Kompiuterinio tinklo tobulinimas ff kursin
5 (100%) 1 vote

Kompiuterinio tinklo tobulinimas ff kursin

TURINYS

ĮVADAS…………………………………………………………………………………………………………….3

1.KOMPIUTERINIŲ TINKLŲ APŽVALGA…………………………………………………………4

2.VIETINIŲ TINKLŲ KLASIFIKACIJA………………………………………………………………5

3.VIETINIŲ TINKLŲ STRUKTŪRA………………………………………………….6

4.PERDAVIMO TERPĖ VIETINIUOSE TINKLUOSE………………………………………….7

5.VIETINIŲ TINKLŲ TIPAI……………………………………………………………………………….8

6.ATVIRŲ SISTEMŲ SĄVEIKOS MODELIS…………………………………………………….11

IŠVADOS………………………………………………………………………………………………………..15

LITERATŪROS SĄRAŠAS……………………………………………………………………………..16

PRIEDAI…………………………………………………………………………………………………………17

ĮVADAS

Kompiuterinis tinklas – kompiuterių ir periferinių įrenginių visuma, užtikrinanti informacijos keitimosi tarp kompiuterių tinkle nenaudojant jokių kitų informacijos pernešėjų [2].

Kompiuteriniai tinklai pagerina įvairių organizacijų valdymą bei veiklos koordinavimą, kadangi suteikia naujas galimybes vienu metu naudoti bendrą informaciją, saugomą toli nuo vartotojo, pagerina bendravimo tarp vartotojų sąlygas (elektroninis paštas, diskusijų bei naujienų grupės, WWW tinklapiai), sutaupo lėšas (didelis kompiuteris ir jo aptarnavimas yra brangesni, nei daug mikrokompiuterių, sujungtų į tinklą), didina informacijos patikimumą (duomenų failai turi kopijas skirtinguose kompiuteriuose ir, vienam jų išėjus iš rikiuotės, vartotojas gali tęsti darbą, naudodamas kitame kompiuteryje esančią kopiją) bei sudaro didesnes plėtimosi galimybes (esamą tinklą nesunku išplėsti, prijungiant naujus vartotojus).

Šio darbo tikslas – išnagrinėti ir įvertinti vietinių tinklų savybes.

Šį mano darbo tikslą išsamiau apibūdina šie uždaviniai:

 Išnagrinėti vietinių kompiuterinių tinklų klasifikaciją, struktūrą bei tipus;

 Išnagrinėti perdavimo terpę vietiniuose tinkluose;

 Išnagrinėti atvirų sistemų sąveikos modelį.

Darbą sudaro įvadas, šeši skyriai ir išvados.

Įvade supažindinama su darbo tikslu, pateikiamos šio tikslo pasirinkimo priežastys, uždaviniai.

Šio darbo skyriuose yra pateikiama vietinių tinklų klasifikacijos, struktūros, tipų, bei perdavimo terpės vietiniuose tinkluose analizė.

Darbo pabaigoje pateikiamos išvados.

Rašydamas kursinį darbą, naudojausi įvairių autorių darbais bei informacija rasta Internert tinkle.

1. KOMPIUTERINIŲ TINKLŲ APŽVALGA

Visus kompiuterinius tinklus galima klasifikuoti pagal šiuos požymius:

1. teritorinis išdėstymas;

2. tinklo paskirtis;

3. informacijos perdavimo greitis;

4. informacijos perdavimo terpė.

Pagal teritorinį išdėstymą tinklai gali būti vietiniai, globalieji ir regioniniai. Vietiniai – tai tinklai, dengiantys ne daugiau kaip 10m2 teritorijos (gali būti išimčių), regioniniai – išsidėstę miesto ar rajono teritorijoje, globalieji – apimantys visą valstybę ar valstybių grupes, pavyzdžiui visapasaulinis Internet tinklas.

Pagal paskirtį išskiriami privatūs ir valstybiniai tinklai. Privatūs tinklai priklauso vienai organizacijai ir yra išdėstyti jos teritorijoje. Valstybiniai tinklai – tai tinklai naudojami valstybinėse struktūrose [1].

