve ekranlı). Merkezden son düğüme olan mesafe 100 m'ye kadardır;

 100BASE-FX - fiber optik kablo kullanır (kablo başına iki fiber). Merkezden son düğüme kadar olan mesafe 2000 m'ye kadar; .

Gigabit Ethernet - 1000 Mbps aktarım hızı sağlar. Standartta aşağıdaki değişiklikler vardır:

 1000BASE-SX - 850 nm ışık dalga boyuna sahip fiber optik kablo kullanır.

 1000BASE-LX - 1300 nm ışık dalga boyuna sahip fiber optik kablo kullanır.

 1000BASE-CX - Blendajlı çift bükümlü kablo kullanır.

 1000BASE-T - dörtlü korumasız bükümlü çift kullanır.
Hızlı Ethernet ve Gigabit Ethernet ağları, Ethernet standardına göre yapılan ağlarla uyumludur, bu nedenle Ethernet, Hızlı Ethernet ve Gigabit Ethernet segmentlerini tek bir bilgisayar ağına bağlamak kolay ve basittir.

Bu ağın tek dezavantajı, ortama (ve öncelikli hizmet sağlayan mekanizmalara) erişim süresi garantisinin olmamasıdır, bu da ağı gerçek zamanlı teknolojik sorunları çözme konusunda tavizsiz hale getirir. Belirli sorunlar bazen maksimum veri alanında ~ 1500 bayta eşit bir sınır oluşturur.

Farklı Ethernet hızları için farklı kodlama şemaları kullanılır, ancak erişim algoritması ve çerçeve formatı aynı kalır ve bu da yazılım uyumluluğunu garanti eder.

Ethernet çerçevesi, Şekil 1'de gösterilen biçime sahiptir.

Ethernet çerçeve biçimi (şeklin üst kısmındaki sayılar, alanın boyutunu bayt olarak gösterir)

Alan başlangıç 7 bayt 0xAA içerir ve ortamı stabilize etmeye ve senkronize etmeye hizmet eder (son CD0 ile değişen CD1 ve CD0 sinyalleri), ardından alan SFD(başlangıç çerçeve sınırlayıcı = 0xab), bir çerçevenin başlangıcını algılamak için tasarlanmıştır. Alan EFD(bitiş çerçeve sınırlayıcı) çerçevenin sonunu belirtir. Sağlama toplamı alanı ( CRC- döngüsel artıklık kontrolü) ve giriş kısmı, SFD ve EFD, donanım seviyesinde oluşturulur ve kontrol edilir. Bazı protokol modifikasyonlarında efd alanı kullanılmaz. Kullanıcı, ile başlayan alanlara erişebilir. alıcı adresi ve alanla biten bilgi, dahil. Crc'yi 9.6 mikrosaniye veya daha uzun bir paketler arası boşluk (IPG - paketler arası boşluk - paketler arası aralık) takip eder. Maksimum çerçeve boyutu 1518 bayttır (buna önsöz, SFD ve EFD alanları dahil değildir). Arayüz bağlı olduğu kablo segmentini takip eden tüm paketlere bakar, çünkü alınan paketin doğru olup olmadığı ve kime gönderildiği ancak bir bütün olarak kabul edilerek belirlenebilir. CRC'ye göre paketin doğruluğu, uzunluğuna ve çokluğuna göre bir tamsayı byte'lık hedef adresi kontrol edildikten sonra yapılır.

Bir bilgisayarı doğrudan bir anahtar kullanarak ağa bağlarken, minimum çerçeve uzunluğu üzerindeki kısıtlama teorik olarak kaldırılır. Ancak bu durumda daha kısa çerçevelerle çalışmak, yalnızca ağ arayüzü standart olmayan bir arayüzle değiştirildiğinde (hem gönderen hem de alıcı için) mümkün olacaktır!

Çerçeve alanında ise protokol/tür 1500'den küçük bir kod yazılırsa, bu alan çerçevenin uzunluğunu karakterize eder. Aksi takdirde, paketi bir Ethernet çerçevesinde kapsüllenmiş olan protokol kodudur.

Ethernet kanalına erişim, algoritmaya dayalıdır CSMA/CD (çarpışma algılamalı taşıyıcı algılamalı çoklu erişim).Ethernet üzerinde, ağa bağlı herhangi bir istasyon, bağlı olduğu kablo segmenti boşsa, bir paket (çerçeve) iletmeye başlayabilir. Segmentin serbest olup olmadığını arayüz, 9.6 μs boyunca bir "taşıyıcı" olmamasıyla belirler. Paketin ilk biti ağın diğer istasyonlarına aynı anda ulaşmadığından, özellikle tekrarlayıcılar ve kablolardaki gecikmeler oldukça büyük olabileceğinden, iki veya daha fazla istasyon iletim girişiminde bulunabilir. Bu tür girişim tesadüflerine çarpışma denir. Bir çarpışma (çarpışma), seviyesi iki veya daha fazla alıcı-vericinin aynı anda çalışmasına karşılık gelen kanalda bir sinyalin varlığıyla tanınır. Bir çarpışma algılandığında, istasyon iletimi iptal eder. Denemenin yeniden başlatılması, değeri sözde rastgele bir değer olan ve her istasyon tarafından bağımsız olarak hesaplanan (t= RAND(0,2 dk(n,10)) bir gecikmeden (51,2 µs'nin katı, ancak 52 ms'yi aşmayan) sonra yapılabilir, burada n, deneme sayacının içeriğidir ve 10 sayısı geri alma sınırıdır).

Tipik olarak, bir çarpışmadan sonra, zaman, bir segmentte (RTT) paket yayılma süresinin iki katına eşit uzunlukta bir dizi ayrı etki alanına bölünür. Mümkün olan maksimum RTT için bu süre 512 bit döngüdür. İlk çarpışmadan sonra, her istasyon başka bir girişimde bulunmadan önce 0 veya 2 zaman alanı bekler. İkinci çarpışmadan sonra istasyonların her biri 0, 1, 2 veya 3 zaman alanı vb. 10 çarpışmadan sonra, maksimum rastgele maruz kalma artışı durur ve 1023'te kalır.

Böylece, kablo segmenti ne kadar uzun olursa, ortalama erişim süresi de o kadar uzun olur.

Gecikmeden sonra, istasyon deneme sayacını bir artırır ve bir sonraki iletimi başlatır. Varsayılan yeniden deneme sınırı 16'dır, yeniden deneme sayısına ulaşılırsa bağlantı sonlandırılır ve ilgili bir mesaj görüntülenir. İletilen uzun çerçeve, birkaç istasyon tarafından paketlerin iletiminin başlamasının "senkronizasyonuna" katkıda bulunur. Sonuçta, gözle görülür bir olasılıkla iletim sırasında, iki veya daha fazla istasyonda iletim yapmak gerekebilir. Bir paketin sonunu algıladıkları anda, IPG zamanlayıcıları etkinleştirilecektir. Neyse ki, paket iletiminin tamamlandığı bilgisi, segmentin istasyonlarına aynı anda ulaşmaz. Ancak bununla ilgili gecikmeler, istasyonlardan birinin yeni bir paket iletmeye başladığının hemen bilinmemesinin de nedenidir. Birkaç istasyon bir çarpışmaya karıştığında, diğer istasyonlara bir "jam" sinyali (jam - en az 32 bit) göndererek bunu bildirebilirler. Bu 32 bitin içeriği düzenlenmemiştir. Böyle bir plan, yeniden çarpışma olasılığını azaltır. Çok sayıda çarpışmanın kaynağı (aşırı bilgi yüklemesine ek olarak), bir mantıksal kablo segmentinin aşırı uzun olması, çok fazla yineleyici, bir kablo kopması, eksik bir sonlandırıcı (50-ohm kablo düzeltici) veya arayüzlerden birinin arızası olabilir. Ancak çarpışmalar kendi başlarına olumsuz bir şey değildir - ağ ortamına erişimi düzenleyen bir mekanizmadır.

Ethernet'te senkronizasyon ile aşağıdaki algoritmalar mümkündür:

Kanal boşsa, terminal paketi 1 olasılıkla iletir.
Kanal meşgulse, terminal iletimden önce kanalın serbest kalmasını bekler.

Kanal boşsa terminal paketi iletir.
Kanal meşgulse, terminal bir sonraki iletim girişiminin zamanını belirler. Bu gecikmenin zamanı bazı istatistiksel dağılımlarla verilebilir.

İÇİNDE.

Kanal boşsa, terminal paketi p olasılıkla iletir ve 1-p olasılıkla iletimi t saniye geciktirir (örneğin, bir sonraki zaman alanına).
Ücretsiz bir kanalla tekrar denediğinizde algoritma değişmez.
Kanal meşgulse, terminal kanal serbest kalana kadar bekler ve ardından 1. noktanın algoritmasına göre tekrar hareket eder.

Algoritma A ilk bakışta çekici görünse de %100 olasılıkla çarpışma olasılığını da içermektedir. B ve C algoritmaları bu soruna göre daha kararlıdır.

CSMA algoritmasının etkinliği, ileten tarafın çarpışma gerçeğini ne kadar çabuk öğrendiğine ve iletimi kesintiye uğrattığına bağlıdır, çünkü devam anlamsızdır - veriler zaten bozuktur. Bu süre, ağ segmentinin uzunluğuna ve segmentin ekipmanındaki gecikmelere bağlıdır. Çift gecikme değeri, böyle bir ağda iletilen bir paketin minimum uzunluğunu belirler. Paket daha kısaysa, gönderici çarpışmadan zarar gördüğünün farkına varmadan iletilebilir. Anahtarlar ve tam çift yönlü bağlantılar üzerine kurulu modern Ethernet yerel alan ağları için bu sorun önemsizdir.

Bu ifadeyi açıklığa kavuşturmak için, istasyonlardan birinin (1) belirli bir ağ segmentindeki en uzak bilgisayara (2) bir paket ilettiği durumu düşünün. Bu makineye sinyal yayılma süresi T olsun. Ayrıca makinenin (2) istasyondan (1) paket geldiği anda iletime başlamaya çalıştığını varsayalım. Bu durumda istasyon (1), çarpışmayı ancak iletimin başlamasından sonra 2T'lik bir süre sonra öğrenir ((1)'den (2)'ye sinyal yayılma süresi artı (2)'den (1)'e çarpışma sinyali yayılma süresi). Çarpışma algılamanın analog bir süreç olduğunu ve verici istasyonun iletim sırasında kablodaki sinyali "dinlemesi" ve okuma sonucunu ilettiği şeyle karşılaştırması gerektiğini unutmayın. Sinyal kodlama şemasının çarpışma algılama yeteneğine sahip olması önemlidir. Örneğin seviye 0 olan iki sinyalin toplamı buna izin vermez. Çarpışma bozulmasına sahip kısa bir paketin iletiminin o kadar da önemli olmadığını düşünebilirsiniz, problem teslimat kontrolü ve yeniden iletim ile çözülebilir.

Yalnızca, arayüz tarafından kaydedilen bir çarpışma durumunda yeniden iletimin arayüzün kendisi tarafından gerçekleştirildiği ve yanıtla teslimat kontrolü durumunda yeniden iletimin, iş istasyonunun merkezi işlemcisinin kaynaklarını gerektiren uygulama süreci tarafından gerçekleştirildiği dikkate alınmalıdır.

Gidiş-dönüş süresi ve çarpışma algılama

Çarpışmaların ağdaki tüm istasyonlar tarafından doğru bir şekilde tanınması, Ethernet ağının doğru çalışması için bir ön koşuldur. Herhangi bir verici istasyon çarpışmayı tanımaz ve veri çerçevesini doğru bir şekilde ilettiğine karar verirse, bu veri çerçevesi kaybolur. Çarpışma sırasında sinyallerin üst üste binmesi nedeniyle, çerçeve bilgisi bozulacak ve alıcı istasyon tarafından reddedilecektir (muhtemelen bir sağlama toplamı uyuşmazlığından dolayı). Büyük olasılıkla, bozuk bilgi aktarım veya bağlantı tabanlı uygulama protokolü gibi bazı üst katman protokolleri tarafından yeniden iletilecektir. Ancak mesajın üst katman protokolleri tarafından yeniden iletilmesi, Ethernet protokolünün üzerinde çalıştığı mikrosaniye aralıklarıyla karşılaştırıldığında çok daha uzun bir zaman aralığından sonra (hatta bazen birkaç saniye sonra) gerçekleşir. Bu nedenle, çarpışmalar Ethernet ağının düğümleri tarafından güvenilir bir şekilde tanınmazsa, bu, bu ağın faydalı iş hacminde gözle görülür bir düşüşe yol açacaktır.

Güvenilir çarpışma tespiti için aşağıdaki ilişkinin sağlanması gerekir:

Tmin >=PDV,

burada T min, minimum uzunlukta bir çerçevenin iletim süresidir ve PDV, çarpışma sinyalinin en uzak ağ düğümüne yayılmak için zamana sahip olduğu süredir. En kötü durumda, sinyalin ağın en uzak istasyonları arasından iki kez geçmesi gerektiğinden (bir yönde bozulmamış bir sinyal geçer ve çarpışma tarafından zaten bozulmuş bir sinyal geri dönerken yayılır), bu sefer çağrılır. çift dönüş süresi (Yol Gecikme Değeri, PDV).

Bu koşul karşılandığında, verici istasyonun, bu çerçevenin iletimini tamamlamadan önce bile, iletilen çerçevesinin neden olduğu çarpışmayı algılaması için zamana sahip olması gerekir.

Açıkçası, bu koşulun yerine getirilmesi, bir yandan minimum çerçevenin uzunluğuna ve ağ bant genişliğine, diğer yandan ağ kablo sisteminin uzunluğuna ve kablodaki sinyal yayılma hızına bağlıdır (farklı kablo türleri için bu hız biraz farklıdır).

Ethernet protokolünün tüm parametreleri, ağ düğümlerinin normal çalışması sırasında çarpışmaların her zaman açıkça tanınacağı şekilde seçilir. Parametreleri seçerken, elbette, ağ segmentindeki istasyonlar arasındaki minimum çerçeve uzunluğu ile maksimum mesafeyi ilişkilendiren yukarıdaki oran da dikkate alınmıştır.

Ethernet standardında, bir çerçeve veri alanının minimum uzunluğunun 46 bayt olduğu kabul edilir (bu, hizmet alanlarıyla birlikte minimum çerçeve uzunluğu 64 bayt ve önsözle birlikte - 72 bayt veya 576 bit verir). Buradan, istasyonlar arasındaki mesafeye ilişkin bir kısıtlama belirlenebilir.

Bu nedenle, 10 Mbit Ethernet'te minimum çerçeve uzunluğu 575 bit aralıklardır, bu nedenle gidiş-dönüş süresi 57,5 µs'den az olmalıdır. Bu süre zarfında sinyalin kat edebileceği mesafe, kablonun türüne bağlıdır ve kalın bir koaksiyel kablo için yaklaşık 13.280 m'dir.Bu süre zarfında sinyalin iletişim hattından iki kez geçmesi gerektiği düşünüldüğünde, iki düğüm arasındaki mesafe 6.635 m'yi geçmemelidir.Standartta, bu mesafe diğer daha katı kısıtlamalar dikkate alınarak önemli ölçüde daha az seçilir.

