Bilgisayar ağları kurmanın genel ilkeleri ve temel tanımlar. Bilgisayar ağlarının yapım ve sınıflandırma ilkeleri
Bir veri iletim ağı oluşturmanın temeli, tipik iletim kanalları ve tipik grup yollarından oluşan bir ağ oluşturan, ağ düğümlerinin, ağ istasyonlarının ve iletim hatlarının bir koleksiyonu olan birincil ağdır.
Bir iletim kanalı, telekomünikasyon sinyallerinin belirli bir frekans bandında veya belirli bir frekans bandında iletilmesini sağlayan bir dizi teknik araç ve bir yayılma ortamıdır.
iki istasyon veya düğüm arasındaki hız. Normalleştirilmiş parametrelere sahip bir kanala tipik kanal denir.
Bir grup yolu, telekomünikasyon sinyallerinin frekans bandında veya normalleştirilmiş bir kanal grubunun iletim hızında iletilmesini sağlayan bir dizi teknik araçtır. Grup yolunun parametreleri normalleştirilirse, yol tipik olarak adlandırılır. Grup yolları, iletim hatları temelinde oluşturulur.
Birincil ağın iletim hattı, hizmetleri için ortak bir yayılma ortamına, doğrusal yapılara ve cihazlara sahip bir dizi fiziksel devre, aynı tipte doğrusal yollar ve farklı tipte iletim sistemleridir. İletim hatları, ait oldukları birincil şebekeye ve dağıtım ortamına bağlı olarak farklılık gösterir. Şu anda, radyo rölesi, troposferik, kablolu ve uydu hatları bulaşma.
Birincil ağın ağ düğümü (NC), aşağıdakileri sağlayan bir dizi teknik araçtır:
birincil ağın tipik grup yollarının ve tipik iletim kanallarının organizasyonu ve geçişi;
farklı iletim hatlarına ait söz konusu yolların ve kanalların değiştirilmesi;
ikincil ağların oluşumu için gerekli sayıda kanal ve grup yolunun sağlanması.
Birincil ağın ağ istasyonları, standart kanalların ve yolların organizasyonunu, ikincil ağların oluşturulmasını ve çeşitli ikincil ağların kanallarının ve grup yollarının birbirine bağlanmasını sağlar.
Farklı iletim hatlarına sahip birincil ağın bir parçası, Şek. 1.6.
Birincil ağlar yerel, dahili, bölgesel ve omurga olarak ayrılır.
Birincil ağın şehir veya kırsal alanla sınırlı olan kısmına yerel birincil ağ denir.
Bölge içi birincil ağ, birincil ağın bir parçasıdır, numaralandırma bölgesiyle çakışan bölge ile sınırlıdır ve tipik grup yollarının ve bu bölgenin farklı yerel birincil ağlarının tipik iletim kanallarının birbirine bağlanmasını sağlar. Numaralandırma bölgesi, kural olarak, bölgenin idari sınırları ile çakışmaktadır.
Numaralandırma bölgesi ile çakışan bölgedeki bölge içi birincil ve yerel birincil ağların kombinasyonu, bir bölge birincil ağı oluşturur.
Birincil ağın, tipik grup yollarını ve ayrıca ülke genelinde bölge içi birincil ağların tipik iletim kanallarını birbirine bağlayan kısmı, birincil ağın omurgasını oluşturur.
Ağ düğümleri ve iletim hatları, ait oldukları birincil ağa göre adlandırılır.
Birincil ağlarla ilgili önemli bir kavram, birincil ağın doğrusal yolu, tipik grup yolları ve iletim kanallarının toplamı olarak anlaşılan iletim sistemidir. İletim sistemi, iletim sisteminin istasyonlarını ve bir dağıtım ortamını içerir.
AGO - grup oluşturma ekipmanı; AU - sıkıştırma ekipmanı; UDC - uzun vadeli anahtarlama cihazı; SU - ağ düğümü; TCH - tipik iletim kanalı
Frekans bölmeli kanallara (FDM) sahip iletim sistemlerinde, kanalların her birine sinyallerin iletilmesi için belirli bir frekans bandı tahsis edilir. Doğrusal yoldaki kanalların her biri boyunca sinyal iletimi için belirli zaman aralıklarının tahsis edildiği iletim sistemlerine, zaman bölmeli kanallı (TDM) sistemler denir.
Mevcut aşamada, birincil omurga ağlarında kanalların frekans bölmeli sistemleri daha yaygındır. Zaman bölmeli sistemler esas olarak yerel birincil ağlarda uygulanmaktadır.
Kullanılan iletim sistemlerinden bağımsız olarak birincil ağların temel özellikleri şunlardır:
istasyonların ve iletim hatlarının ağ düğümlerinin yerdeki konumlarını hesaba katmadan göreli konumunu belirleyen bir yapı;
topoloji - verilen yapı gerçek durum yerde;
tipik kanalların sayısı veya iletim hattındaki tüm iletişim kanallarının frekans spektrumunun toplam genişliği tarafından belirlenen güç;
birincil ağın iletim hatlarının ve düğümlerinin hasara karşı direncini belirleyen hayatta kalma.
Hasar direnci, ekipmanın teknik güvenilirliği, doğal afetlere karşı direnci ve bir dizi başka faktör tarafından belirlenir.
ikincil ağlar. Veri iletim ağlarının teknik kompleksleri
Birincil ağlar, çeşitli türlerde ikincil ağlar oluşturmak için temel görevi görür. Çeşitli departmanlar için oluşturulan ikincil ağlara departman denir. Bu durumda, birincil ağda, herhangi bir departmanla ilgili yönetim sisteminin çıkarları doğrultusunda her türlü bilginin iletildiği kanal grupları tahsis edilir. Örneğin, ulusal ekonominin belirli bir kolunun yönetimini sağlayan ülke çapında bir birincil ağ üzerinde ikincil bir ağ düzenlenebilir. Böyle bir ikincil ağın kanalları her türlü bilgiyi aktarmak için kullanılır.
Aktarılan bilgilerin türüne göre, örneğin ikincil telgraf iletişim ağları, veri iletimi, otomatik uzun mesafeli ağları ayırt ederler. telefon bağlantısı.
Bazı durumlarda departman ikincil ağları da iletilen bilgi türüne göre bölünür.
Şek. 1.7 gösterildi olası değişken departman ikincil ağlarının oluşumu.
SSCB İletişim Bakanlığı'nın ülke çapındaki ağının kanalları ve dairenin mobil ve sabit tesislerinin oluşturduğu kanallar temel alınarak, bu dairenin kontrol sistemi için birincil bir ağ oluşturulmaktadır. Bu birincil ağ, iletilen bilgi türlerine göre ikincil ağlar oluşturmak için temel görevi görür. Dolayısıyla veri ağı, ilgili bölümün birincil ağının ikincil ağıdır.
Bazen iletilen bilgi türlerine göre bir dizi ikincil ağ denir. bilgi ağı departman yönetim sistemleri.
Veri iletim ağı, biri PD ağının oluşturulması için tahsis edilen birincil ağın iletişim kanallarını oluşturan bir dizi araç içeren bir dizi teknik kompleks içerir. Birincil ağın özel kanalları, yalnızca potansiyel bir bilgi aktarımı olasılığı sağlar, ancak otomatik kontrol sisteminin ihtiyaçlarına göre uygulanması için bir dizi ek kompleksin tanıtılması gerekir. Bunlar şunları içerir:
1. Birincil ağın kanallarına dayalı olarak PD kanallarının oluşumunu sağlayan bir dizi araç. Bu kompleks, her biri bir TD kanalının oluşumunu sağlayan ve sabit bir algoritmaya göre çalışan bir dizi ayrı veri aktarım ekipmanı (DTE) örneği olarak uygulanır. Böyle bir uygulamaya donanım denir.
Bazı durumlarda, ADF işlevinin bir kısmının gerçekleştirildiği bir yazılım ve donanım uygulaması kullanılır. yazılım yöntemleriözel veya evrensel bilgisayarlarda.
2. Gecikmenin olasılıksal-zamansal özellikleri için otomatik kontrol sisteminin gereksinimlerini karşılarken, ağ aboneleri arasında mesajların hedefli iletimini sağlayan bir dizi teknik araç. Bu kompleks, yazılımlarıyla birlikte kanalları ve mesajları değiştirmek için bir dizi anahtar istasyonu ve düğüm olarak uygulanır.
3. Teknik araçların durumunu izlemek ve bir dizi organizasyonel ve teknik hizmetler PD ağının değişen koşullarda çalışmasını sağlayan donanım ve yazılım araçlarının yanı sıra.
4. PD ağının çeşitli öğelerinin elektriksel, mantıksal, kod ve algoritmik koordinasyonunu sağlayan bir dizi cihaz ve algoritmadan oluşan bir dizi PD arayüz araçlarının yanı sıra, bilgi kaynakları ve tüketicilerinin teknik araçlarına sahip ağ öğeleri.
Listelenen komplekslerin öğeleri ağda dağılmıştır ve koşullu olarak, her biri veri iletmek ve diğer modüller, bir bilgisayar sistemi, bir veri bankası ile etkileşim için kesin olarak tanımlanmış görevleri yerine getiren problem odaklı modüller halinde birleştirilebilir (Şekil 1.8). ve terminaller. Gerçekleştirilen işlevlerden bağımsız olarak, modüller ağ işlevsel birimleri (FES) olarak adlandırılır.
İletişim modülü bilgi işlem sistemi(veya veri bankası) bir ağ (SNS) ile farklı bilgisayarlar ve PD ağı arasında etkileşime girer. Terminalden ağa iletişim modülü (TNC), farklı terminal grupları ve diğer ağ elemanları arasında iletişim sağlar. Bir dizi düğüm olan ağın (CFS) iletişim işlevleri modülü
anahtarlama, bilgilerin göndericiden alıcıya birincil ağ kanalları aracılığıyla iletilmesini sağlar.
teknik ve yazılım FES, ara bağlantılarıyla birlikte, ağda uygulanan anahtarlama yöntemiyle belirlenen modülün mimarisini oluşturur. Şu anda, kanal değiştirme ve mesaj değiştirme yöntemlerinde (Şekil 1.9) bir dizi değişiklik bağımsız olarak kabul edilmektedir.
