Σκοπός και μια σύντομη περιγραφή τουκύρια στοιχεία των δικτύων υπολογιστών.

Δίκτυο υπολογιστώνονομάζεται ένα σύνολο διασυνδεδεμένων και κατανεμημένων υπολογιστών σε μια συγκεκριμένη περιοχή.

δίκτυο υπολογιστών– ένα συγκρότημα υπολογιστών που περιλαμβάνει ένα γεωγραφικά κατανεμημένο σύστημα υπολογιστών και των τερματικών τους συνδυασμένων σε ένα ενιαίο σύστημα.

Ανάλογα με το βαθμό γεωγραφικής κατανομής, τα δίκτυα υπολογιστών χωρίζονται σε τοπικά, αστικά, εταιρικά, παγκόσμια κ.λπ.

Το δίκτυο υπολογιστών αποτελείται από τρία στοιχεία:

Δίκτυα μετάδοσης δεδομένων, συμπεριλαμβανομένων των καναλιών μετάδοσης δεδομένων και των εγκαταστάσεων μεταγωγής·

Υπολογιστές, δικτυωμέναμετάδοση δεδομένων·

Δίκτυο λογισμικό.

δίκτυο υπολογιστών- αυτό είναι ένα πολύπλοκο συγκρότημα διασυνδεδεμένα στοιχεία λογισμικού και υλικού:

Υπολογιστές(κεντρικοί υπολογιστές, υπολογιστές δικτύου, σταθμοί εργασίας, διακομιστές) που βρίσκονται σε κόμβους δικτύου.

λειτουργικό σύστημα δικτύου και λογισμικό εφαρμογών, διαχείριση υπολογιστών?

εξοπλισμός επικοινωνίας– εξοπλισμός και κανάλια μετάδοσης δεδομένων με συνοδευτικές περιφερειακές συσκευές· πλακέτες διασύνδεσηςκαι συσκευές (κάρτες δικτύου, μόντεμ). δρομολογητές και συσκευές μεταγωγής.

Λογισμικό και στοιχεία υλικού ενός δικτύου υπολογιστών

Δίκτυο υπολογιστών- ένα χωρικά κατανεμημένο σύστημα στοιχείων λογισμικού και υλικού που συνδέονται με γραμμές επικοινωνίας υπολογιστή.

Μεταξύ του υλικούΔιακρίνονται οι υπολογιστές και ο εξοπλισμός επικοινωνιών. Τα στοιχεία λογισμικού αποτελούνται από λειτουργικά συστήματα και εφαρμογές δικτύου.

Επί του παρόντος, οι υπολογιστές χρησιμοποιούνται στο δίκτυο διάφοροι τύποικαι τάξεις με διαφορετικά χαρακτηριστικά. Αυτή είναι η βάση οποιουδήποτε δικτύου υπολογιστών. Οι υπολογιστές και τα χαρακτηριστικά τους καθορίζουν τις δυνατότητες ενός δικτύου υπολογιστών. Αλλά σε Πρόσφατακαι ο εξοπλισμός επικοινωνιών (καλωδιακά συστήματα, επαναλήπτες, γέφυρες, δρομολογητές κ.λπ.) άρχισε να παίζει εξίσου σημαντικό ρόλο. Ορισμένες από αυτές τις συσκευές, δεδομένης της πολυπλοκότητας, του κόστους και άλλων χαρακτηριστικών τους, μπορούν να ονομαστούν υπολογιστές που επιλύουν πολύ συγκεκριμένες εργασίες για να εξασφαλίσουν τη λειτουργικότητα των δικτύων.

Για αποτελεσματική εργασίαχρησιμοποιούνται δίκτυα ειδικά λειτουργικά συστήματα δικτύου (λειτουργικό σύστημα δικτύου), τα οποία, σε αντίθεση με τα προσωπικά λειτουργικά συστήματα, έχουν σχεδιαστεί για την επίλυση ειδικών προβλημάτων διαχείρισης της λειτουργίας ενός δικτύου υπολογιστών. Τα λειτουργικά συστήματα δικτύου εγκαθίστανται σε ειδικά αποκλειστικούς υπολογιστές.

Εφαρμογές Δικτύου- Πρόκειται για συστήματα λογισμικού εφαρμογών που διευρύνουν τις δυνατότητες των λειτουργικών συστημάτων δικτύου. Ανάμεσά τους μπορούμε να ξεχωρίσουμε ταχυδρομητές, συστήματα ομαδικής εργασίας, βάσεις δεδομένων δικτύου κ.λπ.

Καθώς τα λειτουργικά συστήματα δικτύου εξελίσσονται, ορισμένες λειτουργίες εφαρμογών δικτύου γίνονται κανονικές λειτουργίες λειτουργικού συστήματος.

Όλες οι συσκευές που είναι συνδεδεμένες στο δίκτυο μπορούν να χωριστούν σε τρεις λειτουργικές ομάδες:

1) σταθμοί εργασίας?

2) διακομιστές δικτύου·

3) κόμβους επικοινωνίας.

1) Σταθμός εργασίαςΈνας σταθμός εργασίας είναι ένας προσωπικός υπολογιστής συνδεδεμένος σε ένα δίκτυο στο οποίο ένας χρήστης δικτύου εκτελεί την εργασία του. Κάθε σταθμός εργασίας επεξεργάζεται τα δικά του τοπικά αρχεία και χρησιμοποιεί το δικό του λειτουργικό σύστημα. Αλλά ταυτόχρονα, οι πόροι δικτύου είναι διαθέσιμοι στον χρήστη.

Υπάρχουν τρεις τύποι σταθμών εργασίας:

Σταθμός εργασίας με τοπικό δίσκο,

Σταθμός εργασίας χωρίς δίσκο,

Απομακρυσμένος σταθμός εργασίας.

Σε σταθμό εργασίας με δίσκο (σκληρό ή δισκέτα) λειτουργικό σύστημαφορτωμένο από αυτό τοπικός δίσκος. Για έναν σταθμό χωρίς δίσκο, το λειτουργικό σύστημα φορτώνεται από το δίσκο διακομιστή αρχείων. Αυτή η δυνατότητα παρέχεται από ένα ειδικό τσιπ εγκατεστημένο στον προσαρμογέα δικτύου του σταθμού χωρίς δίσκο.

Ένας απομακρυσμένος σταθμός εργασίας είναι ένας σταθμός που συνδέεται με ένα τοπικό δίκτυο μέσω καναλιών τηλεπικοινωνιών (για παράδειγμα, χρησιμοποιώντας ένα τηλεφωνικό δίκτυο).

2) Διακομιστής δικτύου, ένας διακομιστής δικτύου είναι ένας υπολογιστής που είναι συνδεδεμένος σε ένα δίκτυο και παρέχει στους χρήστες του δικτύου ορισμένες υπηρεσίες, όπως αποθήκευση δεδομένων κοινή χρήση, εργασίες εκτύπωσης, επεξεργασία αιτήματος σε DBMS, απομακρυσμένη επεξεργασία εργασιών κ.λπ.

Με βάση τις λειτουργίες που εκτελούνται, μπορούμε να διακρίνουμε τις ακόλουθες ομάδεςδιακομιστές.

Διακομιστής αρχείων, διακομιστής αρχείων - ένας υπολογιστής που αποθηκεύει δεδομένα χρηστών του δικτύου και παρέχει πρόσβαση στους χρήστες σε αυτά τα δεδομένα. Συνήθως, αυτός ο υπολογιστής έχει μεγάλο χώρο στο δίσκο. Ο διακομιστής αρχείων επιτρέπει στους χρήστες να έχουν πρόσβαση σε κοινόχρηστα δεδομένα ταυτόχρονα.

Ο διακομιστής αρχείων εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες:

Αποθήκευση δεδομένων;

Αρχειοθέτηση δεδομένων.

Μεταφορά δεδομένων.

Διακομιστής βάσεων δεδομένων - ένας υπολογιστής που εκτελεί τις λειτουργίες αποθήκευσης, επεξεργασίας και διαχείρισης αρχείων βάσης δεδομένων (DB).

Ο διακομιστής βάσης δεδομένων εκτελεί τις ακόλουθες λειτουργίες:

Αποθήκευση βάσεων δεδομένων, διατήρηση της ακεραιότητας, της πληρότητας και της συνάφειάς τους.

Λήψη και επεξεργασία αιτημάτων σε βάσεις δεδομένων, καθώς και αποστολή αποτελεσμάτων επεξεργασίας στο σταθμό εργασίας.

Συντονισμός των αλλαγών δεδομένων που έγιναν από διαφορετικούς χρήστες;

Υποστήριξη κατανεμημένες βάσεις δεδομένωνδεδομένα, αλληλεπίδραση με άλλους διακομιστές βάσης δεδομένων που βρίσκονται σε άλλη τοποθεσία.

Διακομιστής εφαρμογών, διακομιστής εφαρμογών - ένας υπολογιστής που χρησιμοποιείται για την εκτέλεση εφαρμογών χρήστη.

Διακομιστής επικοινωνίας, διακομιστής επικοινωνιών - μια συσκευή ή υπολογιστής που παρέχει στους χρήστες του τοπικού δικτύου διαφανή πρόσβαση στο δικό τους σειριακές θύρεςεισόδου-εξόδου.

Χρησιμοποιώντας έναν διακομιστή επικοινωνιών, μπορείτε να δημιουργήσετε ένα κοινόχρηστο μόντεμ συνδέοντάς το σε μία από τις θύρες του διακομιστή. Ο χρήστης, έχοντας συνδεθεί στον διακομιστή επικοινωνίας, μπορεί να εργαστεί με ένα τέτοιο μόντεμ με τον ίδιο τρόπο όπως εάν το μόντεμ ήταν συνδεδεμένο απευθείας στο σταθμό εργασίας.

Ένας διακομιστής πρόσβασης είναι ένας αποκλειστικός υπολογιστής που επιτρέπει την απομακρυσμένη επεξεργασία εργασιών. Τα προγράμματα που ξεκινούν από έναν απομακρυσμένο σταθμό εργασίας εκτελούνται σε αυτόν τον διακομιστή.