Bu sınırlamalardan biri, izin verilen maksimum sinyal zayıflaması ile ilgilidir. Kablo bölümünün en uzak istasyonları arasından geçerken gerekli sinyal gücünü sağlamak için, kalın bir koaksiyel kablonun sürekli bir bölümünün maksimum uzunluğu, getirdiği zayıflama hesaba katılarak 500 m olarak seçilir.Açıkçası, 500 m'lik bir kabloda, çarpışmaları tanıma koşulları, 72 bayt dahil olmak üzere herhangi bir standart uzunluktaki çerçeveler için büyük bir marjla karşılanacaktır (500 m'lik bir kablo üzerinden çift dönüş süresi yalnızca 43,3 bitlik bir aralıktır). Bu nedenle, minimum çerçeve uzunluğu daha da küçük ayarlanabilir. Bununla birlikte, teknoloji geliştiricileri minimum çerçeve uzunluğunu, yani tekrarlayıcılarla birbirine bağlanan birkaç bölümden oluşan çok bölümlü ağları azaltmadı.

Tekrarlayıcılar, segmentten segmente iletilen sinyallerin gücünü arttırır, bunun sonucunda sinyal zayıflaması azalır ve birkaç segmentten oluşan çok daha uzun bir ağ kullanılabilir. Ethernet'in koaksiyel uygulamalarında, geliştiriciler ağdaki maksimum segment sayısını beşle sınırladılar, bu da ağın toplam uzunluğunu 2500 metreyle sınırladı. Böyle çok parçalı bir ağda bile, çarpışma algılama koşulu hala büyük bir farkla karşılanmaktadır (izin verilen zayıflama koşulundan elde edilen 2500 m'lik mesafeyi yukarıda hesaplanan 6635 m'lik maksimum olası mesafe ile karşılaştırın). Bununla birlikte, gerçekte, zaman marjı önemli ölçüde daha azdır, çünkü çok bölümlü ağlarda tekrarlayıcıların kendileri, sinyal yayılımına birkaç on bitlik ek bir gecikme sağlar. Doğal olarak, kablo ve tekrarlayıcıların parametrelerindeki sapmaları telafi etmek için küçük bir marj da yapılmıştır.

Tüm bunların ve diğer bazı faktörlerin dikkate alınmasının bir sonucu olarak, minimum çerçeve uzunluğu ile ağ istasyonları arasındaki mümkün olan maksimum mesafe arasındaki oran dikkatli bir şekilde seçilmiştir, bu da güvenilir çarpışma algılamasını sağlar. Bu mesafe aynı zamanda maksimum ağ çapı olarak da adlandırılır.

Hızlı Ethernet gibi aynı CSMA/CD erişim yöntemini temel alan yeni standartlarda olduğu gibi kare hızı arttıkça, ağ istasyonları arasındaki maksimum mesafe iletim hızındaki artışla orantılı olarak azalır. Fast Ethernet standardında yaklaşık 210 m'dir ve Gigabit Ethernet standardında, standardın geliştiricileri minimum paket boyutunu artırmak için bazı önlemler almasaydı, 25 metre ile sınırlandırılırdı.

PDV Hesaplaması

Hesaplamaları basitleştirmek için genellikle tekrarlayıcılarda, alıcı-vericilerde ve çeşitli fiziksel ortamlarda yayılma gecikmelerini içeren IEEE referans verileri kullanılır. Masada. 3.5, Ethernet ağlarının tüm fiziksel standartları için PDV değerini hesaplamak için gerekli verileri gösterir. Bit aralığı bt olarak gösterilir.

Tablo 3.5.PDV değerini hesaplamak için veriler

802.3 komitesi hesaplamaları olabildiğince basitleştirmeye çalıştı, bu nedenle tabloda verilen veriler aynı anda sinyal yolunun birkaç aşamasını içeriyor. Örneğin, bir tekrarlayıcı tarafından getirilen gecikmeler, bir giriş alıcı-verici gecikmesinden, bir tekrar bloğu gecikmesinden ve bir çıkış alıcı-verici gecikmesinden oluşur. Ancak tabloda tüm bu gecikmeler, segment tabanı adı verilen tek bir değerle temsil edilir. Kablonun neden olduğu gecikmeleri iki kez toplamak zorunda kalmamak için, tablo her bir kablo türü için gecikmelerin iki katını verir.

Tablo ayrıca sol bölüm, sağ bölüm ve ara bölüm gibi terimler kullanır. Bu terimleri Şekil l'de gösterilen ağ örneğini kullanarak açıklayalım. 3.13. Sol bölüm, sinyal yolunun uç düğümün verici çıkışından (Şekil 3.10'daki Tx çıkışı) başladığı bölümdür. Örneğin, bu bir segmenttir. 1 . Sinyal daha sonra ara segmentlerden geçer. 2-5 ve doğru olarak adlandırılan en uzak segment 6'nın en uzak düğümünün alıcısına (Şekil 3.10'daki Rx girişi) ulaşır. Burada en kötü durumda, çerçevelerin çarpışması meydana gelir ve tabloda kastedilen bir çarpışma meydana gelir.

Pirinç. 3.13.Farklı fiziksel standartlara sahip segmentlerden oluşan bir Ethernet ağı örneği

Her segment, yalnızca segment tipine ve segmentin sinyal yolundaki konumuna (sol, orta veya sağ) bağlı olan, taban adı verilen sabit bir gecikmeye sahiptir. Çarpışmanın meydana geldiği sağ segmentin tabanı, sol ve ara segmentlerin tabanından çok daha büyüktür.

Ek olarak, her segment, segment kablosu boyunca ilişkili bir sinyal yayılma gecikmesine sahiptir; bu, segment uzunluğuna bağlıdır ve bir metrelik kablo üzerindeki sinyal yayılma süresi (bit aralıklarında) metre cinsinden kablo uzunluğu ile çarpılarak hesaplanır.

Hesaplama, her bir kablo segmentinin getirdiği gecikmelerin hesaplanmasından (tabloda verilen 1 m kablo başına sinyal gecikmesi, segment uzunluğuyla çarpılır) ve ardından bu gecikmelerin sol, orta ve sağ segmentlerin tabanları ile toplanmasından oluşur. Toplam PDV 575'i geçmemelidir.

Sol ve sağ segmentler temel gecikmenin farklı değerlerine sahip olduğundan, ağın uzak uçlarında farklı segment türleri söz konusu olduğunda, hesaplamaları iki kez yapmak gerekir: bir kez, sol segment olarak bir tür segmenti ve ikinci olarak başka bir tür segmenti alın. Sonuç, PDV'nin maksimum değeri olarak kabul edilebilir. Örneğimizde, aşırı ağ segmentleri aynı tipe aittir - 10Base-T standardı, bu nedenle çift hesaplama gerekli değildir, ancak bunlar farklı türde segmentlerse, o zaman ilk durumda istasyon ile merkez arasında sol segment olarak alınması gerekli olacaktır. 1 ve ikinci olarak, istasyon ile merkez arasındaki sol bölümü düşünün 5 .

Şekilde gösterilen ağ, 4 hub kuralına göre doğru değil - segmentlerin düğümleri arasındaki ağda 1 ve 6 5 hub vardır, ancak tüm segmentler lOBase-FB segmentleri değildir. Ayrıca toplam ağ uzunluğunun 2800 m olması 2500 m kuralını ihlal etmektedir Örneğimiz için PDV değerini hesaplayalım.

Sol bölüm 1 / 15,3 (temel) + 100 * 0,113 = 26,6.

orta segment 2/ 33,5 + 1000 * 0,1 = 133,5.

orta segment 3/ 24 + 500 * 0,1 = 74,0.

orta segment 4/ 24 + 500 * 0,1 = 74,0.

orta segment 5/ 24 + 600 * 0,1 = 84,0.

sağ segment 6 /165 + 100 * 0,113 = 176,3.

Tüm bileşenlerin toplamı, 568.4'lük bir PDV değeri verir.

PDV değeri izin verilen maksimum değer olan 575'in altında olduğundan, bu ağ toplam uzunluğu 2500 m'den fazla ve tekrarlayıcı sayısı 4'ten fazla olmasına rağmen çift gidiş-dönüş süresi kriterini geçmektedir.

Güç hesaplaması

Ağ yapılandırmasını doğru olarak tanımak için, yineleyiciler tarafından çerçeveler arası aralıktaki azalmanın, yani PW değerinin hesaplanması da gereklidir.

PW'yi hesaplamak için, IEEE tarafından önerilen ve Tabloda verilen çeşitli fiziksel ortamların tekrarlayıcılarını geçerken kareler arası aralığı azaltmak için maksimum değerlerin değerlerini de kullanabilirsiniz. 3.6.

Tablo 3.6.Çerçeveler arası aralık yineleyicileri azaltma

Bu verilere göre örneğimiz için PVV değerini hesaplıyoruz.

Sol bölüm 1 10Base-T: 10,5 bt azalma.

orta segment 2 10Temel-FL: 8.

orta segment 3 10Base-FB: 2.

orta segment 4 10Base-FB: 2.

orta segment 5 10Base-FB: 2.

Bu değerlerin toplamı 49 bitlik limitin altında olan 24.5 PW değerini verir.

Sonuç olarak, örnekte gösterilen ağ, hem segment uzunlukları hem de tekrarlayıcı sayısı ile ilgili tüm parametrelerde Ethernet standartlarına uygundur.

Maksimum Ethernet ağ performansı

Saniyede işlenen Ethernet çerçevelerinin sayısı, köprü/anahtar ve yönlendirici üreticileri tarafından genellikle bu cihazların temel performans özelliği olarak belirtilir. Buna karşılık, ideal durumda, ağda herhangi bir çarpışma olmadığı ve köprüler ve yönlendiriciler tarafından getirilen ek gecikmeler olmadığında, bir Ethernet segmentinin saniye başına kare cinsinden net maksimum verimini bilmek ilginçtir. Bu gösterge, iletişim cihazlarının performans gereksinimlerinin değerlendirilmesine yardımcı olur, çünkü cihazın her bağlantı noktası, ilgili protokolün izin verdiği birim zaman başına daha fazla çerçeve alamaz.

İletişim ekipmanı için en ciddi mod, minimum uzunluktaki çerçevelerin işlenmesidir. Bunun nedeni, köprünün, anahtarın veya yönlendiricinin, paket yönlendirme tablosunu görüntüleme, (yönlendirici için) yeni bir çerçeve oluşturma vb. ile ilişkili her çerçeveyi işlemek için yaklaşık olarak aynı zamanı harcamasıdır. İletişim ekipmanının performansının bir başka özelliği - saniye başına bit - daha az kullanılır, çünkü cihazın aynı anda hangi boyuttaki çerçeveleri işlediğini göstermez ve maksimum boyuttaki çerçevelerde saniyede bit cinsinden ölçülen yüksek performansı elde etmek çok daha kolaydır.

Tabloda verilen parametrelerin kullanılması. Şekil 3.1'de, bir Ethernet segmentinin maksimum performansını, saniyede iletilen minimum uzunluktaki çerçeve (paket) sayısı gibi birimlerde hesaplıyoruz.

NOTAğ bant genişliğine atıfta bulunurken, çerçeve ve paket terimleri genellikle birbirinin yerine kullanılır. Buna göre, performans birimleri saniye başına kare, fps ve saniye başına paket, pps'dir.

Ethernet segmentinden geçen minimum uzunluktaki maksimum çerçeve sayısını hesaplamak için, giriş ile birlikte minimum uzunluktaki çerçevenin boyutunun 72 bayt veya 576 bit olduğunu not ediyoruz (Şekil 3.5.), Bu nedenle, iletimi 57,5 μs sürer. 9.6 µs çerçeveler arası aralığı ekleyerek, minimum çerçeve uzunluğunun periyodunun 67.1 µs olduğunu elde ederiz. Bu nedenle, bir Ethernet segmentinin mümkün olan maksimum verimi 14.880 fps'dir.

Pirinç. 3.5.Ethernet Bant Genişliği Hesaplamasına Geri Dön

Doğal olarak, segmentte birkaç düğümün varlığı, ortama erişim için beklemek ve ayrıca çarpışmalar nedeniyle bu değeri azaltır ve çerçevelerin yeniden iletilmesi ihtiyacına yol açar.

Ethernet teknolojisinin maksimum uzunluktaki çerçeveleri, ek yük ile birlikte 1518 bayt veren ve başlangıç ekiyle birlikte 1526 bayt veya 12208 bit olan 1500 baytlık bir uzunluk alanına sahiptir. Maksimum uzunluktaki çerçeveler için bir Ethernet segmentinin mümkün olan maksimum verimi 813 fps'dir. Açıkçası, büyük çerçevelerle çalışırken köprüler, anahtarlar ve yönlendiriciler üzerindeki yük oldukça belirgin şekilde azalır.

Şimdi, farklı boyutlardaki çerçeveleri kullanırken Ethernet segmentlerinin sahip olduğu saniyede bit başına maksimum kullanılabilir bant genişliğinin ne olduğunu hesaplayalım.

Altında kullanışlı protokol bant genişliğiçerçevenin veri alanı tarafından taşınan kullanıcı verilerinin oranını ifade eder. Bu verim, birkaç faktör nedeniyle her zaman Ethernet protokolünün nominal bit hızından daha düşüktür:

· çerçeve hizmeti bilgisi;

· çerçeveler arası aralıklar (IPG);

· ortama erişim için bekliyor.

Minimum uzunlukta çerçeveler için kullanışlı bant genişliği:

C P \u003d 14880 * 46 * 8 \u003d 5,48 Mbps.

Bu, 10 Mbps'den çok daha azdır, ancak minimum çerçeve uzunluklarının esas olarak makbuzların aktarımı için kullanıldığına dikkat edilmelidir, bu nedenle bu hızın gerçek dosya verilerinin aktarımıyla hiçbir ilgisi yoktur.

Maksimum uzunlukta çerçeveler için kullanışlı bant genişliği:

C P \u003d 813 * 1500 * 8 \u003d 9,76 Mbps,

protokolün nominal hızına çok yakındır.

Böyle bir hıza ancak Ethernet ağındaki etkileşim halindeki iki düğümün diğer düğümlere müdahale etmemesi durumunda ulaşılabileceğini bir kez daha vurguluyoruz ki bu son derece nadirdir.

512 bayt veri alanına sahip orta boyutlu çerçeveler kullanıldığında, ağ verimi 9,29 Mbps olacak ve bu da 10 Mbps'lik bant genişliği sınırına oldukça yakın olacaktır.

DİKKATMevcut ağ bant genişliğinin maksimum bant genişliğine oranı denir. ağ kullanım faktörü Bu durumda, mevcut verim belirlenirken, hem kullanıcı hem de hizmet olmak üzere herhangi bir bilginin ağ üzerinden iletimi dikkate alınır. Katsayı, paylaşılan medya teknolojileri için önemli bir göstergedir, çünkü erişim yönteminin rastgele doğası ile, kullanım katsayısının yüksek bir değeri genellikle düşük bir kullanışlı ağ bant genişliğini (yani, kullanıcı tabanlarının iletim hızı) gösterir - düğümler, erişim elde etme ve çarpışmalardan sonra çerçeveleri yeniden iletme prosedüründe çok fazla zaman harcar.

