Tietokoneverkon teknisiä keinoja ovat mm. Mitä tietokoneverkkojen teknisiin keinoihin sisältyy. Tietokoneiden keskuslaitteet

Tietotekniikka (IT) on joukko keinoja ja menetelmiä kerätä, käsitellä ja siirtää tietoa (primääritietoa) uuden laadukkaan tiedon saamiseksi kohteen, prosessin tai ilmiön tilasta (tietotuote).

Tietotekniikan tarkoitus on tuottaa tietoa ihmisen analysointia ja sen pohjalta tehtävää päätöksentekoa varten minkä tahansa toiminnan suorittamiseksi.

Tietojenkäsittelymenetelmien ja -työkalujen käytännön sovellukset voivat olla erilaisia, joten on suositeltavaa erottaa globaalit perus- ja spesifiset tietotekniikat.

Globaali tietotekniikka sisältää malleja, menetelmiä ja keinoja, jotka formalisoivat ja mahdollistavat yhteiskunnan tietoresurssien käytön.

Perustietotekniikka on suunniteltu tiettyä sovellusta varten (valmistus, tutkimus, opetus jne.).

Tietyt tietotekniikat toteuttavat tietojenkäsittelyn käyttäjien toiminnallisia tehtäviä (esim. kirjanpito-, suunnittelu-, analyysitehtävät) ratkaistaessa.

Kuten kaikki tekniikat, tietotekniikka kehittyy ja paranee jatkuvasti. Tätä edistävät uusien teknisten keinojen synty, uusien käsitteiden kehittäminen, tiedon organisointimenetelmät, niiden siirto, tallennus ja käsittely, käyttäjien vuorovaikutusmuodot tieto- ja laskentajärjestelmien teknisten ja muiden komponenttien kanssa.

Tietojen luotettavuuden varmistamisessa ja luvattomalta suojaamisessa erityisen akuutin ongelman muodostavat tieto- ja tietojenkäsittelyjärjestelmien laskentaresursseihin pääsyn saavien ihmisten piirin laajentaminen sekä maantieteellisesti kaukana toisistaan ​​olevien käyttäjiä yhdistävien tietokoneverkkojen käyttö. pääsy. Tässä suhteessa nykyaikainen tietotekniikka perustuu ajatukseen käyttää erityisiä laitteistoja ja ohjelmistoja, jotka varmistavat tietoturvan

Seuraava askel organisaatio- ja talousjohtamisessa käytettävien tietoteknologioiden parantamisessa on tietokantojen ja vastaavien tekoälyjärjestelmien sovellusalueen laajentaminen.

Tietopohja on johtamisasiantuntijan työpaikalla luodun asiantuntijajärjestelmän tärkein elementti. Hän toimii tiedon kerääjänä tietyllä ammatillisen toiminnan alueella ja avustajana taloudellisen tilanteen analysoinnissa kehitys- ja johtamispäätösten tekemisessä.

Nykyaikaisten tietokoneiden tyypit.

Nykyaikaisten tietokoneiden valmistajat tarjoavat melko laajan valikoiman erilaisia ​​tietokonemalleja, jotka eroavat paitsi suorituskyvyn, myös ulkonäön, koon ja tarkoituksen suhteen. Nykyaikaisia ​​tietokoneita on seuraavan tyyppisiä: pöytätietokoneet, kannettavat tietokoneet, netbookit, kämmentietokoneet, pöytätietokoneet, tabletit ja pelikonsolit.

Pöytätietokoneet (kiinteät) koostuvat yleensä kolmesta erillisestä yksiköstä: näytöstä, näppäimistöstä ja järjestelmäyksiköstä. Ohjauksen helpottamiseksi voidaan käyttää hiirtä. Tietokoneeseen voidaan liittää seuraavat lisälaitteet (oheislaitteet): web-kamerat, tulostimet, skannerit, kaiuttimet, piirturit ja muut laitteet.

Pöytätietokoneiden minitietokoneissa on pienempi järjestelmäyksikkö.

Kannettavat tietokoneet (kannettavat tietokoneet) valmistetaan litteiden kannettavien laitteiden muodossa. Ne sopivat parhaiten ihmisille, joiden toimintaan liittyy jatkuvaa liikkumista. Kannettava tietokone on yksittäinen yksikkö, joka koostuu näppäimistöstä, näytöstä ja järjestelmäyksiköstä. Korkeat kustannukset ja päivityksen vaikeus ovat kannettavan tietokoneen tärkeimmät haitat.

Netbookit ovat ulkonäöltään suurelta osin samanlaisia ​​kuin kannettavat tietokoneet, mutta ne ovat kooltaan pienempiä ja pystyvät suorittamaan suppeamman valikoiman tehtäviä, mikä vähentää merkittävästi niiden kustannuksia. Tämäntyyppinen tietokone on suunniteltu enemmän Internetissä työskentelemiseen.

Tabletit on suunniteltu litteäksi kosketusnäytöksi. Tablettitietokoneen ohjaamiseen tarvitset erityisen kynän - kynän. Taskutietokoneet (minitietokoneet) ovat kooltaan kompakteja, joten ne voidaan kuljettaa tavallisten housujen taskussa. Tällaisella tietokoneella voit kuunnella musiikkia, katsella videoita, surffata Internetissä ja pelata pelejä. Korkeat kustannukset, alhainen teho ja kyvyttömyys työskennellä tietokonegrafiikan kanssa ovat taskutietokoneiden tärkeimmät haitat.

