ساختار تعمیم یافته شبکه کامپیوتری

شبکه های کامپیوتری بالاترین شکل ارتباط چند ماشینی هستند. اجازه دهید تفاوت های اصلی بین یک شبکه کامپیوتری و یک مجتمع محاسباتی چند ماشینی را برجسته کنیم.

اولین تفاوت در بعد است. یک مجتمع محاسباتی چند ماشینی معمولاً شامل دو یا حداکثر سه رایانه است که عمدتاً در یک اتاق قرار دارند. یک شبکه کامپیوتری می تواند شامل ده ها و حتی صدها کامپیوتر باشد که در فاصله چند متری تا ده ها، صدها و حتی هزاران کیلومتر از یکدیگر قرار دارند.

تفاوت دوم در تقسیم کارکردها بین کامپیوترها است. اگر در یک مجتمع محاسباتی چند ماشینی، عملکردهای پردازش داده، انتقال داده و کنترل سیستم را بتوان در یک کامپیوتر پیاده سازی کرد، در شبکه های کامپیوتری این توابع
بین رایانه های مختلف توزیع شده است.

تفاوت سوم نیاز به حل مشکل مسیریابی پیام در شبکه است. بسته به وضعیت کانال‌های ارتباطی که کامپیوترها را به یکدیگر متصل می‌کنند، پیامی از یک رایانه به رایانه دیگر در شبکه می‌تواند در مسیرهای مختلف منتقل شود.

ترکیب در یک مجموعه از وجوه فناوری رایانه، تجهیزات ارتباطی و
کانال های انتقال داده الزامات خاصی را برای هر عنصر یک انجمن چند ماشینی تحمیل می کنند و همچنین به شکل گیری اصطلاحات خاص نیاز دارند.

مشترکین شبکه- اشیایی که اطلاعات را در شبکه تولید یا مصرف می کنند.

مشترکینشبکه ها می توانند کامپیوترهای فردی، مجتمع های کامپیوتری، پایانه ها، ربات های صنعتی، ماشین های کنترل عددی و غیره باشند. هر مشترک شبکه به ایستگاه متصل می شود.

ایستگاه- تجهیزاتی که وظایف مربوط به انتقال و دریافت اطلاعات را انجام می دهد.

مجموعه مشترک و ایستگاه معمولا نامیده می شود سیستم مشترکبرای سازماندهی تعامل مشترکین، یک رسانه انتقال فیزیکی مورد نیاز است.

رسانه انتقال فیزیکی- خطوط ارتباطی یا فضایی که در آن انتشار می یابند سیگنال های الکتریکیو تجهیزات انتقال داده

بر اساس رسانه انتقال فیزیکی، ساخته شده است شبکه ارتباطی
که انتقال اطلاعات بین سیستم های مشترک را تضمین می کند.

این رویکرد به ما اجازه می دهد تا هر شبکه کامپیوتری را به عنوان یک مجموعه در نظر بگیریم
سیستم های مشترک و شبکه ارتباطی. ساختار تعمیم یافته یک شبکه کامپیوتری
در شکل 6.3 نشان داده شده است.

برنج. 63.ساختار تعمیم یافته
شبکه کامپیوتری

مجموعه انفورماتیک کاربردی فناوری اطلاعاتبرای پردازش اطلاعات مربوط به فعالیت های عملی استفاده می شود. فعالیت های فناوری مربوط به کاربرد نتایج تحقیقات علمی برای ایجاد و استفاده از ارزش های مادی و معنوی. اطلاع رسانی جامعه فرآیند ایجاد شرایط بهینه برای رفع نیازهای اطلاعاتی شهروندان و سازمان ها بر اساس استفاده از فناوری اطلاعات است. کامپیوتر دستگاه جهانیبرای پردازش اطلاعات

اگر این کار به درد شما نمی خورد، در پایین صفحه لیستی از آثار مشابه وجود دارد. همچنین می توانید از دکمه جستجو استفاده کنید

بشریت مدرن عملاً نمی تواند زندگی خود را بدون رایانه تصور کند ، اما آنها چندی پیش ظاهر شدند. در طول بیست سال گذشته، رایانه ها به بخشی جدایی ناپذیر از همه حوزه های فعالیت، از نیازهای اداری گرفته تا نیازهای آموزشی تبدیل شده اند و در نتیجه نیاز به توسعه قابلیت ها و توسعه نرم افزارهای همراه را ایجاد کرده اند.