Çakışmaların ve erişim beklemenin yokluğunda, ağ kullanımı çerçevenin veri alanının boyutuna bağlıdır ve maksimum uzunlukta çerçeveler iletilirken maksimum 0,976 değerine sahiptir. Açıkçası, gerçek bir Ethernet ağında, ağ kullanım faktörünün ortalama değeri bu değerden önemli ölçüde farklı olabilir. Erişim için beklemeyi hesaba katarak ve çarpışmaları ele alarak ağ verimini belirlemeye yönelik daha karmaşık durumlar aşağıda ele alınacaktır.

Ethernet çerçeve formatları

IEEE 802.3 belgesinde açıklanan Ethernet teknolojisi standardı, tek bir MAC katmanlı çerçeve formatını tanımlar. MAC katman çerçevesi, IEEE 802.2 belgesinde açıklanan LLC katman çerçevesini iç içe geçirmesi gerektiğinden, IEEE standartlarına göre, bir Ethernet ağında yalnızca başlığı MAC ve LLC alt katmanlarının üstbilgilerinin bir kombinasyonu olan tek bir bağlantı katmanı çerçeve varyantı kullanılabilir.

Bununla birlikte, pratikte Ethernet ağları, veri bağlantı katmanında 4 farklı formatta (tipte) çerçeve kullanır. Bunun nedeni, LLC alt katmanının genel protokolden ayrılmadığı ve buna bağlı olarak LLC başlığının kullanılmadığı IEEE 802 standartlarının benimsenmesinden önceki varoluş dönemine kadar uzanan Ethernet teknolojisinin gelişiminin uzun geçmişidir.

Digital, Intel ve Xerox'tan oluşan üç firmadan oluşan bir konsorsiyum 1980'de 802.3 komitesine Ethernet standardının (elbette belirli bir çerçeve biçiminin tanımlandığı) tescilli sürümünü bir uluslararası standart taslağı olarak sundu, ancak 802.3 komitesi DIX teklifinden bazı ayrıntılarda farklı olan bir standart benimsedi. Farklılıklar aynı zamanda, Ethernet ağlarında iki farklı çerçeve tipinin varlığına yol açan çerçeve formatıyla da ilgiliydi.

Başka bir çerçeve formatı, Novell'in Ethernet ağları üzerindeki protokol yığınını hızlandırma çabalarının sonucudur.

Son olarak, dördüncü çerçeve formatı, 802.2 komitesinin önceki çerçeve formatlarını bazı ortak standartlara getirme çabalarının sonucuydu.

Çerçeve biçimlerindeki farklılıklar, yalnızca bir Ethernet çerçeve standardı ile çalışmak üzere tasarlanmış donanım ve ağ yazılımı arasında uyumsuzluğa yol açabilir. Ancak bugün, neredeyse tüm ağ bağdaştırıcıları, ağ bağdaştırıcısı sürücüleri, köprüler/anahtarlar ve yönlendiriciler, otomatik olarak gerçekleştirilen çerçeve tipi tanıma ile yaygın olarak kullanılan tüm Ethernet çerçeve biçimlerini işleyebilir.

Aşağıda, dört tür Ethernet çerçevesinin açıklaması yer almaktadır (burada çerçeve, bağlantı katmanıyla ilgili tüm alan kümesi, yani MAC ve LLC düzeylerinin alanları anlamına gelir). Aynı çerçeve türü farklı adlara sahip olabilir, bu nedenle aşağıda her çerçeve türü için en yaygın adlardan bazıları verilmiştir:

· 802.3/LLC çerçevesi (802.3/802.2 çerçevesi veya Novell 802.2 çerçevesi);

· Ham 802.3 çerçevesi (veya Novell 802.3 çerçevesi);

Ethernet DIX çerçevesi (veya Ethernet II çerçevesi);

Ethernet SNAP çerçevesi.

Bu dört tip Ethernet çerçevesinin tümü için formatlar Şekil 1'de gösterilmiştir. 3.6.

sonuçlar

· Ethernet, günümüzde en yaygın kullanılan yerel alan ağı teknolojisidir. Geniş anlamda Ethernet, en ünlüsü olan tescilli DIX Ethernet seçeneği, IEEE 802.3 standardının 10-Mbit sürümleri ve yeni yüksek hızlı Hızlı Ethernet ve Gigabit Ethernet teknolojileri gibi çeşitli tescilli ve standart seçenekler dahil olmak üzere bütün bir teknoloji ailesidir. Neredeyse tüm Ethernet teknolojileri, teknolojiyi bir bütün olarak tanımlayan aynı medya paylaşım yöntemini, CSMA/CD rasgele erişimini kullanır.

· Dar anlamda Ethernet, IEEE 802.3 standardında açıklanan 10 megabitlik bir teknolojidir.

· Ethernet ağlarındaki önemli bir olgu, çarpışmadır - iki istasyonun aynı anda ortak bir ortam üzerinden bir veri çerçevesini iletmeye çalıştığı bir durum. Çarpışmaların varlığı, benimsenen rasgele erişim yönteminin bir sonucu olan Ethernet ağlarının doğal bir özelliğidir. Çarpışmaları açıkça tanıma yeteneği, ağ parametrelerinin doğru seçilmesinden, özellikle minimum çerçeve uzunluğu ile mümkün olan maksimum ağ çapı arasındaki orana uygunluktan kaynaklanır.

· Ağın performansı, ağ üzerindeki yükü yansıtan ağ kullanım faktöründen büyük ölçüde etkilenir. Bu katsayının% 50'nin üzerindeki değerlerinde, faydalı ağ verimi keskin bir şekilde düşer: çarpışma yoğunluğundaki artış ve ortama erişim için bekleme süresindeki artış nedeniyle.

· Bir Ethernet segmentinin saniyede kare cinsinden mümkün olan maksimum verimi, minimum uzunluktaki çerçeveler iletilirken elde edilir ve 14.880 fps'dir. Aynı zamanda, kullanışlı ağ bant genişliği yalnızca 5,48 Mbps'dir ve bu, 10 Mbps'lik nominal bant genişliğinin yalnızca yarısından biraz fazladır.

· Ethernet ağının maksimum kullanılabilir bant genişliği 9,75 Mbps'dir, bu da ağ üzerinden 513 fps hızında iletilen maksimum uzunluğu 1518 bayt olan çerçevelerin kullanımına karşılık gelir.

· Çakışma olmadığında ve erişim için beklemede kullanım faktörü ağ, çerçeve veri alanı boyutuna bağlıdır ve maksimum 0,96 değerine sahiptir.

· Ethernet teknolojisi, ortak bir ana bilgisayar adres biçimini paylaşan 4 farklı türde çerçeveyi destekler. Ağ bağdaştırıcılarının çerçeve türünü otomatik olarak tanıdığı resmi işaretler vardır.

· Fiziksel ortamın türüne bağlı olarak, IEEE 802.3 standardı farklı spesifikasyonlar tanımlar: 10Base-5, 10Base-2, 10Base-T, FOIRL, 10Base-FL, 10Base-FB. Her spesifikasyon için, kablo tipi, sürekli kablo segmentlerinin maksimum uzunlukları ve ayrıca ağın çapını artırmak için tekrarlayıcı kullanma kuralları belirlenir: koaksiyel ağ seçenekleri için 5-4-3 kuralı ve bükümlü çift ve fiber için 4-hub kuralı.

· Farklı türde fiziksel bölümlerden oluşan "karma" bir ağ için, ağın toplam uzunluğunu ve izin verilen tekrarlayıcı sayısını hesaplamak yararlıdır. IEEE 802.3 komitesi, çeşitli fiziksel ortam özelliklerinin, ağ bağdaştırıcılarının ve kablo bölümlerinin tekrarlayıcılarının getirdiği gecikmeleri belirten bu hesaplamalar için girdi sağlar.

Ağ IEEE802.5/Token-Ring

Ethernet ağları gibi Token Ring ağları, bu durumda tüm ağ istasyonlarını bir halkaya bağlayan kablo bölümlerinden oluşan, paylaşılan bir veri aktarım ortamı ile karakterize edilir. Ring, ortak paylaşılan bir kaynak olarak kabul edilir ve ona erişim, Ethernet ağlarındaki gibi rastgele bir algoritma değil, ringi kullanma hakkının istasyonlara belirli bir sırayla aktarılmasına dayanan deterministik bir algoritma gerektirir. Bu hak, adı verilen özel bir çerçeve biçimi kullanılarak aktarılır. işaretleyici veya jeton.

Token Ring ağları, 4 ve 16 Mbps olmak üzere iki bit hızında çalışır. Aynı ringde farklı hızlarda çalışan istasyonların karıştırılmasına izin verilmez. 16 Mbps'de çalışan Token Ring ağları, 4 Mbps standardına kıyasla erişim algoritmasında bazı iyileştirmelere sahiptir.

Token Ring teknolojisi, Ethernet'ten daha gelişmiş bir teknolojidir. Hata toleransı özelliği vardır. Token Ring ağında, ağın çalışmasını izlemek için halka şeklindeki bir yapının geri bildirimini kullanan prosedürler tanımlanır - gönderilen çerçeve her zaman istasyona - gönderene geri döner. Bazı durumlarda, algılanan ağ hataları otomatik olarak düzeltilir; örneğin, kayıp bir belirteç geri yüklenebilir. Diğer durumlarda, hatalar yalnızca kaydedilir ve bunların giderilmesi bakım personeli tarafından manuel olarak gerçekleştirilir.

Ağı kontrol etmek için, istasyonlardan biri sözde rolünü oynar. aktif monitör. Aktif monitör, halka başlatma sırasında en yüksek MAC adresine sahip istasyon olarak seçilir.Aktif monitör arızalanırsa, halka başlatma prosedürü tekrarlanır ve yeni bir aktif monitör seçilir. Ağın aktif monitörün arızasını algılaması için, aktif monitör sağlıklı bir durumda her 3 saniyede bir varlığının özel bir çerçevesini oluşturur. Bu çerçeve ağda 7 saniyeden fazla görünmezse, ağın geri kalan istasyonları yeni bir aktif monitör seçme prosedürüne başlar.

Token Ring çerçeve formatları

Token Ring'de üç farklı çerçeve formatı vardır:

işaretleyici;

veri çerçevesi

· sırayı kesmek

Token Ring teknolojisinin fiziksel katmanı

IBM Token Ring standardı, başlangıçta MAU (Çok İstasyonlu Erişim Birimi) veya MSAU (Çoklu İstasyon Erişim Birimi), yani çoklu erişim aygıtları (Şekil 3.15) adı verilen hub'lar kullanılarak bir ağda bağlantılar oluşturmak için sağlanmıştır. Bir Token Ring ağı en fazla 260 düğüm içerebilir.

Pirinç. 3.15.Bir Token Ring Ağının Fiziksel Yapılandırması

Bir token ring merkezi aktif veya pasif olabilir. Pasif bir hub, portları dahili olarak birbirine bağlar, böylece bu portlara bağlı istasyonlar bir halka oluşturur. Pasif MSAU, sinyal amplifikasyonu veya yeniden senkronizasyon gerçekleştirmez. Böyle bir cihaz, bir istisna dışında basit bir çapraz bağlantı olarak kabul edilebilir - MSAU, bu bağlantı noktasına bağlı bilgisayar kapatıldığında bir bağlantı noktasını atlar. Böyle bir işlev, bağlı bilgisayarların durumundan bağımsız olarak halkanın bağlantısını sağlamak için gereklidir. Tipik olarak, bağlantı noktası, AC adaptöründen DC ile beslenen röle devreleri tarafından atlanır ve AC adaptörü kapatıldığında, normalde kapalı röle kontakları, bağlantı noktasının girişini çıkışına bağlar.

Etkin bir merkez, sinyal yenileme işlevlerini yerine getirir ve bu nedenle Ethernet standardında olduğu gibi bazen tekrarlayıcı olarak anılır.

Şu soru ortaya çıkıyor - eğer hub pasif bir cihazsa, ağa birkaç yüz bilgisayar bağlandığında uzun mesafelerde sinyallerin yüksek kaliteli iletimi nasıl oluyor? Yanıt, bu durumda, her ağ bağdaştırıcısının sinyal yükseltici rolünü üstlenmesi ve yeniden eşitleme biriminin rolünün, aktif halka monitörün ağ bağdaştırıcısı tarafından yerine getirilmesidir. Her Token Ring ağ bağdaştırıcısının, sinyalleri yeniden oluşturabilen ve yeniden senkronize edebilen bir tekrarlayıcısı vardır, ancak yalnızca halkadaki aktif monitör tekrarlayıcı ikinci işlevi gerçekleştirir.

Yeniden senkronizasyon bloğu, halka etrafında bir dönüş sırasında biraz bozulmuş aralıklarla Manchester sinyallerini alan 30 bitlik bir tampondan oluşur. Halkadaki maksimum istasyon sayısı (260) ile halka etrafındaki bit dolaşım gecikmesindeki değişim 3 bitlik aralıklara ulaşabilir. Aktif monitör, arabelleğini halkaya "yerleştirir" ve bit sinyallerini senkronize ederek bunları gerekli frekansta verir.

Genel olarak, Token Ring ağı birleşik bir yıldız halkası konfigürasyonuna sahiptir. Uç düğümler, MSAU'ya bir yıldız topolojisinde bağlanır ve MSAU'ların kendileri, bir omurga fiziksel halkası oluşturmak için özel Ring In (RI) ve Ring Out (RO) bağlantı noktaları aracılığıyla birleştirilir.

Halkadaki tüm istasyonlar aynı hızda, 4 Mbps veya 16 Mbps'de çalışmalıdır. İstasyonu hub'a bağlayan kablolara branşman kabloları (lob kablosu), hub'ları bağlayan kablolara ise ana hat kabloları denir.

Token Ring teknolojisi, uç istasyonları ve hub'ları bağlamak için çeşitli kablo türleri kullanmanıza olanak tanır: STP Tip I, UTP Tip 3, UTP Tip 6 ve ayrıca fiber optik kablo.

IBM kablo sistemi isimlendirmesinden STP Tip 1 korumalı bükümlü çift kullanıldığında, 260 adede kadar istasyon, 100 metreye kadar saplama kablolarıyla bir halkada birleştirilebilir ve ekransız bükümlü çift kullanıldığında, 45 metreye kadar saplama kablolarıyla maksimum istasyon sayısı 72'ye düşürülür.

Pasif MSAU'lar arasındaki mesafe, STP Tip 1 kablo kullanılarak 100 m'ye, UTP Tip 3 kablo kullanılarak 45 m'ye kadar çıkabilir.Aktif MSAU'lar arasındaki maksimum mesafe, kablo tipine bağlı olarak sırasıyla 730 m veya 365 m'ye çıkar.