Οι εντολές που εισάγει ο χρήστης από το πληκτρολόγιο λαμβάνονται από τον απομακρυσμένο σταθμό εργασίας και επιστρέφονται τα αποτελέσματα της εργασίας.

Διακομιστής φαξ, διακομιστής φαξ - μια συσκευή ή υπολογιστής που στέλνει και λαμβάνει μηνύματα φαξ σε χρήστες του τοπικού δικτύου.

Υπηρέτης Κρατήστε αντίγραφοδεδομένα, διακομιστής αντιγράφων ασφαλείας - μια συσκευή ή υπολογιστής που επιλύει το πρόβλημα δημιουργίας, αποθήκευσης και επαναφοράς αντιγράφων δεδομένων που βρίσκονται σε διακομιστές αρχείων και σταθμούς εργασίας. Ένας από τους διακομιστές αρχείων δικτύου μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως τέτοιος διακομιστής.

Θα πρέπει να σημειωθεί ότι όλοι οι αναφερόμενοι τύποι διακομιστών μπορούν να λειτουργούν σε έναν υπολογιστή που προορίζεται για αυτούς τους σκοπούς.

3) Οι κόμβοι επικοινωνίας του δικτύου περιλαμβάνουν τις ακόλουθες συσκευές:

Επαναληπτικοί;

Διακόπτες (γέφυρες);

Δρομολογητές;

Το μήκος του δικτύου και η απόσταση μεταξύ των σταθμών καθορίζονται κυρίως από τα φυσικά χαρακτηριστικά του μέσου μετάδοσης (ομοαξονικό καλώδιο, συνεστραμμένο ζεύγος κ.λπ.). Κατά τη μετάδοση δεδομένων σε οποιοδήποτε περιβάλλον, εμφανίζεται εξασθένηση του σήματος, γεγονός που οδηγεί σε περιορισμούς απόστασης. Για να ξεπεραστεί αυτός ο περιορισμός και να επεκταθεί το δίκτυο, εγκαθίστανται ειδικές συσκευές - επαναλήπτες, γέφυρες και διακόπτες. Το τμήμα του δικτύου που δεν περιλαμβάνει τη συσκευή επέκτασης ονομάζεται συνήθως τμήμα δικτύου.

Επαναληπτικός, επαναλήπτης - μια συσκευή που ενισχύει ή αναγεννά ένα σήμα που λαμβάνει. Ο επαναλήπτης, έχοντας λάβει ένα πακέτο από ένα τμήμα, το μεταδίδει σε όλα τα άλλα. Σε αυτήν την περίπτωση, ο επαναλήπτης δεν αποσυνδέει τα τμήματα που είναι προσαρτημένα σε αυτόν. Σε κάθε δεδομένη στιγμή, σε όλα τα τμήματα που συνδέονται με τον επαναλήπτη, η ανταλλαγή δεδομένων υποστηρίζεται μόνο μεταξύ δύο σταθμών.

Διακόπτης, διακόπτης, γέφυρα, γέφυρα είναι μια συσκευή που, όπως ένας επαναλήπτης, σας επιτρέπει να συνδυάσετε πολλά τμήματα. Σε αντίθεση με έναν επαναλήπτη, μια γέφυρα αποσυνδέει τα τμήματα που συνδέονται με αυτόν, δηλαδή, υποστηρίζει ταυτόχρονα πολλές διαδικασίες ανταλλαγής δεδομένων για κάθε ζεύγος σταθμών διαφορετικών τμημάτων.

Δρομολογητής- μια συσκευή που συνδέει δίκτυα ενός ή ΔΙΑΦΟΡΕΤΙΚΟΙ ΤΥΠΟΙχρησιμοποιώντας ένα πρωτόκολλο ανταλλαγής δεδομένων. Ο δρομολογητής αναλύει τη διεύθυνση προορισμού και δρομολογεί τα δεδομένα κατά μήκος της βέλτιστης διαδρομής.

πύληείναι μια συσκευή που σας επιτρέπει να οργανώσετε την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ διαφορετικών αντικείμενα δικτύουχρησιμοποιώντας διαφορετικά πρωτόκολλα ανταλλαγής δεδομένων.

Τα κύρια στοιχεία υλικού του δικτύου είναι τα ακόλουθα:

1. Συνδρομητικά συστήματα:υπολογιστές (σταθμοί εργασίας ή πελάτες και διακομιστές)· εκτυπωτές? σαρωτές κ.λπ.

2. Υλικό δικτύου:προσαρμογείς δικτύου? συγκεντρωτές (hubs)? γέφυρες? δρομολογητές κλπ.

3. Κανάλια επικοινωνίας:καλώδια? συνδετήρες? συσκευές για τη μετάδοση και λήψη δεδομένων σε ασύρματες τεχνολογίες.

Τα κύρια στοιχεία λογισμικού του δικτύου είναι τα ακόλουθα:

1. Λειτουργικά συστήματα δικτύου, όπου τα πιο διάσημα από αυτά είναι: MS Windows; LANtastic; NetWare; Unix; Linux, κλπ.

2. Λογισμικό δικτύου(Υπηρεσίες δικτύου): πελάτης δικτύου; Κάρτα LAN? πρωτόκολλο; υπηρεσία απομακρυσμένη πρόσβαση.

LAN (Τοπικό δίκτυο υπολογιστών) είναι μια συλλογή υπολογιστών, καναλιών επικοινωνίας, προσαρμογείς δικτύουτρέχει λειτουργικό σύστημα δικτύου και λογισμικό δικτύου.

Σε ένα LAN, κάθε υπολογιστής ονομάζεται σταθμός εργασίας, με εξαίρεση έναν ή περισσότερους υπολογιστές που έχουν σχεδιαστεί για να λειτουργούν ως διακομιστές. Κάθε σταθμός εργασίας και διακομιστής έχουν κάρτες δικτύου (προσαρμογείς) που συνδέονται μεταξύ τους μέσω φυσικών καναλιών. Εκτός από το τοπικό λειτουργικό σύστημα, κάθε σταθμός εργασίας εκτελεί λογισμικό δικτύου που επιτρέπει στον σταθμό να επικοινωνεί με τον διακομιστή αρχείων.

Οι υπολογιστές που περιλαμβάνονται στην αρχιτεκτονική πελάτη-διακομιστή LAN χωρίζονται σε δύο τύπους: σταθμούς εργασίας ή πελάτες που προορίζονται για χρήστες και διακομιστές, οι οποίοι, κατά κανόνα, δεν είναι προσβάσιμοι στους απλούς χρήστες και έχουν σχεδιαστεί για τη διαχείριση πόρων δικτύου.

Σταθμοί εργασίας

Ένας σταθμός εργασίας είναι συνδρομητικό σύστημα, εξειδικευμένο στην επίλυση ορισμένα καθήκοντακαι χρήση πόρων δικτύου. Το λογισμικό δικτύου σταθμών εργασίας περιλαμβάνει τις ακόλουθες υπηρεσίες:

Πελάτης για δίκτυα.

Υπηρεσία πρόσβασης αρχείων και εκτυπωτών.

Πρωτόκολλα δικτύου για αυτού του τύπουδίκτυα·

Κάρτα δικτύου;

Ελεγκτής απομακρυσμένης πρόσβασης.

Ο σταθμός εργασίας είναι διαφορετικός από έναν κανονικό αυτόνομο προσωπικός υπολογιστήςως εξής:

Διαθεσιμότητα κάρτα δικτύου(προσαρμογέας δικτύου) και κανάλι επικοινωνίας.

Πρόσθετα μηνύματα εμφανίζονται στην οθόνη κατά τη φόρτωση του λειτουργικού συστήματος, τα οποία σας ενημερώνουν ότι το λειτουργικό σύστημα του δικτύου φορτώνεται.

Πριν ξεκινήσετε, πρέπει να δώσετε στο λογισμικό του δικτύου σας όνομα χρήστη και κωδικό πρόσβασης. Αυτό ονομάζεται διαδικασία σύνδεσης δικτύου.

Μετά τη σύνδεση στο LAN, εμφανίζονται πρόσθετες μονάδες δίσκου δικτύου.

καθίσταται δυνατή η χρήση εξοπλισμός δικτύου, το οποίο μπορεί να βρίσκεται μακριά από τον χώρο εργασίας.

Προσαρμογείς δικτύου

Για να συνδέσετε έναν υπολογιστή σε ένα δίκτυο, χρειάζεστε μια συσκευή διασύνδεσης που ονομάζεται προσαρμογέας δικτύου, διεπαφή, μονάδα ή κάρτα. Ταιριάζει στην υποδοχή μητρική πλακέτα. Οι κάρτες προσαρμογέα δικτύου εγκαθίστανται σε κάθε σταθμό εργασίας και στο διακομιστή αρχείων. Ο σταθμός εργασίας στέλνει ένα αίτημα μέσω του προσαρμογέα δικτύου στον διακομιστή αρχείων και λαμβάνει μια απάντηση μέσω του προσαρμογέα δικτύου όταν ο διακομιστής αρχείων είναι έτοιμος.

Οι προσαρμογείς δικτύου, μαζί με το λογισμικό δικτύου, είναι σε θέση να αναγνωρίζουν και να χειρίζονται σφάλματα που μπορεί να προκύψουν λόγω ηλεκτρικών παρεμβολών, συγκρούσεων ή κακής απόδοσης υλικού.

Οι διαφορετικοί τύποι προσαρμογέων δικτύου διαφέρουν όχι μόνο στις μεθόδους πρόσβασης στο κανάλι επικοινωνίας και στα πρωτόκολλα, αλλά και στις ακόλουθες παραμέτρους:

Ταχύτητα μετάδοσης;

Μέγεθος buffer πακέτων;

Τύπος ελαστικού;

Επιδόσεις λεωφορείου;

Συμβατό με διάφορους μικροεπεξεργαστές.

Χρήση άμεσης πρόσβασης στη μνήμη (DMA).

Διεύθυνση θυρών I/O και αιτημάτων διακοπής.

σχεδιασμός συνδετήρων.