Pagal informacijos perdavimo greitį kompiuteriniai tinklai skirstomi į mažo, vidutinio ir didelio greičio tinklus.

Pagal informacijos perdavimo terpę skirstoma į koaksialiuosius, vytos poros,, optinio pluošto, informacijos perdavimo radijo bangomis, infraraudonųjų bangų diapazone.

Kompiuteriai jungiami kabeliais, sudaro įvairias tinklo topologijas. Tinklo topologija yra jo geometrinė forma ir fizinis kompiuterių išsidėstymas vienas kito atžvilgiu, leidžiantis palyginti ir klasifikuoti įvairius tinklus. Yra trys pagrindiniai topologijų tipai: žvaigždė, magistralė ir žiedas (dažnai, ypač didesni vietiniai tinklai, organizuojami taikant mišrią topologiją).

Taip pat išskiriami vienodo rango tinklai bei tinklai su išskirtu serveriu. Vienodo rango tinklai jungia kompiuterius, kurių kiekvienas gali dirbti autonomiškai. Tinkluose su išskirtu serveriu tinklo serverio ir vartotojo darbo stoties funkcijos griežtai išskirtos. Kompiuterio atliekančio serverio funkcijas nebegalima panaudoti kaip vartotojo darbo stoties.

Tinklų klasifikacijoje išskiriamos dvi pagrindinės rūšys: vietiniai tinklai ( angl. Local Area Network, LAN) ir globalieji tinklai (angl. Wide Area Network, WAN).

Vietiniai tinklai jungia netoliese, vienoje patalpoje, organizacijoje ir pan. esančius kompiuterius (kartais jie gali būti nutolę vienas nuo kito per dešimtis kilometrų).

Globalieji tinklai dengia didelius geografinius rajonus, jungdami vietinius tinklus bei kitus telekomunikacinius tinklus bei įrenginius [3].

2.VIETINIŲ TINKLŲ KLASIFIKACIJA

Vietiniai tinklai yra dviejų tipų: vienodo rango tinklai ir tinklai su išskirtu serveriu.

Vienodo rango tinklai.
Vienodo rango tinklą sudaro vienodas teises tinkle turintys kompiuteriai, kurių kiekvienas gali būti tiek serveris, tiek vartotojo darbinė stotis. Tai yra pats paprasčiausias kompiuterių jungimo į tinklą būdas, tačiau jo galimybės yra gerokai mažesnės lyginant su tinklu su išskirtu failu serveriu.

Tokio tinklo privalumai – žema kaina (naudojami visi į tinklą sujungti kompiuteriai, neaukštos programinės įrangos darbui tinkle, kainos); aukštas patikimumas (sugedus vienai darbinei stočiai, prarandamas priėjimas tik prie nedidelės informacijos dalies).

Trūkumai: tinklo darbas efektyvus jei tinkle vienu metu dirba ne daugiau 10 kompiuterių; sunku organizuoti efektyvaus bendravimo tarp darbinių stočių valdymo ir užtikrinti informacijos slaptumą; atsiranda keblumų atnaujinant ar keičiant programinę įrangą kompiuteriuose.

Tinkluose su išskirti serveriu yra vienas arba keli specialūs kompiuteriai – serveriai, kuriuose laikoma informacija prieinama visiems kitiems tinkle esantiems kompiuteriams ( vartotojo darbinėms stotims).

Tokio tipo tinkle serveris naudojamas kaip pastovi tinklo vartotojams reikalingų resursų saugykla. Pats serveris klientu gali būti tik aukštesnį rangą tinkle turinčio serverio atžvilgiu. Serveriais paprastai būna aukšto našumo kompiuteriai, galintys turėti kelis paraleliai dirbančius procesorius, didelės talpos kietuosius diskus, didelio greičio tinklines kortas (100 Mbit/s ir daugiau).

