Software- og hardwarekomponenter til computernetværk. De vigtigste software- og hardwarekomponenter i netværket Software- og hardwarekomponenter i netværket

Efterlad en kommentar 6,950

Ved at kombinere computere i ét system får du adgang til delte ressourcer:

udstyr, for eksempel printere, diske, som sparer penge og tid, der er allokeret til enhedsvedligeholdelse;
programmer og data, som giver nem vedligeholdelse og reducerer omkostningerne ved køb af software;
informationstjenester.

Ved at kombinere ressourcerne fra computere, der er involveret i behandling, transmission, lagring af information, kan du øge hastigheden af disse processer, pålidelighed, organisere interaktionen mellem deltagere i fælles databehandling.

I dette tilfælde får brugeren mulighed for at arbejde med udstyr, netværkstjenester og ansøgningsprocesser placeret på andre computere.

En vigtig fordel ved at kombinere computere er overførslen af information fra én computer til en anden placeret i enhver fjern afstand fra hinanden.

Netværksudstyret fungerer under kontrol af system- og applikationssoftware.

Computere på et netværk kommunikerer med hinanden ved hjælp af hardware og netværkssoftware. De vigtigste hardwarekomponenter i netværksformularen noder - arbejdsstationer og servere. Arbejdsstationer er computere, der er installeret på brugernes arbejdsstationer og udstyret med specialiseret software til et specifikt fagområde. Servere er som regel tilstrækkeligt kraftige computere, hvis funktioner er at levere alle processer til styring af netværket.

Til at forbinde knudepunkterne bruges kommunikationssystemer, herunder kommunikationslinjer, sendeudstyr og forskelligt kommunikationsudstyr.

7.1.2. Netværks hardwarekomponenter

Vigtigste hardwarekomponenter

De vigtigste hardwarekomponenter i et computernetværk (fig. 1) er:

Servere;
Arbejdsstationer;
Kommunikationskanaler (linjer);
Datatransmissionsudstyr.

Ris. 1. De vigtigste hardwarekomponenter i et computernetværk

Servere og arbejdsstationer

Servere er ret kraftfulde computere, da de skal levere en høj hastighed for dataoverførsel og anmodningsbehandling. Serveren er en kilde til netværksressourcer, en computer med stor RAM-kapacitet, store harddiske og ekstra lagermedier. Der kan være mange servere i netværket.

Serveren kører under kontrol af et netværksoperativsystem, som giver netværksbrugere samtidig adgang til de data, der findes på den. Kravene til serveren bestemmes af de opgaver, der er tildelt den i et bestemt netværk. Succesen med serveropgaverne afhænger af den installerede software. Servere kan udføre datalagring, videresendelse af mail, databasestyring, fjernjobbehandling, websideadgang, jobudskrivning og en række andre funktioner, som netværksbrugere kan have brug for.

En computer, der er forbundet til et netværk og har adgang til dens ressourcer kaldes arbejdsstation.

Serverens og arbejdsstationens roller kan være forskellige i netværk.

For eksempel udfører en filserver følgende funktioner:

data opbevaring;
dataarkivering;
synkronisering af dataændringer af forskellige brugere;
dataoverførsel.

Filserveren modtager en anmodning om filadgang fra arbejdsstationen. Filen sendes til arbejdsstationen. Brugeren på arbejdsstationen behandler dataene. Filen returneres derefter til serveren.

Der er en anden rollefordeling mellem computere på et netværk, såsom et klient-/servernetværk.

Klient kaldet en arbejdsstation, hvorpå der er installeret software, der giver en løsning på de problemer, der opstår i løbet af brugerens arbejde.

I processen med at behandle data, danner klienten en anmodning til serveren om at udføre forskellige opgaver: videresendelse af en besked, browsing af websider osv.

Serveren opfylder anmodningen fra klienten. Resultaterne af anmodningen sendes til klienten. Nogle opgaver kan udføres på klientsiden. Kommunikation, anmodningsbehandling og databehandling fortsætter mellem serveren og klienten, indtil de fuldfører opgaven. Databehandling kan udføres af både serveren og klienten.

Serveren sørger for lagring af offentlige data, organiserer adgang til disse data og transmitterer data til klienten.

Klienten behandler de modtagne data og præsenterer behandlingsresultaterne på en brugervenlig måde.

Forbindelseskanaler

Link(eller kommunikationslinje) - det fysiske medium, hvorigennem informationssignalerne fra datatransmissionsudstyret transmitteres.

Kommunikationsmediet kan være baseret på forskellige fysiske driftsprincipper. Det kan for eksempel være et kabel og stik. Det fysiske medium til datatransmission kan være jordens atmosfære eller det ydre rum, hvorigennem informationssignaler udbredes.

I telekommunikationssystemer transmitteres data ved hjælp af elektrisk strøm, radiosignaler eller lyssignaler. Alle disse fysiske processer er oscillationer af det elektromagnetiske felt af forskellige frekvenser og natur. Det vigtigste kendetegn ved fysiske kanaler er baudrate, målt i bits (Kbps, Mbps) pr. sekund.

Afhængigt af det fysiske miljø kan kommunikationslinjer klassificeres i følgende grupper: kablede linjer, kabellinjer, jord- og satellitradiokanaler.

ledninger- disse er uskærmede ledninger lagt over jorden gennem luften. De bærer hovedsageligt telefon- eller telegrafsignaler, men de kan også bruges til at overføre data sendt fra en computer til en anden. Dataoverførselshastigheden på sådanne linjer måles i titusinder af Kbps.

kabel linjer- dette er et sæt ledere, der er isoleret med forskellige lag. Grundlæggende bruges fiberoptiske kabler og kabler baseret på kobbertråde: parsnoet (hastighed fra 100 Mbps til 1 Gbps) og koaksialkabel (hastighed - titusvis af Mbps). Kabler bruges til intern og ekstern ledningsføring. Eksterne kabler er opdelt i underjordiske, undervands- og luftkabler.

Den bedste kvalitet kabel er fiberoptisk kabel. Den består af fleksible glasfibre, hvorigennem lyssignaler forplanter sig. Det giver signaltransmission med en meget høj hastighed (op til 10 Gbps og derover). Denne type kabel er pålidelig, da den beskytter data godt mod ekstern interferens.