Devre anahtarlamanın herhangi bir versiyonu iki aşama içerir. İlk aşamada, aboneler arasında seri olarak bağlı iletişim kanalları zinciri oluşturulur. İkinci aşama bilgi aktarımıdır.
Zincir yapımında kullanılan kanalların türüne bağlı olarak, anahtarlama ayırt edilebilir: frekans bölmeli çoğullamalı sistemler tarafından oluşturulan sürekli kanallar; dijital kanallar zaman çoğullama sistemleri ve PD kanallarından oluşur.
Mesajları değiştirirken, aboneler arasında gerçek bir bağlantı yoktur ve bilgiler resmileştirilmiş mesajlar şeklindedir.
ardışık AP yollarından oluşan yollar üzerinden iletilir. Bir aşamada yol meşgulse veya başarısız bir durumdaysa, mesaj serbest kaldığı veya geri yüklendiği anı bekler.
Mesaj değiştirme, saf formda veya paket anahtarlama olarak uygulanır. Paket anahtarlamanın iki modu vardır: datagram ve sanal bağlantılar.
Datagram anahtarlamalı ağlarda, kaynaktan ilk anahtarlama düğümüne gelen mesaj, ağ üzerinden iletim için gerekli hizmet bilgilerinin her birine eklendiği bloklara bölünür. Bu şekilde elde edilen bloklara paketler, codegramlar veya datagramlar denir, ağda bağımsız mesaj statüsüne sahiptir ve birbirlerinden bağımsız olarak, muhtemelen farklı yollar boyunca iletilir.
Alıcının bağlı olduğu anahtarlama düğümünde (CC), bir mesajın paketleri genel durumda keyfi olarak toplanır, bu da alıcı aboneye gönderilmeden önce bunların düzenli bir şekilde birleştirilmesini gerekli kılar. Bu durumda, depolama cihazlarının toplanmayan mesajlar tarafından işgal edildiği ve buna göre serbest bırakılamadığı ve bu nedenle eksik paketlerin alınamadığı düğümün sözde montaj hafızası blokajı mümkündür.
Sanal bağlantılı ağlarda, mesaj iletilmeden önce aboneler arasında sabit bir yol oluşturulur. Bu amaçla, gönderici-abone, bağlantı kurmak için ilgili anahtarlama düğümüne bir başvuruda bulunur. Bitişik düğüm, iletim yolunu belirler ve tüm ara merkezlere komutlar verir. Komutlar, bağlantı numarasını ve o bağlantı için giden yol numarasını içerir. Aynı zamanda, aynı ağ kanalı üzerinde, belirli zaman konumlarının her yönünde iletim için tahsis edilmiş birkaç bağlantı düzenlenir - ya katı bir şekilde ya da istatistiksel sıkıştırma yöntemiyle sabitlenen sanal bir kanal.
Bir bağlantı numarasının eşlik ettiği mesaj paketlerini içeren çerçeveler, komşu CC'ler arasında sürekli olarak iletilir. Paket boyutları değişebilir. Zamanın bir noktasında, bazı sanal kanallar üzerinden iletilecek bir sonraki paket yoksa, zaman konumu, paketlerin fazla olduğu başka bir mesajın paketi tarafından işgal edilebilir. Her anahtarlama düğümünde, bilgi paketleri, bu kanalların numaralarına göre giden sanal kanallar üzerinden yeniden dağıtılmaları için parçalara ayrılır.
Sanal bağlantılar kullanılırken, aynı mesaja ait paketler sırayla gelir, bu da sıralı birleştirme sorununu ve bağlantı engelleme tehlikesini ortadan kaldırır.
Anahtarlama yöntemlerinin yanı sıra işletme deneyimini karşılaştırmak için son yıllarda yürütülen bir dizi çalışma
PD ağları, aşağıdaki en genel önerileri formüle etmemizi sağlar:
1. Kanalların kullanım verimliliği açısından, mesaj değiştirme, devre değiştirmeye tercih edilen paket değiştirmeye tercih edilir. Mesaj değiştirmenin devre anahtarlamaya göre avantajı, küçük hacimli ağır mesaj akışları durumunda daha fazladır. Buna dayanarak, mesaj anahtarlama ve paket anahtarlama, ağlarda yüksek yoğunluklarda kullanılır! nispeten akar kısa mesajlar. Devre anahtarlama, büyük hacimli mesaj akışlarının düşük yoğunluklarında kullanılır.
2. Paket anahtarlama ve mesaj anahtarlama arasında seçim yaparken, paket anahtarlamalı ağlarda, mesaj anahtarlamalı ağlardan birkaç kat daha küçük mesaj gecikme değerlerine ulaşılabileceği gerçeğinden hareket edilmelidir.
3. Paket anahtarlama veya mesaj anahtarlama, çok noktaya yayın iletimi, öncelikli mesaj hizmeti sağlamak gerektiğinde ve ayrıca teslimatın güvenilirliği ve doğruluğu için yüksek gereksinimler söz konusu olduğunda veri ağlarında kullanılmalıdır. İkincisi, bu tür kontrol ağlarının varlığı ve ağ üzerinden mesajların hareketinin tüm aşamalarında hatalara karşı koruma ile açıklanmaktadır. Aynı zamanda, öncelikli hizmet ve çok noktaya yayın iletimlerinin yalnızca paket (anahtarlamalı) ağlara sahip ağların datagram modunda gerçekleştirildiği dikkate alınmalıdır.
Devre anahtarlamalı PD ağlarının kullanılması konusu şu anda yeterince incelenmemiştir, ancak böyle bir modun, yüksek doğruluk gereksinimleriyle çok büyük miktarda bilginin iletilmesi için etkili olacağı varsayılabilir. Birincil devre anahtarlamalı ağlarda, yüksek sadakat nedeniyle oldukça zor Düşük kalite bileşik kanallar
Aboneler gönderirse farklı gereksinimler bilgi aktarım sürecine ve bunlar tarafından iletilen mesaj akışlarının farklı yoğunluk ve hacimlere sahip olması nedeniyle, farklı anahtarlama yöntemlerini paylaşmak uygun olabilir. Bu durumda, genellikle abonelerin anahtarlama yöntemini bağımsız olarak seçme olasılığı ile tek bir anahtarlama düğümü sağlanır.
Ders No. 6. Bilgisayar ağları ve İnternet.
KONTROL SORULARI.
1. Bilgisayar kullanarak problem çözme adımlarını listeleyin.
2. Model kavramını yorumlayınız?
3. Modelin özelliklerini adlandırın.
4. Modeller nasıl sınıflandırılır?
5. Bilgi modelleri ile matematiksel modeller arasındaki fark nedir?
6. Kullanırken ne tür bilgi modelleri ayırt edilir? Bilişim Teknolojileri dil biliminde mi?
7. "Algoritma" terimi ile kastedilen nedir?
8. Algoritmalara örnekler veriniz?
9. Bir algoritmanın yürütülmesi ile geliştirilmesi arasındaki fark nedir?
10. Belirtin olası yollar Algoritma atamaları.
11. Bir algoritma hangi özellikleri sağlamalıdır?
12. "Veri", "program" ve "algoritmik dil" kavramlarını yorumlar.
13. Bilgi teknolojisini uygulama görevleri hangi iki gruba ayrılabilir?
Bilgisayar ağları kavramı, bilgi teknolojisinin evriminin mantıksal bir sonucudur. Bilgisayar ağı kullanıcıların bilgisayarların yanı sıra ağa bağlı çevresel aygıtların (yazıcılar, çiziciler, diskler, modemler vb.) kaynaklarını paylaşmalarına olanak sağlayan bir iletişim sistemidir. Ağı oluşturan bilgisayarlar coğrafi olarak dağınıktır ve veri iletim kanalları ile birbirine bağlıdır. Bu nedenle ağ, donanımı, yazılımı ve özellikleri olan bir sistem olarak düşünülebilir. bilgi kaynakları.
Bölgesel olarak, bilgisayar ağları ayrılır yerel, bölgesel, kurumsal Ve küresel.
yerel ağ aynı oda veya binada bulunan bilgisayarları birbirine bağlayan yüksek hızlı bir ağdır. Örneğin, bir üniversite binasında, çeşitli sınıflara kurulu birkaç düzine bilgisayar yerel bir ağda birleştirilebilir.
bölgesel ağ aynı bölge (şehir, ülke, kıta) içindeki bilgisayarları birleştiren bir ağdır. Bilgileri yetkisiz erişime karşı korumakla ilgilenen birçok kuruluş (örneğin, askeri departmanlar, bankalar) kendi sözde kurumsal ağlarını oluşturur. Şirket ağı farklı ülkelerde ve şehirlerde bulunan binlerce ve on binlerce bilgisayarı birleştirebilir. Bir örnek, Microsoft Corporation Ağı - MSN'dir.
Tek bir küresel bilgi alanının oluşturulması ihtiyacı, küresel bilgisayar ağı İnternet.Şu anda, İnternet'e bağlı on milyonlarca bilgisayar çok büyük miktarda bilgi (dosyalar, belgeler vb.) Depolar ve yüz milyonlarca insan bu ağın bilgi kaynaklarını kullanır.
Küresel bir bilgisayar ağının varlığı, kullanıcılara, insanlık tarihinde biriktirdiği tüm bilgilere hızlı ve kolay erişim için gerçek bir fırsat sağlar. Elektronik bilgisayar postası, bilgisayar telekonferansı ve video konferans, içinde bilgi arama Dünya çapında Ağ bilgisayar kullanıcıları için günlük bir uygulama haline geldi.
