Program- och hårdvarukomponenter i datornätverk. Nätverkets huvudsakliga program- och hårdvarukomponenter Program- och hårdvarukomponenter i nätverket

Lämna en kommentar 6,950

Genom att kombinera datorer till ett system får du tillgång till delade resurser:

utrustning, till exempel skrivare, diskar, vilket sparar pengar och tid som allokeras för enhetsunderhåll;
program och data, vilket underlättar underhållet och minskar kostnaden för att köpa programvara;
informationstjänster.

Genom att kombinera resurserna hos datorer som är involverade i bearbetning, överföring, lagring av information kan du öka hastigheten på dessa processer, tillförlitlighet, organisera interaktionen mellan deltagare i gemensam databehandling.

I det här fallet får användaren möjlighet att arbeta med utrustning, nätverkstjänster och applikationsprocesser som finns på andra datorer.

En viktig fördel med att kombinera datorer är överföringen av information från en dator till en annan placerad på valfritt avstånd från varandra.

Nätverksutrustningen fungerar under kontroll av system och applikationsprogramvara.

Datorer i ett nätverk kommunicerar med varandra med hjälp av hårdvara och nätverksprogramvara. Nätverksformens huvudsakliga hårdvarukomponenter knutpunkter - arbetsstationer och servrar. Arbetsstationer är datorer installerade på användarnas arbetsstationer och utrustade med specialiserad programvara för ett specifikt ämnesområde. Servrar är som regel tillräckligt kraftfulla datorer, vars funktioner är att tillhandahålla alla processer för att hantera nätverket.

För att koppla ihop noderna används kommunikationssystem, inklusive kommunikationslinjer, sändningsutrustning och diverse kommunikationsutrustning.

7.1.2. Nätverkshårdvarukomponenter

Huvudsakliga hårdvarukomponenter

De viktigaste hårdvarukomponenterna i ett datornätverk (fig. 1) är:

Servrar;
Arbetsstationer;
Kommunikationskanaler (linjer);
Dataöverföringsutrustning.

Ris. 1. De viktigaste hårdvarukomponenterna i ett datornätverk

Servrar och arbetsstationer

Servrar är ganska kraftfulla datorer, eftersom de måste ge en hög hastighet för dataöverföring och förfrågningsbehandling. Servern är en källa till nätverksresurser, en dator med stor RAM-kapacitet, stora hårddiskar och ytterligare lagringsmedia. Det kan finnas många servrar i nätverket.

Servern körs under kontroll av ett nätverksoperativsystem, som ger nätverksanvändare åtkomst samtidigt till data som finns på den. Kraven för servern bestäms av de uppgifter som är tilldelade den i ett visst nätverk. Framgången för serveruppgifterna beror på den installerade programvaran. Servrar kan utföra datalagring, vidarebefordran av e-post, databashantering, fjärrbearbetning av jobb, åtkomst till webbsidor, utskrift av jobb och ett antal andra funktioner som nätverksanvändare kan behöva.

En dator som är ansluten till ett nätverk och har tillgång till dess resurser kallas arbetsstation.

Serverns och arbetsstationens roller kan vara olika i nätverk.

Till exempel utför en filserver följande funktioner:

datalagring;
dataarkivering;
synkronisering av dataändringar av olika användare;
dataöverföring.

Filservern tar emot en begäran om filåtkomst från arbetsstationen. Filen skickas till arbetsstationen. Användaren på arbetsstationen bearbetar data. Filen returneras sedan till servern.

Det finns en annan rollfördelning mellan datorer i ett nätverk, till exempel ett klient-/servernätverk.

Klient kallas en arbetsstation på vilken programvara är installerad som ger en lösning på de problem som uppstår under användarens arbete.

I processen att bearbeta data, skapar klienten en begäran till servern om att utföra olika uppgifter: vidarebefordra ett meddelande, surfa på webbsidor, etc.

Servern uppfyller begäran från klienten. Resultatet av begäran skickas till kunden. Vissa uppgifter kan utföras på klientsidan. Kommunikation, begäran bearbetning och databehandling fortsätter mellan servern och klienten tills de slutför uppgiften. Databehandling kan utföras av både servern och klienten.

Servern tillhandahåller lagring av offentliga data, organiserar åtkomst till dessa data och överför data till klienten.

Kunden bearbetar mottagen data och presenterar bearbetningsresultaten på ett användarvänligt sätt.

Anslutningskanaler

Länk(eller kommunikationslinje) - det fysiska medium genom vilket informationssignalerna från dataöverföringsutrustningen sänds.

Kommunikationsmediet kan baseras på olika fysiska funktionsprinciper. Det kan till exempel vara en kabel och kontakter. Det fysiska mediet för dataöverföring kan vara jordens atmosfär eller yttre rymden genom vilken informationssignaler utbreder sig.

I telekommunikationssystem överförs data med hjälp av elektrisk ström, radiosignaler eller ljussignaler. Alla dessa fysiska processer är svängningar av det elektromagnetiska fältet av olika frekvenser och natur. Det huvudsakliga kännetecknet för fysiska kanaler är baudhastighet, mätt i bitar (Kbps, Mbps) per sekund.

Beroende på den fysiska miljön kan kommunikationslinjer klassificeras i följande grupper: trådbundna linjer, kabellinjer, markbundna och satellitradiokanaler.

ledningar- dessa är oskärmade ledningar som läggs över marken genom luften. De bär främst telefon- eller telegrafsignaler, men de kan också användas för att överföra data som skickas från en dator till en annan. Dataöverföringshastigheten på sådana linjer mäts i tiotals Kbps.

kabellinjer- detta är en uppsättning ledare isolerade med olika lager. I grund och botten används fiberoptiska kablar och kablar baserade på koppartrådar: tvinnat par (hastighet från 100 Mbps till 1 Gbps) och koaxialkabel (hastighet - tiotals Mbps). Kablar används för interna och externa ledningar. Externa kablar är indelade i underjordiska, undervattens- och luftkablar.

Kabeln av bästa kvalitet är fiberoptisk kabel. Den består av flexibla glasfibrer genom vilka ljussignaler utbreder sig. Den ger signalöverföring med mycket hög hastighet (upp till 10 Gbps och över). Denna typ av kabel är pålitlig, eftersom den skyddar data väl från externa störningar.

