Axborot tarmoqlari axborot tarmog'i va tarmog'ining ta'rifi. Axborot tarmoqlari va kommunikatsiyalari haqida asosiy tushunchalar Axborot tarmoqlari nima

Mavzuni o'zlashtirish natijalari

O'qish bu mavzu, bilib olasiz:

• tarmoqlarga nimalar kiradi? axborot texnologiyalari;
• tarmoq axborot texnologiyalarining qanday turlari mavjud;
• onlayn hamkorlikda qanday ishlash kerak.

Asosiy tushunchalar:

• Hisoblash, aloqa va axborot tarmog'i;
• Mahalliy, mintaqaviy (hududiy) va global tarmoqlar;
• Internet texnologiyalari. Onlayn va oflayn texnologiyalar;
• Haqiqiy, sun'iy va peer-to-peer tarmoqlari;
• Tarmoq topologiyasi va protokollari. Plastik sumka. Yo'l harakati;
• Veb-texnologiyalar, Internet xizmatlari.

1960-yillarda kompyuterlar bilan birinchi kompyuter tarmoqlari (CN) paydo bo'ldi. O'sha vaqtdan boshlab tarmoq axborot texnologiyalari haqiqatda paydo bo'ldi, bu esa kompyuterda ma'lumotlarni yig'ish, saqlash, uzatish va qayta ishlash texnologiyalarini aloqa texnologiyasi bilan birlashtirish imkonini beradi.

Tarmoq - bu aloqa liniyalari orqali bir-biriga bog'langan ob'ektlarning o'zaro ta'siri.

Axborot jarayonlari, tizimlari va texnologiyalarida "tarmoq" atamasi hisob-kitoblar va almashinuvlarni ta'minlash uchun maxsus uskunalar yordamida bir-biriga ulangan kamida bir nechta kompyuterlar va boshqa kompyuterlarni anglatadi. har xil turlari ma `lumot. Murakkab tarmoqlar ko'p sonli foydalanuvchilarni, tarmoqlangan tuzilmani, kommutatsiya va aloqa tugunlarini nazarda tutadi, ular hammani yagona tuzilishga bog'laydi.

Tarmoq texnologiyalarining asosini kompyuter tarmoqlari - aloqa vositalari (telekommunikatsiya) tashkil etadi, ular yordamida fazoda tarqalgan kompyuterlar bir tizimga birlashtiriladi.

kompyuter tarmog'i ham chaqiriladi kompyuter tarmog'i yoki kompyuter tarmog'i(Kompyuter tarmog'i). U yagona tizimga birlashtirilgan kompyuterlar va ularning terminallarining geografik taqsimlangan tizimini o'z ichiga olgan hisoblash kompleksini ifodalaydi.

Kompyuter tarmoqlari paydo bo'lishi bilan deyarli darhol ular turli xil ma'lumotlar (ma'lumotlar tarmoqlari) va ma'lumotlar almashinuvi uchun ishlatila boshlandi. Kompyuter tarmoqlari va tarmoq texnologiyalarining rivojlanishi ulardan odamlarni keng ko'lamli axborot bilan ta'minlashni tashkil qilish uchun foydalanish imkoniyatini ko'rsatdi.

Bu axborot resurslari almashinuvini ta'minlaydigan kompyuter tarmoqlari "deb nomlana boshlaganiga olib keldi. axborot tarmoqlari”, aloqa tarmoqlarining bir turini ifodalaydi.

Shu bilan birga, tarmoq hisoblashlaridan voz kechish kutilmaydi, bundan tashqari, ushbu texnologiya doimiy ravishda takomillashtirilmoqda va hozirda axborot tarmog'iga ulangan superkompyuterlar har qanday fan sohalari ehtiyojlari bilan bog'liq ultra tezkor hisob-kitoblarni amalga oshirishga imkon beradi.

Shu esta tutilsinki foydalanish sohasi bo'yicha(tarqatish) mahalliy, mintaqaviy (hududiy) va global tarmoqlarni ajratib turadi .

Ular WAN bilan solishtirganda kamroq rivojlangan arxitekturaga ega va tarmoq tugunlarining o'zaro ta'sirini boshqarish uchun oddiyroq usullardan foydalanadilar. Tarmoq tugunlari orasidagi qisqa masofalar va aloqa tizimini boshqarishning qulayligi ma'lumotlarni uzatishning yuqori tezligini ta'minlaydi.

LAN tarmog'ida kompyuterlar orasidagi masofa odatda 1-2,5 km bilan chegaralanadi, axborot uzatish tezligi esa bir Mbit/s dan ortiq. Bunday tarmoq uchta asosiy komponentdan iborat: bir yoki bir nechta markaziy (asosiy) mashinalar (serverlar), ish stantsiyalari va aloqa.

LAN tarmoqlari o'zgargan ish sharoitlariga osongina moslashtiriladi va modernizatsiya qilinadi. Ular moslashuvchan arxitekturaga ega, bu esa mos keladigan RS joylashuvini o'zgartirishni osonlashtiradi. Mahalliy tarmoqlarning aniq tasnifi mavjud bo'lmasa-da, odatda quyidagi xarakteristikalar ajratiladi: maqsadi, topologiyasi, foydalaniladigan kompyuterlar turlari, boshqaruvni tashkil etish, axborot uzatish, telealoqa va kirish usullari, jismoniy saqlash vositalari va boshqalar.

Ular odatda hududiy asosda mintaqaviy va global tarmoqlarga bo'linadi.

Shunung uchun mintaqaviy tarmoqlar ba'zan MAN (Metropolitan Area Network) tarmoqlari deb ataladi. Mintaqaviylar o'z ichiga oladi korporativ tarmoqlar (korporativ miqyosdagi tarmoqlar), hududni qamrab olgan, odatda, ushbu korporatsiya (korxona) tarkibiga kiruvchi bir yoki bir nechta yaqin joylashgan binolarni ifodalovchi o'zaro bog'langan LANlar. Ular taqsimlangan axborot arxitekturasiga ega murakkab axborot tizimlarini (infotizimlarini) tashkil qiladi.