Bir bilgisayar ağı, birbirine bağlı ve koordineli yazılım ve donanım bileşenlerinden oluşan karmaşık bir kümedir. Ağın bir bütün olarak incelenmesi, çalışma ilkelerinin bilgisini içerir. bireysel elemanlar: bilgisayarlar, iletişim ekipmanları, işletim sistemleri, ağ uygulamaları.
Ağın tüm yazılım ve donanım kompleksi, çok katmanlı bir modelle açıklanabilir. Herhangi bir ağın merkezinde, standartlaştırılmış bilgisayar platformlarının donanım katmanı bulunur. Şu anda, kişisel bilgisayarlardan süper bilgisayarlara kadar çeşitli sınıflardaki bilgisayarlar ağlarda yaygın ve başarılı bir şekilde kullanılmaktadır.
İkinci katman iletişim ekipmanıdır. İletişim cihazı, yapılandırılması, optimize edilmesi ve yönetilmesi gereken karmaşık, atanmış bir çok işlemcili olabilir.
Ağın yazılım platformunu oluşturan üçüncü katman işletim sistemleridir (OS). Tüm ağın verimliliği, yerel ve dağıtılmış kaynakları yönetmenin hangi kavramlarının ağ işletim sisteminin temeli olduğuna bağlıdır.
En üstteki katman ağ araçları ağ veritabanları, posta sistemleri, veri arşivleme araçları, ekip çalışması otomasyon sistemleri vb. gibi çeşitli ağ uygulamalarıdır.
Bir bilgisayar ağının önemli bir özelliği, bilgisayarlar arasındaki fiziksel bağlantıları düzenlemenin bir yolu olan topolojisidir. Elektrik bağlantılarının topolojisinin seçimi, ağın birçok özelliğini önemli ölçüde etkiler. Örneğin, yedekli bağlantıların varlığı, ağın güvenilirliğini artırır ve bireysel kanalların yükünün dengelenmesini mümkün kılar. Bazı topolojilerde bulunan yeni düğüm ekleme kolaylığı, ağı kolayca genişletilebilir hale getirir. Ekonomik kaygılar genellikle minimum toplam iletişim hattı uzunluğu ile karakterize edilen topolojilerin seçimine yol açar. En yaygın topolojilerden bazılarını düşünün.
Tamamen bağlı bir topoloji (Şekil 11, a), her ağ bilgisayarının diğerlerine bağlı olduğu bir ağa karşılık gelir. Mantıksal basitliğe rağmen, bu seçeneğin hantal ve verimsiz olduğu ortaya çıkıyor. Aslında, ağdaki her bilgisayar, ağdaki diğer bilgisayarların her biriyle iletişim kurmaya yetecek kadar çok sayıda iletişim bağlantı noktasına sahip olmalıdır. Her bir bilgisayar çifti için ayrı bir elektrik iletişim hattı tahsis edilmelidir. Daha sıklıkla bu tür topoloji, çok makineli komplekslerde veya az sayıda bilgisayar içeren küresel ağlarda kullanılır.
Diğer tüm seçenekler, iki bilgisayar arasındaki iletişimin diğer ağ düğümleri aracılığıyla ara veri iletimini gerektirebileceği ağ dışı topolojilere dayalıdır.
Tamamen bağlantılı bir topolojiden bazı olası bağlantılar çıkarılarak bir ağ topolojisi elde edilir (Şekil 11, b). Mesh topolojisine sahip bir ağda, yalnızca yoğun veri alışverişinin gerçekleştiği bilgisayarlar doğrudan bağlanır ve doğrudan bağlantılarla bağlı olmayan bilgisayarlar arasındaki veri alışverişi için, ara düğümler aracılığıyla geçiş iletimleri kullanılır. Kafes topolojisi, çok sayıda bilgisayarın bağlanmasına izin verir ve kural olarak geniş alan ağları için tipiktir.
Ortak veri yolu (Şekil 11, c), yerel ağlar için çok yaygın (ve yakın zamana kadar en yaygın olan) topolojidir. Bu durumda, bilgisayarlar bir koaksiyel kabloya bağlanır. Aktarılan bilgiler her iki yönde de dağıtılabilir. Ortak bir veri yolunun kullanılması, kablolama maliyetini azaltır, çeşitli modüllerin bağlantısını birleştirir ve ağdaki tüm istasyonlara neredeyse anında yayın erişimi sağlar. Bu nedenle, böyle bir planın ana avantajları, tesis çevresinde kablolamanın düşük maliyeti ve kolaylığıdır. En ciddi eksiklik ortak veri yolu, düşük güvenilirliğinde yatmaktadır: kablodaki veya çok sayıda konektördeki herhangi bir kusur, tüm ağı tamamen felç eder. Paylaşılan veri yolunun diğer bir dezavantajı, düşük performansıdır, çünkü bu bağlantı yöntemiyle aynı anda yalnızca bir bilgisayar ağa veri iletebilir. Bu yüzden verimİletişim kanalı burada her zaman tüm ağ düğümleri arasında bölünmüştür.
Yıldız topolojisi (Şekil 11, d). Bu durumda, her bilgisayar, ağın merkezinde bulunan hub adı verilen ortak bir cihaza ayrı bir kabloyla bağlanır. Hub'ın işlevi, bilgisayar tarafından iletilen bilgileri ağdaki diğer bilgisayarlardan birine veya tümüne yönlendirmektir. Bu topolojinin ortak bir veri yoluna göre ana avantajı, önemli ölçüde daha fazla güvenilirliktir. Herhangi bir kablo arızası sadece bu kablonun bağlı olduğu bilgisayarı etkiler ve sadece hub arızası tüm ağı çökertebilir. Ek olarak, yoğunlaştırıcı, düğümlerden ağa gelen akıllı bir bilgi filtresi rolünü oynayabilir ve gerekirse yönetici tarafından yasaklanan aktarımları engelleyebilir.
Bir yıldız topolojisinin dezavantajları, daha yüksek maliyeti içerir. ağ ekipmanı bir yoğunlaştırıcı satın alma ihtiyacı nedeniyle. Ek olarak, ağdaki düğüm sayısını artırma yeteneği, hub bağlantı noktası sayısıyla sınırlıdır. Bazen, yıldız bağlantılarla hiyerarşik olarak birbirine bağlanan birkaç merkez kullanarak bir ağ oluşturmak mantıklıdır (Şekil 11, e). Şu anda, hiyerarşik yıldız, hem yerel hem de geniş alan ağlarında en yaygın bağlantı topolojisi türüdür.
Halka konfigürasyonlu ağlarda (Şekil 11, e), veri halka etrafında bir bilgisayardan diğerine, genellikle tek yönde iletilir. Bilgisayar verileri "kendisine ait" olarak tanırsa, dahili arabellekte kendisine kopyalar. Halka, organizasyon için çok uygun bir konfigürasyondur. geri bildirim- tam bir dönüş yapan veriler kaynak düğüme geri döner. Bu nedenle, bu düğüm, hedefe veri gönderme sürecini kontrol edebilir.
Pirinç. 11. Tipik ağ topolojileri
Sırasında küçük ağlar, kural olarak, tipik bir topolojiye sahiptir - bir yıldız, bir halka veya ortak bir veri yolu, büyük ağlar, bilgisayarlar arasında keyfi bağlantıların varlığıyla karakterize edilir. Bu tür ağlarda, tipik bir topolojiye sahip keyfi olarak bağlı ayrı parçaları (alt ağları) ayırmak mümkündür, bu nedenle bunlara karışık topolojiye sahip ağlar denir (Şekil 3).