Radiokanaler för markbunden och satellitkommunikation, är en kanal som bildas mellan sändaren och mottagaren av radiovågor. Radiokanaler skiljer sig åt i de frekvensområden som används och kanalområdet. De ger olika dataöverföringshastigheter. Satellitkanaler och radiokommunikation används i de fall en kabelkanal inte kan användas, till exempel i glesbygd, för att kommunicera med användare av ett mobilradionät.

I datornätverk används alla beskrivna typer av fysiska dataöverföringsmedier, men fiberoptisk kabel verkar vara den mest lovande. Det har redan börjat användas i stor utsträckning som ryggraden i territoriella stadsnät och används också i höghastighetssektioner av lokala nätverk.

Datakommunikationsutrustning

Dataöverföringsutrustning används för direkt anslutning av datorer till kommunikationslinjen. Det inkluderar dataöverföringsenheter som ansvarar för att överföra information till det fysiska mediet (kommunikationslinjen) och ta emot data från det: ett nätverkskort (adapter), modem, enheter för anslutning till digitala kanaler, terminaladaptrar för ISBN-nätverk, bryggor, routrar , gateways och etc.

Nätverkskort (adapter) anger adressen till datorn. En dator i nätverket måste vara korrekt identifierad, det vill säga dess adress måste vara unik. Därför tilldelas tillverkare av nätverkskort ett antal olika adresser som inte stämmer överens.

Ris. 2. Nätverksadapter (kort)

Modem- anordningar för omvandling av digitala datorsignaler till analoga telefonlinjesignaler och vice versa. Den vanliga dataöverföringshastigheten är 56 Kbps.

NätverksterminaladaptrarISBN(Integrated Services Digital Network) - ett telefonnät med integrerade tjänster. Grunden för ett sådant nätverk är digital signalbehandling. Abonnenten förses med två kanaler för röstkommunikation och dataöverföring med en hastighet av 64 Kbps.

Digitala anslutningsenheter utformad för att förbättra kvaliteten på signaler och skapa en permanent sammansatt kanal mellan två nätabonnenter. De används främst på långdistanskommunikationslinjer.

Broar- enheter som ansluter två nätverk och använder samma dataöverföringsmetoder.

Routrar eller routrar - enheter som kopplar ihop nätverk av olika typer, men använder samma operativsystem.

Gateways- enheter som gör det möjligt att organisera datautbyte mellan två nätverk med hjälp av olika interaktionsregler, till exempel att ansluta ett lokalt nätverk till ett globalt.

Broar, routrar, gateways kan fungera både i läget för full allokering av funktioner och i läget för att kombinera dem med funktionerna i en datornätverksarbetsstation.

Dataöverföringsutrustning inkluderar också:

Förstärkare - enheter som ökar signalernas kraft;
Regeneratorer som återställer formen på pulssignaler som förvrängs under överföring över långa avstånd;
Switchar - utrustning för att skapa en långsiktig kontinuerlig sammansatt kanal mellan två abonnenter i ett nätverk från segment av det fysiska mediet med förstärkare.

Osynligt för användarna bildar nätverket med kommunikationskanalens mellanutrustning ett komplext nätverk, som kallas det primära nätverket. Den stöder inte några tjänster för användaren, utan fungerar bara som grund för att bygga andra nätverk.

7.1.3. Typer av nätverk

Datornätverk klassificeras vanligtvis efter olika kriterier. Den vanligaste är klassificeringen efter storlek beroende på det ockuperade territoriet (Fig. 3):

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

Lokalt datanätverk förenar abonnenter på korta avstånd. Vanligtvis används ett lokalt nätverk för att lösa enskilda företags problem, till exempel det lokala nätverket för en klinik, butik eller utbildningsinstitution. Lokala nätverksresurser är inte tillgängliga för användare på andra nätverk.

Regionaldatornätverk koppla ihop noder på betydande avstånd från varandra. De kan inkludera lokala nätverk och andra abonnenter inom en stor stad, en ekonomisk region, ett separat land. Vanligtvis är avstånden mellan abonnenter i ett regionalt datornät tiotals - hundratals kilometer. Ett exempel på ett sådant nätverk är det regionala nätverket av regionala bibliotek.

global datornätverk kombinera resurserna från datorer som är fjärranslutna över långa avstånd. Det globala datornätverket förenar abonnenter som finns i olika länder på olika kontinenter. Interaktion mellan abonnenter av ett sådant nät kan utföras på basis av telefonlinjer, radiokommunikation och satellitkommunikationssystem.

Ris. 3. Kombinera datornätverk av olika slag

Globala datornätverk kommer att lösa problemet med att kombinera hela mänsklighetens informationsresurser och organisera tillgången till dessa resurser.

Nätverk har en hierarkisk organisation (Fig. 3). De kan gå in i varandra och förena lokala nätverk till regionala och regionala till globala. Globala nätverk inkluderar regionala nätverk och kan ansluta andra globala nätverk. Ett exempel på en sådan kombination av nätverk är Internet, där nätverksanvändare har ett enda gränssnitt för att komma åt resurserna i globala nätverk. För närvarande utbredd företagsnätverk, som å ena sidan löser problemen med lokala nätverk, ansluter datorer för utbyte av information inom företaget, å andra sidan använder de globala nätverksteknologier. Företagsnätverk - ett nätverk av blandad topologi, som inkluderar flera lokala nätverk. Den förenar företagets grenar och är företagets egendom. Ett företagsnätverk som använder enhetliga nätverksteknologier, enhetliga interaktionsmetoder och applikationer för att komma åt globala nätverk och för att lösa interna problem kallas intranät (Intranät).

7.1.4. Topologier i datornätverk

Nätverkens topologi förstås som konfigurationen av nätverkets fysiska länkar. Det finns flera typer av topologier: helt anslutna, ring, stjärna, buss, blandade.

Fullt ansluten topologi involverar sammankoppling av varje dator (fig. 4). En helt maskad topologi används sällan, eftersom den kräver en separat fysisk kanal för varje par av datorer.

Ris. 4. Fullständigt ansluten nätverkstopologi

Ris. 5. Ringnätstopologi

Ringtopologi(Fig. 5) tillhandahåller dataöverföring runt ringen från en dator till en annan. Alla datorpar är anslutna i denna konfiguration på två sätt - medurs och moturs. Men i ett sådant nätverk bryter felet på en dator kommunikationskanalen mellan andra datorer.

