A topológia a számítógép-hálózatok
Számítógépes hálózat - egy sor kapcsolódó számítógépek egy kommunikációs rendszer, és rendelkeznek a megfelelő szoftvert, amely lehetővé teszi a hálózati felhasználók számára a források egy sor számítógépek. Hálózati számítógépek alkothatnak különböző típusú, amelyek lehet, hogy kicsi a mikroprocesszorok, munkaállomások, mini, személyi számítógépek, vagy szuperszámítógép. A kommunikációs rendszer tartalmazhat kábelek, átjátszók, kapcsolók, útválasztók és egyéb eszközök biztosítása üzenetek továbbítására bármely két számítógép a hálózaton. A számítógépes hálózat lehetővé teszi a felhasználó számára, hogy működjön együtt a számítógép mind az önálló és add, hogy a lehetőséget, az információhoz való hozzáférés és a hardver erőforrásokat más számítógépek a hálózaton.
History of Computer Networks
Kommunikációs rövid távokon számítástechnikai létezett régen a megjelenése az első személyi számítógépek.
További számítógépek (mainframe), csatlakozott számos terminál (vagy „smart display”). Azonban intelligencia ezek a terminálok már nagyon kevés, gyakorlatilag nem tesznek semmilyen információ feldolgozása, és a fő célja a szervezet kommunikációs volt osztani intelligencia (számítógépes idő) egy nagy teljesítményű és költséges számítógépes felhasználók közötti működtető terminálok. Ez az úgynevezett time-sharing, hiszen egy nagy számítógépes időben sorrendben több felhasználói feladatok megoldhatók. Ebben az esetben azt érjük el megosztás drága források idején - számítástechnikai (1.1 ábra)..
1. ábra # 8209; 1 csatlakozókapcsok a központi számítógépnek
Ezután létre az első mikroprocesszorok és mikroszámítógépek. Most akkor tegye a számítógépet egy asztal minden felhasználó számára, mint a számítástechnika, a szellemi erőforrások esett. De minden más források még mindig elég drága. És mit jelent a puszta értelem nélkül információs eszközök tárolása és a dokumentáció? Nem lesz ugyanaz minden alkalommal, amikor bekapcsolja a készüléket ismét nyerni egy futó program, vagy tartsa meg malovmestitelnoy állandó memóriába. Ismét eljött a támogatás kommunikációs eszközöket. Kombinálásával számos személyi számítógépek, lehetett szervezni megosztását perifériák (mágneses lemezek, mágnesszalagok, nyomtatók). Az egész az információk feldolgozásának tartott a helyszínen, de az eredmények továbbításának központosított források. Itt is megosztott a legértékesebb dolog van a rendszerben, hanem egy teljesen új módon. Ez a mód az úgynevezett fordított üzemódjában időt (ábra. 1.2). Csakúgy, mint az első esetben, a kommunikációs eszközök, hogy csökkentse költségeit a számítógépes rendszer egészére.
1. ábra # 8209; 2 Hálózat első mikroszámítógépek
Aztán ott voltak a személyi számítógépek, amely eltér az első személyi számítógépek, hogy van egy teljes sor jól kifejlesztett teljesen autonóm működés perifériák: mágneses lemezek, nyomtatók, nem is beszélve a több fejlett felhasználói felület segítségével (monitor, billentyűzet, egér, stb) . Perifériák esett, és lett az ára is nagyon hasonló a számítógéppel. Úgy tűnik, hogy ami most csatlakozni a személyi számítógépek (ábra. 1.3)? Mi osztoznak, amikor már az összes osztott, és az asztalon minden felhasználó számára? Intelligence helyett elég, a periférián is. Mi adhat a hálózat ebben az esetben?
1. ábra # 8209; 3 Rally PC hálózati
A legfontosabb dolog - ez ismét az erőforrást megosztó. A nagyon fordított split idő, de alapvetően más szinten. Itt már nem használják, hogy csökkentsék a rendszer költségeit, valamint annak érdekében, hogy hatékonyabb erőforrás-felhasználás a rendelkezésére álló számítógépek. Például a hálózat összehozza az összeg lemezek számítógépek, és hozzáférést biztosít mindegyikük összes többi meghajtók saját.
De a legtöbb világosan látható a hálózat előnyeit, ha az összes felhasználói aktívan dolgozik egy egységes adatbázis, információkat kérve, és feltartotta az ő újat (például egy bank, egy boltban, egy raktár). Nem floppy akkor nem kijönni: hogy egész nap adatokat átvinni minden számítógépen az összes többi, van egy alkalmazott a futárok. És a hálózat nagyon egyszerű: minden adat változások bármilyen számítógépről, azonnal látható és mindenki számára hozzáférhető. Ebben az esetben a különleges bánásmódot a helyszínen általában nem szükséges, és elvileg mi lehetett volna olcsóbb terminálok (vissza az első helyzet felülvizsgálatát), de a személyi számítógépek sokkal inkább felhasználóbarát felület, amely megkönnyíti a munkát a személyzet. Ezt a lehetőséget a helyszíni feldolgozást komplex információ gyakran jelentősen csökkenti a továbbított adatok.