GİRİŞ.. 5
1. BİNA AĞLARININ GENEL İLKELERİ.. 7
1.1. işlevsellik ağlar. 7
1.2. Bir bilgisayar ağının yapısal organizasyonu. 10
1.2.1. çeşitli boyutlarda ağlar. 10
1.2.2. İletişim ortamı. 10
1.2.3. Veri aktarım modları. onbir
1.2.4. Anahtarlama yöntemleri. 12
1.2.5. Sanal kanallar.. 13
2. ANALOG VERİ İLETİM KANALLARI.. 14
2.1. analog modülasyon. 14
2.2. Modemler.. 15
2.3. Modemler tarafından desteklenen protokoller. 16
2.4. Aktarım modları. 17
2.5. Asenkron, senkron, izokron ve plesiochronous iletim. 17
3. SAYISAL VERİ İLETİM KANALLARI.. 19
3.1. Kanalların frekans ve zaman bölümü. 19
3.2. Kablolu haberleşme hatları ve özellikleri. 20
3.2.1. bükümlü çift. 20
3.2.2. Koaksiyel kablo. 22
3.2.3. Fiber optik kablo. 24
3.3. Kablosuz veri aktarım ortamı. 25
3.3.1. Kızılötesi dalgalar.. 25
3.3.2. Radyo dalgaları, dar bant spektrumlu sinyaller .. 25
3.3.3. Radyo dalgaları, geniş bant sinyalleri.. 26
3.3.4. Uydu bağlantısı. 27
3.3.5. hücresel. 28
4. VERİ İLETİMİ VE BİLGİ KODLAMA.. 30
4.1. Miktar bilgisi ve entropi. otuz
4.2. Entropi özellikleri. 31
4.3. Bilgi miktar birimleri. 32
4.4. Bilgi kodlama. 32
4.5. mantıksal kodlama 35
4.6. Kendi kendini senkronize eden kodlar.. 37
5. BİLGİ AKTARIMI VE VERİ SIKIŞTIRMA KONTROLÜ.. 38
5.1. Kendi kendini iyileştiren kodlar.. 38
5.2. Sistematik kodlar.. 39
5.3. Veri sıkıştırma algoritmaları. 39
5.3.1. RLE algoritması. 40
5.3.2. Lempel-Ziv algoritması. 40
5.3.3. Shannon-Fano kodlaması. 41
5.3.4. Huffman algoritması. 41
6. AĞ YAZILIMI.. 43
6.1. DPT mimarisi.. 43
6.2. Açık sistemlerin birbirine bağlanmasının temel ilkeleri.. 44
7. AÇIK SİSTEMLERİN ETKİLEŞİM MODELİ... 45
7.1. OSI modelinin yapısı. 45
7.2. Protokoller ve arayüzler.. 47
7.3. OSI modelinin katmanları. 48
7.3.1. Fiziksel katman. 48
7.3.2. kanal seviyesi. 50
7.3.3. ağ katmanı. 52
7.3.4. taşıma katmanı. 54
7.3.5. oturum seviyesi. 54
7.3.6. Sunum katmanı. 55
7.3.7. Uygulama katmanı. 55
7.4. OSI modelinin katmanlarının atanması. 55
8. YEREL AĞLARIN TEMEL ÖZELLİKLERİ.. 58
8.1. Ağ topolojileri. 58
8.1.1. Yorulmak. 58
8.1.2. Ağaç. 59
8.1.3. Pasif merkezli yıldız.. 59
8.1.4. Akıllı merkezli yıldız.. 60
8.1.5. Yüzük. 60
8.1.6. Zincir. 60
8.1.7. Tamamen bağlantılı topoloji. 61
8.1.8. Keyfi (hücresel) topoloji. 61
8.2. Erişim yöntemleri ve sınıflandırılması. 62
8.2.1. Çarpışma algılamalı taşıyıcı algılamalı erişim yöntemi. 63
8.2.2. İşaretçi erişim yöntemleri. 63
9. AĞ CİHAZLARININ TEMEL TÜRLERİ.. 65
9.1. Ağ bağdaştırıcıları.. 65
9.2. Merkezler.. 66
9.3. Köprüler.. 68
9.4. Anahtarlar.. 71
9.5. Güvenlik duvarları..73
10. TOKEN RING VE FDDI AĞLARI. 76
10.1. Token Ring Teknolojisi.. 76
10.1.1. İşaretçi erişim yöntemi. 76
10.1.2. Öncelikli erişim sistemi. 80
10.1.3. Token Ring ekipmanı. 81
10.2. FDDI teknolojisi. 82
11. ETHERNET TEKNOLOJİSİ.. 84
11.1. Ethernet teknolojisinin ortaya çıkışı ve özü. 84
11.2. formatlar Ethernet çerçeveleri. 87
11.3. yüksek hızlı teknoloji yerel ağlar. 91
11.3.1. Hızlı Ethernet 100Mbps teknolojisi. 91
11.3.2. Gigabit Ethernet teknolojisi 1000 Mbps. 93
11.3.3. Teknoloji 100VG-AnyLAN.. 94
12. AĞ GEREKSİNİMLERİ... 96
12.1. Verim. 96
12.2. Güvenilirlik ve güvenlik. 99
12.3. Genişletilebilirlik ve ölçeklenebilirlik. 100
12.4. şeffaflık 101
12.5. Destek farklı şekiller trafik. 102
12.6. Kontrol edilebilirlik. 103
12.7. Uyumluluk. 104
12.8. Hizmet kalitesi. 104
REFERANSLAR... 108
GİRİİŞ
20. yüzyılın son on yılı haklı olarak bilgisayar ağlarının on yılı olarak adlandırılabilir. Ticari firmalarda ve devlet kurumlarında, eğitim kurumlarında ve hatta evde, başkalarıyla hiçbir şekilde bağlantısı olmayan bilgisayarların bulunması giderek daha nadir hale gelmektedir. İşletmeler ve kuruluşlar için yerel ağların konuşlandırılmasının en önemli olduğu ortaya çıktıysa, o zaman ev kullanıcıları küresel ağlara - İnternete, bazen FIDO'ya - giderek daha fazla ilgi duyuyor.
Yirmi ya da otuz yıl önce, yalnızca büyük bir kuruluş bir bilgisayarı bile karşılayabilirdi, çünkü yüzbinlerce dolara mal oluyordu, çok yer gerektiriyordu ve vasıflı ve dolayısıyla yüksek maaşlı bakım personeline ihtiyaç duyuyordu. Kural olarak, bilgisayarlar daha sonra toplu modda çalıştı, kullanıcı (genellikle bir programcı) görevlerini yerine getiren bir bilgisayarı asla göremedi. Programlar, operatörlerin delikli kartlar hazırladığı özel formlara kaydedildi ve son olarak, delikli kart destesi şeklindeki programın, görevi sıraya koyan ve ardından sistem yöneticisine verilmesi gerekiyordu. tamamlayarak sonuçları içeren bir çıktı verdi.
Bu mod uygun olarak adlandırılamaz (bilgisayarın verimliliği bu modda olmasına rağmen) ve on yıl sonra terminaller ortaya çıktı - bir ekran ve bir klavye içeren cihazlar. Terminal bir kablo ile merkezi bilgisayara bağlandı. İlk terminaller çok az zekaya sahipti, hatta "aptal" (aptal) olarak adlandırılıyorlardı: Yapabilecekleri tek şey, merkezi bilgisayara hangi tuşa basıldığını söylemek ve ondan bir kontrol komutu aldıktan sonra karakteri ekranda görüntülemekti. (İlk başta, teleks iletişim cihazları terminal olarak kullanıldı - teletipler, bu nedenle yetenekleri zayıftı.) Kısa bir süre sonra, terminalin kendi basit işlemcisi ve RAM'i olsaydı, o zaman merkezi bilgisayarın kendisinin olacağını fark ettiler. daha az verimsiz iş yapmak.
Ayrıca terminalin onu kullanan kişinin masasında olması, bu masa merkezi bilgisayarla aynı binada olmasa bile uygun olduğu ortaya çıktı. Terminallere merkezi bilgisayarlarıyla telefon ağları üzerinden iletişim kurma yeteneği sağlayan modemler bu şekilde ortaya çıktı.
Şimdiye kadar bilgi ve finans kurumları (örneğin, Reiter ve Bloomberg) terminalleri kullanarak bilgilerine erişim sağlıyordu. Terminaller ve merkezi bilgisayarlar arasındaki iletişim problemlerini çözmekten, tüm veri iletim ağları endüstrisi büyüdü.
Batı'da "miras alınan" sistemler sorununun hala çok şiddetli olduğu anlaşılmalıdır: birçok büyük kuruluş, çalışmalarında hala ana çerçeveler ve terminaller kullanıyor ve verilerinin kritik kütlesi orada bulunuyor. Aynı zamanda, Rusya'da toplu bilgisayarlaşma 1980'lerin sonunda başladı ve neredeyse tamamen IBM PC uyumluluğuna dayanıyordu. kişisel bilgisayarlar. Yalnızca nadir büyük kuruluşlarda, büyük ölçekli bilgi işlem ihtiyacı ve / veya artan güvenilirlik gereksinimleri, IBM AS / 400 gibi "büyük" bilgisayarların, Sun'ın çeşitli sunucularının ve iş istasyonlarının vb. kullanılmasına yol açtı. Batıda o kadar yaygın olan IBM System / 360 sınıfındaki bilgisayarlar (ES bilgisayarlar), Microsoft'un BackOffice sunucu uygulama paketine bu tür bilgisayarlarla bir iletişim sunucusu (SNA Sunucusu) dahil etmesi, Rusya'da fiilen sona erdi.
Kuruluşlarımız ve firmalarımız için ağlara giden olağan yol şuna benziyordu: birkaç IBM PC uyumlu bilgisayar var. Üzerlerine metinler girilir, tablolar oluşturulur, hesaplamalar yapılır. Metin dosyaları, elektronik tablo dosyaları, çizimler, veriler ve hesaplama sonuçlarının sürekli olarak bilgisayardan bilgisayara aktarılması gerekir. Bunun için disketler kullanılır. Verilerin hacimleri küçük ve bu veriler sırayla işlenebilirken, özel problemler oluşmaz. Bununla birlikte, yakında, örneğin, tüm satış verilerini bir veritabanında toplama ve bunu, birkaç satıcının aynı anda fatura düzenleyebilmesi ve mallar için ödemeleri kaydedebilmesi ve böylece başkalarının bu yeni faturaları ve ödeme kayıtlarını hemen görebilmesi için yapma arzusu vardır. Her kesilen faturadan sonra disket ile çalıştırmak gerçekçi değildir. Ve sonra, bilgisayarların her biri için ucuz ağ kartları satın alabileceğiniz, bunları bir kabloyla bağlayabileceğiniz, özel ağ yazılımı yükleyebileceğiniz ve sorunun çözülebileceği ortaya çıktı. Bu, "rahatlıktan" bir yoldur.
Ağlara başka bir yol da "ekonomiden" yatıyor. Neden birkaçına para harcıyorsunuz? tam teşekküllü bilgisayarlar daktilocular için, daha güçlü, büyük hacimli bir bilgisayar satın alabilirseniz disk kapasitesi, olmayan birkaç araba sabit diskler ve bunları ağa bağlayın. Daha sonra daha zayıf bilgisayarlar, daha güçlü bir bilgisayarın disk alanını kullanabilecektir. Tasarruf budur - birkaç sabit sürücünün maliyeti, gerekli ağ ekipmanının maliyetinden çok daha fazladır. Son olarak, "modadan" bir yol. Tüm tanıdıklar, komşular ve rakipler zaten yerel ağlar kurduğunda, muhtemelen bu biraz mantıklıdır. Henüz acil bir ihtiyaç olmamasına rağmen, sıraya girmeye değer teknik ilerleme. Kural olarak, bu durumda da, ağın hayatı kolaylaştırmaya yardımcı olduğu ve faydalı olduğu ortaya çıktı.
BİNA AĞLARININ GENEL İLKELERİ
©2015-2019 sitesi
Tüm hakları yazarlarına aittir. Bu site yazarlık iddiasında bulunmaz, ancak ücretsiz kullanım.