Stjärntopologi(Fig. 6) bildas genom att ansluta varje dator till en gemensam central enhet, som kan vara en dator, repeater eller router, nav. Stjärntopologin är för närvarande den vanligaste.

Ris. 6. Stjärnnätstopologi

Busstopologi(Fig. 7) säkerställer spridning av information över en gemensam buss. Om detta är en trådlös anslutning så spelar radiomiljön rollen som en gemensam buss istället för en kabel. Information som sänds över bussen är tillgänglig samtidigt för alla datorer som är anslutna till den. Implementeringen av denna topologi är billig och lätt att skala. Nackdelen är kabelns opålitlighet.

Ris. 7. Busstopologi

Blandad topologi– användning av alla topologier i ett nätverk. Typiska topologier (stjärna, ring, buss) används i små nätverk. I stora nätverk kan separata sektioner särskiljas med en godtyckligt vald typisk topologi. Därför kan topologin för stora nätverk kallas blandad. Figur 8 visar schematiskt en sektion av ett nätverk med en blandad topologi.

Ris. 8. Blandad nätverkstopologi

7.1.5. Typer av byte i nätverk

Meddelanden kan överföras från dator till dator, inte direkt, utan i transit - genom speciella noder.

Om nätverkstopologin inte är helt ansluten, bör datautbyte mellan ett godtyckligt par ändnoder (abonnenter) i allmänhet gå genom transitnoder.

Sekvensen av transitnoder på vägen från avsändaren till mottagaren anropas rutt.

Anslutningen av ändnoder genom ett nätverk av transitnoder kallas växlande.

Samtidigt löses växlingsuppgifter som:

fastställande av informationsflöden för vilka datautbyte krävs;
bildande av adresser till arbetsstationer;
bestämning av rutter för flöden och val av den optimala;
igenkänning av flöden och deras omkoppling vid varje transitnod.

Informationsflöde bildar en sekvens av byte, förenade av en uppsättning gemensamma funktioner. En skylt kan vara datoradresser.

Byt nod- detta är en speciell enhet eller en universell dator med en inbyggd mjukvaruväxlingsmekanism (programvaruomkopplare). Efter typ av växling särskiljs nätverk enligt följande:

kretskopplat nätverk;
paketkopplat nätverk;
meddelande bytt nätverk.

Kretskopplade nätverk kommer från de första telefonnäten. Kretsbyte är processen att organisera anslutningen av en sekvens av kanaler mellan ett par abonnentsystem.

Kretsomkoppling bildar en kontinuerlig fysisk kanal mellan ändnoder från mellanliggande kanalsektioner kopplade i serie med omkopplare med lika dataöverföringshastigheter. En anslutning upprättas mellan ändnoderna och dataöverföringen påbörjas. I slutet av överföringen avslutas kanalen. Switchar används för nätverksväxling.

Figur 9 visar ett kretskopplat nätverk. Växlingsnoder (UK1–UK5) betjänar de arbetsstationer som är anslutna till dem. (PC1–PC5). Till exempel, för att överföra data från arbetsstation 1 (PC1) till arbetsstation 2 (PC2), måste en kanal upprättas mellan nod 1 (UC1) och 4 (UC4). Denna kanal kan etableras längs rutterna UK1-UK3-UK2-UK4 eller UK1-UK5-UK4. För att organisera dataöverföring sänder RS1 en begäran om att upprätta en anslutning till kopplingsnoden (UC1) som indikerar destinationsadressen (RS2). Växlingsnoden (ST1) måste välja vägen för bildandet av den sammansatta kanalen och sedan överföra begäran till nästa nod, till exempel ST3, och den till nästa, tills begäran sänds från UT4-noden till RS2. Om begäran accepteras av destinationsdatorn, skickas ett svar till källdatorn via den redan etablerade kanalen, till exempel UK1-UK2-UK4. Det anses att kanalen mellan PC1 och PC2 är etablerad. Efter det kan data skickas genom den. I slutet av dataöverföringen avslutas kanalen.

Ris. 9. Byta nätverk

Paketnätverk dök upp som ett resultat av experiment i globala datornätverk. Paketväxling är en teknik för att leverera meddelanden som är uppdelade i delar (individuella paket) för dataöverföring, som kan skickas från källa till destination via olika vägar. Den specifika rutten väljs av de sändande och mottagande datorerna baserat på tillgängligheten för anslutningen och mängden trafik.

Meddelandeväxlade nätverk. Denna typ av omkoppling etablerar en logisk kanal för att sända ett meddelande från en dator till en annan genom omkopplingsnoder. Varje mellanliggande enhet på vägen till denna rutt tar emot meddelandet, lagrar det lokalt tills nästa del av länken blir ledig och skickar det till nästa enhet så snart länken blir ledig.

7.1.6. Referensmodell för sammankoppling av öppna system

Framväxten av nätverk där olika typer av datorer fungerade ledde till behovet av att utveckla standarder för utbyte av information. Datorers funktion i nätverk är möjlig på grund av reglerna för interaktion, som kallas protokoll. När information överförs interagerar de på olika nivåer.

Kommunikation och processer i öppna nätverk sker enligt ISO OSI-standardmodellen som beskriver reglerna för samverkan mellan system med en öppen arkitektur från olika tillverkare.

ISO - International Standard Organization - International Organization of Standards.

OSI är en förkortning som står för två varianter:

Open System Interconnection - Interaktion mellan öppna system - VOS;
Optimum Scale Integration - Ett informationssystem med en optimal grad av integration.

Interaktionen bygger på en uppsättning strukturer, regler och program som säkerställer bearbetning av händelser i nätverk. Dessa uppsättningar kallas i OSI-modellen nivåer. Varje lager beskrivs av protokoll (en uppsättning överföringsregler). I OSI-modellen särskiljs sju nivåer av interaktion för att utföra en viss uppsättning utbytesfunktioner på var och en av dem.

Nivå 1- fysiskt. Beskriver överföringen av binär information över en kommunikationslinje: spänningar, frekvenser, överföringsmediets natur. Protokoll för detta lager tillhandahåller kommunikation, mottagning och överföring av bitströmmen.