Tinklų su išskirtu serveriu privalumai – didesnis duomenų apdorojimo greitis (jį apsprendžia centrinio kompiuterio greitis); patikima informacijos apsaugos sistema bei slaptumo užtikrinimas; paprastesnis valdymas nei vienodo rango tinkluose [2].

Trūkumai: toks tinklas yra brangesnis dėl atskiro kompiuterio, išskirto kaip serveris, kainos; mažiau lankstus palyginti su vienodo rango tinklu.

3.VIETINIŲ TINKLŲ STRUKTŪRA

Kompiuterių sujungimo būdas vadinamas tinklo struktūra arba topologija. Ethernet tinklai gali būti magistralės, žiedo ar žvaigždės topologijos. Pirmu atveju visi kompiuteriai jungiami prie vieno bendro kabelio, antru atveju – nuosekliai vienas prie kito, o žvaigždės struktūros tinkle yra specialus centrinis įrenginys – koncentratorius (hub), iš kurio išeina “spinduliai” į kiekvieną kompiuterį, t.y. kiekvienas kompiuteris jungiamas prie savo kabelio.

Magistralės tipo struktūra yra paprastesnė ir ekonomiškesnė, nes nereikalauja papildomo įrengimo bei reikalauja mažesnių išlaidų kabeliui. Tačiau ji yra ir labiau pažeidžiama, nes kabelio pažeidimas vienoje vietoje išveda iš rikiuotės visą tinklą. Pažeidimo vietą sunku aptikti.

Šiuo požiūriu žvaigždės topologija patikimesnė. Pažeistas kabelis – vieno konkretaus kompiuterio problema ir bendram tinklo darbui tai neturi įtakos. Pažeidimo vietą rasti nesunku.

Žiedo topologijai būdingas uždaras tinklas, kuriame informacija tarp stočių perduodama žiedu ir pereina visus tinklo kontrolerius. Šios tinklinės struktūros atveju bet kurio tinklinio kontrolerio gedimas sugadins visą tinklo darbą.

Žiedo topologijos tinklo privalumas – įrenginių realizacijos paprastumas, o trūkumas – žemas patikimumas.

Naudojant žvaigždės topologiją, kompiuteriai jungiami su centriniu kompiuteriu arba koncentratoriumi (hub). Koncentratorius yra specializuotas įrenginys, skirtas ryšio linijos išskaidymui, tačiau gali turėti ir papildomas logines ar tinklo apsaugos funkcijas.

Žvaigždės topologijos jungimui naudojama daugiau kabelio, koncentratorius – papildomas ir gana brangus įrenginys, tačiau tokios topologijos privalumas yra tai, kad pažeidus vieną jungtį tarp kompiuterio ir koncentratoriaus, likusi tinklo dalis veiks (blogiau, jei bus pažeistas koncentratorius) (1 pav.).

1 pav. Magistralinė, žiedinė ir žvaidždinė tinklo struktūros.

4. PERDAVIMO TERPĖ VIETINIUOSE TINKLUOSE

Įrenginėjant vietinį tinklą labai svarbu peržvelgti visus faktorius, turinčius įtaką fizinei duomenų perdavimo terpei (kabelinei sistemai ). Būtų galima išskirti kelis iš jų:

1. reikalingas tinklo pralaidumas, perdavimo greitis tinkle;

2. tinklo dydis;

3. paslaugų, kurios bus vartojamos tinkle rinkinys (duomenų, kalbos, multimedijos perdavimas ir t.t.);

4. galimas triukšmų lygis bei apsauga nuo jų;

5. bendra projekto kaina, paskaičiuojant įrangos pirkimą, montavimo darbus bei eksploatacijos kaštus.

Pagrindinės duomenų perdavimo terpės vietiniuose tinkluose – neekranuota vyta pora, koaksialusis kabelis, daugiamodis optinio pluošto kabelis. Esant panašioms vienmodžio ir daugiamodžio optinio pluošto kainoms, įranga reikalinga dirbti su vienmodžiu optinio pluošto kabeliu yra žymiai brangesnė, nors ir labiau tinkama esant dideliems atstumams tarp tinklo įrenginių. Dėl to vietiniuose tinkluose paprastai naudojamas daugiamodis optinio pluošto kabelis [4].