Sayfa oluşturma tarihi: 2016-02-16
YEREL BİLGİSAYAR AĞLARI (LCN)
KÜRESEL BİLGİSAYAR AĞLARI
GİRİİŞ
Bugün dünyada 130 milyondan fazla bilgisayar var ve bunların %80'inden fazlası ofislerdeki küçük yerel ağlardan İnternet, FidoNet, FREEnet vb. küresel ağlara kadar çeşitli bilgi ve bilgi işlem ağlarına bağlı. Bilgisayarları ağa bağlamaya yönelik dünya çapındaki eğilim, daha hızlı iletim gibi bir dizi önemli nedenden kaynaklanmaktadır. bilgi mesajları, kullanıcılar arasında hızlı bilgi alışverişi yapabilme, işyerinden ayrılmadan mesaj alıp gönderebilme (faks, E-Mail mektupları, elektronik konferanslar vb.) farklı yazılımlar altında çalışan farklı üreticilerin bilgisayarları arasında bilgi alışverişi.
Bilgisayar ağının taşıdığı bu kadar büyük potansiyeller ve bilgi kompleksinin deneyimlediği yeni potansiyel yükselişi ve üretim sürecinin önemli ölçüde hızlanması, bize bunları görmezden gelme ve pratikte uygulamama hakkı vermez.
Genellikle, artan ihtiyaçları ve olasılıkları dikkate alarak, mevcut bir bilgisayar parkına ve modern bilimsel ve teknik gereksinimleri karşılayan bir yazılım paketine dayalı bir ICT (bilgi-bilgisayar ağı) düzenleme sorununa temel bir çözüm geliştirmeye ihtiyaç vardır. yeni teknik ve yazılım çözümlerinin ortaya çıkması nedeniyle ağın daha da kademeli olarak geliştirilmesi.
BİLGİSAYAR AĞLARININ KURULUŞ PRENSİBİ
Bir bilgisayar ağı, bilgisayarlar topluluğudur ve çeşitli cihazlar herhangi bir ara depolama ortamı kullanılmadan bir ağ üzerindeki bilgisayarlar arasında bilgi alışverişinin sağlanması.
Tüm bilgisayar ağları, bir grup özelliğe göre sınıflandırılabilir:
1) Bölgesel yaygınlık;
2) Departman üyeliği;
3) Bilgi aktarım hızı;
4) İletim ortamının türü;
Bölgesel yaygınlığa göre, ağlar yerel, küresel ve bölgesel olabilir. Yerel - bunlar, 10 m2'den fazla olmayan bir alanı kapsayan ağlardır, bölgesel - bir şehir veya bölgenin topraklarında, küresel - bir eyalet veya eyaletler grubunun topraklarında, örneğin, dünya çapındaki İnternet ağı.
Üyeliğe göre, departman ve eyalet ağları ayırt edilir. Departmanlar bir kuruluşa aittir ve kendi topraklarında bulunur. Devlet ağları - hükümet yapılarında kullanılan ağlar.
Bilgi aktarım hızına göre, bilgisayar ağları düşük, orta ve yüksek hızlı olarak ayrılır.
İletim ortamının türüne göre, kızılötesi aralıkta radyo kanalları aracılığıyla bilgi iletimi ile koaksiyel, bükümlü çift, fiber optik ağlara ayrılırlar.
Bilgisayarlar, farklı bir ağ topolojisi (yıldız, veri yolu, halka vb.) oluşturan kablolarla bağlanabilir.
Bilgisayar ağları ile terminal ağları (terminal ağları) arasında bir ayrım yapılmalıdır. Bilgisayar ağları, her biri bağımsız olarak çalışabilen bilgisayarları birbirine bağlar. Terminal ağları genellikle bağlanır güçlü bilgisayarlar(anabilgisayarlar) ve bazı durumlarda, oldukça karmaşık olabilen cihazlara (terminallere) sahip PC'ler, ancak ağ dışında çalışmaları ya imkansızdır ya da tamamen anlamsızdır. Örneğin, uçak bileti satışı için bir ATM veya kasa ağı. Bilgisayar ağlarından ve hatta diğer bilgisayar teknolojilerinden tamamen farklı ilkeler üzerine kuruludurlar.
Ağların sınıflandırılmasında iki ana terim vardır: LAN ve WAN.
LAN ( Yerel alan Ağ) - servis sağlayıcılara ulaşmadan önce kapalı bir altyapıya sahip yerel ağlar. "LAN" terimi, hem küçük bir ofis ağını hem de birkaç yüz hektarı kapsayan büyük bir fabrika ağını tanımlayabilir. Yabancı kaynaklar yakın bir tahmin bile veriyor - yarıçapta yaklaşık altı mil (10 km); yüksek hızlı kanalların kullanımı.
bitik( geniş alan Ağ) - hem yerel ağlar hem de diğer telekomünikasyon ağları ve cihazları dahil olmak üzere geniş coğrafi bölgeleri kapsayan küresel bir ağ. Bir WAN örneği, çeşitli bilgisayar ağlarının birbirleriyle "konuşabildiği" bir paket anahtarlamalı ağdır (Çerçeve Geçişi).
Dönem " Şirket ağı" ayrıca literatürde, her biri farklı teknik, yazılım ve bilgi ilkeleri üzerine kurulabilen birkaç ağın kombinasyonuna atıfta bulunmak için kullanılır.
Yukarıda ele alınan ağ türleri, kapalı türdeki ağlardır, bunlara yalnızca böyle bir ağda çalışmaları doğrudan kendileriyle ilgili olan sınırlı bir kullanıcı çevresine izin verilir. profesyonel aktivite. küresel ağlar herhangi bir kullanıcıya hizmet vermeye odaklanmıştır.
Şekil 1'de, bilgisayarları ve ağ türlerini değiştirme yöntemlerini düşünün.
Şekil 1 - Bilgisayar değiştirme yöntemleri ve ağ türleri .
YEREL BİLGİSAYAR AĞLARI (LCN)
LKS sınıflandırması
Yerel alan ağları tamamen farklı iki sınıfa ayrılır: eşler arası (tek düzeyli veya Eşler arası) ağlar ve hiyerarşik (çok düzeyli).
eşler arası ağlar.
Eşler arası ağ, her biri benzersiz bir ada (bilgisayar adı) ve genellikle işletim sistemi önyüklemesi sırasında girmek için bir parolaya sahip olan eş bilgisayarlardan oluşan bir ağdır. Oturum açma adı ve parola, işletim sistemini kullanan bilgisayarın sahibi tarafından atanır. Eşler arası ağlar, LANtastic, Windows'3.11, Novell NetWare Lite gibi işletim sistemleri kullanılarak organize edilebilir. Bu programlar hem DOS hem de Windows ile çalışır. Eşler arası ağlar, tüm modern 32 bit işletim sistemleri (Windows'95 OSR2, Windows NT İş İstasyonu sürümü, OS / 2) ve diğerleri temelinde de düzenlenebilir.
Hiyerarşik ağlar.
Hiyerarşik LAN'larda bir veya daha fazla özel bilgisayarlar– farklı kullanıcılar tarafından paylaşılan bilgileri depolayan sunucular.
Hiyerarşik ağlardaki bir sunucu, paylaşılan kaynakların kalıcı bir deposudur. Sunucunun kendisi, yalnızca hiyerarşide daha yüksek bir seviyedeki bir sunucunun istemcisi olabilir. Bu nedenle, hiyerarşik ağlara bazen özel sunucu ağları denir. Sunucular genellikle yüksek performanslı, muhtemelen paralel çalışan birkaç işlemcili, yüksek kapasiteli sabit diskli, yüksek hızlı bilgisayarlardır. ağ kartı(100 Mb/sn veya daha fazla). Sunucudaki bilgilere erişilen bilgisayarlara istasyon veya istemci denir.
LKS amaçlarına göre sınıflandırılır:
· Terminal hizmet ağları. Bunlar, bağlı olduğu bilgisayar tarafından özel modda kullanılan veya ağ çapında bir kaynak olan bilgisayarları ve çevre birimlerini içerir.
· Üretim yönetimi ve kurumsal faaliyet sistemlerinin inşa edildiği ağlar. MAP/TOP standartları grubu tarafından birleştirilirler. MAP, endüstride kullanılan standartları tanımlar. TOP, ofis ağlarında kullanılan ağlar için standartları tanımlar.
· Otomasyonu birleştiren ağlar, tasarım sistemleri. Bu tür ağların iş istasyonları genellikle yeterince güçlü kişisel bilgisayarlar Sun Microsystems gibi.
· Dağıtılmış bilgi işlem sistemlerinin oluşturulduğu ağlar.
Sınıflandırma kriterlerine göre, yerel bilgisayar ağları halka, veri yolu, yıldız biçimli, ağaç biçimli;
hız temelinde - düşük hız (10 Mbps'ye kadar), orta hız (100 Mbps'ye kadar), yüksek hız (100 Mbps'nin üzerinde);
erişim yöntemi türüne göre - rastgele, orantılı, karma;
fiziksel iletim ortamının türüne göre - bükümlü çift, koaksiyel veya fiber optik kablo, kızılötesi kanal, Radyo kanalı.
LKS yapısı
Bilgisayarların birbirine bağlanma şekline ağ yapısı veya topoloji denir. Ethernet ağları veri yolu ve yıldız topolojilerine sahip olabilir. İlk durumda, tüm bilgisayarlar tek bir ortak kabloya (veri yolu) bağlıdır, ikinci durumda, her bilgisayara "kirişlerin" gittiği özel bir merkezi cihaz (hub) vardır, yani. her bilgisayar kendi kablosuna bağlıdır.
Şekil 2(a)'daki bara yapısı, ek bir cihaz gerektirmediği ve daha az kablo tükettiği için daha basit ve ekonomiktir. Ancak kablo sistemi arızalarına karşı çok hassastır. Kablo en az bir yerde hasar görürse, tüm ağ için sorunlar vardır. Arıza yeri bulmak zordur.