Nivå 2- kanal. Ger tillgång till mediet, kommunikationskanalkontroll, dataöverföring i block (ramar). På denna nivå bildas block, början och slutet av ramen i bitströmmen bestäms, korrektheten av deras överföring kontrolleras, förekomsten och korrigeringen av fel.

Nivå 3- nätverk. Ger en anslutning mellan två valfria punkter i nätverket. Routing sker på denna nivå, d.v.s. bestämning av vägen längs vilken data överförs genom olika kommunikationslinjer, adressbearbetning.

På denna nivå omvandlas informationen till paket för överföring till destinationen. Dataöverföring sker efter etableringen av en virtuell kommunikationskanal. Efter att data har sänts stängs kanalen. Paket sänds över olika fysiska vägar, d.v.s. kanalen bestäms dynamiskt. Adressen bestäms vid upprättandet av anslutningen. Data kan också överföras inte bara med paket utan också med andra metoder.

Utbrett nätverkslagerprotokoll IP (Internet Protocol).

Nivå 4- transport. Transportlagrets uppgift är att överföra information från en punkt i nätverket till en annan och säkerställa kvaliteten på transporten. Denna nivå styr dataflödet, korrektheten av överföringen av block, riktigheten av leverans till destinationen, sekvensordningen, samlar in information från blocken i sin tidigare form. Kan bekräfta mottagande och korrekt leverans vid sändning med andra metoder.

Det vanliga transportprotokollet är TCP (Transmission Control Protocol). Ofta kallas nätverks- och transportlagerprotokoll kollektivt som TCP/IP, vilket betyder en hel familj av protokoll, eftersom de implementerar internetarbetande teknologi.

TCP delar upp den överförda informationen i flera delar och numrerar varje del för att återställa ordningen när den tas emot. TCP-paketet placeras inuti IP-paketet. Vid mottagandet dekomprimeras IP-paketet först och sedan TCP-paketet. Datan samlas sedan in enligt paketnumren.

Andra standardprotokoll fungerar också på denna nivå.

Nivå 5- session. Etablerar, underhåller, avslutar anslutningar. Koordinerar interaktioner under en kommunikationssession: startar en session, avslutar den, återställer kraschade sessioner. På denna nivå konverteras domännätverksnamn till nummer och vice versa.

Nivå 6– representant (representation av uppgifter). Ansvarig för syntax och semantik för den överförda informationen, kryptering, kodning och datakomprimering. Till exempel, i detta skede kodas textinformation, bilder om, komprimeras och dekomprimeras.

Nivå 7- applicerad. Ger informationsöverföring mellan program. Detta lager ansluter användaren till nätverket och gör olika tjänster tillgängliga, som överföring av filer, e-post, surfning på Internet. Följande protokoll används på denna nivå: FTP (filöverföring), HTTP (HyperText Transfer Protocol) – hypertextöverföringsprotokoll.

Varje lager tillhandahåller en tjänst till det övre lagret intill det, tar emot en tjänst från det nedre lagret intill det, utbyter datablock för att utföra sina uppgifter.

Interaktioner utförs sekventiellt nivå för nivå. Den överförda informationen som kommer från användaren måste först bearbetas av tillämpningsnivån (sjunde) regler, sedan måste bearbetas på representant, sedan session, transportnivå. Sedan, sekventiellt, bearbetas informationen av nätverket, länknivå och överförs till nätverkets fysiska miljö. Efter att ha bearbetats i det fysiska lagret och överfört det till en annan dator, bearbetas informationen i omvänd ordning från de lägre lagren till nästa, och slutligen, efter applikationslagret för behandling, tas den emot av användaren.

Uppgiften för varje nivå vid överföring av information är att förbereda data i enlighet med standarden och överföra dem till nästa lägre nivå. Vid mottagande av information - till nästa topp.

tryckt version

Läsare

Jobbtitel	anteckning

Workshops

Verkstadens namn	anteckning

Presentationer

Presentationens titel	anteckning

Även som ett resultat av en ganska ytlig övervägande av nätverksdrift, blir det tydligt att ett datornätverk är en komplex uppsättning sammankopplade och koordinerade mjukvaru- och hårdvarukomponenter. Att studera nätverket som helhet kräver kunskap om principerna för driften av dess individuella element:

datorer;

kommunikationsutrustning;

operativsystem;

nätverksapplikationer.

Hela komplexet av mjukvara och hårdvara i nätverket kan beskrivas med en flerskiktsmodell. I hjärtat av alla nätverk är hårdvaruskiktet av standardiserade datorplattformar. För närvarande används datorer av olika klasser i stor utsträckning och framgångsrikt i nätverk - från persondatorer till stordatorer och superdatorer. Uppsättningen av datorer i nätverket bör motsvara uppsättningen av olika uppgifter som löses av nätverket.

Det andra lagret är kommunikationsutrustningen. Även om datorer är centrala för bearbetning av data i nätverk, har kommunikationsenheter nyligen börjat spela en lika viktig roll. Kablar, repeatrar, bryggor, switchar, routrar och modulära hubbar har utvecklats från extra nätverkskomponenter till att vara väsentliga, tillsammans med datorer och systemprogramvara, både när det gäller inverkan på nätverksprestanda och kostnad. Idag kan en kommunikationsenhet vara en komplex, dedikerad multiprocessor som behöver konfigureras, optimeras och administreras. Att lära sig hur kommunikationsutrustning fungerar kräver förtrogenhet med ett stort antal protokoll som används i både lokala och breda nätverk.

Det tredje lagret som utgör nätverkets mjukvaruplattform är operativsystem (OS). Effektiviteten för hela nätverket beror på vilka koncept för hantering av lokala och distribuerade resurser som ligger till grund för nätverksoperativsystemet. När du designar ett nätverk är det viktigt att tänka på hur lätt ett givet operativsystem kan interagera med andra nätverksoperativsystem, hur säker och säker data den är, i vilken utsträckning den tillåter dig att öka antalet användare, om den kan överföras till en annan typ av dator, och många andra överväganden.

Det översta lagret av nätverksverktyg är olika nätverkstillämpningar såsom nätverksdatabaser, e-postsystem, dataarkiveringsverktyg, samarbetsautomationssystem, etc. Det är mycket viktigt att förstå utbudet av möjligheter som tillhandahålls av applikationer för olika applikationer, samt att känna till hur de är kompatibla med andra nätverksapplikationer och operativsystem.