Pagrindinės vietinio tinklo technologijos: Ethernet, ATM. FDDI technologija, turinti geras charakteristikas (dideli atstumai, greitis ir patikimumas) šiuo metu nėra plačiai naudojama dėl aukštos kainos, kaip beje ir žiedinė Token Ring technologija. Didesniuose tinkluose (pavyzdžiui FDDI naudojamas viso miesto tinkle, kur būtinas didelis patikimumas ir garantuotas paketų pristatymas) šių technologijų naudojimas atsiperka.

5. VIETINIŲ TINKLŲ TIPAI

Ethernet – tai
technologija diegiama magistraliniuose tinkluose, prie kurių kompiuteriai prisijungia ir kovoja tarpusavyje dėl teisės perduoti paketą. Pagrindinis Ethernet protokolas – CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Problema iškila tada, kai du kompiuteriai vienu metu pradeda duomenų perdavimą. Tokiu atveju įvyksta kolizija ir abu kompiuteriai nutraukia duomenų perdavimą. Po atsitiktinės trukmės pauzės jie vėl bando pradėti perdavimą. Egzistuoja dar vienas protokolas – CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). Tai yra tas pats protokolas, tik jame prieš siunčiant bet kokį paketą į tinklą pasiunčiamas perspėjimas apie būsimą operaciją ir kiti kompiuteriai perdavimo nebeinicijuoja. Šis metodas taikomas belaidėje Radio Ethernet technologijoje.

Ethernet būna pusiau dupleksinis (half duplex), duomenys perduodami abejomis kryptimis, bet ne vienu metu ir dupleksinis (full duplex), duomenys perduodami abejomis kryptimis vienu metu (2 pav.).

2 pav. Pusiau dupleksinis (a) ir dupleksinis (b) informacijos perdavimo metodai.

Ethernet skiriasi ir greičiais: 10 Mbit/s, 100 Mbit/s ir1000 Mbit/s ( Gigabit technologija). Bet kuriai iš Ethernet rūšių gali būti panaudotas vytos poros kabelis ir vienmodis bei daugiamodis optinio pluošto kabeliai. Priklausomai nuo to egzistuoja skirtingos specifikacijos:

• 10 Mbit/s Ethernet: 10BaseT, 10BaseFL, (10Base2 ir 10Base5 standartai koaksialiajam kabeliui ir jau nenaudojami);

• 100 Mbit/s Ethernet: 100BaseTX, 100BaseFX, 100BaseT4, 100BaseT2;

• Gigabit Ethernet: 1000BaseLX, 1000BaseSX (optiniam pluoštui) ir 1000BaseTX (vytai porai) (žr. Priedas Nr.1.)

Egzistuoja du Ethernet tinklo realizavimo koaksialinių kabelių būdai – tai vadinamieji plonasis ir storasis Ethernet.

Plonam Ethernet naudojamas 50 Ω varžos plonas koaksialusis kabelis, tiesiamas nuo kompiuterio iki kompiuterio. Prie kiekvieno kompiuterio paliekama nedidelė kabelio atsarga reikalinga keičiant kompiuterio vietą. Kabelio segmento ilgis 185 metrai ir prie magistralės gali būti jungiama iki 30 kompiuterių.

Prijungus visas kabelio dalis BNC jungtimis prie T jungčių gausime vientisą kabelio segmentą. Abiejuose kabelio galuose pritaisomi terminatoriai su 50Ω varža.

Storam Ethernet naudojamas 50Ω varžos storas koaksialusis kabelis. Maksimalus kabelio segmento ilgis 500 metrų. Kabelio klojimas praktiškai toks pats visų rūšių koaksialiesiems kabeliams.