1. ábra # 8209; 4 A hálózati együttműködési számítógépeken
Anélkül, hogy a hálózat és nem tud abban az esetben, ha szükség van, hogy biztosítsák a koordinált munkája több számítógépen. Ez a helyzet gyakran fordul elő, ha a számítógépek nem használják a számítástechnika és dolgozik adatbázisokkal, és a menedzsment feladatokat, mérési, ellenőrzési, ahol a számítógépes interfészek bizonyos külső eszközök (ábra. 1.4). A példák közé tartoznak a különböző ipari folyamat rendszerek, valamint a kutatási egységek és komplex ellenőrző rendszer. Itt, a hálózat lehetővé teszi, hogy szinkronizálja az intézkedés a számítógépek, összevessünk és ezáltal felgyorsítja a feldolgozás az adatok, hogy az, hogy meghatározza a nem csak a kerületi források, hanem a szellemi erőt.
Éppen ezek előnyeit helyi hálózatok, és a népszerűsége, és egyre gyakrabban használják, annak ellenére, hogy az összes kellemetlenséget társítva telepítése és üzemeltetése.
Globális és helyi hálózatok
A besorolás a számítógépes hálózatok segítségével különböző jeleket, de a legtöbb hálózat van osztva típusok területi alapon, vagyis az érték a terület, amely magában foglalja a hálózat. És jó oka van a LAN és WAN technológia különbségek igen jelentősek, annak ellenére, hogy továbbra is a közeledés.
LAN - Local Area Networks (LAN) - tartalmazza a hálózati számítógépek Aránylag kis területen (általában sugarú körön belül nem több mint 1-2 km). Általában a helyi hálózat egy kommunikációs rendszer, amely ugyanabban a szervezet. Mivel a rövid távolságokra elérhető helyi hálózatok alkalmazásának lehetősége, hogy viszonylag drága jó minőségű kommunikációt lehetővé tevő hivatkozások segítségével egyszerű adatátvitel technikák elérése érdekében nagy adatsebesség 100 Mbit / s. Ebben az összefüggésben, a szolgáltatások által nyújtott helyi hálózatok, nagy mértékben különböznek.
Most pontosan meghatározni, mint egy helyi hálózat, amely lehetővé teszi a felhasználóknak, hogy figyelmen kívül hagyja linkeket. Mégis azt mondhatjuk, hogy a helyi hálózaton biztosítani kell egy átlátható kapcsolatot. Az átláthatóság ebben az esetben arra utal, hogy egy igazi nagy sebességű hozzáférést, az információcsere sebességének alkalmazások között, szinte láthatatlan a felhasználó számára.
Nézzük meg a főbb különbségek a LAN-ok a globális részletesebben. Mivel az utóbbi időben, ezek a különbségek egyre kevésbé látható, akkor feltételezhető, hogy ebben a szakaszban figyelembe vesszük a hálózat végén a 80-as években, amikor ezek a különbségek mutatkoztak egyértelműen, és a modern trend a konvergencia LAN és WAN technológiák lesz szó a következő részben .
· Az összetett átadásának módszerek és eszközök. Az alacsony megbízhatósága fizikai csatornák világhálón szükség bonyolultabb, mint a LAN-okban, adatátviteli technológiák és a kapcsolódó berendezések. Másrészt, minőségi kommunikációs vonalak helyi hálózatokban egyszerűsíti adatátviteli eljárást.
· Speed az adatcsere. Az egyik fő különbség LAN globális a rendelkezésre álló, nagy sebességű adatátviteli csatornát a számítógépek között, ami a sebesség (jelenleg közepes sebességű tekinthető hálózat, amelynek sávszélessége 100 Mbit / s, aktívan fejlesztett, és amelyek közül néhány használja eszközként sebességet 1000 Mbit / s, és még több) hasonló a sebességet az eszközök és a számítógép-alkatrészek - lemezek, belső kommunikációs buszok stb ily módon a felhasználó hálózati kapcsolatot a távoli megosztott erőforrás (például a lemez .. szerver), úgy tűnik, hogy kihasználja ezt a lemezt a „saját”. WAN jellemző sokkal alacsonyabb adatátviteli sebesség - 2400,9600,28800,33600 bit / s, 56 és 64 kbit / s, és csak a fő csatornák - akár 2 Mbit / s.
