Nguyên lý xây dựng mạng máy tính. Nguyên tắc chung xây dựng mạng máy tính và các định nghĩa cơ bản

Khi tạo mạng máy tính, các nhà phát triển của họ đã phải giải quyết nhiều vấn đề. Trong phần này, chúng tôi sẽ chỉ xem xét những điều quan trọng nhất trong số chúng và theo trình tự chúng phát sinh một cách tự nhiên trong quá trình phát triển và cải tiến công nghệ mạng.

Các cơ chế tương tác của máy tính trên mạng vay mượn rất nhiều từ sơ đồ tương tác giữa máy tính và các thiết bị ngoại vi, vì vậy hãy bắt đầu xem xét các nguyên tắc hoạt động của mạng từ trường hợp “tiền mạng” này.

Giao tiếp giữa máy tính và các thiết bị ngoại vi.

Để trao đổi dữ liệu giữa máy tính và thiết bị ngoại vi (PU), máy tính có một cổng bên ngoài giao diện(Hình 1.6), tức là một bộ dây kết nối máy tính và thiết bị ngoại vi, cũng như một bộ quy tắc trao đổi thông tin dọc theo các dây này (đôi khi thay vì thuật ngữ giao diện thuật ngữ này được sử dụng giao thức - Chúng ta sẽ nói nhiều hơn về những thuật ngữ quan trọng này sau) Ví dụ về giao diện được sử dụng trong máy tính là giao diện song song Centronics, thường dùng để kết nối máy in và giao diện nối tiếp RS-232C, qua đó chuột, modem và nhiều thiết bị khác được kết nối. Giao diện được triển khai ở phía máy tính bằng sự kết hợp giữa phần cứng và phần mềm: bộ điều khiển PU và một chương trình đặc biệt điều khiển bộ điều khiển này, thường được gọi là tài xế thiết bị ngoại vi tương ứng.

Về phía CP, giao diện thường được thực hiện bởi một thiết bị điều khiển phần cứng, mặc dù cũng có các thiết bị ngoại vi được điều khiển bằng phần mềm.

Chương trình được bộ xử lý thực thi có thể trao đổi dữ liệu bằng các lệnh đầu vào/đầu ra với bất kỳ mô-đun nào được kết nối với bus máy tính bên trong, bao gồm cả bộ điều khiển PU.

Các thiết bị ngoại vi có thể nhận từ máy tính cả dữ liệu, chẳng hạn như byte thông tin cần in trên giấy và các lệnh điều khiển, để phản hồi lại bộ điều khiển có thể thực hiện các hành động đặc biệt, chẳng hạn như di chuyển đầu đĩa đến vị trí mong muốn. theo dõi hoặc đẩy một tờ giấy ra khỏi máy in. Một thiết bị ngoại vi sử dụng giao diện bên ngoài của máy tính không chỉ để nhận thông tin mà còn để truyền thông tin đến máy tính, nghĩa là trao đổi dữ liệu qua giao diện bên ngoài thường là hai chiều. Ví dụ, ngay cả một máy in, về bản chất là một thiết bị xuất thông tin, sẽ trả về dữ liệu về trạng thái của nó cho máy tính.

Bộ điều khiển PU nhận lệnh và dữ liệu từ bộ xử lý vào bộ đệm bên trong của chúng, thường được gọi là thanh ghi hoặc cổng, sau đó thực thi! các chuyển đổi cần thiết của dữ liệu và lệnh này theo các định dạng mà bộ điều khiển có thể hiểu được và xuất chúng ra giao diện bên ngoài.

Sự phân bổ trách nhiệm giữa bộ điều khiển và trình điều khiển PU có thể khác nhau, nhưng thông thường bộ điều khiển thực thi một tập hợp các lệnh đơn giản để điều khiển PU và trình điều khiển sử dụng các lệnh này để buộc thiết bị thực hiện các hành động phức tạp hơn theo một số thuật toán. Ví dụ: bộ điều khiển máy in có thể hỗ trợ các lệnh cơ bản như “In ký tự”, “Nạp dòng”, “Trả về dòng”, v.v. Trình điều khiển máy in, sử dụng các lệnh này, tổ chức in các dòng ký tự, chia tài liệu thành các trang và các chức năng cấp cao hơn khác. Đối với cùng một bộ điều khiển, bạn có thể phát triển các trình điều khiển khác nhau để điều khiển bộ điều khiển này theo nhiều cách khác nhau - một số tốt hơn, một số khác tệ hơn - tùy thuộc vào kinh nghiệm và khả năng của các lập trình viên đã phát triển chúng.

Cơm. 1.6. Giao tiếp giữa máy tính và thiết bị ngoại vi.

Hãy xem xét sơ đồ truyền một byte thông tin từ một chương trình ứng dụng sang thiết bị ngoại vi. Chương trình cần trao đổi dữ liệu với bộ điều khiển sẽ liên hệ với trình điều khiển của thiết bị này, thông báo cho nó dưới dạng tham số địa chỉ của byte bộ nhớ cần được truyền. Trình điều khiển tải giá trị của byte này vào bộ đệm của bộ điều khiển PU, bộ đệm này bắt đầu truyền tuần tự các bit vào đường truyền, biểu thị mỗi bit bằng tín hiệu điện tương ứng. Để thiết bị điều khiển PU biết rõ rằng quá trình truyền byte đang bắt đầu, trước khi truyền bit thông tin đầu tiên, bộ điều khiển PU sẽ tạo tín hiệu bắt đầu có hình dạng cụ thể và sau khi truyền bit thông tin cuối cùng - tín hiệu bảng. Những tín hiệu này làm cho đồng bộ chuyển byte. Ngoài các bit thông tin, bộ điều khiển có thể truyền một bit chẵn lẻ để tăng độ tin cậy của việc trao đổi. Thiết bị điều khiển, sau khi phát hiện bit bắt đầu trên dòng tương ứng, thực hiện các hành động chuẩn bị và bắt đầu nhận các bit thông tin, tạo thành một byte từ chúng trong bộ đệm nhận của nó. Nếu quá trình truyền đi kèm với một bit chẵn lẻ thì tính chính xác của quá trình truyền sẽ được kiểm tra: nếu quá trình truyền được hoàn thành chính xác, dấu hiệu hoàn thành việc nhận thông tin sẽ được đặt trong thanh ghi tương ứng của thiết bị điều khiển.

Thông thường, trình điều khiển chịu trách nhiệm về các chức năng giao thức phức tạp nhất (ví dụ: tính toán tổng kiểm tra chuỗi byte được truyền, phân tích trạng thái của thiết bị ngoại vi, kiểm tra việc thực thi đúng lệnh). Nhưng ngay cả trình điều khiển bộ điều khiển nguyên thủy nhất cũng phải hỗ trợ ít nhất hai thao tác: “Lấy dữ liệu từ bộ điều khiển vào RAM” và “Chuyển dữ liệu từ RAM sang bộ điều khiển”.

Có cả giao diện rất chuyên dụng, phù hợp để kết nối một loại thiết bị hẹp (ví dụ: màn hình đồ họa độ phân giải cao từ Vista) và giao diện đa năng, là tiêu chuẩn và cho phép bạn kết nối nhiều thiết bị ngoại vi khác nhau. Một ví dụ về giao diện như vậy là giao diện RS-232C, được hỗ trợ bởi nhiều thiết bị đầu cuối, máy in, máy vẽ, chuột và nhiều thiết bị khác.

Mạng máy tính, mạng dữ liệu - hệ thống liên lạc giữa các máy tính và/hoặc thiết bị máy tính (máy chủ, bộ định tuyến và các thiết bị khác). Nhiều hiện tượng vật lý khác nhau có thể được sử dụng để truyền thông tin, thường là các loại tín hiệu điện hoặc bức xạ điện từ.

Mạng máy tính là tập hợp các máy tính và các thiết bị khác nhau cung cấp khả năng trao đổi thông tin giữa các máy tính trên mạng mà không cần sử dụng bất kỳ phương tiện lưu trữ trung gian nào.

Toàn bộ sự đa dạng của mạng máy tính có thể được phân loại theo một nhóm đặc điểm:

phân bố lãnh thổ;

liên kết phòng ban;

Tốc độ truyền thông tin;

Loại phương tiện truyền dẫn.

Bằng cách liên kết, mạng lưới các phòng ban và tiểu bang được phân biệt. Các phòng ban thuộc về một tổ chức và nằm trên lãnh thổ của tổ chức đó. Mạng chính phủ được sử dụng trong các cơ quan chính phủ..

Dựa trên tốc độ truyền thông tin, mạng máy tính được chia thành tốc độ thấp, trung bình và tốc độ cao.

Dựa trên loại phương tiện truyền dẫn, chúng được chia thành mạng đồng trục, mạng đôi xoắn, mạng cáp quang, với việc truyền thông tin qua các kênh vô tuyến và trong phạm vi hồng ngoại.

Các máy tính có thể được kết nối bằng cáp, tạo thành cấu trúc liên kết mạng cá nhân (hình sao, bus, vòng, v.v.).

Mạng thông tin toàn cầuInternet. Mô tả ngắn gọn các thông tin chính. tài nguyên

Internet(viết tắt từ Chôn cấtđã kết nối Mạng lưới công trình - mạng kết nối với nhau) - mạng viễn thông toàn cầu về tài nguyên thông tin và máy tính. Phục vụ như là cơ sở vật lý cho World Wide Web. Internet bao gồm hàng ngàn mạng máy tính của công ty, khoa học, chính phủ và gia đình. Sự kết hợp của các mạng có kiến ​​trúc và cấu trúc liên kết khác nhau đã trở nên khả thi nhờ giao thức IP. giao thức Internet) và nguyên tắc định tuyến các gói dữ liệu. Bất kỳ người dùng nào cũng có địa chỉ IP riêng (được hình thành từ 4 nhóm) 1) xxx.xxx.xxx.xxx. (IP bao gồm quốc gia, dữ liệu cá nhân của nhà cung cấp, v.v.)

2) Phương thức kết nối tên và số IP được gọi là Domain Name Server (DNS).

Trang web thương mại com

chính phủ chính phủ

quân đội quân đội

giáo dục

đất nước Ru(ua, uk, v.v.)

Nền tảng Tài nguyên int. :

1) email

2) công cụ tìm kiếm

3) tập tin lưu trữ-ftp

4) cơ sở dữ liệu: Gopher, WWW, WAIS

5) hội nghị từ xa: Telnet

6) Điện thoại Internet: VoIP (Skype...)

7) thông tin. tài nguyên (dịch vụ): TRICKLE

8) Bàn trợ giúp: WHOIS

9) xã hội dịch vụ (liên hệ, v.v.)

Danh từ hệ thống cung cấp thông tin đa cấp. cho người dùng. Các hiện tượng chính. giao thức TCP/ IP

Cơ sở để tổ chức truy cập tài nguyên Internet và xây dựng địa chỉ là các nguyên tắc và khái niệm sau:

1) khả năng mở rộng (địa chỉ mới phải dễ dàng phù hợp với URI( Mã định danh tài nguyên thống nhất))

2) tính đầy đủ3) khả năng đọc

1. Các phương pháp truyền dữ liệu. Phương tiện lưu trữ vật lý. (có dây và không dây)

Dữ liệu số được truyền dọc theo dây dẫn bằng cách thay đổi điện áp hiện tại: không có điện áp - “0”, có điện áp - “1”. Có hai cách để truyền thông tin qua phương tiện truyền dẫn vật lý: kỹ thuật số và analog.

Tại điện tử hoặc phương pháp truyền băng hẹp dữ liệu được truyền ở dạng tự nhiên trên một tần số duy nhất. Phương pháp băng thông hẹp chỉ cho phép truyền thông tin số, đảm bảo rằng chỉ có hai người dùng có thể sử dụng phương tiện truyền dẫn tại bất kỳ thời điểm nào và chỉ cho phép hoạt động bình thường trong một khoảng cách giới hạn (chiều dài đường truyền không quá 1000 m). Đồng thời, phương thức truyền băng thông hẹp cung cấp tốc độ trao đổi dữ liệu cao - lên tới 10 Mbit/s và cho phép bạn tạo các mạng máy tính có thể cấu hình dễ dàng. Phần lớn các mạng cục bộ sử dụng đường truyền băng hẹp.

Tương tự Phương pháp truyền dữ liệu số cung cấp khả năng truyền băng thông rộng thông qua việc sử dụng tín hiệu có tần số sóng mang khác nhau trong một kênh.

Với phương pháp truyền dẫn tương tự, các tham số của tín hiệu tần số sóng mang được điều khiển để truyền dữ liệu số qua kênh truyền thông.

Tín hiệu tần số sóng mang là dao động điều hòa được mô tả bởi phương trình:

Trong các mạng phân cấp cấp cao - toàn cầu và khu vực - nó cũng được sử dụng whướng lêntruyền băng thông, cung cấp cho mỗi thuê bao hoạt động trên tần số riêng của mình trong một kênh. Điều này đảm bảo sự tương tác của một số lượng lớn thuê bao ở tốc độ truyền dữ liệu cao.

Truyền băng rộng cho phép bạn kết hợp truyền dữ liệu, hình ảnh và âm thanh kỹ thuật số trong một kênh, đây là yêu cầu cần thiết của các hệ thống đa phương tiện hiện đại.

Phương tiện lưu trữ vật lý

người truyền phát- thiết bị lưu trữ băng từ, dựa trên nguyên lý hoạt động - máy ghi băng thông thường. Đĩa mềm- một phương tiện lưu trữ từ tính được sử dụng để ghi và lưu trữ dữ liệu nhiều lần. ổ cứng- thông tin được ghi trên tấm cứng (nhôm hoặc thủy tinh) được phủ một lớp vật liệu sắt từ. Ở chế độ vận hành, đầu đọc không chạm vào bề mặt của các tấm do lớp không khí mỏng được hình thành trong quá trình quay nhanh của các đĩa. Đĩa quang từ kết hợp các đặc tính của thiết bị lưu trữ quang học và từ tính. Chi tiết kỹ thuật/Đĩa được chế tạo bằng vật liệu sắt từ. đĩa CD- phương tiện lưu trữ quang học ở dạng đĩa có lỗ ở giữa, thông tin được đọc bằng tia laser. DVD- vật mang thông tin ở dạng đĩa, có hình dáng tương tự như đĩa compact nhưng có khả năng lưu trữ lượng thông tin lớn hơn do sử dụng tia laser có bước sóng ngắn hơn so với đĩa compact thông thường. HD-DVD- Công nghệ ghi DVD của Toshiba. Cho phép bạn ghi lại thông tin kỹ thuật số lên tới 45 gigabyte. Điều này đủ để ghi lại 12 giờ video có độ phân giải cao trên một phương tiện. Đĩa này gồm có ba lớp dày 0,6 mm, mỗi lớp có thể ghi được 15 GB dữ liệu. Thẻ- phương tiện lưu trữ được thiết kế để sử dụng bởi các hệ thống xử lý dữ liệu tự động. Được làm từ bìa cứng mỏng, thẻ đục lỗ thể hiện thông tin bằng việc có hay không có lỗ ở một số vị trí nhất định trên thẻ. Băng đục lỗ- phương tiện lưu trữ lỗi thời ở dạng băng giấy có lỗ. Bộ nhớ flash- một loại bộ nhớ ghi lại không bay hơi bán dẫn ở trạng thái rắn.

Blu-rayĐĩa (BD) là thế hệ tiếp theo của định dạng đĩa quang - được sử dụng để lưu trữ video độ phân giải cao (độ phân giải 1920x1080 pixel) và dữ liệu mật độ cao.

Mạng máy tính cục bộ. Phần mềm.