Kompiuterio prijungimui prie storo kabelio naudojamas papildomas įrenginys, vadinamas transyveriu. Transyveris prijungiamas prie tinklinio kabelio. Nuo jo iki kompiuterio klojamas transyverinis kabelis, kurio maksimalus ilgis 50 metrų. Abiejuose transyverinio kabelio galuose pritaisomos 15 kontaktų DIX jungtys (Digital, Intel ir Xerox). Vienos jungties pagalba kabelis jungiamas prie transyverio, kita jungtis jungiama prie kompiuterio tinklinės kortos.

Transyverio privalumas yra tas, kad nereikia atskirai tiesti kabelių iki kiekvieno kompiuterio. Transyverinio kabelio ilgis apsprendžia kompiuterio atstumą iki tinklinio kabelio [1].

Tinklo kūrimas, pasitelkiant į pagalbą transyverius, yra labai patogus. Transyveris bet kurioje vietoje tartum “praleidžia” kabelį. Ši paprasta procedūra užima mažai laiko, o gaunamas sujungimas esti labai patikimas. Kabelio nereikia pjaustyti mažais gabaliukais, jį galima tiesti neatsižvelgiant į tikslią kompiuterio buvimo vietą ir tik po to montuoti transyverius reikiamose vietose. Kaip taisyklė transyveriai tvirtinami ant sienų , kas yra numatyta jų konstrukcijoje.

Esant reikalui sukurti didesnės apimties, nei leidžia techninės kabelių charakteristikos, tinklą naudojami papildomi įrengimai – kartotuvai (Repeater). Kartotuvas turi du prievadus, t.y. jis gali apjungti du segmentus po 185 metrus. Segmentas prie kartotuvo jungiamas per T jungtį.

Tinkle gali būti ne daugiau keturių kartotuvų, tai leidžia gauti maksimalų 925 metrų ilgio tinklą.

Egzistuoja ir keturis prievadus turintys kartotuvai. Prie vieno tokio kartotuvo galima iš karto prijungti keturis segmentus.

Storo Ethernet kabelio segmento ilgis 500 metrų ir prie vieno segmento galima prijungti iki 100 darbinių stočių. Pasitelkus į pagalbą transyverinius kabelius, kurių maksimalus ilgis 50 metrų, storas Ethernet vienu segmentu gali apimti žymiai didesnę teritoriją nei plonas.

Taip pat yra gaminami suderinami kartotuvai. Jie yra labai patogūs, nes tinka tiek plonam, tiek storam kabeliui. Kiekvienas tokio kartotuvo prievadas turi dvi jungtis: DIX ir BNC, kurios negali būti pajungtos vienu metu. Esant būtinybei sujungti skirtingų kabelių segmentus, plonas segmentas jungiamas prie vieno prievado BNC jungties, o kitas prie kito prievado DIX jungties.

Kartotuvai yra labai naudingi, tačiau jais piktnaudžiauti nepatartina, kadangi jie sulėtina tinklo darbą.

Ethernet jungimas naudojant vytos poros kabelius.

Vyta pora – tai du, tarpusavyje susukti, izoliuoti laidai. Ethernet naudojamas aštuonių gyslų kabelis, susidedantis iš keturių vytų porų. Apsaugojimui nuo aplinkos poveikio, kabelis turi išorinį izoliacinį sluoksnį.

Pagrindinis mazgas naudojant vytąją porą – koncentratorius (angl. Hub). Kiekvienas kompiuteris prie koncentratoriaus jungiamas savo kabelio segmentu. Kiekvieno segmento ilgis neturi viršyti 100 metrų. Kabelio segmento galuose montuojamos RJ-45
Viena jungtimi kabelis jungiamas prie koncentratoriaus, o kita prie tinklinės plokštės. RJ-45 jungtys labai kompaktiškos, sudarytos iš plastmasinio korpuso ir aštuonių miniatiūrinių plokštelių.

Koncentratorius – tai vytos poros tinklo centrinis įrenginys, nuo kurio priklauso viso tinklo sklandus darbas. Koncentratorius turi būti lengvai pasiekiamoje vietoje, kad būtų lengva prijungti kabelius ir sekti kiekvieno iš prievadų būklę.

