Danas mreže i mrežne tehnologije povezuju ljude u svakom kutku svijeta i pružaju im pristup najvećem luksuzu na svijetu - ljudskoj komunikaciji. Ljudi mogu komunicirati i igrati se sa prijateljima u drugim dijelovima svijeta bez smetnji.

Događaji koji se dešavaju postaju poznati u svim zemljama svijeta za nekoliko sekundi. Svako se može povezati na Internet i objaviti svoju informaciju.

Mrežne informacione tehnologije: korijeni njihovog nastanka

U drugoj polovini prošlog veka ljudska civilizacija je formirala svoje dve najznačajnije naučne i tehničke grane – računarsku i Otprilike četvrt veka, obe ove grane su se razvijale samostalno, au njihovim okvirima su se stvarale računarske, odnosno telekomunikacione mreže. Međutim, u posljednjoj četvrtini dvadesetog stoljeća, kao rezultat evolucije i međusobnog prožimanja ove dvije grane ljudskog znanja, nastalo je ono što nazivamo terminom „mrežna tehnologija“, što je dio više opšti koncept"informacione tehnologije".

Kao rezultat njihove pojave, dogodila se nova tehnološka revolucija u svijetu. Kao što je nekoliko decenija ranije kopnena površina bila prekrivena mrežom brzih puteva, tako su se krajem prošlog veka sve zemlje, gradovi i sela, preduzeća i organizacije, kao i individualni domovi, našle povezane „informacionim autoputevima“. Istovremeno, svi su postali elementi različitih mreža za prenos podataka između računara, u koje su implementirane određene tehnologije prenosa informacija.

Mrežna tehnologija: koncept i sadržaj

Mrežna tehnologija je dovoljan skup pravila za prezentaciju i prijenos informacija, implementiranih u obliku tzv. “standardnih protokola”, kao i hardverskih i softver, uključujući mrežni adapteri sa drajverima, kablovima i optičkim linijama, raznim konektorima (konektorima).

„Dovoljnost“ ovog skupa alata znači njegovu minimizaciju uz zadržavanje mogućnosti izgradnje efikasne mreže. Trebalo bi da ima potencijal za poboljšanje, na primjer, stvaranjem podmreža u njemu koje zahtijevaju korištenje protokola različitih nivoa, kao i posebnih komunikatora, koji se obično nazivaju „ruteri“. Nakon poboljšanja, mreža postaje pouzdanija i brža, ali po cijenu dodavanja dodataka glavnoj mrežnoj tehnologiji koja čini njenu osnovu.

Termin “mrežna tehnologija” najčešće se koristi u užem smislu opisanom gore, ali se često široko tumači kao bilo koji skup alata i pravila za izgradnju mreža određenog tipa, na primjer, “tehnologija lokalne računarske mreže”.

Prototip mrežne tehnologije

Prvi prototip računarsku mrežu, ali još ne i sama mreža, postala je 60-80-ih godina. višeterminalni sistemi prošlog veka. Predstavljajući set monitora i tastature, koji se nalaze na velikoj udaljenosti od mainframe računara i povezuju se sa njima preko telefonskih modema ili namenskih kanala, terminali su napustili prostorije računarskog informacionog centra i bili su raštrkani po celoj zgradi.

Istovremeno, pored samog operatera računara na računarskom informacionom centru, svi korisnici terminala su mogli da unose svoje zadatke sa tastature i da posmatraju njihovo izvršavanje na monitoru, vršeći neke operacije upravljanja zadacima. Takvi sistemi, koji implementiraju i algoritme za podjelu vremena i algoritme za grupnu obradu, nazvani su sistemi za daljinski unos posla.

Globalne mreže

Praćenje multiterminalnih sistema kasnih 60-ih. XX vijek Stvorena je prva vrsta mreža - globalne računarske mreže (GCN). Preko telefonskih mreža i modema povezivali su superkompjutere, koji su postojali u pojedinačnim kopijama i pohranjivali jedinstvene podatke i softver, sa glavnim računarima koji se nalaze na udaljenostima do više hiljada kilometara. Ova mrežna tehnologija je prethodno testirana u sistemima sa više terminala.

Prvi GCS 1969. bio je ARPANET, koji je radio u Ministarstvu odbrane SAD i objedinjavao različite tipove računara sa različitim operativnim sistemima. Opremljeni su dodatnim modulima za implementaciju komunikacionih sistema zajedničkih za sve računare u mreži. Na njemu su se razvile osnove mrežnih tehnologija koje se i danas koriste.

Prvi primjer konvergencije kompjuterskih i telekomunikacionih mreža

GKS je naslijedio komunikacione linije od starijih i više globalne mreže— telefonske linije, jer je postavljanje novih međugradskih linija bilo veoma skupo. Stoga su dugi niz godina koristili analogne telefonske kanale za prijenos na ovog trenutka vreme za samo jedan razgovor. Preko njih su se prenosili digitalni podaci vrlo malom brzinom (desetine kbit/s), a mogućnosti su bile ograničene na prijenos datoteka s podacima i e-pošte.

Međutim, naslijedio telefonske linije komunikacije, GKS nije preuzeo njihovu osnovnu tehnologiju, zasnovanu na principu komutacije kola, kada je svakom paru pretplatnika dodijeljen kanal sa konstantnom brzinom za cijelo vrijeme trajanja komunikacijske sesije. GKS je koristio nove računarske mrežne tehnologije zasnovane na principu komutacije paketa, u kojem se podaci u obliku malih porcija paketa konstantnom brzinom izdaju u mrežu bez komutacije i primaju ih primaoci na mreži koristeći ugrađene adresne kodove. u zaglavlja paketa.