اتصال کامپیوترها به شبکه باعث شده است که نه تنها هزینه نگهداری آنها افزایش یابد، بلکه هزینه نگهداری آنها کاهش یابد و زمان نیز کاهش یابد به عبارت دیگر شبکه های کامپیوتری دو هدف دارند: اشتراک گذاری نرم افزارو تجهیزات، و همچنین تامین دسترسی آزادبه منابع داده

شبکه های کامپیوتری بر اساس اصل سرویس گیرنده-سرور ساخته شده اند. در این حالت کلاینت یک جزء معماری است که با استفاده از لاگین و رمز عبور از قابلیت های سرور استفاده می کند. سرور نیز به نوبه خود منابع خود را در اختیار سایر شرکت کنندگان شبکه قرار می دهد. این می تواند ذخیره سازی، ایجاد یک پایگاه داده مشترک، استفاده از امکانات ورودی/خروجی و غیره باشد.

انواع مختلفی از شبکه های کامپیوتری وجود دارد:

محلی؛

منطقه ای؛

جهانی.

در اینجا عادلانه است که توجه داشته باشیم که بر اساس چه اصولی وجود دارد

سازماندهی شبکه های کامپیوتری محلی

به طور معمول، چنین شبکه هایی افرادی را گرد هم می آورند که در فاصله نزدیک هستند، بنابراین اغلب در دفاتر و شرکت ها برای ذخیره و پردازش داده ها استفاده می شود و نتایج آن را به سایر شرکت کنندگان منتقل می کند.

چیزی به نام "توپولوژی شبکه" وجود دارد. به بیان ساده، این یک نمودار هندسی از اتصال کامپیوترها به یک شبکه است. ده ها طرح از این دست وجود دارد، اما ما فقط آنها را در نظر خواهیم گرفت: تایر، حلقه و ستاره.

1. گذرگاه یک کانال ارتباطی است که گره ها را به یک شبکه متصل می کند. هر گره می تواند اطلاعات را در هر زمان مناسب دریافت کند و تنها در صورت آزاد بودن گذرگاه اطلاعات را ارسال کند.
2. حلقه. با این توپولوژی، گره های کار به صورت متوالی در یک دایره به هم متصل می شوند، یعنی ایستگاه اول به ایستگاه دوم و غیره و آخرین ایستگاه به اول متصل می شود و در نتیجه حلقه بسته می شود. عیب اصلی این معماری این است که اگر حداقل یک عنصر از کار بیفتد، کل شبکه فلج می شود.
3. ستاره اتصالی است که در آن گره ها توسط پرتوها به مرکز متصل می شوند. این مدل اتصال از آن زمان‌های دور می‌آید که کامپیوترها بسیار بزرگ بودند و فقط دستگاه هد دریافت می‌کرد

در مورد شبکه های جهانی، همه چیز بسیار پیچیده تر است. امروزه بیش از 200 مورد وجود دارد که معروف ترین آنها اینترنت است.

تفاوت اصلی آنها با محلی ها عدم وجود یک مرکز مدیریت اصلی است.

چنین شبکه های کامپیوتری بر اساس دو اصل عمل می کنند:

برنامه های سرور واقع در گره های شبکه که به کاربران سرویس می دهند.

برنامه های مشتری که بر روی رایانه های شخصی کاربر قرار دارند و از خدمات سرور استفاده می کنند.

شبکه های جهانیبه کاربران دسترسی بدهند خدمات مختلف. شما می توانید به دو طریق به چنین شبکه هایی متصل شوید: از طریق خط تلفن شماره گیری و از طریق یک کانال اختصاصی.

• شبکه کامپیوتریروشی برای تعامل الکترونیکی بین دو یا چند رایانه از طریق یک رسانه انتقال داده به منظور دریافت و انتقال اطلاعات است.

• هدف او- اطمینان از دسترسی مشترک به منابع مشترک: سخت افزار، نرم افزار و اطلاعات.

مفاهیم اساسی

• رایانه ای که به منابع مشترک دسترسی دارد نامیده می شود مشتری .

• گروه کاری- اینها چندین کامپیوتر هستند که روی یک پروژه در یک محلی کار می کنند شبکه هایی که شامل یک سرور اختصاصی هستند.

• سرور(کامپیوتر میزبان) - یک رایانه نسبتاً قدرتمند که تمام منابع مشترک و نرم افزارهای ویژه برای مدیریت دسترسی به کل شبکه در آن قرار دارد.