Det enklaste fallet av interaktion mellan två datorer

I det enklaste fallet kan interaktionen mellan datorer implementeras med samma medel som används för att interagera med en dator med kringutrustning, till exempel genom ett seriellt RS-232C-gränssnitt. I motsats till interaktionen mellan en dator och en kringutrustning, när programmet vanligtvis bara fungerar på en sida - från sidan av datorn, finns det i det här fallet en interaktion mellan två program som körs på var och en av datorerna.

Ett program som körs på en dator kan inte direkt komma åt resurserna på en annan dator - dess diskar, filer, skrivare. Hon kan bara "be" om detta program som körs på datorn som äger dessa resurser. Dessa "förfrågningar" uttrycks som meddelandenöverförs via kommunikationskanaler mellan datorer. Meddelanden kan innehålla inte bara kommandon för att utföra vissa åtgärder, utan även informationsdata i sig (till exempel innehållet i en viss fil).

Tänk på fallet när en användare som arbetar med en textredigerare på persondator A behöver läsa en del av någon fil som finns på disken på persondator B (fig. 4). Anta att vi har anslutit dessa datorer via en kommunikationskabel genom COM-portar, som, som ni vet, implementerar RS-232C-gränssnittet (en sådan anslutning kallas ofta en nollmodemanslutning). Låt för tydlighetens skull datorer fungera under MS-DOS, även om detta inte har någon grundläggande betydelse i detta fall.

Ris. 4. Interaktion mellan två datorer

COM-portdrivrutinen tillsammans med COM-portkontrollern fungerar på ungefär samma sätt som i fallet med interaktion mellan PU:n och datorn som beskrivs ovan. Men i det här fallet utförs rollen som styrenheten för PU:n av styrenheten och drivrutinen för COM-porten på en annan dator. Tillsammans tillhandahåller de överföring av en byte med information över kabeln mellan datorer. (I "riktiga" LAN hanteras dessa linjeöverföringsfunktioner av nätverksadaptrar och deras drivrutiner.)

Drivrutinen för dator B avsöker regelbundet tecknet på att mottagningen har slutförts, inställt av styrenheten när dataöverföringen är korrekt utförd, och när den dyker upp läser den mottagna byten från styrenhetens buffert till RAM-minnet och gör den tillgänglig för program för dator B. I vissa fall anropas föraren asynkront, genom avbrott från styrenheten.

Således har programmen i datorerna A och B ett sätt att överföra en byte med information. Men uppgiften i vårt exempel är mycket mer komplicerad, eftersom det är nödvändigt att överföra inte en byte, utan en viss del av den givna filen. Eventuella ytterligare problem i samband med detta bör lösas av program på en högre nivå än COM-portdrivrutinerna. För visshetens skull kommer vi att kalla sådana program för datorer A och B för applikation A respektive applikation B. Så, applikation A måste generera ett förfrågningsmeddelande för applikation B. Begäran måste ange filnamnet, typen av operation (i det här fallet läsning), offset och storleken på filområdet som innehåller de nödvändiga uppgifterna.

För att överföra detta meddelande till dator B, anropar applikation A COM-portdrivrutinen, berättar den adress i RAM där föraren hittar meddelandet och skickar det sedan byte för byte till applikation B. Applikation B, efter att ha tagit emot begäran, exekverar den, det vill säga läser det nödvändiga området av filen från disken med hjälp av de lokala OS-verktygen till buffertområdet i dess RAM, och sedan med hjälp av COM-portdrivrutinen, överför läsdata över kommunikationskanalen till dator A, där de kommer till ansökan A.

De beskrivna funktionerna i applikation A skulle kunna utföras av själva textredigeringsprogrammet, men det är inte särskilt rationellt att inkludera dessa funktioner som en del av varje applikation - textredigerare, grafiska redigerare, databashanteringssystem och andra applikationer som behöver tillgång till filer . Det är mycket mer lönsamt att skapa en speciell mjukvarumodul som kommer att utföra funktionerna att generera begärandemeddelanden och ta emot resultat för alla datorapplikationer. Som tidigare nämnts kallas en sådan tjänstemodul en klient. På sidan av dator B måste en annan modul fungera - en server som ständigt väntar på förfrågningar om fjärråtkomst till filer som finns på disken på denna dator. Servern, efter att ha fått en förfrågan från nätverket, kommer åt den lokala filen och utför de angivna åtgärderna med den, eventuellt med deltagande av det lokala operativsystemet.

Programvaruklienten och servern utför systemfunktioner för att betjäna dator A-applikationen begär fjärråtkomst till dator B-filer. För att dator B-applikationer ska använda dator A-filer måste det beskrivna schemat kompletteras symmetriskt med en klient för dator B och en server för dator A.

Schemat för interaktion mellan klienten och servern med applikationer och operativsystemet visas i fig. 5. Trots det faktum att vi har övervägt ett mycket enkelt system för hårdvarukommunikation av datorer, är funktionerna i program som ger åtkomst till fjärrfiler mycket lika funktionerna hos modulerna i ett nätverksoperativsystem som fungerar i ett nätverk med mer komplext hårdvarukommunikation för datorer.

Ris. 5. Interaktion mellan programvarukomponenter vid sammankoppling av två datorer

En mycket bekväm och användbar funktion i klientprogrammet är möjligheten att skilja en begäran om en fjärrfil från en begäran om en lokal fil. Om klientprogrammet vet hur man gör detta, bör applikationer inte bry sig om vilken fil de arbetar med (lokal eller fjärransluten), klientprogrammet känner igen och omdirigeringar begäran till en fjärrmaskin. Därav namnet som ofta används för klientdelen av nätverksoperativsystemet, - omdirigering. Ibland separeras igenkänningsfunktionerna i en separat programmodul, i vilket fall inte hela klientdelen kallas omdirigering, utan endast denna modul.

Kombinationen av ovanstående komponenter till ett nätverk kan göras på olika sätt och medel. Beroende på sammansättningen av deras komponenter, metoderna för deras anslutning, användningsområdet och andra funktioner, kan nätverk delas in i klasser på ett sådant sätt att det beskrivna nätverkets tillhörighet till en eller annan klass helt kan karakterisera egenskaperna och kvalitativa parametrar för nätverket.

