Компьютерлік желілер және олардың жіктелуі

Компьютерлік (есептеу) желілер дегеніміз — бұл деректерді тарату өңдеу талаптарын қанағаттандыратын, бір жүйеге байланыс арналарының көмегімен қосылған компьютерлер мен терминалдардың жиынтығы. Желі абоненттері (яғни желіде ақпаратты генерациялайтын немесе тұтынатын объектілер) жеке компьютерлер, ЭЕМ кешендері, терминалдар, өнеркәсіптік роботтар, сандық бағдарламалық басқарылатын станоктар және т. б. болуы мүмкін. Абоненттердің аумақтық орналасуына байланысты компьютерлік желілер: Ғаламдық-есептеу желісі әртүрлі елдерде, әртүрлі континенттерде орналасқан абоненттерді біріктіреді. Жаһандық есептеу желілері адамзаттың ақпараттық ресурстарын біріктіруді және осы ресурстарға қол жеткізуді ұйымдастыруды шешуге мүмкіндік береді; аймақтық-есептеу желісі бір-бірінен едәуір қашықтықта орналасқан абоненттерді байланыстырады. Ол үлкен қаланың, экономикалық аймақтың, жеке елдің абоненттерін қамтуы мүмкін; жергілікті-есептеу желісі шағын аумақ шегінде орналасқан абоненттерді біріктіреді.

Жергілікті желілердің жіктелуі класына жеке кәсіпорындардың, фирмалардың, кеңселердің және т. б. желілері жатады. Жаһандық, өңірлік және жергілікті компьютерлік желілерді біріктіру үлкен ақпараттық массивтерді өңдеудің қуатты құралдарын және шектеусіз ақпараттық ресурстарға қол жеткізуді қамтамасыз ететін көп желілік иерархиялар құруға мүмкіндік береді. Жалпы жағдайда компьютерлік желі бір-біріне салынған үш жүйе жиынтығымен ұсынылады: Жұмыс станцияларының желілері, серверлер желілері және деректер берудің базалық желісі.

Жұмыс станциясы (клиенттік-машина, жұмыс орны, абоненттік пункт, терминал) — компьютерлік желілердің жіктелуі абоненті тікелей жұмыс істейтін компьютер. Жұмыс станцияларының желісі жұмыс станцияларының сервермен және өзара әрекеттесуін қамтамасыз ететін жұмыс станциялары мен байланыс құралдарының жиынтығымен ұсынылған. Сервер-бұл компьютерлік желінің жалпы міндеттерін орындайтын және жұмыс станцияларына қызмет көрсететін компьютер. Серверлер желісі-серверлердің деректер берудің базалық желісіне қосылуын қамтамасыз ететін серверлер мен байланыс құралдарының жиынтығы. Деректер берудің базалық желісі-серверлер арасындағы деректерді беру құралдарының жиынтығы. Ол байланыс арналарынан және байланыс тораптарынан тұрады. Байланыс торабы-бұл бір пунктте коммутация және деректерді беру құралдарының жиынтығы. Желі, байланыс арналары бойынша келіп түскен деректерді қабылдайды және деректерді абоненттерге апаратын арналарға береді.

Компьютерлік желілердің архитектурасын анықтайтын базалық талаптар:: ашықтық-қолданыстағы компоненттердің техникалық және бағдарламалық құралдарын өзгертпей қосымша компьютерлерді, терминалдарды, тораптар мен байланыс желілерін қосу мүмкіндігі; өміршеңдік-құрылымы өзгерген кезде жұмысқа қабілеттілікті сақтау; адаптивтілік-компьютерлер, терминалдар, байланыс желілері, операциялық жүйелер типтерінің өзгеруіне жол беру; тиімділік-ең аз шығынмен пайдаланушыларға қызмет көрсетудің талап етілетін сапасын қамтамасыз ету; Ақпарат қауіпсіздігі. Қауіпсіздік-бұл желі ақпаратты рұқсатсыз қол жеткізуден қорғауды қамтамасыз ету қабілеті.

