Деректерді тасымалдау ортасы

ҚАЗАҚСТАН РЕСПУБЛИКАСЫ БІЛІМ ЖӘНЕ ҒЫЛЫМ МИНИСТРЛІГІ
Қ.И.Сәтпаев атындағы Қазақ ұлттық техникалық университеті
Ақпараттық технологиялар институты
Есептеу техникасы кафедрасы
КУРСТЫҚ ЖОБА
“Есептеу кешендері, жүйелері және тораптары” пәні бойынша
Тақырыбы: “Жергілікті есептеу торабын жобалау”
Жетекші: проф. Тұрым А.Ш.
«____» _________ 2003 ж.
Қалып бақылаушы:
проф. Тұрым А.Ш.
«____» _________ 2003 ж.
Студент: Абдакимов А.Т.
Мамандығы: 3706
Оқу тобы: ЗБИ-99-1
АЛМАТЫ 2003
Курстық жоба тапсырмасы
№.10 тапсырма. Келесі сипаттамалары бар жергілікті есептеу торабын
Сызба-құрылымы – құрсым.
Торап түйіндерінің саны – 25.
Қатынас құру әдісі – CSMA-CD.
Синтездеу әдісі – МKB.
Тораптық бейімдеуіштің функционалдық сұлбасын әзірлеу және сипаттау.
Тораптық шабуыл – Деректерді жедел тасымалдау, мәжбүрлеу (уақытынан
Тапсырманы берген: т.ғ.к., профессор Тұрым
оқытушы Оған А.
Тапсырма алған студент: Абдакимов
Тапсырма берілген күн: “1”
МАЗМҰНЫ
Кіріспе 3
1.Торап үлгілері 5
1.1.Ашық жүйелер әрекеттестігінің (АЖӘ) үлгісі 5
1.2.ТСР/ІР үлгісі 10
1.3.IBM фирмасының SNA үлгісі 12
1.4.Digital компаниясының DNA үлгісі 13
2.Тораптық сызба-құрылым 14
2.1.Құрсымдық сызба-құрылым 14
2.2.“Сақина” сызба-құрылымы 15
2.3.“Жұлдыз” сызба-құрылымы 16
2.4.“Тор” сызба-құрылымы 17
2.5.“Бұтақ” сызба-құрылымы 17
3. Деректерді тасымалдау ортасы 18
3.1. Шектелмеген тасымалдау ортасы 18
3.2.Деректер тасымалдаудың шектелген орталары 18
4. Деректер тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі 20
4.1.Кездейсоқ қатынас құру әдістері 20
CSMA – қатынас құру әдісі. 20
CSMA/CD – қатынас құру әдісі. 21
4.2. Детерминалдық қатынас құру әдісітері 21
5. Торап құрылымын синтез жасау 22
5.1.Жергілікті есептеу тарамы құрсымдық құрылысының математикалық үлгісі. 22
5.2.Магистралды құрылымды ЖЕТ-ын құру әдістері 23
6. Хаттамалар және стандарттар 25
7. Физикалық деңгейде сигналдарды кодалау 26
8. Тораптық шабуыл және одан қорғану шаралары 30
Қорытынды 31
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі 32
Кіріспе
Соңғы онжылдықта компьютерлік коммуникация аймағында күрт өсу байқалып
Қазір, 21-ші ғасыр алдында, көптеген жаңа жоғары жылдамдықты
Коммуникациялық технологиялардың өсу қарқыны соншалықты, олардың ескісі толығымен
Курстық жоба тапсырмасы
Кіріспе
1. Торап үлгілері
1.1. Ашық жүйелер әрекеттестігінің (АЖӘ) үлгісі
1.2.ТСР/ІР үлгісі
1.3.IBM фирмасының SNA үлгісі
1.4.Digital компаниясының DNA үлгісі
2.Тораптық сызба-құрылым
2.1.Құрсымдық сызба-құрылым
2.2.“Сақина” сызба-құрылымы
2.3.“Жұлдыз” сызба-құрылымы
2.4.“Тор” сызба-құрылымы
2.5.“Бұтақ” сызба-құрылымы
3. Деректерді тасымалдау ортасы
3.1. Шектелмеген тасымалдау ортасы
3.2. Деректер тасымалдаудың шектелген орталары
4. Деректер тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі
4.1.Кездейсоқ қатынас құру әдістері
4.2. Детерминалдық қатынас құру әдісітері
5. Торап құрылымын синтез жасау
5.1 .Жергілікті есептеу тарамы құрсымдық