11. Henkilökohtainen tietokone: käyttötarkoitus, arkkitehtuuri. PC:n peruslaitteet, käyttötarkoitukset, toiminnot, ominaisuudet.

Tietokone on monitoiminen elektroninen laite, joka on suunniteltu tietojen tallentamiseen, käsittelyyn ja siirtämiseen. Henkilökohtaisen tietokoneen arkkitehtuurilla tarkoitetaan sen loogista organisaatiota, rakennetta ja resursseja eli laskentajärjestelmän välineitä, jotka voidaan allokoida tietojenkäsittelyprosessiin tietyn ajan.

Ohjelman ohjauksen periaate - ohjelma koostuu joukosta komentoja, jotka prosessori suorittaa automaattisesti peräkkäin tietyssä järjestyksessä.

Muistin homogeenisuuden periaate - ohjelmat ja muut tallennetaan samaan muistiin; Voit suorittaa samat toiminnot komennoille kuin datalle!

Osoitteen periaate - päämuisti koostuu rakenteellisesti numeroiduista soluista.

Tietokonearkkitehtuuri määrittää tietokoneen tärkeimpien loogisten solmujen toimintaperiaatteen, tietoyhteydet ja yhteenliitännät, joihin kuuluvat:

PROSESSORI;

päämuisti;

ulkoinen muisti;

oheislaitteet.

Rakenteellisesti henkilökohtaiset tietokoneet valmistetaan keskusjärjestelmäyksikön muodossa, johon muut laitteet on kytketty erityisillä liittimillä. Järjestelmäyksikkö sisältää kaikki tietokoneen pääkomponentit:

emolevy;

virtalähde;

kovalevy;

levykeasema;

optinen levyasema;

liittimet lisälaitteille.

Järjestelmälevy (emolevy) puolestaan ​​sisältää:

mikroprosessori;

matemaattinen apuprosessori;

kello generaattori;

muistisirut;

ulkoisten laitteiden ohjaimet;

ääni- ja videokortit;

Nykyaikaisten henkilökohtaisten tietokoneiden arkkitehtuuri perustuu runko-moduuliperiaatteeseen. Modulaarisen periaatteen avulla käyttäjä voi koota tarvitsemansa tietokonekokoonpanon ja tarvittaessa päivittää sitä. Järjestelmän modulaarinen organisaatio perustuu tiedonvaihdon pääperiaatteeseen. Kaikki laiteohjaimet ovat vuorovaikutuksessa mikroprosessorin ja RAM-muistin kanssa järjestelmäväylän kautta, jota kutsutaan järjestelmäväyläksi. Järjestelmäväylä on tehty emolevylle painetun sillan muodossa.

Mikroprosessori on henkilökohtaisen tietokoneen keskusyksikkö, joka on suunniteltu ohjaamaan koneen kaikkien yksiköiden toimintaa ja suorittamaan aritmeettisia ja loogisia operaatioita tiedoille.

Järjestelmäväylä on tietokoneen pääliitäntäjärjestelmä, joka varmistaa kaikkien sen laitteiden rajapinnan ja viestinnän keskenään. Järjestelmäväylä tarjoaa kolme tiedonsiirtosuuntaa:

mikroprosessorin ja päämuistin välillä;

mikroprosessorin ja ulkoisten laitteiden tulo/lähtöporttien välillä;

päämuistin ja ulkoisten laitteiden I/O-porttien välillä.

Kaikkien laitteiden tulo/lähtöportit on kytketty väylään vastaavien liittimien (slottien) kautta joko suoraan tai erikoisohjaimien (sovittimien) kautta.

Päämuisti on suunniteltu tietojen tallentamiseen ja nopeaan vaihtoon muiden tietokoneyksiköiden kanssa.

Ulkoista muistia käytetään tietojen pitkäaikaiseen tallentamiseen, jota voidaan myöhemmin käyttää ongelmien ratkaisemiseen. Virtalähde on yksikkö, joka sisältää itsenäiset ja verkkovirtajärjestelmät tietokoneelle.

Ajastin on koneessa oleva elektroninen kello, joka tallentaa automaattisesti nykyisen ajanhetken. Ajastin on kytketty autonomiseen virtalähteeseen ja jatkaa toimintaansa, kun tietokone on irrotettu verkosta.

Ulkoiset tietokonelaitteet varmistavat koneen vuorovaikutuksen ympäristön: käyttäjien, ohjausobjektien ja muiden tietokoneiden kanssa.

Henkilökohtaisen tietokoneen tärkeimmät toiminnalliset ominaisuudet ovat:

suorituskyky, nopeus, kellotaajuus.

saatavilla oleva ohjelmisto ja käyttöjärjestelmän tyyppi; videonäytön ja videosovittimen tyyppi;

Verkon tekniset keinot- Nämä ovat erilaisia ​​laitteita, jotka varmistavat tietokoneiden liittämisen yhteen tietokoneverkkoon.

Lähi- tai suuralueverkkoarkkitehtuureihin liittyvät peruskomponentit ja -tekniikat voivat sisältää:

· Kaapelit (johto)

· Palvelimet

· Verkkokortit (NIC, verkkokortti)

· Keskittimet

· Kytkimet

· Reitittimet (reititin, suuralueverkot)

· Etäkäyttöpalvelimet (etäpalvelin, maantieteellisesti hajautetut verkot)

· Modeemit (suuralueverkot)

Kaapelit

Tiedot siirretään kaapelin kautta erillisinä osina - paketteina, jotka lähetetään verkkolaitteesta toiseen. Kaapeleita on useita tyyppejä, joista jokaisella on omat etunsa.