Mạng máy tính cục bộ liên kết các thuê bao ở khoảng cách gần nhau (trong vòng 10-15 km). Hệ thống thông tin được xây dựng trên cơ sở mạng máy tính cục bộ cung cấp giải pháp cho các vấn đề sau: lưu trữ dữ liệu; xử lí dữ liệu; tổ chức quyền truy cập của người dùng vào dữ liệu; truyền dữ liệu và kết quả xử lý của chúng tới người dùng. Mô hình mạng máy tính này được gọi là kiến ​​trúc client-server. Dựa trên sự phân bố chức năng, mạng máy tính cục bộ được chia thành ngang hàng và hai ngang hàng. Trong mạng ngang hàng, các máy tính có quyền bình đẳng với nhau. Mạng hai cấp được tổ chức trên cơ sở máy chủ mà người dùng mạng đăng ký. Đối với các mạng máy tính hiện đại, mạng hỗn hợp là điển hình, kết hợp các máy trạm và máy chủ, với một số máy trạm tạo thành mạng ngang hàng và phần còn lại thuộc về mạng hai ngang hàng. Lốp xe . Kênh liên lạc kết nối các nút vào mạng tạo thành một đường đứt đoạn - xe buýt. Bất kỳ nút nào cũng có thể nhận thông tin bất cứ lúc nào và chỉ truyền khi xe buýt rảnh. Dữ liệu (tín hiệu) được máy tính truyền tới bus. Nhẫn . Các nút được kết nối thành một mạng đường cong khép kín. Việc truyền dữ liệu chỉ được thực hiện theo một hướng. Mỗi nút, trong số những thứ khác, thực hiện các chức năng của một bộ lặp. Anh ta nhận và truyền các thông điệp, và chỉ nhận biết những thông điệp gửi đến anh ta. Ngôi sao . Các nút mạng được kết nối với trung tâm bằng tia. Mọi thông tin đều được truyền qua trung tâm nên việc khắc phục sự cố và thêm các nút mới tương đối dễ dàng mà không làm gián đoạn mạng.Các thiết bị sau được sử dụng để kết nối mạng cục bộ. 1. Bộ lặp- một thiết bị cung cấp khả năng khuếch đại và lọc tín hiệu mà không thay đổi nội dung thông tin của nó. 2. Cầu- một thiết bị thực hiện các chức năng của bộ lặp đối với các tín hiệu (tin nhắn) có địa chỉ đáp ứng các hạn chế được đặt trước. Cầu có thể là cục bộ hoặc từ xa. 3. Bộ định tuyến là thiết bị kết nối các loại mạng khác nhau nhưng sử dụng cùng một hệ điều hành. Trên thực tế, đây là cùng một cây cầu nhưng có địa chỉ mạng riêng. 4. Cổng vào- một tổ hợp phần cứng và phần mềm đặc biệt được thiết kế để đảm bảo khả năng tương thích giữa các mạng sử dụng các giao thức truyền thông khác nhau. Chương trình là bản ghi thuật toán để giải một bài toán dưới dạng một chuỗi lệnh hoặc toán tử bằng ngôn ngữ mà máy tính có thể hiểu được. Mục tiêu cuối cùng của bất kỳ chương trình máy tính nào là kiểm soát phần cứng. Giao diện liên chương trình- Đây là việc phân phối phần mềm thành nhiều cấp độ có mối liên hệ với nhau. Các cấp độ phần mềm là một kim tự tháp, với mỗi cấp độ cao hơn được xây dựng trên phần mềm của các cấp độ trước đó. Một mức độ cơ bản của Chịu trách nhiệm tương tác với phần cứng cơ bản. Cấp độ hệ thống Cấp độ hệ thống là chuyển tiếp. Các chương trình ở cấp độ này đảm bảo sự tương tác của các chương trình máy tính khác với các chương trình cấp cơ bản và trực tiếp với phần cứng. Cấp độ dịch vụ Các chương trình ở cấp độ này tương tác với cả chương trình cấp cơ sở và chương trình cấp hệ thống. Mục đích của các chương trình tiện ích (utilities) là tự động hóa công việc kiểm tra và cấu hình hệ thống máy tính, cũng như cải thiện chức năng của các chương trình hệ thống. Phân loại phần mềm tiện ích 1. Người điều phối sao chép, di chuyển, đổi tên tập tin, v.v. 2. Công cụ nén dữ liệu(người lưu trữ). 3. Công cụ chẩn đoán. 4. Chương trình cài đặt(cài đặt). 5. Phương tiện truyền thông. 6. Công cụ xem và phát lại. 7. Công cụ bảo mật máy tính.. Lớp ứng dụng một bộ chương trình ứng dụng giúp thực hiện các nhiệm vụ cụ thể (sản xuất, sáng tạo, giải trí và giáo dục).

T công nghệ WWW . Được phát triển vào năm 1989 tại Viện Vật lý hạt cơ bản. Mạng toàn cầu hoặc mạng toàn cầu - một hệ thống cung cấp quyền truy cập vào các tài liệu được kết nối với nhau nằm trên các máy tính khác nhau được kết nối Internet. World Wide Web được tạo thành từ hàng triệu máy chủ web. Về cơ bản, tài nguyên của World Wide Web là siêu văn bản. Các tài liệu siêu văn bản được đăng trên World Wide Web được gọi là các trang web. Một số trang web, được thống nhất bởi một chủ đề, thiết kế chung, cũng như các liên kết được kết nối với nhau và thường nằm trên cùng một máy chủ web, được gọi là trang web. Để tải xuống và xem các trang web, các chương trình đặc biệt được sử dụng - trình duyệt.

Kết cấu xây dựng công trường: Tuyến tính, phân cấp, kết nối đầy đủ

html (Ngôn ngữ đánh dấu siêu văn bản) là một ngôn ngữ đặc biệt để phát triển trang web. bản chất của ngôn ngữ: ngôn ngữ hướng dẫn, chứa các lệnh (thẻ) đánh dấu trang theo các quy tắc nhất định.

Kết cấuhtmlbác sĩ: 1) một dòng chứa thông tin về phiên bản HTML 2) phần tiêu đề (được xác định bởi thẻ ) 3) Phần thân, bao gồm nội dung của tài liệu (trang web)

E-mail.(Tiếng Anh) email, email, từ tiếng Anh thư điện tử) - công nghệ và các dịch vụ mà nó cung cấp để gửi và nhận tin nhắn điện tử (được gọi là “thư” hoặc “e-mail”) qua mạng máy tính phân tán (bao gồm cả toàn cầu). Sự khác biệt chính so với các hệ thống truyền tin nhắn khác là khả năng gửi tin nhắn bị trì hoãn và hệ thống tương tác phát triển giữa các hệ thống độc lập. máy chủ thư. Giao thức truyền thư SMTP( Giao thức chuyển thư đơn giản) – hiện đại, (UUCP) – lỗi thời.

VVPupkin @ mail .ru

trạng thái dịch vụ cá nhân

địa chỉ chuyển địa chỉ

Định dạng của thư được quy định bởi tài liệu RPC-822

25) Phương pháp toán ứng dụng. Sự tiến bộ trong khoa học thông tin tính toán được xác định bởi sự thành công của việc tích hợp các môn lập trình, toán học và đặc biệt. Trong khuôn khổ khoa học này, các lĩnh vực hình học tính toán và thí nghiệm tính toán đang phát triển thành công. Và việc tạo ra và sử dụng các phương pháp để giải các bài toán bằng số là hướng thứ ba - toán học tính toán hoặc ứng dụng. Nó chứa hai phần: phân tích số của các hàm và phương pháp tính toán để giải phương trình. Phần đầu tiên được dành cho việc nghiên cứu các đối tượng hoặc phương pháp toán học, bất kể nguồn gốc và lĩnh vực ứng dụng của chúng. Điều này bao gồm việc nghiên cứu các thuật toán gần đúng để phân tích toán học, các phương pháp đại số tuyến tính, xấp xỉ các hàm, vi phân và tích phân số, và giải các phương trình phi tuyến. Phần thứ hai xem xét các mô hình toán học và giải các bài toán vật lý toán, còn gọi là các bài toán giải phương trình vi phân từng phần, cho các lĩnh vực kiến ​​thức ứng dụng cụ thể. Ở đây xem xét các phương pháp số để giải các phương trình vi phân, tích phân, tích phân-vi phân, cũng như các phương pháp toán học, phương pháp tối ưu hóa và điều khiển tối ưu. Các vấn đề hiện đại phức tạp nhất của vật lý toán học được mô tả bằng các hệ phương trình vi phân và tích phân phi tuyến. Việc giải một bài toán trên máy tính bao gồm một số giai đoạn: xấp xỉ bài toán, nội suy, rời rạc hóa, hình thành và giải hệ phương trình đại số, phân tích lỗi. các chương trình tính toán toán học; các gói chuyên dụng để giải các bài toán cụ thể; hệ thống lập trình toán học. Gói toán học MathCad kết hợp khả năng thực hiện các phép tính và chuẩn bị các tài liệu khoa học kỹ thuật được định dạng.

Có một số nguyên tắc để xây dựng mạng LAN dựa trên các thành phần đã thảo luận ở trên. Những nguyên tắc như vậy còn được gọi là cấu trúc liên kết.

Cấu trúc liên kết mạng máy tính

Cấu trúc liên kết sao

Khái niệm cấu trúc liên kết mạng hình sao xuất phát từ lĩnh vực máy tính lớn, trong đó máy chủ nhận và xử lý tất cả dữ liệu từ các thiết bị ngoại vi dưới dạng nút xử lý hoạt động. Nguyên tắc này được sử dụng trong các hệ thống truyền thông dữ liệu, chẳng hạn như e-mail RELCOM. Tất cả thông tin giữa hai máy trạm ngoại vi đều đi qua nút trung tâm của mạng máy tính.

Hình 1 Cấu trúc liên kết sao

Thông lượng mạng được xác định bởi sức mạnh tính toán của nút và được đảm bảo cho từng máy trạm. Không có xung đột dữ liệu.

Việc đi cáp khá đơn giản vì mỗi máy trạm được kết nối với một nút. Chi phí cáp cao, đặc biệt khi nút trung tâm không nằm ở vị trí địa lý ở trung tâm cấu trúc liên kết.

Khi mở rộng mạng máy tính, không thể sử dụng các kết nối cáp đã tạo trước đó: phải đặt một cáp riêng từ trung tâm mạng đến nơi làm việc mới.

Cấu trúc liên kết hình sao là cấu trúc liên kết mạng máy tính nhanh nhất vì việc truyền dữ liệu giữa các máy trạm đi qua một nút trung tâm (nếu hiệu suất của nó tốt) qua các đường riêng biệt chỉ được sử dụng bởi các máy trạm này. Tần suất yêu cầu truyền thông tin từ trạm này sang trạm khác thấp so với tần suất đạt được trong các cấu trúc liên kết khác.

Hiệu suất của mạng máy tính chủ yếu phụ thuộc vào sức mạnh của máy chủ tệp trung tâm. Nó có thể là một nút cổ chai trong mạng máy tính. Nếu nút trung tâm bị lỗi, toàn bộ mạng sẽ bị gián đoạn.

Nút điều khiển trung tâm - máy chủ tệp - có thể thực hiện cơ chế bảo vệ tối ưu chống lại việc truy cập thông tin trái phép. Toàn bộ mạng máy tính có thể được điều khiển từ trung tâm của nó.

Cấu trúc liên kết vòng.

Với cấu trúc liên kết mạng vòng, các máy trạm được kết nối với nhau theo hình tròn, tức là. trạm 1 với trạm 2, trạm 3

Hình 2 Cấu trúc liên kết vòng

với máy trạm 4, ​​v.v. Máy trạm cuối cùng được kết nối với máy trạm đầu tiên. Liên kết truyền thông được đóng lại trong một vòng.

Việc đặt cáp từ máy trạm này sang máy trạm khác có thể khá phức tạp và tốn kém, đặc biệt nếu các máy trạm nằm ở vị trí địa lý cách xa vòng (ví dụ: trên một đường dây).

Tin nhắn lưu hành thường xuyên trong vòng tròn. Máy trạm gửi thông tin đến một địa chỉ đích cụ thể, trước đó đã nhận được yêu cầu từ vòng. Chuyển tiếp tin nhắn rất hiệu quả vì hầu hết các tin nhắn có thể được gửi lần lượt “trên đường” qua hệ thống cáp. Rất dễ dàng để thực hiện yêu cầu đổ chuông tới tất cả các trạm. Thời gian truyền thông tin tăng tỷ lệ thuận với số lượng máy trạm có trong mạng máy tính.

Vấn đề chính với cấu trúc liên kết vòng là mỗi máy trạm phải tích cực tham gia vào việc truyền thông tin và nếu ít nhất một trong số chúng bị lỗi thì toàn bộ mạng sẽ bị tê liệt. Các lỗi trong kết nối cáp có thể dễ dàng được định vị.

Việc kết nối một máy trạm mới yêu cầu tắt mạng trong thời gian ngắn vì vòng này phải được mở trong quá trình cài đặt. Không có giới hạn về độ dài của mạng máy tính vì cuối cùng nó chỉ được xác định bởi khoảng cách giữa hai máy trạm.

Hình 3 Cấu trúc của mạch vòng logic

Một dạng đặc biệt của cấu trúc liên kết vòng là mạng vòng logic. Về mặt vật lý, nó được gắn kết như một kết nối của cấu trúc liên kết sao. Các ngôi sao riêng lẻ được bật bằng các công tắc đặc biệt (tiếng Anh: Hub), trong tiếng Nga đôi khi còn được gọi là “hub”. Tùy thuộc vào số lượng máy trạm và độ dài cáp giữa các máy trạm mà sử dụng hub chủ động hoặc thụ động. Các hub hoạt động còn có thêm một bộ khuếch đại để kết nối từ 4 đến 16 máy trạm. Hub thụ động hoàn toàn là một thiết bị phân chia (dành cho tối đa ba máy trạm). Việc quản lý một máy trạm riêng lẻ trong mạng vòng logic cũng giống như trong mạng vòng thông thường. Mỗi máy trạm được gán một địa chỉ tương ứng với nó, qua đó quyền kiểm soát được chuyển giao (từ cấp cao đến cấp dưới và từ cấp dưới lên cấp cao). Kết nối chỉ bị ngắt đối với nút hạ lưu (gần nhất) của mạng máy tính, do đó chỉ trong một số trường hợp hiếm hoi hoạt động của toàn bộ mạng mới có thể bị gián đoạn.

Cấu trúc liên kết xe buýt.

Với cấu trúc liên kết bus, phương tiện truyền thông tin được biểu diễn dưới dạng đường dẫn liên lạc có thể truy cập được tới tất cả các máy trạm mà tất cả chúng đều phải được kết nối. Tất cả các máy trạm có thể giao tiếp trực tiếp với bất kỳ máy trạm nào trên mạng.

Hình 4 Cấu trúc liên kết xe buýt

Các máy trạm có thể được kết nối hoặc ngắt kết nối với nó bất kỳ lúc nào mà không làm gián đoạn hoạt động của toàn bộ mạng máy tính. Hoạt động của mạng máy tính không phụ thuộc vào trạng thái của từng máy trạm.

Trong tình huống tiêu chuẩn, mạng bus Ethernet thường sử dụng cáp mỏng hoặc cáp Cheapernet có đầu nối chữ T. Việc tắt và đặc biệt là kết nối với mạng như vậy đòi hỏi phải ngắt bus, điều này làm gián đoạn luồng thông tin lưu thông và khiến hệ thống bị đóng băng.

Các công nghệ mới cung cấp các hộp cắm thụ động qua đó các máy trạm có thể được tắt và/hoặc bật trong khi mạng máy tính đang chạy.

Do các máy trạm có thể được bật mà không làm gián đoạn quá trình mạng và môi trường liên lạc nên rất dễ bị nghe trộm thông tin, tức là. thông tin chi nhánh từ môi trường truyền thông.

Trong mạng LAN truyền thông tin trực tiếp (không điều chế), luôn chỉ có thể có một trạm truyền thông tin. Để tránh xung đột, trong hầu hết các trường hợp, phương pháp phân chia thời gian được sử dụng, theo đó mỗi máy trạm được kết nối được cấp độc quyền sử dụng kênh truyền dữ liệu tại một số thời điểm nhất định. Do đó, các yêu cầu về băng thông mạng máy tính khi tải tăng sẽ giảm, chẳng hạn như khi các máy trạm mới được giới thiệu. Các máy trạm được kết nối với bus thông qua các thiết bị TAP (Điểm truy cập đầu cuối). TAP là một loại kết nối đặc biệt với cáp đồng trục. Đầu dò hình kim được đưa qua vỏ ngoài của dây dẫn bên ngoài và lớp điện môi vào dây dẫn bên trong và được nối với nó.