Prethodnici lokalnih mreža

Pojava u kasnim 70-im. XX vijek LSI je doveo do stvaranja miniračunara sa niskim troškovima i bogatim sadržajem funkcionalnost. Počeli su stvarno da se takmiče sa velikim kompjuterima.

Miniračunari iz porodice PDP-11 stekli su široku popularnost. Počeli su da se ugrađuju u sve, čak i vrlo male proizvodne jedinice za upravljanje tehničkim procesima i pojedinačnim tehnološkim instalacijama, kao i u odjele upravljanja preduzećima za obavljanje kancelarijskih poslova.

Pojavio se koncept distribucije u celom preduzeću računarski resursi, iako su svi miniračunari i dalje radili autonomno.

Pojava LAN mreža

Do sredine 80-ih. XX vijek uvedene su tehnologije za kombinovanje mini računara u mreže, zasnovane na komutaciji paketa podataka, kao u GCS.

Pretvorili su izgradnju jedne poslovne mreže, nazvane lokalna (LAN) mreža, u gotovo trivijalan zadatak. Da biste ga kreirali, potrebno je samo kupiti mrežne adaptere za odabranu LAN tehnologiju, na primjer Ethernet, standardni kablovski sistem, instalirati konektore (konektore) na njegove kablove i spojiti adaptere na miniračunalo i međusobno pomoću ovih kablova. Zatim je na server računara instaliran jedan od operativnih sistema namijenjenih za organizaciju LAN mreže. Nakon toga je počeo da radi, a naknadno povezivanje svakog novog miniračunara nije stvaralo probleme.

Neminovnost interneta

Ako je pojava mini-računara omogućila ravnomjernu distribuciju računarskih resursa po teritorijama preduzeća, onda je pojava početkom 90-ih. PC je doveo do njihovog postepenog pojavljivanja, prvo na svakom radnom mjestu svakog mentalnog radnika, a zatim iu pojedinačnim ljudskim stanovima.

Relativna jeftinost i visoka pouzdanost računara najpre su dali snažan podsticaj razvoju LAN mreža, a zatim su doveli do pojave globalne računarske mreže - Interneta, koja danas pokriva sve zemlje sveta.

Veličina interneta raste za 7-10% svakog mjeseca. Predstavlja jezgro koje međusobno povezuje različite lokalne i globalne mreže preduzeća i institucija širom svijeta.

Ako su se u prvoj fazi datoteke sa podacima i e-mail poruke uglavnom prenosile putem Interneta, danas se uglavnom pruža daljinski pristup distribuiranim informacionim resursima i elektronskim arhivama, komercijalnim i nekomercijalnim informacionim servisima u mnogim zemljama. Njegove slobodno dostupne arhive sadrže informacije o gotovo svim oblastima znanja i ljudskih aktivnosti - od novih trendova u nauci do vremenskih prognoza.

Osnovne mrežne tehnologije LAN mreža

Među njima su osnovne tehnologije na kojima se može izgraditi osnova bilo koje specifične mreže. Primeri uključuju tako dobro poznate LAN tehnologije kao što su Ethernet (1980), Token Ring (1985) i FDDI (kasne 80-e).

Krajem 90-ih. Ethernet tehnologija je postala lider u tehnologiji LAN mreže, kombinujući svoju klasičnu verziju sa do 10 Mbit/s, kao i Fast Ethernet (do 100 Mbit/s) i Gigabit Ethernet (do 1000 Mbit/s). Sve Ethernet tehnologije imaju slične principe rada koji pojednostavljuju njihovo održavanje i integraciju LAN mreža izgrađenih na njihovoj osnovi.

U istom periodu, mrežne funkcije koje implementiraju navedene mrežne funkcije počele su da se ugrađuju u jezgra gotovo svih operativnih sistema računala. informacione tehnologije. Pojavili su se čak i specijalizovani komunikacioni operativni sistemi poput IOS-a kompanije Cisco Systems.

Kako su se razvile GCS tehnologije

GKS tehnologije na analognim telefonskim kanalima, zbog visokog nivoa izobličenja u njima, odlikovale su se složenim algoritmima za praćenje i oporavak podataka. Primjer za njih je tehnologija X.25 razvijena početkom 70-ih. XX vijek Modernije mrežne tehnologije su frame relay, ISDN, ATM.

ISDN je akronim koji znači " digitalna mreža sa integracijom usluga”, omogućava daljinske video konferencije. Daljinski pristup osigurava se instaliranjem ISDN adaptera u PC računare, koji rade mnogo puta brže od bilo kojeg modema. Postoji i poseban softver koji omogućava popularnim operativnim sistemima i pretraživačima da rade sa ISDN-om. Ali visoka cijena opreme i potreba za postavljanjem posebnih komunikacijskih linija ometaju razvoj ove tehnologije.

WAN tehnologije su napredovale zajedno sa telefonskim mrežama. Nakon pojave digitalne telefonije, razvijena je posebna tehnologija, Plesiochronous Digital Hierarchy (PDH), koja podržava brzine do 140 Mbit/s i koju poduzeća koriste za stvaranje vlastitih mreža.

Nova tehnologija sinhrone digitalne hijerarhije (SDH) kasnih 80-ih. XX vijek proširio kapacitet digitalnih telefonskih kanala do 10 Gbit/s, te tehnologiju DWDM (Dense Wave Division Multiplexing) - do stotine Gbit/s, pa čak i do nekoliko Tbit/s.