Bir Token Ring halkasının maksimum uzunluğu 4000 m'dir Token Ring teknolojisindeki bir halkadaki maksimum halka uzunluğu ve istasyon sayısı üzerindeki kısıtlamalar Ethernet teknolojisindeki kadar katı değildir. Burada, bu kısıtlamalar büyük ölçüde işaretçiyi halka etrafında döndürme zamanı ile ilgilidir (ancak sadece değil - kısıtlama seçimini belirleyen başka hususlar da vardır). Bu nedenle, halka 260 istasyondan oluşuyorsa, 10 ms'lik bir işaretçi tutma süresiyle, işaretçi en kötü durumda 2,6 saniye sonra aktif monitöre geri dönecektir ve bu süre sadece işaretleyici devir kontrol zaman aşımıdır. Prensip olarak, Token Ring ağ düğümlerinin ağ bağdaştırıcılarındaki tüm zaman aşımı değerleri yapılandırılabilir, bu nedenle daha fazla istasyon ve daha uzun halka uzunlukları olan bir Token Ring ağı oluşturmak mümkündür.

sonuçlar

· Token Ring teknolojisi, öncelikle IBM tarafından geliştirilmiştir ve ayrıca IBM teknolojisinde yapılan en önemli iyileştirmeleri yansıtan IEEE 802.5 standardı statüsüne sahiptir.

· Token Ring ağları, her istasyonun, belirtecin dönüş süresi içinde paylaşılan bir ringe erişimini garanti eden bir belirteç erişim yöntemi kullanır. Bu özellik nedeniyle, bu yönteme bazen deterministik denir.

· Erişim yöntemi önceliklere dayalıdır: 0'dan (en düşük) 7'ye (en yüksek). İstasyonun kendisi geçerli çerçevenin önceliğini belirler ve yalnızca halkada başka öncelikli çerçeve yoksa halkayı yakalayabilir.

· Token Ring ağları iki hızda çalışır: 4 ve 16 Mbps ve fiziksel ortam olarak korumalı bükümlü çift, korumasız bükümlü çift ve fiber optik kablo kullanabilir. Ringdeki maksimum istasyon sayısı 260, ringin maksimum uzunluğu 4 km'dir.

· Token Ring teknolojisi, hata toleransı unsurlarına sahiptir. Halkanın geri bildirimi nedeniyle, istasyonlardan biri - aktif monitör - belirtecin varlığının yanı sıra belirteç ve veri çerçevelerinin geri dönüş süresini sürekli olarak izler. Halka düzgün çalışmazsa, yeniden başlatma prosedürü başlatılır ve yardımcı olmazsa, kablonun arızalı bölümünü veya arızalı istasyonu bulmak için işaretleme prosedürü kullanılır.

· Bir Token Ring çerçevesinin maksimum veri alanı boyutu, ringin hızına bağlıdır. 4 Mbps hız için yaklaşık 5000 bayt ve 16 Mbps hız için yaklaşık 16 Kb'dir. Minimum çerçeve veri alanı boyutu tanımlanmamıştır, yani 0 olabilir.

· Bir Token Ring ağında istasyonlar, MSAU adı verilen hub'lar kullanılarak bir ringe bağlanır. Pasif hub MSAU, halkadaki bir önceki istasyonun çıkışını bir sonrakinin girişine bağlayan bir çapraz panel görevi görür. İstasyondan MSAU'ya maksimum mesafe STP için 100 m ve UTP için 45 m'dir.

· Etkin monitör aynı zamanda halkada bir tekrarlayıcı görevi görür - halkadan geçen sinyalleri yeniden senkronize eder.

· Halka, bu durumda tekrarlayıcı olarak adlandırılan aktif bir MSAU etrafına inşa edilebilir.

· Bir Token Ring ağı, çerçeveleri "kaynaktan" ilkesine göre yönlendiren köprülerle ayrılmış birkaç halka temelinde inşa edilebilir ve bunun için Token Ring çerçevesine halkaların rotasını içeren özel bir alan eklenir.

Ağ IEEE802.4/ArcNet

ArcNet ağı, topolojisi olarak bir "veri yolu" ve bir "pasif yıldız" kullanır. Ekranlı ve ekransız bükümlü çift ve fiber optik kabloyu destekler. ArcNet, medyaya erişmek için bir yetki delegasyonu yöntemi kullanır. ArcNet ağı en eski ağlardan biridir ve çok popüler olmuştur. ArcNet ağının ana avantajları arasında yüksek güvenilirlik, düşük adaptör maliyeti ve esneklik yer alır. Ağın ana dezavantajı, düşük veri aktarım hızıdır (2,5 Mbit/sn). Maksimum abone sayısı 255'tir. Maksimum ağ uzunluğu 6000 metredir.

Ağ teknolojisi FDDI (Fiber Dağıtılmış Veri Arayüzü)

FDDI-fiber optikler üzerinden yüksek hızlı veri iletimi için bir ağ mimarisi için standartlaştırılmış bir belirtim. Aktarım hızı - 100 Mbps. Bu teknoloji, büyük ölçüde Token-Ring mimarisine dayalıdır ve veri aktarım ortamına deterministik belirteç erişimini kullanır. Ağ halkasının maksimum uzunluğu 100 km'dir. Maksimum ağ abonesi sayısı 500'dür. FDDI ağı, düğümler arasında ana ve yedek veri iletim yollarını oluşturan iki fiber optik halka temelinde oluşturulan oldukça güvenilir bir ağdır.

Teknolojinin temel özellikleri

FDDI teknolojisi, büyük ölçüde Token Ring teknolojisine dayalıdır ve ana fikirlerini geliştirir ve geliştirir. FDDI teknolojisinin geliştiricileri, kendilerine aşağıdaki hedefleri en yüksek öncelik olarak belirlediler:

· veri aktarımının bit hızını 100 Mbps'ye kadar artırın;

· çeşitli türdeki arızalardan sonra geri yüklemek için standart prosedürler nedeniyle ağın hata toleransını artırmak - kablo hasarı, düğümün yanlış çalışması, hub, hatta yüksek düzeyde parazit oluşumu, vb.;

· hem eşzamansız hem de eşzamanlı (gecikmeye duyarlı) trafik için potansiyel ağ bant genişliğinden en iyi şekilde yararlanın.

FDDI ağı, ağ düğümleri arasında ana ve yedek veri iletim yollarını oluşturan iki fiber optik halka temelinde inşa edilmiştir. İki halkaya sahip olmak, bir FDDI ağında esnekliği artırmanın birincil yoludur ve bu artan güvenilirlik potansiyelinden yararlanmak isteyen düğümlerin her iki halkaya da bağlanması gerekir.

Ağın normal modunda, veriler yalnızca Birincil halkanın tüm düğümlerinden ve tüm kablo bölümlerinden geçer, bu moda mod denir aracılığıyla- "üzerinden" veya "geçiş". İkincil halka (İkincil) bu modda kullanılmaz.

Birincil halkanın bir kısmının verileri iletemeyeceği bir tür arıza durumunda (örneğin, bir kablo kopması veya düğüm arızası), birincil halka ikincil halka ile birleşerek (Şekil 3.16) yine tek bir halka oluşturur. Bu ağ modu denir Dürüm, yani halkaları "katlamak" veya "katlamak". Katlama işlemi, hub'lar ve/veya FDDI ağ bağdaştırıcıları aracılığıyla gerçekleştirilir. Bu prosedürü basitleştirmek için, birincil halkadaki veriler her zaman bir yönde (şemalarda bu yön saat yönünün tersine gösterilmiştir) ve ikincil halkada - ters yönde (saat yönünde gösterilmiştir) iletilir. Bu nedenle, iki halkadan ortak bir halka oluşturulduğunda, istasyonların vericileri komşu istasyonların alıcılarına bağlı kalır, bu da komşu istasyonlar tarafından bilgilerin doğru bir şekilde iletilmesini ve alınmasını mümkün kılar.

Pirinç. 3.16.Arıza Durumunda FDDI Halkalarının Yeniden Konfigürasyonu

FDDI standartlarında, ağda bir arıza olup olmadığını belirlemenizi ve ardından gerekli yeniden yapılandırmayı yapmanızı sağlayan çeşitli prosedürlere çok dikkat edilir. FDDI ağı, elemanlarının tek bir arızası durumunda çalışabilirliğini tamamen geri yükleyebilir. Birden fazla arıza olduğunda, ağ birkaç ilgisiz ağa bölünür. FDDI teknolojisi, Token Ring teknolojisinin arıza tespit mekanizmalarını, ikinci halka tarafından sağlanan yedekli bağlantıların varlığına dayalı olarak ağdaki veri aktarım yolunu yeniden yapılandırma mekanizmalarıyla tamamlar.

FDDI ağlarındaki halkalar, ortak paylaşılan veri iletim ortamı olarak kabul edilir, bu nedenle bunun için özel bir erişim yöntemi tanımlanır. Bu yöntem Token Ring ağlarının erişim yöntemine çok yakındır ve token ring yöntemi olarak da adlandırılır.

Erişim yöntemi, FDDI ağındaki belirteç tutma süresinin Token Ring ağındaki gibi sabit bir değer olmamasıyla farklılık gösterir. Bu süre halkanın yüküne bağlıdır - küçük bir yükle artar ve büyük aşırı yüklerle sıfıra düşebilir. Bu erişim yöntemi değişiklikleri, yalnızca küçük çerçeve gecikmeleri için kritik olmayan eşzamansız trafiği etkiler. Eşzamanlı trafik için belirteç tutma süresi hala sabit bir değerdir. Token Ring teknolojisinde kullanılana benzer çerçeve öncelik mekanizması, FDDI teknolojisinde yoktur. Teknoloji geliştiricileri, trafiği 8 öncelik düzeyine ayırmanın gereksiz olduğuna ve trafiği iki sınıfa ayırmanın yeterli olduğuna karar verdiler - asenkron ve senkron, halka aşırı yüklendiğinde bile son sınıfa her zaman hizmet verilir.

Aksi takdirde, çerçevelerin MAC düzeyinde ring istasyonları arasında iletilmesi Token Ring teknolojisi ile tamamen tutarlıdır. FDDI istasyonları, 16 Mbps Token Ring ağlarında olduğu gibi erken bir belirteç bırakma algoritması kullanır.

MAC katman adresleri, IEEE 802 teknolojileri için standart bir biçime sahiptir. FDDI çerçeve formatı, Token Ring çerçeve formatına yakındır, temel farklar, öncelik alanlarının olmamasıdır. Adres tanıma, çerçeve kopyalama ve hata işaretleri, gönderen istasyon, ara istasyonlar ve alıcı istasyon tarafından Token Ring ağlarında bulunan çerçeve işleme prosedürlerini kaydetmenize olanak tanır.

Şek. 3.17, FDDI teknolojisinin protokol yapısının yedi katmanlı OSI modeli ile uygunluğunu göstermektedir. FDDI, bağlantı katmanının fiziksel katman protokolünü ve ortam erişim alt katmanı (MAC) protokolünü tanımlar. Diğer birçok LAN teknolojisi gibi, FDDI da IEEE 802.2 standardında tanımlanan LLC veri bağlantısı kontrol alt katmanı protokolünü kullanır. Bu nedenle, FDDI teknolojisinin IEEE komitesi tarafından değil ANSI enstitüsü tarafından geliştirilmiş ve standartlaştırılmış olmasına rağmen, 802 standartlarının yapısına mükemmel bir şekilde uyar.

Pirinç. 3.17.FDDI teknoloji protokollerinin yapısı

FDDI teknolojisinin ayırt edici bir özelliği, istasyon kontrol seviyesidir - İstasyon Yönetimi (SMT). FDDI protokol yığınının diğer tüm katmanlarını yönetme ve izleme işlevlerini yerine getiren SMT katmanıdır. FDDI ağının her düğümü halka yönetiminde yer alır. Bu nedenle, tüm ana bilgisayarlar ağı yönetmek için özel SMT çerçevelerini değiştirir.

FDDI ağlarının hata toleransı, diğer seviyelerin protokolleri tarafından da sağlanır: fiziksel katman kullanılarak, örneğin bir kablo kopması nedeniyle fiziksel nedenlerle ağ arızaları ortadan kaldırılır ve MAC katmanı kullanılarak, örneğin, belirteci ve veri çerçevelerini hub'ın bağlantı noktaları arasında aktarmak için gerekli dahili yolun kaybı gibi mantıksal ağ arızaları ortadan kaldırılır.

sonuçlar

· FDDI teknolojisi, fiber optik kabloyu yerel alan ağlarında ilk kullanan ve aynı zamanda 100 Mbps hızında çalışan bir teknolojiydi.

· Token Ring ve FDDI teknolojileri arasında önemli bir süreklilik vardır: her ikisi de bir halka topolojisi ve bir belirteç erişim yöntemi ile karakterize edilir.

· FDDI teknolojisi hataya en dayanıklı LAN teknolojisidir. Kablo sisteminin veya istasyonun tek bir arızası durumunda, çift halkanın tek bir halkaya "katlanması" nedeniyle ağ tamamen çalışır durumda kalır.

· FDDI jeton erişim yöntemi, senkronize ve asenkron çerçeveler için farklı çalışır (çerçeve tipi istasyon tarafından belirlenir). Eşzamanlı bir çerçeve iletmek için, istasyon her zaman gelen belirteci sabit bir süre için yakalayabilir. Eşzamansız bir çerçeveyi iletmek için, istasyon belirteci ancak belirteç halka etrafında yeterince hızlı bir şekilde dönerse alabilir, bu da halka sıkışıklığının olmadığını gösterir. Bu erişim yöntemi, öncelikle senkronize çerçevelere öncelik verir ve ikinci olarak, acil olmayan asenkron çerçevelerin iletimini yavaşlatarak halkanın yükünü düzenler.

· FDDI teknolojisi, fiziksel ortam olarak fiber optik kabloları ve Kategori 5 UTP'yi (bu fiziksel katman seçeneği TP-PMD olarak adlandırılır) kullanır.

· Halkadaki maksimum ikili bağlantı istasyonu sayısı 500, çift halkanın maksimum çapı 100 km'dir. Çok modlu kablo için komşu düğümler arasındaki maksimum mesafeler 2 km'dir, UPT bükümlü çift kategorisi 5-100 m'dir ve tek modlu fiber için kalitesine bağlıdır.

Bugün, ağlar ve ağ teknolojileri dünyanın her yerindeki insanları birbirine bağlıyor ve onlara dünyanın en büyük lüksü olan insan iletişimine erişim sağlıyor. İnsanlar, dünyanın başka yerlerinde bulunan arkadaşlarıyla müdahale etmeden iletişim kurar ve oyun oynar.

Devam eden olaylar saniyeler içinde tüm dünya ülkelerinde tanınır hale gelir. Herkes internete bağlanabilir ve kendi payına düşen bilgi bölümünü yayınlayabilir.