Korporativ axborot tizimi (MDH) “Intranet”ni o'z ichiga oladi. Ushbu texnologiya bir xil shaxs bo'lishi mumkin bo'lgan ichki foydalanuvchi va tashqi iste'molchi uchun birlikni nazarda tutadi. U o'z tashkiloti uchun ichki foydalanuvchi, uchinchi tomon kompaniyasi uchun esa tashqi iste'molchi. Usul tashkilotlar bilan o'z filiallari bilan ishlashda, shuningdek, turli korporatsiyalarda foydalanish uchun qulaydir.

Keng tarmoq(Wide Area Network, WAN) - bu bir-biridan geografik jihatdan uzoqda bo'lgan, ma'lumotlarni uzatish va maxsus aloqa kanallari yordamida bir-biri bilan o'zaro aloqada bo'lgan kompyuterlar (host tugunlari) to'plami. dasturiy ta'minot- tarmoq operatsion tizimlar. Xost kompyuterlar ko'p foydalanuvchili kuchli kompyuterlardir hisoblash tizimlari(serverlar), shuningdek, aloqa tugunlari funktsiyalarini bajaradigan maxsus kompyuterlar. Shaxsiy kompyuter foydalanuvchilari o'z kompyuterlarini uning asosiy tugunlariga ulagandan so'ng bunday tarmoqning abonentiga aylanadilar.

Qabul qilinganiga qarab nazorat qilish usuli tarmoqlar quyidagilarga bo'linadi: markazlashtirilgan, markazlashmagan va aralash.

Internet - bu markazlashtirilmagan internet. Uni qurish printsipi markaziy uzel stansiyalari o'rtasida avtomobil yo'llarini (tezkor telefon, radio, sun'iy yo'ldosh va boshqa aloqa liniyalari) tashkil etishdan iborat.

Axborot almashish va boshqa muammolarni hal qilish uchun bir-biri bilan bog'langan axborot tizimlarining o'sishi xalqaro tarmoqlarni, keyin esa Internetni yaratishni boshladi. Bu Internet texnologiyalarining paydo bo'lishiga yordam berdi.

Zamonaviy tarmoq texnologiyalari kechiktirilgan (oflayn) va interaktiv (onlayn) rejimlarda ishlash qobiliyatini ta'minlaydi, mavjud bo'lgan har qanday ma'lumot manbalari bilan aloqani ta'minlaydi, professional yo'naltirilgan maslahat va o'qitish imkonini beradi va hokazo.

Onlayn texnologiyalarga Internetdagi interaktiv xizmatlar turlari kiradi: ISQ, Internet-telefoniya va boshqalar.

Oflayn texnologiyalarga quyidagilar kiradi: pochta ro'yxatlari, yangiliklar guruhlari, veb-forumlar, elektron pochta va boshqalar.

Axborot tarmoqlarida boshqaruv tizimlari serverlar deb ataladi. "Server" atamasi (ing. "server" - xizmat ko'rsatuvchi protsessor, xizmat ko'rsatish tuguni) ma'lum bir davlat resurslariga ega bo'lgan, shuningdek, qoida tariqasida, ma'lum sonlarni birlashtirish qobiliyatiga ega bo'lgan tarmoqqa ulangan etarlicha kuchli hisoblash mashinasi sifatida tushuniladi. kompyuterlarning ham mahalliy, ham global axborot tarmoqlarida. Serverlar bilan tarmoq tugunlari chaqiriladi xostlar(Inglizcha “host” – egasi). Ular odatda Internet provayderlariga aylanadilar.

Serverlar odatda tarmoqda ma'muriy funktsiyalarni bajaradi va chaqiriladi tizim ma'murlari. Ularning vazifalari tizimning funksionalligini tekshirishni o'z ichiga oladi (kanallar, kompyuterlar, dasturlar va boshqalar); tarmoqdagi nosozliklar, ruxsatsiz kirish va boshqa qoidabuzarliklarni aniqlash; tarmoq funksiyalarini tiklash; tarmoq ishlashini hisobga olish, uning ishlashi bo'yicha hisobotlarni tayyorlash va foydalanuvchilarga tarmoq resurslari haqida ma'lumot berish.

Maqsad bo'yicha serverlar quyidagilarga bo'linadi: fayl, aloqa, dastur, pochta va boshqalar. Bundan tashqari, tarmoqlar quyidagilardan foydalanadi: ma'lumotlar bazasi serveri ("Ma'lumotlar bazasi serveri"), chop etish serveri, faks serveri va boshqalar.

Tarmoqdagi serverlarga ulangan kompyuterlar ish stantsiyalari (kompyuterlar) yoki mijozlar deb ataladi. Farqi tarmoqdagi kompyuterlardan faqat server yoki shaxsiy kompyuter sifatida foydalanish imkonini beruvchi ishlatiladigan dasturiy ta'minotdadir. Ehtimol, tarmoqdagi har qanday kompyuter ba'zi sharoitlarda server, boshqalarida esa "mijoz" bo'lishi mumkin. "Mijoz" odatda resurslari tarmoqda taqsimlanmagan kamroq kuchli kompyuter hisoblanadi. Kompyuterlarning "serverlari" va "mijozlari" dan tashkil topgan va ularning bunday rejimlarda ishlashini ta'minlaydigan dasturiy ta'minotga asoslangan tarmoq " deyiladi" mijoz-server”.

Tashkiliy nuqtai nazardan, tarmoqlarni uch turga bo'lish mavjud: haqiqiy, sun'iy va tengdoshga.

Haqiqiy tarmoqlarga maxsus qurilmalar - tarmoq adapterlari yordamida ma'lum bir sxema bo'yicha kompyuterlar bir-biriga ulangan tarmoqlar kiradi va bunday tarmoqlarni kuzatish va boshqarish uchun mutaxassislarning mavjudligi talab qilinadi. Ular "haqiqiy tarmoq yoki munosabat bilan tarmoq" (NWA) deb ataladi.

