Тақырып: Деректер тасымалдау ортасы (сымдық және сымсыз). Кәбілдер стандарты. Құрылымдалған кәбілдік жүйелер
Жергілікті және аймақта тармақталған желілер архитектурасына байланысты программалық құралдар:
-желілік операциялық жүйеден;
-желіні басқару программалық құралдарынан тұрады.
Желілік операциялық жүйе (NOS, Network Operating System) – желіге қосылған әрбір дербес компьютерде пайдаланылатын программалық құрал. Ол желілік ресурстарды басқарып, олармен қатынас жасауды қадағалап отырады. Желілік операциялық жүйе тасымалданатын мәліметтерді баратын бағыттары бойынша бағдарлауды (маршруттауды), желілік құрылғылар үшін бәсекелік қайшалақтарды шешуді және дербес компьютердің операциялық жүйесімен, мысалы Windows 95, NT, UNIX, Macintosh немесе OS/2 жүйелермен жұмыс істеуді ұйымдастырады.
Желілік операциялық жүйе файлдар мен қолданбалы программалардың үйлесімді жұмыс жасауын қамтамасыз етеді. Осындай бір жұмыс станциясында орналасқан ресурстар бірге пайдаланыла отырып, керекті мәліметтер алушыларға жөнелтіліп және олар басқа компьютерлерден өзгертіле алады. Желілік операциялық жүйенің негізгі бөлігі серверде орналасады да, қалған бөліктері барлық жұмыс станцияларында қызмет етеді.
Желілік операциялық жүйе қосылған барлық құрылғыларды анықтап, ортақ пайдаланылатын шеткері құрылғыларға жұмыс станцияларының қатынасу приоритеттерін (егер бірнеше станция қатар сұраныс берсе) айқындап отырады. Бұған қоса операциялық жүйе трафикті реттеу рөлін атқарып, каталогтармен жұмыс істеуді басқарады және ақпаратты сақтау жүйесін бақылау өкілеттігін жүргізіп, желіні басқару функциясын жүзеге асырады. Кең тараған желілік операциялық жүйелерге Windows NT Server, Novell Netware, Banyan VINES тәрізділер жатады.
Желіні басқару программалық құралдары желіні қадағалау, басқару және ондағы мәліметтерді сақтау істерінде маңызды рөл атқарады. Ол желіні тоқтатып қоюға мүмкіндік бергізбейтін және қысылщан кездерді болдырмайтын, желіні жеке иеленудің жалпы құнын төмендететін басқару істерін алдын ала жүргізеді.
Желі администраторлары басқару жұмыс станциясы немесе World Wide Web қызметі арқылы трафиктегі заңдылықтарды қадағалай алады, осы сегментті шектен тыс жұмыс атқаруға әкелетін мүмкіндіктерді анықтап береді. Бұған қоса кенеттен туындаған қиғаш мәселелерді тауып олардың әсерлерін азайтады және жұмыс өнімділігін жоғары деңгейге көтеруге мүмкіндік беретін желі құрылымын таңдай алады. Желіні толықтыру және күрделендіру барысында RMON және RMON2 сияқты қадағалау жабдықтары администраторларға желі ортасын бақылап отыруға көмектеседі.
Осындай қадағалау жабдықтары желі шекараларынан тиянақты мәліметтерді дер кезінде алып отыруды қамтамасыз етеді және сол арқылы желі администраторы туындайтын қиындықтардың алдын алып отырады. Программалық құралдар бұған қоса тасымалданатын мәліметтерді кездейсоқ өзгертулерден сақтайды. Желі администраторлары басқаруға арналған жұмыс станциясы арқылы пароль орната алады, тұтынушылардың қандай құрылғыларды пайдалана алатынын анықтайды және заңсыз мәлімет алмақшы болғандарды тауып тіркеп отырады.
Клиент – сервер технологиясы.Жергілікті желілердегі компютерлердің бір – бірімен қарым – қатынас жасау сипатын олардың функциональдық қызметімен байланыстыру қалыптасқан. Жергілікті желі аймағында да компьютерлерді тікелей байланыстыру кезіндегі сияқты клиент және сервер ұғымдары қолданылады.
Клиент – сервер технологиясы – жергілікті желідегі компьютерлерді бір – бірімен байланыстырудың ерекше тәсілі, мұнда бір компьютер өз құрылғыларын басқаларға – клиенттерге пайдалануға бере алады. Осыған орай жергілікті желілер бір деңгейдегі желілер және серверлік желілер болып екіге бөлінеді.
Бір деңгейдегі желілерде айрықша бөлінген сервер болмайды, мұнда әрбір жұмыс станциясы әрі сервер, әрі клиент болып қызмет атқара береді. Мұның ерекшелігі - әрбір жұмыс станциясы өз ресурстарының белгілі бір бөлігін барлық жұмыс станцияларының ортақ пайдалануы үшін бөліп береді.