• جداسازی شبکه های کامپیوتری بر اساس موقعیت سرزمینی:

• LAN - شبکه های محلی؛

• MAN - شبکه های شهری؛

• WAN - شبکه های جهانی (شبکه های گسترده)؛

1) شبکه های محلی

• شبکه محلی(LS) - چندین کامپیوتر متصل به یکدیگر و متمرکز در یک فضای کوچک (اتاق، محل، ساختمان، گروه ساختمان).

• کابل های کواکسیال به عنوان رسانه انتقال استفاده می شود. سرعت انتقال بالا - از 1 مگابیت بر ثانیه تا 100 مگابیت بر ثانیه.

2) شبکه های شهری

• شبکه های شهریگروهی از ساختمان ها را پوشش می دهند و بر روی کابل های فیبر نوری یا باند پهن اجرا می شوند. با توجه به ویژگی های خود، آنها میان شبکه های محلی و جهانی هستند.

3) شبکه های جهانی

• شبکه های جهانی -شبکه ای از کامپیوترها که در فواصل قابل توجهی از راه دور هستند (مثلاً اینترنت).

• کانال های سیمی آنالوگ یا دیجیتال و همچنین کانال های ارتباطی ماهواره ای (معمولاً برای ارتباط بین قاره ها) به عنوان رسانه انتقال استفاده می شود.

• محدودیت در سرعت انتقال (تا 28.8 کیلوبیت بر ثانیه در کانال های آنالوگ و تا 64 کیلوبیت بر ثانیه در بخش های کاربری کانال های دیجیتال).

طبقه بندی شبکه های کامپیوتری

• جدایش، جدایی با توجه به مدل تعاملدستگاه های شبکه:

• نظیر به نظیرشبکه های (تک لایه)

• بر اساس سلسله مراتب(شبکه با سرور اختصاصی)

• بر اساس منطقه عملیاتی(شبکه های بانکی، شبکه های مؤسسات علمی، شبکه های دانشگاهی)؛

• از طریق شکل عملکرد(شبکه های تجاری و شبکه های رایگان، شبکه های شرکتی و عمومی)؛

• با توجه به ماهیت توابع در حال اجرا(محاسباتی، اطلاعاتی، ترکیبی)؛

سایر ویژگی های طبقه بندی شبکه های کامپیوتری

• با روش کنترل(شبکه هایی با کنترل غیر متمرکز، متمرکز و مختلط)؛

• سازگاری نرم افزارشبکه ها می توانند همگن یا همگن (شامل کامپیوترهای سازگار با نرم افزار) و ناهمگن یا ناهمگن (کامپیوترهای موجود در شبکه نرم افزاری ناسازگار هستند) باشند.

توپولوژی شبکه

• توپولوژیقرارگیری هندسی (پیکربندی) گره های شبکه و روش اتصال بین آنها در رسانه انتقال داده را تعیین می کند.

• 3 نوع اساسیتوپولوژی شبکه:

• "لاستیک"، "ستاره"، "حلقه".

توپولوژی اتوبوس

• که در لاستیکدر یک توپولوژی (خطی) همه کامپیوترها به یک کابل مشترک به نام باس یا ستون فقرات متصل هستند.

• (+) شیوع و محبوبیت، هزینه کم، انعطاف پذیری بالا و سرعت انتقال داده، سهولت گسترش شبکه؛

• (–) آسیب پذیری در برابر آسیب فیزیکی به کابل، زیرا مکان یابی گسل دشوار است.

توپولوژی حلقه

• حلقه،هنگامی که تمام گره های شبکه به یک کانال حلقه بسته متصل هستند . اطلاعات در امتداد حلقه فقط در یک جهت قابل انتقال است و همه رایانه های متصل می توانند در دریافت و ارسال آن مشارکت داشته باشند.

• (+) سهولت اجرا

• دستگاه ها،

• (-) قابلیت اطمینان پایین

توپولوژی ستاره

• ستاره ای شکل، زمانی که تمام گره های شبکه به یک گره مرکزی متصل هستند که میزبان یا هاب نامیده می شود.

• (+) سطح بالایی از حفاظت از داده ها در گره مرکزی، ساده سازی جستجو برای محلی سازی خطا.

• (–) مصرف قابل توجه کابل

ویژگی های کانال ارتباطی

• پهنای باندکانال ارتباطی سرعت انتقال اطلاعات از طریق شبکه است که با توجه به نوع آداپتورهای شبکه و کابل های مورد استفاده تعیین می شود. اندازه گیری شده در باسن(بیت/ثانیه).