құрылысының математикалық үлгісі.
5.2.Магистралды құрылымды ЖЕТ-ын құру әдістері
6. Хаттамалар және стандарттар
7. Физикалық деңгейде сигналдарды кодалау
8. Тораптық шабуыл және одан қорғану шаралары
Қорытынды
Пайдаланылған әдебиеттер тізімі
Қосымшалар
1.Торап үлгілері
Қарым-қатынас жасау үшін адамдар ортақ тілді пайдаланады. Егер
Ақпаратты тасымалдау үрдісін дамыту үшін мәліметтерді бірдей кодалайтын
ISO халықаралық коммуникациялық хаттамалардың үлгісін құрастыру үшін арналған,
Ашық жүйелер әрекеттестігі (АЖӘ), TCP/IP, IBM фирмасының SNA
1.1.Ашық жүйелер әрекеттестігінің (АЖӘ) үлгісі
Стандарттау бойынша халықаралық ұйымы (ISO) ашық жүйелер әрекеттестігінің
Үлгі жеті бөлек деңгейлерге бөлінген:
1-деңгей. Физикалық – ақпаратты жіберудің биттік хаттамасы;
2-деңгей. Арналық – кадрды пішіндеу, ортаға қатынас құруды
3-деңгей. Тораптық – маршрутизация, деректер ағынын басқару;
4-деңгей. Көліктік – алшатылған үрдістердің өзара әрекеттестігін қамтамасыз
5-деңгей. Сеанстық – алшатылған үрдіс арасындағы диалогты қолдау;
6-деңгей. Көрсетімдік – жіберілетін деректердің интерпретациясы;
7-деңгей. Қолданбалық – деректерді қолданбалы басқару.
Осы аталған деңгейлер атқаратын қызметтеріне қарай үш топқа
Бұл үлгінің негізгі мақсаты әр деңгейге, тасымалдау ортасына
Базалық үлгінің дербес деңгейлері деректерді жіберушіде төмен бағытталған
1-сурет. АЖӘ үлгісі
Қабылдаушы жақта келетін деректер анализденеді, керек болған жағдайда,
Халықаралық деңгейде символдық ақпаратты тасымалдау 8-биттік кодалау арқылы
Физикалық деңгей.
Физикалық деңгейде жүйенің физикалық байланысы үшін электрлік, механикалық,
Физикалық арна хаттамсының мысалы ретінде Ethernet технологиясының 10
Арналық деңгей.
Арналық деңгей деректер дестесінің құрамына кіретін символдарды тізбектелген
Арналық деңгей екі деңгейшеге бөлінеді: физикалық ортаға қатынас
Арналық деңгейдің функциялары тораптық бейімдеуіштің және оның драйверінің
Тораптық деңгей.
Тораптық деңгей екі абонент арасындағы есептеу торабының байланысын
Тораптық деңгейде екі түрлі хаттама ажыратылады. Біріншісі –
Тораптық деңгейде хаттмалардың тағы бір түрі жұмыс істейді,
Тораптық деңгейдің хаттамаларының мысалдары болып TCP/IP стегінің торапаралық
Көліктік деңгей.
Көліктік деңгей бір-бірімен өзара әрекеттесетін екі пайдаланушылық үрдістердің
Көліктік деңгей тораптық деңгейге жіберу үшін ақпарат ағынын
Көліктік деңгейдің хаттамларының мысалы ретінде TCP/IP стегінің TCP
Сеанстық деңгей.
Сеанстық деңгей бір байланыс сеансының қабылдануын, жіберілуін және
Бұл деңгейде қабылдаушымен алғашқы байланысу және шақыру үрдісін
Көрсетімділік деңгей.
Көрсетімділік деңгей деректерді интерпретациялау үшін, сонымен қатар деректерді
Сонымен, көрсетімдік деңгейге файлдар пішімін түрлендіру міндеттері жүктеледі.
Бұл деңгей есептеу торабында қолданылатын есептеу машиналар түрлерінің
Қолданбалық деңгей.
Пайдаланушы мен тораптық қолданбалардың әрекеттестігіне байланысты мәселелермен айналысады.