Trong mạng LAN có truyền thông tin băng thông rộng được điều chế, các máy trạm khác nhau sẽ nhận được, nếu cần, tần số mà các máy trạm này có thể gửi và nhận thông tin. Dữ liệu được truyền được điều chế ở tần số sóng mang tương ứng, tức là Giữa phương tiện truyền thông tin và các máy trạm có các modem tương ứng để điều chế và giải điều chế. Công nghệ tin nhắn băng thông rộng cho phép truyền tải đồng thời một lượng thông tin khá lớn trong môi trường truyền thông. Để phát triển hơn nữa truyền tải dữ liệu rời rạc, thông tin ban đầu nào được cung cấp cho modem (analog hoặc kỹ thuật số) không quan trọng, vì nó vẫn sẽ được chuyển đổi trong tương lai.

Đặc điểm của cấu trúc liên kết mạng máy tính được đưa ra trong bảng.

Cấu trúc cây của mạng LAN.

Hình 5 Cấu trúc cây của mạng LAN

Cùng với các cấu trúc liên kết nổi tiếng của mạng máy tính: vòng, sao và bus, một cấu trúc kết hợp, ví dụ như cấu trúc cây, cũng được sử dụng trong thực tế. Nó được hình thành chủ yếu dưới dạng kết hợp các cấu trúc liên kết mạng máy tính nêu trên. Phần gốc của cây mạng máy tính được đặt tại điểm (gốc) nơi thu thập các đường truyền thông tin (nhánh cây).

Mạng máy tính có cấu trúc cây được sử dụng khi không thể áp dụng trực tiếp các cấu trúc mạng cơ bản ở dạng thuần túy. Để kết nối một số lượng lớn máy trạm, bộ khuếch đại mạng và/hoặc bộ chuyển mạch được sử dụng theo bảng bộ chuyển đổi. Một công tắc đồng thời có chức năng khuếch đại được gọi là hub hoạt động.

Trong thực tế, có hai loại được sử dụng, cung cấp kết nối tương ứng cho tám hoặc mười sáu đường.

Một thiết bị có thể kết nối tối đa ba trạm được gọi là hub thụ động. Hub thụ động thường được sử dụng làm bộ chia. Nó không cần một bộ khuếch đại. Điều kiện tiên quyết để kết nối một hub thụ động là khoảng cách tối đa có thể đến máy trạm không được vượt quá vài chục mét.

Các loại hình xây dựng mạng lưới bằng phương pháp truyền tải thông tin

Mạng vòng mã thông báo cục bộ

Tiêu chuẩn này được phát triển bởi IBM. Phương tiện truyền dẫn được sử dụng là cặp xoắn không được che chắn hoặc được che chắn (UPT hoặc SPT) hoặc cáp quang. Tốc độ truyền dữ liệu 4 Mbit/s hoặc 16 Mbit/s. Phương pháp Token Ring được sử dụng như một phương pháp để kiểm soát quyền truy cập của các trạm vào môi trường truyền. Các quy định chính của phương pháp này:

các thiết bị được kết nối với mạng bằng cấu trúc liên kết vòng;

tất cả các thiết bị được kết nối với mạng chỉ có thể truyền dữ liệu sau khi nhận được quyền truyền (mã thông báo);

Tại bất kỳ thời điểm nào, chỉ có một trạm trong mạng có quyền này.

Các loại gói

IBM Token Ring sử dụng ba loại gói chính:

gói điều khiển/dữ liệu (Khung dữ liệu/lệnh);

mã thông báo (Token);

gói đặt lại (Abort).

Gói quản lý/dữ liệu. Với gói này bạn có thể làm

truyền dữ liệu hoặc lệnh để điều khiển hoạt động của mạng.

Đánh dấu. Một trạm chỉ có thể bắt đầu truyền dữ liệu sau khi nhận được gói như vậy. Chỉ có thể có một mã thông báo trong một vòng và theo đó, chỉ có một trạm có quyền truyền dữ liệu.

Đặt lại gói. Việc gửi một gói tin như vậy báo hiệu sự kết thúc của tất cả quá trình truyền.

Bạn có thể kết nối các máy tính trong mạng bằng cách sử dụng cấu trúc liên kết hình sao hoặc vòng.

Mạng cục bộ Arknet

Arknet (Mạng máy tính tài nguyên đính kèm) là một kiến ​​trúc mạng cục bộ đơn giản, rẻ tiền, đáng tin cậy và khá linh hoạt. Được phát triển bởi Tập đoàn Datapoint vào năm 1977. Sau đó, giấy phép cho Arcnet đã được mua lại bởi Tập đoàn SMC (Tập đoàn Standard Microsistem), tập đoàn này trở thành nhà phát triển và sản xuất thiết bị chính cho mạng Arcnet. Cáp xoắn đôi, cáp đồng trục (RG-62) có trở kháng đặc tính 93 Ohms và cáp quang được sử dụng làm phương tiện truyền dẫn. Tốc độ truyền dữ liệu - 2,5 Mbit/s. Khi kết nối các thiết bị trong Arcnet, cấu trúc liên kết bus và star được sử dụng. Phương pháp kiểm soát quyền truy cập của các trạm vào môi trường truyền dẫn là Token Bus. Phương pháp này cung cấp các quy tắc sau:

Tất cả các thiết bị kết nối với mạng đều có thể truyền dữ liệu

chỉ sau khi nhận được sự cho phép truyền (mã thông báo);

Tại bất kỳ thời điểm nào, chỉ có một trạm trong mạng có quyền này;

Dữ liệu được truyền bởi một trạm có sẵn cho tất cả các trạm trong mạng.

Nguyên tắc hoạt động cơ bản

Mỗi byte được truyền tới Arcnet bằng gói ISU (Đơn vị ký hiệu thông tin) đặc biệt, bao gồm ba bit bắt đầu/dừng dịch vụ và tám bit dữ liệu. Ở đầu mỗi gói, dấu phân cách ban đầu AB (Alegt Burst), bao gồm sáu bit dịch vụ, được truyền đi. Dấu phân cách bắt đầu hoạt động như một lời mở đầu gói.

Arcnet định nghĩa 5 loại gói:

Gói ITT (Thông tin cần truyền) - lời mời truyền. Thông báo này chuyển quyền điều khiển từ nút mạng này sang nút mạng khác. Trạm nhận gói này sẽ có quyền truyền dữ liệu.

Gói FBE (Yêu cầu Buff miễn phí) - yêu cầu sẵn sàng nhận dữ liệu. Gói này kiểm tra mức độ sẵn sàng nhận dữ liệu của nút.

Gói dữ liệu. Việc truyền dữ liệu được thực hiện bằng cách sử dụng bưu kiện này.

Gói ACK (ACKnowledgements) - xác nhận việc tiếp nhận. Xác nhận mức độ sẵn sàng nhận dữ liệu hoặc xác nhận việc nhận gói dữ liệu không có lỗi, tức là. để đáp ứng FBE và gói dữ liệu.

Gói NAK (Lời cảm ơn tiêu cực) - không được chuẩn bị để tiếp nhận. Nút chưa sẵn sàng nhận dữ liệu (phản hồi với FBE) hoặc gói được nhận có lỗi.

Có hai cấu trúc liên kết có thể được sử dụng trong mạng Arknet: star và bus.

mạng LAN Ethernet

Đặc điểm kỹ thuật Ethernet được Tập đoàn Xerox đề xuất vào cuối những năm 1970. Sau đó, Tập đoàn Thiết bị Kỹ thuật số (DEC) và Tập đoàn Intel đã tham gia dự án này. Năm 1982, đặc tả Ethernet phiên bản 2.0 được xuất bản. Dựa trên Ethernet, Viện IEEE đã phát triển tiêu chuẩn IEEE 802.3. Sự khác biệt giữa chúng là nhỏ.

Nguyên tắc hoạt động cơ bản.

Ở mức logic, Ethernet sử dụng cấu trúc liên kết bus:

tất cả các thiết bị được kết nối với mạng đều có quyền bình đẳng, tức là. bất kỳ trạm nào cũng có thể bắt đầu truyền bất kỳ lúc nào (nếu môi trường truyền rảnh);

Dữ liệu được truyền bởi một trạm có sẵn cho tất cả các trạm trong mạng.

Ngăn xếp giao thức truyền thông tiêu chuẩn

Các quy tắc chính thức xác định trình tự và định dạng của các tin nhắn được trao đổi giữa các thành phần mạng nằm ở cùng cấp độ nhưng ở các nút khác nhau, được gọi là giao thức.

Một tập hợp các giao thức được tổ chức theo thứ bậc đủ để tổ chức sự tương tác của các nút trong mạng được gọi là ngăn xếp giao thức truyền thông.

Lĩnh vực tiêu chuẩn hóa quan trọng nhất trong lĩnh vực mạng máy tính là tiêu chuẩn hóa các giao thức truyền thông. Hiện nay, các mạng sử dụng một số lượng lớn các ngăn xếp giao thức truyền thông. Các ngăn xếp phổ biến nhất là: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS/SMB, DECnet, SNA và OSI. Tất cả các ngăn xếp này, ngoại trừ SNA ở cấp độ thấp hơn - liên kết vật lý và dữ liệu - đều sử dụng cùng các giao thức được chuẩn hóa tốt Ethernet, Token Ring, FDDI và một số giao thức khác, cho phép sử dụng cùng một thiết bị trong tất cả các mạng. Nhưng ở các cấp cao hơn, tất cả các ngăn xếp đều hoạt động theo giao thức riêng của chúng. Các giao thức này thường không tuân theo cách phân lớp được mô hình OSI khuyến nghị. Trong tần số, Các chức năng của lớp phiên và lớp trình bày thường được kết hợp với lớp ứng dụng. Sự khác biệt này là do mô hình OSI xuất hiện như là kết quả của sự khái quát hóa các ngăn xếp đã tồn tại và được sử dụng thực tế, chứ không phải ngược lại.

Cây rơmOSI

Có sự phân biệt rõ ràng giữa mô hình OSI và ngăn xếp OSI. Trong khi mô hình OSI là một khung khái niệm cho khả năng tương tác khám phá hệ thống, thì ngăn xếp OSI là một tập hợp các đặc tả giao thức rất cụ thể. Không giống như các ngăn xếp giao thức khác, ngăn xếp OSI hoàn toàn tuân theo mô hình OSI và bao gồm các đặc tả giao thức cho tất cả bảy lớp khả năng tương tác được xác định trong mô hình. Ở các cấp độ thấp hơn, ngăn xếp OSI hỗ trợ các giao thức Ethernet, Token Ring, FDDI, WAN, X.25 và ISDN - nghĩa là nó sử dụng các giao thức cấp thấp hơn được phát triển bên ngoài ngăn xếp, giống như tất cả các ngăn xếp khác. Các giao thức của lớp mạng, lớp vận chuyển và phiên của ngăn xếp OSI được nhiều nhà sản xuất khác nhau chỉ định và triển khai nhưng vẫn chưa phổ biến.Các giao thức phổ biến nhất của ngăn xếp OSI là các giao thức ứng dụng. Chúng bao gồm: giao thức truyền tệp FTAM, giao thức mô phỏng thiết bị đầu cuối VTP, giao thức bàn trợ giúp X.500, giao thức email X-400 và một số giao thức khác. Các giao thức của ngăn xếp OSI được đặc trưng bởi sự phức tạp và mơ hồ lớn về các thông số kỹ thuật. Các thuộc tính này là kết quả của chính sách chung của các nhà phát triển ngăn xếp, những người đã tìm cách tính đến tất cả các trường hợp sử dụng cũng như tất cả các công nghệ hiện có và mới nổi trong giao thức của họ. Về vấn đề này, chúng ta cũng phải bổ sung thêm những hậu quả của một số lượng lớn các thỏa hiệp chính trị không thể tránh khỏi khi áp dụng các tiêu chuẩn quốc tế về một vấn đề cấp bách như việc xây dựng các mạng máy tính mở.

Do tính phức tạp của chúng, các giao thức OSI yêu cầu nhiều sức mạnh xử lý của CPU, khiến chúng phù hợp hơn với các máy mạnh hơn là mạng máy tính cá nhân.

Ngăn xếp OSI là một tiêu chuẩn quốc tế, độc lập với nhà cung cấp. Nó được chính phủ Hoa Kỳ hỗ trợ thông qua chương trình GOSIP, chương trình này yêu cầu tất cả các mạng máy tính được cài đặt trong các cơ quan chính phủ Hoa Kỳ sau năm 1990 phải hỗ trợ trực tiếp ngăn xếp OSI hoặc cung cấp phương tiện để di chuyển sang ngăn xếp đó trong tương lai. Tuy nhiên, ngăn xếp OSI phổ biến ở Châu Âu hơn ở Hoa Kỳ vì ở Châu Âu còn ít mạng kế thừa chạy các giao thức riêng của họ. Hầu hết các tổ chức chỉ đang lên kế hoạch chuyển đổi sang ngăn xếp OSI và rất ít tổ chức đã bắt đầu tạo các dự án thí điểm. Trong số những người làm việc theo hướng này có Bộ Hải quân Hoa Kỳ và mạng NFSNET. Một trong những nhà sản xuất lớn nhất hỗ trợ OSI là AT&T, mạng Stargroup của họ hoàn toàn dựa trên nền tảng này.

Cây rơmTCP/IP

Ngăn xếp TCP/IP được phát triển theo sáng kiến ​​của Bộ Quốc phòng Hoa Kỳ hơn 20 năm trước để kết nối mạng ARPAnet thử nghiệm với các mạng khác dưới dạng một tập hợp các giao thức chung cho môi trường điện toán không đồng nhất. Đại học Berkeley đã có đóng góp lớn cho sự phát triển của ngăn xếp TCP/IP, được đặt tên theo các giao thức IP và TCP phổ biến, bằng cách triển khai các giao thức ngăn xếp trong phiên bản HĐH UNIX của nó. Sự phổ biến của hệ điều hành này đã dẫn đến việc áp dụng rộng rãi TCP, IP và các ngăn xếp giao thức khác. Ngày nay, ngăn xếp này được sử dụng để kết nối các máy tính trên Internet cũng như trong một số lượng lớn mạng công ty.

Ngăn xếp TCP/IP ở cấp độ thấp hơn hỗ trợ tất cả các tiêu chuẩn phổ biến của lớp liên kết vật lý và dữ liệu: đối với mạng cục bộ - đó là Ethernet, Token Ring, FDDI, đối với mạng toàn cầu - các giao thức để làm việc trên đường dây quay số và thuê riêng tương tự SLIP , PPP, giao thức cho mạng lãnh thổ X.25 và ISDN.

Các giao thức chính của ngăn xếp, được đặt tên như vậy, là IP và TCP. Các giao thức này, theo thuật ngữ mô hình OSI, lần lượt thuộc về lớp mạng và lớp vận chuyển. IP đảm bảo rằng gói đi qua mạng tổng hợp và TCP đảm bảo độ tin cậy của việc phân phối.

Qua nhiều năm sử dụng trong mạng của nhiều quốc gia và tổ chức khác nhau, TCP/IP đã kết hợp một số lượng lớn các giao thức cấp ứng dụng. Chúng bao gồm các giao thức phổ biến như giao thức truyền tệp FTP, giao thức mô phỏng thiết bị đầu cuối telnet, giao thức thư SMTP được sử dụng trong e-mail Internet, dịch vụ siêu văn bản của dịch vụ WWW và nhiều giao thức khác. Ngày nay, ngăn xếp TCP/IP là một trong những ngăn xếp giao thức truyền tải phổ biến nhất trong mạng máy tính. Thật vậy, chỉ riêng Internet đã kết nối khoảng 10 triệu máy tính trên khắp thế giới tương tác với nhau bằng cách sử dụng ngăn xếp giao thức TCP/IP.

Sự phát triển nhanh chóng về mức độ phổ biến của Internet cũng dẫn đến những thay đổi trong cán cân quyền lực trong thế giới các giao thức truyền thông - các giao thức TCP/IP mà Internet được xây dựng trên đó đã bắt đầu nhanh chóng đẩy lùi kẻ dẫn đầu không thể tranh cãi trong những năm qua - Novell's Ngăn xếp IPX/SPX. Ngày nay trên thế giới, tổng số máy tính được cài đặt ngăn xếp TCP/IP đã bằng tổng số máy tính mà ngăn xếp IPX/SPX đang chạy và điều này cho thấy sự thay đổi rõ rệt trong thái độ của các quản trị viên mạng cục bộ đối với các giao thức được sử dụng trên máy tính để bàn, vì chúng chiếm phần lớn số lượng máy tính trên thế giới và chính trên chúng là các giao thức của Novell, cần thiết để truy cập vào máy chủ tệp NetWare, đã từng hoạt động ở hầu hết mọi nơi. Quá trình thiết lập ngăn xếp TCP/IP làm ngăn xếp số một trong bất kỳ loại mạng nào vẫn tiếp tục và hiện nay, bất kỳ hệ điều hành công nghiệp nào cũng nhất thiết phải bao gồm việc triển khai phần mềm của ngăn xếp này trong gói phân phối của nó.