• کانال های راه دور (ماهواره، فیبر نوری) ظرفیت 2 میلیون باد یا بالاتر دارند.

• یک خط اجاره ای (یک جفت سیم تلفن مسی معمولی که بدون سوئیچ از ماشینی به ماشین دیگر کار می کند) می تواند بسته به طول (بیش از چند کیلومتر)، از 64 تا 256 کیلوباود را انتقال دهد.

• Dial-up (خطوط تلفن معمولی) پهنای باند متفاوتی دارند و خطوط تلفن همراه به مودم اجازه می دهد تا با سرعتی بالاتر از 9600 باود کار کند.

لایه های اتصال کامپیوتری (OSI)

1 - لایه فیزیکی

• لایه فیزیکی(لایه فیزیکی) - سطح کنترل رسانه انتقال دهنده. این رسانه می تواند "جفت پیچ خورده"، فیبر نوری، کابل کواکسیال، کانال رادیویی، کانال تلفن آنالوگ و غیره باشد، هر رسانه قوانین خاص خود را برای برقراری ارتباط با آن تعریف می کند.

2 - سطح کانال

• لایه پیوند داده(لایه پیوند داده) انتقال داده ها را از طریق کانال ارتباطی کنترل می کند.

• توابع اصلی:

• تقسیم داده های ارسالی به بخش هایی به نام فریم،

• جداسازی داده ها از جریانی از بیت های ارسال شده در لایه فیزیکی برای پردازش در لایه شبکه،

• تشخیص خطای انتقال؛

• بازیابی اطلاعات نادرست منتقل شده

3 - لایه شبکه

• لایه شبکه(لایه شبکه) شبکه را مدیریت می کند، ارتباط روی شبکه بین ماشین ها، مشکل آدرس دهی و مسیریابی داده ها در اینجا حل می شود.

4 - لایه حمل و نقل

• لایه حمل و نقل(لایه حمل و نقل) انتقال (انتقال) مطمئن داده ها را بین سیستم های کامپیوتری در شبکه برای لایه های بالاتر فراهم می کند. در اینجا مشکلات مدیریت انتقال داده و وظایف مربوطه حل می شود: محلی سازی و پردازش خطا و خود انتقال داده.

5 - سطح جلسه

• لایه جلسه(لایه جلسه) تعامل برنامه ها را تضمین می کند. با این کار مشکلات همگام سازی انتقال داده، تایید/تنظیم رمز عبور و غیره حل می شود.

6- سطح اجرایی

• لایه ارائه داده ها(لایه ارائه) مشکل ارائه داده ها را حل می کند.

• توابع اصلی:

• تبدیل کد داده،

• رمزگذاری/رمزگشایی آنها،

• فشرده سازی داده های ارسالی

7 - لایه کاربردی

• سطح کاربردی(سطح برنامه) مشکلات استانداردسازی تعامل با سیستم های کاربردی را حل می کند.

• توابع اصلی:

• مدیریت شبکه؛

• همگام سازی وظایف برنامه کاربردی در حال تعامل؛

• انجام وظایف برنامه سیستم (ایمیل، اشتراک گذاری فایل).

پروتکل انتقال داده

• پروتکلمجموعه ای از تعاریف (توافق نامه ها، قوانین) است که قالب و روش های تبادل اطلاعات بین دو یا چند دستگاه یا فرآیند مستقل را تنظیم می کند.

خانواده پروتکل اینترنت

• معمولاً به:

• سطح پایین (توضیح جزئیات فنی ارائه و انتقال اطلاعات)، مثلا: 2 پروتکل TCP/IP

• سطح بالا (توضیح تفسیر معنی دار این اطلاعات در سیستم عامل های مختلف).

پروتکل های سطح بالاتر

• FTP - پروتکل انتقال فایل

• کلاینت درخواست هایی را به سرور ارسال می کند که شبیه دستوراتی برای کار با ساختار فایل سیستم عامل (دایرکتوری ها و فایل ها) است. سرور این دستورات را اجرا می کند (حرکت از دایرکتوری به دایرکتوری دیگر، مشاهده محتویات دایرکتوری ها، کپی کردن فایل ها از دایرکتوری روی ماشین سرور به دایرکتوری فعلی در ماشین مشتری و برگشت).