1.2.ТСР/ІР үлгісі
Бұл үлгінің аты оның құрамындағы негізгі екі хаттама
ТСР/ІР стегі ISO/OSI ашық жүйелер әрекеттестігі үлгісіснің пайда
ТСР/ІР хаттамларының құрылымы келесі суретте келтірілген.
2-сурет. ТСР/ІР үлгісі
Ең төменгі торапқа қатынас құру деңгейі (IV деңгей)
Келесі торапаралық деңгей (ІІІ деңгей) – бұл жергілікті
Көліктік деңгей (ІІ деңгей) негізгі деп аталады. Бұл
Жоғарғы деңгей (І деңгей) қолданбалық деп аталады. ТСР/ІР
1.3.IBM фирмасының SNA үлгісі
SNA-ның логикалық сәулеті алты деңгейден тұрады. Жоғарғы үш
SNA сәулетті хаттамалардың ерекшеліктері келесіде. Деректер звеносын басқару
Типовая структура кадра SNA
Заголовок Заголовок Заголовок Данные Концевик
SDLC TH (протокол PC) RH (протокол TC)
< BIO >
< BTU >
ВIO – базовый информационный элемент;
BTU – базовый элемент передачи.
3-сурет. SNA кадрының типті құрылымы
ВТU – тасымалдаудың базалық элементі. Бұл сәулеттің негізгі
Жолдарды басқару деңгейінде (РС хаттамасы) төменде сипатталған, бірнеше
Тасымалдауды басқару деңгейінде (ТС хаттамасы) тасымалдауды басқару параметрлерінің
Деректер ағынын басқару деңгейі (DFC хаттамасы) пайдаланушылар арасында
SNA торабының абоненттері тораптық деңгей шлюздері арқылы (РС
1.4.Digital компаниясының DNA үлгісі
DECnet, қалыптасқан пікірге қарама-қайшы, торап сәулеті емес, Digital
4-сурет. DNA-ның толық емес кескіні және оның кейбір
DNA тораптық сәулетінің негізгі коммутациялық элементі түйін болып
DNA сәулеті функционалдық деңгейлер иерархиясын білдіреді:
1 – физикалық деңгей;
2 – деректерді тасымалдау арнасының (ДТА) деңгейі;
3 - көліктік деңгей;
4 – сессияны басқару және тораптық қызмет деңгейі;
5 – тораптық қолданбалар деңгейі;
6 – торапты басқару деңгейі;
7 – пайдаланушылық деңгей;
Физикалық деңгейде физикалық байланыс арнасымен деректерді тасымалдауды басқару
Деректерді тасымалдау арнасы (ДТА) деңгейінде тораптағы көрші түйіндер
Көліктік (DECnet 4 - өтпелі арна деңгейі) және
Тораптық қолданбалар деңгейі пайдаланушылардың шеттетілген файлдарға қолжеткізуіне
Торапты басқару деңгейінде келесідей қызметтер қамтылған: торапты,
2.Тораптық сызба-құрылым
Тораптың сызба-құрылымы (topology) деп тораптың геометриялық нысанын немесе
Тораптық сызба-құрылымның бірнеше түрі бар: тор (Mesh), құрсым
2.1.Құрсымдық сызба-құрылым
Құрсымды байланыс кезінде деректер тасымалдау ортасы барлық жұмыс
5-сурет. “Құрсым” сызба-құрылымы
Жұмыс бекеттері кез-келген уақытта бүкіл есептеу торабының жұмысын
Жалпы жағдайда Ethernet құрсым торабы үшін жіңішке сым
Жаңа технологиялар есептеу торабы жұмыс істеп тұрған кезде
Жұмыс бекеттерін тораптық үрдістерді және коммуникациялық ортаны үзбей
Ақпаратты тікелей (модуляцияланбаған) тасымалдайтын ЖЕТ-те тек ақпаратты жіберетін
Модуляцияланған кең сызықты жіберуі бар ЖЕТ-та түрлі жұмыс
2.2.“Сақина” сызба-құрылымы
Сақина сызба-құрылымы кезінде жұмыс бекеттері бір-бірімен шеңбер бойымен