Mặc dù các giao thức TCP/IP được liên kết chặt chẽ với Internet và mỗi đội máy tính Internet trị giá hàng triệu đô la đều chạy trên cơ sở ngăn xếp này, nhưng có một số lượng lớn các mạng cục bộ, công ty và lãnh thổ không trực tiếp là một phần của Internet. cũng sử dụng giao thức TCP/IP. Để phân biệt chúng với Internet, các mạng này được gọi là mạng TCP/IP hoặc đơn giản là mạng IP.

Bởi vì ngăn xếp TCP/IP ban đầu được thiết kế cho Internet toàn cầu nên nó có nhiều tính năng mang lại lợi thế cho nó so với các giao thức khác khi xây dựng các mạng bao gồm truyền thông diện rộng. Đặc biệt, một tính năng rất hữu ích giúp giao thức này có thể áp dụng được trong các mạng lớn là khả năng phân mảnh các gói tin. Thật vậy, một mạng tổng hợp lớn thường bao gồm các mạng được xây dựng trên các nguyên tắc hoàn toàn khác nhau. Mỗi mạng này có thể đặt giá trị riêng cho độ dài tối đa của một đơn vị dữ liệu được truyền (khung). Trong trường hợp này, khi di chuyển từ một mạng có độ dài tối đa lớn hơn sang mạng có độ dài tối đa ngắn hơn, có thể cần phải chia khung được truyền thành nhiều phần. Giao thức IP của ngăn xếp TCP/IP giải quyết vấn đề này một cách hiệu quả.

Một tính năng khác của công nghệ TCP/IP là hệ thống đánh địa chỉ linh hoạt, giúp đưa các mạng công nghệ khác vào Internet dễ dàng hơn so với các giao thức khác có mục đích tương tự. Thuộc tính này cũng tạo điều kiện thuận lợi cho việc sử dụng ngăn xếp TCP/IP để xây dựng các mạng không đồng nhất lớn.

Ngăn xếp TCP/IP sử dụng rất ít khả năng phát sóng. Thuộc tính này thực sự cần thiết khi làm việc trên các kênh liên lạc chậm đặc trưng của mạng lãnh thổ. Tuy nhiên, như mọi khi, bạn phải trả giá cho những lợi ích bạn nhận được và cái giá phải trả ở đây là yêu cầu cao về tài nguyên và sự phức tạp của việc quản lý mạng IP. Chức năng mạnh mẽ của ngăn xếp giao thức TCP/IP đòi hỏi chi phí tính toán cao để thực hiện. Hệ thống địa chỉ linh hoạt và việc từ chối phát sóng dẫn đến sự hiện diện trong mạng IP của nhiều dịch vụ tập trung khác nhau như DNS, DHCP, v.v. Mỗi dịch vụ này đều nhằm mục đích hỗ trợ quản trị mạng, bao gồm hỗ trợ cấu hình thiết bị, nhưng đồng thời Đồng thời, bản thân nó cũng đòi hỏi sự quan tâm chặt chẽ của các nhà quản trị.

Có những lập luận khác ủng hộ và chống lại ngăn xếp giao thức Internet, nhưng thực tế vẫn là ngày nay nó là ngăn xếp giao thức phổ biến nhất, được sử dụng rộng rãi trong cả mạng toàn cầu và mạng cục bộ.

Cây rơmIPX/ SPX

Ngăn xếp này là ngăn xếp giao thức Novell ban đầu, được phát triển cho hệ điều hành mạng NetWare vào đầu những năm 80. Các giao thức lớp mạng và phiên, Trao đổi gói Internetwork (IPX) và Trao đổi gói tuần tự (SPX), đặt tên cho ngăn xếp, là sự chuyển thể trực tiếp của các giao thức Xerox XNS, vốn ít phổ biến hơn nhiều so với ngăn xếp IPX/SPX. Sự phổ biến của ngăn xếp IPX/SPX có liên quan trực tiếp đến hệ điều hành Novell NetWare, hệ điều hành này vẫn giữ vị trí dẫn đầu thế giới về số lượng hệ thống được cài đặt, mặc dù gần đây mức độ phổ biến của nó đã giảm đi phần nào và tốc độ tăng trưởng của nó tụt hậu so với Microsoft Windows NT. của ngăn xếp IPX/SPX được xác định theo định hướng của các phiên bản đầu tiên của NetWare OS (lên đến phiên bản 4.0) để hoạt động trong các mạng cục bộ nhỏ bao gồm các máy tính cá nhân có tài nguyên khiêm tốn. Rõ ràng là đối với những máy tính như vậy, Novell cần các giao thức yêu cầu dung lượng RAM tối thiểu (hạn chế ở các máy tính tương thích với IBM chạy MS-DOS với dung lượng 640 KB) và sẽ chạy nhanh trên các bộ xử lý có công suất xử lý thấp. Kết quả là, các giao thức ngăn xếp IPX/SPX cho đến gần đây vẫn hoạt động tốt trong các mạng cục bộ và không tốt lắm trong các mạng công ty lớn, vì chúng làm quá tải các liên kết toàn cầu chậm với các gói quảng bá được sử dụng nhiều bởi một số giao thức trong ngăn xếp này (ví dụ: để thiết lập giao tiếp giữa máy khách và máy chủ). Tình huống này, cũng như thực tế là ngăn xếp IPX/SPX là độc quyền của Novell và yêu cầu giấy phép để triển khai nó (nghĩa là các thông số kỹ thuật mở không được hỗ trợ), trong một thời gian dài đã hạn chế việc phân phối nó chỉ trong các mạng NetWare. Tuy nhiên, kể từ khi phát hành NetWare 4.0, Novell đã thực hiện và tiếp tục thực hiện những thay đổi lớn đối với các giao thức của mình nhằm mục đích điều chỉnh chúng để hoạt động trong các mạng công ty. Giờ đây, ngăn xếp IPX/SPX được triển khai không chỉ trong NetWare mà còn trong một số hệ điều hành mạng phổ biến khác, ví dụ như SCO UNIX, Sun Solaris, Microsoft Windows NT.

Gửi công việc tốt của bạn trong cơ sở kiến ​​thức rất đơn giản. Sử dụng mẫu dưới đây

Các sinh viên, nghiên cứu sinh, các nhà khoa học trẻ sử dụng nền tảng kiến ​​thức trong học tập và công việc sẽ rất biết ơn các bạn.

Đăng trên http://www.allbest.ru/

Bộ Giáo dục và Khoa học Liên bang Nga

Cơ quan giáo dục tự chủ nhà nước liên bang về giáo dục chuyên nghiệp cao hơn "Đại học sư phạm nghề nhà nước Nga"

Viện tin học

Khoa công nghệ thông tin

ĐIỀU KHIỂNCÔNG VIỆC

Quakỷ luật

"TRÊN TOÀN THẾ GIỚITHÔNG TINTÀI NGUYÊN"

Tiểu luậnTRÊNđề tài:"Là phổ biếnNguyên tắcsự thi côngmạng.Địa phương,công ty"

Hoàn thành bởi Sinh viên gr. Kp-514 TỨC LÀ

Karpov G.R.

Ekaterinburg 2012

1. Nguyên tắc chung xây dựng mạng lưới

1.1 Chức năng mạng

1.2 Phương tiện truyền thông

1.3 Chế độ truyền dữ liệu

1.4 Phương pháp chuyển đổi

1.5 Tổ chức kênh ảo

2. Mạng cục bộ

2.1 Mạng cục bộ trong doanh nghiệp

3. Mạng doanh nghiệp

3.1 Nguyên tắc xây dựng mạng dữ liệu doanh nghiệp Sử dụng Internet

3.2 Mạng ảo

3.3 Mạng X.25

3.4 Mạng Frame Relay

3.5 Cấu trúc mạng lưới doanh nghiệp

Các thuật ngữ và khái niệm cơ bản về viễn thông

Danh sách các nguồn

1. Nguyên tắc chung xây dựng mạng lưới

1.1 chức năngkhả năngmạng lưới

Lợi ích của việc sử dụng mạng có thể thuộc nhiều loại khác nhau.

Thứ nhất, giao tiếp trực tiếp giữa con người với nhau (giao tiếp). Trong trường hợp này, mạng được sử dụng làm phương tiện truyền từ người này sang người khác văn bản gõ trên bàn phím, giọng nói được nhập từ micrô, hình ảnh nhận được từ máy quay video hoặc cả hai. Điều này bao gồm e-mail, các hệ thống hội thoại khác nhau (hệ thống trò chuyện), các hệ thống như ICQ, Điện thoại Internet, hội nghị video và nhiều hơn thế nữa. Đương nhiên, phần mềm được sử dụng cho việc này, nhưng nó đóng vai trò kỹ thuật thuần túy như một bộ thu phát, giống như điện thoại khi nói chuyện điện thoại.

Thứ hai, việc truyền dữ liệu giữa các chương trình và con người. Đồng thời, một bên của luồng thông tin có một quy trình phần mềm, ví dụ: Hệ thống quản lý cơ sở dữ liệu (DBMS) và mặt khác - người dùng là con người. Tất nhiên, một người sử dụng các chương trình để truy cập DBMS, nhưng những chương trình này, giống như trong trường hợp đầu tiên, chỉ đóng vai trò kỹ thuật thuần túy. Tuy nhiên, DBMS đã đóng vai trò là người tham gia đầy đủ vào việc truyền dữ liệu. Một ví dụ khác là hệ thống tệp mạng cho phép truy cập vào các tệp trên máy tính khác. Những chương trình như vậy tự thực hiện một số hành động chứ không phải theo lệnh trực tiếp từ người dùng, sẽ được gọi là chương trình hoạt động hoặc tác nhân phần mềm.

Thứ ba, truyền dữ liệu giữa các chương trình đang hoạt động. Trong trường hợp này, người đó rõ ràng không tham gia vào quá trình truyền dữ liệu. Ví dụ: hệ thống phản chiếu nội dung của các trang Internet có thể được thực hiện tự động theo các khoảng thời gian được chỉ định hoặc theo các tiêu chí khác. Chúng ta phải hiểu rằng cuối cùng thì mọi người vẫn sẽ sử dụng kết quả hoạt động của những chương trình đó và đây là lý do duy nhất khiến chúng được tạo ra và đưa ra.

Mối quan hệ giữa con người và chương trình có tính bất đối xứng về mặt chức năng: một người là nhà cung cấp dữ liệu hoặc người sử dụng dữ liệu. Các chương trình chỉ đơn giản là lưu trữ hoặc chuyển đổi thông tin được lưu trữ.

Mối quan hệ giữa mạng và máy tính cũng không đối xứng. Nếu một máy tính có thể hoạt động tự động mà không cần mạng thì mạng không có máy tính là điều không thể tưởng tượng được.

Hãy định nghĩa mạng máy tính là gì. Mạng máy tính thường được hiểu là tập hợp các máy tính kết nối chúng với các kênh liên lạc và thiết bị bổ sung nhằm trao đổi dữ liệu.

Sau đó là sơ đồ ở hình 1.1. biến đổi một chút:

Chúng ta hãy xem xét thứ tự những đặc tính mà một hệ thống máy tính phải có để được gọi là mạng.

Thứ nhất, mạng yêu cầu máy tính - ít nhất hai máy tính. Chúng ta sẽ gọi những máy tính này là nút mạng hoặc đơn giản là điểm giao. Bạn cũng có thể tìm thấy các thuật ngữ " ga tàudữ liệu", "cuối cùnghệ thống". Không có hạn chế cơ bản nào ở trên đối với số lượng máy tính trong mạng (tuy nhiên, đối với bất kỳ công nghệ mạng cụ thể nào luôn có những hạn chế như vậy - tổng số máy tính bị giới hạn hoặc số lượng phân đoạn mạng và máy tính trong đó ). Các mạng thường được phân loại không quá nhiều theo quy mô (số lượng nút), bao nhiêu theo quy mô (khu vực được bao phủ) - địa phương, khu vực, v.v.

Thứ hai, các máy tính phải được kết nối kênh truyền hìnhchuyển nhượngdữ liệu(hiệu quả). Kênh truyền dữ liệu bao gồm dòngchuyển nhượngdữ liệu(LPD) và thiết bịtốt nghiệpkênhdữ liệu(AOKD). Thuật ngữ cuối cùng ẩn các thiết bị, chẳng hạn như modem hoặc card mạng. Để chỉ AOKD chúng tôi sẽ sử dụng thuật ngữ hiện đại " mạnggiao diện". Thông thường, để đảm bảo hoạt động của mạng, cần phải sử dụng thêm thiết bị - bộ lặp, cầu nối, bộ chuyển mạch, bộ định tuyến, v.v. Tập hợp các kênh truyền dữ liệu và thiết bị mạng bổ sung được gọi là mạngchuyển nhượngdữ liệu(SPD).

Thứ ba, máy tính phải được trang bị phần mềm mạng (NSW) - thường là hệ điều hành mạng (NOS) hoặc tiện ích mạng trên hệ điều hành thông thường. Phần mềm nguồn mở được cài đặt trên các máy tính khác nhau có thể khác nhau nhưng phải tương thích với nhau - nghĩa là thực hiện một bộ giao thức truyền dữ liệu.

Thứ tư, ít nhất một máy tính phải cung cấp một phần tài nguyên của nó cho mục đích sử dụng công cộng - dung lượng ổ đĩa, máy in, chương trình, v.v. Một máy tính như vậy được gọi là máy chủ. Ngoài ra, tất cả các nút mạng (máy khách) khác phải có khả năng sử dụng tài nguyên máy chủ. Chúng tôi sẽ gọi các tài nguyên được cung cấp cho máy chủ sử dụng chung đã chia sẻtài nguyên.

Thuộc tính thứ tư không phải lúc nào cũng rõ ràng (ví dụ, trong trường hợp mạng chỉ được sử dụng để trao đổi e-mail, rất khó để phân bổ các tài nguyên dùng chung), nhưng nó nhất thiết phải có (các tài nguyên đó cho ví dụ e-mail có thể là chương trình máy chủ thư, dung lượng ổ đĩa được phân bổ để lưu trữ thư, thời gian CPU dành để xử lý thư).

Trong hầu hết các trường hợp, tên của tài nguyên được chia sẻ được chỉ định trong tên của máy chủ: máy chủ tệp (tài nguyên - tệp đĩa), máy chủ in (tài nguyên - máy in), máy chủ ứng dụng (tài nguyên - chương trình ứng dụng), máy chủ cơ sở dữ liệu (tài nguyên - cơ sở dữ liệu), v.v. d.

Lưu ý rằng các thuộc tính được liệt kê phản ánh các khía cạnh khác nhau về bản chất của mạng máy tính. Hai thuộc tính đầu tiên có thể được gọi là cấu trúc - chúng xác định mạng bao gồm những phần tử nào và cách các phần tử này được kết nối với nhau. Thuộc tính thứ ba là phần mềm, cho biết sự cần thiết của các chương trình đặc biệt, nếu không có các phần tử mạng này sẽ vẫn bị ngắt kết nối, ngay cả khi được kết nối vật lý. Cuối cùng, thuộc tính thứ tư là thực dụng, nó chứa đựng dấu hiệu cho thấy mục đích của việc tạo ra mạng không nằm ở bản thân nó mà nằm ở những lợi ích mà mạng có thể mang lại.

1.2 Thứ Tưchuyển nhượngdữ liệu

Việc truyền dữ liệu có thể xảy ra qua cáp (trong trường hợp này chúng ta nói về môi trường truyền giới hạn hoặc cáp) và với sự trợ giúp của sóng điện từ thuộc loại này hay loại khác - hồng ngoại, vi sóng, sóng vô tuyến - lan truyền trong không gian (phương tiện truyền không giới hạn, mạng không dây ).