Көрсетілген талаптар көп деңгейлі схема бойынша іске асырылатын желіде процестерді басқарудың модульдік ұйымымен қамтамасыз етіледі. Деңгейлердің саны және олардың арасындағы функцияларды бөлу желіге кіретін компьютерлердің бағдарламалық қамтамасыз етуінің күрделілігіне және желінің тиімділігіне айтарлықтай әсер етеді. Деңгейлерді таңдаудың ресми рәсімі жоқ. Классикалық — жеті деңгейлі схема. Бұл сәулет эталондық модель ретінде тігіледі. 1 — деңгей-физикалық-байланыс арнасын басқаруды жүзеге асырады,бұл байланыс арнасын қосу мен ажыратуға және берілетін деректерді ұсынған сигналдарды қалыптастыруға әкеледі. 2 — арналық деңгей-1 деңгейінде ұйымдастырылған физикалық арна арқылы деректерді сенімді беруді қамтамасыз етеді. 3-деңгей-желілік-желі тораптарын байланыстыратын желілер бойынша хабарламаларды жіберу бағытын таңдауды қамтамасыз етеді. 1-3 деңгейлері деректер берудің базалық желісін желі абоненттері арасында деректерді сенімді беруді қамтамасыз ететін жүйе ретінде ұйымдастырады. 4 — ші деңгей-транспорттық-желі абоненттерінің базалық деректер беру желісімен байланысын қамтамасыз етеді. 5 — сеанстық деңгей-процестердің өзара әрекет ету кезеңінде байланыс сеанстарын ұйымдастырады.

Читайте также:  C# ортасында программалау және тілдің алфавиті

Бұл деңгейде процестердің баянаттары бойынша хабарламаларды қабылдау және беру үшін порттар құрылады және логикалық арналар — қосылыстар ұйымдастырылады. 6 деңгей-өкілетті-әртүрлі компьютерлердің өзара әрекеттесуі үшін әртүрлі тілдер, деректер форматтары мен кодтардың өзгеруін жүзеге асырады. 7-деңгей-қолданбалы-қолданушылардың қолданбалы процестерін қолдауды қамтамасыз етеді.

Желі байланыстарын жүзеге асыру тәртібі хаттамалармен реттеледі. Хаттама — бұл жиынтығы коммутациялық ережелер мен рәсімдерді қалыптастыру және деректерді беру желілері. Компьютерлік желіні ұйымдастырудың негізгі принциптері оның негізгі сипаттамаларын анықтайды: операциялық мүмкіндіктер-деректерді өңдеу бойынша негізгі әрекеттердің тізімі. Желі абоненттері деректерді сақтау және өңдеу үшін көптеген компьютерлердің жады мен процессорларын пайдалануға мүмкіндігі бар. Компьютерлік желілердің жіктелуі көптеген компьютерлермен деректерді параллель өңдеу және қажетті ресурстарды қайталау мүмкіндігі есептерді шешу уақытын қысқартуға, жүйенің сенімділігі мен нәтижелердің дұрыстығын арттыруға мүмкіндік береді; өнімділік-пайдаланушының міндеттерін шешуге қатысатын компьютерлердің жиынтық өнімділігі; хабарларды жеткізу уақыты — хабарламаны желіге берген сәттен адресаттың хабарламаны алған сәтіне дейінгі статистикалық орташа уақыт ретінде анықталады; ұсынылатын қызметтердің құны.

1 анықтамасы. Компьютерлік желі – бұл арнайы байланыс құралдарының көмегімен өзара әрекеттесетін кем дегенде екі компьютерден тұратын ақпаратты үлестірілген өңдеу жүйесі. 2 анықтамасы. Компьютерлік желі – бұл компьютерлер жиынтығы және әр түрлі құрылғыларды қамтамасыз ететін ақпараттық алмасу пайдаланбай, қандай да бір аралық ақпарат тасымалдаушыларды (икемді дискілер, компакт дискілер, флэш-карталар және тағы сол сияқты). 3 анықтамасы. Компьютерлік желі-бұл екі немесе одан да көп есептеу машиналарын арнайы байланыс құралдарымен біріктіру, олардың көмегімен желіге қосылған кез келген компьютерлер арасында ақпарат алмасуды жүзеге асыруға болады. Компьютерлік желілер мен терминал желілерін (терминалдық желілер) ажырату керек.

Компьютерлік желілер компьютерлерді байланыстырады, олардың әрқайсысы дербес жұмыс істей алады. Терминалдық желілер әдетте қуатты компьютерлер байланыстырады — майнфреймы (mainframes), ал жекелеген жағдайларда-дербес компьютерлер құрылғылары (терминалдармен) болуы мүмкін өте күрделі, бірақ желіден тыс және олардың жұмыс немесе мүмкін емес, немесе мүлдем жоғалтады мәні.