Ο συνδυασμός των στοιχείων που συζητήθηκαν παραπάνω σε ένα δίκτυο μπορεί να γίνει διαφορετικοί τρόποικαι μέσα. Με βάση τη σύνθεση των στοιχείων τους, τις μεθόδους σύνδεσής τους, το εύρος χρήσης και άλλα χαρακτηριστικά, τα δίκτυα μπορούν να χωριστούν σε κλάσεις με τέτοιο τρόπο ώστε η υπαγωγή του περιγραφόμενου δικτύου σε μια συγκεκριμένη κλάση να μπορεί να χαρακτηρίζει επαρκώς πλήρως τις ιδιότητες και τις παραμέτρους ποιότητας του δικτύου.

Ωστόσο, αυτού του είδους η ταξινόμηση των δικτύων είναι μάλλον αυθαίρετη. Η πιο διαδεδομένη σήμερα είναι η διαίρεση των δικτύων υπολογιστών με βάση την εδαφική θέση. Με βάση αυτό το χαρακτηριστικό, τα δίκτυα χωρίζονται σε τρεις κύριες κατηγορίες: ·

LAN - τοπικά δίκτυα. ·
MAN - Μητροπολιτικά Δίκτυα Περιοχής. ·
WAN - παγκόσμια δίκτυα (Wide Area Networks).

Το τοπικό δίκτυο (LAN) είναι ένα σύστημα επικοινωνιών που υποστηρίζει ένα ή περισσότερα κανάλια μετάδοσης υψηλής ταχύτητας μέσα σε ένα κτίριο ή σε κάποια άλλη περιορισμένη περιοχή ψηφιακές πληροφορίες, παρέχεται σε συνδεδεμένες συσκευές για βραχυπρόθεσμη αποκλειστική χρήση. Οι περιοχές που καλύπτονται από το φάρμακο μπορεί να διαφέρουν σημαντικά.
Το μήκος των γραμμών επικοινωνίας για ορισμένα δίκτυα δεν μπορεί να υπερβαίνει τα 1000 μέτρα, ενώ άλλα δίκτυα μπορούν να εξυπηρετήσουν μια ολόκληρη πόλη. Οι χώροι που εξυπηρετούνται μπορεί να είναι εργοστάσια, πλοία, αεροπλάνα, καθώς και ιδρύματα, πανεπιστήμια και κολέγια. Κατά κανόνα, τα ομοαξονικά καλώδια χρησιμοποιούνται ως μέσο μετάδοσης, αν και τα δίκτυα σε συνεστραμμένο ζεύγος και οπτική ίνα γίνονται όλο και πιο διαδεδομένα, και πρόσφατα η τεχνολογία των ασύρματων τοπικών δικτύων αναπτύσσεται επίσης γρήγορα, η οποία χρησιμοποιεί έναν από τους τρεις τύπους ακτινοβολίας: ευρυζωνική ραδιοφωνικά σήματα, υπερυψηλές συχνότητες ακτινοβολίας χαμηλής ισχύος (ακτινοβολία μικροκυμάτων) και υπέρυθρες ακτίνες.
ΚΟΝΤΙΝΕΣ ΑΠΟΣΤΑΣΕΙΣμεταξύ κόμβων δικτύου, το χρησιμοποιούμενο μέσο μετάδοσης και η σχετική χαμηλή πιθανότητα σφαλμάτων στα μεταδιδόμενα δεδομένα καθιστούν δυνατή τη διατήρηση υψηλών συναλλαγματικών ισοτιμιών - από 1 Mbit/s έως 100 Mbit/s (προς το παρόν υπάρχουν ήδη βιομηχανικά σχέδια LAN με ταχύτητες της τάξης του 1 Gbit/s ).

Τα δίκτυα πόλεων, κατά κανόνα, καλύπτουν μια ομάδα κτιρίων και υλοποιούνται σε καλώδια οπτικών ινών ή ευρυζωνικών καλωδίων. Σύμφωνα με τα χαρακτηριστικά τους, είναι ενδιάμεσα μεταξύ τοπικών και παγκόσμια δίκτυα. Πρόσφατα, σε σχέση με την τοποθέτηση καλωδίων οπτικών ινών υψηλής ταχύτητας και αξιοπιστίας σε αστικές και υπεραστικές περιοχές, και νέα πολλά υποσχόμενα πρωτόκολλα δικτύου, για παράδειγμα, το ATM (Asynchronous Transfer Mode), το οποίο στο μέλλον μπορεί να χρησιμοποιηθεί τόσο σε τοπικά όσο και σε παγκόσμια δίκτυα.

Τα παγκόσμια δίκτυα, σε αντίθεση με τα τοπικά, κατά κανόνα καλύπτουν πολύ μεγαλύτερες περιοχές και ακόμη και τις περισσότερες περιοχές του πλανήτη (ένα παράδειγμα είναι το Διαδίκτυο). Επί του παρόντος, τα αναλογικά ή ψηφιακά ενσύρματα κανάλια χρησιμοποιούνται ως μέσο μετάδοσης σε παγκόσμια δίκτυα, καθώς και δορυφορικά κανάλιαεπικοινωνιών (συνήθως για επικοινωνία μεταξύ ηπείρων). Περιορισμοί στην ταχύτητα μετάδοσης (έως 28,8 Kbps σε αναλογικά κανάλια και έως 64 Kbps σε τμήματα χρήστη ψηφιακά κανάλια) και η σχετικά χαμηλή αξιοπιστία των αναλογικών καναλιών, που απαιτούν τη χρήση εργαλείων ανίχνευσης και διόρθωσης σφαλμάτων στα χαμηλότερα επίπεδα πρωτοκόλλων, μειώνουν σημαντικά την ταχύτητα ανταλλαγής δεδομένων στα παγκόσμια δίκτυα σε σύγκριση με τα τοπικά.
Υπάρχουν και άλλα χαρακτηριστικά ταξινόμησης των δικτύων υπολογιστών. Για παράδειγμα:

Ανάλογα με το πεδίο λειτουργίας, τα δίκτυα μπορούν να χωριστούν σε τραπεζικά δίκτυα, δίκτυα επιστημονικών ιδρυμάτων, πανεπιστημιακά δίκτυα.

Με βάση τη μορφή λειτουργίας, μπορούμε να διακρίνουμε εμπορικά δίκτυα και δωρεάν δίκτυα, εταιρικά και δημόσια δίκτυα.

Με βάση τη φύση των εφαρμοζόμενων λειτουργιών, τα δίκτυα χωρίζονται σε υπολογιστικά, σχεδιασμένα να επιλύουν προβλήματα ελέγχου που βασίζονται στην υπολογιστική επεξεργασία των αρχικών πληροφοριών. ενημερωτική, με σκοπό τη λήψη δεδομένων αναφοράς κατόπιν αιτήματος των χρηστών· μικτή, στην οποία υλοποιούνται συναρτήσεις υπολογιστών και πληροφοριών·

Σύμφωνα με τη μέθοδο ελέγχου, τα δίκτυα υπολογιστών χωρίζονται σε δίκτυα με αποκεντρωμένο, κεντρικό και μεικτό έλεγχο. Στην πρώτη περίπτωση, κάθε υπολογιστής που περιλαμβάνεται στο δίκτυο περιλαμβάνει ένα πλήρες σετ λογισμικόγια τον συντονισμό των συνεχιζόμενων λειτουργιών του δικτύου. Τα δίκτυα αυτού του τύπου είναι πολύπλοκα και αρκετά ακριβά, αφού τα λειτουργικά συστήματα μεμονωμένων υπολογιστών αναπτύσσονται με έμφαση στη συλλογική πρόσβαση στο κοινό πεδίο μνήμης του δικτύου. Σε μικτά δίκτυα, υπό κεντρικό έλεγχο, επιλύονται εργασίες που έχουν την υψηλότερη προτεραιότητα και, κατά κανόνα, σχετίζονται με την επεξεργασία μεγάλου όγκου πληροφοριών.

Σύμφωνα με τη συμβατότητα λογισμικού, τα δίκτυα μπορεί να είναι ομοιογενή ή ομοιογενή (αποτελούμενα από υπολογιστές συμβατούς με λογισμικό) και ετερογενή ή ετερογενή (εάν οι υπολογιστές που περιλαμβάνονται στο δίκτυο είναι ασύμβατοι με λογισμικό).

. Καθορίστε τον κύριο σκοπό ενός δικτύου υπολογιστών

2016-02-17

Καθορίστε τον κύριο σκοπό ενός δικτύου υπολογιστών

Δίκτυα υπολογιστών. Σημειώσεις διάλεξης

1. Βασικά στοιχεία λογισμικού και υλικού του δικτύου. Οι έννοιες «πελάτης», «διακομιστής», «υπηρεσία δικτύου».

Δίκτυο υπολογιστώνείναι ένα πολύπλοκο σύνολο διασυνδεδεμένων και συντονισμένων στοιχείων λογισμικού και υλικού.

Ο κύριος σκοπός ενός δικτύου υπολογιστώνείναι:

Ανταλλαγή πληροφοριών;

κοινή χρήση εξοπλισμού και λογισμικού·

κεντρική διαχείριση και συντήρηση.

Τα κύρια στοιχεία ενός δικτύου υπολογιστών:

Υπολογιστές (επίπεδο υλικού);

Εξοπλισμός επικοινωνίας;

Λειτουργικά συστήματα δικτύου;

Εφαρμογές δικτύου.

Μπορεί να περιγραφεί ολόκληρο το σύμπλεγμα υλικού και λογισμικού δικτύου πολυστρωματικό μοντέλο. Στον πυρήναοποιοδήποτε δίκτυο ψέματα στρώμα υλικούτυποποιημένες πλατφόρμες υπολογιστών. Το δεύτερο επίπεδο είναι ο εξοπλισμός επικοινωνίας. Αν και οι υπολογιστές είναι κεντρικός στην επεξεργασία δεδομένων στα δίκτυα, οι συσκευές επικοινωνίας άρχισαν πρόσφατα να παίζουν εξίσου σημαντικό ρόλο. Τα συστήματα καλωδίωσης, οι επαναλήπτες, οι γέφυρες, οι μεταγωγείς, οι δρομολογητές και οι αρθρωτοί κόμβοι έχουν μετατραπεί από βοηθητικά στοιχεία δικτύου σε βασικά στοιχεία, μαζί με υπολογιστές και λογισμικό συστήματος, τόσο ως προς τον αντίκτυπό τους στην απόδοση του δικτύου όσο και στο κόστος.