Strukturoidut kaapelointijärjestelmät(Strukturoitu johdotusjärjestelmä).

Strukturoidussa kaapeloinnissa käytetään tähtikokoonpanoa – erillinen halpakaapelisegmentti yhdistää jokaisen käyttäjän tietokoneen keskuskeskittimeen (tai kytkimeen, jos verkko kuljettaa suuria määriä dataa).

kierretty pari

Kierrettyä parikaapelia (TP, Twisted Pair) on kahta tyyppiä: suojattu kierretty pari (STP, Shielded Twisted Pair) ja suojaamaton kierretty pari (UTP, suojaamaton kierretty pari). Molemmat kaapelityypit koostuvat parista kierrettyä kuparijohtoa.

Ohut ja paksu koaksiaalikaapeli

Tämäntyyppiset kaapelit ovat samanlaisia ​​kuin tavalliset televisiokaapelit. Koaksiaalikaapeli vedetään tietokoneesta toiseen. Jokaisessa tietokoneessa on pieni määrä kaapelia siltä varalta, että sitä voidaan siirtää. Jos paikallisverkolla on tarpeen kattaa suurempi alue kuin kyseiset kaapelijärjestelmät sallivat, käytetään lisälaitteita - toistimet(toistimet).

Valokuitukaapeli

Valokuitukaapeli tukee tiedonsiirtonopeuksia (pakettimuodossa) 10, 100 tai 1000 Mbps. Tiedot siirretään valokuitua pitkin kulkevien valopulssien avulla. Kuituoptisen tekniikan parannusten ansiosta tämä kaapeli on tulossa edullisemmaksi.

Palvelimet

Asiakas/palvelinverkon palvelin on tietokone, jossa on suurikapasiteettinen kiintolevy, joka voi tallentaa sovelluksia ja tiedostoja, jotka ovat muiden verkon tietokoneiden käytettävissä. Palvelin voi myös hallita pääsyä oheislaitteisiin (kuten tulostimiin), ja sitä käytetään verkkokäyttöjärjestelmän (NOS, Network Operating System) ajamiseen.

Verkkoliitäntäkortit

Verkkoliitäntäkortit (NIC, Network Interface Card) asennetaan pöytätietokoneisiin ja kannettaviin tietokoneisiin. Niitä käytetään vuorovaikutukseen muiden paikallisverkon laitteiden kanssa. Jos tarkastellaan vain tapaa, jolla verkkoon kytketyt tietokoneet vastaanottavat ja lähettävät dataa, nykyaikaiset verkkokortit (verkkosovittimet) parantavat aktiivisesti suorituskykyä, priorisoivat kriittistä liikennettä (lähetetty/vastaanotettu tieto) ja valvovat verkkoliikennettä. Lisäksi ne tukevat ominaisuuksia, kuten etäaktivointia keskustyöasemalta tai etäkonfiguraatiomuutoksia, mikä säästää merkittävästi järjestelmänvalvojien aikaa ja vaivaa jatkuvasti kasvavissa verkoissa.

Keskittimet

Jäsennellyssä kaapelointikokoonpanossa kaikki verkon tietokoneet kommunikoivat keskittimen (tai kytkimen) kanssa.

Hub tai keskitin (Hub) - monikäyttölaite, joka toimii keskeisenä yhteyspisteenä "fyysisen tähden" topologiassa.

Keskittimeen kytketyt tietokoneet muodostavat yhden LAN-segmentin. Tämä muotoilu helpottaa useiden käyttäjien muodostamista verkkoon, vaikka he liikkuisivat usein. Pohjimmiltaan keskittimen tehtävänä on yhdistää käyttäjät yhdeksi verkkosegmentiksi.

Perinteiset solmukohdat tukee vain yhtä verkkosegmenttiä, mikä tarjoaa kaikille niihin yhteyden muodostaville käyttäjille saman kaistanleveyden.

Kaksinopeuksiset navat(kaksoisnopeus) voidaan edullisesti käyttää nykyaikaisten verkkojen luomiseen jaetuilla verkkosegmenteillä.

Keskittimet tarjoavat myös keskeisen pisteen kaapelointia, kokoonpanomuutoksia, vianmääritystä ja keskitettyä hallintaa varten, mikä helpottaa sen suorittamista.

Kytkimet

Vaihtaa(Switch) - moniporttinen laite, joka tarjoaa nopean pakettivaihdon porttien välillä. Pakettikytkentäverkossa laite, joka reitittää paketteja, yleensä johonkin runkoverkon solmuihin. Tällaista laitetta kutsutaan myös datakytkimeksi (data PABX).

Reitittimet

Reitittimet voivat suorittaa seuraavat yksinkertaiset toiminnot:

· Paikallisten verkkojen (LAN) yhdistäminen suuralueverkkoihin (WAN).

· Useiden paikallisten verkkojen liitäntä.