Radiokanaler for jord- og satellitkommunikation, er en kanal dannet mellem senderen og modtageren af radiobølger. Radiokanaler er forskellige i de anvendte frekvensområder og kanalområdet. De giver forskellige dataoverførselshastigheder. Satellitkanaler og radiokommunikation anvendes i de tilfælde, hvor en kabelkanal ikke kan bruges, for eksempel i tyndt befolkede områder, til at kommunikere med brugere af et mobilradionet.

I computernetværk bruges alle de beskrevne typer af fysiske datatransmissionsmedier, men fiberoptisk kabel ser ud til at være det mest lovende. Det er allerede begyndt at blive meget brugt som rygraden i territoriale bynetværk og bruges også i højhastighedssektioner af lokale netværk.

Datakommunikationsudstyr

Datatransmissionsudstyr bruges til direkte forbindelse af computere til kommunikationslinjen. Det omfatter datatransmissionsenheder, der er ansvarlige for at overføre information til det fysiske medie (kommunikationslinje) og modtage data fra det: et netværkskort (adapter), modemer, enheder til tilslutning til digitale kanaler, terminaladaptere til ISBN-netværk, broer, routere , gateways og etc.

Netværkskort (adapter) angiver adressen på computeren. En computer på netværket skal være korrekt identificeret, det vil sige, at dens adresse skal være unik. Derfor får producenter af netværkskort tildelt en række forskellige adresser, der ikke stemmer overens.

Ris. 2. Netværksadapter (kort)

Modemer- enheder til konvertering af digitale computersignaler til analoge telefonlinjesignaler og omvendt. Den almindelige dataoverførselshastighed er 56 Kbps.

NetværksterminaladaptereISBN(Integrated Services Digital Network) - et telefonnetværk med integrerede tjenester. Grundlaget for et sådant netværk er digital signalbehandling. Abonnenten er forsynet med to kanaler til talekommunikation og datatransmission med en hastighed på 64 Kbps.

Digitale tilslutningsenheder designet til at forbedre kvaliteten af signaler og skabe en permanent sammensat kanal mellem to netværksabonnenter. De bruges hovedsageligt på.

Broer- enheder, der forbinder to netværk og bruger de samme datatransmissionsmetoder.

Routere eller routere - enheder, der forbinder netværk af forskellige typer, men bruger det samme operativsystem.

Gateways- enheder, der gør det muligt at organisere dataudveksling mellem to netværk ved hjælp af forskellige regler for interaktion, for eksempel at forbinde et lokalt netværk med et globalt.

Broer, routere, gateways kan fungere både i tilstanden med fuld tildeling af funktioner og i den måde, hvorpå de kombineres med funktionerne i en computernetværksarbejdsstation.

Datatransmissionsudstyr omfatter også:

Forstærkere - enheder, der øger signalernes kraft;
Regeneratorer, der genopretter formen af pulssignaler, der forvrænges under transmission over lange afstande;
Switche - udstyr til at skabe en langsigtet kontinuerlig sammensat kanal mellem to abonnenter af et netværk fra segmenter af det fysiske medium med forstærkere.

Usynligt for brugerne danner netværket med kommunikationskanalens mellemudstyr et komplekst netværk, som kaldes det primære netværk. Den understøtter ingen tjenester for brugeren, men tjener kun som grundlag for opbygning af andre netværk.

7.1.3. Typer af netværk

Computernetværk klassificeres normalt efter forskellige kriterier. Den mest almindelige er klassificeringen efter størrelse afhængigt af det besatte territorium (fig. 3):

lokalt computernetværk - LAN (Local Area Network);
regionalt computernetværk - MAN (M e tropolitan Area Network);
globalt computernetværk - WAN (Wide Area Network).

Lokalt computernetværk forener abonnenter placeret på korte afstande. Typisk bruges et lokalnetværk til at løse de enkelte virksomheders problemer, for eksempel lokalnetværket på en klinik, butik eller uddannelsesinstitution. Lokale netværksressourcer er ikke tilgængelige for brugere på andre netværk.

Regionalcomputernetværk forbinde noder i betydelige afstande fra hinanden. De kan omfatte lokale netværk og andre abonnenter i en stor by, en økonomisk region, et separat land. Normalt er afstandene mellem abonnenter på et regionalt computernetværk ti - hundrede af kilometer. Et eksempel på et sådant netværk er det regionale netværk af regionale biblioteker.

global computernetværk kombinere ressourcerne fra computere, der er fjerntliggende over lange afstande. Det globale computernetværk forener abonnenter i forskellige lande på forskellige kontinenter. Interaktion mellem abonnenter af et sådant netværk kan udføres på basis af telefonlinjer, radiokommunikation og satellitkommunikationssystemer.

Ris. 3. Kombination af computernetværk af forskellige typer

Globale computernetværk vil løse problemet med at kombinere hele menneskehedens informationsressourcer og organisere adgangen til disse ressourcer.

Netværk har en hierarkisk organisation (fig. 3). De kan indgå i hinanden og forene lokale netværk til regionale og regionale til globale. Globale netværk omfatter regionale netværk og kan forbinde andre globale netværk. Et eksempel på en sådan kombination af netværk er internettet, hvor netværksbrugere har en enkelt grænseflade til at få adgang til ressourcerne i globale netværk. I øjeblikket udbredt virksomhedsnetværk, som på den ene side løser problemerne med lokale netværk, forbinder computere til udveksling af interne oplysninger, på den anden side bruger de globale netværksteknologier. Virksomhedsnetværk - et netværk af blandet topologi, som omfatter flere lokale netværk. Det forener selskabets grene og er virksomhedens ejendom. Et virksomhedsnetværk, der bruger forenede netværksteknologier, ensartede interaktionsmetoder og applikationer til at få adgang til globale netværk og til at løse interne problemer, kaldes Intranet (Intranet).

7.1.4. Topologier af computernetværk

Topologien af netværk forstås som konfigurationen af netværkets fysiske links. Der er flere typer topologier: fuldt forbundet, ring, stjerne, bus, blandet.

Fuldt forbundet topologi involverer sammenkobling af hver computer (fig. 4). En fuldt masket topologi bruges sjældent, da den kræver en separat fysisk kanal for hvert par computere.

Ris. 4. Fuldt forbundet netværkstopologi

Ris. 5. Ringnetværkstopologi

Ringtopologi(Fig. 5) giver dataoverførsel rundt om ringen fra en computer til en anden. Ethvert par computere er forbundet i denne konfiguration på to måder - med uret og mod uret. Men i et sådant netværk bryder en computers fejl kommunikationskanalen mellem andre computere.