Bu anlamda, Şekil 2(b)'deki "yıldız" daha kararlıdır. Hasarlı bir kablo, belirli bir bilgisayar için bir sorundur; ağın bir bütün olarak çalışmasını etkilemez. Sorun giderme çabası gerekmez.
Şekil 2(c)'deki "halka" tipi bir yapıya sahip bir ağda, bilgi, her bir ağ denetleyicisinde sekmeli olarak halka boyunca istasyonlar arasında iletilir. Alım, rasgele erişimli bellek cihazları temelinde yapılan arabellek sürücüleri aracılığıyla gerçekleştirilir, bu nedenle, bir ağ denetleyicisi arızalanırsa, tüm halkanın çalışması kesintiye uğrayabilir.
Halka yapısının avantajı, cihazların uygulama kolaylığı ve dezavantajı, düşük güvenilirliktir.
Ele alınan tüm yapılar hiyerarşiktir. Bununla birlikte, köprülerin kullanımı sayesinde, yerel ağları farklı yapılarla birleştiren özel cihazlar, karmaşık hiyerarşik yapıya sahip ağlar yukarıdaki yapı türlerinden inşa edilebilir.
| bir B C) |  |
Şekil 2 - inşaat yapısı (a) otobüs, (b) halka, (c) yıldız
Yerel ağlarda fiziksel iletim ortamı
Çok önemli bir nokta, fiziksel iletim ortamının (kablo sistemi) seçimini etkileyen faktörlerin dikkate alınmasıdır. Bunlar arasında aşağıdakiler bulunmaktadır:
1) Gerekli bant genişliği, ağ iletim hızı;
2) Ağ boyutu;
3) Düzenlenmesi gereken gerekli hizmet seti (veri, konuşma, multimedya vb.).
4) Gürültü seviyesi ve gürültü bağışıklığı için gereklilikler;
5) Ekipman alımı, kurulum ve müteakip işletme dahil olmak üzere projenin toplam maliyeti.
LAN verileri için ana iletim ortamı, korumasız bükümlü çift, koaksiyel kablo, çok modlu optik fiberdir. Tek modlu ve çok modlu fiberin maliyeti kabaca aynı olduğundan, daha uzun mesafeler sağlasalar da tek modlu sonlandırmalar önemli ölçüde daha pahalıdır. Bu nedenle, LCS'de esas olarak çok modlu optikler kullanılır.
Ana LKS teknolojileri: Ethernet, ATM. FDDI teknolojileri(2 halka), daha önce çekirdek ağlar için kullanılan ve iyi performans mesafe, hız ve hata toleransı açısından, esas olarak yüksek maliyet nedeniyle artık çok az kullanılmaktadır, aslında halka gibi Jeton teknolojisi Ring, her ikisi de hala destekleniyor olsa da yüksek seviye tüm önde gelen satıcılar tarafından ve bazı durumlarda (örneğin, yüksek hata toleransı ve garantili paket tesliminin gerekli olduğu şehir çapında bir omurga ağı için FDDI kullanımı), bu teknolojilerin kullanımı hala haklı olabilir.
LKS türleri
Ethernet başlangıçta, bilgisayarların bağlandığı ve bir paketi iletme hakkı için kendi aralarında "savaştığı" ortak bir veri yoluna dayalı bir çarpışma teknolojisidir. Ana protokol CSMA/CD'dir (Carrier Sensitivity Multiple Access with Collision Detection). Gerçek şu ki, iki istasyon aynı anda iletime başlarsa, bir çarpışma durumu ortaya çıkar ve ağ, geçici süreçler "durulana" ve "sessizlik" tekrar gelene kadar bir süre "bekler". Başka bir erişim yöntemi daha var - CSMA / CA (Çarpışmadan Kaçınma) - aynı, ancak çarpışmalar dışında. Bu yöntem, Radio Ethernet veya Apple Local Talk kablosuz teknolojisinde kullanılır - herhangi bir paket gönderilmeden önce, ağ üzerinden bir iletimin gerçekleşeceğine dair bir duyuru yapılır ve istasyonlar artık bunu başlatmaya çalışmaz.
Ethernet, tüm iletim ortamları için yarı çift yönlü (Yarım Çift Yönlü) olabilir: cihazlardaki iki çift alıcı ve verici aynı anda konuştuğunda, kaynak ve alıcı "sırayla konuşur" (klasik çarpışma teknolojisi) ve tam çift yönlü (Tam Çift Yönlü) . Bu mekanizma yalnızca bükümlü çift (iletim için bir çift, alım için bir çift) ve fiber optik (iletim için bir çift, alım için bir çift) üzerinde çalışır.
Ethernet, farklı fiziksel ortamların yanı sıra paket türü (Ethernet II, 802.3, RAW, 802.2 (LLC), SNAP) için hızlar ve kodlama yöntemleri açısından değişiklik gösterir.
Ethernet hız olarak değişir: 10 Mbps, 100 Mbps, 1000 Mbps (Gigabit). Kategori 5 bükümlü çift için Gigabit Ethernet standardı yakın zamanda onaylandığından, çift bükümlü, tek modlu (SMF) veya çok modlu (MMF) fiberin herhangi bir Ethernet ağı için kullanılabileceği söylenebilir. Buna bağlı olarak, farklı özellikler vardır:
· 10 Mbps Ethernet: 10BaseT, 10BaseFL, (10Base2 ve 10Base5 koaksiyel için mevcuttur ve artık kullanılmamaktadır);
· 100Mbps Ethernet: 100BaseTX, 100BaseFX, 100BaseT4, 100BaseT2;
Gigabit Ethernet: 1000BaseLX, 1000BaseSX (optik) ve 1000BaseTX (bükümlü çift)
Ethernet'i uygulamak için iki seçenek vardır. koaksiyel kablo, "ince" ve "kalın" Ethernet (İnce 0,2" kabloda Ethernet ve kalın 0,4" kabloda Ethernet) olarak adlandırılır.
İnce Ethernet RG-58A/V tipi kablo (0,2 inç çap) kullanır. Küçük bir ağ için 50 ohm dirençli bir kablo kullanılır. Koaksiyel kablo bilgisayardan bilgisayara çalışır. Her bilgisayara, hareket ettirilebilmesi için az miktarda kablo bırakılır. Segment uzunluğu 185 m, bus'a bağlı bilgisayar sayısı 30'a kadardır.
BNC konektörlü (Bayonel-Neill-Concelnan) tüm kablo segmentlerini T konektörlere bağladıktan sonra (ad, konektörün "T" harfine benzer şeklinden kaynaklanmaktadır), tek bir kablo segmenti elde edeceksiniz. Sonlandırıcılar ("fişler") her iki uca da takılır. Sonlandırıcı, yapısal olarak lehimlenmiş dirençli bir BNC konektörüdür (ayrıca bir T-konektörüne de konur). Bu direncin değeri, kablonun dalga empedansının değerine karşılık gelmelidir, yani. Ethernet, 50 ohm sonlandırıcı gerektirir.
Kalın Ethernet- 0,4 inç çapında kalın bir koaksiyel kablo üzerinde bir ağ ve dalga direnci 50 ohm. Kablo bölümünün maksimum uzunluğu 500 m'dir.
Kablonun kendisinin döşenmesi, tüm koaksiyel kablo türleri için neredeyse aynıdır.
Bir bilgisayarı kalın bir kabloya bağlamak için alıcı-verici adı verilen ek bir aygıt kullanılır. Telsiz doğrudan ağ kablosuna bağlıdır. ondan bilgisayar giderözel telsiz kablosu, maksimum uzunluk 50 m Her iki uçta da 15 pimli DIX konektörleri (Dijital, Intel ve Xerox) vardır. Bir konektör alıcı-vericiye bağlanır ve diğer konektör bilgisayarın ağ kartına bağlanır.
Alıcı-vericiler, her bilgisayara bir kablo çekme ihtiyacını ortadan kaldırır. Bilgisayardan uzaklık ağ kablosu alıcı-verici kablosunun uzunluğu tarafından belirlenir.
Bir alıcı-verici kullanarak bir ağ oluşturmak çok uygundur. Kelimenin tam anlamıyla kabloyu herhangi bir yerden "geçirebilir". Bu basit prosedürçok az zaman alır ve ortaya çıkan bağlantı çok güvenilirdir.
Kablo parçalara ayrılmaz, bilgisayarların tam yerini düşünmeden döşenebilir ve ardından alıcı-vericiler doğru yerlere kurulabilir. Telsizler, kural olarak, tasarımları tarafından sağlanan duvarlara monte edilir.
gerekirse örtün yerel ağ tarafından izin verilenden daha büyük bir alan kablo sistemleri, uygulamalı ek cihazlar– tekrarlayıcılar (tekrarlayıcılar). Tekrarlayıcı 2 portlu bir tasarıma sahiptir, yani her biri 185 m olan 2 segmenti birleştirebilir Segment tekrarlayıcıya bir T-konnektörü ile bağlanır. T-konektörünün bir ucuna bir segment bağlanır ve diğer ucuna bir sonlandırıcı yerleştirilir.
Ağda dörtten fazla tekrarlayıcı olamaz. Bu, maksimum uzunluğu 925 m olan bir ağ elde etmenizi sağlar.
4 portlu tekrarlayıcılar vardır. Böyle bir tekrarlayıcıya aynı anda 4 segment bağlanabilir.
Kalın bir kabloda Ethernet için segment uzunluğu 500 m'dir, bir segmente 100 adede kadar istasyon bağlanabilir. 50 m uzunluğa kadar alıcı-verici kabloları ile kalın bir Ethernet, bir segmentte ince bir segmentten çok daha geniş bir alanı kapsayabilir. Bu tekrarlayıcılar DIX konektörlerine sahiptir ve alıcı-vericiler tarafından segmentin sonuna veya herhangi bir yere bağlanabilir.