Denna typ av klassificering av nätverk är dock ganska villkorad. Den mest utbredda idag är uppdelningen av datornätverk på basis av territoriellt läge. På grundval av detta delas nätverk in i tre huvudklasser:

LAN - lokala nätverk (Local Area Networks); ·
MAN - stadsnätverk (Metropolitan Area Networks). ·
WAN - globala nätverk (Wide Area Networks);

Ett lokalt nätverk (LAN) är ett kommunikationssystem som stöder, inom en byggnad eller något annat begränsat område, en eller flera höghastighetskanaler för digital informationsöverföring som tillhandahålls till anslutna enheter för kortvarig exklusiv användning. De territorier som omfattas av LA kan variera avsevärt.
Längden på kommunikationslinjer för vissa nätverk kan inte vara mer än 1000 m, medan andra LAN kan betjäna hela staden. Betjänade territorier kan vara både fabriker, fartyg, flygplan och institutioner, universitet, högskolor. Koaxialkablar används vanligtvis som överföringsmedium, även om tvinnade par och fiberoptiska nätverk blir allt vanligare, och trådlös LAN-teknik har också utvecklats snabbt under de senaste åren, med hjälp av en av tre typer av strålning: bredbandsradiosignaler, lågeffektstrålning ultrahög. frekvenser (mikrovågsstrålning) och infraröda strålar.
Små avstånd mellan nätverksnoder, överföringsmediet som används och den tillhörande låga sannolikheten för fel i den överförda datan gör det möjligt att upprätthålla höga växelkurser - från 1 Mbps till 100 Mbps /Med).

Stadsnät täcker vanligtvis en grupp byggnader och är implementerade på fiberoptiska eller bredbandskablar. Enligt deras egenskaper är de mellanliggande mellan lokala och globala nätverk. Nyligen, i samband med utläggning av höghastighets- och pålitliga fiberoptiska kablar i stads- och intercityområden, och nya lovande nätverksprotokoll, till exempel ATM (Asynchronous Transfer Mode - asynchronous transfer mode), som i framtiden kan användas både i lokala och globala nätverk.

Globala nätverk, till skillnad från lokala, täcker som regel mycket större territorier och till och med de flesta regioner i världen (Internet är ett exempel). För närvarande används analoga eller digitala trådbundna kanaler, såväl som satellitkommunikationskanaler (vanligtvis för kommunikation mellan kontinenter) som överföringsmedium i globala nätverk. Överföringshastighetsbegränsningar (upp till 28,8 Kbps på analoga kanaler och upp till 64 Kbps på användarsektioner av digitala kanaler) och den relativt låga tillförlitligheten hos analoga kanaler, vilket kräver användning av feldetekterings- och korrigeringsverktyg på de lägre nivåerna av protokollen, avsevärt minska växelkursdata i globala nätverk jämfört med lokala.
Det finns andra klassificeringsfunktioner i datornätverk. Till exempel:

Beroende på verksamhetsområdet kan nätverken delas in i banknätverk, nätverk av vetenskapliga institutioner, universitetsnätverk;

Beroende på funktionsform, kommersiella nätverk och fria nätverk kan företags- och publika nätverk särskiljas;

Enligt arten av de implementerade funktionerna är nätverken uppdelade i beräkningsnätverk utformade för att lösa kontrollproblem baserat på beräkningsbehandlingen av den initiala informationen; information, utformad för att erhålla referensdata på begäran av användare; blandad, där dator- och informationsfunktioner implementeras;

Enligt styrmetoden delas datornät in i nätverk med decentraliserad, centraliserad och blandad styrning. I det första fallet innehåller varje dator som är en del av nätverket en komplett uppsättning mjukvaruverktyg för att koordinera nätverksoperationer. Nätverk av denna typ är komplexa och ganska dyra, eftersom operativsystemen för enskilda datorer är utvecklade med fokus på kollektiv åtkomst till nätverkets gemensamma minnesfält. I förhållandena för blandade nätverk under centraliserad kontroll är uppgifter med högsta prioritet och som regel förknippade med bearbetning av stora mängder information;

Enligt mjukvarukompatibilitet är nätverk homogena eller homogena (bestående av programvarukompatibla datorer) och heterogena eller heterogena (om datorerna som ingår i nätverket är programmässigt inkompatibla).

Syfte och kort beskrivning av huvudkomponenterna i datornätverk.

Datornätverk kallas en uppsättning sammankopplade och distribuerade datorer över ett visst territorium.

Datornätverk- ett datorkomplex, inklusive ett geografiskt distribuerat system av datorer och deras terminaler, kombinerat till ett enda system.

Beroende på graden av geografisk spridning delas datornät in i lokala, urbana, företags-, globala, etc.

Datanätverket består av tre komponenter:

Dataöverföringsnät, inklusive dataöverföringskanaler och kopplingsanordningar;

Datorer anslutna via ett datanätverk;

Nätverksprogramvara.

Datornätverkär ett komplext komplex sammankopplade mjukvaru- och hårdvarukomponenter:

datorer(värddatorer, nätverksdatorer, arbetsstationer, servrar) placerade i nätverksnoder;

nätverksoperativsystem och applikationsprogramvara hantering av datorer;

kommunikationsutrustning– Utrustning och dataöverföringskanaler med tillhörande kringutrustning. gränssnittskort och enheter (nätverkskort, modem); routrar och växlingsenheter.

Program- och hårdvarukomponenter i ett datornätverk

datornätverk, nätverk- ett rumsligt fördelat system av mjukvaru- och hårdvarukomponenter sammankopplade med datorkommunikationslinjer.

Bland hårdvaran datorer och kommunikationsutrustning kan urskiljas. Programvarukomponenter består av operativsystem och nätverksapplikationer.

För närvarande använder nätverket datorer av olika typer och klasser med olika egenskaper. Det är grunden för alla datornätverk. Datorer och deras egenskaper avgör kapaciteten hos ett datornätverk. Men nyligen har kommunikationsutrustning (kabelsystem, repeatrar, broar, routrar etc.) börjat spela en lika viktig roll. Vissa av dessa enheter kan, med tanke på deras komplexitet, kostnad och andra egenskaper, kallas datorer som löser mycket specifika uppgifter för att säkerställa nätverksprestanda.

För effektiv drift av nätverk, speciella nätverksoperativsystem (nätverksoperativsystem), som, till skillnad från personliga operativsystem, är utformade för att lösa speciella problem med att hantera driften av ett nätverk av datorer. Nätverksoperativsystem installeras på dedikerade datorer.