Sun'iy tarmoqlar maxsus tarmoqni talab qilmaydi qattiq disk. Bu tarmoqlardagi kompyuterlar bir-biri bilan ketma-ket yoki parallel portlar orqali maxsus tarmoq adapterlarisiz aloqa qiladi. Ba'zan bu ulanish deyiladi nol modem yoki nol uyali tarmoq (inglizcha: “nol-slot tarmoq”), chunki kompyuter slotlarining hech birida tarmoq adapteri mavjud emas. Bunday tarmoqlar juda sekin ishlaydi va qoida tariqasida faqat ikkita kompyuter bilan bir vaqtda ishlash imkonini beradi.

Peer-to-peer tarmoqlari “peer-to-peer tarmoq” tamoyili boʻyicha tashkil etilgan boʻlib, haqiqiy va sunʼiy oʻrtasidagi oraliq tipga ega. Bunday tarmoqda ehtiyojga qarab har bir kompyuter server yoki shaxsiy kompyuter bo'lishi mumkin. Masalan, printer ulangan shaxsiy kompyuter tarmoq bosib chiqarish serveri sifatida ishlatilishi mumkin va hokazo. Bunday tarmoqlarning afzalligi shundaki, ular real tarmoqlardagi kabi deyarli bir xil imkoniyatlarni (xizmatlarni) ta'minlaydi, shu bilan birga o'rnatish va texnik xizmat ko'rsatish ancha oson. Bundan tashqari, serverlarni yagona tanlashning hojati yo'q, chunki har qanday kompyuter bir vaqtning o'zida server va mijoz bo'lishi mumkin.

Tarmoq qurilishi tuzilishi(topologiya) birinchi navbatda kompyuterlarning bir-biriga ulanishi bilan belgilanadi.

Umuman olganda, "avtobus" (kompyuterlarning bitta aloqa liniyasiga parallel ulanishi), yulduzcha (radial, ya'ni barcha shaxsiy kompyuterlar serverga ulanganda), ring va aralash birikmalar tarmoqdagi kompyuterlar. Aralash yuqoridagi ulanish usullaridan bir vaqtning o'zida foydalanishni ham, kompyuterlarning tarmoqqa ierarxik, ko'p bog'langan (bu holda har bir kompyuter tarmoqdagi barcha boshqalarga ulangan) ulanishini o'z ichiga oladi.

Nuqtai nazaridan tarmoqda ishlatiladigan kompyuterlar soni kichik (10 tagacha), o‘rta (30 tagacha) va katta (30 dan ortiq shaxsiy kompyuterlar)ga bo‘linishi mumkin.

tomonidan ishlatiladigan vositalar turi Axborot uzatish tarmoqlari simli (kabelli), simsiz (radio va sun'iy yo'ldosh) va birlashtirilgan bo'lishi mumkin.

Muhim jihat tarmoq texnologiyasi tanlovdir xabarlarni tarmoq orqali uzatish usuli. Uchta uzatish usuli ma'lum va qo'llaniladi: ustuvor kirishni uzatish usuli, shattle so'rov usuli va token paketi usuli. Ma'lumotlarni uzatishning aralash turlaridan foydalanish imkoniyatlari mavjud.

Ustuvor kirishni uzatish usuli. Ma'lumotni uzatish uchun so'rov yuboruvchi kompyuterdan olinadi. Unga vaqtinchalik foydalanish uchun kanal beriladi. Tarmoqdagi barcha boshqa kompyuterlar uzatish seansining tugashini kutmoqda.

Shuttle tadqiqot usuli. Axborot paketi tarmoqda bo'sh interval bilan aylanadi va ma'lumotni uzatish zarurati uchun barcha kompyuterlarni ketma-ket so'raydi. Agar bunday ehtiyoj mavjud bo'lsa, harakatlanuvchi interval uzatilishi mumkin bo'lgan ma'lumot paketini oladi va uni qabul qiluvchiga uzatadi.

Token paket usuli. Bu usul konteyner tashishga o'xshaydi, uzatish uchun tayyorlangan xabar manzilli paketlarga "aylantiriladi" (aylantiriladi) va transporter bilan imkoniyatni kutadi, bu holda belgilangan vaqt oralig'i. Bu interval faqat bitta kompyuter tomonidan ishlatilishi mumkin.

Ma'lumotlarni uzatish usullari bo'yicha tarmoqlar mavjud:

1) ajratilgan aloqa kanallari orqali ma'lumotlarni uzatish;
2) kanallarni almashtirish;
3) xabarlarni almashtirish;
4) xabarlar paketlarini almashtirish.

Tarmoq protokollari
Har qanday tarmoqni yaratish va samarali boshqarish uchun unda ishlash usullarini standartlashtirish kerak. Shu maqsadda tarmoq protokollari ishlab chiqiladi va foydalaniladi.

Har qanday kompyuter tarmoqlarida xabarlarni uzatish va qabul qilish tarmoqdagi funktsional bloklarning harakatini belgilaydigan semantik va sintaktik qoidalar to'plamini ifodalovchi maxsus ma'lumotlar almashinuvi protokollari yordamida amalga oshiriladi.

Pastda Kompyuterlar o'rtasida ma'lumotlar almashinuvi xabar paketlarini yuborish orqali amalga oshiriladi. O'rta darajadagi protokollar NetBIOS, IPX/SPX, TCP/IP odatda tarmoqdagi kompyuterlarga bir-biri bilan aloqa qilish imkonini beruvchi transport vazifasini bajaradi. Yuqori darajadagi protokollar o'rta darajadagi protokollar yordamida xabar paketlarini uzatish orqali fayllarni qayta yo'naltirishni va fayl serverlariga texnik xizmat ko'rsatishni ta'minlash.