Stjernetopologi(Fig. 6) dannes ved at forbinde hver computer til en fælles central enhed, som kan være en computer, repeater eller router, hub. Stjernetopologien er i øjeblikket den mest almindelige.

Ris. 6. Stjernetværkstopologi

Bus topologi(Fig. 7) sikrer spredning af information over en fælles bus. Hvis dette er en trådløs forbindelse, så spiller radiomiljøet rollen som en fælles bus i stedet for et kabel. Information, der sendes over bussen, er tilgængelig samtidigt for alle computere, der er tilsluttet den. Implementeringen af denne topologi er billig og let at skalere. Ulempen er upålideligheden af kablet.

Ris. 7. Bustopologi

Blandet topologi– brug af alle topologier i ét netværk. Typiske topologier (stjerne, ring, bus) bruges i små netværk. I store netværk kan separate sektioner skelnes med en vilkårligt valgt typisk topologi. Derfor kan topologien af store netværk kaldes blandet. Figur 8 viser skematisk et udsnit af et netværk med en blandet topologi.

Ris. 8. Blandet netværkstopologi

7.1.5. Typer af skift i netværk

Meddelelser kan transmitteres fra computer til computer ikke direkte, men i transit - gennem specielle noder.

Hvis netværkstopologien ikke er fuldt forbundet, så bør dataudveksling mellem et vilkårligt par af slutnoder (abonnenter) generelt gå gennem transitknudepunkter.

Rækkefølgen af transitknudepunkter på vej fra afsender til modtager kaldes rute.

Forbindelsen af slutnoder gennem et netværk af transitknudepunkter kaldes skifte.

Samtidig løses skifteopgaver som:

bestemmelse af informationsstrømme, for hvilke der kræves dataudveksling;
dannelse af adresser på arbejdsstationer;
bestemmelse af ruter for strømme og valg af den optimale;
genkendelse af strømme og deres skift ved hver transitknude.

Informationsflow danner en sekvens af bytes, forenet af et sæt fælles træk. Et skilt kan være computeradresser.

Skift node- dette er en speciel enhed eller en universal computer med en indbygget software switch-mekanisme (software switch). Efter type omskiftning skelnes netværk som følger:

kredsløbskoblet netværk;
pakkekoblet netværk;
besked skiftet netværk.

Kredskoblede netværk stammer fra de første telefonnetværk. Kredsløbsskift er processen med at organisere forbindelsen af en sekvens af kanaler mellem et par abonnentsystemer.

Kredsløbskobling danner en kontinuerlig fysisk kanal mellem endeknudepunkter fra mellemliggende kanalsektioner forbundet i serie af switches med samme dataoverførselshastigheder. Der etableres en forbindelse mellem slutknuderne, og dataoverførslen begynder. Ved slutningen af transmissionen afsluttes kanalen. Switche bruges til netværksskift.

Figur 9 viser et kredsløbskoblet netværk. Skiftende noder (UK1–UK5) betjener de arbejdsstationer, der er tilsluttet dem. (PC1–PC5). For at overføre data fra arbejdsstation 1 (PC1) til arbejdsstation 2 (PC2), skal der for eksempel etableres en kanal mellem knudepunkter 1 (UC1) og 4 (UC4). Denne kanal kan etableres langs ruterne UK1-UK3-UK2-UK4 eller UK1-UK5-UK4. For at organisere dataoverførslen sender RS1 en anmodning om at etablere en forbindelse til koblingsknuden (UC1), der angiver destinationsadressen (RS2). Skifteknudepunktet (ST1) skal vælge ruten for dannelse af den sammensatte kanal og derefter overføre anmodningen til den næste knude, for eksempel ST3, og den til den næste, indtil anmodningen sendes fra UT4-knuden til RS2. Hvis anmodningen accepteres af destinationscomputeren, sendes et svar til kildecomputeren via den allerede etablerede kanal, for eksempel UK1-UK2-UK4. Det vurderes, at kanalen mellem PC1 og PC2 er etableret. Derefter kan data sendes gennem den. Ved afslutningen af dataoverførslen afsluttes kanalen.

Ris. 9. Skift netværk

Pakketetværk dukkede op som et resultat af eksperimenter i globale computernetværk. Pakkeskift er en teknologi til levering af beskeder, der er opdelt i portioner (individuelle pakker) til datatransmission, som kan sendes fra kilde til destination ad forskellige ruter. Den specifikke rute vælges af de afsendende og modtagende computere baseret på tilgængeligheden af forbindelsen og mængden af trafik.

Besked-switchede netværk. Denne type kobling etablerer en logisk kanal til at sende en meddelelse fra en computer til en anden gennem koblingsknudepunkter. Hver mellemliggende enhed på stien til denne rute modtager beskeden, gemmer den lokalt, indtil den næste del af linket bliver fri, og sender den til den næste enhed, så snart linket bliver ledigt.

7.1.6. Referencemodel for sammenkobling af åbne systemer

Fremkomsten af netværk, hvor forskellige typer computere fungerede, førte til behovet for at udvikle standarder for udveksling af information. Funktionen af computere i netværk er mulig på grund af reglerne for interaktion, kaldet protokoller. Når information overføres, interagerer de på forskellige niveauer.

Kommunikation og processer i åbne netværk foregår efter ISO OSI-standardmodellen, som beskriver reglerne for systemers interaktion med en åben arkitektur fra forskellige producenter.

ISO - International Standard Organization - International Organization of Standards.

OSI er en forkortelse, der står for to varianter:

Open System Interconnection - Interaktion mellem åbne systemer - VOS;
Optimal Scale Integration - Et informationssystem med en optimal grad af integration.

Interaktionen er baseret på et sæt af strukturer, regler og programmer, der sikrer bearbejdning af begivenheder i netværk. Disse sæt kaldes i OSI-modellen niveauer. Hvert lag er beskrevet af protokoller (et sæt transmissionsregler). I OSI-modellen skelnes der mellem syv niveauer af interaktion for at udføre et bestemt sæt udvekslingsfunktioner på hver af dem.

Niveau 1- fysisk. Beskriver transmissionen af binær information over en kommunikationslinje: spændinger, frekvenser, arten af transmissionsmediet. Protokoller af dette lag sørger for kommunikation, modtagelse og transmission af bitstrømmen.