• HTTP - پروتکل انتقال فایل HTML

• این پروتکل توسط سرویس WWW (World Wide Web) پیاده سازی می شود. HTML (HyperText Markup Language) مخفف زبان نشانه گذاری فرامتن است.

اینترنت

اینترنتاتحادیه ای از شبکه های کامپیوتری فراملیتی است که با استفاده از پروتکل های مختلف کار می کنند، انواع رایانه ها را به هم متصل می کنند و داده ها را به صورت فیزیکی به همه منتقل می کنند. انواع موجودخطوط - از جفت پیچ خورده و سیم های تلفن گرفته تا فیبر نوری و کانال های ماهواره ای. می توان گفت که اینترنت شبکه ای از شبکه هاست که کل کره زمین را درگیر می کند.

آدرس دهی شبکه

• آدرس آی پیکه از چهار عدد از 0 تا 255 تشکیل شده است.

• مثلا, 128.250.33.190

• سمت راست ترین عدد نشان دهنده شماره کامپیوتر خاص است. اعداد باقیمانده، بسته به کلاس آدرس، با تعداد شبکه ها و زیرشبکه های محلی مطابقت دارند. اولین شماره از آدرس IP رایانه تعیین می کند که آیا به یک کلاس خاص از شبکه تعلق دارد یا خیر:

• آدرس های کلاس A - یک عدد از 0 تا 127؛

• آدرس های کلاس B - یک عدد از 128 تا 191.

• آدرس های کلاس C - یک عدد از 192 تا 223.

آدرس دهی شبکه

• DNS(سیستم نام دامنه) - سیستم نام دامنه.

• مثلا، win.smtp.dol.ru

• اولین نام سمت چپ در نام، نام رایانه واقعی است که دارای آدرس IP است، به دنبال آن نام گروهی است که نام را به این رایانه اختصاص داده است، سپس نام یک گروه بزرگتر و غیره. سیستم نام دامنه دارای ساختار سلسله مراتبی است.

• دامنه های سطح بالادو نوع وجود دارد:

• جغرافیایی(دو حرفی)

• اداری(سه، چهار حرفی)

منبع یاب یکنواخت (URL)

• URL(Universal Resource Locator) - آدرس صفحه وب شامل پروتکل دسترسی به سند، نام دامنه یا آدرس IP سروری است که سند در آن قرار دارد و همچنین مسیر فایل و نام خود فایل: protocol:// نام دامنه / مسیر / نام فایل.

• به عنوان مثال، http://schools.keldysh.ru/info2000/index.htm

خدمات اینترنتی

• سرویسیک جفت برنامه است که طبق قوانین خاصی به نام پروتکل با یکدیگر تعامل دارند. یکی از برنامه های این جفت سرور و دیگری کلاینت نام دارد. فناوری مربوطه نامیده می شود مشتری-سرور».

1. پست الکترونیکی (ایمیل)

• انتقال پیام ها از یک کاربر با یک آدرس کامپیوتری خاص به دیگری را فراهم می کند.

• آدرس ایمیلشامل دو بخش است که با نماد @ از هم جدا شده اند: نام کاربری@ نام سرور.

• خدمات پستی بر اساس دو پروتکل است:

• SMTP- مکاتبات از کامپیوتر به سرور ارسال می شود،

• POP3- دریافت پیام های دریافتی

• برنامه های ایمیل– Microsoft Outlook Express، Netscape Messenger، The Bat! خدمات پستی در Yandex، Rambler، Mail.

2. وب جهانی (WWW)

• سرویس WWW یک فضای اطلاعاتی واحد متشکل از صدها میلیون سند الکترونیکی متصل به هم است که در سرورهای وب ذخیره شده است. اسناد فردی نامیده می شود صفحات وب. گروه هایی از صفحات وب مرتبط با موضوعی نامیده می شوند وب سایت ها. حرکت هدفمند بین اسناد وب نامیده می شود ناوبری وب

• برنامه هایی برای مشاهده صفحات وب نامیده می شوند مرورگرها. وظیفه اصلی مرورگر وب نمایش ابرمتن است. فرامتنبه شما امکان می دهد یک سند را با برجسته کردن کلمات پیوند (hyperlinks) در آن ساختار دهید.

• نمونه های مرورگر– اینترنت اکسپلورر، اپرا، نت اسکیپ ناوبری، سافاری، فایرفاکس.