Reitittimet riippuvat käytetystä protokollasta (esim. TCP/IP, IPX, AppleTalk). Koska reititin on protokollapohjainen, se voi päättää parhaan reitin toimittaa tietoja tekijöiden, kuten kustannusten, toimitusnopeuden jne., perusteella. Reitittimet mahdollistavat myös lähetysliikenteen tehokkaan hallinnan varmistaen, että tiedot lähetetään vain vaadittuihin portteihin.

Etäkäyttöpalvelimet

Jos sinun on tarjottava verkkoyhteys etäkäyttäjille, jotka muodostavat puhelinverkkoyhteyden kotoa tai matkalla, sinun on asennettava etäkäyttöpalvelin. Tämän laitteen avulla useat käyttäjät voivat muodostaa yhteyden verkkoon puhelinverkkoyhteyden kautta (valitsemalla yhteen puhelinnumeroon) ja käyttää verkkoresursseja aivan kuten toimistoympäristössä. Lisäksi tällaiset palvelimet voivat tarjota suojan luvattomalta käytöltä.

Modeemit

Modeemit mahdollistavat tietokoneen käyttäjien vaihtaa tietoja ja muodostaa yhteyden Internetiin tavallisten puhelinlinjojen kautta. Nimi "modeemi" johtuu laitteen toiminnasta ja tarkoittaa "modulaattori/demodulaattori". Modeemi moduloi tietokoneelta tulevat digitaaliset signaalit analogisiksi yleisen puhelinverkon kautta lähetettäviksi signaaleiksi, ja toinen modeemi demoduloi nämä signaalit vastaanottopäässä ja muuntaa ne takaisin digitaaliseen muotoon.

a) Helppokäyttöisyys ja käyttäjien pääsy verkkoon. b) Toiminnan jatkuvuus - kyky irrottaa ja kytkeä verkkokomponentit keskeyttämättä sen toimintaa. c) Avoimuus – kyky yhdistää erityyppisiä tietokoneita. d) Skaalautuvuus – kyky lisätä verkon resursseja ja tilaajia. e) Itsenäisyys - käyttäjän työskentelyä tietokoneella ei pitäisi rajoittaa se, että tietokone on kytketty verkkoon. f) kyky käsitellä ja lähettää erityyppisiä tietoja: symbolisia, graafisia jne. g) Turvallisuus – kyky estää luvaton pääsy verkkoon. h) Melunsieto – kyky välittää tietoa luotettavasti häiriöolosuhteissa. i) Lyhyt vasteaika, joka varmistaa tehokkaan käyttäjän vuorovaikutuksen interaktiivisessa tilassa. j) Verkkopalvelujen korkea luotettavuus ja kohtuulliset kustannukset. Osa näistä vaatimuksista on määritelty kansainvälisissä tai kansallisissa standardeissa, osa on yritysten välisten sopimusten ja lisäysten kohteena.

34Tietokoneverkkojen luokittelu koon, kattaman alueen mukaan: a) Paikallisverkot (LAN, Local Area Network)

b) Kaupungin verkko(MAN, Metropolitan Area Network) c) Globaalit alueverkot(WAN, suuralueverkko) d) Henkilökohtainen verkko(PAN, Personal Area Network)

Toiminnallisen vuorovaikutuksen tyypin mukaan: A) Asiakas-palvelin b) Kerroksellinen arkkitehtuuri V) Pisteestä pisteeseen , P2P G) Peer-to-peer . Tyyppiverkon topologia : A) Rengas b) Tähti . V) Rengas G) Ristikko d) Sekoitettu topologia e) Täysin kytketty topologia . Toiminnallisen tarkoituksen mukaan: A) Tallennusalueverkot b) Palvelinfarmit V) Prosessinohjausverkot G) SOHO-verkot . Kukin verkkotyyppi käyttää erilaisia ​​laitteita ja käyttöjärjestelmiä sekä erilaisia ​​verkkoprotokollia.

35Tietokoneverkkojen kokoonpano.

Tietokoneverkot sisältävät laitteistoja, ohjelmistoja ja tietotyökaluja. Toisin sanoen tietokoneverkkoa voidaan pitää järjestelmänä, jonka laitteistot, ohjelmistot ja tietoresurssit on hajautettu koko alueelle. Tekniset keinot– nämä ovat erityyppisiä tietokoneita (mikrotietokoneista supertietokoneisiin); Tiedonsiirtojärjestelmät, mukaan lukien viestintäkanavat, modeemit ja verkkosovittimet tietokoneiden yhdistämiseen viestintälinjoihin; sekä yhdyskäytäviä, jakelijoita, reitittimiä ja muita verkkolaitteita. Tietokoneverkkojen tekniset välineet ovat:

a) Erityyppiset tietokoneet - supertietokoneista pienitehoisiin henkilökohtaisiin tietokoneisiin. Tietokoneet voivat toimia tietokoneverkkopalvelimina eri tarkoituksiin ja käyttäjien työasemina (päätteinä). b) Verkkolaitteet - tietokoneverkon toimintaan tarvittavat laitteet, esimerkiksi: reitittimet, kytkimet, keskittimet, sillat jne. Tyypillisesti erotetaan aktiiviset ja passiiviset verkkolaitteet. c) Kuljetus (televiestintä) tiedonsiirtoväline, joka yhdistää tietokonekeskukset tai verkkopalvelimet ja asiakaskoneet.

36Tietokoneverkkojen tekniset välineet.