Nätverksapplikationerär programvarusystem som utökar kapaciteten hos nätverksoperativsystem. Bland dem finns e-postprogram, teamwork-system, nätverksdatabaser m.m.

När nätverksoperativsystemet utvecklas blir vissa funktioner i nätverksapplikationer vanliga funktioner i operativsystemet.

Alla enheter som är anslutna till nätverket kan delas in i tre funktionsgrupper:

1) arbetsstationer;

2) nätverksservrar;

3) kommunikationsnoder.

1) Arbetsstation, är arbetsstation en persondator ansluten till ett nätverk där en nätverksanvändare utför sitt arbete. Varje arbetsstation hanterar sina egna lokala filer och använder sitt eget operativsystem. Men samtidigt är nätverksresurser tillgängliga för användaren.

Det finns tre typer av arbetsstationer:

Arbetsstation med lokal disk,

disklös arbetsstation,

Fjärrarbetsstation.

På en arbetsstation med en disk (hård eller diskett) startar operativsystemet från denna lokala disk. För en disklös station laddas operativsystemet från filserverns disk. Denna möjlighet tillhandahålls av ett speciellt chip installerat på nätverksadaptern på den disklösa stationen.

En fjärrarbetsstation är en station som ansluter till ett lokalt nätverk via telekommunikationskanaler (till exempel genom att använda ett telefonnät).

2) Nätverksserver, nätverksserver är en dator som är ansluten till ett nätverk och tillhandahåller vissa tjänster till nätverksanvändare, såsom lagring av offentliga data, utskriftsjobb, bearbetning av en fråga till ett DBMS, fjärrbearbetning av jobb, etc.

Beroende på de funktioner som utförs kan följande grupper av servrar särskiljas.

Filserver, filserver - en dator som lagrar data från nätverksanvändare och ger användare tillgång till dessa data. Vanligtvis har den här datorn en stor mängd diskutrymme. Filservern ger samtidig användaråtkomst till delad data.

Filservern utför följande funktioner:

Datalagring;

Dataarkivering;

Dataöverföring.

Databasserver, databasserver - en dator som utför funktionerna att lagra, bearbeta och hantera databasfiler (DB).

Databasservern utför följande funktioner:

Lagring av databaser, stöd för deras integritet, fullständighet, relevans;

Ta emot och bearbeta frågor till databaser, samt skicka bearbetningsresultat till en arbetsstation;

Samordning av dataändringar utförda av olika användare;

Stöd för distribuerade databaser, interaktion med andra databasservrar som finns någon annanstans.

Applikationsserver, applikationsserver - en dator som används för att köra användarapplikationer.

En kommunikationsserver är en enhet eller dator som ger LAN-användare transparent åtkomst till sina seriella I/O-portar.

Med mediaservern kan du skapa ett delat modem genom att ansluta det till en av serverns portar. Användaren, som har anslutit sig till kommunikationsservern, kan arbeta med ett sådant modem på samma sätt som om modemet var anslutet direkt till arbetsstationen.

En åtkomstserver är en dedikerad dator som låter dig utföra fjärrbearbetning av jobb. Program som initieras från en fjärrarbetsstation körs på den servern.

Från fjärrarbetsstationen tas kommandon som användaren matat in från tangentbordet emot och resultaten av uppgiften returneras.

Faxserver, faxserver - en enhet eller dator som skickar och tar emot faxmeddelanden för lokala nätverksanvändare.

Databackupserver, backupserver - en enhet eller dator som löser problemen med att skapa, lagra och återställa kopior av data som finns på filservrar och arbetsstationer. En av nätverksfilservrarna kan användas som en sådan server.

Det bör noteras att alla de listade typerna av servrar kan fungera på en dator dedikerad för dessa ändamål.

3) Kommunikationsnoder i nätverket inkluderar följande enheter:

Repeaters;

Växlar (broar);

Routrar;

Nätverkets längd, avståndet mellan stationerna bestäms i första hand av överföringsmediets fysiska egenskaper (koaxialkabel, tvinnat par etc.). Vid överföring av data i vilken miljö som helst uppstår signaldämpning, vilket leder till en begränsning av avståndet. För att övervinna denna begränsning och utöka nätverket installeras speciella enheter - repeatrar, broar och switchar. Den del av nätverket som inte inkluderar expandern kallas nätverkssegmentet.

Repeater, repeater - en enhet som förstärker eller regenererar signalen som kom till den. Repeteraren, som har tagit emot ett paket från ett segment, sänder det till alla andra. I detta fall kopplar inte repeatern bort segmenten som är fästa vid den. När som helst i alla segment som är anslutna av repeatern stöds datautbyte endast mellan två stationer.

Växla, switch, bridge, bridge är en enhet som, precis som en repeater, låter dig kombinera flera segment. Till skillnad från en repeater frikopplar en brygga segmenten som är anslutna till den, det vill säga den stöder samtidigt flera datautbytesprocesser för varje par av stationer av olika segment.

router- en enhet som ansluter nätverk av samma eller olika typer med samma datautbytesprotokoll. Routern analyserar destinationsadressen och skickar data längs den optimala rutten.

inkörsport– Det här är en enhet som låter dig organisera utbytet av data mellan olika nätverksobjekt med hjälp av olika datautbytesprotokoll.

Nätverkets huvudsakliga hårdvarukomponenter är följande:

1. Abonnentsystem: datorer (arbetsstationer eller klienter och servrar); skrivare; skannrar, etc.

2. Nätverkshårdvara: nätverkskort; koncentratorer (nav); broar; routrar osv.

3. Kommunikationskanaler: kablar; kopplingar; enheter för sändning och mottagning av data i trådlös teknik.

Nätverkets huvudsakliga programvarukomponenter är följande:

1. Nätverksoperativsystem, där de mest kända av dem är: MS Windows; LANtastisk; NetWare; Unix; Linux osv.

2. Nätverksprogramvara(Nätverkstjänster): Nätverksklient; LAN-kort; protokoll; fjärråtkomsttjänst.

LAN (Local Area Network)är en samling datorer, kommunikationskanaler, nätverkskort som kör ett nätverksoperativsystem och nätverksprogramvara.