Kombine tekrarlayıcılar çok kullanışlıdır; hem ince hem de kalın kablo için uygundur. Her bağlantı noktasının bir çift bağlayıcısı vardır: DIX ve BNC, ancak bunlar aynı anda kullanılamaz. Segmentleri farklı bir kabloda birleştirmek gerekirse, ince segment tekrarlayıcının bir portunun BNC konektörüne ve kalın segment başka bir portun DIX konektörüne bağlanır.
Tekrarlayıcılar çok kullanışlıdır, ancak ağı yavaşlattıkları için bunları kötüye kullanmamalısınız.
Bükümlü çift üzerinden Ethernet.
Bükümlü bir çift, birlikte bükülmüş iki yalıtılmış teldir. Ethernet, dört kablodan oluşan 8 telli bir kablo kullanır. bükümlü çift. Çevresel etkilere karşı korumak için, kablonun harici bir yalıtım kaplaması vardır.
Ana bükümlü çift düğüm, merkezdir (çeviride buna sürücü, merkez veya basitçe bir merkez denir). Her bilgisayar kendi kablo segmentini kullanarak ona bağlanmalıdır. Her segmentin uzunluğu 100 m'yi geçmemelidir.Kablo segmentlerinin uçlarına RJ-45 konektörler takılır. Konektörlerden biri kabloyu hub'a, diğeri ağ kartına bağlar. RJ-45 konektörler çok kompakttır, plastik bir gövdeye ve sekiz minyatür yastığa sahiptir.
Hub, bükümlü çift ağdaki merkezi bir cihazdır; performansı buna bağlıdır. Kabloyu kolayca bağlayabilmeniz ve port göstergesini izleyebilmeniz için kolay erişilebilir bir yere yerleştirilmelidir.
Hub'lar şu tarihte verilir: farklı miktar bağlantı noktaları - 8, 12, 16 veya 24. Buna göre, ona aynı sayıda bilgisayar bağlanabilir.
Bilgisayarları ağa bağlamanın temel amacı, kaynakları paylaşmaktı: ağa bağlı bilgisayarların veya bu bilgisayarlarda çalışan uygulamaların kullanıcıları, ağdaki bilgisayarların kaynaklarına erişebilir, örneğin:
diskler, yazıcılar, çiziciler, tarayıcılar, vb. gibi çevresel aygıtlar;
RAM'de veya harici depolama aygıtlarında depolanan veriler;
işlem gücü.
Ağ arayüzleri
Cihazları bağlamak için, her şeyden önce harici arayüzlere sahip olmaları gerekir.
Arayüz - geniş anlamda - etkileşim halindeki bağımsız nesneler arasında resmi olarak tanımlanmış bir mantıksal ve / veya fiziksel sınır. Arayüz, nesnelerin etkileşiminin parametrelerini, prosedürlerini ve özelliklerini tanımlar.
Ayrı fiziksel ve mantıksal arayüzler
Fiziksel bir arabirim (bağlantı noktası olarak da adlandırılır), bir dizi elektrik bağlantısı ve sinyal özelliği ile tanımlanır. Genellikle, her biri belirli bir amacı olan bir dizi kontağa sahip bir konektördür.
Mantıksal bir arayüz (protokol olarak da adlandırılır), iki cihaz veya iki program arasında değiş tokuş edilen belirli bir formattaki bilgi mesajlarının yanı sıra bu mesajların değiş tokuşunun mantığını belirleyen bir dizi kuraldır.
Pirinç. 2.2. Yazıcıyı Bilgisayar Ağında Paylaşma
Bilgisayardan bilgisayara arabirim, iki bilgisayarın bilgi alışverişinde bulunmasına olanak tanır. Her iki tarafta çiftler halinde uygulanır:
ağ bağdaştırıcısı veya ağ arabirim kartı adı verilen bir donanım modülü;
ağ arabirim kartı sürücüsü - özel bir program, yönetim işi ağ arayüz kartı.
Bilgisayar-çevre arabirimi (bu durumda, bilgisayar-yazıcı arabirimi), bilgisayarın çevresel aygıt(PU), Bu arayüz uygulanır:
bilgisayar tarafında, bir ağ arabirim kartı ve sürücüsüne benzer bir arabirim kartı ve bir PU (yazıcı) sürücüsü;
PU tarafından - PU (yazıcı) denetleyicisi tarafından, genellikle bilgisayardan hem verileri, örneğin kağıda yazdırılması gereken baytlarca bilgi alan hem de elektromekanik parçalarını kontrol ederek işlediği komutları alan bir donanım aygıtı tarafından. örneğin yazıcıdan bir yaprak kağıt çıkaran veya diskin manyetik kafasını hareket ettiren bir çevresel aygıt.
Birden çok bilgisayarla iletişim sorunları
Fiziksel bağlantıların topolojisi
Birkaç (ikiden fazla) bilgisayarı ağa bağlarken, bunların birbirine nasıl bağlanacağına karar vermek gerekir, aksi takdirde fiziksel bağlantıların yapılandırmasını veya topolojiyi seçin.
Ağ topolojisi, köşeleri ağın uç düğümlerine (örneğin, bilgisayarlar) ve iletişim ekipmanına (örneğin, yönlendiriciler) karşılık gelen ve kenarları, köşeler arasındaki fiziksel veya bilgi bağlantılarına karşılık gelen bir grafiğin yapılandırması olarak anlaşılır.
Her bilgisayarı birbirine bağlayabilir veya iletişim kuracaklarını varsayarak, "aktarma sırasında" mesajları birbirlerine ileterek seri olarak bağlayabilirsiniz. Hem evrensel bir bilgisayar hem de özel bir cihaz bir geçiş düğümü görevi görebilir.
Ağın özellikleri önemli ölçüde bağlantı topolojisinin seçimine bağlıdır:
düğümler arasında birkaç yolun varlığı, ağın güvenilirliğini artırır ve yükün ayrı kanallar arasında dağıtılmasını mümkün kılar.
bazı topolojilerde bulunan yeni düğüm ekleme kolaylığı, ağı kolayca genişletilebilir hale getirir.
ekonomik kaygılar genellikle minimum toplam uzunluklu iletişim hatları ile karakterize edilen topolojilerin seçimine yol açar.
Pek çok olası konfigürasyon arasında tamamen bağlı ve tamamen bağlı olmayanlar ayırt edilir.
Tamamen birbirine geçmiş bir topoloji, her bilgisayarın diğerlerine doğrudan bağlı olduğu bir ağa karşılık gelir. Bu seçeneğin hantal ve verimsiz olduğu ortaya çıkıyor. Bu durumda, ağdaki her bilgisayarda çok sayıda iletişim bağlantı noktası olmalıdır. Tamamen bağlantılı topolojiler büyük ağlar nadiren uygulanır. Daha sıklıkla bu tür topoloji, çok bilgisayarlı komplekslerde veya az sayıda bilgisayarı birleştiren ağlarda kullanılır.
Pirinç. 2.10. Tipik ağ topolojileri
Diğer tüm seçenekler, iki bilgisayar arasındaki veri alışverişinin, verilerin diğer ağ düğümleri aracılığıyla iletilmesini gerektirebileceği ağ dışı topolojilere dayalıdır.
Halka topolojisi. Veriler halka etrafında bir bilgisayardan diğerine iletilir. Halkanın ana avantajı, doğası gereği fazladan bağlantılar sağlamasıdır. Tam bir dönüş yapan halkadaki veriler kaynak düğüme geri döner. Bu nedenle, kaynak, verilerin hedefe teslimini kontrol edebilir. Bu özellik, ağ bağlantısını test etmek ve düzgün çalışmayan bir düğümü bulmak için kullanılır. Aynı zamanda, halka topolojisine sahip ağlarda, bir bilgisayarın arızalanması veya kapanması durumunda halkanın geri kalan düğümleri arasındaki iletişim kanalının kesintiye uğramaması için özel önlemler alınmalıdır.
Yıldız topolojisi, her bilgisayar doğrudan hub adı verilen ortak bir merkezi cihaza bağlandığında oluşur. Hub'ın işlevi, bilgisayar tarafından iletilen bilgileri ağdaki diğer bilgisayarlardan birine veya tümüne yönlendirmektir. Hub, genel amaçlı bir bilgisayar veya özel bir cihaz olabilir. Yıldız topolojisinin dezavantajları: özel bir merkezi cihaz satın alma ihtiyacı nedeniyle daha yüksek ağ ekipmanı maliyeti; ağdaki düğüm sayısını artırma yeteneği, hub bağlantı noktalarının sayısıyla sınırlıdır.
Bazen, yıldız bağlantılarla hiyerarşik olarak bağlanan birkaç hub kullanarak bir ağ oluşturmak mantıklıdır. Ortaya çıkan yapıya hiyerarşik bir yıldız veya ağaç denir. Ağaç, şu anda hem yerel hem de geniş alan ağlarında en yaygın iletişim topolojisidir.
Bir yıldızın özel bir özel durumu, ortak bir otobüstür. Burada pasif bir kablo, merkezi bir öğe görevi görür (birçok ağ kablosuz iletişim- ortak veri yolunun rolü burada ortak radyo ortamı tarafından oynanır). Aktarılan bilgiler kablo üzerinden dağıtılır ve bu kabloya bağlı tüm bilgisayarlara aynı anda erişilebilir. Avantajları: düşük maliyet ve ağa yeni düğümleri bağlama kolaylığı ve dezavantajlar - düşük güvenilirlik (herhangi bir kablo hatası tüm ağı tamamen felç eder) ve düşük performans (ağ üzerinden aynı anda yalnızca bir bilgisayar veri iletebilir, bu nedenle bant genişliği burada tüm düğüm ağları arasında bölünmüştür).