Token Ring (IBM фирмасы) тектес жергілікті есептеу тораптары
FDDI (Fider Distributed Data Interface) есептеу тораптары.
6-сурет. “Сақина” сызба-құрылымы
2.3.“Жұлдыз” сызба-құрылымы
Есептеу торабының қалған түйіндерінің әрқайсысымен деректер тасымалданатын жеке
7-сурет. Жұлдыз сызба-құрылымы
«Жұлдыз» тәрізді сызба-құрылымы бар есептеу торабына мысал ретінде
2.4.“Тор” сызба-құрылымы
“Тор” деп тораптағы барлық түйіндері арасында өзара тікелей
2.5.“Бұтақ” сызба-құрылымы
“Бұтақ” тәрізді сызба-құрылым “сақина”, “жұлдыз”, “құрсым” сызба-құрылымдарын біріктіру
8-сурет. “Бұтақ” сызба-құрылымы
Келесі кестеде есептеу тораптары сызба-құрылымдарының сипаттамалары келтірілген.
Сипаттамалар Сызба-құрылымдар
Жұлдыз Сақина Құрсым
Кеңейту бағасы Елеусіз Орташа Орташа
Абоненттер қосылуы Пассивті Активті Пассивті
Бастартушылықтардан қорғалынуы Елеусіз Елеусіз Жоғары
Жүйе өлшемдері Кез-келген Кез-келген Шектеулі
Тыңдаудан қорғалынуы Жақсы Жақсы Онша емес
Қосылу бағасы Елеусіз Елеусіз Жоғары
Жоғары жүктемеде жүйе іс-әрекеті Жақсы Қанағаттандырарлық Нашар
Нақты жұмыс күйінде жұмыс істеу мүмкіндігі Өте жақсы
Разводка кабеля Жақсы Қанағаттандырарлық Жақсы
Қызмет көрсетуі Өте жақсы Орташа Орташа
3. Деректерді тасымалдау ортасы
Деректерді тасымалдау ортасы деп компьютерлер арасында ақпарат айырбастау
3.1. Шектелмеген тасымалдау ортасы
Шектелмеген («сымсыз») орта сигналды өзінің ішінде сақтайтын
3.2.Деректер тасымалдаудың шектелген орталары
Деректер тасымалдаудың шектелген ортасының ең көп таралған түрі
9-сурет. Есулі қоссым, коаксиалды, талшық-оптикалық кабілдер
Коаксиалды кабель. Коаксиалды кабель орташа баға, кедергі қорғанысы
Есулі қоссым – кабельді байласудың ең арзаны есулі
Талшық-оптикалық кәбіл. Оптоөткізгіштер бағасы қымбат, оларды әйнек талшықты
Кестеде үш түрлі тасымалдау орталарының көрсеткіштері келтірілген.
Көрсеткіштер Деректерді тасымалдау ортасы (ДТО)
Есулі қоссым Коаксиальды кәбіл Талшық-оптикалық кәбіл
Бағасы Қымбат емес Салыстырмалы қымбат Қымбат
Ұзартылуы өте оңай қиын оңай
Тыңдаудан қорғалынуы елеусіз жақсы өте жақсы
Жерсіндіру қиындықтары жоқ Болуы мүмкін жоқ
Кедергілерге сезімталдығы бар бар жоқ
4. Деректер тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі
Торапқа қатынас құру (Access) - тораптың басқа
Деректер тасымалдау ортасына қатынас құруды басқару – жұмыс
Тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі (media access method)
Торапқа байланысты қатынас құру әдісі негізінде екі түрге
1) Кездейсоқ қатынас құру;
2) Детерминалды қатынас құру.
4.1.Кездейсоқ қатынас құру әдістері
Бұл әдістерде тораптық құрылғылар өзіне тасымалдануға дайын деректер
Кездейсоқ қатынас құру әдісі екі топқа бөлінеді:
а) Қақтығысты анықтай отырып көптік қатынас құру әдісі.
Бұл әдіс құрсымдық құрылымды тораптарда көп таралған. Түйін
Бұл әдістер қатарына ALOHA әдістері жатады.
б) Тасуышты бақылай отырып көптік қатынас құру әдісі
Жергілікті тораптарда басқа түйіндер не істеп жатқанын анықтау