Niveau 2- kanal. Giver adgang til mediet, kommunikationskanalkontrol, datatransmission i blokke (rammer). På dette niveau dannes blokke, begyndelsen og slutningen af rammen i bitstrømmen bestemmes, korrektheden af deres transmission kontrolleres, tilstedeværelsen og korrektionen af fejl.

Niveau 3- netværk. Giver en forbindelse mellem to vilkårlige punkter i netværket. Routing foregår på dette niveau, dvs. bestemmelse af stien, langs hvilken data transmitteres gennem forskellige kommunikationslinjer, adressebehandling.

På dette niveau konverteres informationen til pakker til transmission til destinationen. Dataoverførsel sker efter etableringen af en virtuel kommunikationskanal. Efter at dataene er transmitteret, lukkes kanalen. Pakker transmitteres over forskellige fysiske ruter, dvs. kanalen bestemmes dynamisk. Adressen bestemmes under etablering af forbindelse. Data kan også transmitteres ikke kun med pakker, men også ved andre metoder.

Udbredt netværkslagsprotokol IP (Internet Protocol).

Niveau 4- transport. Transportlagets opgave er at overføre information fra et punkt i netværket til et andet og sikre kvaliteten af transporten. Dette niveau styrer datastrømmen, rigtigheden af transmissionen af blokke, korrektheden af levering til destinationen, sekvensrækkefølgen, indsamler information fra blokkene i sin tidligere form. Kan bekræfte modtagelse og korrekt levering, når den sendes med andre metoder.

Den almindelige transportprotokol er TCP (Transmission Control Protocol). Ofte omtales netværks- og transportlagsprotokoller samlet som TCP/IP, hvilket betyder en hel familie af protokoller, fordi de implementerer internetarbejdende teknologi.

TCP opdeler den transmitterede information i flere dele og nummererer hver del for at genoprette deres rækkefølge, når den modtages. TCP-pakken placeres inde i IP-pakken. Ved modtagelse dekomprimeres IP-pakken først og derefter TCP-pakken. Dataene indsamles derefter i henhold til pakkenumrene.

Andre standardprotokoller fungerer også på dette niveau.

Niveau 5- session. Etablerer, vedligeholder, afslutter forbindelser. Koordinerer interaktioner under en kommunikationssession: starter en session, afslutter den, gendanner nedbrudte sessioner. På dette niveau konverteres domænetværksnavne til tal og omvendt.

Niveau 6– repræsentant (repræsentation af data). Ansvarlig for syntaks og semantik af den transmitterede information, kryptering, kodning og datakomprimering. For eksempel på dette trin bliver tekstinformation, billeder omkodet, komprimeret og dekomprimeret.

Niveau 7- anvendt. Giver informationsoverførsel mellem programmer. Dette lag forbinder brugeren med netværket og gør forskellige tjenester tilgængelige, såsom overførsel af filer, e-mails, browsing på internettet. Følgende protokoller bruges på dette niveau: FTP (filoverførsel), HTTP (HyperText Transfer Protocol) – hypertekstoverførselsprotokol.

Hvert lag leverer en service til det øverste lag ved siden af det, modtager en service fra det nederste lag ved siden af det, udveksler datablokke for at udføre dets opgaver.

Interaktioner udføres sekventielt niveau for niveau. De overførte oplysninger, der kommer fra brugeren, skal først behandles af applikationsniveauet (syvende) regler, derefter skal behandles på repræsentantniveau, derefter session, transportniveau. Derefter behandles informationen sekventielt af netværket, linkniveau og overføres til netværkets fysiske miljø. Efter behandling på det fysiske lag og overførsel af det til en anden computer, behandles informationen i omvendt rækkefølge fra de nederste lag til det næste, og til sidst, efter applikationslaget for behandling, modtages den af brugeren.

Hvert niveaus opgave ved transmission af information er at forberede data i overensstemmelse med standarden og overføre dem til det næste lavere niveau. Ved modtagelse af information - til næste top.

trykt version

Læser

Jobtitel	anmærkning

Værksteder

Workshop titel	anmærkning

Præsentationer

Præsentationens titel	anmærkning

Selv som et resultat af en ret overfladisk betragtning af netværksdrift, bliver det klart, at et computernetværk er et komplekst sæt af sammenkoblede og koordinerede software- og hardwarekomponenter. At studere netværket som helhed kræver viden om principperne for driften af dets individuelle elementer:

computere;

kommunikationsudstyr;

operativsystemer;

netværksapplikationer.

Hele komplekset af software og hardware i netværket kan beskrives med en flerlagsmodel. Kernen i ethvert netværk er hardwarelaget af standardiserede computerplatforme. På nuværende tidspunkt bruges computere af forskellige klasser bredt og med succes i netværk - fra personlige computere til mainframes og supercomputere. Sættet af computere i netværket skal svare til det sæt af forskellige opgaver, som netværket løser.

Det andet lag er kommunikationsudstyret. Selvom computere er centrale i behandlingen af data i netværk, er kommunikationsenheder for nylig begyndt at spille en lige så vigtig rolle. Kabler, repeatere, broer, switche, routere og modulære hubs har udviklet sig fra hjælpenetværkskomponenter til at være essentielle sammen med computere og systemsoftware, både med hensyn til indvirkning på netværkets ydeevne og omkostninger. I dag kan en kommunikationsenhed være en kompleks, dedikeret multiprocessor, der skal konfigureres, optimeres og administreres. At lære, hvordan kommunikationsudstyr fungerer, kræver kendskab til et stort antal protokoller, der bruges i både lokale og store netværk.

Det tredje lag, der udgør netværkets softwareplatform, er operativsystemer (OS). Effektiviteten af hele netværket afhænger af, hvilke koncepter for styring af lokale og distribuerede ressourcer er grundlaget for netværksoperativsystemet. Når man designer et netværk, er det vigtigt at overveje, hvor nemt et givent operativsystem kan interagere med andre operativsystemer på netværket, hvor sikre og sikre data det er, i hvilket omfang det giver mulighed for at øge antallet af brugere, om det kan overføres til en anden type computer og mange andre overvejelser.

Det øverste lag af netværksværktøjer er forskellige netværksapplikationer såsom netværksdatabaser, mailsystemer, dataarkiveringsværktøjer, sosv. Det er meget vigtigt at forstå rækken af muligheder, som applikationer til forskellige applikationer tilbyder, samt at vide hvordan de er kompatible med andre netværksapplikationer og operativsystemer.

