Компьютерлік желілердің түрлері

Компьютерлік желілердің түрлері

Қазіргі уақытта компьютерді қолданудың ең маңызды аясы көптеген қолданушылар үшін бірыңғай ақпараттық кеңістікті қамтамасыз ететін желілерді құру болып табылады.

Желіге компьютерлерді біріктіру үлкен сыйымдылықты дискілерді, принтерлерді, негізгі жадыны, программалық құралдарды бірге қолдану болып табылады.

Компьютерлік желі деп қолданушыларды ақпараттық, программалық және аппараттық ресурстарды және ақпаратпен алмасу құралдарын ұжыммен пайдалануды қамтамасыз ететін өзара байланысқан компьютердің жиынтығы. 

Компьютерлік желілер – деп әртүрлі қорларды мысалы программаларды, құжаттарды және  принтерлерді бірігіп пайдаланатындай етіп, бір-бірімен кабельдің көмегімен арқылы қосылған компьютерлер тобын айтады.

Егер желі онша үлкен емес және мекеменің бірнеше бөлмесін қамтыса, онда оныжергілікті желі деп атайды.

Қала, облыс, ел ішінде орналасқан желілер аймақтық деп аталады. Егер олар қайсы бір ұйымға немесе ұйымдар тобына қарасты болса, онда корпоративтік деп. Одан үлкен көлемдегі, бүкіл елдерге, құрлықтарға таралған желілер ауқымды деп аталады. Олар корпоративтік те, жалпы да бола алады.

Компьютерлерді желіге олардың ресурстарын бірлесіп пайдалану үшін және ақпаратпен алмасу үшін біріктірілді.

Компьютердің ресурстары ақпараттық және техникалық деп екіге бөлінеді.

Ақпараттық ресурстарға программалар және деректер, ал техникалықтарға – принтерлер, модемдер, сканерлер, график салғыштар кіреді.

Ақпаратты сақтау құралдары, CD-ROM, ZIP, DVD сияқтылар ақпараттық ресурстарға кіреді. Олар программалар және деректері бар қапшықтар ретінде қаралады. Оларға қосылу логикалық дискіге жазылғандай жүзеге асырылады. Орналасқан компьютерінен ғана қол жеткізуге болатын ресурстар жергілікті деп аталады. Желінің басқа компьютерлеріне де ашық компьютер ресурстары ортақ немесе желілік деп аталады.

Жергілікті және ортақ ресурстар түсініктері шартты. Бұл жергілікті ресурсты ортақ етуге болады және керісінше, ортақ ресурсқа жергілікті мәртебесін беруге болады.

Ортақ ресурстар орналасқан компьютер сервер деп аталады. Сервердегі ақпаратқа жол ашатын және осы ресурстар пайдаланатын компьютерлер клиенттер немесе жұмыс станциялары деп аталады.

Желілік операциялық жүйелер

Есептеу желілері операциялық жүйелер басқаруымен жұмыс істейді. Негізгі желілік,операциялық жүйелерге NovellWare, Windows NT, OS/2, Warp Unix кіреді. Windows 95, 98 операциялық жүйелерінде құрамдас желілік құралдар бар.

Желілік операциялық жүйе пайдаланушыларға желілің бір компьютерінен басқасына файлдар көшіруге, желінің бір компьютерінен басқасында орналасқан деректерді өңдеуге, ал кейбір жағдайларда басқа компьютер жадында орналасқан программаны қосуға мүмкіндік береді.

Компьютерлік желілерді қолдану мыналарды жүзеге асыруға мүмкіндік береді:

ақпаратты өңдеу процесінің нақты бір компьютерден тәуелсіздігі;

желінің бір ДК-сында сақталу есебінен бір ақпаратты қосарлау мүмкіндігінің жойылуы;

ақпарат сақталуы сенімділігінің жоғарылуы;

ақпаратты рұқсат етілмеген енуден қорғауды жақсарту;

ұйымның бөлімшелер және қызметкерлері мен арасында жылдам, қағазсыз ақпарат алмасу мүмкіндігі.

Компьютерлік желілерді аймақтық таратылу дәрежесі бойынша классификациялауғаболады. Оларды ауқымды (глобальный), аймақтық (региональный)  және жергілікті (локальный) желілер деп бөлуге болады.

Жергілікті желілер

Компьютерлерді жергілікті желіге біріктіру түрлі типті кабельдер көмегімен, желілік карта немесе желілік адаптер деп аталатын арнайы құрылғы арқылы жүзеге асады. Адаптер компьютердің аналық тақтайшасындағы кеңейту слотына қондырылады.

