Ievads

Straujas tehnoloģiju attīstības laikmetā informācijas drošības problēmas rodas visaktuālāk. Automatizēto informācijas apstrādes un pārvaldības sistēmu izmantošana ir palielinājusi informācijas aizsardzību pret nesankcionētu piekļuvi. Galvenās informācijas drošības problēmas datorsistēmas ah rodas tāpēc, ka informācija nav stingri saistīta ar pārvadātāju. To var viegli un ātri kopēt un pārsūtīt pa sakaru kanāliem. Informācijas sistēma pakļauti gan ārējiem, gan iekšējiem draudiem no pārkāpēju puses.

Galvenās informācijas drošības problēmas, strādājot datortīklos, var iedalīt trīs veidos:

· informācijas pārtveršana (informācijas konfidencialitātes pārkāpums),

· informācijas grozīšana (sākotnējā ziņojuma sagrozīšana vai aizstāšana ar citu informāciju),

Mūsdienās datorsistēmu aizsardzībai pret nesankcionētu piekļuvi raksturīga pieaugoša programmatūras un kriptogrāfijas mehānismu loma salīdzinājumā ar aparatūras mehānismiem. Jaunas problēmas informācijas drošības jomā jau prasa izmantot protokolus un mehānismus ar salīdzinoši augstu skaitļošanas sarežģītību. Viens no šo problēmu risinājumiem ir virtuālo privāto tīklu (VPN) izveide.

LOKĀLĀ DATORTĪKLA ANALĪZE

Neaizsargāta tīkla struktūra un īpašības

Attēls 1.1 Neaizsargāta automatizēta sistēma

Pamatinformācija par neaizsargātu automatizētu sistēmu:

· Vietējo tīklu adreses ir privātas.

· Pie ieejām lokālajos tīklos atrodas PROXY datori ar reālām adresēm.

· Var būt jebkurš lokālo tīklu skaits.

Neaizsargātas aizsardzības prasības automatizēta sistēma:

· Nepieciešama informācijas apmaiņas aizsardzība, ejot caur atvērto internetu.

· Drošajam tunelim ir jābūt pārredzamam lietotājiem, kuri piekļūst attāliem LAN resursiem.

· Tiek prasīts, lai lokālā tīkla lietotājiem nebūtu pieejami atvērtie interneta resursi, izņemot citu administratora noteikto lokālo tīklu resursus, ar kuriem tiek organizēta droša mijiedarbība un, iespējams, mobilo sakaru lietotāju resursi.

· Tas ir nepieciešams, lai novērstu nepieciešamību instalēt ViPNet [Coordinator] programmatūru LAN vārtejās.

LAN draudi un ievainojamības

Izplatīta failu krātuve.

Izplatītā failu krātuve nodrošina lietotājiem pārredzamu piekļuvi faila daļām diska atmiņa attālais serveris. Izkliedētā failu krātuve nodrošina tādas iespējas kā attāla failu pārvaldība un attālā drukāšana. Attālā failu koplietošana ļauj lietotājiem piekļūt failiem, tos lasīt un saglabāt. Kopumā attālināts darbs failu koplietošana tiek panākta, ļaujot lietotājiem izveidot savienojumu ar daļu no attālās diska atmiņas ierīces (failu servera), it kā ierīce būtu tieši savienota. Šis virtuālais disks izmantots tā, it kā tas būtu lokālās darbstacijas disks. Attālā drukāšana ļauj lietotājam drukāt ar jebkuru printeri, kas pievienots jebkuram LAN komponentam. Attālā drukāšana atrisina divas lietotāju problēmas: fona drukāšanas organizēšana datu apstrādes laikā un dārgu printeru koplietošana. LAN drukas serveri var pieņemt visu failu uzreiz pēc drukas pieprasījuma, ļaujot lietotājiem turpināt darbu savās darbstacijās, nevis gaidīt, kamēr drukas darbs tiks pabeigts. Daudzi lietotāji, kas izmanto vienu un to pašu printeri, varēs attaisnot ātra, augstas kvalitātes printera iegādi.

Problēmas ar izplatīto failu glabāšanu.

Failu serveri var kontrolēt lietotāju piekļuvi dažādām failu sistēmas daļām. Tas parasti tiek darīts, ļaujot lietotājam pievienot kādu failu sistēmu (vai direktoriju) lietotāja darbstacijai vēlākai lietošanai kā lokālais disks. Tas rada divas iespējamās problēmas. Pirmkārt, serveris var nodrošināt piekļuves drošību tikai direktoriju līmenī, tādēļ, ja lietotājam ir atļauts piekļūt direktorijam, viņam ir piekļuve visiem failiem, kas atrodas šajā direktorijā. Lai samazinātu risku šajā situācijā, ir svarīgi strukturēt un pārvaldīt savu failu sistēma LAN. Nākamā problēma ir neadekvāti lokālie darbstaciju aizsardzības mehānismi. Piemēram, Personālais dators(PC) var nodrošināt minimālu vai nekādu drošību tajā glabātajai informācijai. Kad lietotājs kopē failus no servera uz personālā datora lokālo disku, failu vairs neaizsargā drošības pasākumi, kas to aizsargāja, kad tas tika glabāts serverī. Dažiem informācijas veidiem tas var būt pieņemami. Tomēr cita veida informācijai var būt nepieciešama spēcīgāka aizsardzība. Šīs prasības ir vērstas uz nepieciešamību kontrolēt datora vidi.