Internet tehnologije

Mrežni se baziraju na upotrebi jezika hiperteksta (ili HTML jezika) - posebnog jezika za označavanje koji je uređeni skup atributa (tagova) koje programeri web stranica unaprijed implementiraju u svaku od svojih stranica. Naravno, u ovom slučaju ne govorimo o tekstualnim ili grafičkim dokumentima (fotografije, slike), koje je korisnik već „skinuo“ sa interneta, nalaze se u memoriji njegovog računara i gledaju se kroz tekst ili slike. Riječ je o takozvanim web stranicama koje se pregledavaju kroz programe-pretraživače.

Programeri internetskih stranica kreiraju ih u HTML jeziku (sada su za ovaj posao kreirani mnogi alati i tehnologije, zajednički nazvani "izgled web stranice") u obliku skupa web stranica, a vlasnici stranica ih postavljaju na internetske servere za iznajmljivanje. osnovi od vlasnika njihovih memorijskih servera (tzv. “hosting”). Oni rade na internetu danonoćno, servisirajući zahtjeve svojih korisnika da pregledaju web stranice učitane na njima.

Pregledači na korisničkim računarima, koji preko servera svog Internet provajdera dobiju pristup određenom serveru, čija je adresa sadržana u nazivu tražene Internet stranice, dobijaju pristup ovoj stranici. Nadalje, analizom HTML oznaka svake stranice koja se pregledava, pretraživači formiraju njenu sliku na ekranu monitora na način kako je to zamislio programer stranice - sa svim naslovima, fontom i bojama pozadine, raznim umetcima u obliku fotografija, dijagrami, slike itd.

Računarska mreža je asocijacija više računara za zajedničko rješavanje informacijskih i računarskih problema.

Ključni koncept mrežnih tehnologija je mrežni resurs, koji se može shvatiti kao hardver i softverske komponente, učestvovanje u procesu dijeljenja - u procesu mrežne interakcije. Pristup mrežnim resursima obezbjeđuju mrežni servisi (mrežni servisi)

Osnovni koncepti mrežnih tehnologija uključuju koncepte kao što su server, klijent, komunikacioni kanal, protokol i mnoge druge. Međutim, koncept mrežnog resursa i mrežnog servisa (servisa) su fundamentalni, budući da je potrebno organiziranje rada na temelju dijeljenja računarskih resursa, a samim tim i stvaranje mrežnih resursa i odgovarajućih mrežne usluge, je osnovni uzrok stvaranja samih kompjuterskih mreža.

Istaknite pet vrsta mrežnih usluga: datoteka, ispis, poruke, baze podataka aplikacija.

File service — implementira centralizirano skladištenje i dijeljenje datoteka. Ovo je jedan od najvažnijih mrežnih servisa, zahtijeva prisustvo nekih mrežna pohrana datoteke (lokalni mrežni server datoteka, ftp server itd.), kao i korištenje različitih sigurnosnih mehanizama (kontrola pristupa, kontrola verzije datoteke, sigurnosna kopija informacija).

Usluga štampanja — pruža mogućnosti za centralizovano korišćenje štampača i drugih uređaja za štampanje. Ova usluga prihvata zadatke štampanja, upravlja redom poslova i organizuje interakciju korisnika sa mrežnim štampačima. Tehnologija mrežnog štampanja je veoma zgodna u širokom spektru računarskih mreža, jer omogućava smanjenje broja potrebnih štampača, što na kraju omogućava smanjenje troškova ili korišćenje bolje opreme.

Usluga razmjene poruka — omogućava vam da organizujete razmenu informacija između korisnika računarske mreže. Poruke u ovom slučaju treba smatrati kao tekstualne poruke (Email, poruke iz mrežnih instant messengera) i medijske poruke razni sistemi glasovnu i video komunikaciju.

Usluga baze podataka — je dizajniran da organizuje centralizovano skladištenje, obradu pretraživanja i obezbedi zaštitu podataka različitih informacionih sistema. Za razliku od lako skladištenje i dijeljenje datoteka, usluga baze podataka pruža i upravljanje, što uključuje kreiranje, modificiranje, brisanje podataka, osiguravanje njihovog integriteta i zaštite.

Usluga aplikacija — pruža način rada u kojem se aplikacija pokreće na računaru korisnika ne iz lokalnog izvora, već iz računarske mreže. Takve aplikacije mogu koristiti serverske resurse za skladištenje podataka i računanje. Prednost korištenja mrežnih aplikacija je mogućnost njihovog korištenja s bilo kojeg mjesta povezanog na računarsku mrežu bez potrebe za instaliranjem aplikacije na lokalni računar, mogućnost saradnje više korisnika, "transparentno" ažuriranje softver, mogućnost korištenja komercijalnog softvera na osnovi pretplate.

Aplikacijski servisi su najnoviji i najbrže rastući tip mrežnih usluga. Dobar primjer kancelarijske mrežne aplikacije mogu poslužiti ovdje Google online usluge Vozite i microsoft office 365.

Istorija nastanka kompjuterskih mreža direktno je povezana sa razvojem računarske tehnologije. Prvi moćni računari (tzv. Mainframes) zauzimali su sobe i čitave zgrade. Procedura pripreme i obrade podataka bila je vrlo složena i dugotrajna. Korisnici su pripremili bušene kartice sa podacima i programskim komandama i prenijeli ih u računalni centar. Operateri su ove kartice unosili u računar, a korisnici su obično dobijali štampane rezultate tek sledećeg dana. Ova metoda mrežne interakcije pretpostavljala je potpuno centraliziranu obradu i pohranu.