Ağ bilgi teknolojileri: kökleri

Geçen yüzyılın ikinci yarısında, insan uygarlığı en önemli bilimsel ve teknik dallarından ikisini oluşturdu - bilgisayar ve Yaklaşık çeyrek yüzyıl boyunca, bu dalların her ikisi de bağımsız olarak gelişti ve kendi çerçevelerinde sırasıyla bilgisayar ve telekomünikasyon ağları oluşturuldu. Bununla birlikte, 20. yüzyılın son çeyreğinde, insan bilgisinin bu iki dalının evrimi ve iç içe geçmesinin bir sonucu olarak, daha genel bir kavram olan "bilgi teknolojisi" kavramının bir alt bölümü olan "ağ teknolojisi" dediğimiz şey ortaya çıktı.

Dünyadaki görünümlerinin bir sonucu olarak, yeni bir teknolojik devrim gerçekleşti. Nasıl ki birkaç on yıl önce dünya yüzeyi bir yüksek hızlı otoyol ağıyla kaplıysa, geçen yüzyılın sonunda da tüm ülkeler, şehirler ve köyler, işletmeler ve kuruluşlar ile bireysel meskenler "bilgi otoyolları" ile birbirine bağlanıyordu. Aynı zamanda, hepsi, belirli bilgi aktarım teknolojilerinin uygulandığı bilgisayarlar arasında çeşitli veri aktarım ağlarının unsurları haline geldi.

Ağ teknolojisi: konsept ve içerik

Ağ teknolojisi, sürücülerin, kabloların ve FOCL'lerin, çeşitli konektörlerin (soketlerin) bulunduğu ağ bağdaştırıcıları dahil olmak üzere donanım ve yazılımın yanı sıra "standart protokoller" şeklinde uygulanan bilgilerin sunumu ve iletimi için bazı eksiksiz kurallar kümesi oluşturmak için yeterlidir.

Bu araç setinin "yeterliliği", çalışabilir bir ağ oluşturma olasılığını korurken en aza indirilmesi anlamına gelir. Örneğin, içinde çeşitli seviyelerde protokollerin yanı sıra genellikle "yönlendiriciler" olarak adlandırılan özel iletişimcilerin kullanılmasını gerektiren alt ağlar oluşturarak iyileştirme potansiyeline sahip olmalıdır. İyileştirildikten sonra, ağ daha güvenilir ve hızlı hale gelir, ancak bunun bedeli, temelini oluşturan çekirdek ağ teknolojisinin üzerine inşa edilmesidir.

"Ağ teknolojisi" terimi çoğunlukla yukarıda açıklanan dar anlamda kullanılır, ancak genellikle belirli bir türde ağ oluşturmak için herhangi bir araç ve kural seti, örneğin "yerel bilgisayar ağı teknolojisi" olarak yorumlanır.

Ağ teknolojisinin prototipi

Bir bilgisayar ağının ilk prototipi, ancak henüz ağın kendisi değil, 60-80'lerdeydi. geçen yüzyıl çok terminalli sistemler. Büyük bilgisayarlardan çok uzaklara yerleştirilmiş ve bunlara telefon modemleri veya özel kanallar aracılığıyla bağlanan bir monitör ve klavye kombinasyonunu temsil eden terminaller, ITC binasını terk etti ve binanın her yerine dağıldı.

Aynı zamanda, ITC'deki bilgisayarın operatörünün yanı sıra, tüm terminal kullanıcıları, görevlerini klavyeden girme ve monitörde yürütmelerini izleme ve ayrıca bazı görev yönetimi işlemlerini gerçekleştirme fırsatı buldu. Hem zaman paylaşımlı algoritmaları hem de toplu işlemeyi uygulayan bu tür sistemlere uzaktan iş giriş sistemleri adı verildi.

küresel ağlar

60'ların sonlarında çok terminalli sistemlerin ardından. 20. yüzyıl oluşturuldu ve ilk ağ türü - küresel bilgisayar ağları (GCN). Tek kopya halinde var olan ve benzersiz veri ve yazılım depolayan süper bilgisayarları, telefon ağları ve modemler kullanarak onlardan binlerce kilometre uzakta bulunan büyük bilgisayarlara bağladılar. Bu ağ teknolojisi daha önce çok terminalli sistemlerde test edilmiştir.

1969'daki ilk GKS, ABD Savunma Bakanlığı'nda çalışan ve farklı bilgisayar türlerini farklı işletim sistemleriyle birleştiren ARPANET'ti. Ağa dahil olan tüm bilgisayarlarda ortak olan iletişimin uygulanması için ek modüller ile donatıldılar. Bugün hala kullanılan ağ teknolojilerinin temelleri geliştirildi.

Bilgisayar ve telekomünikasyon ağlarının yakınsamasının ilk örneği

Yeni uzun mesafe hatları döşemek çok pahalı olduğundan, GKS iletişim hatlarını daha eski ve daha küresel telefon ağlarından devraldı. Bu nedenle, uzun yıllar bir seferde yalnızca bir görüşme iletmek için analog telefon kanallarını kullandılar. Dijital veriler onlar aracılığıyla çok düşük bir hızda (onlarca kbps) iletildi ve olasılıklar veri dosyalarının ve e-postanın aktarımıyla sınırlıydı.

Bununla birlikte, telefon iletişim hatlarını miras alan GKS, her bir abone çiftine tüm iletişim oturumu boyunca sabit hızlı bir kanal tahsis edildiğinde, ana teknolojisini devre değiştirme ilkesine göre almadı. GCS, paket anahtarlama ilkesine dayanan yeni bilgisayar ağı teknolojilerini kullandı; burada, sabit bir hızda küçük paket bölümleri biçimindeki veriler, anahtarlanmamış bir ağa verilir ve paket başlıklarına gömülü adres kodları kullanılarak ağdaki adresleri tarafından alınır.

LAN'ların öncülleri

70'lerin sonunda ortaya çıktı. 20. yüzyıl LSI, düşük maliyetli ve zengin işlevselliğe sahip mini bilgisayarların yaratılmasına yol açmıştır. Ana bilgisayarlarla gerçekten rekabet etmeye başladılar.

PDP-11 ailesinin mini bilgisayarları geniş bir popülerlik kazanmıştır. Teknik süreçleri ve bireysel teknolojik kurulumları yönetmek için çok küçük üretim birimlerinde ve ayrıca ofis görevlerini yerine getirmek için işletme yönetimi departmanlarında bile her şeye kurulmaya başladılar.

Tüm mini bilgisayarlar hala otonom olarak çalışmasına rağmen, işletme genelinde dağıtılan bilgisayar kaynakları kavramı ortaya çıktı.

LAN ağlarının ortaya çıkışı

80'lerin ortalarında. 20. yüzyıl GCS'de olduğu gibi, mini bilgisayarları veri paketi anahtarlamasına dayalı ağlarda birleştirmek için teknolojiler tanıtıldı.

LAN adı verilen tek bir kurumsal ağ oluşturmayı neredeyse önemsiz bir görev haline getirdiler. Oluşturmak için, yalnızca seçilen LAN teknolojisi için ağ adaptörleri satın almanız, örneğin standart bir kablo sistemi olan Ethernet, kablolarına konektörler (konnektörler) takmanız ve adaptörleri mini bilgisayara ve bu kabloları kullanarak birbirine bağlamanız gerekir. Daha sonra, bir LAN - ağı düzenlemek için tasarlanmış işletim sistemlerinden biri bilgisayar sunucusuna kuruldu. Bundan sonra çalışmaya başladı ve her yeni mini bilgisayarın müteakip bağlantısı herhangi bir soruna neden olmadı.

İnternetin kaçınılmazlığı

Mini bilgisayarların ortaya çıkışı, bilgisayar kaynaklarının işletmelerin bölgelerine eşit olarak dağıtılmasını mümkün kıldıysa, o zaman 90'ların başındaki görünüm. PC, önce herhangi bir bilgi çalışanının her işyerinde ve ardından bireysel insan meskenlerinde kademeli olarak ortaya çıkmalarına yol açtı.

PC'nin göreceli ucuzluğu ve yüksek güvenilirliği, önce LAN ağlarının gelişimine güçlü bir ivme kazandırdı ve ardından küresel bir bilgisayar ağının - bugün dünyanın tüm ülkelerini kapsayan İnternet - ortaya çıkmasına yol açtı.

İnternetin boyutu her ay %7-10 büyüyor. Dünya çapında çeşitli yerel ve küresel işletme ve kurum ağlarını birbirine bağlayan çekirdektir.

İlk aşamada veri dosyaları ve e-posta mesajları ağırlıklı olarak internet üzerinden iletilirken, günümüzde ağırlıklı olarak birçok ülkenin dağıtık bilgi kaynaklarına ve elektronik arşivlerine, ticari ve ticari olmayan bilgi servislerine uzaktan erişim sağlamaktadır. Ücretsiz erişim arşivleri, bilimdeki yeni yönlerden hava tahminlerine kadar neredeyse tüm bilgi ve insan faaliyeti alanları hakkında bilgiler içerir.

LAN ağlarının temel ağ teknolojileri

Bunların arasında, herhangi bir özel ağın temelinin inşa edilebileceği temel teknolojiler vardır. Örnekler, Ethernet (1980), Token Ring (1985) ve FDDI (80'lerin sonu) gibi iyi bilinen LAN teknolojilerini içerir.

90'ların sonunda. Ethernet teknolojisi, klasik sürümünü 10 Mbps'ye kadar, Hızlı Ethernet (100 Mbps'ye kadar) ve Gigabit Ethernet (1000 Mbps'ye kadar) ile birleştirerek LAN ağ teknolojisinde lider haline geldi. Tüm Ethernet teknolojileri, bakımlarını basitleştiren benzer çalışma ilkelerine sahiptir ve temel alınarak oluşturulan LAN ağlarının entegrasyonunu sağlar.

Aynı dönemde, yukarıdaki ağ bilgi teknolojilerini uygulayan ağ işlevleri, geliştiricileri tarafından hemen hemen tüm bilgisayar işletim sistemlerinin çekirdeklerine yerleştirilmeye başlandı. Cisco Systems'ın IOS'u gibi özel iletişim işletim sistemleri bile vardı.

GCS teknolojileri nasıl gelişti?

Analog telefon kanallarındaki GKS teknolojileri, içlerindeki yüksek düzeyde bozulma nedeniyle, verileri izlemek ve kurtarmak için karmaşık algoritmalarla ayırt edildi. Bunlara bir örnek, 70'lerin başında geliştirilen X.25 teknolojisidir. 20. yüzyıl Daha modern ağ teknolojileri çerçeve rölesi, ISDN, ATM'dir.

ISDN, Integrated Services Digital Network anlamına gelen ve uzaktan video konferansı sağlayan bir kısaltmadır. Herhangi bir modemden kat kat daha hızlı çalışan ISDN adaptörleri PC'ye kurularak uzaktan erişim sağlanır. Ayrıca popüler işletim sistemlerinin ve tarayıcıların ISDN ile çalışmasını sağlayan özel bir yazılım da bulunmaktadır. Ancak yüksek ekipman maliyeti ve özel iletişim hatları döşeme ihtiyacı bu teknolojinin gelişimini engellemektedir.

Geniş alan ağı teknolojileri, telefon ağları ile birlikte ilerlemiştir. Dijital telefonun ortaya çıkışından sonra, Plesiochronous Digital Hiyerarşi (PDH) teknolojisi geliştirildi, 140 Mbps'ye kadar hızları destekledi ve işletmeler tarafından kendi ağlarını oluşturmak için kullanıldı.

80'lerin sonlarında yeni teknoloji Eşzamanlı Dijital Hiyerarşi (SDH). 20. yüzyıl dijital telefon kanallarının bant genişliğini 10 Gbit/sn'ye ve Yoğun Dalga Bölmeli Çoklama (DWDM) teknolojisini yüzlerce Gbit/sn'ye ve hatta birkaç Tbit/sn'ye çıkardı.

internet teknolojileri

Hiper metin dilinin (veya HTML dilinin) kullanımına dayalı ağ - İnternet sitelerinin geliştiricileri tarafından sayfalarının her birine önceden yerleştirilmiş sıralı bir nitelikler (etiketler) kümesi olan özel bir biçimlendirme dili. Elbette bu durumda, kullanıcı tarafından İnternet'ten "indirilmiş", bilgisayarının belleğinde bulunan ve metin aracılığıyla görüntülenen metin veya grafik belgelerden (fotoğraflar, resimler) bahsetmiyoruz veya tarayıcı programları aracılığıyla görüntülenen sözde web sayfalarından bahsediyoruz.

Web sitesi geliştiricileri bunları bir dizi web sayfası biçiminde HTML'de oluşturur (artık bu iş için topluca "site düzeni" olarak adlandırılan birçok araç ve teknoloji vardır) ve site sahipleri bunları, bellek sunucularının sahiplerinden kiralanan ("barındırma" olarak adlandırılır) İnternet sunucularına yerleştirir. İnternette günün her saati çalışırlar ve kullanıcılarının kendilerine yüklenen web sayfalarını görüntüleme isteklerini yerine getirirler.

İnternet sağlayıcılarının sunucusu aracılığıyla, adresi istenen İnternet sitesinin adında bulunan belirli bir sunucuya erişim sağlayan kullanıcı PC tarayıcıları, bu siteye erişim kazanır. Ayrıca, görüntülenen her sayfanın HTML etiketlerini analiz ederek, tarayıcılar monitör ekranındaki görüntüsünü site geliştiricisinin amaçladığı biçimde oluşturur - tüm başlıklar, yazı tipi ve arka plan renkleri, fotoğraflar, diyagramlar, resimler vb.

Bir bilgisayar ağı, bilgi ve hesaplama problemlerinin ortak çözümü için birkaç bilgisayarın birleşimidir.

Ağ teknolojilerinin temel kavramı, ağ etkileşimi sürecinde paylaşım sürecinde yer alan donanım ve yazılım bileşenleri olarak anlaşılabilecek bir ağ kaynağıdır. Ağ kaynaklarına erişim, ağ servisleri (şebeke servisleri) tarafından sağlanır.

Ağ teknolojilerinin temel kavramları, sunucu, istemci, iletişim kanalı, protokol ve diğerleri gibi kavramları içerir. Bununla birlikte, bir ağ kaynağı ve bir ağ hizmeti (hizmet) kavramları esastır, çünkü işi bilgisayar kaynaklarının paylaşımına dayalı olarak organize etme ihtiyacı ve dolayısıyla ağ kaynaklarının ve ilgili ağ hizmetlerinin yaratılması, bilgisayar ağlarının kendilerinin yaratılmasının temel nedenidir.

Tahsis Et beş çeşit ağ hizmeti: dosya, yazdırma, mesajlar, uygulama veritabanları.

Dosya Hizmeti — merkezi depolama ve dosya paylaşımını uygular. Bu, en önemli ağ hizmetlerinden biridir, bazı ağ dosya depolamasının (yerel ağ dosya sunucusu, ftp sunucusu vb.) Varlığının yanı sıra çeşitli güvenlik mekanizmalarının (erişim kontrolü, dosya sürümü kontrolü, bilgi yedekleme) kullanımını içerir.