Det enkleste tilfælde af interaktion mellem to computere

I det enkleste tilfælde kan interaktionen mellem computere implementeres ved hjælp af de samme midler, som bruges til at interagere med en computer med periferiudstyr, for eksempel gennem en seriel RS-232C-grænseflade. I modsætning til en computers interaktion med en perifer enhed, når programmet normalt kun fungerer på den ene side - fra siden af computeren, er der i dette tilfælde en interaktion mellem to programmer, der kører på hver af computerne.

Et program, der kører på én computer, kan ikke direkte få adgang til ressourcerne på en anden computer - dens diske, filer, printer. Hun kan kun "spørge" efter dette program, der kører på den computer, der ejer disse ressourcer. Disse "anmodninger" er udtrykt som Beskeder overføres via kommunikationskanaler mellem computere. Meddelelser kan ikke kun indeholde kommandoer til at udføre bestemte handlinger, men også selve informationsdata (f.eks. indholdet af en bestemt fil).

Overvej tilfældet, når en bruger, der arbejder med en teksteditor på personlig computer A, skal læse en del af en fil, der er placeret på disken på personlig computer B (fig. 4). Antag, at vi har forbundet disse computere via et kommunikationskabel gennem COM-porte, der som bekendt implementerer RS-232C-grænsefladen (en sådan forbindelse kaldes ofte en nulmodemforbindelse). Lad for nøjagtighedens skyld computere operere under MS-DOS, selvom dette ikke er af grundlæggende betydning i dette tilfælde.

Ris. 4. Interaktion mellem to computere

COM-portdriveren sammen med COM-portcontrolleren fungerer på nogenlunde samme måde som i tilfælde af interaktion mellem PU'en og computeren beskrevet ovenfor. Men i dette tilfælde udføres rollen som kontrolenheden til PU'en af controlleren og driveren af COM-porten på en anden computer. Sammen sørger de for transmission af en byte information over kablet mellem computere. (I "rigtige" LAN'er håndteres disse linjeoverførselsfunktioner af netværksadaptere og deres drivere.)

Driveren af computer B poller periodisk tegnet på afslutningen af modtagelsen, indstillet af controlleren, når dataene er overført korrekt, og når de vises, læser den modtagne byte fra controllerbufferen ind i RAM og gør den tilgængelig for programmerne af computer B. I nogle tilfælde kaldes driveren asynkront, ved afbrydelser fra controlleren.

Programmerne på computere A og B har således et middel til at overføre en byte information. Men opgaven i vores eksempel er meget mere kompliceret, da det er nødvendigt at overføre ikke en byte, men en bestemt del af den givne fil. Eventuelle yderligere problemer forbundet med dette bør løses af programmer på et højere niveau end COM-portdriverne. For nøjagtighedens skyld vil vi kalde sådanne programmer på computere A og B for henholdsvis applikation A og applikation B. Så applikation A skal generere en anmodningsmeddelelse til applikation B. Anmodningen skal angive filnavnet, typen af operation (i dette tilfælde læsning), offset og størrelsen af filområdet, der indeholder de nødvendige data.

For at sende denne besked til computer B kalder applikation A COM-portdriveren, fortæller den adressen i RAM, hvor driveren finder meddelelsen, og sender den derefter byte for byte til applikation B. Applikation B, efter at have modtaget anmodningen, udfører den, det vil sige læser det påkrævede område af filen fra disken ved hjælp af de lokale OS-værktøjer til bufferområdet i dens RAM, og derefter ved hjælp af COM-portdriveren overfører de læste data over kommunikationskanalen til computer A, hvor de kommer til ansøgning A.

De beskrevne funktioner i applikation A kunne udføres af selve tekstredigeringsprogrammet, men det er ikke særlig rationelt at inkludere disse funktioner som en del af hver applikation - teksteditorer, grafiske redaktører, databasestyringssystemer og andre applikationer, der har brug for adgang til filer . Det er meget mere rentabelt at oprette et specielt softwaremodul, der udfører funktionerne til at generere anmodningsmeddelelser og modtage resultater for alle computerapplikationer. Som tidligere nævnt kaldes et sådant servicemodul en klient. På siden af computer B skal et andet modul fungere - en server, der konstant venter på anmodninger om fjernadgang til filer, der ligger på denne computers disk. Serveren, der har modtaget en anmodning fra netværket, får adgang til den lokale fil og udfører de specificerede handlinger med den, muligvis med deltagelse af det lokale OS.

Softwareklienten og serveren udfører systemfunktioner til at servicere computer A-applikationen anmoder om fjernadgang til computer B-filer For at computer B-applikationer kan bruge computer A-filer, skal det beskrevne skema suppleres symmetrisk med en klient til computer B og en server til computer A.

Skemaet for interaktion mellem klienten og serveren med applikationer og operativsystemet er vist i fig. 5. På trods af det faktum, at vi har overvejet en meget enkel ordning for hardwarekommunikation af computere, er funktionerne i programmer, der giver adgang til fjernfiler, meget lig funktionerne i modulerne i et netværksoperativsystem, der opererer i et netværk med mere komplekst hardwarekommunikation af computere.

Ris. 5. Interaktion mellem softwarekomponenter ved tilslutning af to computere

En meget praktisk og nyttig funktion ved klientprogrammet er evnen til at skelne en anmodning om en fjernfil fra en anmodning om en lokal fil. Hvis klientprogrammet ved, hvordan man gør dette, så burde applikationerne være ligeglade med, hvilken fil de arbejder med (lokal eller fjern), selve klientprogrammet genkender og omdirigeringer anmodning til en ekstern maskine. Deraf navnet, der ofte bruges til klientdelen af netværkets OS, - omdirigerer. Nogle gange er genkendelsesfunktionerne opdelt i et separat programmodul, i hvilket tilfælde ikke hele klientdelen kaldes redirector, men kun dette modul.

Kombinationen af ovenstående komponenter til et netværk kan gøres på forskellige måder og midler. I henhold til sammensætningen af deres komponenter, metoderne til deres forbindelse, anvendelsesomfanget og andre funktioner, kan netværk opdeles i klasser på en sådan måde, at det beskrevne netværks tilhørsforhold til en eller anden klasse helt kan karakterisere egenskaberne og netværkets kvalitative parametre.

