Қазақша рефераттар

Шығыршық тәрізді жүйе

Дәріс №1. Кіріспе: компьютерлік тораптарды жіктеу

«Компьютерлік тораптар» пәнінің мақсаты — компьютерлік тораптардың ұйымдастырылуы мен жұмыс істеу негіздерін меңгеру, дербес компьютерлердің торапта жұмыс істеу ерекшеліктерін түсіну, қазіргі тораптық технологиялармен танысу және жергілікті тораптардың жұмысын тәжірибеде игеру.

Алғышарт пәндер

  • Алгоритмдеу және программалау тілдері
  • Программалау технологиясы
  • Компьютерлік жүйелердің архитектурасы

Бұл пәннен алынған білім мен дағдыларды студенттер кейінгі «Ақпараттық жүйелерді жобалау» сияқты шектес пәндерде, сондай-ақ дипломдық жобалау барысында қолдана алады.

Негізгі ұғымдар: торап, тармақ және торап түрлері

Компьютерлік торап деген не?

Компьютерлік торап — ақпаратты алмасуға мүмкіндік беретін, байланыс арналары арқылы біріктірілген компьютерлер жиынтығы. Торап құрамындағы компьютерлер өзара деректер алмаса алуы үшін байланыс каналдары арқылы қосылып, сондай-ақ байланысты басқаруды қамтамасыз ететін арнайы бағдарламалық және аппараттық құралдармен жабдықталуы қажет.

Торап құрылымының элементтері

Компьютерлік жүйе тораптардың (компьютерлер, жұмыс станциялары және т.б.) жиынтығынан және оларды жалғайтын тармақтардан тұрады.

Жүйе тармағы — бір-бірімен байланысты тораптарды жалғайтын байланыс жолы.

Жүйе тораптарының типтері

  • Шеткі торап

    Тек бір тармақтың соңында орналасады.

  • Аралық торап

    Бірден көп тармақпен байланысады.

  • Байланысқан торап

    Негізінен бір ғана жол арқылы байланысады.

Торап топологиясы: қосылу тәсілдері

Компьютерлердің жүйеге әртүрлі қосылу тәсілі топология деп аталады. Төменде ең кең тараған топология түрлері берілген.

Сызықтық (шина)

Екі шеткі торап және бір немесе бірнеше аралық торап болады. Кез келген екі тораптың арасында тек бір ғана жол бар.

Шығыршық (сақина)

Әрбір торапқа екі тармақтан қосылады, нәтижесінде тұйық байланыс шеңбері құрылады.

Ағаш тәрізді

Екіден көп шеткі тораптардан және кемінде екі аралық тораптан тұрады. Екі тораптың арасында бір ғана жол болады.

Жұлдыз

Бір орталық (аралық) торапқа қалған барлық тораптар қосылады.

Ұя тәрізді (mesh)

Кем дегенде екі тораптың арасында екі немесе одан да көп балама жол болады.

Толық байланысқан

Кез келген екі тораптың арасында тікелей байланыс тармағы бар.

Жүйе архитектурасы және дерек жеткізу ережелері

Компьютерлік жүйенің маңызды сипаттамаларының бірі — оның архитектурасы. Жүйе архитектурасы — мәліметтерді жіберу жүйесінің тарату құрылымы: топологиясы, құрылғылары және олардың өзара әрекеттесу ережелері.

Архитектура аясында ақпаратты кодтау, адрестеу, үздіксіз келіп түсетін хабарламаларды басқару, сондай-ақ жүйе жағдайы нашарлаған немесе ақаулар туындаған кездегі қателерді бақылау және талдау мәселелері қарастырылады.

Ethernet

  • Түрі: кең таратылатын орта (барлық станциялар ортақ арнаны пайдаланады)
  • Топология: сызықтық (классикалық), қазіргіде жиі — жұлдыз арқылы іске асады
  • Жылдамдық: 10 немесе 100 Мбит/с

Arcnet

  • Түрі: ресурстар біріктірілген компьютерлік торап
  • Физикалық топология: ағаш
  • Жылдамдық: 2,5 Мбит/с

Token Ring

Шығыршық топологиядағы мәліметтер жіберу принципі маркерге (token) негізделеді: тораптар қысқа, қайталанбайтын арнайы кадр — маркерді күтеді. Маркер келген торапқа келесі торапқа дерек жіберуге құқық беріледі.