Көбінесе бір деңгейдегі желілер мүмкіндіктері бірдей компьютерлерді біріктірген кезде құралады. Бір деңгейдегі желілер жұмыс істеуге ыңғайлы, олардың қызметі де қарапайым түрде жүзеге асырылады.
Егер компьютерлер саны аз болып, олардың негізгі функциясы бір – бірімен мәлімет алмасу болған жағдайда, ең тиімді шешім – оларды бір деңгейлі желілерге біріктіру болып табылады. Мұндай желі кең тараған Windows 98 операциялық жүйесінің басқаруымен жұмыс істей береді.
Мәліметтердің компьютерлерге таралып орналасуы және әр жұмыс станциясының ресурстарын ортақтастыруды өзгерту мүмкіндігі бір деңгейдегі желілердегі мәліметтерді заңсыз пайдаланудан сақтауды қиындатады. Осыған орай мамандар мұндай желілердегі ақпаратты сақтау мәселелеріне өте көп көңіл бөлуге мәжбүр болып отыр.
Бір деңгейдегі желілердің тағы бір кемшілігі – олардың жұмыс өнімділігінің төмендігі. Ол ресурстардың әр жұмыс станцияларына бөлініп, жұмыс кезінде олардың әрқайсысының әрі клиент, әрі сервер қызметін атқаруына байланысты болып отыр.
Серверлік желілерді компьютерлердің функциялары алдын ала айқындалған – оның кейбіреуі сервер болып қызмет атқарса, қалғандары тұрақты түрде клиент болып табылады. Компьютерлік желілердің атқаратын қызметтерінің көп түрлілігіне байланысы серверлердің бірнеше типтері бар, олар: желілік сервер, файлдық сервер, баспа сервері, пошталық сервер, тағы басқа.
Желілік сервер желіні жалпы басқару функциясын және есептеу жұмыстарының негізгі бөлігін атқаратын арнайы компьютер болып табылады. Бұл серверде желіні толық басқаратын операциялық жүйенің негізгі ядросы сақталады. Желілік сервердің жады көлемі үлкен және оның жұмыс жылдамдығы да жоғары деңгейде болуы тиіс. Мұндай желідегі жұмыс станцияларының функциясына мәліметтерді енгізу мен шығару және сервермен ақпарат алмасу жатады.
Файлдық сервер термині негізгі функциясы мәліметтер файлын сақтау, басқару және тасымалдау істерінен тұратын арнайы компьютерге байланысты шыққан. Ол өзінде сақталатын және тасымалданатын файлдарды өңдемейді және өзгертпейді. Сервер ол файлдардың мәтіннен, немесе графикалық бейнелерден, немесе электрондық кестеден тұратынын білуге тиіс емес. Жалпы файлдық серверде монитор мен пернелік тақта болмаса да болады.
Баспа сервері желі адаптері көмегімен мәлімет тасымалдау ортасына қосылған баспа құрылғысы болып табылады. Мұндай желілік баспа құрылғысы басқа желі құрылғыларынан тәуелсіз күйде өзі жеке жұмыс жасайды. Баспа сервері желідегі барлық серверлерден және жұмыс станцияларынан тапсырма ала отырып, олардың мәліметтерін басып шығарады. Баспа сервері ретінде қуатты, жұмыс өнімділігі жоғары принтерлер пайдаланылады.
Жергілікті желі ауқымды желімен өте көп мәлімет алмасатын болған жағдайда, пошталық серверлер пайдаланылады. Олар электрондық пошта мәліметтерін өңдеу үшін қолданылады. Интернет желісімен тиімді қатынас құру үшін Web – серверлері пайдаланылуы мүмкін.
Желілік технологиялар.Ethernet – жергілікті желі құрастыру мақсатында өте кең тараған технология түрі. Ол IEEE 802.3 стандартына негізделіп, мәліметтерді 10 Мбит/с жылдамдықпен тасымалдап отырады. Ethernet желісіндегі құрылғылар желі арасында сигналдың бар екендігін бақылап отырады. Егер арнаны ешбір құрылғы пайдаланбайтын болса, онда Ethernet құрылғысы мәліметтерді жөнелте бастайды. Бұл сегментегі әрбір жұмыс станциясы жергілікті желідегі мәліметтерді талдап, олардың өзіне бағытталғанын айқындап теріп алады. Бұл схема тұтынушылар саны аз болып тасымалданатын мәлімет мөлшері де төмен болғанда, тиімді болып саналады. Тұтынушылар саны ұлғайған кезде бұл желінің жұмысы тиімсіз бола бастайды. Мұндай жағдайда тұтынушыларды шағын топтарға бөліп, сегментер санын артыру ең тиімді тәсіл болып табылады. Соңғы кездерде әрбір үстелдегі компьютерлік жүйеге 10 Мбит/с жылдамдықты арнайы бөлінген арна беру ісі қалыптасып келеді. Мұндай тенденция онша қымбат емес Ethernet комутаторының бар болуына байланысты қалыптасқан. Ethernet желісінде тасымалданатын пакеттер әртүрлі көлемде бола береді.