Τρίτο στρώμα, που αποτελούν την πλατφόρμα λογισμικού του δικτύου, είναι λειτουργικά συστήματα (OS).Η αποτελεσματικότητα ολόκληρου του δικτύου εξαρτάται από το ποιες έννοιες για τη διαχείριση τοπικών και κατανεμημένων πόρων αποτελούν τη βάση του λειτουργικού συστήματος του δικτύου.

Το ανώτερο στρώμαείναι διαφορετικά εφαρμογές δικτύουόπως βάσεις δεδομένων δικτύου, ταχυδρομικά συστήματα, εργαλεία αρχειοθέτησης δεδομένων, συστήματα αυτοματισμού ομαδικής εργασίας κ.λπ.

Η εφαρμογή δικτύου είναι κατανεμημένο πρόγραμμα, δηλαδή ένα πρόγραμμα που αποτελείται από πολλά αλληλεπιδρώντα μέρη, καθένα από τα οποία εκτελείται σε ξεχωριστό υπολογιστή στο δίκτυο.

Πρόγραμμα διακομιστή– ένα ειδικό πρόγραμμα σχεδιασμένο για την εξυπηρέτηση αιτημάτων πρόσβασης στους πόρους ενός δεδομένου υπολογιστή από άλλους υπολογιστές του δικτύου. Η μονάδα διακομιστή βρίσκεται συνεχώς σε κατάσταση αναμονής για αιτήματα που έρχονται μέσω του δικτύου.

πρόγραμμα πελάτη- ένα ειδικό πρόγραμμα που έχει σχεδιαστεί για τη σύνθεση και αποστολή αιτημάτων για πρόσβαση σε απομακρυσμένους πόρους, καθώς και τη λήψη και εμφάνιση πληροφοριών στον υπολογιστή του χρήστη.

Υπηρεσία Δικτύου- ένα ζεύγος λειτουργικών μονάδων πελάτη-διακομιστή που παρέχουν κοινή πρόσβαση χρήστη σε έναν συγκεκριμένο τύπο πόρων. Συνήθως, ένα λειτουργικό σύστημα δικτύου υποστηρίζει διάφορους τύπους υπηρεσίες δικτύουγια τους χρήστες του - υπηρεσία αρχείων, υπηρεσία εκτύπωσης, υπηρεσία ΗΛΕΚΤΡΟΝΙΚΗ ΔΙΕΥΘΥΝΣΗ, υπηρεσία απομακρυσμένης πρόσβασης κ.λπ. (Παραδείγματα υπηρεσιών δικτύου - WWW, FTP, UseNet).

Οι όροι «πελάτης» και «διακομιστής» χρησιμοποιούνται όχι μόνο για να αναφέρονται σε μονάδες λογισμικού, αλλά και σε υπολογιστές που είναι συνδεδεμένοι στο δίκτυο. Εάν ένας υπολογιστής παρέχει τους πόρους του σε άλλους υπολογιστές του δικτύου, τότε ονομάζεται διακομιστής και εάν τους καταναλώνει, ονομάζεται πελάτης. Μερικές φορές ο ίδιος υπολογιστής μπορεί να παίξει ταυτόχρονα ρόλους διακομιστή και πελάτη.

2. Ταξινόμηση δικτύων υπολογιστών.

Κατά την ταξινόμηση των δικτύων ανά εδαφική βάση, διακρίνουν τα τοπικά (LAN), τα παγκόσμια (WAN) και τα μητροπολιτικά δίκτυα (MAN).

LAN - συγκεντρωμένο σε περιοχή όχι μεγαλύτερη από 1-2 km. κατασκευασμένο με χρήση ακριβών γραμμών επικοινωνίας υψηλής ποιότητας, οι οποίες επιτρέπουν, χρησιμοποιώντας απλές μεθόδους μετάδοσης δεδομένων, την επίτευξη υψηλών ρυθμών ανταλλαγής δεδομένων της τάξης των 100 Mbit/s. Οι παρεχόμενες υπηρεσίες είναι ποικίλες και συνήθως περιλαμβάνουν on-line υλοποίηση.

WAN - συνδέει υπολογιστές διασκορπισμένους σε εκατοντάδες και χιλιάδες χιλιόμετρα. Συχνά χρησιμοποιούνται υπάρχουσες γραμμές επικοινωνίας χαμηλής ποιότητας. Οι χαμηλότεροι ρυθμοί μεταφοράς δεδομένων από ό,τι στα τοπικά δίκτυα (δεκάδες kilobits ανά δευτερόλεπτο) περιορίζουν το εύρος των παρεχόμενων υπηρεσιών για τη μεταφορά αρχείων, κυρίως όχι διαδικτυακά, αλλά Ιστορικό, χρησιμοποιώντας email. Για σταθερή μετάδοση διακριτών δεδομένων, χρησιμοποιούνται πιο πολύπλοκες μέθοδοι και εξοπλισμός από ό,τι στα τοπικά δίκτυα.

MAN - καταλαμβάνουν μια ενδιάμεση θέση μεταξύ τοπικών και παγκόσμιων δικτύων. Με αρκετά μεγάλες αποστάσεις μεταξύ των κόμβων (δεκάδες χιλιόμετρα), έχουν γραμμές επικοινωνίας υψηλής ποιότητας και υψηλές συναλλαγματικές ισοτιμίες, μερικές φορές ακόμη και υψηλότερες από ό,τι στα κλασικά τοπικά δίκτυα. Όπως και στην περίπτωση των τοπικών δικτύων, κατά την κατασκευή ενός MAN, οι υπάρχουσες γραμμές επικοινωνίας δεν χρησιμοποιούνται, αλλά τοποθετούνται εκ νέου.

Ανάλογα με την κλίμακα της μονάδας παραγωγής εντός της οποίας λειτουργεί το δίκτυο, διακρίνονται τα δίκτυα τμημάτων, τα δίκτυα πανεπιστημιουπόλεων και τα εταιρικά δίκτυα.

Τα δίκτυα τμημάτων χρησιμοποιούνται από μια μικρή ομάδα εργαζομένων κυρίως με σκοπό την κοινή χρήση ακριβών περιφερειακών, εφαρμογών και δεδομένων. έχουν έναν ή δύο διακομιστές αρχείων και όχι περισσότερους από τριάντα χρήστες. συνήθως δεν χωρίζεται σε υποδίκτυα. δημιουργούνται βάσει οποιουδήποτε τεχνολογία δικτύου; μπορεί να λειτουργήσει με βάση λειτουργικά συστήματα δικτύου peer-to-peer.

Τα δίκτυα πανεπιστημιουπόλεων συνδυάζουν δίκτυα τμημάτων σε ένα ενιαίο κτίριο ή μια ενιαία περιοχή αρκετών τετραγωνικών χιλιομέτρων, χωρίς τη χρήση παγκόσμιων συνδέσεων. Σε επίπεδο δικτύου πανεπιστημιούπολης, προκύπτουν προκλήσεις όσον αφορά την ενοποίηση και τη διαχείριση ετερογενούς υλικού και λογισμικού.

Τα εταιρικά δίκτυα συνδέουν μεγάλο αριθμό υπολογιστών σε όλους τους τομείς μιας μεμονωμένης επιχείρησης. Ένα εταιρικό δίκτυο χαρακτηρίζεται από:

o κλίμακα - χιλιάδες υπολογιστές χρηστών, εκατοντάδες διακομιστές, τεράστιοι όγκοι δεδομένων που αποθηκεύονται και μεταδίδονται μέσω γραμμών επικοινωνίας, πολλές διαφορετικές εφαρμογές.

o υψηλός βαθμός ετερογένειας - οι τύποι υπολογιστών, ο εξοπλισμός επικοινωνιών, τα λειτουργικά συστήματα και οι εφαρμογές είναι διαφορετικοί.

o χρήση παγκόσμιων συνδέσεων - τα δίκτυα υποκαταστημάτων συνδέονται χρησιμοποιώντας τηλεπικοινωνιακά μέσα, συμπεριλαμβανομένων των τηλεφωνικών καναλιών, των ραδιοφωνικών καναλιών και των δορυφορικών επικοινωνιών.

3. Κύρια χαρακτηριστικά των σύγχρονων δικτύων υπολογιστών.

Η ποιότητα της λειτουργίας του δικτύου χαρακτηρίζεται από τις ακόλουθες ιδιότητες: απόδοση, αξιοπιστία, συμβατότητα, διαχειρισιμότητα, ασφάλεια, επεκτασιμότητα και επεκτασιμότητα.

Υπάρχουν δύο βασικές προσεγγίσεις για τη διασφάλιση της ποιότητας του δικτύου. Το πρώτο είναι ότι το δίκτυο εγγυάται τη συμμόρφωση του χρήστη με μια ορισμένη αριθμητική τιμή του δείκτη ποιότητας της υπηρεσίας. Για παράδειγμα, τα δίκτυα αναμετάδοσης πλαισίου και ATM μπορούν να εγγυηθούν στον χρήστη ένα δεδομένο επίπεδο απόδοσης. Στη δεύτερη προσέγγιση (καλύτερη προσπάθεια), το δίκτυο προσπαθεί να εξυπηρετήσει τον χρήστη όσο το δυνατόν πιο αποτελεσματικά, αλλά δεν εγγυάται τίποτα.

Τα κύρια χαρακτηριστικά της απόδοσης του δικτύου περιλαμβάνουν: χρόνο απόκρισης, ο οποίος ορίζεται ως ο χρόνος μεταξύ της εμφάνισης ενός αιτήματος για μια υπηρεσία δικτύου και της λήψης μιας απάντησης σε αυτήν. διεκπεραίωση, η οποία αντανακλά την ποσότητα των δεδομένων που μεταδίδονται από το δίκτυο ανά μονάδα χρόνου, και καθυστέρηση μετάδοσης, η οποία είναι ίση με το διάστημα μεταξύ της στιγμής που ένα πακέτο φτάνει στην είσοδο οποιουδήποτε συσκευή δικτύουκαι τη στιγμή της εμφάνισής του στην έξοδο αυτής της συσκευής.