Denne form for klassificering af netværk er dog ret betinget. Den mest udbredte i dag er opdelingen af computernetværk på grundlag af territorial placering. På dette grundlag er netværk opdelt i tre hovedklasser:

LAN - lokale netværk (Local Area Networks); ·
MAN - bynetværk (Metropolitan Area Networks). ·
WAN - globale netværk (Wide Area Networks);

Et lokalt netværk (LAN) er et kommunikationssystem, der inden for en bygning eller et andet begrænset område understøtter en eller flere højhastigheds-digitale, der leveres til tilsluttede enheder til kortvarig eksklusiv brug. De områder, der er omfattet af LA, kan variere betydeligt.
Længden af kommunikationslinjer for nogle netværk kan ikke være mere end 1000 m, mens andre LAN'er er i stand til at betjene hele byen. Betjente territorier kan være både fabrikker, skibe, fly og institutioner, universiteter, gymnasier. Koaksialkabler bruges typisk som transmissionsmediet, selvom parsnoede netværk og fiberoptiske netværk bliver mere almindelige, og trådløs LAN-teknologi er også i hastig udvikling i de senere år ved at bruge en af tre typer stråling: bredbåndsradiosignaler, laveffektstråling ultrahøj frekvenser (mikrobølgestråling) og infrarøde stråler.
Små afstande mellem netværksknuder, det anvendte transmissionsmedium og den tilhørende lave sandsynlighed for fejl i de transmitterede data gør det muligt at opretholde høje valutakurser - fra 1 Mbps til 100 Mbps /Med).

Bynetværk dækker typisk en gruppe bygninger og er implementeret på fiberoptiske eller bredbåndskabler. Ifølge deres karakteristika er de mellemliggende mellem lokale og globale netværk. For nylig i forbindelse med udlægning af højhastigheds- og pålidelige fiberoptiske kabler i by- og intercityområder, og nye lovende netværksprotokoller, for eksempel ATM (Asynchronous Transfer Mode - asynchronous transfer mode), som i fremtiden kan bruges både i lokale og globale netværk.

Globale netværk, i modsætning til lokale, dækker som regel meget større territorier og endda de fleste regioner på kloden (internettet er et eksempel). I øjeblikket bruges analoge eller digitale kablede kanaler såvel som satellitkommunikationskanaler (normalt til kommunikation mellem kontinenter) som transmissionsmedium i globale netværk. Transmissionshastighedsbegrænsninger (op til 28,8 Kbps på analoge kanaler og op til 64 Kbps på brugersektioner af digitale kanaler) og den relativt lave pålidelighed af analoge kanaler, som kræver brug af fejldetektions- og korrektionsværktøjer på de lavere niveauer af protokollerne, reducere valutakursdataene i globale netværk markant sammenlignet med lokale.
Der er andre klassifikationsfunktioner ved computernetværk. For eksempel:

Ifølge driftsområdet kan netværkene opdeles i banknetværk, netværk af videnskabelige institutioner, universitetsnetværk;

I henhold til funktionsformen kan kommercielle netværk og gratis netværk skelnes mellem virksomheders og offentlige netværk;

I overensstemmelse med arten af de implementerede funktioner er netværkene underopdelt i beregningsnetværk designet til at løse kontrolproblemer baseret på den beregningsmæssige behandling af den indledende information; informativ, designet til at indhente referencedata efter anmodning fra brugere; blandet, hvori computer- og informationsfunktioner er implementeret;

Ifølge styringsmetoden er computernetværk opdelt i netværk med decentraliseret, centraliseret og blandet styring. I det første tilfælde inkluderer hver computer, der er en del af netværket, et komplet sæt softwareværktøjer til koordinering af netværksoperationer. Netværk af denne type er komplekse og ret dyre, da operativsystemerne på individuelle computere er udviklet med fokus på kollektiv adgang til netværkets fælles hukommelsesfelt. I forhold til blandede netværk under centraliseret kontrol er opgaver med højeste prioritet og som regel forbundet med behandling af store mængder information;

Ifølge softwarekompatibilitet er netværk homogene eller homogene (bestående af softwarekompatible computere) og heterogene eller heterogene (hvis computerne, der indgår i netværket, er programmæssigt inkompatible).

Formål og kort beskrivelse af hovedkomponenterne i computernetværk.

Computernetværk kaldet et sæt af sammenkoblede og distribuerede computere over et bestemt territorium.

Computernetværk- et computerkompleks, herunder et geografisk distribueret system af computere og deres terminaler, kombineret til et enkelt system.

I henhold til graden af geografisk fordeling er computernetværk opdelt i lokale, urbane, virksomheder, globale osv.

Computernetværket består af tre komponenter:

Datatransmissionsnetværk, inklusive datatransmissionskanaler og koblingsfaciliteter;

Computere forbundet via et datanetværk;

Netværkssoftware.

Computernetværk er et komplekst kompleks sammenkoblede software- og hardwarekomponenter:

computere(værtscomputere, netværkscomputere, arbejdsstationer, servere) placeret i netværksknuder;

netværksoperativsystem og applikationssoftware styring af computere;

kommunikationsudstyr– udstyr og datatransmissionskanaler med tilhørende perifere enheder; grænsefladekort og enheder (netværkskort, modemer); routere og switching-enheder.

Software- og hardwarekomponenter i et computernetværk

computernetværk, netværk- et rumligt distribueret system af software- og hardwarekomponenter forbundet via computerkommunikationslinjer.

Blandt hardwaren computere og kommunikationsudstyr kan skelnes. Softwarekomponenter består af operativsystemer og netværksapplikationer.

I øjeblikket bruger netværket computere af forskellige typer og klasser med forskellige karakteristika. Det er grundlaget for ethvert computernetværk. Computere og deres egenskaber bestemmer et computernetværks muligheder. Men for nylig er kommunikationsudstyr (kabelsystemer, repeatere, broer, routere osv.) begyndt at spille en lige så vigtig rolle. Nogle af disse enheder kan på grund af deres kompleksitet, omkostninger og andre egenskaber kaldes computere, der løser meget specifikke opgaver for at sikre netværkets ydeevne.

For effektiv drift af netværk, særlige netværksoperativsystemer (netværks-OS), som i modsætning til personlige operativsystemer er designet til at løse særlige problemer med at styre driften af et netværk af computere. Netværksoperativsystemer er installeret på dedikerede computere.