Trong hầu hết các trường hợp, môi trường cáp thuận tiện, đáng tin cậy và có lợi hơn so với môi trường không giới hạn. Theo quy định, cáp và thiết bị mạng liên quan có giá thấp hơn nhiều so với thiết bị mạng không dây và tốc độ truyền dữ liệu qua cáp cao hơn. Tuy nhiên, trong một số trường hợp, việc đặt cáp khó khăn về mặt kỹ thuật (ví dụ: rào chắn nước) hoặc không hợp lý về mặt kinh tế (chi phí đặt cáp cao và không cần tốc độ truyền cao) hoặc phải đối mặt với các vấn đề về tổ chức hoặc các vấn đề khác. (ví dụ, cần phải đào rãnh xuyên qua đường cao tốc đông đúc ở trung tâm thành phố, việc này rất khó được sự đồng ý của chính quyền thành phố). Ngoài ra, có thể cần kết nối mạng đối với những người dùng thường xuyên thay đổi địa điểm do nghề nghiệp (ví dụ: thủ kho trong một nhà kho lớn). Trong tất cả các trường hợp như vậy (và nhiều trường hợp khác), mạng không dây có thể được sử dụng.

Phương tiện truyền thông cáp, dựa trên vật liệu được sử dụng, được chia thành "đồng" (trên thực tế, lõi dẫn của các loại cáp này không chỉ có thể chứa đồng mà còn cả các kim loại khác và hợp kim của chúng) và quang học (sợi quang, lõi dẫn điện được chế tạo bằng vật liệu trong suốt về mặt quang học - thạch anh hoặc polyme). Cáp đồng có thể đối xứng (tất cả các dây dẫn đều giống nhau, ví dụ: một cặp dây dẫn xoắn) và không đối xứng (ví dụ: cáp đồng trục bao gồm một lõi trung tâm và bện cách ly với nhau). Cáp quang khác nhau về mối quan hệ giữa độ dày của lõi dây dẫn và tần số sóng mang truyền dữ liệu. Các lõi mỏng, có đường kính mặt cắt ngang tương đương với bước sóng của tần số sóng mang, tạo thành cáp đơn mode (độ dày thông thường 8-10 micron) và lõi dày hơn tạo thành cáp đa mode (lên đến 50-60 micron).

Theo quy định, khi xây dựng mạng không dây, một trong ba công nghệ được sử dụng: truyền trong phạm vi hồng ngoại, truyền dữ liệu bằng tín hiệu vô tuyến băng hẹp và truyền dữ liệu bằng tín hiệu vô tuyến có phổ trải rộng.

1.3 Chế độchuyển nhượngdữ liệu

Mạng được chia thành hai lớp, khác nhau ở cách chúng sử dụng kênh truyền dữ liệu: mạng có lựa chọn dữ liệu và định tuyến dữ liệu.

Trong các mạng có sự lựa chọndữ liệu có một kênh truyền chung mà tất cả các nút được kết nối. Tại bất kỳ thời điểm nào, chỉ có một nút sở hữu kênh và xuất dữ liệu ra kênh. Bất kỳ khối dữ liệu nào được đưa vào kênh đều được tất cả các nút mạng nhận (dưới dạng bản sao). Mỗi nút kiểm tra địa chỉ của người nhận được truyền cùng với khối dữ liệu và so sánh nó với địa chỉ của chính nó, nếu khớp thì xử lý dữ liệu nhận được và nếu không khớp thì loại bỏ nó (hủy bản sao của nó).

Mạng với lộ trìnhdữ liệu bao gồm nhiều kênh riêng lẻ kết nối các cặp nút mạng. Một cặp nút có kênh chung có thể truyền dữ liệu cho nhau một cách độc lập với các nút khác trong mạng. Để truyền dữ liệu giữa các nút không có kênh chung, cần sử dụng một hoặc nhiều nút khác để định tuyến thông tin được truyền.

1.4 phương phápchuyển đổi

Chuyển mạch là một yếu tố cần thiết của giao tiếp giữa các nút, cho phép giảm số lượng đường truyền cần thiết và tăng tải cho các kênh liên lạc. Trên thực tế, không thể cung cấp cho mỗi cặp nút một đường truyền chuyên dụng, vì vậy các mạng luôn sử dụng phương thức này hoặc phương thức chuyển đổi thuê bao khác, sử dụng các đường truyền thông hiện có để truyền dữ liệu từ các nút khác nhau.

Quay sômạng là một mạng trong đó giao tiếp giữa các nút chỉ được thiết lập theo yêu cầu.

Thuê bao được kết nối với các thiết bị chuyển mạch thông qua các đường truyền thông chuyên dụng (riêng lẻ). Các đường truyền thông kết nối các thiết bị chuyển mạch được các thuê bao sử dụng chung.

Việc chuyển đổi có thể được thực hiện ở hai chế độ: động và tĩnh. Trong trường hợp đầu tiên, việc chuyển đổi được thực hiện trong suốt thời gian của phiên giao tiếp (thường là từ giây đến giờ) theo sáng kiến ​​​​của một trong các nút và khi kết thúc phiên, kết nối sẽ bị chấm dứt. Trong trường hợp thứ hai, việc chuyển đổi được thực hiện bởi nhân viên bảo trì mạng trong một khoảng thời gian dài hơn nhiều (vài tháng hoặc nhiều năm) và không thể thay đổi theo ý muốn của người dùng. Những kênh như vậy được gọi là nhấn mạnh(dành riêng) hoặc đã thuê(đã cho thuê).

Hai nhóm phương pháp chuyển đổi: chuyển đổikênh truyền hình(chuyển mạch) và chuyển đổiVớitrung cấpkho(lưu trữ và chuyển tiếp). Nhóm thứ hai bao gồm hai phương pháp: chuyển đổitin nhắn(chuyển đổi tin nhắn) và chuyển đổigói(chuyển mạch gói).

Khi chuyển kênh giữa các nút cần thiết lập liên lạc với nhau, việc tổ chức kênh tổng hợp liên tục được đảm bảo, bao gồm các kênh riêng lẻ được kết nối tuần tự giữa các nút. Các kênh riêng lẻ được kết nối với nhau bằng thiết bị chuyển mạch (công tắc). Trước khi truyền dữ liệu, cần thực hiện quy trình thiết lập kết nối, trong đó kênh tổng hợp được tạo.

Chuyển mạch tin nhắn có nghĩa là truyền một khối dữ liệu duy nhất giữa các nút mạng với bộ đệm tạm thời của khối này bởi mỗi nút chuyển tuyến. Tin nhắn có thể là một tệp văn bản, một tệp có hình ảnh đồ họa, email - tin nhắn có kích thước tùy ý, chỉ được xác định bởi nội dung của nó chứ không phải bởi những cân nhắc về công nghệ này hay cách khác.

Khi chuyển đổi gói, tất cả dữ liệu do người dùng truyền sẽ được nút truyền chia thành các phần nhỏ (tối đa vài kilobyte) - gói(gói). Mỗi gói được cung cấp một tiêu đề cho biết tối thiểu địa chỉ của nút người nhận và số gói. Các gói được truyền qua mạng độc lập với nhau. Các bộ chuyển mạch trong mạng như vậy có bộ nhớ đệm bên trong để lưu trữ tạm thời các gói, cho phép làm dịu các gợn sóng lưu lượng trên đường truyền giữa các bộ chuyển mạch. Các gói đôi khi được gọi gói dữ liệu( gói dữ liệu ) và chế độ chuyển mạch gói riêng lẻ là gói dữ liệu chế độ.

Mạng chuyển mạch gói làm chậm quá trình liên lạc của bất kỳ cặp nút nào vì các gói của chúng có thể đợi trên các bộ chuyển mạch trong khi các gói khác được truyền đi. Tuy nhiên, hiệu quả tổng thể (lượng dữ liệu được truyền trên một đơn vị thời gian) với chuyển mạch gói sẽ cao hơn so với chuyển mạch. Điều này là do lưu lượng truy cập của mỗi thuê bao riêng lẻ có tính chất xung và xung của các thuê bao khác nhau, theo quy luật số lượng lớn, được phân bổ theo thời gian, làm tăng tính đồng nhất của tải trên mạng.

1.4 Tổ chứcảokênh truyền hình

Không giống như chế độ truyền datagram, bao gồm việc định tuyến độc lập từng gói, chế độ này ảokênh(mạch ảo hoặc kênh ảo) thiết lập một tuyến duy nhất cho tất cả các gói trong một kết nối. Trước khi bắt đầu truyền, nút truyền phát một gói đặc biệt tới mạng - yêu cầu thiết lập kết nối.

Gói này, đi qua các bộ chuyển mạch, “đặt” một kênh ảo - các bộ chuyển mạch ghi nhớ tuyến đường cho kết nối này và các gói tiếp theo sẽ được gửi dọc theo kênh đó.

Trong trường hợp này, thời gian dành cho việc thiết lập kênh ảo được bù đắp bằng cách truyền luồng gói nhanh hơn do thực tế là các bộ chuyển mạch không thực hiện định tuyến đầy đủ từng gói mà nhanh chóng xác định tuyến đường của nó bằng số kênh ảo.

2. Địa phươngmạng lưới

chuyển mạch mạng công ty địa phương

Ngày nay, mạng cục bộ (LAN) có thể kết hợp các máy tính nằm trong một không gian hạn chế thành một hệ thống duy nhất cho phép chúng trao đổi dữ liệu với nhau.

Để xây dựng mạng LAN hiệu suất cao với độ tin cậy, tính linh hoạt và tính linh hoạt cao, bạn phải tuân thủ các nguyên tắc xây dựng mạng cục bộ sau đây.

· Mạng LAN phải là một hệ thống mở, tức là phải được kết hợp với các công nghệ, thiết bị hiện đại để có thể mở rộng hơn nữa.

· Phải có độ tin cậy cao và khả năng chống lại các hư hỏng của kênh và thiết bị liên lạc cũng như các lỗi phần mềm.

· Mạng LAN phải thực hiện các biện pháp để bảo vệ thông tin có giá trị.

· Việc xây dựng và vận hành mạng LAN phải tuân thủ các mô hình và tiêu chuẩn được chấp nhận chung.

· Khi có sự thay đổi về cấu trúc của doanh nghiệp, mạng LAN sẽ dễ dàng thay đổi cấu trúc logic của nó.

· Mạng cục bộ phải có khả năng kết nối với các mạng ở xa về mặt địa lý để kết hợp thành một mạng duy nhất (ví dụ: công nghệ VLAN).

· Thiết bị chủ động và thụ động phải của cùng một nhà sản xuất để tránh xung đột không mong muốn.

Địa phươngtin họcmạng lướimạng LAN- Đây là hệ thống cáp được chia thành các hệ thống con có cấu trúc khác nhau. Mạng LAN có dây hoặc không dây. Để hoạt động mạng bình thường, thiết bị hoạt động được sử dụng - bộ định tuyến và bộ chuyển mạch.

Ngày nay, mạng LAN cục bộ là một phần cần thiết và bắt buộc của một doanh nghiệp hoặc văn phòng hiện đại.

Bằng cách xây dựng mạng cục bộ, bạn có thể sử dụng nhiều loại thiết bị - máy quét, máy fax, máy in. Mạng LAN cho phép bạn tiết kiệm đáng kể thời gian và tăng năng suất.

Mạng cục bộ LAN là:

1. Bảo vệ dữ liệu khỏi bị truy cập trái phép;

2. Truy cập tốc độ cao vào bất kỳ thông tin nào trên mạng;

3. Phương tiện lưu trữ thông tin đáng tin cậy;

4. Khả năng chia sẻ tài nguyên mạng.

Để mạng LAN đáng tin cậy, nó phải được bố trí và sửa lỗi chính xác. Vì vậy, việc thiết kế, lắp đặt và điều chỉnh mạng cục bộ phải được thực hiện bởi những người thợ có trình độ. Trong trường hợp này, chỉ nên sử dụng thiết bị chất lượng cao của các nhà sản xuất nước ngoài tốt và nổi tiếng.

2.1 Địa phươngmạng lướiTRÊNdoanh nghiệp

mạng LAN doanh nghiệp - nó là một cơ sở hạ tầng giao thông để truyền các luồng dữ liệu. Ngày nay, không thể tưởng tượng được một doanh nghiệp hiện đại mà không có mạng cục bộ. Mạng cục bộ làm tăng đáng kể năng suất và tiết kiệm thời gian. Mạng LAN doanh nghiệp giúp nhân viên không phải chạy quanh văn phòng của họ. Sử dụng mạng cục bộ, bạn có thể dễ dàng liên hệ với bất kỳ nhân viên nào, truyền hoặc nhận thông tin quan trọng. Mạng LAN hiện đại có các đặc điểm cơ bản sau:

· Khả năng kiểm soát;

· Khả năng chịu lỗi;

· Khả năng mở rộng;

· Khả năng tương thích với thiết bị của các hệ thống con khác;

· Hiệu suất tốt;

· Hỗ trợ các tiêu chuẩn truyền thông cần thiết.

mạng LANdoanh nghiệp thường khá đồ sộ. Theo đó, nó phải rất đáng tin cậy và hơn nữa là an toàn, vì trong trường hợp khẩn cấp, doanh nghiệp sẽ bị thiệt hại. Do đó, chỉ những thợ thủ công có trình độ mới nên tham gia vào việc phát triển và lắp đặt mạng cục bộ. Trong trường hợp này, chỉ nên sử dụng thiết bị chất lượng cao, độ chính xác cao.

Mạng LAN doanh nghiệp là cơ sở hạ tầng giao thông được thiết kế để truyền thông tin. Hiện nay hầu như tất cả các doanh nghiệp đều đã có mạng lưới cục bộ hiện đại, giúp tiết kiệm thời gian của người lao động và tăng năng suất một cách đáng kể. Rốt cuộc, với sự trợ giúp của mạng LAN hiện đại, bạn không cần phải liên tục chạy quanh các văn phòng, bạn có thể liên hệ ngay với nhân viên và truyền (nhận) thông tin.

Mạng LAN doanh nghiệp thế hệ mới nhất có nhiều đặc điểm quan trọng, chẳng hạn như khả năng quản lý tuyệt vời, khả năng mở rộng trong tương lai, khả năng chịu lỗi mạnh mẽ, hiệu suất cao hơn và khả năng tương thích hoàn toàn với các thiết bị khác.

Thông thường, mạng LAN doanh nghiệp có kích thước rất lớn. Được biết, khi quy mô của mạng cục bộ tăng lên, việc đảm bảo độ tin cậy tuyệt vời và bảo mật hoàn toàn của nó trở nên khó khăn hơn nhiều. Xét cho cùng, nếu mạng LAN bị hỏng trong một doanh nghiệp lớn, nó sẽ phải chịu những tổn thất to lớn liên quan đến thời gian ngừng hoạt động. Do đó, các chuyên gia đặc biệt khuyên bạn không nên tự mình lắp đặt các mạng LAN lớn mà hãy giao việc lắp đặt nó cho những người thợ có trình độ.

3. Công tymạng lưới

ĐẾNcông tymạng lưới- đề cập đến một hệ thống đảm bảo việc truyền thông tin giữa các ứng dụng khác nhau được sử dụng trong hệ thống của công ty.

Đồng thời, người ta tin rằng mạng phải phổ biến nhất có thể, nghĩa là cho phép tích hợp các ứng dụng hiện tại và tương lai với chi phí và hạn chế thấp nhất có thể.

Mạng công ty, theo quy luật, được phân bổ theo địa lý, tức là. thống nhất các văn phòng, bộ phận và các cơ quan khác nằm ở khoảng cách đáng kể với nhau. Thông thường các nút mạng công ty được đặt tại các thành phố khác nhau và đôi khi là các quốc gia. Các nguyên tắc xây dựng một mạng như vậy khá khác so với các nguyên tắc được sử dụng khi tạo mạng cục bộ, thậm chí bao trùm một số tòa nhà. Sự khác biệt chính là các mạng phân tán về mặt địa lý sử dụng đường truyền thuê bao khá chậm (ngày nay là hàng chục và hàng trăm kilobit/giây, đôi khi lên tới 2 Mbit/s). Nếu khi tạo mạng cục bộ, chi phí chính là mua thiết bị và đặt cáp, thì trong các mạng phân bố theo địa lý, yếu tố chi phí quan trọng nhất là phí thuê sử dụng kênh, phí này tăng nhanh cùng với sự gia tăng chất lượng. và tốc độ truyền dữ liệu. Hạn chế này là cơ bản và khi thiết kế mạng công ty, cần thực hiện mọi biện pháp để giảm thiểu khối lượng dữ liệu được truyền đi. Mặt khác, mạng công ty không nên áp đặt các hạn chế đối với ứng dụng nào và cách chúng xử lý thông tin được truyền qua nó.