Attālā skaitļošana.

Attālā skaitļošana attiecas uz lietojumprogrammas vai lietojumprogrammu palaišanu attālos komponentos. Attālā skaitļošana ļauj lietotājiem: attālināti izveidot savienojumu ar citiem LAN komponentiem; attālināti palaist lietojumprogrammu, kas atrodas citā komponentā, vai attālināti palaist lietojumprogrammu vienā vai vairākos komponentos, vienlaikus liekot lietotājam šķist, ka tie darbojas lokāli.

Attālais savienojums ļauj lietotājiem izveidot sesiju ar attālo datoru (piemēram, vairāku lietotāju datoru), it kā lietotājs būtu tieši savienots ar attālo datoru. Iespēja palaist lietojumprogrammas vienā vai vairākos komponentos ļauj lietotājam izmantot visu LAN skaitļošanas jaudu SPS.

Attālās skaitļošanas problēmas.

Attālā skaitļošana ir jākontrolē tā, lai tikai pilnvaroti lietotāji varētu piekļūt attālajiem komponentiem un lietojumprogrammām. Serveriem jāspēj autentificēt attālos lietotājus, kuri pieprasa pakalpojumus vai lietojumprogrammas. Šos pieprasījumus savstarpējai autentifikācijai var izdot arī vietējie un attālie serveri. Ja autentifikācija netiek veikta, neautorizēti lietotāji var piekļūt attālie serveri un lietojumprogrammas. Jābūt dažām garantijām attiecībā uz lietojumprogrammu integritāti, ko izmanto daudzi lietotāji, izmantojot LAN.

Ziņojumu apmaiņa.

Ziņapmaiņas lietojumprogrammas ir saistītas ar e-pasta un telekonferenču iespējām. Elektroniskais pasts ir viena no svarīgākajām iespējām, kas pieejama, izmantojot datorsistēmas un tīklus. Pasta serveri rīkojies kā vietējais pasta nodaļas, ļaujot lietotājiem sūtīt un saņemt ziņas, izmantojot LAN. Telekonferenču iespējas ļauj lietotājiem aktīvi sazināties vienam ar otru, līdzīgi kā tālrunis.

Topoloģiju un protokolu problēmas.

Mūsdienās izmantotās topoloģijas un protokoli prasa, lai ziņojumi būtu pieejami lielam skaitam mezglu, kad tie tiek pārsūtīti uz vēlamo galamērķi. Tas ir daudz lētāk un vienkāršāk nekā tiešs fiziskais ceļš starp katru mašīnu pāri. Lielos LAN tiešie savienojumi nav iespējami. No tā izrietošie iespējamie draudi ietver gan aktīvu, gan pasīvu līnijā pārraidīto ziņojumu pārtveršanu. Pasīvā pārtveršana ietver ne tikai informācijas nolasīšanu, bet arī trafika analīzi (adrešu, citu galvenes datu izmantošana, ziņojuma garums un ziņojumu biežums). Aktīvā pārtveršana ietver ziņojumu plūsmas maiņu (tostarp modificēšanu, aizkavi, dublēšanu, dzēšanu vai akreditācijas datu neatļautu izmantošanu).

Ziņapmaiņas pakalpojuma problēmas un citas problēmas.

Ziņapmaiņas pakalpojumi palielina risku informācijai, kas tiek glabāta serverī vai pārsūtīta starp avotu un sūtītāju. Nepietiekami aizsargāts E-pasts var viegli pārtvert, mainīt vai atkārtoti pārsūtīt, ietekmējot gan ziņojuma konfidencialitāti, gan integritāti.

Citas LAN drošības problēmas ietver:

· neatbilstoša LAN pārvaldības un drošības politika;

· apmācības trūkums LAN un drošības lietošanas specifikā;

· Neadekvāti darbstaciju aizsardzības mehānismi un neatbilstoša aizsardzība informācijas nodošanas laikā.

Vāja drošības politika arī palielina risku, kas saistīts ar LAN. Ir jābūt oficiālai drošības politikai, kas definē LAN izmantošanas noteikumus, lai parādītu organizācijas vadības nostāju attiecībā uz tās aktīvu aizsardzības nozīmi. Drošības politika ir saīsināts augstākās vadības nostājas izklāsts par informācijas aktīviem, atbildību par to aizsardzību un organizatoriskajiem pienākumiem. Ir jābūt stingrai LAN drošības politikai, lai sniegtu norādījumus un atbalstu no organizācijas augstākās vadības. Politikā jādefinē katra darbinieka loma, lai nodrošinātu LAN un tajā pārraidītās informācijas adekvātu aizsardzību.