Pirinç. 2.11. Karışık topoloji
Küçük ağların tipik bir topolojisi vardır - bir yıldız, bir halka veya ortak bir veri yolu, büyük ağlar, bilgisayarlar arasında keyfi bağlantıların varlığıyla karakterize edilir. Bu tür ağlarda, tipik bir topolojiye sahip keyfi olarak bağlı ayrı parçaları (alt ağları) ayırmak mümkündür; bu nedenle bunlara karışık topolojiye sahip ağlar denir.
Ana bilgisayar adresleme
Üç veya daha fazla bilgisayarı bağlarken dikkate alınması gereken sorunlardan biri, adresleme sorunu, yani ağ arayüzlerinin adreslenmesidir. Bir bilgisayarda birden çok ağ arabirimi olabilir. Örneğin, N bilgisayardan oluşan tamamen bağlantılı bir yapı oluşturmak için her birinin sahip olması gerekir. N - 1 arayüz.
Adreslenebilir arayüzlerin sayısına göre, adresler aşağıdaki gibi sınıflandırılabilir:
ayrı arayüzleri tanımlamak için benzersiz bir adres (tek noktaya yayın) kullanılır;
çok noktaya yayın adresi aynı anda birkaç arabirimi tanımlar, böylece bir çok noktaya yayın adresiyle işaretlenen veriler gruptaki düğümlerin her birine iletilir;
yayın adresine (yayın) gönderilen veriler tüm ağ düğümlerine iletilmelidir;
herhangi bir yayın adresi şurada tanımlı Yeni sürüm IPv6 protokolü, çoklu yayın adresi gibi, bir grup adres belirtir, ancak bu adrese gönderilen verilerin bu grubun tüm adreslerine değil, herhangi birine iletilmesi gerekir.
Adresler sayısal olabilir (örneğin, 129.26.255.255 veya 81. la. ff. ff) ve sembolik (site.domen.ru).
Sembolik adresler (isimler) insan algısı için uygundur ve bu nedenle genellikle anlamsal bir yük taşır.
Bazı adresleme şemalarında geçerli olan tüm adreslerin kümesine adres alanı denir.
Adres alanı düz (doğrusal) bir organizasyona veya hiyerarşik bir organizasyona sahip olabilir.
Düz bir organizasyonla, birçok adres hiçbir şekilde yapılandırılmaz. Düz bir sayısal adres örneği, yerel alan ağlarındaki ağ arayüzlerini benzersiz şekilde tanımlamak için tasarlanmış MAC adresidir. Böyle bir adres genellikle yalnızca donanım tarafından kullanılır ve 0081005e24a8 gibi ikili veya onaltılık bir sayı olarak yazılır. MAC adresleri üretici tarafından donanıma yerleştirilmiştir, bu nedenle bunlara donanım adresleri de denir.
Hiyerarşik bir organizasyonda, adres alanı, adreslenebilir alanı sırayla daraltan ve sonunda ayrı bir ağ arabirimi tanımlayan iç içe geçmiş alt gruplar şeklinde yapılandırılmıştır.
Hiyerarşik sayısal adreslerin tipik temsilcileri ağ IP ve IPX adresleridir. İki seviyeli bir hiyerarşiyi desteklerler, adres üst kısma bölünmüştür - ağ numarası ve alttaki - düğüm numarası. Bu bölüm, mesajların yalnızca ağ numarasına dayalı olarak ağlar arasında gönderilmesine izin verir ve mesaj iletildikten sonra düğüm numarası gerekir. istenen ağ. Uygulamada, bir bilgisayarın ağ arabiriminin aynı anda birkaç adres adına sahip olabilmesi için, genellikle birkaç adresleme şeması aynı anda kullanılır. Her adres, karşılık gelen adresleme türünün en uygun olduğu durumda kullanılır. Adresleri bir formdan diğerine dönüştürmek için, adres çözümleme protokolleri adı verilen özel yardımcı protokoller kullanılır.
anahtarlama
Bilgisayarların bazı topolojilere göre fiziksel olarak birbirine bağlanmasına izin verin. O zaman uç düğümler arasında nasıl veri aktarılacağına karar vermeniz gerekiyor?
Uç düğümlerin bir geçiş düğümleri ağı aracılığıyla bağlanmasına anahtarlama denir. Göndericiden alıcıya giden yol üzerinde bulunan düğümlerin sırası bir yol oluşturur.
Örneğin, Şekil l'de gösterilen ağda. 2.14'te, birbirine doğrudan bağlı olmayan düğüm 2 ve 4, örneğin düğüm 1 ve 5 olabilecek geçiş düğümleri aracılığıyla veri iletmeye zorlanır. Düğüm 1, A ve B arayüzleri arasında veri aktarmalı ve düğüm 5 - F ve B arabirimleri arasında. Bu durumda, yol sırası şu şekildedir: 2-1-5-4, burada 2 gönderen düğüm, 1 ve 5 geçiş düğümleri, 4 ise hedef düğümdür.
Pirinç. 2-14. Abonelerin geçiş düğümleri ağı aracılığıyla değiştirilmesi
Genelleştirilmiş anahtarlama sorunu
Genel olarak, anahtarlama problemi aşağıdaki birbiriyle ilişkili özel problemler olarak temsil edilebilir.
Tanım bilgi akışı yönlendirmek istediğiniz
Akış yönlendirme.
Akış iletme, yani akış tanıma ve her geçiş düğümündeki yerel anahtarlama.
Akışları çoğullama ve çoğullamayı çözme.
Yönlendirme
Yönlendirme görevi sırasıyla iki alt görev içerir:
rota tanımı;
ağın seçilen rota hakkında bildirimi.
Bir rota tanımlayın alıcıya teslim etmek için verilerin iletilmesi gereken bir dizi geçiş düğümü ve bunların arayüzlerini seçmek anlamına gelir. Rota belirleme, özellikle ağ yapılandırması, birlikte çalışan bir çift ağ arabirimi arasında birden çok yol olacak şekilde olduğunda zor bir iştir. Çoğu zaman seçim, bazı kriterlere göre en uygun rotada durdurulur. Optimallik kriterleri, örneğin, iletişim kanallarının nominal verimi ve yükü olabilir; kanalların getirdiği gecikmeler; geçiş düğümlerinin aralık sayısı; kanalların ve geçiş düğümlerinin güvenilirliği.
Rota, ağ yöneticisi tarafından ampirik olarak ("manuel olarak") belirlenebilir, ancak rotaları belirlemeye yönelik bu yaklaşım, karmaşık bir topolojiye sahip büyük bir ağ için pek uygun değildir. Bu durumda, rotaları belirlemek için otomatik yöntemler kullanılır. Bunu yapmak için, uç düğümler ve diğer ağ cihazları, karşılıklı hizmet mesajlarının değişimini düzenleyen ve her düğümün kendi ağ "görünümünü" oluşturmasına izin veren özel bir yazılımla donatılmıştır. Daha sonra toplanan verilere dayalı olarak yazılım yöntemleriyle rasyonel rotalar belirlenir.
Bir rota seçerken, genellikle yalnızca ağ topolojisi hakkındaki bilgilerle sınırlıdır. Bu yaklaşım Şekil l'de gösterilmektedir. 2.15. Uç düğümler arasında trafiği aktarmak için A ve C, iki alternatif yol vardır: A-1-2-3-C Ve A-1-3-C. Yalnızca topolojiyi düşünürsek, seçim açıktır - rota A-1-3-C, daha az geçiş düğümüne sahip olan.
Pirinç. 2.15. rota seçimi
Veri promosyonu
Öyleyse rotalar tanımlansın, tüm geçiş düğümlerinin tablolarında bunlarla ilgili kayıtlar yapılsın, aboneler arasında veri aktarımı (abone değiştirme) için her şey hazır.
Her şeyden önce, gönderici, bulunan rotanın başladığı arayüzüne veri göndermeli ve tüm geçiş düğümleri, verileri bir arayüzden diğerine uygun şekilde "aktarmalı", başka bir deyişle, anahtarlamaarayüzler.İşlevi geçiş yapmak olan bir cihaza denir. anahtar.Şek. 2.16, bilgi akışını dört arayüzü arasında değiştiren bir anahtarı göstermektedir.
Pirinç. 2.16. Anahtar
Anahtar, özel bir cihaz olabilir veya Genel amaçlı bilgisayar yerleşik bir yazılım anahtarlama mekanizması ile, bu durumda anahtara yazılım denir.
Çoğullama ve Çoğullamayı Çözme
Gelen verinin hangi arayüze gönderileceğini belirlemek için, anahtarın hangi akışa ait olduğunu bulması gerekir. Anahtar girişine yalnızca bir "saf" akış veya "karma" bir akış girmesine bakılmaksızın bu sorun çözülmelidir.
Çoğullamayı çözme, toplam toplu akışın onu oluşturan birkaç akışa bölünmesidir.
Çoğullama - bir fiziksel iletişim kanalı üzerinden iletilen birkaç ayrı akıştan ortak bir kümelenmiş akışın oluşturulması,
Başka bir deyişle, çoklama, kullanılabilir bir fiziksel kanalı, ağ aboneleri arasındaki birkaç eşzamanlı iletişim oturumu arasında bölmenin bir yoludur.
Şekil 2.18 . Anahtarlama sırasında akışların çoğullama ve çoğullama çözme işlemleri
Akışları çoğaltmanın ana yollarından biri, zaman bölümühiç biri. Bu yöntemle, her iş parçacığı zaman zaman (sabit veya rasgele bir periyotla) tam emrinde bir fiziksel kanal alır ve verilerini bu kanal üzerinden iletir. Ayrıca yaygın frekans ayrımı her akış kendisine tahsis edilen frekans aralığında veri ilettiğinde kanal.
Pirinç. 2.19. Çoklayıcı ve Çoğullama Çözücü
Anahtarlama türleri
Ağlarda abone değiştirme problemini çözmeye yönelik pek çok olası yaklaşım arasında, devre değiştirme ve paket değiştirmeyi içeren iki temel yaklaşım vardır.