Các ứng dụng ở đây là phần mềm hệ thống - cơ sở dữ liệu, hệ thống thư, tài nguyên máy tính, dịch vụ tệp, v.v. - và các công cụ mà người dùng cuối làm việc. Nhiệm vụ chính của mạng công ty là sự tương tác của các ứng dụng hệ thống nằm trong các nút khác nhau và người dùng từ xa truy cập vào chúng.

3.1 Nguyên tắcsự thi côngcông tymạng lướichuyển nhượngdữ liệu

Vấn đề đầu tiên cần giải quyết khi tạo mạng công ty là việc tổ chức các kênh liên lạc. Nếu trong một thành phố, bạn có thể tin tưởng vào việc thuê các đường dây chuyên dụng, kể cả đường tốc độ cao, thì khi di chuyển đến các nút xa về mặt địa lý, chi phí thuê kênh trở nên đơn giản và chất lượng cũng như độ tin cậy của chúng thường rất thấp.

Một giải pháp tự nhiên cho vấn đề này là sử dụng các mạng diện rộng hiện có. Trong trường hợp này, việc cung cấp các kênh từ văn phòng đến các nút mạng gần nhất là đủ. Mạng toàn cầu sẽ đảm nhận nhiệm vụ cung cấp thông tin giữa các nút. Ngay cả khi tạo một mạng nhỏ trong một thành phố, bạn cũng nên lưu ý đến khả năng mở rộng hơn nữa và sử dụng các công nghệ tương thích với các mạng toàn cầu hiện có. Thông thường, mạng đầu tiên hoặc thậm chí là duy nhất mà bạn nghĩ đến là Internet.

3.2 VÀsử dụngTÔIInternet

Khi sử dụng Internet làm cơ sở cho mạng dữ liệu của công ty, một điều rất thú vị sẽ xuất hiện. Hóa ra Mạng hoàn toàn không phải là một mạng. Đây chính xác là Internet - kết nối. Nếu nhìn vào bên trong Internet, chúng ta thấy rằng thông tin chảy qua nhiều nút hoàn toàn độc lập và hầu hết là phi thương mại, được kết nối thông qua nhiều kênh và mạng dữ liệu khác nhau. Sự tăng trưởng nhanh chóng của các dịch vụ được cung cấp trên Internet dẫn đến tình trạng quá tải của các nút và kênh liên lạc, làm giảm đáng kể tốc độ và độ tin cậy của việc truyền thông tin. Đồng thời, các nhà cung cấp dịch vụ Internet không chịu bất kỳ trách nhiệm nào đối với hoạt động của toàn bộ mạng và các kênh truyền thông đang phát triển cực kỳ không đồng đều và chủ yếu là ở những nơi nhà nước cho là cần thiết để đầu tư vào đó. Ngoài ra, Internet liên kết người dùng với một giao thức - IP. Điều này tốt khi chúng tôi sử dụng các ứng dụng tiêu chuẩn hoạt động với giao thức này. Việc sử dụng bất kỳ hệ thống nào khác có Internet hóa ra lại khó khăn và tốn kém. Nếu chúng ta cần cung cấp cho người dùng di động quyền truy cập vào mạng riêng của mình thì Internet cũng không phải là giải pháp tốt nhất. Có vẻ như sẽ không có bất kỳ vấn đề lớn nào ở đây - hầu như ở khắp mọi nơi đều có các nhà cung cấp dịch vụ Internet, mang theo máy tính xách tay có modem, gọi điện và làm việc. Tuy nhiên, nhà cung cấp ở Yekaterinburg chẳng có nghĩa vụ gì với bạn nếu bạn kết nối Internet ở Moscow. Anh ta không nhận tiền cho các dịch vụ từ bạn và tất nhiên sẽ không cung cấp quyền truy cập vào mạng. Một vấn đề Internet khác đã được thảo luận rộng rãi gần đây là vấn đề bảo mật. Nếu chúng ta đang nói về một mạng riêng, việc bảo vệ thông tin được truyền đi khỏi những con mắt tò mò có vẻ khá tự nhiên. Tính không thể đoán trước của các đường dẫn thông tin giữa nhiều nút Internet độc lập không chỉ làm tăng nguy cơ một số nhà điều hành mạng quá tò mò có thể đưa dữ liệu của bạn vào đĩa của họ (về mặt kỹ thuật, điều này không quá khó) mà còn khiến không thể xác định được vị trí rò rỉ thông tin . Một khía cạnh khác của vấn đề bảo mật một lần nữa liên quan đến sự phân cấp của Internet - không ai có thể hạn chế quyền truy cập vào tài nguyên mạng riêng của bạn. Vì đây là một hệ thống mở nơi mọi người đều có thể nhìn thấy mọi người nên bất kỳ ai cũng có thể cố gắng truy cập vào mạng văn phòng của bạn và có quyền truy cập vào dữ liệu hoặc chương trình.

3.3 Ảomạng lưới

Tùy chọn lý tưởng cho mạng riêng là chỉ tạo các kênh liên lạc ở những khu vực cần thiết và chuyển qua chúng bất kỳ giao thức mạng nào mà các ứng dụng đang chạy yêu cầu. Thoạt nhìn, đây là sự quay trở lại của các đường truyền thông thuê bao, tuy nhiên, có những công nghệ xây dựng mạng truyền dữ liệu giúp tổ chức các kênh bên trong chúng chỉ xuất hiện vào đúng thời điểm và đúng nơi. Các kênh như vậy được gọi là ảo. Một hệ thống kết nối các tài nguyên từ xa bằng các kênh ảo đương nhiên có thể được gọi là mạng ảo. Ngày nay, có hai công nghệ mạng ảo chính - mạng chuyển mạch và mạng chuyển mạch gói. Đầu tiên bao gồm mạng điện thoại thông thường, ISDN và một số công nghệ kỳ lạ khác. Mạng chuyển mạch gói được đại diện bởi X.25, Frame Relay và gần đây hơn là công nghệ ATM. Các loại mạng ảo khác (theo nhiều cách kết hợp khác nhau) được sử dụng rộng rãi trong việc xây dựng hệ thống thông tin của công ty.

Mạng chuyển mạch cung cấp cho thuê bao nhiều kênh liên lạc với băng thông cố định cho mỗi kết nối. Mạng điện thoại nổi tiếng cung cấp một kênh liên lạc giữa các thuê bao. Nếu bạn cần tăng số lượng tài nguyên sẵn có đồng thời, bạn phải cài đặt thêm số điện thoại, việc này rất tốn kém. Ngay cả khi chúng ta quên đi chất lượng liên lạc thấp, hạn chế về số lượng kênh và thời gian thiết lập kết nối dài không cho phép sử dụng liên lạc qua điện thoại làm cơ sở cho mạng công ty. Để kết nối từng người dùng từ xa, đây là phương pháp khá thuận tiện và thường là phương pháp duy nhất có sẵn. Bạn chỉ cần lưu ý rằng việc truy cập ISDN ở nước ta vẫn là ngoại lệ chứ không phải là quy luật.

Một giải pháp thay thế cho mạng chuyển mạch là mạng chuyển mạch gói. Khi sử dụng chuyển mạch gói, một kênh liên lạc được nhiều người dùng sử dụng ở chế độ chia sẻ thời gian - giống như trên Internet. Tuy nhiên, không giống như các mạng như Internet, nơi mỗi gói được định tuyến riêng biệt, mạng chuyển mạch gói yêu cầu thiết lập kết nối giữa các tài nguyên cuối trước khi thông tin có thể được truyền đi. Sau khi thiết lập kết nối, mạng “ghi nhớ” tuyến đường (kênh ảo) dọc theo thông tin nào sẽ được truyền giữa các thuê bao và ghi nhớ nó cho đến khi nhận được tín hiệu ngắt kết nối. Đối với các ứng dụng chạy trên mạng chuyển mạch gói, các mạch ảo trông giống như các đường truyền thông thông thường - điểm khác biệt duy nhất là thông lượng và độ trễ được đưa ra của chúng thay đổi tùy theo tải mạng.

3.4 MạngX.25

Công nghệ chuyển mạch gói cổ điển là giao thức X.25. Giao thức X.25 bao gồm khả năng sửa lỗi mạnh mẽ, đảm bảo cung cấp thông tin đáng tin cậy ngay cả trên đường dây kém và được sử dụng rộng rãi ở những nơi không có kênh liên lạc chất lượng cao. Ở nước ta chúng không có sẵn ở hầu hết mọi nơi. Đương nhiên, bạn phải trả giá cho độ tin cậy - trong trường hợp này là tốc độ của thiết bị mạng và độ trễ tương đối lớn - nhưng có thể dự đoán được - trong việc phân phối thông tin. Đồng thời, X.25 là một giao thức phổ quát cho phép bạn truyền hầu hết mọi loại dữ liệu.

Một tính năng tiêu chuẩn khác của mạng X.25 là giao tiếp thông qua các cổng COM không đồng bộ thông thường. Nói một cách hình tượng, mạng X.25 mở rộng cáp được kết nối với cổng nối tiếp, đưa đầu nối của nó đến các tài nguyên từ xa. Do đó, hầu hết mọi ứng dụng có thể truy cập qua cổng COM đều có thể dễ dàng tích hợp vào mạng X.25. Ví dụ về các ứng dụng như vậy không chỉ bao gồm quyền truy cập đầu cuối vào máy tính chủ từ xa mà còn cả email cc: Mail, MS Mail, v.v.

Ngày nay trên thế giới có hàng chục mạng X.25 công cộng toàn cầu, các nút của chúng được đặt ở hầu hết các trung tâm hành chính, công nghiệp và kinh doanh lớn. Tại Nga, dịch vụ X.25 được cung cấp bởi Sprint Network, Infotel, Rospak, Rosnet, Sovam Teleport và một số nhà cung cấp khác. Ngoài việc kết nối các nút từ xa, mạng X.25 luôn cung cấp phương tiện truy cập cho người dùng cuối. Để kết nối với bất kỳ tài nguyên mạng X.25 nào, người dùng chỉ cần có một máy tính có cổng nối tiếp không đồng bộ và modem. Trong trường hợp này, không có vấn đề gì với việc cấp phép truy cập ở các nút ở xa về mặt địa lý. Vì vậy, nếu tài nguyên của bạn được kết nối với mạng X.25, bạn có thể truy cập tài nguyên đó từ cả nút của nhà cung cấp và thông qua nút trên các mạng khác - tức là từ hầu hết mọi nơi trên thế giới.

Từ quan điểm bảo mật, mạng X.25 cung cấp một số cơ hội rất hấp dẫn. Trước hết, do chính cấu trúc của mạng, chi phí chặn thông tin trong mạng X.25 hóa ra đủ cao để đóng vai trò bảo vệ tốt. Vấn đề truy cập trái phép cũng có thể được giải quyết khá hiệu quả bằng chính mạng.

Nhược điểm của công nghệ X.25 là có một số hạn chế cơ bản về tốc độ. Đầu tiên trong số chúng có liên quan chính xác đến khả năng sửa chữa và phục hồi đã phát triển. Những tính năng này gây ra sự chậm trễ trong việc truyền thông tin và đòi hỏi nhiều sức mạnh xử lý cũng như hiệu suất từ ​​thiết bị X.25, do đó đơn giản là nó không thể theo kịp các đường truyền liên lạc nhanh. Mặc dù có thiết bị có cổng 2 megabit nhưng tốc độ thực tế mà chúng cung cấp không vượt quá 250 - 300 Kbps mỗi cổng. Mặt khác, đối với các đường truyền tốc độ cao hiện đại, các công cụ hiệu chỉnh X.25 tỏ ra dư thừa và khi sử dụng, nguồn điện của thiết bị thường chạy không tải.

Tính năng thứ hai khiến mạng X.25 bị coi là chậm là tính năng đóng gói của các giao thức LAN (chủ yếu là IP và IPX). Tất cả các yếu tố khác đều như nhau, truyền thông LAN qua X.25, tùy thuộc vào thông số mạng, chậm hơn 15-40% so với sử dụng HDLC qua đường truyền thuê riêng. Hơn nữa, đường truyền càng kém thì năng suất bị mất càng cao. Một lần nữa chúng ta đang phải đối mặt với sự dư thừa rõ ràng: các giao thức LAN có các công cụ sửa chữa và phục hồi riêng (TCP, SPX), nhưng khi sử dụng mạng X.25, bạn phải thực hiện lại việc này, làm mất tốc độ. Chính vì những lý do này mà mạng X.25 bị tuyên bố là chậm và lỗi thời. Nhưng trước khi chúng tôi nói rằng bất kỳ công nghệ nào đã lỗi thời, nó cần được chỉ ra cho những ứng dụng nào và trong những điều kiện nào. Trên các đường dây truyền thông chất lượng thấp, mạng X.25 hoạt động khá hiệu quả và mang lại những lợi ích đáng kể về giá cả cũng như khả năng so với các đường truyền thuê riêng. Mặt khác, ngay cả khi chúng ta tin tưởng vào sự cải thiện nhanh chóng về chất lượng truyền thông - điều kiện cần thiết cho sự lỗi thời của X.25 - thì việc đầu tư vào thiết bị X.25 sẽ không bị mất, vì thiết bị hiện đại bao gồm khả năng chuyển sang Công nghệ Frame Relay.

3.5 MạngKhungRơle

Công nghệ Frame Relay nổi lên như một phương tiện để nhận ra lợi ích của việc chuyển mạch gói trên đường truyền tốc độ cao. Sự khác biệt chính giữa mạng Frame Relay và X.25 là chúng loại bỏ việc sửa lỗi giữa các nút mạng. Nhiệm vụ khôi phục luồng thông tin được giao cho các thiết bị đầu cuối và phần mềm của người sử dụng. Đương nhiên, điều này đòi hỏi phải sử dụng các kênh truyền thông đủ chất lượng.

Sự khác biệt thứ hai giữa các mạng Frame Relay là ngày nay hầu hết chúng chỉ triển khai cơ chế (PVC). Điều này có nghĩa là khi kết nối với cổng Frame Relay, bạn phải xác định trước những tài nguyên từ xa nào bạn sẽ có quyền truy cập. Nguyên tắc chuyển mạch gói - nhiều kết nối ảo độc lập trong một kênh liên lạc - vẫn ở đây, nhưng bạn không thể chọn địa chỉ của bất kỳ thuê bao mạng nào. Tất cả các tài nguyên có sẵn cho bạn đều được xác định khi bạn định cấu hình cổng. Vì vậy, trên cơ sở công nghệ Frame Relay, việc xây dựng các mạng ảo khép kín được sử dụng để truyền các giao thức khác qua đó việc định tuyến được thực hiện là rất thuận tiện. Mạng ảo bị "đóng" có nghĩa là những người dùng khác trên cùng mạng Frame Relay không thể truy cập được nó. Ví dụ, ở Mỹ, mạng Frame Relay được sử dụng rộng rãi làm xương sống cho Internet. Tuy nhiên, mạng riêng của bạn có thể sử dụng các mạch ảo Frame Relay trên cùng đường truyền với lưu lượng truy cập Internet - và hoàn toàn tách biệt với nó.

Việc không có tính năng sửa lỗi và cơ chế chuyển mạch gói phức tạp đặc trưng của X.25 cho phép thông tin được truyền qua Frame Relay với độ trễ tối thiểu. Ngoài ra, có thể kích hoạt cơ chế ưu tiên cho phép người dùng có tốc độ truyền thông tin tối thiểu được đảm bảo cho kênh ảo. Khả năng này cho phép Frame Relay được sử dụng để truyền tải thông tin quan trọng về độ trễ như thoại và video trong thời gian thực. Tính năng tương đối mới này ngày càng trở nên phổ biến và thường là lý do chính để chọn Frame Relay làm xương sống của mạng công ty.

Ngoài ra còn có các mạng Frame Relay riêng hoạt động trong cùng một thành phố hoặc sử dụng các kênh đường dài - thường là vệ tinh - chuyên dụng. Xây dựng mạng riêng dựa trên Frame Relay cho phép bạn giảm số lượng đường dây thuê riêng và tích hợp truyền thoại và dữ liệu.