Datora izmantošana LAN vidē arī rada risku LAN. Kopumā personālajiem datoriem praktiski nav drošības pasākumu attiecībā uz lietotāju autentifikāciju, failu piekļuves kontroli, lietotāju darbības auditu utt. Vairumā gadījumu aizsardzība, kas tiek nodrošināta informācijai, kas tiek glabāta un apstrādāta LAN serverī, netiek pievienota informācijai, kad tā tiek nosūtīta uz datoru.

SPS LAN drošības politikā jāuzsver LAN pārvaldības un atbalsta nozīme. LAN pārvaldībai ir jābūt nepieciešamajam finanšu resursi, laiks un resursi. Slikta tīkla pārvaldība var izraisīt drošības kļūmes. Tā rezultātā var rasties šādas problēmas: vāja drošības konfigurācija, neuzmanīga drošības pasākumu ieviešana vai pat nepieciešamo drošības mehānismu neizmantošana.

Arī lietotāju izpratnes trūkums par LAN drošību palielina risku. Lietotāji, kuri nav pazīstami ar drošības mehānismiem, drošības pasākumiem utt. var tos izmantot nepareizi un, iespējams, mazāk droši. Atbildība par drošības mehānismu un pasākumu ieviešanu, kā arī datora lietošanas noteikumu ievērošanu LAN vidē parasti gulstas uz datora lietotāju. Lietotājiem ir jāsaņem atbilstoši norādījumi un ieteikumi, kas nepieciešami, lai uzturētu pieņemamu drošības līmeni LAN vidē.

Tīkla darbības kvalitāti raksturo šādas īpašības: veiktspēja, uzticamība, saderība, vadāmība, drošība, paplašināmība un mērogojamība.

Tīkla kvalitātes nodrošināšanai ir divas galvenās pieejas. Pirmais ir tas, ka tīkls garantē lietotājam atbilstību noteiktai pakalpojuma kvalitātes rādītāja skaitliskai vērtībai. Piemēram, kadru pārraides un bankomātu tīkli var garantēt lietotājam noteiktu caurlaidspējas līmeni. Otrajā pieejā (vislabākā piepūle) tīkls cenšas apkalpot lietotāju pēc iespējas efektīvāk, taču neko negarantē.

Galvenie tīkla veiktspējas raksturlielumi ietver: atbildes laiku, kas tiek definēts kā laiks starp tīkla pakalpojuma pieprasījuma rašanos un atbildes saņemšanu uz to; caurlaidspēja, kas atspoguļo tīkla pārsūtīto datu apjomu laika vienībā, un pārraides aizkavi, kas ir vienāda ar intervālu starp brīdi, kad pakete nonāk pie jebkuras tīkla ierīce un tā parādīšanās brīdis šīs ierīces izejā.

Lai novērtētu tīklu uzticamību, tie tiek izmantoti dažādas īpašības, tostarp: pieejamības koeficients, kas nozīmē laika daļu, kurā sistēmu var izmantot; drošība, tas ir, sistēmas spēja aizsargāt datus no nesankcionētas piekļuves; defektu tolerance - sistēmas spēja darboties dažu tās elementu atteices apstākļos.

Paplašināmība nozīmē iespēju salīdzinoši vienkārši pievienot atsevišķus tīkla elementus (lietotājus, datorus, lietojumprogrammas, servisus), palielināt tīkla segmentu garumu un aizstāt esošo aprīkojumu ar jaudīgāku.

Mērogojamība nozīmē, ka tīkls ļauj palielināt mezglu skaitu un savienojumu garumu ļoti plašā diapazonā, vienlaikus nepasliktinot tīkla veiktspēju.

Caurspīdīgums - tīkla spēja slēpt informāciju par savu iekšējo struktūru no lietotāja, tādējādi vienkāršojot viņa darbu tīklā.

Tīkla pārvaldāmība nozīmē iespēju centralizēti uzraudzīt tīkla galveno elementu stāvokli, identificēt un atrisināt problēmas, kas rodas tīkla darbības laikā, veikt darbības analīzi un plānot tīkla attīstību.

Saderība nozīmē, ka tīkls spēj iekļaut plašu programmatūras un aparatūras klāstu.

Topoloģija- konfigurācija fiziski savienojumi starp tīkla mezgliem. Tīkla raksturlielumi ir atkarīgi no instalētās topoloģijas veida. Jo īpaši konkrētas topoloģijas izvēle ietekmē:

Par sastāvu nepieciešamo tīkla iekārtas;

Tīkla aprīkojuma iespējas;

Tīkla paplašināšanas iespēja;

Tīkla pārvaldības metode.

Termins “CN topoloģija” var apzīmēt fizisko topoloģiju (fizisko savienojumu konfigurāciju) vai loģisko topoloģiju – signāla pārraides maršrutus starp tīkla mezgliem. CS fiziskās un loģiskās topoloģijas var būt vienādas vai atšķirīgas. Vietējie tīkli ir balstīti uz trim pamata topoloģijām, kas pazīstamas kā:

· kopīgs autobuss (autobuss);

zvaigzne

Lai tīkls veiksmīgi tiktu galā ar uzdevumu, tam jāatbilst veiktspējas, uzticamības u.c. prasībām.