Διάφορα χαρακτηριστικά χρησιμοποιούνται για την αξιολόγηση της αξιοπιστίας των δικτύων, όπως: παράγοντας διαθεσιμότητας, που σημαίνει το ποσοστό του χρόνου κατά τον οποίο μπορεί να χρησιμοποιηθεί το σύστημα. ασφάλεια, δηλαδή η ικανότητα του συστήματος να προστατεύει δεδομένα από μη εξουσιοδοτημένη πρόσβαση· ανοχή σφαλμάτων - η ικανότητα ενός συστήματος να λειτουργεί υπό συνθήκες αστοχίας ορισμένων από τα στοιχεία του.

Επεκτασιμότητα σημαίνει τη δυνατότητα σχετικά εύκολης προσθήκης μεμονωμένων στοιχείων δικτύου (χρήστες, υπολογιστές, εφαρμογές, υπηρεσίες), την αύξηση του μήκους των τμημάτων δικτύου και την αντικατάσταση του υπάρχοντος εξοπλισμού με πιο ισχυρό.

Επεκτασιμότητα σημαίνει ότι το δίκτυο σάς επιτρέπει να αυξήσετε τον αριθμό των κόμβων και το μήκος των συνδέσεων σε πολύ μεγάλο εύρος, ενώ η απόδοση του δικτύου δεν υποβαθμίζεται.

Η διαφάνεια είναι η ικανότητα ενός δικτύου να αποκρύπτει λεπτομέρειες της εσωτερικής του δομής από τον χρήστη, απλοποιώντας έτσι την εργασία του στο δίκτυο.

Η δυνατότητα διαχείρισης δικτύου συνεπάγεται τη δυνατότητα κεντρικής παρακολούθησης της κατάστασης των κύριων στοιχείων του δικτύου, εντοπισμού και επίλυσης προβλημάτων που προκύπτουν κατά τη λειτουργία του δικτύου, εκτέλεσης ανάλυσης απόδοσης και σχεδιασμού ανάπτυξης δικτύου.

Η διαλειτουργικότητα σημαίνει ότι το δίκτυο μπορεί να φιλοξενήσει μια μεγάλη ποικιλία λογισμικού και υλικού.

4. Η έννοια της «τοπολογίας». Φυσική και λογική τοπολογία του CS. Βασικές τοπολογίες CS.

Τοπολογία -διαμόρφωση φυσικών συνδέσεων μεταξύ κόμβων δικτύου. Τα χαρακτηριστικά του δικτύου εξαρτώνται από τον τύπο της εγκατεστημένης τοπολογίας. Συγκεκριμένα, η επιλογή μιας συγκεκριμένης τοπολογίας επηρεάζει:

Η σύνθεση του απαραίτητου εξοπλισμού δικτύου.

Δυνατότητες εξοπλισμού δικτύου;

Δυνατότητα επέκτασης δικτύου;

Μέθοδος διαχείρισης δικτύου.

Ο όρος "τοπολογία CS" μπορεί να σημαίνει φυσική τοπολογία (διαμόρφωση φυσικών συνδέσεων) ή λογική τοπολογία– διαδρομές μετάδοσης σήματος μεταξύ κόμβων δικτύου. Οι φυσικές και λογικές τοπολογίες του CS μπορεί να είναι ίδιες ή διαφορετικές. Τα τοπικά δίκτυα χτίζονται στη βάση τρεις βασικές τοπολογίες, γνωστός ως:

κοινό λεωφορείο (λεωφορείο).

αστέρι

δαχτυλίδι.

Στην τοπολογία κοινό λεωφορείοχρησιμοποιείται ένα καλώδιο στο οποίο είναι συνδεδεμένοι όλοι οι υπολογιστές του δικτύου. Είναι εύκολο να συνδέσετε νέους κόμβους σε ένα τέτοιο δίκτυο.

Μόνο ένας υπολογιστής μπορεί να εκπέμπει κάθε φορά. Τα δεδομένα μεταδίδονται σε όλους τους υπολογιστές του δικτύου. Ωστόσο, μόνο ο υπολογιστής του οποίου η διεύθυνση αντιστοιχεί στη διεύθυνση του παραλήπτη λαμβάνει τις πληροφορίες.

Το λεωφορείο είναι μια παθητική τοπολογία. Αυτό σημαίνει ότι οι υπολογιστές «ακούνε» μόνο δεδομένα που μεταδίδονται μέσω του δικτύου, αλλά δεν τα μετακινούν από τον αποστολέα στον παραλήπτη. Επομένως, εάν οποιοσδήποτε υπολογιστής αποτύχει, δεν θα επηρεάσει τη λειτουργία του δικτύου.

Για να αποφευχθεί η ανάκλαση των ηλεκτρικών σημάτων, εγκαθίστανται τερματιστές σε κάθε άκρο του καλωδίου για να απορροφούν αυτά τα σήματα. Εάν ένα καλώδιο σπάσει, ένα από τα άκρα του αποσυνδεθεί ή δεν υπάρχει τερματιστής, ολόκληρο το δίκτυο αποτυγχάνει ("πέφτει").

Με τοπολογία "αστέρι"Όλοι οι υπολογιστές συνδέονται χρησιμοποιώντας τμήματα καλωδίων σε ένα κεντρικό εξάρτημα - έναν διανομέα. Τα σήματα από τον υπολογιστή που εκπέμπει ταξιδεύουν μέσω του διανομέα σε όλους τους άλλους.

Σε δίκτυα με τοπολογία αστεριού, η σύνδεση υπολογιστών στο δίκτυο και η διαχείριση του δικτύου εκτελούνται κεντρικά. Υπάρχουν όμως και μειονεκτήματα: αφού όλοι οι υπολογιστές είναι συνδεδεμένοι σε ένα κεντρικό σημείο, η κατανάλωση καλωδίου αυξάνεται σημαντικά για μεγάλα δίκτυα, το κόστος του δικτύου (συν hub) είναι υψηλότερο, ο αριθμός των plug-in μονάδων περιορίζεται από τον αριθμό των διανομέων λιμάνια. Επιπλέον, εάν ένα κεντρικό στοιχείο αποτύχει, ολόκληρο το δίκτυο θα τερματιστεί. Εάν αποτύχει μόνο ένας υπολογιστής (ή το καλώδιο που τον συνδέει με τον διανομέα), τότε μόνο αυτός ο υπολογιστής δεν θα μπορεί να μεταδίδει ή να λαμβάνει δεδομένα μέσω του δικτύου. Αυτή η αποτυχία δεν θα επηρεάσει άλλους υπολογιστές στο δίκτυο. Με τοπολογία "δαχτυλίδι"Οι υπολογιστές συνδέονται σε ένα καλώδιο κλειστό σε δακτύλιο. Τα σήματα μεταδίδονται κατά μήκος του δακτυλίου προς μία κατεύθυνση και περνούν από κάθε υπολογιστή. Σε αντίθεση με μια τοπολογία παθητικού διαύλου, κάθε υπολογιστής λειτουργεί ως επαναλήπτης, ενισχύοντας τα σήματα και μεταβιβάζοντάς τα στον επόμενο υπολογιστή. Επομένως, εάν ένας υπολογιστής αποτύχει, ολόκληρο το δίκτυο σταματά να λειτουργεί. Κατά συνέπεια, είναι δύσκολο να απομονωθούν προβλήματα και η αλλαγή της διαμόρφωσης απαιτεί τον τερματισμό ολόκληρου του δικτύου. Ο εξοπλισμός για δίκτυα με τοπολογία δακτυλίου είναι πιο ακριβός.

Τα πλεονεκτήματα περιλαμβάνουν: σταθερότητα δικτύου σε υπερφορτώσεις (χωρίς συγκρούσεις, χωρίς κεντρικό κόμβο) και δυνατότητα κάλυψης μεγάλης περιοχής. Επιπλέον, ο αριθμός των χρηστών δεν έχει μεγάλη επίδραση στην απόδοση του δικτύου.

Η διαμόρφωση των φυσικών συνδέσεων καθορίζεται από τις ηλεκτρικές συνδέσεις μεταξύ των υπολογιστών και μπορεί να διαφέρει από τη διαμόρφωση των λογικών συνδέσεων μεταξύ κόμβων δικτύου. Οι λογικές συνδέσεις είναι διαδρομές μετάδοσης δεδομένων μεταξύ κόμβων δικτύου.

Οι τυπικές τοπολογίες φυσικών συνδέσμων είναι: τοπολογίες πλέγματος, πλέγματος, διαύλου, δακτυλίου και αστεριού.

Μια πλήρως συνδεδεμένη τοπολογία (Εικ. 1.10, α) αντιστοιχεί σε ένα δίκτυο στο οποίο κάθε υπολογιστής στο δίκτυο είναι συνδεδεμένος με όλους τους άλλους.

Μια τοπολογία πλέγματος (πλέγμα) λαμβάνεται από μια πλήρως συνδεδεμένη με την αφαίρεση ορισμένων πιθανών συνδέσεων (Εικ. 1.10, β). Σε ένα δίκτυο με τοπολογία πλέγματος, μόνο εκείνοι οι υπολογιστές μεταξύ των οποίων γίνεται εντατική ανταλλαγή δεδομένων συνδέονται απευθείας και για την ανταλλαγή δεδομένων μεταξύ υπολογιστών που δεν είναι άμεσα συνδεδεμένοι, χρησιμοποιούνται μεταδόσεις διαμετακόμισης μέσω ενδιάμεσων κόμβων. Η τοπολογία πλέγματος επιτρέπει τη σύνδεση μεγάλου αριθμού υπολογιστών και είναι τυπικά χαρακτηριστικό των παγκόσμιων δικτύων.

Σε δίκτυα με διαμόρφωση δακτυλίου (Εικ. 1.10, ε), τα δεδομένα μεταδίδονται κατά μήκος του δακτυλίου από τον έναν υπολογιστή στον άλλο, συνήθως προς μία κατεύθυνση. Εάν ο υπολογιστής αναγνωρίσει τα δεδομένα ως "δικά του", τότε τα αντιγράφει στην εσωτερική του προσωρινή μνήμη. Σε ένα δίκτυο με τοπολογία δακτυλίου, είναι απαραίτητο να ληφθούν ειδικά μέτρα, ώστε σε περίπτωση βλάβης ή αποσύνδεσης οποιουδήποτε σταθμού, να μην διακόπτεται το κανάλι επικοινωνίας μεταξύ των υπόλοιπων σταθμών.