3. آرشیو فایل

• سرویس FTP وظیفه دریافت و انتقال فایل های حجیم را بر عهده دارد. سرورهای خود را در شبکه جهانی دارد که آرشیو داده ها در آنها ذخیره می شود. این آرشیوها ممکن است تجاری یا محدود شده باشند، یا ممکن است برای عموم در دسترس باشند.

• فایل ها برای کار (خواندن، اجرا) تنها پس از کپی کردن در رایانه شخصی شما در دسترس قرار می گیرند.

• سرورهای آرشیو فایل: freeware.ru، www.freesoft.ru، www.download.ru

4. کنفرانس های تلفنی (Usenet)

• Usenet یک تابلوی بحث جهانی است. این شامل مجموعه ای از کنفرانس ها است که اسامی آنها به صورت سلسله مراتبی با توجه به موضوعات مورد بحث سازماندهی شده است.

• پیام ها توسط کاربران با استفاده از نرم افزارهای مخصوص به این کنفرانس ها ارسال می شود. پس از ارسال، پیام ها به سرورهای خبری ارسال می شوند و برای خواندن سایر کاربران در دسترس قرار می گیرند.

• برای خواندن و ارسال پیام، از اخبار خوان ها استفاده کنید: Netscape News یا Internet News.

5. سرویس IRC

• IRC (Internet Relay Chat) یک چت اینترنتی رله ای است که برای برقراری ارتباط مستقیم بین چند نفر در زمان واقعی طراحی شده است. این سرویس نیز نامیده می شود چت کردن.

• رایج ترین برنامه های کلاینت mIRC، Pirch، MS Chat و Virc برای ویندوز و Homer یا Ircle برای مکینتاش هستند.

6. در شبکه جهانی وب جستجو کنید

• سرورهای جستجوی اینترنتی به دو گروه تقسیم می شوند:

• موتورهای جستجوی عمومی(پایگاه های اطلاعاتی حاوی اطلاعات گروه بندی موضوعی در مورد منابع اطلاعاتی شبکه جهانی وب. چنین موتورهای جستجویی به شما امکان می دهند وب سایت ها یا صفحات وب را با کلمات کلیدی در پایگاه داده یا جستجو در یک سیستم فهرست راهنماهای سلسله مراتبی پیدا کنید).

• موتورهای جستجوی تخصصی.

ساختار موتورهای جستجو

• مرحله ی 1- جمع آوری اطلاعات از WWW با استفاده از برنامه های خاصی به نام عنکبوت ها، خزنده هایا عنکبوت ها;

• مرحله 2- نمایه سازی کلمات در قالب یک پایگاه داده خاص.

• مرحله 3- پردازش درخواست مشتری و ارائه نتایج جستجو در قالب لیستی از لینک ها.

موتورهای جستجوی روسی

• www.rambler.ru

• www.yandex.ru

• www.aport.ru

• www.google.ru

موتورهای جستجوی خارجی

• www.yahoo.com

حوزه های جغرافیایی سطح 1

شبکه های کامپیوتری محلی توپولوژی. ویژگی های ساختمان و مدیریت

شبکه محاسباتی محلیمشترکینی را که در فاصله کوتاهی از یکدیگر قرار دارند (در فاصله 10-15 کیلومتری) متحد می کند. به طور معمول، چنین شبکه هایی در یک شرکت یا سازمان ساخته می شوند.

سیستم های اطلاعاتی ساخته شده بر اساس شبکه های کامپیوتری محلی راه حل هایی را برای وظایف زیر ارائه می کنند:

• ذخیره سازی داده ها؛
• پردازش داده ها؛
• سازماندهی دسترسی کاربر به داده ها؛
• انتقال داده ها و نتایج پردازش آنها به کاربران.

شبکه های کامپیوتری پردازش داده های توزیع شده را پیاده سازی می کنند. در اینجا، پردازش داده ها بین دو نهاد توزیع می شود: مشتری و سرور. در طول پردازش داده ها، کلاینت درخواستی را برای انجام رویه های پیچیده از سرور ایجاد می کند. سرور درخواست را اجرا می کند و نتایج را برای مشتری ارسال می کند. سرور ذخیره سازی داده های عمومی را فراهم می کند، دسترسی به این داده ها را سازماندهی می کند و داده ها را به مشتری منتقل می کند. این مدل از شبکه های کامپیوتری معماری سرویس گیرنده-سرور نامیده می شود.