Mainframe- računar opšte namene visokih performansi sa značajnom količinom RAM-a i eksterne memorije, dizajniran za obavljanje intenzivnog rada na računaru. Obično mnogi korisnici rade sa glavnim računarom, od kojih svaki ima samo terminal bez sopstvene računarske snage.

Terminal(od latinskog terminalis - vezano za kraj)

Računarski terminal- ulazno/izlazni uređaj, radno mesto na višekorisničkim računarima, monitor sa tastaturom. Primjeri terminalnih uređaja: konzola, terminalski server, tanki klijent, emulator terminala, telnet.

Domaćin(od engleskog host - domaćin koji prima goste) - svaki uređaj koji pruža usluge u formatu "klijent-server" u serverskom režimu preko bilo kojeg interfejsa i jedinstveno je definisan na ovim interfejsima. U konkretnijem slučaju, host se može shvatiti kao bilo koji računar, server povezan na lokalnu ili globalnu mrežu.

Računarska mreža (računarska mreža, mreža podataka) - komunikacioni sistem za računare i/ili računarsku opremu (serveri, ruteri i druga oprema). Za prijenos informacija mogu se koristiti različite fizičke pojave, obično različite vrste električnih signala ili elektromagnetnog zračenja.

Za korisnike bi bio praktičniji i efikasniji interaktivni način rada, u kojem mogu brzo upravljati obradom svojih podataka sa terminala. Ali interesi korisnika su bili u velikoj meri zanemareni u ranim fazama razvoja računarskih sistema, jer batch mod- ovo je najefikasniji način upotrebe računarske snage, budući da vam omogućava da izvršite više korisničkih zadataka po jedinici vremena nego bilo koji drugi način rada. Na sreću, evolucijski procesi se ne mogu zaustaviti, a 60-ih godina počeli su da se razvijaju prvi interaktivni multiterminalni sistemi. Svaki korisnik je na raspolaganju dobio terminal, uz pomoć kojeg je mogao voditi dijalog sa računarom. I, iako je računarska snaga bila centralizovana, funkcije unosa i izlaza podataka postale su distribuirane. Ovaj model interakcije se često naziva "terminal-host" . Centralni računar mora imati operativni sistem koji podržava ovu interakciju, koja se zove centralizovano računarstvo. Štaviše, terminali bi mogli biti locirani ne samo na teritoriji računarskog centra, već i raspršeni na velikoj teritoriji preduzeća. Zapravo, ovo je bio prototip prvog lokalne mreže (LAN). Iako takva mašina u potpunosti pruža pohranu podataka i računarske mogućnosti, povezivanje udaljenih terminala na njega nije mrežna interakcija, jer terminali, budući da su, u stvari, periferni uređaji, omogućavaju samo transformaciju oblika informacije, ali ne i njihovu obradu.

Slika 1. Multi terminal sistem

Lokalna mreža (LAN), (lokalna mreža, sleng lokalno područje; engleski Local AreaNetwork, LAN ) - računarska mreža koja obično pokriva relativno malu površinu ili malu grupu zgrada (kuća, kancelarija, kompanija, institut)

Kompjuter (engleski kompjuter - “kalkulator”),kompjuter (elektronski kompjuter)- kompjuter za prenos, pohranjivanje i obradu informacija.

Izraz "računar" i skraćenica "EVM" (elektronski računar), usvojeni u SSSR-u, su sinonimi. Međutim, nakon pojavljivanja personalni kompjuteri, Termin "kompjuter" je praktično izbačen iz svakodnevne upotrebe.

Personalni računar, PC (engleski personalni računar,PC ), PC računar namjenjen za ličnu upotrebu, čija cijena, veličina i mogućnosti zadovoljavaju potrebe velikog broja ljudi. Nastao kao računarska mašina, računar se, međutim, sve više koristi kao alat za pristup računarskim mrežama. .

Godine 1969. Ministarstvo odbrane SAD odlučilo je da je Americi u slučaju rata potreban pouzdan sistem za prijenos informacija. Agencija za napredne istraživačke projekte (ARPA) predložila je razvoj kompjuterske mreže u tu svrhu. Razvoj takve mreže povjeren je Univerzitetu Kalifornije u Los Angelesu, Istraživačkom centru Stanford, Univerzitetu Utah i Univerzitetu Kalifornije u Santa Barbari. Prvi test tehnologije dogodio se 29. oktobra 1969. godine. Mreža se sastojala od dva terminala, od kojih se prvi nalazio na Univerzitetu Kalifornije, a drugi, udaljen 600 km, na Univerzitetu Stanford.

Računarska mreža nazvana je ARPANET, u okviru projekta mreža je objedinjavala četiri navedene naučne institucije, a sav rad je finansiralo Ministarstvo odbrane SAD. Tada je ARPANET mreža počela aktivno rasti i razvijati se, počeli su je koristiti naučnici iz različitih oblasti nauke.

Početkom 70-ih dogodio se tehnološki proboj u proizvodnji kompjuterskih komponenti - pojavila su se velika integrirana kola (LSI). Njihova relativno niska cijena i visoka funkcionalnost doveli su do stvaranja mini- kompjuter (elektronski računari), koji su postali pravi konkurenti mainframe računarima. Mini kompjuter, ili mini- kompjuteri (ne brkati sa savremenim mini računarima), obavljao poslove upravljanja tehnološkom opremom, skladištima i druge poslove na nivou odeljenja preduzeća. Tako se pojavio koncept distribucije računarskih resursa u cijelom preduzeću. Međutim, svi računari jedne organizacije nastavili su da rade autonomno.