Tietokoneverkkojen tekniset välineet ovat: a) Erilaisia ​​tietokoneita supertietokoneista pienitehoisiin henkilökohtaisiin tietokoneisiin. Tietokoneet voivat toimia tietokoneverkkopalvelimina eri tarkoituksiin ja käyttäjien työasemiksi (päätteiksi). b) Verkkolaitteet - tietokoneverkon toimintaan tarvittavat laitteet, esimerkiksi: reitittimet, kytkimet, keskittimet, sillat jne. Tyypillisesti erotetaan aktiiviset ja passiiviset verkkolaitteet. c) Kuljetus (televiestintä) tiedonsiirtoväline, joka yhdistää tietokonekeskukset tai verkkopalvelimet ja asiakaskoneet. Viestintäväline palvelee tiedon siirtämistä päätelaitteiden välillä. Viestintäympäristö koostuu kanavat ja yleensä solmut.Solmut– välilaitteet, joissa tiedonsiirtoverkon kanavat (vähintään kolme) yhtyvät. He toimivat lähettäjinä, mikä mahdollistaa kanavien täydellisemmän ja optimaalisen käytön. Kanavat ovat digitaalisia ja analogisia. Tilaa, jossa tilaajat ovat yhteydessä toisiinsa, kutsutaan muodostetuksi virtuaaliyhteydeksi. On olemassa viestintäkanavia omistettu ja puhelinverkkoyhteys. Jotta verkot toimisivat yhtenä kokonaisuutena, verkon tiedonvaihdolle tulee olla yhtenäiset säännöt eli protokollat ​​ja yhdenmukaiset vaatimukset tietokoneverkon rakenteelle. Näitä tehtäviä suorittavat seuraavat organisaatiot: a) CCITT - Kansainvälinen puhelin- ja telegrafian neuvoa-antava komitea; b) IEEE - Institute of Engineers, Electricians and Electronics Engineers; c) ISO on kansainvälinen standardointijärjestö. pöytäkirja on sopimusjärjestelmä, joka liittyy vuorovaikutuksessa olevien objektien tiedonvaihdon eri näkökohtiin. Protokolla määrittelee kaikki tietokoneiden välisen tiedonsiirron parametrit: tiedonsiirtonopeudesta osoitusmenetelmiin viestien kuljetuksessa. Fyysisten kanavien tarjoamista verkon tietokoneiden välisten kommunikaatioistuntojen aikana kutsutaan vaihdoksi. Verkoissa on kolme erilaista kytkentämallia: a) piirikytkentä ; b) pakettikytkentä; c) viestien vaihto.

Paikallisverkkolaitteisto sisältää seuraavat toiminnalliset laiteryhmät:

1) Tiedonsiirtolinjat (kaapeli, kierretty pari, valokuitu) – toteuttavat signaalien varsinaisen siirron;

2) Keinot lisätä tiedonsiirtoetäisyyttä (toistin, vahvistin, modeemit) - vahvistaa signaalia tai muuntaa se muotoon, joka on kätevä jatkolähetystä varten;

3) Keinot siirtolinjojen kapasiteetin lisäämiseksi (multiplekserit) - mahdollistavat useiden loogisten kanavien toteuttamisen yhdessä fyysisessä yhteydessä jakamalla lähetystaajuudet, vuorottelemalla paketteja ajan myötä jne.

4) Työkalut verkon tietovirtojen ohjaamiseen (kanavanvaihto, pakettikytkentä, siirtolinjojen haaroitus) - osoiteviestit;

5) Välineet siirtolinjojen yhdistämiseksi solmujen verkkolaitteisiin (verkkokortit, sovittimet) - toteuttaa datan syöttämisen/tulostuksen päätelaitteesta verkkoon.

9.2. VERKKOLEVYT, SOVITTIMET

Verkkoliitäntäkortit (NIC - Network Interface Card) asennetaan pöytätietokoneisiin ja kannettaviin tietokoneisiin.

Verkkokortit on suunniteltu:

1) vuorovaikutus muiden paikallisverkon laitteiden kanssa;

2) lisätä tuottavuutta, priorisoida kriittistä liikennettä, tukea etäaktivointia keskustyöaseman kanssa, tukea etäkonfiguraatiomuutoksia, mikä säästää merkittävästi jatkuvasti kasvavien verkkojen ylläpitäjien aikaa ja vaivaa.

9.3. KESKITTÄJÄT

Keskittimet (moniporttiset toistimet, hub) suorittavat signaalitoistimien toimintoja kaikilla tiedonsiirron alueilla. Ne havaitsevat törmäykset segmentissä ja lähettävät tukossekvenssit kaikkiin lähtöihinsä.

Työasemien lukumäärästä riippuen käytetään passiivisia ja aktiivisia keskittimiä. Aktiiviset keskittimet sisältävät vahvistimen 4-32 työaseman kytkemiseen, passiiviset keskittimet ovat yksinomaan jakajalaitteita (enintään kolmelle työasemalle).

9.4 TOISTIN

Toistin (toistin) vastaanottaa signaaleja yhdestä tietokoneesta ja lähettää ne synkronisesti kaikkiin muihin portteihin paitsi siihen, josta signaali tuli. Jos verkon pituus ylittää verkkosegmentin enimmäispituuden, verkko on tarpeen jakaa useaan (enintään 5) segmenttiin yhdistämällä ne toistimen kautta.