Internetda ma'lumotlar IP protokoli yordamida paketlarda yuboriladi.

Internet Protocol (IP) - Internetda ishlash protokoli. U axborot va mashinadan mashinaga aloqa bilan tarmoq paketlarini yetkazib berishni ta'minlaydi. Protokol paketlarning adreslanishini nazorat qiladi, ularni tarmoq tugunlari orasidagi turli marshrutlar bo'ylab jo'natadi va turli tarmoqlarni ulash imkonini beradi.

Kontseptsiya " axborot tarmog'i"("telekommunikatsiya tarmog'i" tushunchasidan farqli o'laroq) ko'proq sig'imli va oxirgi tizimlar telekommunikatsiya tarmog'i orqali o'zaro ta'sirlashganda tarmoqda bajariladigan axborot jarayonlarining xilma-xilligini aks ettiradi. Demak, telekommunikatsiya tarmog'i axborot tarmog'ining bir qismi sifatida o'z vazifalarini bajaradi transport tizimi, bu orqali axborot jarayonlari tomonidan yaratilgan foydalanuvchi va xizmat ma'lumotlari oqimlari ko'chiriladi.

Umuman olganda, ostida axborot tarmog'i Qanaqasiga jismoniy ob'ekt tushunish kerak telekommunikatsiya tarmog'i bilan birlashtirilgan geografik dispers so'nggi tizimlar majmui, ular orqali oxirgi tizimlarda faollashtirilgan amaliy jarayonlarning o'zaro ta'siri va ularning tarmoq resurslariga jamoaviy kirishi ta'minlanadi.

Axborot tarmog'idagi barcha intellektual ishlar, biz ko'rib turganimizdek (3-rasmga qarang), periferiyada amalga oshiriladi, ya'ni. tarmoqning oxirgi tizimlarida va telekommunikatsiya tarmog'i, garchi u markaziy o'rinni egallagan bo'lsa-da, faqat birlashtiruvchi komponent hisoblanadi. axborot tarmog'i, mohiyatiga ko'ra aqlli qo'shimcha telekommunikatsiya tarmog'i orqali foydalanuvchilar(Foydalanuvchilar) axborotni qayta ishlash mexanizmlari, uni tarmoqning istalgan joyida va istalgan vaqtda samarali izlash hamda uni to‘plash va saqlash imkoniyati bilan ta’minlangan.

Shunday qilib, bizning holatlarimizda "axborot tarmog'i" tushunchasi axborot-kommunikatsiya tarmog'ini o'rganish yoki tadqiq qilishda diqqat markazining telekommunikatsiya tarmog'i orqali oxirgi tizimlarning o'zaro ta'sirida tarmoqda paydo bo'ladigan axborot jarayonlariga siljishini ko'rsatadi. Ushbu o'zaro ta'sirning tavsifi tarmoqda aloqa arxitekturasini qurishning murakkabligini ko'rsatadi (aloqa arxitekturasi keyinchalik ma'ruza kursida batafsil muhokama qilinadi).

Axborot jarayonlari onlaynni ikki guruhga bo'lish mumkin. Ulardan birinchisi o'z ichiga oladi qo'llash jarayonlari (Ilova jarayonlari). Ular tarmoqda ustun mavqeni egallaydi. Ilova jarayonlari foydalanuvchi dasturlari chaqirilganda boshlanadi ilovalar(Ilovalar). Tarmoqdagi barcha boshqa jarayonlar (tarmoq orqali uzatish uchun ma'lumotlarni taqdim etish formatlarini aniqlash, ma'lumotlarni uzatish rejimlarini, reklama marshrutlarini o'rnatish va boshqalar) yordamchi bo'lib, amaliy jarayonlarga xizmat ko'rsatish uchun mo'ljallangan. Ular deb atalmish guruhni tashkil qiladi o'zaro ta'sir jarayonlari (Interworking Processes). Ilova va o'zaro ta'sir jarayonlari qo'llab-quvvatlanadi tarmoq operatsion tizimlari(SOS).

Shakl 3. Axborot tarmog'i

Axborot tarmog'ining yakuniy tizimlari

Axborot tarmog'ining so'nggi tizimlarini quyidagicha tasniflash mumkin:

terminal tizimlari(TerminalSystem) – tarmoqning oxirgi foydalanuvchilari kompyuterlari;

hosting tizimlari(HostSystem) – tarmoqning axborot va dasturiy resurslari joylashgan kompyuterlar;

serverlar ( Serverlar ) – tarmoq xizmatlarini taqdim eta oladigan kompyuterlar. Masalan, axborot resurslari va umumiy qurilmalarga kirishni boshqarish, foydalanuvchilarni ro'yxatdan o'tkazish va ularning tarmoqqa kirish huquqlarini nazorat qilish, qo'ng'iroqlarga xizmat ko'rsatish va boshqalar. Serverlar o'z operatsion tizimlarining imkoniyatlariga qarab ham xost rejimida (axborot serverlari) ham, tarmoq aloqasi qurilmasi rejimida ham ishlashi mumkin;

ma'muriy tizimlar(ManagementSystem) - tarmoq va uning alohida qismlari uchun operatsion boshqaruv dasturlarini ta'minlovchi kompyuterlar va qurilmalar.

ESLATMA. Kompyuterlar axborot tarmog'ining so'nggi tizimlari sifatida harakat qilganligi sababli, u "kompyuter tarmog'i" deb ham ataladi. Telekommunikatsiya tarmog'i "ma'lumotlarni uzatish tarmog'i" sifatida tasniflanadi (uzatiladigan ma'lumotlar turiga ko'ra ilgari qo'llanilgan tasnif).

Axborot tarmog'i- geografik jihatdan tarqoq so'nggi tizimlar to'plami va ularni bog'laydigan telekommunikatsiya tarmog'i, bu tizimlarning har qandayining qo'llash jarayonlariga barcha tarmoq resurslariga kirishni va ularni almashishni ta'minlaydi.