3.6 Kết cấucông tymạng lưới

Khi xây dựng mạng phân tán theo địa lý, tất cả các công nghệ được mô tả ở trên đều có thể được sử dụng. Để kết nối người dùng từ xa, lựa chọn đơn giản và hợp lý nhất là sử dụng liên lạc qua điện thoại. Mạng ISDN có thể được sử dụng nếu có thể. Để kết nối các nút mạng trong hầu hết các trường hợp, mạng dữ liệu toàn cầu được sử dụng. Ngay cả khi có thể đặt các đường dây chuyên dụng (ví dụ: trong cùng một thành phố), việc sử dụng công nghệ chuyển mạch gói giúp giảm số lượng kênh liên lạc cần thiết và quan trọng là đảm bảo khả năng tương thích của hệ thống với các mạng toàn cầu hiện có.

Việc kết nối mạng công ty với Internet là hợp lý nếu bạn cần truy cập vào các dịch vụ liên quan. Chỉ nên sử dụng Internet làm phương tiện truyền dữ liệu khi các phương pháp khác không khả dụng và các cân nhắc về tài chính vượt xa các yêu cầu về độ tin cậy và bảo mật. Nếu bạn chỉ cần sử dụng Internet làm nguồn thông tin thì tốt hơn nên sử dụng công nghệ quay số theo yêu cầu. Điều này làm giảm đáng kể nguy cơ xâm nhập trái phép vào mạng từ bên ngoài. Cách đơn giản nhất để cung cấp kết nối này là quay số vào Internet qua đường dây điện thoại hoặc nếu có thể qua ISDN. Một cách khác, đáng tin cậy hơn để cung cấp kết nối theo yêu cầu là sử dụng đường truyền thuê riêng và giao thức X.25 hoặc - tốt nhất là - Frame Relay. Trong trường hợp này, bộ định tuyến phải được cấu hình để ngắt kết nối ảo nếu không có dữ liệu trong một thời gian nhất định và chỉ thiết lập lại khi có dữ liệu. Nếu bạn cần cung cấp thông tin của mình trên Internet - ví dụ: cài đặt máy chủ WWW hoặc FTP, kết nối theo yêu cầu sẽ không được áp dụng. Trong trường hợp này, bạn không chỉ nên sử dụng hạn chế truy cập bằng Tường lửa mà còn cách ly máy chủ Internet khỏi các tài nguyên khác càng nhiều càng tốt. Một giải pháp tốt là sử dụng một điểm kết nối Internet duy nhất cho toàn bộ mạng phân bố theo địa lý, các nút trong đó được kết nối với nhau bằng các kênh ảo X.25 hoặc Frame Relay. Trong trường hợp này, có thể truy cập từ Internet tới một nút duy nhất, trong khi người dùng ở các nút khác có thể truy cập Internet bằng kết nối theo yêu cầu.

Để truyền dữ liệu trong mạng công ty, bạn cũng nên sử dụng các kênh ảo của mạng chuyển mạch gói. Ưu điểm chính của phương pháp này - tính linh hoạt, linh hoạt, bảo mật - đã được thảo luận chi tiết ở trên. Ngày nay, chi phí sử dụng Frame Relay cho truyền thông đường dài cao hơn nhiều lần so với mạng X.25. Mặt khác, tốc độ truyền dữ liệu cao hơn và khả năng truyền đồng thời dữ liệu và giọng nói có thể là những lý lẽ quyết định ủng hộ Frame Relay. Để kết nối người dùng từ xa với mạng công ty, có thể sử dụng các nút truy cập của mạng X.25, cũng như các nút liên lạc của riêng họ. Trong trường hợp sau, số lượng số điện thoại (hoặc kênh ISDN) cần thiết phải được phân bổ, điều này có thể rất tốn kém. Nếu bạn cần kết nối một số lượng lớn người dùng cùng lúc thì sử dụng nút truy cập mạng X.25 có thể là một lựa chọn rẻ hơn, ngay cả trong cùng một thành phố.

Điều kiệnVànền tảngcác khái niệmviễn thông

ISDN

Mạng kỹ thuật số của các dịch vụ tích hợp, ban đầu được thiết kế để truyền giọng nói và hiện được sử dụng tích cực để truyền cả giọng nói và dữ liệu. Cung cấp cho thuê bao một số (ít nhất hai) kênh kỹ thuật số trong suốt với tốc độ 64 kbit/s. Các kênh có thể được sử dụng độc lập (ví dụ: cho hai cuộc gọi điện thoại đồng thời hoặc một cho đàm thoại và một cho dữ liệu) hoặc kết hợp để tăng dung lượng. Cả hai đều có thể chuyển đổi kênh giữa các thuê bao của mạng ISDN và việc “sửa lỗi” giữa hai điểm. Một tính năng của ISDN là sự hiện diện của một kênh báo hiệu riêng, cho phép bạn truyền thông tin điều khiển cho mạng không chỉ ở giai đoạn thiết lập kết nối mà còn bất kỳ lúc nào trong quá trình hội thoại hoặc truyền dữ liệu.

kênh B

Kênh truyền thông tin “trong suốt” tốc độ 64 kbit/s được cung cấp bởi mạng ISDN giữa các thuê bao. Thuê bao được cung cấp một số (ít nhất hai) kênh B, mỗi kênh có thể được chuyển đổi độc lập. Kênh B có thể mang cả thoại và dữ liệu.

kênh D

Một kênh bổ sung được sử dụng để truyền tín hiệu giữa thuê bao và mạng ISDN. Liên tục kết nối thuê bao với tổng đài. Tín hiệu được truyền dưới dạng các gói thông tin chứa các lệnh và phản hồi đối với chúng. Kênh D cũng có thể truyền thông tin trên mạng X.25. Tính năng này không chỉ phải được hỗ trợ bởi thiết bị của bạn mà còn bởi nhà điều hành mạng ISDN. Điều quan trọng cần biết là có một số định dạng lệnh không tương thích ("giao thức kênh D") được áp dụng ở các quốc gia khác nhau. Hiện tại, Châu Âu sử dụng một tiêu chuẩn Euro-ISDN (ETSI) duy nhất, tiêu chuẩn này cũng đã được áp dụng ở Nga. Khi mua thiết bị ISDN, bạn nên chú ý đến khả năng tương thích của giao thức kênh D với nhà điều hành ISDN của mình.

BRI

Giao diện tốc độ cơ bản - loại kết nối thuê bao ISDN cơ bản. Cung cấp hai kênh B tốc độ 64 kbps và một kênh D tốc độ 16 kbps. Nếu cần có nhiều kênh B hơn, có thể sử dụng một số ISDN BRI hoặc ISDN PRI (xem bên dưới).

ATM

Chế độ truyền không đồng bộ là công nghệ chuyển mạch gói tiên tiến cung cấp tốc độ truyền các gói có độ dài cố định (53 byte) tốc độ cao qua mạng cục bộ hoặc doanh nghiệp băng thông rộng và băng thông hẹp. ATM có khả năng cung cấp: thoại, dữ liệu, fax, video thời gian thực, âm thanh chất lượng CD, luồng dữ liệu nhiều megabit ở tốc độ rất cao (từ 66 Mbit/s đến 622 Mbit/s và thậm chí cao hơn).

Hiện tại, các bộ phận của ATM được sản xuất bởi rất ít nhà cung cấp. Tất cả các thiết bị trên mạng ATM phải tương thích với ATM. Vì vậy, việc triển khai ATM trong điều kiện hiện tại đòi hỏi phải thay thế thiết bị một lượng lớn, đó là nguyên nhân khiến ATM phát triển chậm.

mạng LAN

Mạng cục bộ - các máy tính được kết nối với mạng nằm trong một khu vực giới hạn (ví dụ: trong một căn phòng, tòa nhà, nhóm các tòa nhà lân cận).

TCP/IP

Giao thức điều khiển truyền dẫn/Giao thức Internet là một bộ giao thức tiêu chuẩn công nghiệp cung cấp khả năng liên lạc trong một môi trường không đồng nhất, nghĩa là nó đảm bảo khả năng tương thích giữa các loại máy tính khác nhau. Khả năng tương thích là một trong những ưu điểm của TCP/IP, đó là lý do tại sao hầu hết các mạng đều hỗ trợ nó. Ngoài ra, nó còn cung cấp quyền truy cập vào tài nguyên Internet cũng như giao thức có thể định tuyến cho mạng doanh nghiệp, nhưng có hai nhược điểm chính: kích thước và tốc độ không đủ.

IPX/SPX

Trao đổi gói Internetwork/Trao đổi gói tuần tự là một ngăn xếp giao thức được sử dụng trong các mạng Novell. Một giao thức tương đối nhỏ và nhanh hỗ trợ định tuyến.

HDLC

Kiểm soát liên kết dữ liệu cấp cao là giao thức kiểm soát truyền dữ liệu quốc tế được sử dụng rộng rãi. Được phát triển bởi Tổ chức Tiêu chuẩn Quốc tế (ISO). HDLC là giao thức đồng bộ hướng bit hoạt động ở lớp liên kết dữ liệu của mô hình OSI (mô hình tham chiếu cho tương tác hệ thống mở. Theo giao thức này, dữ liệu được truyền theo khối có độ dài tùy ý, nhưng ở định dạng chuẩn.

PVC

Một kênh ảo cố định - Permanent Virtual Circuit - tương tự như một kênh thuê riêng, tức là nó là một kênh cố định và thực sự tồn tại. Tuy nhiên, không giống như thuê đường dây, bạn chỉ trả tiền cho thời gian bạn sử dụng nó. Tầm quan trọng của loại dịch vụ truyền thông này tăng lên khi PVC được sử dụng làm chuyển tiếp khung trong ATM.

WWW

World Wide Web là một dịch vụ đa phương tiện siêu văn bản trên Internet. Chứa thông tin dưới dạng các trang có địa chỉ được viết bằng HTML.

FTP

Giao thức truyền tệp là một quá trình cho phép truyền tệp giữa máy tính cục bộ và máy tính từ xa. Hỗ trợ một số lệnh thực hiện chuyển hai chiều các tệp nhị phân và ASCII giữa các máy tính.

Danh sáchnguồn

http://compseti.ru

Đăng trên Allbest.ru

Tài liệu tương tự

Kiến trúc của mạng máy tính, phân loại, cấu trúc liên kết và nguyên tắc xây dựng của chúng. Truyền dữ liệu qua mạng, xung đột và cách giải quyết chúng. Các giao thức TCP-IP. OSI, DNS, NetBios. Phần cứng để truyền dữ liệu. Hệ thống tên miền DNS.

tóm tắt, thêm vào ngày 03/11/2010


Đặc điểm hiện trạng của mạng dữ liệu băng thông rộng kỹ thuật số, tính năng sử dụng chúng để truyền thông tin đo từ xa từ các đối tượng đặc biệt. Nguyên tắc xây dựng và tính toán mạng sử dụng công nghệ Wi-Fi và WiMax.

luận văn, bổ sung ngày 01/06/2010


Xem xét các kênh kết nối ảo chuyển mạch (SVC) và cố định (PVC). Đặc điểm về cấu trúc và kích thước của gói tin, giao thức truyền dẫn và thuật toán định tuyến cho mạng X.25, Frame RELAY, ATM và xác định ưu điểm của chúng.

tóm tắt, thêm vào ngày 17/03/2010


Những lợi ích chính đạt được khi kết nối các máy tính cá nhân dưới dạng mạng máy tính nội bộ công nghiệp. Các phương pháp đánh giá hiệu quả của mạng máy tính cục bộ. Các kiểu xây dựng mạng dựa trên phương pháp truyền thông tin.

tóm tắt, được thêm vào ngày 19/10/2014


Cấu trúc mạng truyền thông điện báo, fax, truyền dữ liệu. Các thành phần của mạng truyền thông điệp rời rạc, phương pháp chuyển mạch trong chúng. Xây dựng mã hiệu chỉnh. Thiết kế mạng SDH Tính toán tải trên các đoạn đường dẫn, lựa chọn bộ ghép kênh.

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 06/01/2013


Phân loại mạng và phương pháp chuyển mạch. Các loại truyền thông và chế độ hoạt động của mạng truyền tin nhắn. Thống nhất và tiêu chuẩn hóa các giao thức. Mô hình tham khảo về kết nối các hệ thống mở. Đặc điểm của việc chuẩn bị dữ liệu Tương tác của hệ thống thông tin.

tóm tắt, được thêm vào ngày 15/09/2014


Vai trò và nguyên tắc chung của việc xây dựng mạng máy tính. Cấu trúc liên kết: bus, lưới, kết hợp. Các hệ thống cơ bản để xây dựng mạng Token Ring trên máy tính cá nhân. Các giao thức truyền thông tin. Phần mềm, công nghệ cài đặt mạng.

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 11/10/2013


Các loại mạng dữ liệu Các loại phân bố lãnh thổ, tương tác chức năng và cấu trúc liên kết mạng. Nguyên tắc sử dụng thiết bị mạng. Chuyển kênh, gói, tin nhắn và tế bào. Mạng chuyển mạch và không chuyển mạch.

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 30/07/2015


Vai trò của mạng máy tính, nguyên lý xây dựng. Các giao thức truyền thông tin trong mạng ArcNet, cấu trúc liên kết và phương tiện liên lạc được sử dụng. Phần mềm, công nghệ scan. Hệ điều hành của mạng máy tính. Những chỉ dẫn an toàn.

bài tập khóa học, được thêm vào ngày 11/10/2013


Quá trình xây dựng mạng truyền thông đa dịch vụ và các giai đoạn của nó. Phân tích các công nghệ mạng truyền dữ liệu, ưu điểm và nhược điểm của chúng. Thiết kế mạng truyền thông đa dịch vụ sử dụng thiết bị viễn thông của các nhà sản xuất khác nhau.

Mục đích chính của việc kết nối các máy tính vào mạng là để chia sẻ tài nguyên: người dùng máy tính được kết nối với mạng hoặc các ứng dụng chạy trên các máy tính này có thể truy cập tài nguyên của các máy tính trên mạng, chẳng hạn như:

các thiết bị ngoại vi như đĩa, máy in, máy vẽ, máy quét, v.v.;

dữ liệu được lưu trữ trong RAM hoặc thiết bị lưu trữ bên ngoài;

khả năng tính toán.

Giao diện mạng

Để giao tiếp giữa các thiết bị, trước hết chúng phải có giao diện bên ngoài.

Giao diện, theo nghĩa rộng, là ranh giới vật lý và/hoặc logic được xác định chính thức giữa các đối tượng độc lập tương tác. Giao diện chỉ định các tham số, thủ tục và đặc điểm tương tác của các đối tượng.

Giao diện vật lý và logic riêng biệt

Giao diện vật lý (còn gọi là cổng) được xác định bởi một tập hợp các kết nối điện và đặc tính tín hiệu. Thông thường, nó là một đầu nối có một tập hợp các điểm tiếp xúc, mỗi điểm tiếp xúc có một mục đích cụ thể.

Giao diện logic (còn gọi là giao thức) là một tập hợp các thông báo thông tin có định dạng nhất định được trao đổi giữa hai thiết bị hoặc hai chương trình, cũng như một bộ quy tắc xác định logic để trao đổi các thông báo này.

Cơm. 2.2. Chia sẻ máy in trên mạng máy tính

Giao diện máy tính với máy tính cho phép hai máy tính trao đổi thông tin. Ở mỗi bên, nó được thực hiện bởi một cặp:

một mô-đun phần cứng được gọi là bộ điều hợp mạng hoặc thẻ giao diện mạng;

trình điều khiển thẻ giao diện mạng - một chương trình đặc biệt điều khiển hoạt động của thẻ giao diện mạng.

Giao diện thiết bị ngoại vi máy tính (trong trường hợp này là giao diện máy tính-máy in) cho phép máy tính điều khiển hoạt động của thiết bị ngoại vi (PU).Giao diện này được triển khai:

về phía máy tính - thẻ giao diện và trình điều khiển PU (máy in), tương tự như thẻ giao diện mạng và trình điều khiển của nó;

về phía PU - bởi bộ điều khiển PU (máy in), thường là thiết bị phần cứng nhận cả dữ liệu từ máy tính, ví dụ như byte thông tin cần được in trên giấy và ra lệnh mà nó xử lý bằng cách điều khiển các bộ phận cơ điện của thiết bị ngoại vi, chẳng hạn như đẩy một tờ giấy ra khỏi máy in hoặc bằng cách di chuyển đầu từ của đĩa.