Tīkla veiktspēja nosaka pārsūtīto datu apjoms un to pārsūtīšanai nepieciešamais laiks. Veiktspējas novērtēšanai tiek izmantoti skaitliskie raksturlielumi - tīkla reakcijas laiks, vidējā caurlaidspēja, maksimālā iespējamā caurlaidspēja, pārraides aizkave.

Uzticamība nozīmē varbūtību, ka tīkls pilda savas funkcijas. Tehnisko ierīču uzticamību parasti raksturo laiks starp atteicēm un pieejamības koeficients (laika procentuālā daļa, kurā sistēmu var izmantot). Sarežģītu sistēmu uzticamību raksturo arī ziņojuma piegādes varbūtība adresātam.

Drošība nozīmē neiespējamību nesankcionēti piekļūt datiem un nodrošināt uzticamību un izturību pret apzinātu destruktīvu darbību.

Paplašināmība– iespēja salīdzinoši viegli pievienot jaunus tīkla elementus.

Mērogojamība– iespēja būtiski palielināt tīkla apjomu, tostarp palielinot segmentu skaitu.

Caurspīdīgums– iespēja izmantot tīkla resursus vienādi, neatkarīgi no to faktiskās atrašanās vietas – ieslēgts lokālais dators vai tiešsaistē. Šajā gadījumā šķiet, ka lietotājs “nepamana” tīklu, strādājot tieši ar resursiem.

Atbalsta dažādu veidu trafiku– spēja apvienot dažādu tīklu, piemēram, televīzijas, telefona, datora, funkcijas.

Vadāmība– iespēja centralizēti atklāt un novērst problēmas, sadalīt resursus un pilnvaras starp lietotājiem.

Saderība– spēja mijiedarboties ar dažādām iekārtām un programmatūru.

Pamatojoties uz teritoriālajām iezīmēm, tīklus iedala vietējā, reģionālā un globālā līmenī.

Reģionālie tīkli aptver pilsētu, rajonu, reģionu, nelielu republiku. Dažkārt tiek izcelti korporatīvie tīkli, kur ir svarīgi aizsargāt informāciju no nesankcionētas piekļuves (piemēram, Aizsardzības ministrijas tīkls, banku tīkli utt.). Korporatīvais tīkls var apvienot tūkstošiem un desmitiem tūkstošu datoru, kas atrodas dažādās valstīs un pilsētās (piemērs ir Microsoft Corporation tīkls).

Vietējie tīkli (LAN). Jebkura datortīkla galvenais mērķis ir nodrošināt informāciju un skaitļošanas resursus tam pievienotajiem lietotājiem.

No šī viedokļa LAN var uzskatīt par serveru un darbstaciju kopumu.

Serveris– dators, kas savienots ar tīklu un nodrošina tā lietotājiem noteiktus pakalpojumus.

Serveri var veikt datu glabāšanu, datu bāzes pārvaldību, attālo darbu apstrādi, darbu drukāšanu un vairākas citas funkcijas, kas var būt nepieciešamas tīkla lietotājiem. Serveris– tīkla resursu avots.

Darba stacija – personālais dators, kas savienots ar tīklu, caur kuru lietotājs piekļūst tā resursiem.

Tīkla darbstacija darbojas gan tīkla, gan lokālā režīmā. Tas ir aprīkots ar savu OS un nodrošina lietotāju ar visiem nepieciešamajiem rīkiem lietišķo problēmu risināšanai.

Īpaša uzmanība jāpievērš vienam no serveru veidiem - failu serveris.

Tas saglabā tīkla lietotāju datus un nodrošina viņiem piekļuvi šiem datiem. Šis ir dators ar liela ietilpība OP, cietie diski liela ietilpība un papildu magnētiskās lentes diskdziņi (streameri).

Tas darbojas saskaņā ar īpašu OS, kas nodrošina vienlaicīgu piekļuvi tīkla lietotājiem uz tajā esošajiem datiem.

Failu serveris veic šādas funkcijas: datu uzglabāšana, datu arhivēšana, datu pārsūtīšana.

Daudziem uzdevumiem nepietiek ar viena failu servera izmantošanu. Tad tīklā var iekļaut vairākus serverus.

Datortīklos tiek īstenota izplatīta datu apstrāde. Datu apstrāde šajā gadījumā tiek sadalīta starp diviem objektiem: klients un serveris.

Klients– uzdevuma, darbstacijas vai datortīkla lietotājs.

Datu apstrādes laikā klients var noformēt serverim pieprasījumu veikt sarežģītas procedūras, nolasīt failu, meklēt informāciju datu bāzē utt.

Serveris izpilda no klienta saņemto pieprasījumu. Pieprasījuma rezultāti tiek nosūtīti klientam. Serveris nodrošina datu glabāšanu kopīgs lietojums, organizē piekļuvi šiem datiem un nodod datus klientam.