Fast Ethernet желісінде де ағымдағы арнаны бақылай отырып, көп арналы қатынасты жүзеге асыратын және қайшылықтарды айқындай алатын Ethernet технологиясы қолданылады. Бұл екі технология да 802.3 стандартына негізделген. Осыған орай осы екі типтегі желілерді жасау кезінде бірдей кабель типтерін, ұқсас желі құрылғыларын және бірыңғай қолданбалы программаларды пайдалануға болады. Fast Ethernet желісінде мәліметтер 100 Мбит/с жылдамдықпен тасымалданады, яғни Ethernet желісіне қарағанда он есе жылдам жүргізіледі. Қолданбалы программалар күрделенгенде және желідегі тұтынушылар саны артқан кезде мұндай жоғарғы өткеру мүмкіндігі қысылщаң кездерді болдырмайтын тәсілдің бірі болып табылады.
Соңғы кездерде 10 Мбит/с Ethernet және 100Мбит/с Fast Ethernet шешімдерін қалыптастыра үйлестіруді қамтамасыз ететін жаңа шешім табылда. «Қос жылдамдықты» 10/100 Мбит/с Ethernet/Fast Ethernet технологиясы – желілік тақша, концентратор, коммутатор сияқты құрылғыларға жоғарыдағы жылдамдықтардың кез келгенімен жұмыс істеуге мүмкіндік береді. 10/100 Мбит/с Ethernet/ Fast Ethernet желілік тақшасы бар дербес компьютерді 10 Мбит/с жылдамдықты концетратор портымен байланыстырғанда ол 10 Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істейді. Егер де оны 10/100 Мбит/с жылдамдықты концентратор портымен байланыстырсақ, ол автоматты түрде 100 Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істей бастайды. Бұл тәсіл біртіндеп жоғары жұмыс өнімділігіне көшу ісін жүзеге асыра алады. Оған қоса, мұндай тәсіл серверлер мен клиенттердің желілік жабдықтарын қарапайым күйде сақтап, желілік құрылғылар мен тасымалдау арналарының өткеру алабын өте кең пайдаланатын жаңа программаларды пайдалануға мүмкіндік береді.
Gigabit Ethernet желілері Ethernet және Fast Ethernet желілерінің инфрақұрылымымен үйлеседі, оның үстіне олар Fast Ethernet желілеріне қарағанда 10 есе артық, яғни 1000 Мбит/с жылдамдықпен жұмыс істей алады. Gigabit Ethernet желілері негізгі желілердің «қысылщаң» орындарын болдырмайтын мықты шешім болып саналады. «Қысылщаң» орындар тасымалдау арналарының өткеру алабына сезімтал қолданбалы программалардың трафиктері ағынының шамадан тыс ұлғаюына қарай туындайды. Gigabit Ethernet желісі Ethernet және Fast Ethernet жұмыс топтарын біртіндеп жаңа технологияға көшіру тәсілі болып табылады. Мұндай тәсіл – олардың жұмыстарына өте аз әсер етіп, жоғары жұмыс өнімділігіне тез қол жеткізу мүмкіндігі.
Сақиналы архитектура технологиясы болып саналатын Token Ring және FDDI технологиялары маркерлік қатынас құруға негізделген қумалы желі жасауда пайдаланылады. Олар сақина бойымен бір бағытта маркер деп аталатын арнайы биттер тізбегінен тұратын мәліметтердің айналып жүруі арқылы жасалған үздіксіз тұйық желі түрін құрайды. Маркер сақина бойымен желідегі әрбір жұмыс станциясын айналып өтіп үздіксіз қозғалыста болады. Желідегі мәлімет жөнелтетін жұмыс станциясы маркерге бір кадр қосып қояды, ал қалған станциялар тек маркерді ары қарай жылжытып отырады. Token Ring желілері мәліметтерді 4 немес 16 Мбит/с жылдамдықтармен тасымалдап, көбінесе IBM компьютерлері ортасында қызмет етеді.
FDDI технологиясы да сақиналы негізде жасалып, оптоталшықты кабельдермен жұмыс істеу үшін магистральды желілерде пайдаланылады. Бұл да Token Ring желілері тәрізді маркерді бір станциядан екінші станцияға жіберіп отырады. Token Ring технологиясынан айырмасы мұнда маркерлері қарама – қарсы бағытта қозғалыста болатын екі сақина болады. Бұл тәсіл бір сақина үзіліс болып қалған жағдайда желінің ақаусыз қызметін ұйымдастыру мақсатында (көбінесе оптоталшықты кабельдерде) жасалады. FDDI желілері мәліметтерді 100 Мбит/с жылдамдықпен өте үлкен қащықтықтарға тасымалдау үшін қызмет етеді. Мұндағы желі сақинасы ең көп дегенде ұзындығы 100 км-ге дейінгі тұйық қашықтықты қамтиды да, жұмыс станцияларының арасы 2 км шамасында болады.
Дәріс