بر اساس توزیع توابع، شبکه های کامپیوتری محلی به دو دسته نظیر به نظیر و دو رتبه (شبکه های سلسله مراتبی یا شبکه های دارای سرور اختصاصی) تقسیم می شوند.

در یک شبکه همتا به همتا، رایانه ها در رابطه با یکدیگر از حقوق مساوی برخوردارند. هر کاربر در شبکه خودش تصمیم می گیرد که کدام منابع کامپیوتر خود را برای استفاده عمومی فراهم کند. بنابراین، رایانه هم به عنوان مشتری و هم به عنوان یک سرور عمل می کند. اشتراک‌گذاری همتا به همتای منابع برای دفاتر کوچک با 5 تا 10 کاربر کاملاً قابل قبول است و آنها را در یک گروه کاری ترکیب می‌کند.

یک شبکه دو رتبه ای بر اساس سروری سازماندهی شده است که کاربران شبکه در آن ثبت نام می کنند.

برای شبکه های کامپیوتری مدرن، یک شبکه مختلط معمولی است که ایستگاه های کاری و سرورها را با هم ترکیب می کند، که برخی از ایستگاه های کاری شبکه های همتا به همتا را تشکیل می دهند و بخشی دیگر متعلق به شبکه های دو همتا هستند.

نمودار اتصال هندسی (پیکربندی ارتباط فیزیکی) گره های شبکه را توپولوژی شبکه می نامند. تعداد زیادی گزینه توپولوژی شبکه وجود دارد که اصلی ترین آنها گذرگاه، حلقه و ستاره است.

1. لاستیک.کانال ارتباطی که گره ها را به یک شبکه متصل می کند، یک خط شکسته - یک گذرگاه را تشکیل می دهد. هر گره می تواند اطلاعات را در هر زمان دریافت کند و تنها زمانی که اتوبوس آزاد باشد، ارسال کند. داده ها (سیگنال ها) توسط کامپیوتر به اتوبوس منتقل می شوند. هر کامپیوتر آنها را بررسی می‌کند و مشخص می‌کند که مخاطب چه کسی است، و اگر داده‌ها برای آن ارسال شود یا نادیده گرفته شود، آن‌ها را می‌پذیرد. اگر رایانه ها نزدیک به یکدیگر قرار دارند، سازماندهی یک شبکه با توپولوژی گذرگاه ارزان و ساده است - فقط باید یک کابل را از یک رایانه به رایانه دیگر بگذارید. تضعیف سیگنال با افزایش فاصله، طول اتوبوس و در نتیجه تعداد کامپیوترهای متصل به آن را محدود می کند.
   مشکلات توپولوژی اتوبوس زمانی به وجود می آیند که در هر نقطه از کشور یک وقفه (شکست تماس) رخ می دهد. آداپتور شبکهیکی از رایانه ها از کار می افتد و شروع به انتقال سیگنال ها با نویز به اتوبوس می کند. باید یک کامپیوتر جدید وصل کنید
2. حلقه.گره ها به یک شبکه منحنی بسته متصل می شوند. انتقال داده ها تنها در یک جهت انجام می شود. هر گره، در میان چیزهای دیگر، عملکردهای یک تکرار کننده را پیاده سازی می کند. او پیام ها را دریافت و منتقل می کند و فقط پیام هایی را که خطاب به او هستند درک می کند. با استفاده از توپولوژی حلقه می توانید تعداد زیادی گره را به شبکه متصل کنید و مشکلات تداخل و تضعیف سیگنال را با استفاده از کارت شبکه هر گره حل کنید.
   معایب یک سازمان حلقه: شکستن در هر نقطه از حلقه، عملکرد کل شبکه را متوقف می کند. زمان پردازش پیام توسط زمان عملیات متوالی هر گره واقع بین خط کش و گیرنده پیام تعیین می شود. با توجه به جریان داده ها از طریق هر گره، امکان تحریف ناخواسته اطلاعات وجود دارد.
3. ستاره.گره های شبکه توسط اشعه به مرکز متصل می شوند. تمام اطلاعات از طریق مرکز منتقل می شود و عیب یابی و اضافه کردن گره های جدید بدون قطع شدن شبکه را نسبتاً آسان می کند. با این حال، هزینه سازماندهی کانال های ارتباطی در اینجا معمولاً بیشتر از اتوبوس و حلقه است.
   ترکیب توپولوژی های پایه - توپولوژی ترکیبی - طیف گسترده ای از راه حل ها را ارائه می دهد که مزایا و معایب راه حل های پایه را جمع آوری می کند.