1. Sự cố giao tiếp giữa nhiều máy tính

Cấu trúc liên kết của các kết nối vật lý

Khi kết nối nhiều (nhiều hơn hai) máy tính vào mạng, bạn cần quyết định cách kết nối chúng với nhau, nếu không, hãy chọn cấu hình kết nối vật lý hoặc cấu trúc liên kết.

Cấu trúc liên kết mạng đề cập đến cấu hình của biểu đồ, các đỉnh tương ứng với các nút cuối của mạng (ví dụ: máy tính) và thiết bị liên lạc (ví dụ: bộ định tuyến) và các cạnh tương ứng với các kết nối vật lý hoặc thông tin giữa các đỉnh .

Bạn có thể kết nối từng máy tính với nhau hoặc có thể kết nối chúng một cách tuần tự, giả sử rằng chúng sẽ liên lạc bằng cách chuyển tin nhắn cho nhau trong quá trình truyền tải. Cả máy tính phổ thông và thiết bị chuyên dụng đều có thể hoạt động như một nút chuyển tuyến.

Các đặc điểm của mạng phụ thuộc đáng kể vào việc lựa chọn cấu trúc liên kết kết nối:

Sự hiện diện của nhiều đường dẫn giữa các nút làm tăng độ tin cậy của mạng và giúp phân phối tải giữa các kênh riêng lẻ.

sự dễ dàng kết nối các nút mới, vốn có trong một số cấu trúc liên kết, giúp mạng có thể dễ dàng mở rộng.

Những cân nhắc về mặt kinh tế thường dẫn đến việc lựa chọn các cấu trúc liên kết được đặc trưng bởi tổng chiều dài tối thiểu của các đường truyền thông.

Trong số nhiều cấu hình có thể có, có sự phân biệt giữa kết nối đầy đủ và không kết nối đầy đủ.

Cấu trúc liên kết dạng lưới tương ứng với một mạng trong đó mỗi máy tính được kết nối trực tiếp với tất cả các máy tính khác. Tùy chọn này tỏ ra cồng kềnh và không hiệu quả. Trong trường hợp này, mỗi máy tính trên mạng phải có số lượng lớn cổng giao tiếp. Cấu trúc liên kết được kết nối đầy đủ hiếm khi được sử dụng trong các mạng lớn. Thông thường, loại cấu trúc liên kết này được sử dụng trong các hệ thống nhiều máy hoặc trong các mạng kết nối một số lượng nhỏ máy tính.

Cơm. 2.10. Cấu trúc liên kết mạng điển hình

Tất cả các tùy chọn khác đều dựa trên cấu trúc liên kết được kết nối một phần, khi trao đổi dữ liệu giữa hai máy tính có thể yêu cầu truyền dữ liệu qua các nút mạng khác.

Cấu trúc liên kết vòng. Dữ liệu được truyền dọc theo một vòng từ máy tính này sang máy tính khác. Ưu điểm chính của vòng là về bản chất nó cung cấp các kết nối dự phòng. Dữ liệu trong vòng sau khi thực hiện một vòng quay hoàn toàn sẽ quay trở lại nút nguồn. Do đó, nguồn có thể kiểm soát quá trình cung cấp dữ liệu đến đích. Thuộc tính này được sử dụng để kiểm tra kết nối mạng và tìm nút hoạt động không chính xác. Đồng thời, trong các mạng có cấu trúc liên kết vòng, cần thực hiện các biện pháp đặc biệt để trong trường hợp máy tính bị lỗi hoặc tắt máy, kênh liên lạc giữa các nút còn lại của vòng không bị gián đoạn.

Cấu trúc liên kết hình sao xảy ra khi mỗi máy tính kết nối trực tiếp với một thiết bị trung tâm chung gọi là hub. Chức năng của hub là hướng thông tin được truyền từ máy tính đến một hoặc tất cả các máy tính khác trên mạng. Cả máy tính phổ thông và thiết bị chuyên dụng đều có thể hoạt động như một trung tâm. Nhược điểm của cấu trúc liên kết hình sao: giá thành thiết bị mạng cao hơn do phải mua thiết bị trung tâm chuyên dụng; khả năng tăng số lượng nút trong mạng bị giới hạn bởi số lượng cổng trung tâm.

Đôi khi việc xây dựng một mạng bằng nhiều hub được kết nối với nhau theo thứ bậc bằng các liên kết hình sao là điều hợp lý. Cấu trúc kết quả được gọi là hình sao hoặc cây có thứ bậc. Hiện nay, cây là cấu trúc liên kết truyền thông phổ biến nhất, cả trong mạng cục bộ và toàn cầu.

Trường hợp đặc biệt của ngôi sao là xe buýt dùng chung. Ở đây, thành phần trung tâm là cáp thụ động (nhiều mạng sử dụng liên lạc không dây có cấu trúc liên kết giống nhau - vai trò của một bus chung ở đây được thực hiện bởi một phương tiện vô tuyến chung). Thông tin được truyền đi được phân phối dọc theo cáp và có sẵn đồng thời cho tất cả các máy tính được kết nối với cáp này. Ưu điểm: chi phí thấp và dễ dàng kết nối các nút mới với mạng và nhược điểm: độ tin cậy thấp (bất kỳ lỗi cáp nào cũng làm tê liệt toàn bộ mạng) và hiệu suất thấp (tại bất kỳ thời điểm nào, chỉ một máy tính có thể truyền dữ liệu qua mạng, do đó băng thông được chia ở đây giữa tất cả các mạng nút).

Cơm. 2.11. Cấu trúc liên kết hỗn hợp

Các mạng nhỏ có cấu trúc liên kết điển hình - hình sao, vòng hoặc bus chung; các mạng lớn được đặc trưng bởi sự hiện diện của các kết nối tùy ý giữa các máy tính. Trong các mạng như vậy, có thể xác định các đoạn (mạng con) được kết nối ngẫu nhiên riêng lẻ có cấu trúc liên kết tiêu chuẩn, đó là lý do tại sao chúng được gọi là mạng có cấu trúc liên kết hỗn hợp.

Đánh địa chỉ máy chủ

Một trong những vấn đề phải tính đến khi kết nối ba máy tính trở lên là vấn đề về địa chỉ, cụ thể là địa chỉ các giao diện mạng của chúng. Một máy tính có thể có nhiều giao diện mạng. Ví dụ, để tạo ra một cấu trúc kết nối đầy đủ của N máy tính, mỗi máy cần có N - 1 giao diện.

Dựa trên số lượng giao diện có thể định địa chỉ, địa chỉ có thể được phân loại như sau:

một địa chỉ duy nhất (unicast) được sử dụng để xác định các giao diện riêng lẻ;

một địa chỉ multicast xác định một số giao diện cùng một lúc, do đó dữ liệu được đánh dấu bằng địa chỉ multicast sẽ được gửi đến từng nút có trong nhóm;

dữ liệu gửi đến địa chỉ quảng bá phải được gửi đến tất cả các nút mạng;

Địa chỉ Anycast, được xác định trong phiên bản mới của giao thức IPv6, giống như địa chỉ multicast, xác định một nhóm địa chỉ, tuy nhiên, dữ liệu được gửi đến địa chỉ này không phải được gửi đến tất cả các địa chỉ của nhóm này mà đến bất kỳ địa chỉ nào trong số đó.

Địa chỉ có thể là số (ví dụ: 129.26.255.255 hoặc 81. la. ff. ff) và tượng trưng (site.domain.ru).

Địa chỉ tượng trưng (tên) thuận tiện cho nhận thức của con người và do đó thường mang tải ngữ nghĩa.

Tập hợp tất cả các địa chỉ hợp lệ trong một số sơ đồ địa chỉ được gọi là không gian địa chỉ.

Không gian địa chỉ có thể có tổ chức phẳng (tuyến tính) hoặc tổ chức phân cấp.

Với một tổ chức phẳng, tập hợp các địa chỉ không được cấu trúc theo bất kỳ cách nào. Một ví dụ về địa chỉ số phẳng là địa chỉ MAC, được thiết kế để nhận dạng duy nhất các giao diện mạng trên mạng cục bộ. Địa chỉ này thường chỉ được sử dụng bởi phần cứng và được viết dưới dạng số nhị phân hoặc thập lục phân, ví dụ 0081005e24a8. Địa chỉ MAC được nhà sản xuất tích hợp sẵn trong thiết bị nên còn gọi là địa chỉ phần cứng.

Với tổ chức phân cấp, không gian địa chỉ được cấu trúc dưới dạng các nhóm con lồng vào nhau, tuần tự thu hẹp vùng có thể đánh địa chỉ, cuối cùng xác định một giao diện mạng riêng biệt.

Đại diện điển hình của địa chỉ số phân cấp là địa chỉ IP mạng và IPX. Chúng hỗ trợ hệ thống phân cấp hai cấp, địa chỉ được chia thành phần chính - số mạng và phần phụ - số nút. Sự phân chia này cho phép các tin nhắn được truyền giữa các mạng chỉ dựa trên số mạng và số nút được yêu cầu sau khi tin nhắn được gửi đến mạng mong muốn. Trong thực tế, một số sơ đồ địa chỉ thường được sử dụng cùng một lúc, do đó giao diện mạng của máy tính có thể có nhiều tên địa chỉ cùng một lúc. Mỗi địa chỉ được sử dụng trong trường hợp loại địa chỉ tương ứng thuận tiện nhất. Và để chuyển đổi địa chỉ từ loại này sang loại khác, các giao thức phụ trợ đặc biệt được sử dụng, được gọi là giao thức phân giải địa chỉ.

Chuyển đổi

Hãy để các máy tính được kết nối vật lý với nhau theo một số cấu trúc liên kết. Sau đó, bạn cần quyết định cách truyền dữ liệu giữa các nút cuối?

Việc kết nối các nút cuối thông qua mạng lưới các nút chuyển tiếp được gọi là chuyển mạch. Chuỗi các nút dọc theo đường dẫn từ người gửi đến người nhận tạo thành một tuyến đường.

Ví dụ: trong mạng được hiển thị trong Hình. 2.14, các nút 2 và 4, không được kết nối trực tiếp với nhau, buộc phải truyền dữ liệu qua các nút chuyển tuyến, chẳng hạn như các nút 1 và 5. Nút 1 phải truyền dữ liệu giữa các giao diện A và B của nó và nút 5 - giữa giao diện F và B. Trong trường hợp này, tuyến đường là chuỗi: 2-1-5-4, trong đó 2 là nút gửi, 1 và 5 là nút chuyển tuyến, 4 là nút nhận.

Cơm. 2-14. Thuê bao chuyển đổi thông qua mạng lưới các nút chuyển tuyến

Bài toán giao hoán tổng quát

Nói chung, bài toán chuyển mạch có thể được trình bày dưới dạng các bài toán cụ thể có liên quan với nhau sau đây.

Xác định luồng thông tin cho các tuyến đường cần được đặt.

Định tuyến luồng.

Thúc đẩy các luồng, nghĩa là nhận dạng các luồng và chuyển mạch cục bộ của chúng tại mỗi nút chuyển tuyến.

Ghép kênh và phân kênh các luồng.

Lộ trình

Nhiệm vụ định tuyến lần lượt bao gồm hai nhiệm vụ phụ:

xác định tuyến đường;

thông báo cho mạng về tuyến đường đã chọn.

Xác định lộ trình có nghĩa là chọn một chuỗi các nút chuyển tiếp và giao diện của chúng mà qua đó dữ liệu phải được truyền đi để phân phối đến người nhận. Xác định tuyến đường là một nhiệm vụ khó khăn, đặc biệt khi cấu hình mạng có nhiều đường dẫn giữa một cặp giao diện mạng giao tiếp. Thông thường, sự lựa chọn được thực hiện trên một tuyến đường tối ưu theo một số tiêu chí. Tiêu chí tối ưu có thể bao gồm, ví dụ, thông lượng danh nghĩa và tắc nghẽn của các kênh liên lạc; sự chậm trễ do các kênh gây ra; số lượng nút chuyển tuyến trải dài; độ tin cậy của các kênh và các nút chuyển tuyến.

Quản trị viên mạng có thể xác định tuyến đường theo kinh nghiệm (“thủ công”), nhưng phương pháp xác định tuyến đường này ít được sử dụng đối với một mạng lớn có cấu trúc liên kết phức tạp. Trong trường hợp này, phương pháp xác định tuyến đường tự động được sử dụng. Với mục đích này, các nút cuối và các thiết bị mạng khác được trang bị phần mềm đặc biệt để tổ chức trao đổi các tin nhắn dịch vụ lẫn nhau, cho phép mỗi nút hình thành “ý tưởng” riêng về mạng. Sau đó, dựa trên dữ liệu thu thập được, các tuyến đường hợp lý được xác định bằng phương pháp phần mềm.

Khi chọn tuyến, chúng thường chỉ bị giới hạn bởi thông tin về cấu trúc liên kết mạng. Cách tiếp cận này được minh họa trong hình. 2.15. Để chuyển lưu lượng giữa các nút cuối MỘT và C có hai con đường thay thế: A-1-2-3-C Và A-1-3-C. Nếu chúng ta chỉ tính đến cấu trúc liên kết thì sự lựa chọn là hiển nhiên - tuyến đường A-1-3-C, có ít nút chuyển tuyến hơn.

Cơm. 2.15. Lựa chọn tuyến đường

Khuyến mãi dữ liệu

Vì vậy, hãy để các tuyến đường được xác định, các mục về chúng được tạo trong bảng của tất cả các nút chuyển tuyến, mọi thứ đã sẵn sàng để truyền dữ liệu giữa các thuê bao (chuyển đổi thuê bao).

Trước hết, người gửi phải hiển thị dữ liệu tới giao diện mà tuyến được tìm thấy bắt đầu và tất cả các nút chuyển tuyến phải “chuyển” dữ liệu một cách thích hợp từ một trong các giao diện của chúng sang giao diện khác, nói cách khác, thực hiện chuyển đổigiao diện. Một thiết bị có mục đích chức năng là chuyển mạch được gọi là công tắc. Trong bộ lễ phục. Hình 2.16 cho thấy một công tắc chuyển đổi luồng thông tin giữa bốn giao diện của nó.

Cơm. 2.16. Công tắc

Bộ chuyển mạch có thể là một thiết bị chuyên dụng hoặc một máy tính phổ thông có cơ chế chuyển mạch phần mềm tích hợp, trong trường hợp này, bộ chuyển mạch được gọi là bộ chuyển mạch phần mềm.

Ghép kênh và phân kênh

Để xác định giao diện nào sẽ chuyển tiếp dữ liệu đến, switch phải tìm ra nó thuộc về luồng nào. Vấn đề này phải được giải quyết bất kể chỉ có một luồng “thuần túy” hay một luồng “hỗn hợp” đến đầu vào chuyển đổi.

Phân kênh là sự phân chia tổng luồng tổng hợp thành một số luồng cấu thành của nó.

Ghép kênh là sự hình thành một luồng tổng hợp chung từ một số luồng riêng lẻ, được truyền qua một kênh liên lạc vật lý,

Nói cách khác, ghép kênh là phương pháp phân chia một kênh vật lý khả dụng cho một số phiên liên lạc diễn ra đồng thời giữa các thuê bao mạng.

Hình.2.18 . Hoạt động ghép kênh và phân kênh các luồng trong quá trình chuyển mạch

Một trong những cách chính để ghép kênh là chia sẻ thời giankhông. Với phương pháp này, mỗi luồng đôi khi (với khoảng thời gian cố định hoặc ngẫu nhiên) nhận được một kênh vật lý theo ý muốn của mình và truyền dữ liệu qua kênh đó. Cũng phổ biến phân chia tần số kênh, khi mỗi luồng truyền dữ liệu trong dải tần được phân bổ cho nó.

Cơm. 2.19. Bộ ghép kênh và bộ tách kênh

Chuyển đổi các loại

Trong số nhiều phương pháp khả thi để giải quyết vấn đề chuyển mạch thuê bao trong mạng, có hai phương pháp cơ bản, bao gồm chuyển mạch kênh và chuyển mạch gói.