5. Αρχές ονομασίας και διευθυνσιοδότησης σε δίκτυα υπολογιστών.

Ένα από τα προβλήματα που πρέπει να ληφθούν υπόψη κατά τη σύνδεση τριών ή περισσότερων υπολογιστών είναι το πρόβλημα της αντιμετώπισής τους. Μπορούν να τεθούν διάφορες απαιτήσεις για τη διεύθυνση του κόμβου δικτύου και το σχήμα προορισμού του.

Η διεύθυνση πρέπει να προσδιορίζει μοναδικά έναν υπολογιστή σε ένα δίκτυο οποιουδήποτε μεγέθους.

Το σχήμα εκχώρησης διευθύνσεων θα πρέπει να ελαχιστοποιεί τη χειρωνακτική εργασία του διαχειριστή και την πιθανότητα διπλότυπων διευθύνσεων.

Η διεύθυνση πρέπει να έχει μια ιεραρχική δομή, κατάλληλη για την κατασκευή μεγάλων δικτύων. Αυτό το πρόβλημα φαίνεται καλά από τις διεθνείς ταχυδρομικές διευθύνσεις, οι οποίες επιτρέπουν στην ταχυδρομική υπηρεσία που οργανώνει την παράδοση επιστολών μεταξύ χωρών να χρησιμοποιεί μόνο το όνομα της χώρας του παραλήπτη και να μην λαμβάνει υπόψη το όνομα της πόλης του, πολύ περισσότερο της οδού. ΣΕ μεγάλα δίκτυα, που αποτελείται από πολλές χιλιάδες κόμβους, η έλλειψη ιεραρχίας διευθύνσεων μπορεί να οδηγήσει σε μεγάλα γενικά έξοδα - οι τελικοί κόμβοι και ο εξοπλισμός επικοινωνίας θα πρέπει να λειτουργούν με πίνακες διευθύνσεων που αποτελούνται από χιλιάδες καταχωρήσεις.

Η διεύθυνση πρέπει να είναι βολική για τους χρήστες του δικτύου, πράγμα που σημαίνει ότι πρέπει να έχει μια συμβολική αναπαράσταση, για παράδειγμα, Διακομιστές ή www.cisco.com.

Η διεύθυνση πρέπει να είναι όσο το δυνατόν πιο συμπαγής, ώστε να μην υπερφορτώνεται η μνήμη του εξοπλισμού επικοινωνίας - προσαρμογείς δικτύου, δρομολογητές κ.λπ.

Διευθύνσεις υλικού. Αυτές οι διευθύνσεις προορίζονται για ένα μικρού έως μεσαίου μεγέθους δίκτυο, επομένως δεν έχουν ιεραρχική δομή. Ένας τυπικός εκπρόσωπος αυτού του τύπου διεύθυνσης είναι η διεύθυνση ενός προσαρμογέα τοπικού δικτύου. Αυτή η διεύθυνση χρησιμοποιείται συνήθως μόνο από εξοπλισμό, επομένως προσπαθούν να την κάνουν όσο το δυνατόν πιο συμπαγή και να τη γράψουν ως δυαδική ή δεκαεξαδική τιμή, για παράδειγμα 0081005e24a8. Κατά τον ορισμό διευθύνσεων υλικού, συνήθως δεν απαιτείται χειρωνακτική εργασία, καθώς είτε ενσωματώνονται στον εξοπλισμό από τον κατασκευαστή είτε δημιουργούνται αυτόματα με κάθε νέα εκκίνηση του εξοπλισμού και η μοναδικότητα της διεύθυνσης εντός του δικτύου διασφαλίζεται από τον εξοπλισμό.

Συμβολικές διευθύνσεις ή ονόματα. Αυτές οι διευθύνσεις προορίζονται για να τις θυμούνται οι άνθρωποι και επομένως συνήθως φέρουν σημασιολογικό φορτίο. Οι συμβολικές διευθύνσεις είναι εύκολες στη χρήση τόσο σε μικρά όσο και σε μεγάλα δίκτυα.

Διευθύνσεις αριθμητικών ενώσεων. Τα συμβολικά ονόματα είναι βολικά για τον άνθρωπο, αλλά λόγω της μεταβλητής μορφής τους και του δυνητικά μεγάλου μήκους τους, δεν είναι πολύ οικονομικά να μεταδοθούν μέσω δικτύου. Επομένως, σε πολλές περιπτώσεις, για εργασία σε μεγάλα δίκτυα, χρησιμοποιούνται αριθμητικές σύνθετες διευθύνσεις σταθερών και συμπαγών μορφών ως διευθύνσεις κόμβων. Τυπικοί εκπρόσωποι αυτού του τύπου διευθύνσεων είναι οι διευθύνσεις IP και IPX.

Το πρόβλημα της δημιουργίας αντιστοιχίας μεταξύ διευθύνσεων διαφορετικών τύπων, το οποίο αντιμετωπίζεται από την υπηρεσία ανάλυσης ονομάτων, μπορεί να λυθεί είτε με εντελώς κεντρικά είτε με κατανεμημένα μέσα. Στην περίπτωση μιας κεντρικής προσέγγισης, ένας υπολογιστής (διακομιστής ονομάτων) εκχωρείται στο δίκτυο, ο οποίος αποθηκεύει έναν πίνακα του τρόπου με τον οποίο τα ονόματα διαφορετικών τύπων αντιστοιχούν μεταξύ τους, για παράδειγμα, συμβολικά ονόματα και αριθμητικοί αριθμοί. Όλοι οι άλλοι υπολογιστές επικοινωνούν με τον διακομιστή ονομάτων για να χρησιμοποιήσουν το συμβολικό όνομα για να βρουν τον αριθμητικό αριθμό του υπολογιστή με τον οποίο πρέπει να ανταλλάξουν δεδομένα.

Σε μια άλλη, κατανεμημένη προσέγγιση, κάθε υπολογιστής ο ίδιος λύνει το πρόβλημα της δημιουργίας αντιστοιχίας μεταξύ των ονομάτων. Για παράδειγμα, εάν ο χρήστης καθόρισε έναν αριθμητικό αριθμό για τον κόμβο προορισμού, τότε πριν ξεκινήσει η μεταφορά δεδομένων, ο υπολογιστής αποστολής στέλνει ένα μήνυμα σε όλους τους υπολογιστές του δικτύου (αυτό το μήνυμα ονομάζεται μήνυμα εκπομπής) ζητώντας τους να αναγνωρίσουν αυτό το αριθμητικό όνομα . Όλοι οι υπολογιστές, έχοντας λάβει αυτό το μήνυμα, συγκρίνουν τον συγκεκριμένο αριθμό με τον δικό τους. Ο υπολογιστής που έχει ένα ταίριασμα στέλνει μια απάντηση που περιέχει τη διεύθυνση υλικού του, μετά την οποία καθίσταται δυνατή η αποστολή μηνυμάτων μέσω του τοπικού δικτύου.

Η κατανεμημένη προσέγγιση είναι καλή γιατί δεν περιλαμβάνει κατανομή ειδικό υπολογιστή, το οποίο συχνά απαιτεί επίσης τη μη αυτόματη ρύθμιση ενός πίνακα αντιστοίχισης ονομάτων. Το μειονέκτημα της κατανεμημένης προσέγγισης είναι η ανάγκη για μηνύματα εκπομπής - τέτοια μηνύματα υπερφορτώνουν το δίκτυο, καθώς απαιτούν υποχρεωτική επεξεργασία από όλους τους κόμβους και όχι μόνο από τον κόμβο προορισμού. Επομένως, η κατανεμημένη προσέγγιση χρησιμοποιείται μόνο σε μικρά τοπικά δίκτυα. Στα μεγάλα δίκτυα, η διανομή των μηνυμάτων εκπομπής σε όλα τα τμήματα τους καθίσταται σχεδόν αδύνατη, επομένως χαρακτηρίζονται από μια κεντρική προσέγγιση. Η πιο γνωστή κεντρική υπηρεσία επίλυσης ονομάτων είναι το Σύστημα Ονομάτων Τομέα του Διαδικτύου (DNS).

6. Πολυεπίπεδη προσέγγιση για την τυποποίηση στα δίκτυα υπολογιστών. Οι έννοιες «πρωτόκολλο», «διεπαφή», «στοίβα πρωτοκόλλου». Χαρακτηριστικά τυπικών στοίβων πρωτοκόλλων επικοινωνίας.

Μαζί με αυτόνομη λειτουργίαμια σημαντική αύξηση στην αποτελεσματικότητα της χρήσης υπολογιστών μπορεί να επιτευχθεί με το συνδυασμό τους σε δίκτυα υπολογιστών(δίκτυο).

Ένα δίκτυο υπολογιστών με την ευρεία έννοια της λέξης αναφέρεται σε οποιοδήποτε σύνολο υπολογιστών που συνδέονται μεταξύ τους με κανάλια επικοινωνίας για τη μετάδοση δεδομένων.

Υπάρχουν αρκετοί καλοί λόγοι για τη σύνδεση υπολογιστών μαζί σε ένα δίκτυο. Πρώτον, η κοινή χρήση πόρων επιτρέπει σε πολλούς υπολογιστές ή άλλες συσκευές να μοιράζονται την πρόσβαση σε έναν μεμονωμένο δίσκο (διακομιστή αρχείων), μονάδα CD-ROM, μονάδα ταινίας, εκτυπωτές, plotter, σαρωτές και άλλο εξοπλισμό, γεγονός που μειώνει το κόστος κάθε χρήστη ξεχωριστά.

Δεύτερον, εκτός από την κοινή χρήση ακριβών περιφερειακών συσκευών, είναι δυνατή η παρόμοια χρήση εκδόσεων δικτύου λογισμικού εφαρμογών. Τρίτον, τα δίκτυα υπολογιστών παρέχουν νέες μορφές αλληλεπίδρασης μεταξύ των χρηστών σε μία ομάδα, για παράδειγμα, όταν εργάζονται σε ένα κοινό έργο.