علاوه بر مشکلات ایجاد شبکه های کامپیوتری محلی، مشکل گسترش (ادغام) شبکه های کامپیوتری نیز وجود دارد. واقعیت این است که در مرحله خاصی از توسعه ایجاد شده است سیستم اطلاعاتبا گذشت زمان، یک شبکه کامپیوتری ممکن است دیگر نیازهای همه کاربران را برآورده نکند. در عین حال ویژگی های فیزیکی سیگنال، کانال های انتقال داده و ویژگی های طراحیاجزای شبکه محدودیت های سختی را بر تعداد گره ها و ابعاد هندسی شبکه اعمال می کنند.

دستگاه های زیر برای اتصال شبکه های محلی استفاده می شوند.

1. تکرار کننده- دستگاهی که تقویت و فیلتر کردن سیگنال را بدون تغییر محتوای اطلاعاتی آن فراهم می کند. همانطور که سیگنال ها در امتداد خطوط ارتباطی حرکت می کنند، محو می شوند. برای کاهش اثر تضعیف از تکرار کننده ها استفاده می شود. علاوه بر این، تکرار کننده نه تنها سیگنال های دریافتی را کپی یا تکرار می کند، بلکه ویژگی های سیگنال را نیز بازیابی می کند: سیگنال را تقویت می کند و تداخل را کاهش می دهد.

2.پل- دستگاهی که عملکردهای یک تکرار کننده را برای آن سیگنال ها (پیام ها) انجام می دهد که آدرس های آنها محدودیت های از پیش تعیین شده را برآورده می کند. یکی از مشکلات شبکه های بزرگ تنش است ترافیک شبکه(جریان پیام در شبکه). این مشکل به صورت زیر قابل حل است. یک شبکه کامپیوتری به بخش هایی تقسیم می شود. انتقال پیام ها از یک بخش به بخش دیگر تنها در صورتی به صورت هدفمند انجام می شود که مشترک یک بخش پیامی را به مشترک بخش دیگر ارسال کند. پل وسیله ای است که حرکت در یک شبکه را محدود می کند و از انتقال پیام ها از یک شبکه به شبکه دیگر بدون تایید حق عبور جلوگیری می کند.

پل ها می توانند محلی یا از راه دور باشند.

پل های محلی شبکه های واقع در یک منطقه محدود در یک سیستم موجود را به هم متصل می کند.

پل های راه دور شبکه های پراکنده جغرافیایی را با استفاده از کانال های ارتباطی و مودم به هم متصل می کنند.

پل های محلی به نوبه خود به داخلی و خارجی تقسیم می شوند.

پل های داخلی معمولا بر روی یک کامپیوتر قرار می گیرند و عملکرد یک پل را با عملکرد یک کامپیوتر مشترک ترکیب می کنند. گسترش توابع با نصب یک کارت شبکه اضافی انجام می شود.

پل های خارجی شامل استفاده از یک کامپیوتر مجزا با نرم افزار خاص استرفتار.

3.روتردستگاهی است که شبکه ها را به هم متصل می کند انواع متفاوت، اما با استفاده از یکی سیستم عامل. این در واقع همان پل است، اما با آدرس شبکه خاص خود. با استفاده از قابلیت آدرس دهی روترها، هاست های موجود در یک شبکه می توانند پیام هایی را به روتر ارسال کنند که برای شبکه دیگری در نظر گرفته شده است. جداول مسیریابی برای یافتن بهترین مسیر به هر مقصدی در شبکه استفاده می شود. این جداول می توانند ایستا یا پویا باشند.

4. دروازه- یک مجموعه سخت افزاری و نرم افزاری ویژه که برای اطمینان از سازگاری بین شبکه ها با استفاده از پروتکل های ارتباطی مختلف طراحی شده است. دروازه فرم ارائه و فرمت های داده را هنگام انتقال از یک بخش به بخش دیگر تبدیل می کند. دروازه وظایف خود را در سطحی بالاتر از سطح شبکه انجام می دهد. این به رسانه انتقال استفاده شده بستگی ندارد، بلکه به پروتکل های تبادل داده مورد استفاده بستگی دارد. به طور معمول یک دروازه تبدیل بین پروتکل ها را انجام می دهد.

با کمک دروازه ها می توانید محلی را به هم متصل کنید شبکه کامپیوتریبه کامپیوتر میزبان و همچنین به شبکه جهانی.