Klients apstrādā saņemtos datus un uzrāda apstrādes rezultātus lietotājam ērtā formā. Principā datu apstrādi var veikt arī serverī. Priekš līdzīgas sistēmas pieņemtie noteikumi - sistēmas klients-serveris vai arhitektūra klients-serveris.

Arhitektūra klients-serveris var izmantot gan peer-to-peer LAN, gan tīklā ar speciālu serveri.

Vienādranga tīkls– nav vienota darbstaciju mijiedarbības pārvaldības centra un nav vienas ierīces datu glabāšanai. Tīkla lietotājam ir piekļuve visām ierīcēm, kas savienotas ar citām stacijām (diskiem, printeriem).

Priekšrocības- zemas izmaksas un augsta uzticamība.

Trūkumi– tīkla efektivitātes atkarība no staciju skaita; tīkla pārvaldības sarežģītība; grūtības nodrošināt informācijas drošību; grūtības atjaunināt un mainīt programmatūra stacijas.

Specializēts serveru tīkls– tīklā viens no datoriem veic visu darbstaciju lietošanai paredzēto datu glabāšanas, darbstaciju mijiedarbības pārvaldīšanas un virkni servisa funkciju.

Šādu datoru sauc par tīkla serveri. Tajā ir instalēta tīkla OS, un visas koplietotās ierīces ir pievienotas tai. ārējās ierīces – cietie diski, printeri, modemi.

Priekšrocības – uzticama sistēma informācijas aizsardzība; augsta veiktspēja; darbstaciju skaitam nav ierobežojumu; pārvaldības vienkāršība salīdzinājumā ar vienādranga tīkliem.

Trūkumi– augstas izmaksas, kas saistītas ar viena datora piešķiršanu serverim; tīkla ātruma un uzticamības atkarība no servera; mazāka elastība salīdzinājumā ar vienādranga tīklu.

Saistītā informācija.

Topoloģija datortīkli

Viena no svarīgākajām atšķirībām starp dažādi veidi tīkli ir to topoloģija.

Zem topoloģija parasti saprot tīkla mezglu relatīvo novietojumu attiecībā pret otru. Šajā gadījumā tīkla mezgli ietver datorus, centrmezglus, slēdžus, maršrutētājus, piekļuves punktus utt.

Topoloģija ir fizisko savienojumu konfigurācija starp tīkla mezgliem. Tīkla raksturlielumi ir atkarīgi no instalētās topoloģijas veida. Jo īpaši konkrētas topoloģijas izvēle ietekmē:

• par nepieciešamā tīkla aprīkojuma sastāvu;
• par tīkla iekārtu iespējām;
• par tīkla paplašināšanas iespēju;
• tīkla pārvaldības veidā.

Izšķir šādus galvenos topoloģiju veidus: vairogs, gredzens, zvaigzne, sieta topoloģija Un režģis. Pārējās ir pamata topoloģiju kombinācijas, un tās sauc par jauktiem vai hibrīdiem.

Riepa. Tīklos ar kopnes topoloģiju datu pārraidei izmanto lineāru monokanālu (koaksiālo kabeli), kura galos ir uzstādīti speciāli spraudņi - terminatori. Tie ir nepieciešami, lai

Rīsi. 6.1.

lai nodzēstu signālu pēc caurbraukšanas autobusam. Kopnes topoloģijas trūkumi ir šādi:

• pa kabeli pārsūtītie dati ir pieejami visiem pievienotajiem datoriem;
• Ja autobuss neizdodas, viss tīkls pārstāj darboties.

Gredzens ir topoloģija, kurā katrs dators ir savienots ar sakaru līnijām ar diviem citiem: no viena tas saņem informāciju, bet uz otru - to pārraida un ietver šādu datu pārsūtīšanas mehānismu: dati tiek pārraidīti secīgi no viena datora uz otru, līdz tie sasniedz saņēmēja dators. Gredzena topoloģijas trūkumi ir tādi paši kā kopnes topoloģijas trūkumi:

• datu publiska pieejamība;
• nestabilitāte, lai bojātu kabeļu sistēmu.

Zvaigzne- šī ir vienīgā tīkla topoloģija ar skaidri norādītu centru, ko sauc par tīkla centrmezglu vai “centrmezglu”, kuram ir pievienoti visi pārējie abonenti. Tīkla funkcionalitāte ir atkarīga no šī centrmezgla statusa. Zvaigznes topoloģijā nav tiešu savienojumu starp diviem tīkla datoriem. Pateicoties tam, ir iespējams atrisināt publisko datu pieejamības problēmu, kā arī palielina kabeļu sistēmas izturību pret bojājumiem.

Rīsi. 6.2.

Rīsi. 6.3. Zvaigžņu topoloģija

ir datortīkla topoloģija, kurā katra tīkla darbstacija ir savienota ar vairākām darbstacijām vienā tīklā. To raksturo augsta kļūdu tolerance, konfigurācijas sarežģītība un pārmērīgs kabeļa patēriņš. Katrā datorā ir daudz iespējamie veidi savienojumi ar citiem datoriem. Pārrauts kabelis nezaudēs savienojumu starp diviem datoriem.