Foydalanuvchi(Foydalanuvchi) - axborot tarmog'iga kirish huquqiga ega bo'lgan axborot iste'molchisi (jismoniy, yuridik shaxslar (firmalar, tashkilotlar, korxonalar)).

Ariza berish jarayoni(Ariza berish jarayoni) hisoblanadi ma'lum bir aloqa xizmati yoki ilovasi uchun axborotni qayta ishlashni amalga oshiradigan tarmoq so'nggi tizimidagi jarayon. Shunday qilib, foydalanuvchi ma'lum bir xizmatni taqdim etish uchun so'rovni tashkil qilganda, ma'lum bir xizmatni faollashtiradi ariza berish jarayoni.

Yakuniy tizimlar axborot tarmog'i:

· Terminal tizimlari (terminal tizimi), tarmoq va uning resurslariga kirishni ta'minlash;

· ishchilar tizimlar (server, xost tizimi), tarmoq xizmatlarini taqdim etish (fayllarga, dasturlarga, tarmoq qurilmalariga kirishni boshqarish, qo'ng'iroqlarga xizmat ko'rsatish va boshqalar);

· ma'muriy tizimlari (boshqaruv tizimi), tarmoq va uning alohida qismlarini boshqarishni amalga oshirish.

Axborot tarmog'i resurslari:

Axborot resurslari- fan, madaniyat va ijtimoiy hayotning barcha sohalarida to'plangan axborot va bilimlar, shuningdek, ko'ngilochar sanoat mahsulotlari. Ular tarmoq foydalanuvchilari o'zaro aloqada bo'lgan tarmoq ma'lumotlar banklarida tizimlashtirilgan. Bu resurslar axborot tarmog'ining iste'mol qiymatini belgilaydi va nafaqat doimiy ravishda yaratilishi va kengaytirilishi, balki o'z vaqtida yangilanishi kerak. Eskirgan ma'lumotlar arxivga tashlanishi kerak. Tarmoqdan foydalanish dolzarb ma'lumotlarni aynan kerak bo'lganda olish imkoniyatini beradi.

Ma'lumotlarni qayta ishlash va saqlash resurslari- bu tarmoq kompyuter protsessorlarining ishlashi va saqlash qurilmalari xotirasi hajmi, shuningdek, ulardan foydalanish vaqti.

Dasturiy ta'minot manbalari- foydalanuvchilarga xizmatlar va ilovalarni taqdim etishda ishtirok etadigan dasturiy ta'minot, shuningdek, tegishli funktsiyalar uchun dasturlar. Ikkinchisiga quyidagilar kiradi: schyot-fakturalarni berish, xizmatlar uchun to'lovni hisobga olish, navigatsiya, tarmoqda ma'lumot qidirish, elektron pochta qutilariga xizmat ko'rsatish, telekonferentsiya uchun ko'prik tashkil etish, uzatiladigan axborot xabarlari formatlarini konvertatsiya qilish, axborotni kriptografik himoya qilish (kodlash va shifrlash), autentifikatsiya (ularning haqiqiyligini tasdiqlovchi hujjatlarning elektron imzosi).

Aloqa resurslari- bu axborotni tashish va aloqa tugunlarida oqimlarni qayta taqsimlash bilan bog'liq resurslar. Bularga aloqa liniyalarining sig'imi, tugunlarning kommutatsiya imkoniyatlari, shuningdek, foydalanuvchining tarmoq bilan o'zaro aloqasi vaqtida band bo'lgan vaqt kiradi. Ular tasniflangan telekommunikatsiya tarmoqlari turiga qarab:

· umumiy kommutatsiyalangan telefon tarmog'i (PSTN) resurslari;

· paketli kommutatsiya ma'lumotlar tarmog'i resurslari,

· mobil tarmoq resurslari,

· yer usti eshittirish tarmoqlari resurslari,

· Integratsiyalashgan xizmat ko'rsatuvchi raqamli tarmoq (ISDN) resurslari va boshqalar.

Barcha sanab o'tilgan axborot tarmog'i resurslari birgalikda , ya'ni. bir vaqtning o'zida bir nechta dastur jarayonlarida ishlatilishi mumkin.

Ajralish imkoniyati haqiqiy yoki simulyatsiya bo'lishi mumkin.

Axborot tarmog'ining asosiy komponenti, o'zagi hisoblanadi telekommunikatsiya tarmog'i(TN - Telekommunikatsiya tarmog'i), ya'ni umumiylik texnik vositalar, masofaviy ob'ektlarning o'zaro ta'sirida axborot oqimlarining uzatilishi va taqsimlanishini ta'minlash.

O'chirilgan ob'ektlar:

axborot tarmoqlarining terminal tizimlari

· alohida mahalliy va hududiy tarmoqlar.

Telekommunikatsiya tarmoqlari odatda yonma-yon baholanadi ko'rsatkichlar, ulardagi axborotni tashish imkoniyati va samaradorligini umuman aks ettiradi.

Imkoniyat axborot uzatish telekommunikatsiya tarmog'ida uning darajasi bilan bog'liq ishlash vaqtida, ya'ni belgilangan funktsiyalarni bajarish

· belgilangan miqdorda

talab qilinadigan sifat darajasida

· tarmoq ishlashining ma'lum bir davrida yoki vaqtning o'zboshimchalik nuqtasida.

Ishlash tarmoqlar tushunchalar bilan bog'liq ishonchlilik Va omon qolish qobiliyati.

Ishonchlilik- vaqt o'tishi bilan belgilangan sifat ko'rsatkichlarining qiymatlarini saqlab, aloqani ta'minlash qobiliyati V berilgan shartlar operatsiya. (Ichki ta'sir etuvchi omillar- qarish jarayonlari, ishlab chiqarish texnologiyasi nuqsonlari yoki texnik xizmat ko'rsatuvchi xodimlarning xatolari natijasida texnik jihozlarning tasodifiy nosozliklari).