Мысалы, банкоматтар немесе билет сату кассалары желісі. Олар компьютерлік желілерге, принциптерге, тіпті басқа есептеуіш техникаларға қарағанда мүлдем өзгеше құрылуда. Компьютерді желіге біріктіру артықшылықтары: 1. желі компьютерлеріне рұқсаты бар пайдаланушылар арасында жедел, іс жүзінде жылдам ақпарат алмасу мүмкіндігі; 2. желі құрамына қосылған қымбат тұратын және тиімді аппаратураны бірлесіп пайдалану мүмкіндігі (мысалы, лазерлік принтерлер; компакт-дискілерге, dvd-дискілерге жазуға арналған құрылғылар; кәсіби сканерлер; үлкен сыйымдылықтағы қатты дискілер); 3. бағдарламалық қамтамасыз етуді және желі компьютерлерінде сақталатын деректерді бірлесіп пайдалану мүмкіндігі, бұл әрбір компьютерлерде файлдарды қайталамай, дискілік жадты үнемдеуге мүмкіндік береді; 4. бірегей, яғни адамдардың көп саны үшін жеке даналарда бар ақпаратқа қол жеткізу; 5. ақпаратты өңдеу үшін қуатты компьютерді пайдалану мүмкіндігі; 6. күрделі міндеттерді шешу үшін есептеу қуаттарын біріктіру мүмкіндігі.

Читайте также:  C# ортасында программалау және тілдің алфавиті

Алайда желідегі жұмыс бірқатар мәселелерді қозғайды: 1. жалпы пайдаланылатын бағалы ақпараттың сақталуы; 2. желілік аппаратура жұмысының сенімділігін қамтамасыз ету; 3. құпия ақпаратқа қол жеткізуді шектеу; 4. вирустардан қорғау; 5. бірнеше пайдаланушы бір уақытта бір аппаратураны, бір бағдарламаны немесе деректерді пайдалануға тырысқанда қақтығыстарды шешу. Кез келген компьютерлік желі топологиямен, хаттамалармен, интерфейстермен, желілік техникалық және бағдарламалық құралдармен сипатталады. * Топология-компьютерді желіде қосу тәсілі * Желілік техникалық құралдар-компьютерлерді бірыңғай компьютерлік желіге біріктіруді қамтамасыз ететін әр түрлі құрылғылар · * Желілік бағдарламалық құралдар компьютерлік Желі жұмысын басқаруды жүзеге асырады және пайдаланушылармен тиісті интерфейсті қамтамасыз етеді. Протоколдар (Protocol) желінің функционалдық элементтерінің өзара әрекет ету ережелерін білдіреді.

Мысалы: хаттама — деректерді берудің жалпы ортасы арқылы екі немесе одан да көп жүйелер арасындағы коммуникациялар үшін рұқсат етілетін қатаң белгіленген рәсім және хабарламалар форматы; хаттама-коммуникацияға арналған компьютерлермен пайдаланылатын ережелердің формаланған жиынтығы. Жүйелер арасындағы коммуникациялардың күрделілігіне және әртүрлі коммуникациялық талаптарды сақтау қажеттігіне байланысты хаттамалар модульдік деңгейлерге бөлінеді. Әрбір деңгей жоғарыда орналасқан деңгей үшін нақты функцияны орындайды. Қазіргі уақытта көптеген желілік хаттамалар қолданылады, сонымен қатар бір желі шеңберінде олардың бірнешеуі анықталады. Интерфейстер-бұл желінің функционалды элементтерін жұптастыру құралы. Функционалдық элементтер ретінде Жеке құрылғылар да, бағдарламалық модульдер де болуы мүмкін. Сәйкесінше аппараттық және бағдарламалық интерфейстер бар.

Жалпы мағынада деректерді берудің компьютерлік желісі – бұл соңғы пайдаланушылар арасында деректерді автоматты алмасу, сондай-ақ функционалдық тораптарды және осы желінің бағдарламалық қамтамасыз етілуін қашықтан басқару үшін қажетті әртүрлі есептеуіш техниканың (соның ішінде ДК және пайдаланушы ұйымдастыру техникасының) байланыс жүйесі.

Компьютерлік желілерді жіктеу тәсілдері өте көп (сәулет, беру ортасының типі, желілік операциялық жүйелер және т. б.), алайда желілік технологиялар теориясының дебриінде тереңдете алмаймыз: аса сүйетін пайдаланушылар осы ақпаратты оқу әдебиетінен таба алады. Бұл жерде біз желілердің ұзындығына байланысты қарапайым жіктемемен шектейміз.

Ғаламдық компьютерлік желі — бұл бүкіл әлемді (немесе жекелеген ірі аймақтарды) қамтитын және байланыссыз абоненттердің шексіз санын біріктіретін деректерді беру желісі.