Rīsi. 6.4.

Režģis ir topoloģija, kurā mezgli veido regulāru daudzdimensiju režģi. Šajā gadījumā katra režģa mala ir paralēla savai asij un savieno divus blakus esošos mezglus gar šo asi. Viendimensijas režģis ir ķēde, kas savieno divus ārējos mezglus (kuriem ir tikai viens kaimiņš) caur vairākiem iekšējiem mezgliem (kuriem ir divi kaimiņi - kreisajā un labajā pusē). Savienojot abus ārējos mezglus, tiek iegūta gredzena topoloģija. Divdimensiju un trīsdimensiju režģi tiek izmantoti superdatoru arhitektūrā.

Tīkli, kuru pamatā ir FDDI, izmanto dubultzvana topoloģiju, tādējādi panākot augstu uzticamību un veiktspēju. Daudzdimensionālu režģi, kas cikliski savienots vairāk nekā vienā dimensijā, sauc par "toru".

(6.5. att.) - topoloģija, kas dominē lielos tīklos ar patvaļīgiem savienojumiem starp datoriem. Šādos tīklos ir iespējams identificēt atsevišķus nejauši savienotus fragmentus ( apakštīkli ), kam ir standarta topoloģija, tāpēc tos sauc par tīkliem ar jauktu topoloģiju.

Lai savienotu lielu skaitu tīkla mezglu, tiek izmantoti tīkla pastiprinātāji un (vai) slēdži. Tiek izmantoti arī aktīvie centrmezgli - slēdži, kuriem vienlaikus ir pastiprinātāja funkcijas. Praksē tiek izmantoti divu veidu aktīvie centrmezgli, kas nodrošina 8 vai 16 līniju savienojumu.

Rīsi. 6.5.

Cits komutācijas ierīču veids ir pasīvais centrmezgls, kas ļauj organizēt tīkla atzaru trim darbstacijām. Mazais savienojamo mezglu skaits nozīmē, ka pasīvajam centrmezglam nav nepieciešams pastiprinātājs. Šādus koncentratorus izmanto gadījumos, kad attālums līdz darbstacijai nepārsniedz vairākus desmitus metru.

Salīdzinot ar kopni vai gredzenu, jaukta topoloģija ir uzticamāka. Viena no tīkla komponentiem atteice vairumā gadījumu neietekmē kopējo tīkla veiktspēju.

Iepriekš apspriestās vietējā tīkla topoloģijas ir pamata, t.i., pamata. Reāli datortīkli tiek veidoti, pamatojoties uz uzdevumiem, kuru risināšanai dots lokālais tīkls ir paredzēts, un uz tā informācijas plūsmu struktūru. Tādējādi praksē topoloģija datortīkli ir tradicionālo topoloģiju veidu sintēze.

Mūsdienu datortīklu galvenās īpašības

Tīkla darbības kvalitāti raksturo šādas īpašības: veiktspēja, uzticamība, saderība, vadāmība, drošība, paplašināmība un mērogojamība.

Par galvenajām īpašībām produktivitāte tīkli ietver:

• reakcijas laiks – raksturlielums, kas tiek definēts kā laiks no jebkura tīkla pakalpojuma pieprasījuma rašanās līdz atbildes saņemšanai uz to;
• caurlaidspēja – raksturlielums, kas atspoguļo tīkla pārraidīto datu apjomu laika vienībā;
• pārraides kavēšanās – intervāls starp brīdi, kad pakete nonāk tīkla ierīces ieejā, un brīdi, kad tā parādās šīs ierīces izejā.

Priekš uzticamības novērtējumi tīkli izmanto dažādas īpašības, tostarp:

• pieejamības faktors, ar to saprotot laika daļu, kurā sistēmu var izmantot;
• drošība, tie. sistēmas spēja aizsargāt datus no nesankcionētas piekļuves;
• defektu tolerance - sistēmas spēja darboties dažu tās elementu atteices apstākļos.

Paplašināmība nozīmē iespēju salīdzinoši vienkārši pievienot atsevišķus tīkla elementus (lietotājus, datorus, lietojumprogrammas, servisus), palielināt tīkla segmentu garumu un aizstāt esošo aprīkojumu ar jaudīgāku.

Mērogojamība nozīmē, ka tīkls ļauj palielināt mezglu skaitu un savienojumu garumu ļoti plašā diapazonā, vienlaikus nepasliktinot tīkla veiktspēju.

caurspīdīgums - tīkla spēja slēpt informāciju par savu iekšējo struktūru no lietotāja, tādējādi vienkāršojot viņa darbu tīklā.

Vadāmība tīkls nozīmē iespēju centralizēti uzraudzīt tīkla galveno elementu stāvokli, identificēt un atrisināt problēmas, kas rodas tīkla darbības laikā, veikt darbības analīzi un plānot tīkla attīstību.

Saderība nozīmē, ka tīkls spēj iekļaut plašu programmatūras un aparatūras klāstu.