Baskı Hizmeti - yazıcıların ve diğer baskı cihazlarının merkezi kullanım imkanı sağlar. Bu hizmet, yazdırma işlerini kabul eder, iş kuyruğunu yönetir, ağ yazıcılarıyla kullanıcı etkileşimini düzenler. Ağdan yazdırma teknolojisi, gerekli yazıcı sayısını azaltmanıza ve sonuçta maliyetleri düşürmenize veya daha iyi ekipman kullanmanıza izin verdiği için çok çeşitli bilgisayar ağlarında çok kullanışlıdır.

Mesaj Servisi - bir bilgisayar ağının kullanıcıları arasında bilgi alışverişini düzenlemenizi sağlar. Bu durumda hem metin mesajları (e-posta, ağ haberci mesajları) hem de çeşitli sesli ve görüntülü iletişim sistemlerinin medya mesajları mesaj olarak değerlendirilmelidir.

Veritabanı Hizmeti — çeşitli bilgi sistemlerinin merkezi depolama, arama işleme ve veri korumasını organize etmek için tasarlanmıştır. Dosyaların basit bir şekilde saklanması ve paylaşılmasının aksine, veritabanı hizmeti ayrıca verilerin oluşturulmasını, değiştirilmesini, silinmesini, bütünlüğünün sağlanmasını ve korunmasını içeren yönetim sağlar.

Uygulama Hizmeti — uygulamanın kullanıcının bilgisayarında yerel bir kaynaktan değil, bir bilgisayar ağından başlatıldığı bir çalışma yöntemi sağlar. Bu tür uygulamalar, veri depolama ve bilgi işlem için sunucu kaynaklarını kullanabilir. Ağ uygulamalarını kullanmanın avantajı, uygulamayı yerel bir bilgisayara yüklemeye gerek kalmadan bir bilgisayar ağına herhangi bir bağlantı noktasından kullanabilme, birden fazla kullanıcıyla çalışabilme, "şeffaf" yazılım güncellemeleri, abonelik temelinde ticari yazılım kullanabilme yeteneğidir.

Uygulama hizmetleri, ağ hizmetlerinin en yeni ve en hızlı büyüyen türüdür. Google Drive'ın ofis ağı uygulamaları ve Microsoft Office 365 çevrimiçi hizmetleri buna iyi bir örnektir.

Konu 4 İŞLETMELERDE YÖNETİM SORUNLARININ ÇÖZÜMÜNE DESTEK OLACAK AĞ TEKNOLOJİLERİ

Herhangi bir işletme, her biri kendi yapısına sahip olabilen bir dizi etkileşimli öğedir (bölümler). Öğeler işlevsel olarak birbirine bağlıdır, yani. bilgi, belge alışverişi, faks mesajları, yazılı ve sözlü emirlerin yanı sıra belirli iş türlerini tek bir iş süreci içinde gerçekleştirirler. Ek olarak, bu öğeler harici sistemlerle etkileşime girer ve etkileşimleri hem bilgi amaçlı hem de işlevsel olabilir. Bu nedenle, çeşitli işletmelerin işleyiş sürecinde, yalnızca işletmelerin hiyerarşik seviyeleri arasında değil, aynı zamanda kredi sistemi, devlet vergi sistemi, müşteriler, ortaklar ve diğer iş katılımcıları ile gelişmiş bağlantılara sahip çok karmaşık çok düzeyli bir sistem söz konusudur.

Bu sistemin karmaşıklığı, bilgi etkileşimlerinin özelliklerini etkileyen çeşitli departmanlara ait çok sayıda katılımcıyı kapsayan geniş bölgelere dağıtılmasıyla daha da artmaktadır.

Bu gibi durumlarda, öncelikli görevler şunlardır: işletmelerde ve kuruluşlarda ağ bilgi işleme teknolojisini oluşturan bilgi işlem ve telekomünikasyon araçlarının kullanımı yoluyla tüm iş katılımcılarının etkin etkileşiminin organizasyonu.

internet teknolojisi- ağa bağlı PC'lerin bilgi işlem kaynaklarının iletişimini ve dağıtımını sağlayan bir dizi yazılım, donanım ve organizasyonel araç.

Ağ teknolojisi, yöneticilere görevlerin toplu çözümü için gerekli hizmeti sağladığı, ağda bulunan kaynakların kullanım derecesini ve sırasını önemli ölçüde artırdığı, bunlara uzaktan erişim sağladığı ve iş süreçlerindeki tüm katılımcılar için tek bir bilgi alanı düzenlemeye izin verdiği için etkili bir iş aracıdır.

Tek bir bilgi alanı oluşturma bağlamında, ağ teknolojisinin organizasyonu aşağıdaki alanlara odaklanır:

Tüm iş katılımcılarının çeşitli donanım ve yazılım sistemlerinin entegrasyonu. Veri iletim sisteminin geliştirilmesinin ilk aşamasında, bilgi etkileşimi sorunu, bireysel kullanıcı terminallerini çevirmeli veya özel kanallar ve telefon hatları yoluyla veri iletimi ile bilgi sunucularına bağlayarak çözüldü. Günümüzde birbirinden uzak iş ortaklarının yerel alan ağlarını yüksek hızlı iletişim kanalları aracılığıyla birleştirme ihtiyacı doğmuştur.

Yalnızca elektronik belgelerin bir kullanıcıdan diğerine aktarılmasını değil, aynı zamanda bunların işlenmesinin otomasyonunu (muhasebe, depolama, belgelerin toplu gelişimi için teknoloji vb.) ve uygun bir grafik ortamın oluşturulmasını içeren bir elektronik belge yönetimi alt sisteminin oluşturulması.

Yüksek performanslı donanım ve yazılım araçlarının kullanımı, modern istemci-sunucu teknolojisinin tanıtımına dayalı uygulamaların geliştirilmesi.

İş görevlerinin uygulanması sürecinde bilgilerin işlenmesi ve iletilmesi sırasında veri güvenliğinin sağlanması.

Modern ağ teknolojileri, 1970'lerin sonunda ortaya çıkan teknolojiyi devam ettiriyor. Dağıtılmış veri işlemenin geliştirilmesine yönelik eğilim. Bu tür bilgi işleme yöntemlerinin geliştirilmesindeki ilk aşama, iletişim kanallarını kullanarak bir sistemde birleştirilen, farklı performansa sahip bilgisayarların bir koleksiyonu olan çok makineli sistemlerdi. Dağıtılmış veri işleme teknolojilerinin en yüksek aşaması, işletmelerde ve kuruluşlarda yönetimsel sorunların çözümünü desteklemek için ağ teknolojisinin organizasyonunun temelini oluşturan çeşitli düzeylerde - yerel ve büyük ölçekli bilgisayar ağları haline geldi.

Genel olarak, bir bilgisayar ağı, donanım, yazılım ve bilgi ağı kaynaklarının toplu kullanımına odaklanan birbirine bağlı ve dağıtılmış bilgisayarlardan oluşan bir sistemdir.

Ağ bilgi kaynakları ağda çözülen görevlere odaklanan genel ve bireysel uygulama veritabanlarıdır.

Ağ donanım kaynakları çeşitli tiplerde bilgisayarlar, bölgesel iletişim sistemleri araçları, iletişim ekipmanı ve aynı seviyedeki veya farklı seviyelerdeki ağların işleyişinin koordinasyonu.

Ağ yazılımı kaynakları Kullanıcı isteklerini karşılamanın etkinliğini ve güvenilirliğini artırmak amacıyla, kullanıcıların ağ çapındaki kaynaklara toplu erişimini planlamak, düzenlemek ve uygulamak, bilgi işleme süreçlerini otomatikleştirmek, ağ genelinde kaynakların dinamik dağıtımını ve yeniden dağıtımını yapmak için bir dizi programdır.

Bilgisayar ağlarının amacı:

Ağ kaynaklarına güvenilir ve hızlı kullanıcı erişimi sağlamak ve bu kaynakların ortak çalışmasını organize etmek;

Yönetsel kararlar almak için zamanında veri elde etmek amacıyla bilgilerin herhangi bir mesafe boyunca hızlı hareket etme olasılığını sağlamak.

Bilgisayar ağları, bireysel organizasyonların, işletmelerin ve bölgelerin yönetimini otomatikleştirmeyi mümkün kılar. Bilgisayar ağlarında büyük miktarda bilgi toplama olasılığı, bu verilerin genel kullanılabilirliği, yazılım ve donanım işleme araçları ve yüksek işlem güvenilirliği - tüm bunlar, kullanıcılar için bilgi hizmetini iyileştirmeyi ve bilgisayar teknolojisi kullanımının verimliliğini önemli ölçüde artırmayı mümkün kılar.

Bilgisayar ağlarının kullanımı aşağıdaki fırsatları sağlar:

Birkaç bilgisayar tarafından paralel veri işlemeyi organize edin;

Çeşitli bilgisayarların belleğinde bulunan dağıtılmış veritabanları oluşturun;

Belirli sorun sınıflarının etkili çözümü için bireysel bilgisayarları uzmanlaştırın;

Bireysel bilgisayarlar ve ağ kullanıcıları arasındaki bilgi ve program alışverişini otomatikleştirin;

Normal ağ çalışmasını hızlı bir şekilde geri yüklemek için bireysel ağ kaynaklarının arızalanması durumunda bilgi işlem gücü ve veri aktarım olanaklarını ayırın;

İhtiyaçlarındaki değişikliklere ve çözülmekte olan görevlerin karmaşıklığına bağlı olarak ağ kullanıcıları arasında bilgi işlem gücünü yeniden dağıtın;

Çalışmayı farklı modlarda birleştirin: diyalog, toplu iş modu "istek-yanıt", bilgi toplama, iletme ve değiş tokuş modu.

Bu nedenle, bilgisayar ağlarının kullanımının bir özelliğinin, yalnızca donanımın doğrudan menşe yerlerine ve bilgilerin kullanımına yakınlaştırılması değil, aynı zamanda işleme ve yönetim işlevlerinin, bunları birkaç kişisel bilgisayar arasında etkin bir şekilde dağıtmak için ayrı bileşenlere bölünmesi ve ayrıca kullanıcıların bilgi işlem ve bilgi kaynaklarına güvenilir erişimini sağlaması ve bu kaynakların toplu kullanımının organize edilmesi olduğu belirtilebilir. Aynı zamanda, bilgisayar ağlarına belirli gereksinimler getirilir:

1. Verim bilgisayar ağı farklı konumlardan değerlendirilir:

Bilgisayar ağı reaksiyon süresi, talebin yapıldığı an ile yanıtın alındığı an arasındaki süre olarak anlaşılmaktadır. Tepki süresi, kullanılan hizmetler ve ağın veya ayrı bölümlerinin tıkanıklık derecesi gibi birçok faktöre bağlıdır.

Şebeke bant genişliği birim zaman başına ağ veya segmenti aracılığıyla iletilen bilgi miktarı ile belirlenir. Ağ bant genişliği, bir bilgisayar ağının bilgileri ne kadar hızlı aktarabileceğini karakterize eder.

LAN segmenti- a) ağ ekipmanı kullanılarak bağlanan bir grup cihaz (örneğin, PC'ler, sunucular, yazıcılar, vb.); 6) diğer bölümlerden bir tekrarlayıcı, hub, köprü veya yönlendirici ile ayrılmış bir LAN bölümü. Bir segmentteki tüm istasyonlar aynı medya erişim protokolünü destekler ve toplam bant genişliğini paylaşır.

2. Güvenilirlik Bir bilgisayar ağının çalışması, aşağıdaki özelliklere göre belirlenir:

- hata toleransı tüm bileşenleri. Donanım işleminin güvenilirliğini artırmak için, öğelerden biri arızalanırsa, ağın çalışması başkaları tarafından sağlanacağında, çoğaltma genellikle kullanılır;

Bilgilerin güvenliğini sağlamak ve bozulmaya karşı korumak;

Bilgilerin yetkisiz erişime karşı korunmasıyla sağlanan veri güvenliği, özel yazılım ve donanım kullanılarak gerçekleştirilir.

3. kontrol edilebilirlik- bu, bir bilgisayar ağının düğümlerinin durumunu kontrol etme, çalışması sırasında ortaya çıkan sorunları belirleme ve çözme, ağın çalışmasını analiz etme ve planlama yeteneğidir.

4. Genişletilebilirlik bilgisayar ağına yeni bağlantılar ve düğümler ekleme olasılığını, performansta önemli bir düşüş olmadan fiziksel genişleme olasılığını karakterize eder.

5. şeffaflık bilgisayar ağı, bir uzmanın üzerinde çalıştığı bir kişisel bilgisayarın sıradan yerel kaynaklarıymış gibi ağ kaynaklarına erişebileceği şekilde ağın özelliklerini son kullanıcıdan gizlemeyi içerir.

6. bütünleştirilebilirlik farklı türde ekipmanı, farklı üreticilerin yazılımlarını bir bilgisayar ağına bağlama yeteneği anlamına gelir.

Uygulamada görüldüğü gibi, veri işleme yeteneklerinin genişletilmesi, kaynakların daha iyi yüklenmesi ve genel olarak BT işleyişinin güvenilirliğinin artırılması nedeniyle, bilgisayar ağlarında bilgi işlemenin maliyeti, benzer verilerin bağımsız (yerel) kişisel bilgisayarlarda işlenmesine kıyasla en az bir buçuk kat daha düşüktür.

Şu anda en yaygın olanları üç ana bilgisayar ağı türüdür - yerel, kurumsal ve küresel.

Ağ bilgisayar teknolojileri hızla gelişmektedir. Daha önce ağ yöneticisinin ana endişesi bir girişimin veya kuruluşun yerel alan ağıysa, şimdi bu ağ giderek coğrafi olarak dağıtılıyor. Kullanıcılar, kurumsal ağ kaynaklarına neredeyse her yerden erişebilmelidir. Aynı zamanda, yalnızca e-posta görüntülemek ve göndermek değil, aynı zamanda kurumsal ağdaki dosyalara, veritabanlarına ve diğer kaynaklara da erişmek istiyorlar. Kuruluş içinde, uzak konumdaki şubeler genellikle kendi yerel ağlarıyla oluşturulur ve bu şubelerin kullanıcılar için güvenilir, güvenli ve şeffaf bir bağlantı kullanılarak ana birimin ağına bağlanması gerekir. Bu tür ağlara kurumsal ağlar denir. Bugünün gerçekleri göz önüne alındığında, kuruluşun kurumsal ağının kullanıcılarının, dahili ağı dışarıdan yetkisiz erişime karşı korurken, küresel İnternet ağının kaynaklarına da erişebilmesi gerekir.