Τέταρτον, καθίσταται δυνατή η χρήση κοινών μέσων επικοινωνίας μεταξύ διαφόρων συστημάτων εφαρμογών (υπηρεσίες επικοινωνίας, μετάδοση δεδομένων και βίντεο, ομιλία κ.λπ.). Ιδιαίτερη σημασία έχει η οργάνωση της κατανεμημένης επεξεργασίας δεδομένων. Στην περίπτωση της κεντρικής αποθήκευσης πληροφοριών, οι διαδικασίες διασφάλισης της ακεραιότητάς τους, καθώς και η δημιουργία αντιγράφων ασφαλείας, απλοποιούνται σημαντικά.

2. Βασικά στοιχεία λογισμικού και υλικού του δικτύου

Δίκτυο υπολογιστώνείναι ένα σύνθετο σύμπλεγμα διασυνδεδεμένων και συντονισμένων στοιχείων λογισμικού και υλικού.

Η μελέτη του δικτύου στο σύνολό του προϋποθέτει γνώση των αρχών λειτουργίας των επιμέρους στοιχείων του:

Υπολογιστές;

Εξοπλισμός επικοινωνίας;

Λειτουργικά συστήματα;

Εφαρμογές δικτύου.

Ολόκληρο το σύμπλεγμα υλικού και λογισμικού δικτύου μπορεί να περιγραφεί από ένα μοντέλο πολλαπλών επιπέδων. Στην καρδιά κάθε δικτύου βρίσκεται ένα στρώμα υλικού τυποποιημένων πλατφορμών υπολογιστών, δηλ. το σύστημα του τελικού χρήστη του δικτύου, το οποίο μπορεί να είναι υπολογιστής ή τερματική συσκευή (οποιαδήποτε συσκευή εισόδου/εξόδου ή απεικόνισης πληροφοριών). Οι υπολογιστές σε κόμβους δικτύου ονομάζονται μερικές φορές host machines ή απλά hosts.

Επί του παρόντος, οι υπολογιστές διαφόρων κατηγοριών χρησιμοποιούνται ευρέως και με επιτυχία σε δίκτυα - από προσωπικούς υπολογιστές έως κεντρικούς υπολογιστές και υπερυπολογιστές. Το σύνολο των υπολογιστών στο δίκτυο πρέπει να αντιστοιχεί στην ποικιλία των εργασιών που επιλύονται από το δίκτυο.

Το δεύτερο επίπεδο είναι ο εξοπλισμός επικοινωνιών. Αν και οι υπολογιστές είναι κεντρικός στην επεξεργασία δεδομένων στα δίκτυα, οι συσκευές επικοινωνίας άρχισαν πρόσφατα να παίζουν εξίσου σημαντικό ρόλο.

Τα συστήματα καλωδίωσης, οι επαναλήπτες, οι γέφυρες, οι μεταγωγείς, οι δρομολογητές και οι αρθρωτοί κόμβοι έχουν μετατραπεί από βοηθητικά στοιχεία δικτύου σε βασικά στοιχεία, μαζί με υπολογιστές και λογισμικό συστήματος, τόσο ως προς τον αντίκτυπό τους στην απόδοση του δικτύου όσο και στο κόστος. Σήμερα, μια συσκευή επικοινωνίας μπορεί να είναι ένας πολύπλοκος, εξειδικευμένος πολυεπεξεργαστής που πρέπει να ρυθμιστεί, να βελτιστοποιηθεί και να διαχειριστεί.

Το τρίτο επίπεδο που σχηματίζει την πλατφόρμα λογισμικού δικτύου είναι τα λειτουργικά συστήματα (OS). Η αποτελεσματικότητα ολόκληρου του δικτύου εξαρτάται από το ποιες έννοιες για τη διαχείριση τοπικών και κατανεμημένων πόρων αποτελούν τη βάση του λειτουργικού συστήματος του δικτύου.

Όταν σχεδιάζετε ένα δίκτυο, είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη πόσο εύκολα ένα δεδομένο λειτουργικό σύστημα μπορεί να αλληλεπιδρά με άλλα λειτουργικά συστήματα στο δίκτυο, πόσο ασφαλές και ασφαλές είναι για δεδομένα, ο βαθμός στον οποίο μπορεί να αυξήσει τον αριθμό των χρηστών, αν μπορεί να μεταφερθεί σε διαφορετικό τύπο υπολογιστή και πολλά άλλα ζητήματα.

Το ανώτατο επίπεδο εργαλείων δικτύου είναι διάφορες εφαρμογές δικτύου, όπως βάσεις δεδομένων δικτύου, συστήματα αλληλογραφίας, εργαλεία αρχειοθέτησης δεδομένων, συστήματα αυτοματισμού ομαδικής εργασίας κ.λπ.

Είναι σημαντικό να κατανοήσουμε το εύρος των δυνατοτήτων που παρέχουν οι εφαρμογές για διαφορετικές εφαρμογές και πόσο συμβατές είναι με άλλες εφαρμογές δικτύου και λειτουργικά συστήματα.

Ακόμη και ως αποτέλεσμα μιας αρκετά επιφανειακής εξέτασης της δικτύωσης, γίνεται σαφές ότι ένα δίκτυο υπολογιστών είναι ένα σύνθετο σύνολο διασυνδεδεμένων και συντονισμένων στοιχείων λογισμικού και υλικού. Η μελέτη του δικτύου στο σύνολό του προϋποθέτει γνώση των αρχών λειτουργίας των επιμέρους στοιχείων του:

Υπολογιστές;

εξοπλισμός επικοινωνίας?

λειτουργικά συστήματα;

εφαρμογές δικτύου.

Ολόκληρο το σύμπλεγμα υλικού και λογισμικού δικτύου μπορεί να περιγραφεί από ένα μοντέλο πολλαπλών επιπέδων. Στην καρδιά κάθε δικτύου βρίσκεται ένα στρώμα υλικού τυποποιημένων πλατφορμών υπολογιστών. Επί του παρόντος, οι υπολογιστές χρησιμοποιούνται ευρέως και με επιτυχία στα δίκτυα. διάφορες τάξεις- από προσωπικούς υπολογιστές έως κεντρικούς υπολογιστές και υπερυπολογιστές. Το σύνολο των υπολογιστών στο δίκτυο πρέπει να αντιστοιχεί στην ποικιλία των εργασιών που επιλύονται από το δίκτυο.

Το δεύτερο επίπεδο είναι ο εξοπλισμός επικοινωνιών. Αν και οι υπολογιστές είναι κεντρικός στην επεξεργασία δεδομένων στα δίκτυα, οι συσκευές επικοινωνίας άρχισαν πρόσφατα να παίζουν εξίσου σημαντικό ρόλο. Τα συστήματα καλωδίωσης, οι επαναλήπτες, οι γέφυρες, οι μεταγωγείς, οι δρομολογητές και οι αρθρωτοί κόμβοι έχουν μετατραπεί από βοηθητικά στοιχεία δικτύου σε βασικά στοιχεία, μαζί με υπολογιστές και λογισμικό συστήματος, τόσο ως προς τον αντίκτυπό τους στην απόδοση του δικτύου όσο και στο κόστος. Σήμερα, μια συσκευή επικοινωνίας μπορεί να είναι ένας πολύπλοκος, εξειδικευμένος πολυεπεξεργαστής που πρέπει να ρυθμιστεί, να βελτιστοποιηθεί και να διαχειριστεί. Η εκμάθηση του τρόπου λειτουργίας του εξοπλισμού επικοινωνιών απαιτεί εξοικείωση με μεγάλο αριθμό πρωτοκόλλων που χρησιμοποιούνται τόσο σε τοπικά όσο και σε δίκτυα ευρείας περιοχής.

Το τρίτο επίπεδο που σχηματίζει την πλατφόρμα λογισμικού δικτύου είναι τα λειτουργικά συστήματα (OS). Η αποτελεσματικότητα ολόκληρου του δικτύου εξαρτάται από το ποιες έννοιες για τη διαχείριση τοπικών και κατανεμημένων πόρων αποτελούν τη βάση του λειτουργικού συστήματος του δικτύου. Όταν σχεδιάζετε ένα δίκτυο, είναι σημαντικό να λάβετε υπόψη πόσο εύκολα ένα δεδομένο λειτουργικό σύστημα μπορεί να αλληλεπιδρά με άλλα λειτουργικά συστήματα στο δίκτυο, πόσο ασφαλές και ασφαλές είναι για δεδομένα, ο βαθμός στον οποίο μπορεί να αυξήσει τον αριθμό των χρηστών, αν μπορεί να μεταφερθεί σε διαφορετικό τύπο υπολογιστή και πολλά άλλα ζητήματα.

Το ανώτερο επίπεδο εργαλείων δικτύωσης είναι διάφορες εφαρμογές δικτύου, όπως βάσεις δεδομένων δικτύου, συστήματα αλληλογραφίας, εργαλεία αρχειοθέτησης δεδομένων, συστήματα αυτοματισμού συνεργασίας κ.λπ. Είναι πολύ σημαντικό να κατανοήσουμε το εύρος των δυνατοτήτων που παρέχουν οι εφαρμογές για διαφορετικούς τομείς εφαρμογών, καθώς και να γνωρίζουν πόσο συμβατά είναι με άλλες εφαρμογές δικτύου και λειτουργικά συστήματα.

Η απλούστερη περίπτωση αλληλεπίδρασης μεταξύ δύο υπολογιστών

Στην απλούστερη περίπτωση, η αλληλεπίδραση των υπολογιστών μπορεί να πραγματοποιηθεί χρησιμοποιώντας τα ίδια μέσα που χρησιμοποιούνται για την αλληλεπίδραση ενός υπολογιστή με περιφερειακά, για παράδειγμα, μέσω της σειριακής διεπαφής RS-232C. Σε αντίθεση με την αλληλεπίδραση ενός υπολογιστή με περιφερειακή συσκευή, όταν ένα πρόγραμμα λειτουργεί, κατά κανόνα, μόνο στη μία πλευρά - στην πλευρά του υπολογιστή, σε αυτήν την περίπτωση υπάρχει αλληλεπίδραση μεταξύ δύο προγραμμάτων που εκτελούνται σε κάθε υπολογιστή.