Krievijas Federācijas Izglītības un zinātnes ministrija

Valsts izglītības iestāde

Augstākā profesionālā izglītība

"Hakasas štata universitāte nosaukta N.F. Katanova"

Informātikas un telemātikas institūts

Informātikas un datorzinātņu katedra

KOPSAVILKUMS

Datoru tīkli

disciplīnā “Algoritmiskās kultūras pamati”

Pabeidza: 1. kursa students

Specialitātes "Lietišķā informātika"

(ekonomikā)

IIT 20. sērija

Voroncovs E.E.

Pārbaudīts:

Abakana, 2010. gads

Ievads…………………………………………………………………………………………3

Sākums……………………………………………………………………………………4

Datortīklu jēdziens………………………………………………………….5

2.1. Datortīklu klasifikācija……………………………………….7

Lokālā datortīkla jēdziens……………………………………11

3.1. Vietējo datortīklu klasifikācija……………………………11

3.2. Lokālo datortīklu struktūra………………………………….13

3.2.1. Viena mezgla tīkli………………………………………………………….13

3.2.2. Tīkli ar vadu sakaru līnijām…………………………………………………………13

3.2.3. Radio tīkli………………………………………………………14

3.2.4. Zvanu tīkli……………………………………………………………….15

3.2.5. Pamattīkli…………………………………………………….16

Maģistrāles mono kanāli……………………………………16

Mugurkaula polikanāli………………………………………17

3.2.6. Kombinētie tīkli………………………………………………………18

Globālie datortīkli………………………………………………………18

4.1 Globālo datortīklu klasifikācija…………………………..18

4.2. Virszemes vairāku mezglu tīkli…………………………………………………………19

4.2.1. Vispārējā tīkla struktūra……………………………………………………..19

4.2.2. Modema sakaru princips………………………………………………………………20

4.3. Satelītu un kombinētie tīkli………………………………………21

Secinājums…………………………………………………………………………………….22

Atsauces………………………………………………………………23

Ievads

Šobrīd datortīkli ir kļuvuši ļoti plaši izplatīti. Tas ir saistīts ar vairākiem iemesliem:

Datoru pievienošana tīklam ļauj ievērojami ietaupīt skaidrā naudā samazinot datoru uzturēšanas izmaksas (pietiek ar noteiktu diska vietu failu serverī (tīkla galvenajā datorā) ar tajā instalētiem programmatūras produktiem, ko izmanto vairākas darbstacijas);

Datortīkli dod iespēju izmantot pastkastīti ziņojumu pārsūtīšanai uz citiem datoriem, kas ļauj pēc iespējas īsākā laikā pārsūtīt dokumentus no viena datora uz otru;

Failu koplietošanas organizēšanai tiek izmantoti datortīkli ar īpašu programmatūru (piemēram, grāmatveži vairākās iekārtās var apstrādāt ierakstus no vienas virsgrāmatas).

Cita starpā dažās darbības jomās bez datortīkliem vienkārši nav iespējams iztikt. Šajās jomās ietilpst: banku darbība, lielu uzņēmumu noliktavu darbība, bibliotēku elektroniskie arhīvi uc Šajās jomās katra atsevišķa darbstacija principā nevar uzglabāt visu informāciju (galvenokārt pārāk lielā apjoma dēļ). Tīkls ļauj atlasītajiem (datņu serverī reģistrētiem) lietotājiem piekļūt informācijai, kurai tīkla operators ļauj piekļūt.

Šī darba mērķis ir: Datortīklu izpēte.

Lai sasniegtu šo mērķi, ir jāatrisina šādi uzdevumi:

Atrodi un studē literatūru par šo tēmu;

Apgūstiet terminu "datortīkli";

Pētīt datortīklu klasifikāciju;

Izdariet secinājumus par šo tēmu.

1. Sākums

Datori cilvēku dzīvē parādījās ne tik sen, taču gandrīz ikviens cilvēks ar stingru pārliecību var teikt, ka nākotne ir saistīta ar datortehnoloģiju.

To parādīšanās rītausmā datori bija apjomīgas ierīces, kas darbojās ar lampām un aizņēma tik daudz vietas, ka to izvietošanai bija nepieciešamas vairāk nekā viena telpa. Ar visu to šādu mašīnu produktivitāte, salīdzinot ar mūsdienu, bija neticami zema.

Laikam ejot. Pamazām zinātniskā doma un zinātnieku iespējas attīstījās tik daudz, ka mazāku, bet jaudīgāku datoru ražošana kļuva par realitāti.

Personālā datora izstrādes process virzās ar arvien lielāku paātrinājumu, un tāpēc tuvākajā nākotnē datori kļūs par obligātu un neaizstājamu jebkura uzņēmuma, biroja un vairuma dzīvokļu atribūtu.

Iemesls tik intensīvai informācijas tehnoloģiju attīstībai ir arvien pieaugošā nepieciešamība pēc ātras un kvalitatīvas informācijas apstrādes, kuras plūsma pieaug kā sniega pikas līdz ar sabiedrības attīstību.