Slika 2. Autonomna upotreba nekoliko mini računara u jednom preduzeću

U tom periodu, kada su korisnici dobili pristup punopravnim računarima, sazrelo je rešenje za kombinovanje pojedinačnih računara za razmenu podataka sa drugim računarima u blizini. U svakom pojedinačnom slučaju ovaj problem je riješen na svoj način. Kao rezultat toga, pojavile su se prve lokalne računarske mreže.

Budući da je kreativni proces bio spontan, a nije bilo jedinstvenog rješenja za povezivanje dva ili više računara, nije bilo govora ni o kakvim mrežnim standardima.

U međuvremenu, prve strane organizacije iz Velike Britanije i Norveške priključene su na ARPANET mrežu 1973. godine, a mreža je postala međunarodna. Paralelno sa ARPANET-om, počele su da se pojavljuju i razvijaju druge mreže univerziteta i preduzeća.

Godine 1980. predloženo je da se ARPANET i CSnet (Mreža za istraživanje računarskih nauka) povežu zajedno preko gateway-a koristeći TCP/IP protokole kako bi svi podskupovi CSnet mreža imali pristup pristupniku na ARPANET-u. Ovaj događaj je doveo do dogovora o načinu međusobnog komuniciranja između zajednice nezavisnih računarskih mreža, može se smatrati pojavom Internet u njegovom modernom shvatanju.

Slika 3. Opcije za povezivanje računara na prvi LAN

Sredinom 80-ih situacija u lokalnim mrežama počela se mijenjati. Uspostavljene su standardne tehnologije za povezivanje računara u mrežu - Ethernet, Arcnet, Token Ring, Token Bus, malo kasnije - FDDI. Snažan podsticaj za njihov razvoj bio je personalni računari. Ovi uređaji su postali idealno rješenje za kreiranje LAN-a. S jedne strane, imali su dovoljno snage za obradu pojedinačnih zadataka, a istovremeno su očito trebali kombinirati svoju računarsku snagu za rješavanje složenih problema.

Sve standardne tehnologije lokalne mreže oslanjao se na isti princip komutacije, koji je uspješno testiran i dokazao svoje prednosti u prijenosu prometa podataka u globalnim računarskim mrežama - princip komutacije paketa .

Internet (izgovara se [internet]; engleski Internet, skraćeno od Interconnected Networks -međusobno povezane mreže; sleng. ne ne) - globalna telekomunikaciona mreža informacionih i računarskih resursa. Služi kao fizička osnova za World Wide Web Wide WEB) . Često se pominje kao World Wide Web, Global Network, ili samo Net.

Standardne mrežne tehnologije učinile su zadatak izgradnje lokalne mreže gotovo trivijalnim. Za kreiranje mreže bilo je dovoljno kupiti mrežne adaptere odgovarajućeg standarda, na primjer Ethernet , standardni kabl, spojite adaptere na kabl sa standardnim konektorima i instalirajte neku od popularnih mreža operativni sistemi, na primjer Novell NetWare. Nakon toga, mreža je počela raditi, a naknadno povezivanje svakog novog računala nije uzrokovalo probleme - naravno, ako je na njemu instaliran mrežni adapter iste tehnologije.

Slika 4. Povezivanje nekoliko računara pomoću šeme “zajedničke magistrale”.

Mrežna kartica , također poznat kaomrežna kartica, mrežni adapter, Ethernet adapter, NIC (engleski kontroler mrežnog interfejsa) - periferni uređaj koji omogućava interakciju računara sa drugim uređajima na mreži.

Operativni sistem, OS (engleski operativni sistem) - osnovni skup kompjuterskih programa koji obezbeđuju korisničko sučelje, kontrolu računarskog hardvera, rad sa fajlovima, unos i izlaz podataka i izvršavanje aplikativnih programa i uslužnih programa.

Mrežna tehnologija - ovo je dogovoreni skup standardnih protokola i softvera i hardvera koji ih implementiraju (na primjer, mrežni adapteri, drajveri, kablovi i konektori), dovoljni za izgradnju računarske mreže. Epitet "dovoljan" naglašava činjenicu da ovaj set predstavlja minimalni skup alata pomoću kojih možete izgraditi radnu mrežu. Možda se ova mreža može poboljšati, na primjer, dodjeljivanjem podmreža u njoj, što će odmah zahtijevati, pored standardnih Ethernet protokola, korištenje IP protokola, kao i posebnih komunikacionih uređaja - rutera. Poboljšana mreža će vjerovatno biti pouzdanija i brža, ali na račun dodataka alatima Ethernet tehnologije, koji je činio osnovu mreže.

Termin "mrežna tehnologija" najčešće se koristi u gore opisanom užem smislu, ali ponekad se njegovo prošireno tumačenje koristi i kao bilo koji skup alata i pravila za izgradnju mreže, na primjer, "tehnologija rutiranja od kraja do kraja", "tehnologija sigurnih kanala", "IP tehnologija." mreže."

Protokoli na kojima se gradi mreža određene tehnologije (u užem smislu) su posebno razvijeni za zajednički rad, tako da programer mreže ne zahtijeva dodatne napore da organizuje njihovu interakciju. Ponekad se nazivaju mrežne tehnologije osnovne tehnologije, imajući u vidu da se na njihovoj osnovi gradi osnova svake mreže. Primjeri osnovnih mrežnih tehnologija uključuju, pored Etherneta, takve dobro poznate lokalne mrežne tehnologije kao što su Token Ring i FDDI, ili X.25 i tehnologije prijenosa okvira za teritorijalne mreže. Za dobijanje funkcionalne mreže u ovom slučaju, dovoljno je kupiti softver i hardver koji se odnosi na istu osnovnu tehnologiju - mrežne adaptere sa drajverima, čvorišta, prekidače, kablovski sistem itd. - i povezati ih u skladu sa zahtevima standarda za ovu tehnologiju.