Netværksapplikationer er applikationssoftwaresystemer, der udvider mulighederne for netværksoperativsystemer. Blandt dem er mail-programmer, teamwork-systemer, netværksdatabaser mv.

Efterhånden som netværksoperativsystemet udvikler sig, bliver nogle funktioner i netværksapplikationer almindelige funktioner i operativsystemet.

Alle enheder, der er tilsluttet netværket, kan opdeles i tre funktionsgrupper:

1) arbejdsstationer;

2) netværksservere;

3) kommunikationsknudepunkter.

1) Arbejdsstation, arbejdsstation er en personlig computer forbundet til et netværk, hvorpå en netværksbruger udfører sit arbejde. Hver arbejdsstation håndterer sine egne lokale filer og bruger sit eget operativsystem. Men samtidig er netværksressourcer tilgængelige for brugeren.

Der er tre typer arbejdsstationer:

Arbejdsstation med lokal disk,

diskløs arbejdsstation,

Fjernarbejdsstation.

På en arbejdsstation med en disk (hard eller floppy) starter operativsystemet fra denne lokale disk. For en diskløs station indlæses operativsystemet fra filserverens disk. Denne mulighed leveres af en speciel chip installeret på netværksadapteren på den diskløse station.

En fjernarbejdsstation er en station, der forbinder til et lokalt netværk via telekommunikationskanaler (f.eks. ved hjælp af et telefonnetværk).

2) Netværksserver, netværksserver er en computer, der er forbundet til et netværk og leverer visse tjenester til netværksbrugere, såsom lagring af offentlige data, udskrivningsjob, behandling af en forespørgsel til en DBMS, fjernbehandling af job osv.

I henhold til de udførte funktioner kan følgende grupper af servere skelnes.

Filserver, filserver - en computer, der gemmer data fra netværksbrugere og giver brugere adgang til disse data. Typisk har denne computer en stor mængde diskplads. Filserveren giver samtidig brugeradgang til delte data.

Filserveren udfører følgende funktioner:

Data opbevaring;

Dataarkivering;

Dataoverførsel.

Databaseserver, databaseserver - en computer, der udfører funktionerne med at lagre, behandle og administrere databasefiler (DB).

Databaseserveren udfører følgende funktioner:

Opbevaring af databaser, understøttelse af deres integritet, fuldstændighed, relevans;

Modtagelse og behandling af forespørgsler til databaser, samt afsendelse af behandlingsresultater til en arbejdsstation;

Koordinering af dataændringer udført af forskellige brugere;

Understøttelse af distribuerede databaser, interaktion med andre databaseservere placeret andre steder.

Applikationsserver, applikationsserver - en computer, der bruges til at køre brugerapplikationer.

En kommunikationsserver er en enhed eller computer, der giver LAN-brugere gennemsigtig adgang til deres serielle I/O-porte.

Med medieserveren kan du oprette et delt modem ved at forbinde det til en af serverens porte. Brugeren, der har tilsluttet sig kommunikationsserveren, kan arbejde med et sådant modem på samme måde, som hvis modemmet var forbundet direkte til arbejdsstationen.

En adgangsserver er en dedikeret computer, der giver dig mulighed for at udføre fjernjobbehandling. Programmer, der er startet fra en ekstern arbejdsstation, kører på den pågældende server.

Fra fjernarbejdsstationen modtages kommandoer indtastet af brugeren fra tastaturet, og resultaterne af opgaven returneres.

Faxserver, faxserver - en enhed eller computer, der sender og modtager faxmeddelelser til lokale netværksbrugere.

Data backup-server, backup-server - en enhed eller computer, der løser problemerne med at oprette, gemme og gendanne kopier af data placeret på filservere og arbejdsstationer. En af netværksfilserverne kan bruges som sådan en server.

Det skal bemærkes, at alle de angivne typer servere kan fungere på én computer dedikeret til disse formål.

3) Kommunikationsknudepunkter i netværket inkluderer følgende enheder:

Repeatere;

Afbrydere (broer);

Routere;

Længden af netværket, afstanden mellem stationerne bestemmes primært af transmissionsmediets fysiske egenskaber (koaksialkabel, snoet par osv.). Ved overførsel af data i ethvert miljø forekommer signaldæmpning, hvilket fører til en begrænsning af afstanden. For at overvinde denne begrænsning og udvide netværket installeres specielle enheder - repeatere, broer og switche. Den del af netværket, der ikke omfatter expanderen, kaldes netværkssegmentet.

Repeater, repeater - en enhed, der forstærker eller regenererer signalet, der kom til den. Repeateren, der har modtaget en pakke fra et segment, sender den til alle de andre. I dette tilfælde afkobler repeateren ikke de segmenter, der er fastgjort til den. Til enhver tid i alle segmenter, der er forbundet af repeateren, understøttes dataudveksling kun mellem to stationer.

Kontakt, switch, bridge, bridge er en enhed, der ligesom en repeater giver dig mulighed for at kombinere flere segmenter. I modsætning til en repeater afkobler en bro de segmenter, der er knyttet til den, det vil sige, at den samtidig understøtter flere dataudvekslingsprocesser for hvert par stationer af forskellige segmenter.

router- en enhed, der forbinder netværk af samme eller forskellige typer ved hjælp af den samme dataudvekslingsprotokol. Routeren analyserer destinationsadressen og sender dataene langs den optimale rute.

gateway- Dette er en enhed, der giver dig mulighed for at organisere udvekslingen af data mellem forskellige netværksobjekter ved hjælp af forskellige dataudvekslingsprotokoller.

De vigtigste hardwarekomponenter i netværket er som følger:

1. Abonnentsystemer: computere (arbejdsstationer eller klienter og servere); printere; scannere osv.

2. Netværkshardware: netværksadaptere; koncentratorer (hubs); broer; routere osv.

3. Kommunikationskanaler: kabler; stik; enheder til transmission og modtagelse af data i trådløse teknologier.

De vigtigste softwarekomponenter i netværket er som følger:

1. Netværksoperativsystemer, hvor de mest berømte af dem er: MS Windows; LANtastic; NetWare; Unix; Linux osv.

2. Netværkssoftware(Netværkstjenester): Netværksklient; LAN-kort; protokol; fjernadgangstjeneste.

LAN (Local Area Network) er en samling af computere, kommunikationskanaler, netværksadaptere, der kører et netværksoperativsystem og netværkssoftware.