CSMA – қатынас құру әдісі.
CSMA (Carrier Sense, Multiple Access) - тасығышты тексеретін
Қайталау уақыты: tқ=L(tқау
tқау – қос айналым уақыты. Екі бекет арасындағы
L=[0,2N-1] - мына аралықта жатқан сандар тізбегі.
N - қатынас құруды қайталау нөмірі (16-ға дейін
L([0,1]
00 – қақтығыс болады;
11 – қақтығыс болады;
01 – қақтығыс болмайды;
10 – қақтығыс болмайды.
CSMA/CD – қатынас құру әдісі.
Ethernet тораптарында тасушыны анықтап және коллизияны тауып коллективті
Бұл әдісті тек ортақ құрсымды тораптарда ғана қолданады
Тораппен берілетін барлық деректер кадрларға бөлініп, қабылдаушы станцияның
4.2. Детерминалдық қатынас құру әдісітері
Детерминалдық дегеніміз кез келген жұмыс бекеті өзі деректер
Детерминалдық қатынас құру әдістері:
қатынас құрудың сұрау әдісі;
сұраныстың артықшылдығы бойынша қатынас құру;
эстафеталық қатынас құру әдісі;
маркерлік қатынас құру әдісі.
5. Торап құрылымын синтез жасау
5.1.Жергілікті есептеу тарамы құрсымдық құрылысының математикалық үлгісі.
Қазіргі кезде іс жүзінде ЖЕТ-ның ішінде өзінің қарапайымдығы
Үлгілерді құру кезінде ЖЕТ болуының келесі шарттары берілген
әрбір пунктінде бір түрдегі АЖ орнатуға болады.
Әрбір тұтынушы тек бір АЖ-ге ғана бекітіле алады.
АЖ-ің өнімділігі уақыт бірлігінде АЖ-ден түсетін сұраулардың барлық
Барлық АЖ өзара бір дараарналы магистаральмен, яғни гамильтон
Есептің мақсаты ЖЕТ – ның осындай құрылысын синтездеуде
бұл жерде - j – ші
5.2.Магистралды құрылымды ЖЕТ-ын құру әдістері
ЖЕТ-тің магистралды құрылымын құру әдістері.
Кез-келген абоненттік жүйелері бар магистраль құрылымын құрастыру алгоритмі
С-алгоритмінің салмақталған ориентацияланбаған G-графының негізгі ішграфтарын құрумен байланысты,
Соңғы есеп коммивояжер есебі атымен белгілі.
МСМ алгоритмін келесі екі жағдай үшін қарастырамыз:
белгісіз шеткі төбелері бар гамильтонды тізбектің магистралі үшін;
шеткі төбелері берілген магистраль үшін;
МСМ алгоритмінің 1-кезеңінде МСД алгоритмі көмегімен графтың ең
d(xi)>=3.
2-кезеңде кейбір, d(xi)>=3 дәрежелі төбелерге инцидентті, қабырғаларды соңғы
Егер бөліктердің ешқайсысы гамитольтонды тізбек болмаса, онда ең
Мысал, МСД алгоритмінде графтың гамильтонды тізбегін іздеу барысында
Енді МСМ алгоритмін қадам бойынша сипаттайық.
1-кезең. Графтың ең қысқа бөлігін іздеу.
1-қадам. Гарфтың ең қысқа бөлігін МСД алгоритмі арқылы
2-қадам. Төбелер іштізімін анықтау. М01={1,…, i,…, m}, d(xi)>=3.
2-кезең. Ең қысқа гамильтонды тізбекті іздеу.
3-қадам. Д=0 қабылдау.
4-қадам. М01 ішінен і таңдау. Хі төбесіне инцидентті
5-қадам. Айыпталған қабырғаларға сай есептерді алу. Олардың өлшем
6-қадам. Егер Д

Ұқсас жұмыстар

АЖӘ үлгінің құрылымы

Физикалық деңгейдің стандартына

Жергілікті есептеу желілерін жобалау туралы ақпарат

“Жергілікті есептеу желілерін жобалау”

Есептеу желілері (Компьютерлік желілер)

Деректер тасымалдау ортасына қатынас құру әдісі

Жергілікті есептеу торабы

Торап

Жергілікті есептеу торабын жобалау