Ko'rsatkichlar ishonchlilik, masalan:

· tarmoq ish vaqtining umumiy ish vaqtiga nisbati,

bir juft nuqta o'rtasida axborot xabarini uzatishning mumkin bo'lgan mustaqil usullari soni,

· nosozliksiz aloqa ehtimoli va boshqalar.

Muhimlik - harakat paytida to'liq yoki qisman funksionallikni saqlab qolish qobiliyati sabablari, yashirish oflayn va uning ayrim elementlarining (nuqtalar va aloqa liniyalari) vayron bo'lishiga yoki jiddiy shikastlanishiga olib keladi. Mumkin sabablar:

· o'z-o'zidan

§ zilzila, ko'chki, daryo toshqinlari va boshqalar.

· maqsadli. qasddan qilmoq

§ dushmanning yadroviy raketa zarbalari, sabotaj harakatlari, terrorizm, vijdonsiz raqobat va boshqalar.

Omon qolish ko'rsatkichlari:

· zararli omillar ta'siridan keyin tarmoq nuqtalarining har qanday juftligi (ma'lum bir juft) o'rtasida cheklangan miqdordagi ma'lumotlar uzatilishi ehtimoli;

· ishlamay qolishi ixtiyoriy juft nuqtalar uchun uzilgan tarmoqqa olib keladigan tarmoqning nuqtalari, chiziqlari (yoki ikkalasi)ning minimal soni;

· bir vaqtning o'zida bir nechta aloqa liniyalari shikastlanganda ulangan holda qoladigan nuqtalarning o'rtacha soni.

Tarmoqli kengligi. Tarmoq yuklangan yukga xizmat ko'rsata olmasa (amalga oshira olmasa), tarmoqdagi amalga oshirilgan yuk hajmi haqida gapirish mantiqan to'g'ri keladi.

Amalga oshirilgan yukning miqdori aloqa tarmog'ining sig'imi bilan belgilanadi. Ba'zi hollarda o'tkazuvchanlikni miqdoriy jihatdan aniqlash mumkin. Masalan, siz ma'lum bir juft nuqta (manba-sink) o'rtasida o'tkazilishi mumkin bo'lgan maksimal ma'lumot oqimini taxmin qilishingiz yoki tarmoqni manba va cho'kish o'rtasida ikki qismga bo'lishda muammo bo'lgan tarmoq qismining sig'imini aniqlashingiz mumkin. .

O'tkazish qobiliyatini baholash asosan parametrlarga bog'liq xizmat sifati , chunki tarmoqda taqdim etilgan yukni amalga oshirish belgilangan sifat parametrlari bilan amalga oshirilishi kerak.

Xizmat sifati Biz buni tarmoq foydalanuvchisining qoniqish darajasini belgilaydigan xususiyatlar to'plami sifatida tushunamiz:

· tarmoqning ishlash xususiyatlari (ma'lumot uzatish tezligi, xatolik ehtimoli va boshqalar),

xizmatlardan foydalanish qulayligi ko'rsatkichlari,

· xizmatlarning to'liqligi (bu ko'rsatkichlar odatda ball bilan baholanadi) va boshqalar.

Daromad va xarajat. Telekommunikatsiya tarmog'i, agar uni tashkil etish va uning ishlashini ta'minlash bo'yicha xarajatlar u orqali foydalanuvchilarga ko'rsatilayotgan xizmatlarning iqtisodiy samarasi bilan qoplansa, foydali hisoblanadi. Aloqa tarmog'ining asosiy iqtisodiy xarakteristikalari quyidagilardir kamaytirilgan xarajatlar(ijtimoiy xarajatlar), ular tarmoqning narxi, uni ishlatish va boshqarish xarajatlari bilan belgilanadi.

Doimiy va o'zgaruvchan xarajatlar.

Aniq va yashirin xarajatlar.

Tarmoq - bu ma'lumotlarni uzatish va qayta ishlash qurilmalari tomonidan tashkil etilgan ob'ektlar yig'indisidir. Xalqaro standartlashtirish tashkiloti kompyuter tarmog'ini o'zaro bog'langan mustaqil qurilmalar o'rtasida ma'lumotni ketma-ket bitga yo'naltirilgan uzatish deb ta'riflagan.

Tarmoqlar odatda foydalanuvchi tomonidan xususiy ravishda boshqariladi va ma'lum bir hududni egallaydi va hududiy asosda quyidagilarga bo'linadi:

Bir yoki bir nechta yaqin binolarda joylashgan mahalliy tarmoqlar (LAN) yoki Mahalliy tarmoq (LAN). LANlar odatda tashkilot (korporatsiya, muassasa) ichida joylashgan, shuning uchun ular korporativ deb ataladi.

Tarqatilgan kompyuter tarmoqlari, global yoki keng hududiy tarmoq (WAN), turli binolar, shaharlar va mamlakatlarda joylashgan, ular hududiy, aralash va global bo'lishi mumkin. Bunga qarab, global tarmoqlar to'rtta asosiy turga bo'linadi: shahar, mintaqaviy, milliy va transmilliy. Juda keng miqyosdagi taqsimlangan tarmoqlarga misollar: Internet, EUNET, Relcom, FIDO.

Umuman olganda, tarmoq quyidagi elementlarni o'z ichiga oladi:

Tarmoqli kompyuterlar (tarmoq adapteri bilan jihozlangan);

Aloqa kanallari (kabel, sun'iy yo'ldosh, telefon, raqamli, optik tolali, radiokanallar va boshqalar);

Har xil turdagi signal konvertorlari;

Tarmoq uskunasi.

Tarmoqning ikkita tushunchasi mavjud: aloqa tarmog'i va axborot tarmog'i (1.1-rasm).

Aloqa tarmog'i ma'lumotlarni uzatish uchun mo'ljallangan va u ma'lumotlarni konvertatsiya qilish bilan bog'liq vazifalarni ham bajaradi. Aloqa tarmoqlari ishlatiladigan jismoniy ulanish turiga qarab farqlanadi.