Bu nedenle kurumsal ağ, bir kuruluşta kullanılan çeşitli uygulamalar arasında güvenilir bilgi aktarımı sağlayan bir donanım ve yazılım sistemidir. Genellikle, kurumsal ağ düğümleri farklı şehirlerde bulunur. Böyle bir ağın oluşturulduğu ilkeler, birkaç binayı kapsasa bile yerel bir ağ oluşturmak için kullanılanlardan oldukça farklıdır. Temel fark, coğrafi olarak dağıtılmış ağların oldukça yavaş (bugün genellikle saniyede onlarca ve yüzlerce kilobit, bazen 2 Mbps ve daha yüksek) kiralık iletişim hatları kullanmasıdır. Yerel bir ağ oluştururken ana maliyetler ekipman alımına ve kablo döşemeye düşüyorsa, o zaman coğrafi olarak dağıtılmış ağlarda maliyetin en önemli unsuru, veri aktarımının kalitesi ve hızındaki artışla hızla büyüyen kanalların kullanımı için kiradır. Aksi halde kurumsal ağ, üzerinden aktarılan bilgileri hangi uygulamaların ve nasıl işlediğine dair kısıtlamalar getirmemelidir. Kurumsal bir ağ oluştururken çözülmesi gereken temel sorun, iletişim kanallarının organizasyonudur. Bir şehir içinde, yüksek hızlı olanlar da dahil olmak üzere kiralık hatların kiralanmasına güvenebiliyorsanız, o zaman coğrafi olarak uzak düğümlere taşınırken, kanal kiralama maliyeti çok yüksek olur ve bunların kalitesi ve güvenilirliği genellikle çok düşük olur. Bu sorunun doğal çözümü, halihazırda var olan küresel ağları kullanmaktır. Bu durumda, ofislerden en yakın ağ düğümlerine kanal sağlamak yeterlidir. Bu durumda, küresel ağ, düğümler arasında bilgi iletme görevini üstlenecektir.

Kurumsal bir ağ için en ideal seçenek, sadece ihtiyaç duyulan alanlarda iletişim kanalları oluşturmak ve bunlar üzerinde uygulamalar çalıştırarak gerekli ağ protokollerini taşımaktır. İlk bakışta, bu, kiralık iletişim hatlarına bir dönüş. Bununla birlikte, kendi içlerinde yalnızca doğru zamanda ve doğru yerde görünen kanalların düzenlenmesine izin veren veri ağları oluşturmak için teknolojiler vardır. Bu tür kanallara sanal denir. Sanal kanalları kullanarak uzak kaynakları birleştiren bir sisteme sanal ağ demek doğaldır. Bugün, iki ana sanal ağ teknolojisi vardır - devre anahtarlamalı ağlar ve paket anahtarlamalı ağlar. İlki, geleneksel telefon şebekesini, ISDN'yi ve bir dizi daha egzotik teknolojiyi içerir. Paket anahtarlamalı ağlar, X.25, Frame Relay ve son zamanlarda ATM ile temsil edilmektedir. Diğer sanal (çeşitli kombinasyonlarda) ağ türleri, kurumsal bilgi sistemlerinin yapımında yaygın olarak kullanılmaktadır. Devre anahtarlamalı ağlar, aboneye bağlantı başına sabit bir bant genişliğine sahip birden fazla iletişim kanalı sağlar. Geleneksel telefon ağı, aboneler arasında bir iletişim kanalı sağlar. Eşzamanlı olarak kullanılabilen kaynakların sayısını artırmanız gerekirse, ek telefon numaraları yüklemeniz gerekir. Düşük iletişim kalitesini unutsak bile, kanal sayısındaki sınırlamanın ve uzun bağlantı kurma süresinin, telefon iletişiminin kurumsal bir ağın temeli olarak kullanılmasına izin vermediği açıktır. Bireysel uzak kullanıcıları bağlamak için bu oldukça uygun ve çoğu zaman mevcut olan tek yöntemdir.

Devre anahtarlamalı ağlara bir alternatif, paket anahtarlamalı ağlardır. Paket anahtarlamayı kullanırken, birçok kullanıcı tarafından zaman paylaşım modunda bir iletişim kanalı kullanılır - yaklaşık olarak İnternet'teki ile aynı. Bununla birlikte, her paketin ayrı ayrı yönlendirildiği İnternet gibi ağların aksine, paket anahtarlamalı ağlar, bilgi iletilmeden önce uç kaynaklar arasında bir bağlantı kurulmasını gerektirir. Bağlantı kurulduktan sonra ağ, aboneler arasında bilgilerin iletilmesi gereken rotayı (sanal kanal) "hatırlar" ve bağlantıyı kesmek için bir sinyal alana kadar bunu hatırlar. Paket anahtarlamalı bir ağda çalışan uygulamalar için, sanal devreler normal iletişim hatları gibi görünür, tek fark, bunların getirdiği verim ve gecikme sürelerinin ağ tıkanıklığına bağlı olarak değişmesidir. Kurumsal ağlar oluşturmak için kullanılan ana teknolojileri düşünün.

ISDN

Devre anahtarlamalı bir sanal ağın yaygın olarak kullanılan bir örneği, ISDN(entegre hizmetlere sahip dijital ağ). ISDN, üzerinden hem sesin hem de verinin iletilebileceği dijital kanallar (64 Kbps) sağlar. Temel bir ISDN (Basic Rate Interface) bağlantısı, bu kanallardan ikisini ve ek bir 16 Kbps kontrol kanalını içerir (bu kombinasyon, 2B+D). Daha fazla kanal kullanmak mümkündür - otuza kadar (Birincil Hız Arayüzü, 30B+D). Bu, bant genişliğini önemli ölçüde artırır, ancak ekipman ve iletişim kanallarının maliyetinde buna karşılık gelen bir artışa yol açar. Ayrıca, şebekeyi kiralama ve kullanma maliyeti de orantılı olarak artmaktadır. Genel olarak, ISDN tarafından empoze edilen eşzamanlı kullanılabilir kaynakların sayısındaki sınırlamalar, bu tür bir iletişimin esas olarak telefon ağlarına bir alternatif olarak kullanılmasının uygun olduğu gerçeğine yol açar. Az sayıda düğüm bulunan sistemlerde, ana ağ protokolü olarak ISDN de kullanılabilir. Sadece ülkemizde ISDN'ye erişimin kuraldan çok istisna olduğu akılda tutulmalıdır.

X.25

Klasik paket anahtarlama teknolojisi protokoldür. X.25. Bugün, oldukça yavaş olan 128 Kbps'nin üzerindeki hızları kullanan neredeyse hiç X.25 ağı yok. Ancak X.25 protokolü, kötü hatlarda bile güvenilir bilgi iletimi sağlayan güçlü hata düzeltme araçları içerir ve yüksek kaliteli iletişim kanallarının olmadığı yerlerde yaygın olarak kullanılır. (Ülkemizde neredeyse her yerde yoklar.) Doğal olarak, güvenilirlik için ödeme yapmanız gerekiyor - bu durumda, ağ ekipmanının hızı ve bilgi yayılımında nispeten büyük, ancak öngörülebilir gecikmeler. Aynı zamanda X.25, hemen hemen her tür veriyi aktarmanıza izin veren evrensel bir protokoldür. X.25 ağları için "doğal", protokol yığınını kullanan uygulamaların çalışmasıdır OSI. Bunlar, standartları kullanan sistemleri içerir. X.400(e-posta) ve FTAM(dosya paylaşımı) ve diğerleri. Unix sistemleri arasında OSI tabanlı birlikte çalışabilirliği uygulamak için araçlar mevcuttur. X.25 ağlarının diğer bir standart özelliği, normal asenkron COM portları üzerinden iletişimdir. Mecazi anlamda, X.25 ağı seri bağlantı noktasına bağlı kabloyu "uzatarak" konektörünü uzak kaynaklara getirir. Böylece, COM bağlantı noktası üzerinden erişilebilen hemen hemen her uygulama kolayca bir X.25 ağına entegre edilebilir. Bu tür uygulamalara örnek olarak, sadece Unix makineleri gibi uzak ana bilgisayarlara terminal erişiminden değil, aynı zamanda Unix bilgisayarların birbirleriyle etkileşiminden (cu, uucp), Lotus Notes tabanlı sistemler, e-posta cc:Mail ve MS Mail vb. LAN'ları bir X.25 ağına bağlı düğümlerde birleştirmek için, yerel ağdan gelen bilgi paketlerini X.25 paketlerine kapsülleme yöntemleri vardır. Hizmet bilgilerinin bir kısmı, alıcı tarafında açık bir şekilde geri yüklenebileceği için bu durumda iletilmez. Standart kapsülleme mekanizmasının RFC 1356'da açıklandığı düşünülmektedir. Yerel ağların (IP, IPX vb.) çeşitli protokollerini tek bir sanal bağlantı üzerinden aynı anda aktarmanıza olanak tanır. Bu mekanizma (veya yalnızca IP iletimine izin veren eski RFC 877 uygulaması) neredeyse tüm modern yönlendiricilerde uygulanmaktadır. Özellikle X.25 ve diğer iletişim protokolleri üzerinden aktarım yöntemleri de vardır. SAA IBM anabilgisayar ağlarında ve çeşitli satıcıların bir dizi tescilli protokollerinde kullanılır. Böylece, X.25 ağları, hemen hemen her uygulama arasında bilgi aktarımı için evrensel bir taşıma mekanizması sunar. Aynı zamanda, birbirleri hakkında hiçbir şey “bilmeden” tek bir iletişim kanalı üzerinden farklı trafik türleri iletilir. Yerel ağları X.25 aracılığıyla bağlarken, aynı iletişim hatlarını kullansalar bile bir şirket ağının ayrı parçalarını birbirinden izole etmek mümkündür.

Bugün dünyada düzinelerce halka açık X.25 küresel ağı var ve bunların düğümleri neredeyse tüm büyük iş, sanayi ve idari merkezlerde mevcut. Rusya'da X.25 hizmetleri Sprint Set, Infotel, Rospak, Rosnet, Sovam Teleport ve bir dizi başka sağlayıcı tarafından sunulmaktadır. Uzak sitelere bağlanmaya ek olarak, X.25 ağları her zaman son kullanıcılar için erişim araçları sağlar. Herhangi bir X.25 ağ kaynağına bağlanmak için, kullanıcının yalnızca asenkron seri portlu bir bilgisayara ve bir modeme sahip olması gerekir. Aynı zamanda, coğrafi olarak uzak düğümlerde erişim yetkilendirmesinde herhangi bir sorun yoktur; kaynağınız X.25 ağına bağlıysa, ona hem sağlayıcınızın düğümlerinden hem de diğer ağların düğümlerinden - yani dünyanın hemen her yerinden erişebilirsiniz. X.25 teknolojisinin dezavantajı, bir dizi temel hız sınırının varlığıdır. Bunlardan ilki, tam olarak gelişmiş düzeltme ve restorasyon olanaklarıyla bağlantılıdır. Bu araçlar bilgi gecikmelerine neden olur ve X.25 ekipmanından yüksek işlem gücü ve performans gerektirir, bunun sonucunda hızlı iletişim hatlarına ayak uyduramaz. Yüksek hızlı portlara sahip ekipmanlar olsa da aslında sağladıkları hız port başına 250-300 Kbps'yi geçmez. Aynı zamanda, modern yüksek hızlı iletişim hatları için, X.25 düzeltme araçları gereksiz hale gelir ve kullanıldıklarında, ekipman gücü genellikle boşta kalır. X.25 ağlarını yavaş olarak nitelendiren ikinci özellik, yerel alan ağı protokollerinin (öncelikle IP ve IPX) kapsüllenmesinin özellikleridir. Ceteris paribus, X.25 üzerinden LAN iletişimi, ağ parametrelerine bağlı olarak, kiralık bir hat üzerinden HDLC kullanımına göre %15-40 daha yavaştır.

Yine de, düşük kaliteli iletişim hatlarında, X.25 ağları oldukça etkilidir ve kiralık hatlara göre fiyat ve yeteneklerde önemli bir kazanç sağlar.

çerçeve rölesi

Frame Relay teknolojisi, yüksek hızlı iletişim hatlarında paket anahtarlamanın faydalarını gerçekleştirmek için bir araç olarak ortaya çıktı. Frame Relay ağları ile X.25 arasındaki temel fark, ağ düğümleri arasındaki hata düzeltmesini hariç tutmalarıdır. Bilgi akışını geri yükleme görevi, terminal ekipmanına ve kullanıcı yazılımına atanır. Doğal olarak, bu yeterince yüksek kaliteli iletişim kanallarının kullanılmasını gerektirir. Frame Relay ile başarılı bir çalışma için kanalda hata olasılığının 10-6-10-7'yi geçmemesi gerektiğine inanılıyor. Geleneksel analog hatların sağladığı kalite genellikle bir ila üç kat daha düşüktür. Frame Relay ağları arasındaki ikinci fark, şu anda neredeyse hepsinin yalnızca kalıcı sanal bağlantı mekanizmasını uygulamasıdır ( PVC ). Bu, bir Frame Relay bağlantı noktasına bağlanırken, hangi uzak kaynaklara erişeceğinizi önceden belirlemeniz gerektiği anlamına gelir. Paket anahtarlama ilkesi - bir iletişim kanalında birçok bağımsız sanal bağlantı - burada kalır, ancak herhangi bir ağ abonesinin adresini seçemezsiniz. Kullanabileceğiniz tüm kaynaklar, bağlantı noktasını yapılandırdığınızda belirlenir. Bu nedenle, Frame Relay teknolojisi temelinde, yönlendirmenin gerçekleştirildiği diğer protokollerin iletimi için kullanılan kapalı sanal ağların oluşturulması uygundur. "Kapalı" bir sanal ağ, aynı Frame Relay ağındaki diğer kullanıcılar tarafından tamamen erişilemez olduğu anlamına gelir. Örneğin, Amerika Birleşik Devletleri'nde Frame Relay ağları, İnternet için bir omurga olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Ancak, özel ağınız İnternet trafiğiyle aynı hatlarda Frame Relay sanal devrelerini kullanabilir ve bundan tamamen izole edilebilir. X.25 ağları gibi, Frame Relay de neredeyse her uygulama için çok yönlü bir iletim ortamı sağlar. Bugün Frame Relay'in ana uygulama alanı, uzak LAN'ların konsolidasyonudur. Bu durumda, LAN aktarım protokolleri - TCP, SPX, vb. Düzeyinde hata düzeltme ve bilgi kurtarma gerçekleştirilir. Frame Relay'de LAN trafiği kapsülleme kayıpları yüzde iki veya üçü geçmez. X.25'e özgü hata düzeltme ve karmaşık paket anahtarlama mekanizmalarının olmaması, bilgilerin Çerçeve Aktarımı üzerinden minimum gecikmelerle iletilmesine olanak tanır. Ek olarak, kullanıcının bir sanal kanal için garantili bir minimum bilgi aktarım hızına sahip olmasını sağlayan bir önceliklendirme mekanizmasını etkinleştirmek mümkündür. Bu özellik, Frame Relay'in ses ve gerçek zamanlı video gibi gecikme açısından kritik bilgileri iletmek için kullanılmasına olanak tanır. Bu nispeten yeni özellik popülerlik kazanıyor ve genellikle bir kurumsal ağın omurgası olarak Frame Relay'in seçilmesinden yana olan ana argüman. Unutulmamalıdır ki, bugün Frame Relay ağlarının hizmetleri ülkemizde bir düzineden fazla şehirde mevcut değilken, X.25 yaklaşık iki yüz şehirde mevcuttur. İletişim kanalları geliştikçe, Frame Relay teknolojisinin daha da yaygınlaşacağına inanmak için her türlü neden var - öncelikle şu anda X.25 ağlarının bulunduğu yerlerde. Ne yazık ki, farklı Frame Relay ağlarının etkileşimini açıklayan tek bir standart yoktur, bu nedenle kullanıcılar tek bir hizmet sağlayıcıya bağlıdır. Coğrafyayı genişletmek gerekirse, bir noktada farklı sağlayıcıların ağlarına bağlanmak mümkündür - buna karşılık gelen maliyetler artar. Aynı şehir içinde faaliyet gösteren veya uzun mesafeli (genellikle uydu) özel kanalları kullanan özel Frame Relay ağları da vardır. Frame Relay'e dayalı özel ağlar oluşturmak, kiralık hatların sayısını azaltmanıza ve ses ile veri iletimini entegre etmenize olanak tanır.