Toistimen tehtävänä on fyysisesti erottaa verkkosegmentit ja varmistaa verkkosegmentistä toiseen siirrettyjen pakettien palautuminen

9.5 VAIHTAA

Switch on moniporttinen laite, joka tarjoaa pakettien suurtaajuisen vaihdon porttien välillä.

Se mahdollistaa viestipakettien lähettämisen samanaikaisesti Ethernet-verkkojen porttiparien välillä. Käyttää "läpinäkyvän segmentin" algoritmia. Alkuhetkellä kytkin ei tiedä mitään muista verkkosegmentin liitetyistä solmuista tai porteistaan.

Kun kytkinportteihin kytketyt solmut alkavat lähettää, se alkaa analysoida lähettäjien osoitteiden sisältöä, minkä ansiosta se voi tehdä johtopäätöksiä siitä, kuuluuko tietty solmu tiettyyn kytkinporttiin.

9.6. ROUTER

Reitittimessä on useita portteja, joihin on liitetty aliverkkoja. Jokaista reitittimen porttia voidaan pitää erillisenä verkkosolmuna. Sillä on oma verkko ja paikalliset osoitteet siihen yhdistetylle aliverkolle. Reititintä voidaan pitää useiden solmujen kokoelmana, joista jokainen on osa omaa aliverkkoaan.

Mutta sitä ei voida pitää yhtenä laitteena, koska sillä ei ole erillisiä verkko- ja paikallisosoitteita.

Reitti on sarja reitittimiä, joiden on kuljettava lähettäjältä määränpäähän. Reitittimet ratkaisevat reitin valinnan useista mahdollisista reiteistä.

Reitin rationaalisuuden varmistamiseksi jokainen komposiittiverkon lopullinen raja ja reititin analysoi erityisrakenteen, reittitaulukon.

Reitittimien päätoiminnot:

1) Pakettiotsikoiden, verkkoprotokollien lukeminen, jotka vastaanotetaan puskurissa kussakin reitittimen portissa;

2) jatkoreittiä koskevien päätösten tekeminen;

3) Paikallisten verkkojen yhdistäminen maantieteellisesti hajautettuihin verkkoihin

Paikallisverkon topologiat

Topologia Paikallisen verkon (rakenne) - verkon kokoonpano, tietokoneiden yhdistämisjärjestys verkossa ja verkon ulkonäkö.

Paikallisen verkkokaapelin avulla jokainen tietokone muodostaa yhteyden muihin tietokoneisiin. Paikallisen verkon rakennetta voidaan kuvata käyttämällä verkkotietomallia.

1.. Bussi (lineaarinen linja-auto ) on muunnelma tietokoneiden kytkemisestä toisiinsa, kun kaapeli kulkee tietokoneesta toiseen ja kytkee tietokoneet sarjaan keskenään.

2.. Tähtien - jokaista työasemaa lähestytään erillisellä kaapelilla yhdestä solmusta - palvelimia . Palvelin mahdollistaa koko verkon keskitetyn hallinnan, määrittää viestien välitysreitit, yhdistää oheislaitteet ja on koko verkon tietovarasto.

3.. Rengas – kaikki tietokoneet on kytketty renkaaseen ja palvelintoiminnot on hajautettu kaikkien verkon koneiden kesken. Haitta: jos jokin tietokone epäonnistuu, verkon toiminta keskeytyy.

4.. Puumainen (lumihiutale) - voit jäsentää järjestelmän elementtien toiminnallisen tarkoituksen mukaisesti. Joustavin rakenne. Lähes kaikki monimutkaiset järjestelmät sisältävät hierarkkisia rakenteita.

Oheislaitteet

Tulostin

Tulostin on laite tekstien ja graafisten kuvien tulostamiseen paperille.

Useita tulostimia käytetään. Viittaa oheislaitteisiin.

Matriisitulostin. Koskee myös oheislaitteita. Tulostuspää, joka sisältää metallineuloja, liikkuu painettua viivaa pitkin. Neulat osuivat paperiin oikealla hetkellä mustenauhan läpi - kuva muodostuu yksittäisistä pisteistä. Nämä tulostimet eivät ole värillisiä. Ne ovat halvimmat ja luotettavimmat. Tulostuslaatu on heikko. Keskimääräinen tulostusnopeus on 1 minuutti per sivu. Jet-tulostin. Pienet maalipisarat puhalletaan paperille pienistä reikistä. Melko korkea tulostuslaatu. On värillisiä ja värillisiä. Keskimääräinen tulostusnopeus on 1 minuutti per sivu. Yksi kasetti riittää noin 500 sivulle. Kalliit kulutustarvikkeet. Laser-tulostin. Kuva syntyy siirtämällä mustehiukkasia erityisestä musterummusta paperille sähkökentän avulla. Korkealaatuinen tulostus. On värillisiä ja värillisiä. Tulostusnopeus - 4-15 sivua minuutissa. Yksi kasetti riittää noin 3 tuhannelle sivulle. Kallein listatuista. Käytön aikana ne tuottavat otsonia (pitävä hajuinen kaasu). Lisäksi tulostimet eroavat toisistaan ​​paperinsyöttötavan suhteen: arkki ja rulla; mahdollisen paperikoon mukaan. Tulostimet liitetään tietokoneeseen rinnakkaisportin kautta. Jopa 3 tulostinta voidaan liittää yhteen tietokoneeseen.

Liittyviä tietoja.