Axborot tarmog'i axborotni saqlash uchun mo'ljallangan va axborot tizimlaridan iborat. Axborot tarmoqlari guruhini aloqa tarmog'i asosida qurish mumkin.

Axborot tizimi deganda axborot yetkazib beruvchi yoki iste'molchisi bo'lgan tizim tushunilishi kerak.

Guruch. 1.1. Axborot-kommunikatsiya tarmoqlari

Kompyuter tarmog'i axborot tizimlari va aloqa kanallaridan iborat.

Axborot tizimini axborotni saqlash, qayta ishlash yoki uzatish qobiliyatiga ega ob'ekt sifatida tushunish kerak. Axborot tizimiga quyidagilar kiradi: kompyuterlar, dasturlar, foydalanuvchilar va ma'lumotlarni qayta ishlash va uzatish jarayoni uchun mo'ljallangan boshqa komponentlar. Kelajakda foydalanuvchi muammolarini hal qilish uchun mo'ljallangan axborot tizimi ish stantsiyasi (mijoz) deb ataladi. Tarmoqdagi ish stantsiyasi oddiy shaxsiy kompyuterdan (ShK) tarmoq kartasi (tarmoq adapteri), ma'lumotlarni uzatish kanali va tarmoq dasturiy ta'minoti mavjudligi bilan farq qiladi.

Aloqa kanali signallar uzatiladigan yo'l yoki vositaga ishora qiladi. Signallarni uzatish vositasi abonent yoki jismoniy kanal deb ataladi.

Aloqa kanallari (ma'lumotlar havolalari) tarmoq uskunalari va jismoniy aloqalardan foydalangan holda aloqa liniyalari bo'ylab yaratiladi. Jismoniy aloqalar o'ralgan juftliklar, koaksiyal kabellar, optik kanallar yoki havo to'lqinlari asosida qurilgan. Mantiqiy kanallar aloqa tarmog'ining fizik kanallari va kommutatsiya tugunlari orqali o'zaro ta'sir qiluvchi axborot tizimlari o'rtasida o'rnatiladi.

Mantiqiy kanal ma'lumotlarni bir tizimdan ikkinchisiga uzatish yo'lidir. Mantiqiy kanal bir yoki bir nechta jismoniy kanallar orqali yo'naltiriladi. Mantiqiy kanalni jismoniy kanallar va kommutatsiya tugunlari orqali yotqizilgan marshrut sifatida tavsiflash mumkin.

Tarmoqdagi ma'lumotlar ob'ektlar o'rtasida almashish tartib-qoidalariga muvofiq ma'lumotlar bloklarida uzatiladi. Ushbu protseduralar ma'lumotlarni uzatish protokollari deb ataladi.

Protokol - bu ikki yoki undan ortiq qurilmalar o'rtasida ma'lumot almashish uchun format va tartiblarni o'rnatadigan qoidalar to'plami.

Tarmoq yuki trafik deb ataladigan parametr bilan tavsiflanadi. Trafik - bu ma'lumotlar tarmog'idagi xabarlar oqimi. Tarmoqning tanlangan nuqtalarida o'tadigan ma'lumotlar bloklari soni va ularning uzunligi sekundiga bit bilan ifodalangan miqdoriy o'lchov sifatida tushuniladi.

Kirish usuli tarmoq xususiyatlariga sezilarli ta'sir ko'rsatadi. Kirish usuli - bu qaysi ish stantsiyasining aloqa kanalidan keyingi foydalanishi mumkinligini va aloqa kanaliga (kabel) kirishni qanday boshqarishni aniqlash usuli.

Tarmoqda barcha ish stantsiyalari topologiya deb ataladigan ma'lum bir tuzilishga muvofiq aloqa kanallari orqali bir-biri bilan jismoniy bog'langan. Topologiya - tarmoqdagi jismoniy ulanishlarning tavsifi bo'lib, qaysi ish stantsiyalari bir-biri bilan bog'lanishi mumkinligini ko'rsatadi. Topologiya turi ish stantsiyalarining ishlashi, ishlashi va ishonchliligini, shuningdek, fayl serveriga kirish vaqtini belgilaydi. Tarmoq topologiyasiga qarab u yoki bu kirish usuli qo'llaniladi.

Tarmoqdagi asosiy elementlarning tarkibi uning arxitekturasiga bog'liq. Arxitektura - tarmoqdagi ish stantsiyalarining o'zaro bog'lanishi, tuzilishi va funksionalligini belgilaydigan tushuncha. U tarmoqning apparat va dasturiy ta'minotining mantiqiy, funktsional va jismoniy tashkil etilishini ta'minlaydi. Arxitektura tarmoq elementlarining apparat va dasturiy ta'minotini qurish va ishlash tamoyillarini belgilaydi.

Arxitekturaning asosan uch turi mavjud: terminal-xost arxitekturasi, mijoz-server arxitekturasi va tengdosh-tengdosh arxitekturasi.

Zamonaviy tarmoqlarni bo'yicha tasniflash mumkin turli belgilar: kompyuterlarning uzoqligi, topologiyasi, maqsadi, taqdim etiladigan xizmatlar ro'yxati, boshqaruv tamoyillari (markazlashtirilgan va markazlashmagan), kommutatsiya usullari, kirish usullari, uzatish vositalarining turlari, ma'lumotlarni uzatish tezligi va boshqalar.