· A sebesség lekérdezés végrehajtása. Áthaladási idejének a WLAN csomag tipikusan néhány milliszekundum, a küldés időpontja a globális hálózat elérheti néhány másodpercig. Alacsony adatsebesség világhálón bonyolítja a megvalósításával kapcsolatos on-line módban, amely közös helyi hálózatok.
· Csatorna szétválasztás. A LAN kommunikációs csatornákat használnak, általában együtt több hálózati csomópontok, és a WAN - külön-külön.
Megfogalmazzuk a jellemzőket a helyi és globális hálózatokon az alábbiak szerint:
SetiLocal Local Area Networks (LAN)
Global setiWide Area Networks (WAN)
Ez egy transzparens kommunikáció - a felhasználó nem veszi észre, amikor kívánatos erőforrás
Az átláthatóság mértéke alacsony.
Gyakran kiosztani egy másik csoportját a számítógépes hálózatok - városi, regionális hálózatok (MAN, Metropolitan Area Network). amelyek általában a saját jellemzői közelebb globális hálózatokon, de néha még mindig van néhány jellemzője a helyi hálózatok, például a magas színvonalú kommunikációs csatornákat és a viszonylag magas arány. Elvileg a városi hálózat lehet egy helyi, annak minden előnyével.
Azonban most lehetetlen felhívni a világos különbséget a helyi és a globális hálózatok. A legtöbb LAN hozzáféréssel rendelkezik a globális. De a természet a továbbított információ elveinek cseréjének megszervezésére, módok erőforrásokhoz való hozzáférés a helyi hálózaton belül, mint általában, nagyon különböznek azoktól elfogadni a globális hálózat. Bár az összes számítógépet a helyi hálózaton ebben az esetben is tartalmazza a nagy kiterjedésű hálózat, helyi hálózat specificitás, ami nem változik. Képessége, hogy a globális hálózat egyike a megosztott erőforrásokat, amelyeket a felhasználók a helyi hálózaton.
Előfizető (node, a befogadó állomás), - a készülék csatlakozik a hálózathoz, és aktívan részt vesz az információcsere. A legtöbb esetben, egy ügyfél (szerelvény) egy olyan számítógépes hálózat, hanem az előfizető is lehet, például egy hálózati nyomtató, vagy más periféria felszerelve a képességét, hogy közvetlenül csatlakozzon a hálózathoz. Továbbá, a kurzus helyett a „előfizető” az egyszerűség kedvéért a „számítógépi” kifejezést használják.
Hívott előfizető kiszolgáló (node) hálózat, amely a források a többi ember, de nem használják forrásaikat. Így azt állítja, a hálózat. Kiszolgálók hálózaton lehet egy pár, és nem szükséges, hogy a szerver - a legnagyobb teljesítményű számítógép. Dedikált (dedikált) szerver - a kiszolgáló csak részt vesz a hálózati feladatokat. Nem kiválasztott kiszolgáló végezhet mellett a hálózati szolgáltatások és egyéb feladatokat. Az adott típusú szerver - a hálózati nyomtatót.
Kliens egy hálózati felhasználó csak akkor használja a hálózati erőforrásokat, de a források a hálózat nem ad, vagyis annak a hálózatnak, és csak akkor használja azt. A kliens számítógép is gyakran nevezik munkaállomásra. Elvileg bármilyen számítógép lehet mind a kliens és a szerver.
Az szerver és a kliens gyakran érteni nem számítógépek magukat, és használja őket szoftverek. Ebben az esetben a kérelmet, hogy csak küld egy forrás a hálózat egy szerver, és az alkalmazás, hogy csak akkor használja a hálózati erőforrásokat - az ügyfél.
A topológia a számítógép-hálózatok
Under számítógépes hálózati topológia konfiguráció kifejezés olyan gráf, amelynek csúcsai megfelelnek a számítógépek a hálózaton (és néha egyéb berendezések), és a széleket - közöttük fennálló kapcsolatok.
Vegyünk néhány leggyakoribb topológia.
Teljesen csatlakoztatva topológia (....) Megfelel a hálózat, amelyben a hálózat minden egyes számítógép csatlakozik minden mást. Annak ellenére, hogy a logikai egyszerűség, ez a lehetőség nehézkes és nem hatékony. Valóban, minden számítógépet a hálózaton kell egy nagyszámú kommunikációs portot, ahhoz, hogy kommunikálni az összes többi számítógép a hálózaton. különálló elektromos csatlakozó vezetéket kell rendelni minden pár számítógépek. Ez a topológia teszi a hálózat bővítése, azaz a csomópontok hozzáadásával gyakorlatilag lehetetlen. Ez a típusú topológia használható a több-gép komplexek (klaszterek). A fürthálózat átláthatóság eléri a maximumát, azaz minden egység működik, mint egy számítógép din.