Компьютерлерді қосуға болатын көптеген әдістер бар. Компьютерлердің түрі көбейген сайын әдістері де көбеюде. әр қосылу – деректер үшін жаңа маршрут. Желілердің функционалдықмүмкіндіктерін жүзеге асыратын  әр түрлі желі топологиялары қолданылады.

Желі топологиясы – бұл оның геометриялық пішіні немесе компьютердің бір-бірінеқатысты физикалық орналасуы.

Желі топологиясы түрлі желілерді салыстыру және жіктеу әдісін береді. Топологияның үш негізгі типі бар: жұлдызша, сақина және шина.

«Жұлдызша» топологиясы бар желідегі барлық компьютерлер орталық компьютермен немесе концентратормен жалғастырылған. Мұндай желідегі екі компьютер арасында тікелейқосылу болмайды. 

Мұндай жүйе қарапайым және тиімді, деректер пакеттері әр компьютерден концентраторға бағытталады. Концентратор өз кезегінде тиісті жеріне жеткізеді. Мұндайтопологияның негізгі жетістігі мынада: компьютерлер мен концентратор арасындағы жекелегенжалғағыштар істен шыққанмен, бүкіл желі жұмыс істей береді. «Жұлдызша» топологиясының кемшілігі оның негізгі жетістігінен туындайды: егер концентратор бұзылса, онда ол бүкіл желіні түгел істен шығарады.

«Сақина» топологиясына тән бір нәрсе – жалғағыштардың соңғы нүктесі болмайтыны;деректер берілетін біртұтас сақина құраған желі тұйықталған. 

Мұндай сақинада бір нүктеден қозғау алған деректер ақыр аяғында желінің басына барады. Осындай ерекшеліктен деректер сақинада барлық уақытта бір бағытта қозғалады. «Сақинаның» «Жұлдызшадан» бір ерекшелігі – оған барлық желілік компьютерлер арасында үзіліссіз жол қажет, өйткені желінің бір жері істеншықса, бүкіл желі тоқтап қалады.

«Шина» топологиясы бір жеткізетін каналды, әдетте шина деп аталатын коаксиалдыкабельді пайдаланады. 

Барлық желілік компьютерлер «шинаға»тікелей қосылады. Бұл желіде деректер 2 бағытта бірдей жылжиды. Кабель – шинаның екі шетінде арнайы бұқтырмалар (терминаторлар) орнатылған. «Сақина»жағдайындағыдай, желілінің бір жеріндегі қосылудың бұзылуы жұмысты бірден тоқтатады. «Шина» желісіндегі деректердің қауіпсіздігі «Сақина»желісіндегідей, оның осал тұсы – бүкіл желінің деректері әр желілік компьютерден өтеді. Өзге де топология түрлері:

Деректерді беру жылдамдығымен, оның құрамына сәйкес өзгешеленетін деректерді берудің түрлі технологиялары бар. Ең танымалдары: Enthernet, ARCNET және IBM token ring.

Enthernet технологиясын 1973 жылы бір топ американ зерттеушілері Palo Alto зерттеу орталығында жасады. Enthernet желілері жұлдызша түрінде де, шина түрінде де құрыла береді.Канал ретінде коаксиалды кабель қолданғанда, Enthernet желісі шина сияқты кескінделеді. Егер есулі қос өткізгіш қолданған болса, Enthernet жұлдызша кескінделеді. ARCNET технологиясыDatapoint Corporation  фирмасында 1968 жылы жасалған. ARCNET технологиясының желісі де,Enthernet желісі сияқты, екі топология бойынша (жұлдызша және шина) құрыла алады.  Token ring«жұлдызша» топологиясы бойынша «көп пайдаланушы кіруге болатын станция» аталатын IBMарнайы құрылысымен орталық хабра ретінде жұмыс істейді. Бірақ онымен байланысу үшін әр компьютердің екі кабелі бар, біреуі бойынша ол деректерді жібереді, басқасы бойынша –қабылдайды.

Ауқымды компьютерлік желі ИНТЕРНЕТ

Интернет – ауқымды ақпараттық инфрақұрылым. Қазіргі уақытта 20-дан аса ауқымды желіліер бар, бірақ солардың ең танымалдысы – Интернет желісі.

Интернет – бір-бірімен байланыс каналдары және бірегей қабылдау, мәліметтерді беру стандарттары арқылы өзара байланысқан компьютерлер мен компьютер желілерінің жиынтығы. Ол деген жер шарын қамтып жатқан ауқымды бүкіл әлемдік ақпарат жүйесі болып отыр. Алғашқыда интернетті құру мақсаты - әртүрлі типтегі компьютерлік желілерді біріктіру болып табылады. Қазіргі уақытта компьютер мен телекоммуникация аймақтарында ғана емес, сонымен бірге әрбір адам өзіне қажетті ақпаратты тауып, оған қажетті дегенді бере алады. Соның нәтижесінде интернет ақпарат ресурстарымен үздіксіз толығып отырады.