På ett LAN kallas varje PC en arbetsstation, med undantag för en eller flera datorer som är designade att fungera som servrar. Varje arbetsstation och server har nätverkskort (adaptrar) som är sammankopplade via fysiska kanaler. Förutom det lokala operativsystemet aktiveras nätverksprogramvara på varje arbetsstation, vilket gör att stationen kan kommunicera med filservern.

Datorer som ingår i LAN-klient-server-arkitekturen är indelade i två typer: arbetsstationer, eller klienter, avsedda för användare, och servrar, som i regel är otillgängliga för vanliga användare och är utformade för att hantera nätverksresurser.

Arbetsstationer

En arbetsstation är ett abonnentsystem specialiserat för att lösa vissa uppgifter och använda nätverksresurser. Programvaran för arbetsstationsnätverk inkluderar följande tjänster:

Klient för nätverk;

Fil- och skrivaråtkomsttjänst;

Nätverksprotokoll för denna typ av nätverk;

nätverkskort;

Kontroll för fjärråtkomst.

En arbetsstation skiljer sig från en konventionell fristående persondator på följande sätt:

Närvaron av ett nätverkskort (nätverksadapter) och en kommunikationskanal;

Ytterligare meddelanden visas på skärmen medan operativsystemet laddas, som informerar dig om att nätverksoperativsystemet laddas;

Innan du börjar måste du förse nätverksprogrammet med ett användarnamn och lösenord. Detta kallas nätverksinloggningsproceduren;

Efter anslutning till LAN visas ytterligare nätverksenheter;

det blir möjligt att använda nätverksutrustning som kan vara placerad långt från arbetsplatsen.

Nätverksadaptrar

För att ansluta en PC till ett nätverk krävs en gränssnittsenhet, som kallas nätverksadapter, gränssnitt, modul eller kort. Den ansluts till moderkortets uttag. Nätverkskort installeras på varje arbetsstation och på filservern. Arbetsstationen skickar en begäran via nätverksadaptern till filservern och får ett svar via nätverksadaptern när filservern är klar.

Nätverksadaptrar, tillsammans med nätverksprogramvara, kan känna igen och hantera fel som kan uppstå på grund av elektriska störningar, kollisioner eller dålig prestanda hos utrustningen.

Olika typer av nätverksadaptrar skiljer sig inte bara i metoderna för att komma åt kommunikationskanalen och protokollen, utan också i följande parametrar:

Överföringshastighet;

Paketbuffertstorlek;

Typ av däck;

Busshastighet;

Kompatibel med olika mikroprocessorer;

Använda direkt minnesåtkomst (DMA);

Adressering av I/O-portar och avbrottsbegäranden;

kopplingsdesign.

Du kan själv ändra innehållet

Meddelandeformulär

Att beställa

Billig men högkvalitativ sida. Kan detta vara? Ja. Vi kan ha allt. Anständig kvalitet till ett överkomligt pris.
Från vår studios synvinkel webbplats skapande billigt betyder först och främst utmärkt, tekniskt och sedan redan - billigt.
Den distanserade formen av arbete med kunder optimerar våra kostnader och det kan vi skapa webbplatser över hela världen. Du behöver inte komma till oss alls. Vi sparar tid och pengar.

I en så svår tid av den globala finanskrisen, när gamla affärssystem håller på att dö, dyker nya upp. Den bästa tiden att starta ditt företag. Du startar ditt eget företag och jag hjälper dig att skapa ditt hemsidan är väldigt billig, Till dig.
Den så kallade visitkortssajter.
Skapande av en webbplats för visitkort- Det är ganska billigt och kommer att vara överkomligt även för en nybörjare. När man utvecklar en sådan sida räcker det liten budget .

Nätverksexperter hävdar att 50% av kunskapen inom detta dynamiska teknikområde är helt föråldrad på 5 år. Man kan naturligtvis argumentera om det exakta antalet procentsatser och år, men faktum kvarstår: en uppsättning grundläggande teknologier, idéer om utsikterna för en viss teknologi, tillvägagångssätt och metoder för att lösa nyckelproblem och till och med idéer om vilka uppgifter är nyckeln när du skapar nätverk - allt det förändras mycket snabbt och ofta oväntat. Och det finns gott om exempel som stödjer denna situation. Begreppet datornätverk är ett logiskt resultat av utvecklingen av datorteknik. De första datorerna på 1950-talet var stora, skrymmande och dyra, avsedda för ett mycket litet antal utvalda användare. Ofta ockuperade dessa monster hela byggnader. Sådana datorer var inte designade för interaktivt användararbete, utan användes i batchbearbetningsläge.

Dator nätverk

1.1.3. Huvudsakliga mjukvaru- och hårdvarukomponenter i nätverket

datorer;
kommunikationsutrustning;
operativsystem;
nätverksapplikationer.

nästa | innehåll | tillbaka

Vad kostar en modern webbplats

Nästan alltid är syftet med att skapa en sajt att göra en vinst, vilket i sin tur beror på dess utseende. Statistik visar att cirka 94% av människor, när de väljer en produkt, först uppmärksammar förpackningen och sedan på dess innehåll. Och om denna förpackning inte är attraktiv och smaklös, kommer få människor att uppmärksamma det, och följaktligen kommer produkten inte att vara efterfrågad.
När det gäller Internet är "förpackningen" din webbplats och "produkten" är dess innehåll. Om sajten ser oattraktiv ut, oavsett hur värdefullt och nödvändigt innehållet är, kommer folk att kringgå det. Vår uppgift är att göra din sida attraktiv och bekväm, så att folk känner sig mysiga och bekväma, så att de kommer tillbaka till dig om och om igen. Överensstämmelsen mellan pris och kvalitet kommer utan tvekan att glädja dig. .
Vi gör webbplatser för företag ingen färgstark bild, som är översållad med kraftiga blixtar och enorma fotografier.
Användare när den träffar absolut vilken sida som helst, först och främst är information av intresse, sedan hur man implementerar informationen som tas emot på denna webbplats så att den är bekväm och enkel (användbarhet), valet av färger, placeringen av block på sidan och mycket mer.

Innan du beställer skapandet av en webbplats rekommenderar vi att du läser artikeln Varför behöver jag (vi) en webbplats? eller Vad webbplatskunden behöver veta
Och i allmänhet, var uppmärksam på avsnittet Artiklar om webbplats- och företagsfrämjande, där du hittar svar på många frågor.