Kreiranje standardnih lokalnih mrežnih tehnologija

Sredinom 80-ih situacija u lokalnim mrežama počela se dramatično mijenjati. Uspostavljene su standardne tehnologije za povezivanje računara u mrežu - Ethernet, Arcnet, Token Ring. Personalni računari poslužili su kao snažan podsticaj za njihov razvoj. Ovi robni proizvodi bili su idealni elementi za izgradnju mreža - s jedne strane, bili su dovoljno moćni za pokretanje softvera za umrežavanje, ali s druge strane, jasno je da su trebali udružiti svoju računarsku snagu kako bi riješili složene probleme, kao i podijelili skupe perifernih uređaja i nizove diskova. Stoga su personalni računari počeli da dominiraju u lokalnim mrežama, ne samo kao klijentski računari, već i kao centri za skladištenje i obradu podataka, odnosno mrežni serveri, istiskujući miniračunare i mejnfrejmove iz ovih poznatih uloga.

Standardne mrežne tehnologije pretvorile su proces izgradnje lokalne mreže iz umjetnosti u rutinski zadatak. Za kreiranje mreže bilo je dovoljno kupiti mrežne adaptere odgovarajućeg standarda, na primjer Ethernet, standardni kabel, spojiti adaptere na kabel sa standardnim konektorima i instalirati jedan od popularnih mrežnih operativnih sistema na računar, npr. NetWare. Nakon toga je mreža počela raditi i povezivanje svakog novog računala nije stvaralo probleme - naravno, ako je na njemu instaliran mrežni adapter iste tehnologije.

Lokalne mreže su, u poređenju sa globalnim mrežama, unele mnogo novih stvari u način na koji korisnici organizuju svoj rad. Pristup zajedničkim resursima postao je mnogo praktičniji - korisnik je mogao jednostavno pregledati liste dostupnih resursa, umjesto da zapamti njihove identifikatore ili imena. Nakon povezivanja na udaljeni resurs, bilo je moguće raditi s njim koristeći komande koje su korisniku već poznate iz rada s lokalnim resursima. Posljedica i ujedno pokretačka snaga ovog napretka bila je pojava ogromnog broja neprofesionalnih korisnika koji nisu morali naučiti posebne (i prilično složene) komande za rad na mreži. A razvojni programeri lokalnih mreža dobili su priliku da implementiraju sve ove pogodnosti kao rezultat pojave visokokvalitetnih kablovskih komunikacionih linija, na kojima su čak i mrežni adapteri prve generacije davali brzine prenosa podataka do 10 Mbit/s.

Naravno, programeri globalnih mreža nisu mogli ni da sanjaju o takvim brzinama - morali su da koriste komunikacione kanale koji su bili dostupni, jer bi postavljanje novih kablovskih sistema za kompjuterske mreže duge hiljade kilometara zahtevalo kolosalna kapitalna ulaganja. A "pri ruci" su bili samo telefonski komunikacijski kanali, slabo prilagođeni za brzi prijenos diskretnih podataka - brzina od 1200 bps za njih je bila dobro postignuće. Stoga je ekonomična upotreba propusnog opsega komunikacionih kanala često bila glavni kriterijum za efikasnost metoda prenosa podataka u globalnim mrežama. U ovim uslovima, različite procedure za transparentan pristup udaljenim resursima, standardne za lokalne mreže, za globalne mreže dugo su ostale nedopustiv luksuz.

Moderne tendencije

Danas se kompjuterske mreže nastavljaju razvijati, i to prilično brzo. Jaz između lokalnih i globalnih mreža se stalno smanjuje, uglavnom zbog pojave teritorijalnih komunikacionih kanala velike brzine koji po kvaliteti nisu inferiorni u odnosu na kablovske sisteme lokalnih mreža. U globalnim mrežama pojavljuju se usluge pristupa resursima koje su zgodne i transparentne kao i usluge lokalne mreže. Slične primjere u velikom broju demonstrira najpopularnija globalna mreža - Internet.

Lokalne mreže se također mijenjaju. Umjesto pasivnog kabla koji povezuje računare, u njima se u velikim količinama pojavila razna komunikaciona oprema - prekidači, ruteri, gatewayi. Zahvaljujući ovoj opremi, postalo je moguće izgraditi velike korporativne mreže, koje broje hiljade računara i imaju složenu strukturu. Došlo je do ponovnog bujanja interesovanja za velike računare, uglavnom zato što je, nakon što je splasnula euforija oko lakoće rada sa personalnim računarima, postalo jasno da je sisteme koji se sastoje od stotina servera teže održavati nego nekoliko velikih računara. Stoga, u novom krugu evolucijske spirale, mejnfrejmovi su počeli da se vraćaju u korporativne računarske sisteme, ali kao punopravni mrežni čvorovi koji podržavaju Ethernet ili Token Ring, kao i stog TCP/IP protokola, koji je postao zahvaljujući internetu mrežni standard de facto.

Pojavio se još jedan veoma važan trend koji podjednako utiče na lokalne i globalne mreže. Počeli su da obrađuju informacije koje su ranije bile neobične za kompjuterske mreže - glas, video slike, crteže. To je zahtijevalo promjene u radu protokola, mrežnih operativnih sistema i komunikacione opreme. Teškoća prijenosa takvih multimedijalnih informacija preko mreže povezana je s njenom osjetljivošću na kašnjenja u prijenosu paketa podataka - kašnjenja obično dovode do izobličenja takvih informacija na krajnjim čvorovima mreže. Budući da tradicionalne mrežne usluge poput prijenosa datoteka ili e-pošte generiraju promet bez osjetljivosti na kašnjenje, a svi elementi mreže su dizajnirani imajući na umu kašnjenje, pojava prometa u realnom vremenu stvorila je velike probleme.