På et LAN kaldes hver pc en arbejdsstation, med undtagelse af en eller flere computere, der er designet til at fungere som servere. Hver arbejdsstation og server har netværkskort (adaptere), der er forbundet via fysiske kanaler. Ud over det lokale operativsystem aktiveres netværkssoftware på hver arbejdsstation, så stationen kan kommunikere med filserveren.

Computerne, der er inkluderet i LAN-klient-server-arkitekturen, er opdelt i to typer: arbejdsstationer eller klienter, beregnet til brugere, og servere, som som regel ikke er tilgængelige for almindelige brugere og er designet til at administrere netværksressourcer.

Arbejdsstationer

En arbejdsstation er et abonnentsystem, der er specialiseret til at løse bestemte opgaver og bruge netværksressourcer. Arbejdsstationens netværkssoftware inkluderer følgende tjenester:

Klient til netværk;

Fil- og printeradgangsservice;

Netværksprotokoller til denne type netværk;

netværk bord;

Fjernadgangscontroller.

En arbejdsstation adskiller sig fra en konventionel stand-alone pc på følgende måder:

Tilstedeværelsen af et netværkskort (netværksadapter) og en kommunikationskanal;

Yderligere meddelelser vises på skærmen, mens operativsystemet indlæses, og informerer dig om, at netværksoperativsystemet indlæses;

Før du begynder, skal du give netværkssoftwaren et brugernavn og en adgangskode. Dette kaldes netværkslogon-proceduren;

Efter tilslutning til LAN, vises yderligere netværksdrev;

bliver det muligt at bruge netværksudstyr, der kan være placeret langt fra arbejdspladsen.

Netværksadaptere

For at tilslutte en pc til et netværk kræves der en interfaceenhed, som kaldes en netværksadapter, interface, modul eller kort. Den sættes i bundkortets stik. Netværksadapterkort er installeret på hver arbejdsstation og på filserveren. Arbejdsstationen sender en anmodning via netværksadapteren til filserveren og modtager et svar via netværksadapteren, når filserveren er klar.

Netværksadaptere er sammen med netværkssoftware i stand til at genkende og håndtere fejl, der kan opstå på grund af elektrisk interferens, kollisioner eller udstyrets dårlige ydeevne.

Forskellige typer netværksadaptere adskiller sig ikke kun i metoderne til at få adgang til kommunikationskanalen og protokollerne, men også i følgende parametre:

transmissionshastighed;

Pakkebufferstørrelse;

Dæk type;

Bus hastighed;

Kompatibel med forskellige mikroprocessorer;

Brug af direkte hukommelsesadgang (DMA);

Adressering af I/O-porte og afbrydelsesanmodninger;

stik design.

Du kan selv ændre indholdet

Meddelelsesformular

At bestille

Billig, men høj kvalitet hjemmeside. Kunne dette være? Ja. Vi kan få alt. Anstændig kvalitet til en overkommelig pris.
Fra vores studies synspunkt billig hjemmesideoprettelse betyder først og fremmest fremragende, teknologisk og så allerede - billigt.
Den eksterne form for arbejde med kunder optimerer vores omkostninger, og det kan vi lave hjemmesider over hele verden. Du behøver slet ikke at komme til os. Vi sparer din tid og penge.

I en så svær tid med den globale finanskrise, hvor gamle virksomhedsordninger dør, dukker nye op. Det bedste tidspunkt at starte din virksomhed på. Du starter din egen virksomhed, og jeg hjælper dig med at skabe din hjemmesiden er meget billig, For dig.
Den såkaldte visitkortsider.
Oprettelse af en visitkortside- det er ret billigt og vil være overkommeligt selv for en nybegynder iværksætter. Når man udvikler et sådant websted, er det nok lille budget .

Netværkseksperter hævder, at 50% af viden inden for dette dynamiske teknologiområde er fuldstændig forældet om 5 år. Man kan selvfølgelig skændes om det nøjagtige antal procenter og år, men faktum består: et sæt grundlæggende teknologier, ideer om udsigterne for en bestemt teknologi, tilgange og metoder til løsning af nøgleproblemer og endda ideer om hvilke opgaver er nøglen til at skabe netværk - alt det ændrer sig meget hurtigt og ofte uventet. Og der er masser af eksempler, der understøtter denne situation. Begrebet computernetværk er et logisk resultat af computerteknologiens udvikling. De første computere i 1950'erne var store, omfangsrige og dyre, beregnet til et meget lille antal udvalgte brugere. Ofte besatte disse monstre hele bygninger. Sådanne computere var ikke designet til interaktivt brugerarbejde, men blev brugt i batchbehandlingstilstand.

Computernetværk

1.1.3. Netværkets vigtigste software- og hardwarekomponenter

computere;
kommunikationsudstyr;
operativsystemer;
netværksapplikationer.

næste | indhold | tilbage

Hvad koster en moderne hjemmeside

Næsten altid er formålet med at oprette et websted at tjene penge, hvilket igen afhænger af dets udseende. Statistik viser, at omkring 94% af mennesker, når de vælger et produkt, først er opmærksomme på emballagen og derefter på dens indhold. Og hvis denne emballage ikke er attraktiv og smagløs, vil få mennesker være opmærksomme på den, og derfor vil produktet ikke være efterspurgt.
I tilfælde af internettet er "emballagen" dit websted, og "produktet" er dets indhold. Hvis siden ser uattraktiv ud, så vil folk omgå det, uanset hvor værdifuldt og nødvendigt indholdet er. Vores opgave er at gøre din side attraktiv og bekvem, så folk føler sig hyggelige og godt tilpas, så de vender tilbage til dig igen og igen. Korrespondancen mellem pris og kvalitet vil uden tvivl glæde dig. .
Det gør vi hjemmesider til erhvervslivet ikke et farverigt billede, som er besat med kraftige blitz og enorme fotografier.
Bruger når den rammer absolut ethvert websted, først og fremmest er information af interesse, så hvordan man implementerer de oplysninger, der modtages på dette websted, så det er praktisk og enkelt (brugervenlig), valget af farver, placeringen af blokke på siden og meget mere.

Inden du bestiller oprettelsen af en hjemmeside, anbefaler vi at læse artiklen Hvorfor har jeg (vi) brug for en hjemmeside? eller Hvad hjemmesidekunden skal vide
Og generelt skal du være opmærksom på afsnittet Artikler om hjemmeside og virksomhedsfremme, hvor du finder svar på mange spørgsmål.