Mesh (mesh) nyert teljes háló eltávolításával néhány lehetséges csatlakozások (ábra. ...). Egy hálózati hálós kötődik közvetlenül csak azok a számítógépek, amelyek között van egy intenzív adatcsere, és az adatcserét számítógépek között, amelyek nem kapcsolódnak a közvetlen kommunikáció segítségével tranzit átviteli keresztül közbenső csomópontok. A háló topológia lehetővé teszi, hogy olyan útvonalat választ nyilvánított információkat előfizető előfizetői, kikerülve a hibás területeket. Egyrészt, ez növeli a megbízhatóságot a hálózat, a másik - igényel jelentős szövődménye hálózati berendezés, amely ki kell választania egy útvonalat. A háló topológia csatlakoztatását teszi lehetővé nagy számú számítógépen, és jellemző, mint általában, hogy a globális hálózatok.
A következő három leggyakrabban használt topológia a helyi hálózatokat. Ezek topológiák ismert bázikus vagy jellemző.
Közös busz- () - az összes számítógép párhuzamosan vannak kötve, hogy egy link. Tájékoztatás minden számítógépen egyszerre küld az összes többi számítógép (ábra. ...). Az átvitt információ lehet felosztani mindkét oldalon. Használata a közös busz csökkenti a kábelezési költségeket, egységesíti a kapcsolat a különböző modulok lehetővé szinte azonnali forgalomba sugározzon minden a hálózatban. Így a fő előnye ennek a rendszernek az egyszerűség és az olcsóság a helyiségek kábelezést.
A legsúlyosabb hátránya közös busz alacsony megbízhatóság: minden kábel hibája vagy bármely a számos csatlakozó teljesen megbénítják az egész hálózatot. (Úgy tűnik, hogy ha kábelszakadások szerezni két meglehetősen hatékony gumiabroncsokat. Ugyanakkor meg kell szem előtt tartani, hogy természete miatt terjedési elektromos jelek hosszú kommunikációs vonalak szükséges előírni a végén a busz különleges megfelelő eszközök, a terminátorok. Bevonása nélkül a felmondás jel visszaverődik a sor végére és torz hogy a kommunikáció a hálózaton keresztül lehetetlenné válik. Abban az esetben, törés vagy megrongálja a kábel sérült kapcsolat a tárgyalás, és megáll a csere még azok között, számítógépek s összekapcsolódtak.)
Zvezda (csillag Fogsz) - minden egyes számítógép (perifériás előfizető) össze van kötve egy kábel egy közös eszköz - egy központi előfizető (ábra ....). A központi előfizető funkciói közé tartozik az irányt által továbbított információ számítógép egy vagy az összes többi számítógép a hálózaton.
A legfőbb előnye ennek a topológia egy közös busz - lényegesen nagyobb megbízhatóság érdekében. Bármilyen gond a kábel csak az a számítógép, amelyhez a kábel csatlakoztatva van, és csak a hiba a perifériás előfizető letilthatja a teljes hálózatot. Ezen túlmenően, a perifériás előfizető szerepet játszhat a prediktív filter kapott információk hálózati csomópontok, és ha szükséges, blokk a tiltott sebességváltó rendszergazdaként.
A hátrányok egy csillag topológia közé tartozik a magasabb költség a hálózati berendezések. Ezen túlmenően az a lehetőség, hogy növelje a csomópontok száma a hálózatban korlátozódnak száma perifériás előfizetői portok.
Előfordul, hogy egy hálózat egy gyűrű topológia alapján végezzük, két párhuzamos vonal, kör alakú információtovábbítás ellentétes irányban (ábra. ....). E határozat - Növekedés (ideális esetben - kétszer) adatátviteli sebesség a hálózat. Különben is, ha a kár az egyik kábel, a hálózat működhet más kábellel (azonban a sebességhatárt csökken).
Hálózati topológia fa (tree) - lehet tekinteni, mint egy kombinációja több csillag (ábra .....). Központi előfizetők ebben az esetben képeznek hierarchiát. Ez a topológia jellemző a helyi nagy méretű hálózatok.
Míg a kis hálózatok általában egy tipikus topológia - csillag, gyűrű, vagy egy közös busszal, a nagy hálózatok jellemzik önkényes számítógépek közötti kapcsolat. Az ilyen hálózatok lehetséges kiosztani külön önkényesen kapcsolódó fragmensek (alhálózat), amelynek egy tipikus topológia hálózatoknak ezért úgynevezett vegyes (vagy kombinált) topológia.