Жергілікті компьютерлік желілер — бұл байланыс арналарымен қосылған ДК және желілік жабдықтардың жиынтығы. Мысалы, «жергілікті желі» термині жабдықтың мүмкіндігі алыс қашықтыққа қашықтықтағы абоненттер үшін осындай байланысты ұйымдастыруға мүмкіндік бермеген кезде жүйеге берілді, қазіргі кезде жергілікті компьютерлік желілер жергілікті байланысты ұйымдастыру үшін де (бір ғимарат немесе ұйым шегінде) пайдаланылады, сондай-ақ тұтас қалаларды, аймақтарды және тіпті елдерді қамтиды.

Читайте также:  C# ортасында программалау және тілдің алфавиті

Осылайша, жергілікті желі-қызметтің кез келген саласында өте пайдалы құрал. Шын мәнінде, жергілікті желілер кез-келген кәсіпорында да, Достар-таныстардың арасында да белгілі «көгілдір поштаны» алмастырды (бұл батарея бойынша соғудың анағұрлым функционалдық баламасы және терезе алдындағы «кактус» типті сигналдар). Біздің сабақтарымыз сізге тек өз қолыңызбен жергілікті желіні құруға ғана емес, сонымен қатар корпоративтік желілерді әкімшіліктендірудің күрделі мәселелерін шешуге және желілік жабдықтың әртүрлі түрлерін баптауға көмектеседі.

«Компьютерлік желілер» атты оқу бағдарламасы мемлекеттік тұрғыдан «050602 – Информатика» мамандығы бойынша дайындалған жас мамандардың білім мазмұны мен дайындық деңгейіне қойылатын талаптардың минимумын қамтуды көздейді. Аталған минимумдар жоғарғы білім беру жайында жалпы білім беру стандарттарында келтірілген. Олар біздің мемлекетте жоғарғы білім беру дәрежесін барлық мемлекеттерде расстап, білім жайындағы құжаттардың күшке ие болуын мақсат тұтады.

Осы пән келесідей бұрын оқытылған пәндер негізінде оқытылады:

  • Операциялық жүйелер
  • Программалау
  • Схемотехника негіздері
  • Дискретті математика
  • Деректер құрылымы мен алгоритмдері

Осы аталған пәндерде алынған білім компьютерлік желілерін құру, қолдану сауалдарын дұрыс түсінуге мүмкіндік береді. Мысалы, әр түрлі операциялық жүйелер желі арқылы ақпарат алмасуда әр түрлі интерфейстерді қолданады. Оны дұрыс қолдана білу үшін операциялық жүйе жайында бастапқы білім  қажет. КОМПЬЮТЕР желілерінің аппараттық құралдар жұмысын түсіну үшін «Схемотехника» пәнінен базистік білімдер керек. «Дискретік математика» пәні желінің логикалық байланысын, маршрутизация алгоритмдерін түсінуге мүмкіндік береді. Ал ақпараттарды кодттау, тасымалдау, қорғау сауалдарындұрыс игеру үшін «Деректер структурасы мен алгоритмдері» атты пәнде алынған білімдер қажет болады. Таралған жүйелерде тұтынушы мен қолданбалар жұмыстарын дұрыс баптай алу үшін студенттің программалау негіздерін білгенін көмек етеді.

«Компьютер желілері» пәнін оқыту барысында «Жүйелік программалау» «Тиімділік әдістері мен операцияларды зерттеу» пәндері оқытылуы ортақ сауалдарды барлық жағынан талдап, дұрыс түсінуге көмек етеді. Мысалы, глобалды желіде оптималды маршрут таңдау мәселесі «Тиімділік әдістері мен операцияларды зерттеу» пәнінің граф алгоритмдары мен ұштасып жатыр. Ал операциялық жүйенің реестрі және протокол ережелерін баптау сауалдары « Жүйелік программалау» пәнін қолдана алуы студент білімін тереңдетеді.

Осы пәнді оқыған соң студент

  • таңдаған мамандық бойынша басқа пәндердің арасында және кәсіби қызмет ортасында «Компьютерлік желілер» пән орнының маңыздылығы мен ролі жайында

келесі түсініктерді тұжырымдай алады

  • желі топологиясы
  • протоколдар түрі
  • мүмкін болған ресурстар және оларға ие болу құқы
  • базалық желі бағдарламаларының жиыны
  • бағдарламалар арасындағы байланыс
  • негізгі желінің қызметтері мен глобалды желіге қосылатын протоколдар

жайында білімі болады

  • арнайы қажеттілік бойынша дұрыс топология мен протоколдарды таңдай алу
  • желіге қажет болған ресурстарды табу
  • тұтынушылар арасында ресурстарға ие болу құқысын анықтап беру
  • негізгі бағдарламаларды талдай алу
  • компьютер желілерін дұрыс пайдалана білу сияқты істерді игереді

Оставить комментарий