Ένα πρόγραμμα που εκτελείται σε έναν υπολογιστή δεν μπορεί να αποκτήσει άμεση πρόσβαση στους πόρους ενός άλλου υπολογιστή - τους δίσκους, τα αρχεία, τον εκτυπωτή του. Μπορεί μόνο να «ρωτήσει» το πρόγραμμα που εκτελείται στον υπολογιστή στον οποίο ανήκουν αυτοί οι πόροι. Αυτά τα «αιτήματα» εκφράζονται ως μηνύματαμεταδίδεται μέσω καναλιών επικοινωνίας μεταξύ υπολογιστών. Τα μηνύματα μπορούν να περιέχουν όχι μόνο εντολές για την εκτέλεση συγκεκριμένων ενεργειών, αλλά και πραγματικά δεδομένα πληροφοριών (για παράδειγμα, τα περιεχόμενα ενός αρχείου).

Εξετάστε την περίπτωση όταν ένας χρήστης εργάζεται με επεξεργαστής κειμένουστον προσωπικό υπολογιστή Α, πρέπει να διαβάσετε μέρος ενός αρχείου που βρίσκεται στο δίσκο του προσωπικού υπολογιστή Β (Εικ. 4). Ας υποθέσουμε ότι συνδέσαμε αυτούς τους υπολογιστές μέσω ενός καλωδίου επικοινωνίας μέσω θυρών COM, οι οποίες, όπως είναι γνωστό, υλοποιούν τη διεπαφή RS-232C (μια τέτοια σύνδεση συχνά ονομάζεται μηδενικό μόντεμ). Βεβαίως, αφήστε τους υπολογιστές να εκτελούν MS-DOS, αν και αυτό δεν είναι θεμελιώδους σημασίας σε αυτήν την περίπτωση.

Ρύζι. 4.Αλληλεπίδραση μεταξύ δύο υπολογιστών

Το πρόγραμμα οδήγησης της θύρας COM μαζί με τον ελεγκτή θύρας COM λειτουργούν περίπου με τον ίδιο τρόπο όπως στην περίπτωση αλληλεπίδρασης μεταξύ της μονάδας ελέγχου και του υπολογιστή που περιγράφεται παραπάνω. Ωστόσο, σε αυτήν την περίπτωση, ο ρόλος της συσκευής ελέγχου PU εκτελείται από τον ελεγκτή και το πρόγραμμα οδήγησης της θύρας COM άλλου υπολογιστή. Μαζί εξασφαλίζουν τη μεταφορά ενός byte πληροφοριών μέσω ενός καλωδίου μεταξύ των υπολογιστών. (Στα «πραγματικά» τοπικά δίκτυα, παρόμοιες λειτουργίες μεταφοράς δεδομένων στη γραμμή επικοινωνίας εκτελούνται από τους προσαρμογείς δικτύου και τα προγράμματα οδήγησης τους.)

Το πρόγραμμα οδήγησης του υπολογιστή Β μετράει περιοδικά το σύμβολο ολοκλήρωσης λήψης, που έχει οριστεί από τον ελεγκτή όταν τα δεδομένα μεταφέρονται σωστά, και όταν εμφανίζεται, διαβάζει το λαμβανόμενο byte από το buffer του ελεγκτή στη μνήμη RAM, καθιστώντας το διαθέσιμο σε προγράμματα στον υπολογιστή Β. Σε ορισμένες περιπτώσεις, το πρόγραμμα οδήγησης καλείται ασύγχρονα, με διακοπές από τον ελεγκτή.

Έτσι, τα προγράμματα των υπολογιστών Α και Β έχουν τα μέσα να μεταδώσουν ένα byte πληροφορίας. Αλλά η εργασία που εξετάζεται στο παράδειγμά μας είναι πολύ πιο περίπλοκη, καθώς είναι απαραίτητο να μεταφέρετε όχι ένα byte, αλλά ένα συγκεκριμένο μέρος ενός δεδομένου αρχείου. Όλα τα πρόσθετα προβλήματα που σχετίζονται με αυτό πρέπει να επιλυθούν από προγράμματα υψηλότερου επιπέδου από τα προγράμματα οδήγησης θύρας COM. Για λόγους βεβαιότητας, θα ονομάζουμε τέτοια προγράμματα υπολογιστών Α και Β εφαρμογή Α και εφαρμογή Β, αντίστοιχα. Έτσι, η εφαρμογή Α πρέπει να δημιουργήσει ένα μήνυμα αίτησης για την εφαρμογή Β. Η αίτηση πρέπει να προσδιορίζει το όνομα αρχείου, τον τύπο λειτουργίας (σε αυτήν την περίπτωση, ανάγνωση), τη μετατόπιση και το μέγεθος της περιοχής αρχείου που περιέχει τα απαιτούμενα δεδομένα.

Για τη μετάδοση αυτού του μηνύματος στον υπολογιστή Β, η εφαρμογή Α επικοινωνεί με το πρόγραμμα οδήγησης της θύρας COM, λέγοντάς του τη διεύθυνση στη μνήμη RAM, όπου το πρόγραμμα οδήγησης βρίσκει το μήνυμα και στη συνέχεια το μεταδίδει byte-byte στην εφαρμογή Β. Η εφαρμογή Β, έχοντας λάβει το αίτημα, το εκτελεί , δηλαδή, το διαβάζει την απαιτούμενη περιοχή του αρχείου από το δίσκο χρησιμοποιώντας τοπικά εργαλεία λειτουργικού συστήματος στην περιοχή buffer του μνήμη τυχαίας προσπέλασηςκαι, στη συνέχεια, χρησιμοποιώντας το πρόγραμμα οδήγησης της θύρας COM, μεταδίδει τα δεδομένα ανάγνωσης μέσω ενός καναλιού επικοινωνίας στον υπολογιστή Α, όπου φτάνει στην εφαρμογή Α.

Οι περιγραφόμενες λειτουργίες της εφαρμογής Α θα μπορούσαν να εκτελεστούν από το ίδιο το πρόγραμμα επεξεργασίας κειμένου, αλλά δεν είναι πολύ λογικό να περιλαμβάνονται αυτές οι λειτουργίες σε κάθε εφαρμογή - επεξεργαστές κειμένου, επεξεργαστές γραφικών, συστήματα διαχείρισης βάσεων δεδομένων και άλλες εφαρμογές που χρειάζονται πρόσβαση σε αρχεία. Είναι πολύ πιο κερδοφόρο να δημιουργήσετε μια ειδική ενότητα λογισμικού που θα εκτελεί τις λειτουργίες δημιουργίας μηνυμάτων αιτήματος και λήψης αποτελεσμάτων για όλες τις εφαρμογές υπολογιστή. Όπως αναφέρθηκε προηγουμένως, μια τέτοια ενότητα υπηρεσιών ονομάζεται πελάτης. Στο πλάι του υπολογιστή Β, πρέπει να λειτουργεί μια άλλη μονάδα - ένας διακομιστής, που περιμένει συνεχώς αιτήματα για απομακρυσμένη πρόσβαση σε αρχεία που βρίσκονται στο δίσκο αυτού του υπολογιστή. Ο διακομιστής, έχοντας λάβει ένα αίτημα από το δίκτυο, επικοινωνεί τοπικό αρχείοκαι εκτελεί καθορισμένες ενέργειες με αυτό, πιθανώς με τη συμμετοχή του τοπικού ΛΣ.

Ο πελάτης λογισμικού και ο διακομιστής εκτελούν λειτουργίες συστήματος για την εξυπηρέτηση αιτημάτων από εφαρμογές στον υπολογιστή Α για απομακρυσμένη πρόσβαση σε αρχεία στον υπολογιστή Β. Για να μπορούν οι εφαρμογές στον υπολογιστή Β να μπορούν να χρησιμοποιούν αρχεία στον υπολογιστή Α, το περιγραφόμενο σχήμα πρέπει να συμπληρώνεται συμμετρικά με ένας πελάτης για τον υπολογιστή Β και ένας διακομιστής για τον υπολογιστή Α.

Το διάγραμμα αλληλεπίδρασης του πελάτη και του διακομιστή με τις εφαρμογές και το λειτουργικό σύστημα φαίνεται στο Σχ. 5. Παρά το γεγονός ότι εξετάσαμε ένα πολύ απλό σχήμα επικοινωνίας υλικού για υπολογιστές, οι λειτουργίες των προγραμμάτων που παρέχουν πρόσβαση σε απομακρυσμένα αρχεία είναι πολύ παρόμοιες με τις λειτουργίες των μονάδων ενός λειτουργικού συστήματος δικτύου που λειτουργεί σε ένα δίκτυο με πιο πολύπλοκες συνδέσεις υλικού των υπολογιστών.

Ρύζι. 5.Αλληλεπίδραση στοιχείων λογισμικού κατά τη σύνδεση δύο υπολογιστών

Πολύ βολικό και χρήσιμη λειτουργίαπρόγραμμα πελάτη είναι η ικανότητα να διακρίνει ένα αίτημα σε απομακρυσμένο αρχείοαπό ένα αίτημα σε ένα τοπικό αρχείο. Εάν το πρόγραμμα-πελάτης μπορεί να το κάνει αυτό, τότε οι εφαρμογές δεν χρειάζεται να ενδιαφέρονται για το αρχείο με το οποίο δουλεύουν (τοπικό ή απομακρυσμένο), το ίδιο το πρόγραμμα-πελάτη αναγνωρίζει και ανακατευθύνειαίτημα σε απομακρυσμένο μηχάνημα. Εξ ου και το όνομα που χρησιμοποιείται συχνά για το τμήμα πελάτη ενός λειτουργικού συστήματος δικτύου - ανακατεύθυνση. Μερικές φορές οι συναρτήσεις αναγνώρισης διαχωρίζονται σε μια ξεχωριστή λειτουργική μονάδα λογισμικού· σε αυτήν την περίπτωση, δεν ονομάζεται ολόκληρο το τμήμα προγράμματος-πελάτη ανακατεύθυνση, αλλά μόνο αυτή η λειτουργική μονάδα.