1965 жылы Массачусет технологиялық институтындағы компьютер Калифорнияның телефон байланысына қосылды. Интернет 1969 жылы АҚШ-та осы елдің қорғаныс министрлігінің тапсырысы бойынша жасалған ARPANET желісінен пайда болды.  ARPANET желісі оқу орындарын, әскерлер мен әскери мәдігерлерді біріктіретін желі еді. Ол о баста зерттеушілердің ақпарат алмасуына көмек ретінде, сондай-ақ ядролық шабуыл кезінде қалай байланыс жасау керектігін зерттеу үшін жасалған.

ARPANET алғашқыда ғалымдарға тек жүйеге енуге және қашықтағы компьютерге программа енгізуге мүмкіндік берді. Ұзамай бұған файлдарды, электронды почтаны және жөнелту тізімін беру мүмкіндіктері қосылды. Мұндағы мақсат бір мәселемен айналысып жүрген зерттеушілердің ақпарат алмасуларына мүмкіндік ашу болатын. Бірақ ARPANET-тің өсуіне орай және басқа желілерде дамып, оларды бір-бірімен жалғастыру қажеттігі туындады. Осылай бір-бірімен жалғасқан желілерден тұратын Интернет дүниеге келді.

1971-1972 жылдары ARPANET желілеріне арналған бірыңғай хаттамалармен жұмыс аяқталды. Бұл хаттама Network Control Program (NCP)  деген атауға ие болды.

Қазіргі кезде Интернетте байланыстың барлық белгілі желілері қолданылады: төмен жылдамдықтағы телефондардан жоғары жылдамдықты спутниктік арналарға дейін. Аппараттық және бағдарламалық құралдар да әр түрлі. Компьютерлер арасында ақпарат беру қолданылатын байланыс желілерінен, ЭЕМ және бағдарламалық қамтамасыз ету түрінен тәуелсіз болу үшін, ақпарат берудің арнайы хаттамалары жасалған. Олар деректерді белгілі бір өлшемді блоктарға бөлшектеу принципі бойынша жұмыс істейді – пакеттер ретімен адресатқа жөнелтеді.

Компьютерлік желілер туралы негізгі мәліметтер

Компьютерлік желілер (Computer NetWork, net - желі, work - жұмыс) – берілген ереже-лерге сәйкес компьютерлер арасында мәлімет алмасу жүйесі немесе ресурстарды ортақ пайдалану мақсатында бір-бірімен мәлімет алмасу арналарымен байланысқан компьютерлер тобы.

1. Компьютерлік желілер туралы негізгі мәліметтер

Компьютерлерді желіге біріктіру себептері:

1) бірнеше ЭЕМ-ге бір ортақ дискіге (CD-ROM-ға немесе стримерге) жазылған мәліметті бірігіп пайдалану,

- бір принтерге, плоттерге нәтижелер шығару, - ортақ сканерді қолданып, информация көшірмелерін кезекпен алып отыру.

Бұлар әр тұтынушының сол құрылғыларға жіберетін шығындарын азайтады.

2) қолданбалы программалардың да (Word, Excel, т.б.) ортақ дискіге жазылған бір ғана желілік көшірмесін қолдануға болады.

Компьютерлерді желіге біріктірудің негізгі мақсаты:

Әрбір тұтынушыға желідегі барлық компьютерлердің меншікті құрылғыларын пайдалануға потенциалдық мүмкіндік беру.

Сол себепті барлық құрылғылардың электрлік және механикалық параметрлері бір-біріне сәйкес келуі керек, оның үстіне информациялық жабдықтама-лардың да (программалар мен мәліметтер) кодталу жүйесі мен бейнелену форматтары бір-біріне ұқсас, әрі үйлесімді болуы тиіс.

Желіге қойылатын талаптар

2. Компьютерлік желілердің жіктелуі (классификациясы)

Желілер мынадай қасиеттеріне қарай жіктеледі:

географиялық қамтылу аймағына қарай;

өндірістік бөлімдер көлеміне (масштабына) байланысты;

топологиясына – бір-бірімен байланысу схемасына немесе құрылымына қарай;

басқарылуына байланысты.

Географиялық қамтылу аймағына қарай желілер мынадай топтарға бөлінеді:

Өндірістік бөлімдер көлеміне (масштабына) байланысты желілер:

ТОПОЛОГИЯ (байланысу тәсілі) бойынша желілердің жіктелуі:

Басқарылу тәсіліне қарай желілер былай жіктеледі:

Бір орталықтан басқарылатын желі, мұнда бір компьютер сервер желі жұмысын басқарады. Сервер – арнайы программалық жабдықтама орналасқан дискілерінің көлемі үлкен, әрі қуатты компьютер. Желідегі басқа қарапайым компьютерлер жұмыс станциялары деп аталады. Жергілікті желілер көбінесе бір сервер арқылы басқарылады.