Danas se ovi problemi rješavaju na različite načine, pa i uz pomoć ATM tehnologije posebno dizajnirane za prijenos različitih vrsta saobraćaja, ali i pored značajnih napora koji se ulažu u tom pravcu, prihvatljivo rješenje problema je još uvijek daleko. i još mnogo toga ostaje da se uradi u ovoj oblasti kako bi se postigao željeni cilj - spajanje tehnologija ne samo lokalnih i globalnih mreža, već i tehnologija bilo kojih informacionih mreža - računara, telefona, televizije, itd. Iako je danas ova ideja mnogima se čini kao utopija, ozbiljni stručnjaci smatraju da preduslovi za takvu sintezu već postoje, a njihova mišljenja se razlikuju samo u procjeni okvirnih rokova takvog spajanja - termini se zovu od 10 do 25 godina. Štoviše, vjeruje se da će osnova za ujedinjenje biti tehnologija komutacije paketa koja se danas koristi kompjuterske mreže, a ne tehnologiju komutacije kola koja se koristi u telefoniji, što bi vjerovatno trebalo povećati interes za ovu vrstu mreže.

Moderne mrežne tehnologije

Plan

Šta je lokalna mreža?

Hardver računarske mreže. Topologije lokalne mreže

Fizičke topologije lokalnih mreža

Logičke topologije lokalnih mreža

Konektori i utičnice

Koaksijalni kabl

upredeni par

Prenos informacija putem optičkih kablova

Komunikaciona oprema

Oprema i tehnologije bežične mreže

Tehnologije i protokoli lokalnih mreža

Adresiranje računara na mreži i osnovno mrežni protokoli

Mrežni kapaciteti MS Windows operativnih sistema

Koncepti upravljanja mrežnim resursima

Mogućnosti MS Windows porodice operativnih sistema za organizaciju rada u lokalnoj mreži

Konfiguriranje postavki mrežne komponente

Konfigurisanje postavki veze

Povezivanje mrežnog štampača

Veza mrežni disk

Šta je lokalna mreža?

Problem prenošenja informacija sa jednog računara na drugi postoji od pojave računara. Da bi se to riješilo, korišteni su različiti pristupi. Najčešći „kurirski“ pristup u nedavnoj prošlosti bio je kopiranje informacija na prenosivi medij (GMD, CD, itd.), prenošenje na odredište i ponovno kopiranje, ali sa prenosivog medija na računalo primatelja. Trenutno, takve metode premještanja informacija ustupaju mjesto mrežnim tehnologijama. One. Računari su međusobno povezani na neki način, a korisnik može prenijeti informacije na svoje odredište bez napuštanja stola.

Totalnost računarskih uređaja, koji imaju sposobnost međusobnog komuniciranja, obično se nazivaju kompjuterskom mrežom. U većini slučajeva postoje dvije vrste računarskih mreža: lokalne (LAN - LocalAreaNetwork) i globalne (WAN - Wide-AreaNetwork). U nekim opcijama klasifikacije razmatra se niz dodatnih tipova: urbane, regionalne itd., međutim, svi ovi tipovi (u suštini) u većini slučajeva su varijante globalnih mreža različitih razmjera. Najčešća opcija je klasifikacija mreža na lokalne i globalne na osnovu geografije. One. U ovom slučaju, lokalna mreža se podrazumijeva kao skup konačnog broja računara koji se nalaze na ograničenom području (unutar jedne zgrade ili susjednih zgrada), povezanih informativni kanali, koji ima veliku brzinu i pouzdanost prijenosa podataka i dizajniran za rješavanje kompleksa međusobno povezanih problema.

Hardver računarske mreže. Topologije lokalne mreže

Svi računari pretplatnika (korisnika) koji rade u okviru lokalne mreže moraju biti u mogućnosti da međusobno komuniciraju, tj. biti povezani jedno s drugim. Način na koji su takve veze organizovane značajno utiče na karakteristike lokalne računarske mreže i naziva se njena topologija (arhitektura, konfiguracija). Postoje fizičke i logičke topologije. Fizička topologija lokalne mreže odnosi se na fizički smještaj računara koji su dio mreže i način na koji su međusobno povezani provodnicima. Logička topologija određuje način protoka informacija i vrlo često se ne poklapa sa odabranom fizičkom topologijom za povezivanje pretplatnika lokalne mreže.

Fizičke topologije lokalnih mreža

Postoje četiri glavne fizičke topologije koje se koriste u izgradnji lokalnih mreža.

Topologija magistrale (slika 1) uključuje povezivanje svih računara na jedan zajednički provodnik. Na oba kraja takvog vodiča postoje posebni uređaji za usklađivanje koji se nazivaju terminatori. Glavne prednosti ove topologije su niska cijena i jednostavnost instalacije. Nedostaci uključuju poteškoće u lokalizaciji lokacije kvara i nisku pouzdanost: oštećenje kabela bilo gdje dovodi do prestanka razmjene informacija između svih računala u mreži. Zbog prirode širenja električnog signala, čak i ako su dva računara koji pokušavaju da razmjenjuju informacije fizički povezana jedan s drugim, ako na jednom kraju takvog “prekidanja” magistrale nema terminatora, komunikacija između njih će biti nemoguća.