Kuvassa 4.1 esitetty verkkojen yhdistämisen teknisten välineiden luokitus sisältää:

· passiivinen tekniset keinot, joita käytetään yksittäisten segmenttien yhdistämiseen ja lähiverkon laajentamiseen, mukaan lukien:

Toistimet;

Keskittimet;

· aktiivinen tekniset keinot, joita käytetään maantieteellisesti hajautettujen ja maailmanlaajuisten verkkojen rakentamiseen yhdistämällä sekä lähiverkkoa että muiden ei-LAN-tekniikoiden verkkoja:

Sillat;

Reitittimet (reititin);

Kytkimet;

Yhdyskäytävät.

Aktiiviset tekniset välineet, toisin kuin passiiviset, joiden päätehtävänä on vahvistaa lähetettyä signaalia, ohjaavat liikennettä lähetettyjen tietojen kohdeosoitteiden perusteella, eli ne toimivat OSI-mallin 2. ja korkeammalla tasolla. Passiiviset tekniset välineet toimivat pääasiassa 1. fyysisellä tasolla.

Silta– yksinkertaisin verkkolaite, joka yhdistää paikalliset tai etäsegmentit ja säätelee kehysten kulkua niiden välillä. Siltaan liittyvät segmentit muodostavat loogisesti yhtenäisen verkon, jossa mikä tahansa asema voi käyttää sekä oman segmenttinsä että kaikkien sillan kautta saavutettavien segmenttien verkkoresursseja.

Silta toimii MAC-alataso toisen linkkikerroksen ja on läpinäkyvä korkeampien tasojen protokollille, eli se tekee päätöksen kehyksen lähettämisestä segmentistä toiseen kohdeaseman fyysisen osoitteen (MAC-osoitteen) perusteella. Tätä varten silta muodostuu osoitetaulukko(TA), joka sisältää:

· luettelo MAC-osoitteista (kohdeosoitteet, AN) sillalle yhdistetyt asemat;

· suunta ( portti), johon asema on yhdistetty;

· " ikä" koska tämä viesti on viimeksi päivitetty.

Koska samalla segmentillä olevalle asemalle tarkoitettuja kehyksiä ei lähetetä sillan yli, liikenne lokalisoidaan segmenttien sisällä, mikä vähentää verkon kuormitusta ja lisää tietoturvaa. Toisin kuin toistin, joka toimii fyysisellä tasolla ja vain toistaa ja palauttaa signaaleja, silta analysoi eheyttä henkilöstö ja suodattaa kehyksiä, mukaan lukien vaurioituneet.

Sillat eivät kuormita muita verkkolaitteita työllä - ne sijaitsevat yhdessä suuressa verkossa yhdellä verkko-osoitteella ja eri MAC-osoitteilla.

Saadakseen tietoja asemien sijainneista sillat oppivat asemien osoitteet lukemalla kaikkien niiden läpi kulkevien kehysten osoitteet.

Kehystä vastaanottaessaan silta vertaa kohdeosoitetta TA:ssa oleviin osoitteisiin ja jos sellaista ei ole, silta lähettää kehyksen kaikkiin suuntiin (paitsi kehyksen lähettäjää). Tätä siirtoprosessia kutsutaan "tulviksi". Jos silta löytää kohdeosoitteen TA:sta, se vertaa TA:n porttinumeroa portin numeroon, johon kehys saapui.

Niiden yhteensopivuus tarkoittaa, että lähettäjän ja vastaanottajan osoitteet sijaitsevat samassa verkkosegmentissä, joten kehystä ei tarvitse lähettää ja silta jättää sen huomioimatta. Jos lähettäjän ja vastaanottajan osoitteet sijaitsevat eri segmenteissä, silta lähettää kehyksen haluttuun verkkosegmenttiin.

Edut sillat ovat:

· LAN-yhteyden suhteellinen yksinkertaisuus ja alhaiset kustannukset;

· "paikalliset" (paikalliset) kehykset pysyvät tässä segmentissä eivätkä lataa muita segmenttejä;

· siltojen olemassaolo on läpinäkyvää käyttäjille;

· sillat mukautuvat automaattisesti verkon kokoonpanon muutoksiin;

· sillat voivat yhdistää verkkoja, jotka toimivat eri verkkokerroksen protokollilla;

· Siltojen kautta yhdistetyt LAN-verkot muodostavat loogisesti yhtenäisen verkon, ts. kaikilla segmenteillä on sama verkko-osoite; siksi tietokoneen siirtäminen segmentistä toiseen ei vaadi sen verkko-osoitteen vaihtamista;

· Sillat ovat yksinkertaisen arkkitehtuurinsa vuoksi edullisia laitteita.

Vikoja ovat seuraavat:

· ylimääräinen kehysviive silloissa;

· ei voi käyttää vaihtoehtoisia reittejä; Mahdollisista poluista valitaan aina yksi, loput on estetty;

· voi myötävaikuttaa merkittäviin liikennepurskeisiin verkossa, esimerkiksi lähetettäessä kehystä, jonka osoite ei vielä sisälly siltataulukkoon; tällaiset kehykset lähetetään kaikille segmenteille;

· ei voi estää "lähetysmyrskyjä";

· heillä ei ole keinoja eristää virheellisesti toimivia segmenttejä.

Siltoja on neljää päätyyppiä:

· läpinäkyvä;

· lähetystoiminta (kääntäminen);

· kapselointi;

· lähdereitityksellä.