Koncentratoriai gali turėti skirtingą prievadų skaičių- 8, 12, 16 ar 24. Tuo pačiu tai nurodo kompiuterių kiekį, įmanomą prijungti prie koncentratoriaus.

Koncentratorius, į vieną iš savo prievadų gavęs signalą, sinchroniškai jį pakartoja kituose prievaduose, pagerindamas signalo elektrines charakteristikas ir tuo sudaro galimybę prailginti bendrą kabelio tarp labiausiai nutolusių tinkle kompiuterių ilgį.

6. ATVIRŲ SISTEMŲ SĄVEIKOS MODELIS

Siekdama standartizuoti bei struktūrizuoti tinklinę aparatinę ir programinę įrangą, Tarptautinė standartų organizacija ISO (International Standard Organization) paskelbė kompiuterinių tinklų architektūros modelį – atvirų sistemų sąveikos modelį (The Reference Model of Open Systems Interconnection – OSI). Šis modelis nėra tinklo architektūra , o tik nurodo kiekvieno lygmens funkcijas. Minėtieji lygmenys sudaro taip vadinamąjį OSI rinkinį, susidedantį iš septynių sluoksnių [3].

7. Taikomasis lygmuo

6. Vaizdavimo lygmuo

5. Seansinis lygmuo

4. Transporto lygmuo

3. Tinklinis lygmuo

2. Kanalinis lygmuo

1. Fizinis lygmuo

3 pav. OSI modelio struktūra

Fizinis lygmuo nusako bitų srautą perdavimo ryšio kanalu. Pagrindinė šio lygmens funkcija – persiųsti informaciją iš mazgo į mazgą ir jos neiškraipyti. Šis lygmuo susijęs su fizine signalų perdavimo aplinka bei mechaninėmis elektrinėmis ir procedūrinėmis sąsajomis.

Kanalinis (jungties) lygmuo perduoda duomenis į ryšio liniją bei priima neapdorotą duomenų srautą iš linijos ir atlikus klaidų kontrolę, perduoda į tinklinį lygmenį. Tai pasiekiama suskaidant duomenis į duomenų kadrus, paverčiant juos nuosekliomis bitų sekomis, perduodant šias sekas kitam mazgui ir, panaudojus atsiųstus iš imtuvo patvirtinimo kadrus, taisant klaidas. Kanalinio lygmens programinė įranga turi pakartoti kadro siuntimą, jei įvyko klaida ar nebuvo atsiųstas patvirtinimo kadras, t. y. kanaliniame lygmenyje turi būti išspręstos problemos, susijusios su kadrų pažeidimu, praradimu ir dubliavimu. Šalia klaidų kontrolės kanaliniame lygmenyje gali būti integruota srauto valdymo (flow control) – perdavimo reguliavimo, kai siųstuvas greitesnis negu imtuvas, galimybė. Kanalinis lygmuo turi suformuoti kadro pradžios ir pabaigos žymes, kadangi fizinis lygmuo perduoda ir priima bitų srautą be jokios prasmės. Paprastai tai padaroma kadro pradžioje ir gale pridedant specialų bitų rinkinį. Transliaciniuose tinkluose kanalinis lygmuo dažnai skaidomas į 2 polygmenius. Taip įvestas papildomas MAC (Media Access Control – kreipties į aplinką valdymas) polygmenis, skirtas priėjimo prie bendro kanalo kontrolei, susijęs su kreiptimi į tinklą – markerio perdavimu Token Ring ar kolizijų aptikimu Ethernet’e – bei jų valdymu. LLC (Logical Link Control), susijusi su vartotojo pranešimų siuntimu ir priėmimu, struktūriškai yra virš MAC polygmenio bei naudoja pastarojo teikiamas paslaugas kaip paprogramę.

Šiuo metu Jūs matote 52% šio straipsnio.
Matomi 2485 žodžiai iš 4817 žodžių.
Siųskite sms numeriu 1337 su tekstu INFO MEDIA (kaina 1,45 €) ir įveskite gautą kodą į laukelį žemiau:
Kodas suteikia galimybę atrakinti iki 100 straispnių svetainėje ir galioja 24 val.