U topologiji prstena (slika 2), svaki mrežni pretplatnik je povezan sa dva obližnja pretplatnika. Prednosti i nedostaci su slični onima koji se razmatraju za topologiju sabirnice.

Topologija zvijezda uključuje polaganje zasebnog kabla za svaki računar u mreži, povezujući sve pretplatnike mreže na određeni centar. Centar zvijezde može biti kompjuter ili poseban uređaj za povezivanje koji se zove čvorište (slika 3). Prednost ove topologije je veća pouzdanost. Prekid bilo kojeg provodnika "isključuje" samo jednog pretplatnika. Usko grlo ove topologije je čvorište. Ako se pokvari, cijela mreža je blokirana. Nedostatak je veći trošak opreme (uzimajući u obzir povećanje ukupne dužine provodnika u odnosu na prethodne topologije, kao i cijenu dodatne opreme - čvorišta).

U pogledu pouzdanosti i brzine razmjene informacija najbolje karakteristike ima potpuno povezanu topologiju (slika 4). U ovom slučaju, mrežni pretplatnici imaju poseban kanal komunikacije sa svakim od ostalih pretplatnika. Međutim, u smislu cijene, ova topologija je inferiorna u odnosu na sve druge opcije.

Navedene topologije su osnovne. Većina lokalnih mreža stvorenih u različitim organizacijama imaju složeniju strukturu i predstavljaju različite kombinacije gore navedenih topologija.

Logičke topologije lokalnih mreža

Logička topologija određuje prirodu distribucije informacija preko računarske mreže. Prilikom prijenosa informacija od jednog mrežnog pretplatnika drugom pretplatniku, ove informacije su ispravno „formatirane“. Preneseni podaci se formatiraju u standardnim fragmentima (paketima, datagramima). Pored stvarno prenetih podataka (brojevi, tekstovi, slike itd.), adresa (primaoca informacija ili oba prijemnika i predajnika), kontrolne informacije (kako biste proverili da li je paket primljen u celosti ili samo delimično od toga) i niz drugih stvari se dodaju u paket.informacije. Razmotrimo tri glavne opcije za logičke topologije lokalnih računarskih mreža.

Logička magistrala određuje jednak pristup mreži za sve pretplatnike. U ovom slučaju, predajnik stavlja paket informacija u mrežu, a svi ostali pretplatnici "čuju" prenesene informacije analiziraj to. Ako pretplatnik pronađe svoju adresu kao dio paketa, ove podatke „čuva“ za sebe, ako se pokaže da je adresa tuđa, ignorira je. Ako se, u trenutku prenosa informacija od strane jednog pretplatnika, drugi pretplatnik „ubaci“ u razgovor, dolazi do preklapanja paketa, što se naziva kolizija. Kolizije dovode do “miješanja” paketa i nemogućnosti da se shvati “ko je šta rekao”. Nakon što je otkrio koliziju, odašiljački pretplatnik "utihne" na vremenski interval nasumičnog trajanja, nakon čega ponavlja pokušaj prijenosa informacija. Sa vrlo velikim brojem pretplatnika u mreži, vjerovatnoća kolizija naglo raste, a mreža postaje neoperabilna.

Logički prsten pretpostavlja da informacija ide punim krugom i dolazi do izvora, tj. do tačke odakle je poslata. U ovom slučaju, svaki pretplatnik upoređuje adresu „primaoca“ sa svojom. Ako se adrese poklapaju, informacija se kopira u bafer, paket se označava kao „stigao je do primaoca“ i prenosi se sljedećem pretplatniku. Ako se adrese ne poklapaju, paket se prenosi bez ikakvih oznaka. Kada pretplatnik primi paket poslat “svojom rukom” i označen kao “prihvaćen”, on ga ne prenosi dalje i drugi mrežni pretplatnik može početi s radom.

Topologija logičke zvijezde (i njena verzija - stablo) usmjerena je na uspostavljanje komunikacijskog kanala između prijemnika i predajnika pomoću prekidača. One. U nedostatku prekidača, nemoguće je da čak dva mrežna pretplatnika međusobno komuniciraju. Prilikom prijenosa podataka s jednog pretplatnika na drugog, svi ostali čekaju završetak prijenosa.

Konektori i utičnice

Trenutno se u lokalnim mrežama koristi nekoliko vrsta provodnika. Na osnovu fizičke prirode signala koji se prenosi, pravi se razlika između električnih i optičkih vodiča. Osim toga, oprema se može koristiti za organiziranje lokalnih računalnih mreža korištenjem bežičnih kanala.

Koaksijalni kabl

Koaksijalni kabl (slika 5) je provodnik uklopljen u zaštitnu pletenicu. Provodnik je zaštićen od kontakta sa pletenicom cevastim izolatorom. Važna karakteristika kablovskih sistema uopšte i koaksijalnog kabla posebno je karakterističan otpor ili impedansa. U lokalnim mrežama koristi se koaksijalni kabel s karakterističnom impedancijom od 50 Ohma, a (mnogo rjeđe) u ARCnet mrežama se koristi kabel s karakterističnom impedancijom od 93 Ohma. Postoje dvije vrste koaksijalnog kabla - debeli (spoljni prečnik oko 10 mm) i tanak (spoljni prečnik oko 5 mm). Sa istom karakterističnom vrijednošću impedanse za debeo i tanak koaksijalni kabel razne karakteristike po dužini segmenta kabla i broju podržanih mrežnih pretplatnika. Na debelom koaksijalnom kablu maksimalna dužina segment 500 metara, maksimalan broj priključnih tačaka 100. Tanki koaksijalni kabl ima maksimalnu dužinu segmenta od 185 metara, maksimalan broj priključnih tačaka 30.