БІР ДЕҢГЕЙЛІ КОМПЬЮТЕРЛЕР ЖЕЛІСІ (БІР РАНГЫЛЫ) – МҰНДА ЖЕЛІНІ БАСҚАРУДА БАРЛЫҚ КОМПЬЮТЕРЛЕР ТЕҢ ҚҰҚЫҚТЫ БОЛЫП САНАЛАДЫ. Басқаша айтсақ, кез келген машина мәлімет алмасу үшін бір-бірімен сәйкес келетін программалармен жабдықталған. Олардың барлығы да желіні кезектесіп басқару ісіне араласа алады.

Бір орталықтан басқарылатын жергілікті компьютер желісі (шиналық топология) :

3. Желінің негізгі программалық және аппараттық компоненттері

Желі құрамындағы негізгі элементтер:

Компьютерлер: (ПК; ноутбуктер; мэйнфреймдер).

Коммуникациялық жабдықтар: (коммутаторлар; маршрутизаторлар; байланыс арналары).

Операциялық жүйелер: (Windows; Novell NetWare; Unix).

Желі қосымшалары: (желілік принтер; желілік диск; мәліметтер базасы).

Оларға модемдер, кабель жүйелері, көпірлер (мосты), коммутаторлар, маршрутизаторлар, модульдік концентраторлар, т.б. жатады. Қазіргі кезде коммуникациялық құрылғылар арнайы күрделі мультипроцессор түрінде де кездеседі, сондықтан оларға конфигурациялау, оптимизациялау және администрациялау істерін жүргізу керек.

Ең соңғы сатыға желідегі қолданбалы программалар жатады. Олар: желілік мәліметтер базасы, пошта жүйесі, мәліметтерді сығу (архивтеу) программалары, ұжымдық жұмысты автоматтандыру жүйелері, т.б.

Қорыта келгенде, Internet-тің негізін жоғары жылдамдықты кеңарналы желілер құрайды, тәуелсіз желілер кеңарналы желілерге NAP (Network Access Point) желілік қатынау нүктелері арқылы қосылады. Тәуелсіз желілер дербес жүйелер түрінде қарастырылады, себебі олардың өзіндік әкімшілік басқаруы және маршруттау хаттамалары бар. Дербес жүйелер ретінде ірі ұлттық желілер болады, мысалы – европалық EUNet, Россия университеттерінің RUNet желілері. Кейбір дербес жүйелер Internet желісіне қатынау қызметін көрсетуге мамандандырылған компаниялар құрады, оларды провайдерлер деп атайды (мысалы, АҚШ-та UUNET, Россияда Relcom).

Internet-те алмасу режімдері, хаттамалары және адресациялау. Internet жүйесіне қосылу әртүрлі әдістермен жүзеге асады, ондай әдістер:

- электрондық пошта (E-mail);

- телеконференция (UseNet);

- қашықтан қатынас құру (TelNet);

- файлдарды іздеу және жеткізу (FTP);

- мәтіндік файлдарды меню жүйесі көмегімен іздеу және жеткізу (Gopher);

- құжаттарды гипемәтіндік сілтемелердің көмегімен іздеу және жеткізу немесе бүкіл әлемдік өрмек (WWW – World Wide Web).

Аумақты желілерде ақпарат алмасудың екі режімі бар – on-line және off-line. On-line – желіге қосылып тұрып бірігіп жұмыс істеу режімі, диалогтық режім. Off-line – желіге қосылмай жұмыс атқару режімі, электрондық пошта арқылы жөнелтетін мәліметтерді даярлау. On-line режімі – телефонмен сөйлесуге ұқсас, off-line режімі – поштамен хат алмасуға ұқсас.

Internet жүйесінде қолданылатын негізгі хаттамалар – TCP/IP ( Trans-mission Control Protocol/Internet Protocol ) хаттамалар жиынтығы. IP – желілік деңгей, TCP – көліктік деңгей хаттамалары. Арналық және физикалық деңгейде мәліметтер жеткізу орталарының бар көптеген стандарттарын қолдайды, мысалы ЖЕЖ үшін – Ethernet және FDDI немесе ауқымды желілер үшін – X.25 және ISDN. Қолданбалы деңгейдегі маңызды хаттамалар – қашықтан басқару хаттамасы telnet, файлдарды жеткізу хаттамасы FTP, гипермәтінді жеткізу хаттамасы HTTP, электрондық пошта хаттамалары SMTP, POP, IMAP, MIME, желілік құрылғыларды