Läpinäkyvät sillat(läpinäkyvät sillat) on suunniteltu yhdistämään verkkoja identtiset protokollat datalinkillä ja fyysisellä tasolla, esimerkiksi Ethernet-Ethernet, Token Ring-Token Ring.

Läpinäkyvä silta on itseoppiva laite: käytön aikana se rakentaa jokaiselle kytketylle segmentille automaattisesti osoitetaulukon segmentissä sijaitsevien asemien osoitteista.

Sillan toiminta-algoritmi:

1) vastaanotetaan tuleva kehys siltapuskuriin;

2) lähettäjän osoitteen (AO) analysointi ja sen haku osoitetaulukosta (TA);

3) jos AO ei ole TA:ssa, tämä osoite ja portin numero, johon kehys saapui, syötetään TA:han;

4) vastaanottajan osoitteen (AP) analyysi ja sen haku TA:ssa;

5) jos AP löytyy TA:sta ja se kuuluu samaan segmenttiin kuin AO (eli lähtöportin numero vastaa tuloportin numeroa), kehys poistetaan puskurista;

6) jos AP löytyy TA:sta ja se kuuluu toiseen segmenttiin, kehys lähetetään tälle segmentille (vastaavaan porttiin);

7) jos AP ei ole TA:ssa, niin kehys lähetetään kaikille segmenteille paitsi segmentille, josta se tuli.

Lähetyssillat(translating bridges) on suunniteltu yhdistämään verkkoja eri protokollia datalinkillä ja fyysisillä kerroksilla, esimerkiksi Ethernet ja Token Ring.

Lähetyssillat yhdistävät verkkoja manipuloimalla "kirjekuoria": kun kehys siirretään Ethernet-verkosta TokenRing-verkkoon, otsikko korvataan ( Z ETh) ja rajakytkin ( TO Eth) Ethernet-kehys otsikkoa kohti ( Z TR) ja rajakytkin ( TO TR) TokenRing-kehys ja päinvastoin.

Koska eri verkot käyttävät eripituisia kehyksiä, eikä yleislähetyssilta voi jakaa kehyksiä osiin, jokainen verkkolaite on konfiguroitava lähettämään samanpituisia kehyksiä.

Kapseloivat sillat on suunniteltu yhdistämään verkkoja, joissa on sama tietoyhteys ja fyysisen kerroksen protokollat ​​nopean runkoverkon yli muiden protokollien kanssa, esimerkiksi 10 Mbit Ethernet-verkot, jotka on yhdistetty FDDI-verkolla.

Toisin kuin yleislähetyssillat, jotka muuntavat yhden tyyppisen "kirjekuoren" toiseksi, kapselointisillat sulkevat vastaanotetut kehykset otsikon ja trailerin ohella toiseen "kirjekuoreen", jota käytetään rungossa (tämä termi "kapselointi") ja lähettää sitä pitkin muita siltoja kohdesolmuun toimittamista varten.

Kohdesilta poimii Ethernet-kehyksen FDDI-kehyksestä ja välittää sen kohteen sisältävään segmenttiin. FDDI-kehyksen tietokentän pituus on riittävä mahduttamaan maksimipituisen Ethernet-kehyksen.

Lähde-reitityssillat(lähdereitityssillat) toimivat kehyksen lähettävän aseman generoiman ja kehyksen kirjekuoreen tallennetun tiedon perusteella. Tässä tapauksessa silloilla ei tarvitse olla osoitetietokantaa.

Jokainen verkkolaite määrittää polun määränpäähänsä prosessin avulla "reitin löytäminen"(reitin löytäminen).

Reitin löytämisen periaatetta voidaan havainnollistaa yksinkertaistetusti seuraavan esimerkin avulla.

Lähdelaite aloittaa reitin etsinnän lähettämällä erityisen kehyksen nimeltä "tutkimus"(tutkimusmatkailija). Tutkimuskehykset käyttävät erityistä kirjekuorta, jonka lähdereitityssillat tunnistavat. Vastaanotettuaan tällaisen kehyksen jokainen silta erityisesti määrätyssä paikassa kehyksessä - reitin syöttökenttä(reititystietokenttä), syöttää seuraavat tiedot: tuloportin numero, josta kehys vastaanotettiin, siltatunniste (Mi) ja lähtöportin numero, esim.: 1,M1,3. Silta lähettää sitten tämän kehyksen kaikkiin suuntiin, lukuun ottamatta sitä, jossa kehys vastaanotettiin.

Tämän seurauksena kohdeasema vastaanottaa useita tutkimuskehyksiä, joiden lukumäärän määrää mahdollisten reittien määrä.

Kohdeasema valitsee yhden reiteistä (nopein, lyhin tai muu) ja lähettää vastauksen lähdeasemalle. Vastaus sisältää tiedot reitistä, jota pitkin kaikki kehykset tulee lähettää. Lähettävä asema muistaa reitin ja käyttää sitä aina kehysten lähettämiseen kohdeasemalle. Lähetettäessä nämä kehykset suljetaan erityisiin kirjekuoriin, jotka ovat ymmärrettäviä silloille, joissa on lähdereititys. Sillat, jotka vastaanottavat nämä kirjekuoret, löytävät vastaavan merkinnän reittiluettelosta ja lähettävät kehyksen haluttuun suuntaan.

Token Ring -verkkojen sillat käyttävät lähdereititystä kehysten siirtämiseen eri renkaiden välillä.