1.1. Kompyuter tarmoqlarining maqsadi va tasnifi

Zamonaviy ishlab chiqarish axborotni qayta ishlashning yuqori tezligini, uni saqlash va uzatishning qulay shakllarini talab qiladi. Shuningdek, ma'lumotlarga kirishning dinamik usullari, berilgan vaqt oralig'ida ma'lumotlarni qidirish usullari bo'lishi kerak; murakkab matematik va mantiqiy ma'lumotlarni qayta ishlashni amalga oshirish. Qo'shinlarni boshqarish va boshqarish bu jarayonda juda katta guruhlarning ishtirokini talab qiladi. Bunday jamoalar turli joylarda joylashgan bo'lishi mumkin. Boshqaruv muammolarini hal qilish uchun ma'lumotlar almashinuvining tezligi va qulayligi, shuningdek, boshqaruv qarorlarini ishlab chiqish jarayonida ishtirok etuvchi har bir kishi o'rtasida yaqin o'zaro ta'sir qilish imkoniyati muhim va dolzarb bo'lib qoladi.

Axborotni paketli qayta ishlovchi kompyuterlardan markazlashtirilgan foydalanish davrida foydalanuvchilar o‘z muammolarining deyarli barcha sinflarini ularning soniga teskari mutanosib ravishda hal qilish mumkin bo‘lgan kompyuterlarni sotib olishni afzal ko‘rdilar va bu katta moddiy xarajatlar evaziga kompyuterning hisoblash quvvatidan samarasiz foydalanishga olib keldi. . Hisoblash resurslarini bir joyda markazlashtirish bo'yicha mavjud siyosat tufayli kompyuter resurslariga kirish qiyin bo'lganini e'tibordan chetda qoldirib bo'lmaydi.

Ma'lumotlarni markazlashtirilgan qayta ishlash printsipi (1-rasm) qayta ishlash jarayonining ishonchliligi uchun yuqori talablarga javob bermadi, tizimlarning rivojlanishiga to'sqinlik qildi va ko'p foydalanuvchi rejimida ma'lumotlarni interaktiv qayta ishlash uchun zarur vaqt parametrlarini ta'minlay olmadi. Markazlashtirilgan kompyuterning qisqa muddatli ishdan chiqishi butun tizim uchun halokatli oqibatlarga olib keldi, chunki markaziy kompyuterning funktsiyalarini takrorlash, ma'lumotlarni qayta ishlash tizimlarini yaratish va ishlatish xarajatlarini sezilarli darajada oshirish kerak edi.

Markaziy kompyuter

Terminal Terminal Terminal terminali

Guruch. 1. Ma'lumotlarni qayta ishlashning markazlashtirilgan tizimi

Kichik kompyuterlar, mikrokompyuterlar va shaxsiy kompyuterlarning paydo bo'lishi ma'lumotlarni qayta ishlash tizimlarini tashkil etish va yangi axborot texnologiyalarini yaratishga yangicha yondashuvni talab qildi. Ma'lumotlarni qayta ishlash markazlashtirilgan tizimlarida alohida kompyuterlardan foydalanishdan ma'lumotlarni taqsimlangan qayta ishlashga o'tish uchun mantiqiy, asosli talab paydo bo'ldi (2-rasm).

Kompyuter 1 Kompyuter 2

Terminal Terminal Terminal terminali

Guruch. 2. Taqsimlangan ma'lumotlarni qayta ishlash tizimi

Taqsimlangan ma'lumotlarni qayta ishlash - taqsimlangan tizimni ifodalovchi mustaqil, lekin o'zaro bog'langan kompyuterlarda bajariladigan ma'lumotlarni qayta ishlash.

Tarqalgan ma'lumotlarni qayta ishlashni amalga oshirish uchun ko'p mashinali assotsiatsiyalar yaratildi, ularning tuzilishi quyidagi yo'nalishlardan birida ishlab chiqilmoqda;

ko'p mashinali hisoblash tizimlari (MCC);

kompyuter (kompyuter) tarmoqlari.

Ko'p mashinali hisoblash kompleksi - yaqin atrofda o'rnatilgan, maxsus interfeys vositalaridan foydalangan holda birlashtirilgan va yagona hisoblash jarayonini birgalikda bajaradigan kompyuterlar guruhi.

Jarayon ostida muammoni hal qilish uchun dastur tomonidan belgilangan muayyan harakatlar ketma-ketligi tushuniladi.

Ko'p mashinali hisoblash tizimlari bo'lishi mumkin:

mahalliy taqdim etiladi o'zaro ulanish uchun maxsus jihozlar va aloqa kanallarini talab qilmaydigan bir xonada kompyuterlarni o'rnatish;

masofaviy, agar majmuaning ayrim kompyuterlari markaziy EHMdan ancha masofada o‘rnatilgan bo‘lsa va ma’lumotlarni uzatish uchun telefon aloqa kanallaridan foydalanilsa.

Kompyuter (kompyuter) tarmog'i - taqsimlangan ma'lumotlarni qayta ishlash talablariga javob beradigan yagona tizimga aloqa kanallari orqali ulangan kompyuterlar va terminallar majmuasi.

Kompyuter tarmog'i va ko'p mashinali hisoblash o'rtasidagi asosiy farqlar murakkab:

1.Hajmi. Vositachi kompleksning tarkibi odatda ikkita, maksimal uchta kompyuterni o'z ichiga olishi mumkin, ular asosan bitta xonada joylashgan. Kompyuter tarmog'i bir necha metrdan minglab kilometrgacha bo'lgan masofada joylashgan o'nlab yoki hatto yuzlab kompyuterlardan iborat bo'lishi mumkin.

2. Kompyuterlar o'rtasida funktsiyalarni taqsimlash. Agar ko'p mashinali kompleksda ma'lumotlarni qayta ishlash, ma'lumotlarni uzatish va tizimni boshqarish funktsiyalari bir kompyuterda qo'llanilishi mumkin bo'lsa, kompyuter tarmoqlarida bu funktsiyalar turli xil kompyuterlar o'rtasida taqsimlanadi.

3. Tarmoqdagi xabarlarni marshrutlash muammosini hal qilish zarurati. Tarmoqdagi bir kompyuterdan ikkinchisiga xabar kompyuterlarni bir-biriga bog‘lovchi aloqa kanallarining holatiga qarab turli yo‘nalishlar bo‘yicha uzatilishi mumkin.