Ethernet/Hızlı Ethernet

Ethernet, en popüler LAN topolojisidir. IEEE 802.3 standardına dayanmaktadır. Ethernet, yıllar içinde önemli bir evrim geçirdi ve şimdi bu teknoloji, yeni veri aktarım ortamları için destek sağlıyor ve orijinal standartta sağlanmayan bir dizi özelliğe sahip. Kullanılabilir bant genişliği, hub'lar kullanılarak birden çok kullanıcı arasında paylaştırılabilir veya anahtarlar kullanılarak tamamen bireysel PC'ler tarafından kullanılabilir hale getirilebilir. Daha yakın zamanlarda, masaüstü kullanıcılarına 10 Mbps tam çift yönlü bağlantılar sağlamaya yönelik açık bir eğilim olmuştur. Bu eğilim, düşük maliyetle yüksek performanslı çok işlevli ağlar oluşturmayı mümkün kılan düşük maliyetli Ethernet anahtarlarının ortaya çıkması sayesinde kök salmıştır.

Hızlı Ethernet, başta sunucular ve masaüstü anahtarları olmak üzere ihtiyaç duyan cihazlara daha fazla bant genişliği sağlamak için tasarlanmıştır. Hızlı Ethernet, Ethernet standardını temel alır; bu, bu yüksek hızlı teknolojinin uygulanmasının mevcut altyapının yeniden yapılandırılmasını, yönetim sisteminin değiştirilmesini ve BT departmanı personelinin yeniden eğitilmesini gerektirmediği anlamına gelir. Artık en popüler yüksek hızlı teknolojilerden biridir - ucuzdur, kararlıdır ve mevcut Ethernet ağlarıyla tamamen uyumludur. Hızlı Ethernet ağları, fiber optik (100Base-FX) veya bakır (100Base-TX) kablolar kullanabilir. Tam çift yönlü iletişim desteklenir.

Tüm bilgi sistemi yöneticileri, 10Base-T Ethernet'e ihtiyaç duyan kullanıcıların çalışmalarını kesintiye uğratmadan en güçlü masaüstü istasyonlarına ve sunuculara bağlanmak için Hızlı Ethernet bağlantıları sağlama zorluğuyla karşı karşıyadır. Bu nedenle, Ethernet/Hızlı Ethernet ağının hızının otomatik olarak tanınması teknolojisine ihtiyaç vardır. Bu teknolojiye göre aynı cihaz hem 10Base-T hem de 100Base-TX'i destekliyor. Aynı anahtar hem Ethernet'i hem de Hızlı Ethernet'i destekleyecek ve 10Mbps kanallardan tamamen memnun olan kullanıcıların deneyimini değiştirmeden 10Mbps ve 100Mbps hub'ları birleştirerek masaüstlerine daha fazla bant genişliği sağlayacaktır. Ayrıca, veri aktarım hızını otomatik olarak tanıyan bir anahtarla çalışırken, her bir bağlantı noktasını ayrı ayrı yapılandırmaya gerek yoktur. Bu, gelecekte daha fazla bant genişliği genişletme olasılığını tamamen korurken, tıkanıklık noktalarında bant genişliğini seçici olarak artırmanın en etkili yollarından biridir.

gigabit ethernet

Gigabit Ethernet, Ethernet ve Hızlı Ethernet'in geleneksel basitliğini ve yönetilebilirliğini tamamen koruyarak mevcut LAN'lara entegrasyonu kolaylaştırır. Bu teknolojinin kullanılması, omurga ağının bant genişliğini Hızlı Ethernet'e kıyasla bir büyüklük sırasına göre artırmayı mümkün kılar. Ekstra bant genişliği, ağ yapısındaki plansız değişiklikler ve buna yeni cihazların eklenmesiyle ilgili sorunların üstesinden gelmenize yardımcı olur ve sürekli ağ ayarlaması ihtiyacını ortadan kaldırır. Gigabit Ethernet, düşük maliyetle yüksek bant genişliği sağladığı, geleneksel Ethernet çerçeve formatının terk edilmesini gerektirmediği ve mevcut ağ yönetim sistemleri tarafından desteklendiği için omurgalar ve sunucu bağlantıları için harikadır.

Bakır kablonun Gigabit Ethernet ortamı olarak (100 metreden fazla olmayan mesafelerde de olsa) kullanılmasına izin veren 802.3ab standardının ortaya çıkması, bu teknoloji lehine bir başka önemli argümandır. IEEE'nin 10 Gb / s için yeni bir standart üzerindeki çalışmalarını not etmemek mümkün değil.

ATM

ATM, LAN omurgaları için popüler bir teknolojidir. Yerel ve coğrafi olarak dağıtılmış ağlar arasında sıkı entegrasyon sağladığından ve yüksek düzeyde hata toleransı ve fazlalık ile karakterize edildiğinden, kullanımı büyük kuruluşlar için önemli faydalar vaat ediyor. Ağ üzerinden veri iletimi için OC-3 (155 Mbit/sn) ve OC-12 (622 Mbit/sn) iletişim kanalları kullanılır. Sadece sayıları karşılaştırdığımızda, bu sayılar Gigabit Ethernet'ten daha azdır, ancak ATM, bant genişliği tahsis etmek için alternatif yöntemler kullanır; belirli bir hizmet kalitesi düzeyi ayarlayarak (Quality of Service, QoS), uygulamanın çalışması için gerekli bant genişliğinin sağlanmasını garanti edebilirsiniz. ATM teknolojisi tarafından sağlanan trafik yönetim araçları, karmaşık ağlarda uygulamaların işleyişinde ve hizmetlerin sağlanmasında tam bir kesinlik sağlar. ATM teknolojisi, yerel ve küresel ağlarda mevcut veri aktarım yöntemlerine göre önemli avantajlara sahiptir ve bu, dünya çapında yaygın olarak kullanılmasına yol açmalıdır. ATM'nin en önemli avantajlarından biri yüksek veri aktarım hızı (geniş bant genişliği) sağlamasıdır. ATM, yerel ve küresel ağlar arasındaki farkları ortadan kaldırarak bunları tek bir entegre ağa dönüştürür. Telefon ağlarının doğasında bulunan ölçeklenebilirlik ve donanım aktarım verimliliğini birleştiren ATM yöntemi, ağ kapasitesinde daha ucuz bir artış sağlar. Geleceğin ihtiyaçlarını karşılayabilecek teknik bir çözümdür, bu nedenle birçok kullanıcı ATM'yi bugünün değerinden çok geleceği için tercih etmektedir. ATM standartları, gerçek zamanlı çalışma yeteneği ile tek bir iletişim ağında çeşitli bilgilere (veri, konuşma, video görüntüleri vb.) erişme, değiştirme ve iletme prosedürlerini birleştirir. İlk LAN ve WAN teknolojilerinden farklı olarak ATM hücreleri, bakır tel ve fiber optik kablodan uydu bağlantılarına kadar geniş bir ortam yelpazesi üzerinden, günümüzün 622 Mbps sınırına kadar her hızda iletilebilir. ATM teknolojisi, telekomünikasyon sisteminin bant genişliği için farklı gereksinimleri olan tüketicilere aynı anda hizmet verme yeteneği sağlar. ATM teknolojisi, birkaç yıldır kademeli olarak kurumsal altyapılara giriyor. Kullanıcılar, mevcut sistemleriyle paralel olarak çalıştırarak aşamalı olarak bir ATM ağı oluşturur. Tabii ki, ATM teknolojisi öncelikle küresel ağlar üzerinde, daha az ölçüde olmak üzere, çeşitli yerel bilgisayar ağlarını birbirine bağlayan ana hat iletişim hatlarında bir etkiye sahip olacaktır. Sege Research tarafından yakın zamanda 175 kullanıcıyla yapılan bir anket, 1999'da ağlarında hangi teknolojileri kullanmayı amaçladıklarını sordu. ATM, popülerlik açısından Ethernet'i geride bıraktı. Kullanıcıların %40'ından fazlası 100 Mbps Ethernet kurmak istiyor ve yaklaşık %45'i 155 Mbps ATM kullanmayı planlıyor. Oldukça beklenmedik bir şekilde, ankete katılanların %28'inin ATM'yi 622 Mbps'de kullanmayı planladığı ortaya çıktı. ATM ve Gigabit Ethernet arasındaki ilişki hakkında birkaç söz. Bu teknolojilerin her birinin kendine ait, oldukça iyi tanımlanmış bir nişi vardır. ATM için bunlar, kurumsal bir ağda birleştirilmiş bir grup binanın omurga ağları ve küresel ağların omurgalarıdır. Gigabit Ethernet için bunlar, yüksek performanslı sunuculara sahip yerel alan ağı omurgaları ve iletişim hatlarıdır. Gigabit Ethernet ve ATM arasındaki trafik alışverişi sorunları ve şeffaf yönlendirme sorunları başarıyla çözüldü. Cisco Systems yakın zamanda Catalyst 8500 yönlendirme anahtarı için özel bir ATM modülü geliştirdi Bu modül, ATM ve Ethernet portları arasında yönlendirme sağlar.

Kurumsal bir ağ oluşturmak

Coğrafi olarak dağıtılmış bir kurumsal ağ oluştururken, yukarıda açıklanan tüm teknolojiler kullanılabilir. LAN düzeyinde, Hızlı Ethernet ve Gigabit Ethernet dahil olmak üzere Ethernet teknolojilerinin alternatifi yoktur; Fiziksel iletim ortamı olarak Kategori 5 twisted-pair tercih edilmiştir.Uzak kullanıcıları bağlamak için en basit ve en uygun seçenek telefon bağlantısı kullanmaktır. Mümkün olduğunda, ISDN ağları kullanılabilir. Ağ düğümlerini birleştirmek için çoğu durumda küresel veri ağları kullanılır. Kiralık hatların döşenmesinin mümkün olduğu yerlerde bile, paket anahtarlama teknolojilerinin kullanımı, gerekli iletişim kanallarının sayısını azaltabilir ve daha da önemlisi, sistemin mevcut küresel ağ ekipmanıyla uyumlu olmasını sağlayabilir. Uygun hizmetlere erişmeniz gerekiyorsa, kurumsal ağınızı İnternete bağlamanız yerinde olacaktır. İnterneti bir veri iletim ortamı olarak kullanmak, yalnızca diğer yöntemler mevcut olmadığında ve finansal hususlar güvenilirlik ve güvenlik gerekliliklerinden ağır bastığında mantıklıdır. İnterneti yalnızca bir bilgi kaynağı olarak kullanacaksanız, "talep üzerine bağlantı" teknolojisini, yani İnternet düğümüne bağlantı yalnızca sizin inisiyatifinizde ve doğru zamanda kurulduğunda böyle bir bağlantı yönteminde kullanmak daha iyidir. Bu, ağınıza dışarıdan yetkisiz giriş riskini önemli ölçüde azaltır. Bu bağlantıyı kurmanın en basit yolu, İnternet ana bilgisayarına veya mümkünse ISDN'ye bir çevirmeli ağ kullanmaktır. İsteğe bağlı bağlantı sağlamanın daha güvenilir bir başka yolu da kiralık hat ve Çerçeve Geçişi kullanmaktır. Bu durumda, yönlendiricinizin belirli bir süre veri olmadığında sanal bağlantıyı kesecek ve veri erişimi gerektiğinde yeniden kuracak şekilde yapılandırılması gerekir. PPP veya HDLC kullanan yaygın bağlantı yöntemleri böyle bir fırsat sağlamaz. Bilgilerinizi İnternet'e göstermek istiyorsanız (örneğin, bir WWW veya FTP sunucusu kurun), çekme bağlantısı uygulanamaz. Bu durumda, Güvenlik Duvarını kullanarak yalnızca erişim kısıtlaması kullanmamalı, aynı zamanda İnternet sunucusunu diğer kaynaklardan mümkün olduğunca izole etmelisiniz. İyi bir çözüm, düğümleri X kullanılarak birbirine bağlanan tüm geniş alan ağı için İnternet'e tek bir bağlantı noktası kullanmaktır. 25 veya Çerçeve Aktarımı. Bu durumda tek bir siteye internetten erişim sağlanırken, diğer sitelerdeki kullanıcılar isteğe bağlı olarak bir bağlantı kullanarak internete erişebilirler. Verileri bir kurumsal ağ içinde aktarmak için, paket anahtarlama ağlarının sanal kanallarını kullanmaya da değer. Bu yaklaşımın ana avantajları çok yönlülük, esneklik ve güvenliktir. Sanal bir ağ olarak, bir kurumsal bilgi sistemi oluştururken hem X.25 hem de Frame Relay veya ATM kullanılabilir. Aralarındaki seçim, iletişim kanallarının kalitesi, bağlantı noktalarında hizmetlerin mevcudiyeti ve son olarak finansal hususlar tarafından belirlenir. Bugün, uzun mesafeli iletişim için Frame Relay kullanmanın maliyeti, X.25 ağlarına göre birkaç kat daha fazladır. Aynı zamanda, daha yüksek bir veri aktarım hızı ve aynı anda veri ve ses iletme yeteneği, Frame Relay lehine belirleyici argümanlar olabilir. Kurumsal şebekenin kiralık hatların olduğu bölümlerinde Frame Relay teknolojisi daha çok tercih edilmektedir. Ayrıca, düğümler arasında telefon iletişimi aynı ağ üzerinden mümkündür. Frame Relay için dijital iletişim kanallarını kullanmak daha iyidir ancak fiziksel hatlarda veya ses frekans kanallarında dahi uygun kanal ekipmanlarını kurarak oldukça etkili bir ağ oluşturabilirsiniz. Geniş bant iletişimini düzenlemenin gerekli olduğu durumlarda, örneğin video bilgileri aktarılırken, ATM kullanılması tavsiye edilir. Uzak kullanıcıları şirket ağına bağlamak için, X.25 ağlarının erişim düğümleri ve ayrıca kendi iletişim düğümleri kullanılabilir. İkinci durumda, çok pahalı olabilecek gerekli sayıda telefon numarası (veya ISDN kanalı) tahsis etmek gerekir.

Bu makalenin hazırlanmasında www.3com.ru ve www.race.ru sitelerinden materyaller kullanılmıştır.

BilgisayarBasın 10 "1999