  • Жылдамдық: 4 немесе 16 Мбит/с
  • Орта: шығыршық желі

FDDI

Көп талшықты (оптикалық) байланыс желілерінде жоғары жылдамдықпен дерек жеткізуге арналған архитектура.

  • Жылдамдық: 100 Мбит/с
  • Топология: қос шынжыр немесе аралас (жұлдыз/ағаш комбинациясы)
  • Станциялар саны (ең көбі): 1000
  • Ерекшелік: құрал-жабдық құны жоғары

ATM

Болашағы бар, бірақ қымбат архитектуралардың бірі. Бір желі арқылы сандық деректерді, бейнені және дыбысты тасымалдауға мүмкіндік береді.

  • Жылдамдық: 2,5 Гбит/с дейін
  • Байланыс ортасы: оптикалық

Компьютерлер арасындағы байланыс түрлері

Қарапайым тікелей байланыс

Ең қарапайым компьютерлік желі екі компьютерді бір-біріне жақын қашықтықта қосу арқылы құрылады. Ол үшін 10–20 м шамасындағы арнайы кабель (нөл-модем) қолданылып, компьютердің тізбекті немесе параллель порты арқылы қосылады.

Мұндай уақытша қосылу тура компьютерлік байланыс деп аталады: қосып, жұмыс аяқталған соң кез келген пайдаланушы оны ажырата алады.

Кабельсіз тікелей қосылу

Қазіргі кезде кабельсіз тікелей байланысты іске асыратын инфрақызыл порттар сияқты технологиялар жетілдірілді.

Тура компьютерлік байланыс көбіне портативті және стационарлық дербес компьютерлер арасында дерек алмасуға (мысалы, кеңседе) қолданылады, бірақ екі стационарлық компьютер арасында да іске асуы мүмкін.

Модем/радио/спутник арқылы

Бір компьютерден екіншісіне мәлімет модем арқылы, сондай-ақ радиоканал немесе спутниктік байланыс көмегімен де жіберілуі мүмкін.

Желілерді ауқымы бойынша жіктеу

Жергілікті есептеу желісі (LAN / ЛЕЖ, ЛВС)

Бір-бірінен алыс емес (шамамен 50–100 м) орналасқан және тұрақты ақпарат алмасуды қажет ететін компьютерлер арнайы кабельдермен стационар түрде біріктіріледі.

Бөлінген/региональды желі (MAN)

Белгіленген байланыс каналдары (телефон, оптикалық кабель, радиоканал, спутник) арқылы көбіне бір мекеменің әр жерде орналасқан компьютерлері біріктіріледі. Мұндай желілерге қолжетімділік әдетте тек қызметтік міндетіне байланысты пайдаланушыларға беріледі.

Корпоративтік коммуникация

Мекеменің региональды желісі негізінде құрылған арнайы хабар алмасу жүйелері (электрондық пошта, факс, құжаттармен бірлесіп жұмыс жасау) корпоративтік коммуникацияға жатады.

Ауқымды желі (WAN)

Дүние жүзіне таралған, үлкен көлемдегі әртүрлі ақпаратқа қол жеткізуге мүмкіндік беретін және коммерциялық негізде көпшілікке ашық желілер ауқымды желі деп аталады (WAN).

Ең белгілі өкілі — Интернет. Сонымен қатар басқа да ғаламдық желілер бар (мысалы, MSN — Microsoft Online, America Online және т.б.).

Байланысты ұйымдастырудың негізгі тәсілдері

  1. Қатар тұрған компьютерлерді коммуникациялық порттары арқылы арнайы кабельмен қосу.
  2. Модем, радиоканал немесе спутниктік байланыс арқылы мәлімет жіберу.
  3. Компьютерлерді компьютерлік желіге біріктіру.

Сервер және клиент ұғымы

Екі компьютер арасындағы байланысты ұйымдастырғанда, көбіне бір компьютерге ресурстар мен қызметтерді ұсынушы рөлі (бағдарламалар, деректер және т.б.), ал екіншісіне — осы ресурстарды пайдаланушы рөлі бекітіледі.

Сервер

Ресурстарды ұсынады және сұраныстарды өңдейді.

Клиент (жұмыс станциясы)

Арнайы бағдарламалар арқылы сервер ресурстарын пайдаланады.