Datori ir nostiprinājušies mūsdienu pasaule, visās cilvēka darbības un zinātnes sfērās, radot nepieciešamību nodrošināt tos ar dažādu programmatūru. Protams, tas galvenokārt ir saistīts ar elektronisko datortehnoloģiju attīstību un tās straujo uzlabošanu un ieviešanu dažādās cilvēka darbības sfērās.

Datoru savienošana tīklā ir ievērojami palielinājusi darba ražīgumu. Datori tiek izmantoti gan rūpnieciskām (vai biroja) vajadzībām, gan apmācībām.

2. Datortīklu jēdziens

Datortīkls ir mezglu (datoru, termināļu, perifērijas ierīču) kopums, kuriem ir iespēja sazināties savā starpā, izmantojot īpašu sakaru aprīkojumu un programmatūru.

Tīklu izmēri ir ļoti dažādi – no pāris savstarpēji savienotiem datoriem, kas stāv uz blakus galdiem, līdz miljoniem datoru, kas izkaisīti visā pasaulē (daži no tiem var atrasties kosmosa objektos).

Tīkli izmanto dažādas tīkla tehnoloģijas. Katrai tehnoloģijai ir savi aprīkojuma veidi.

Tīkla aprīkojums ir sadalīts aktīvajā un pasīvajā. Aktīvais aprīkojums– tās ir datoru interfeisa kartes, retranslatori, centrmezgli; pasīvās iekārtas - kabeļi, savienotāji, plāksteru paneļi. Papildus ir palīgaprīkojums - nepārtrauktās barošanas iekārtas, gaisa kondicionēšanas ierīces un piederumi - montāžas statīvi, skapji, dažāda veida kabeļu kanāli. No fizikas viedokļa aktīvā iekārta ir ierīce, kurai signālu ģenerēšanai nepieciešama enerģija, pasīvajai iekārtai enerģija nav nepieciešama.

Datortīkla iekārtas tiek iedalītas gala sistēmās (ierīcēs), kas ir informācijas avoti un/vai patērētāji, un starpsistēmās, kas nodrošina informācijas pāreju caur tīklu.

Gala sistēmas ietver datorus, termināļus, tīkla printerus, faksa aparātus, kases aparātus, svītrkodu lasītājus, balss un video sakarus un citas perifērijas ierīces.

Starpsistēmās ietilpst centrmezgli (retranslatori, tilti, slēdži), maršrutētāji, modemi un citas telekomunikāciju ierīces, kā arī tos savienojošā kabeļa vai bezvadu infrastruktūra.

Lietotājam “noderīga” darbība ir informācijas apmaiņa starp gala ierīcēm.

Aktīvām sakaru iekārtām veiktspējas jēdziens tiek piemērots divos dažādos veidos. Papildus “bruto” nestrukturētās informācijas apjomam, ko iekārta pārraida laika vienībā (bit/s), viņus interesē arī pakešu, kadru vai šūnu apstrādes ātrums. Protams, tiek norādīts arī to konstrukciju (pakešu, rāmju, šūnu) izmērs, kurām tiek mērīts apstrādes ātrums. Ideālā gadījumā sakaru iekārtu veiktspējai jābūt tik augstai, lai tā varētu apstrādāt informāciju visās saskarnēs (portos) ar pilnu vadu ātrumu.

Lai organizētu informācijas apmaiņu, ir jāizstrādā programmatūras un aparatūras komplekts, kas sadalīts pa dažādām tīkla ierīcēm. Sākumā tīkla rīku izstrādātāji un piegādātāji mēģināja iet savu ceļu, risinot visu problēmu loku, izmantojot savu protokolu, programmu un aprīkojuma komplektu. Taču izrādījās, ka dažādu pārdevēju risinājumi nav savstarpēji savietojami, kas sagādāja daudz neērtības lietotājiem, kuri dažādu iemeslu dēļ nebija apmierināti ar tikai viena piegādātāja sniegto iespēju kopumu. Attīstoties tehnoloģijām un paplašinoties sniegto pakalpojumu klāstam, radusies nepieciešamība sadalīt tīkla uzdevumus – sadalot tos vairākos savstarpēji saistītos apakšuzdevumos, definējot to savstarpējās mijiedarbības noteikumus. Uzdevuma sadalīšana un protokolu standartizācija ļauj tā risināšanā piedalīties lielam skaitam programmatūras un aparatūras izstrādātāju, palīgierīču un sakaru iekārtu ražotājiem, nesot visus šos progresa augļus līdz gala lietotājam.

Atvērto tehnoloģiju izmantošana un vispārpieņemtu standartu ievērošana ļauj izvairīties no Babilonijas pandemonijas ietekmes. Protams, standarts kļūst par attīstības bremzi, taču kāds panāk izrāvienu, un viņa jaunā patentētā tehnoloģija galu galā kļūst par jaunu standartu.

2.1. Datortīklu klasifikācija

Visu datortīklu klāstu var klasificēt pēc dažādiem kritērijiem:

1) tīkla organizēšanas metode;

2) teritoriālais sadalījums;

3) departamenta piederība;

4) informācijas pārraides ātrums;

5) pārraides līdzekļa veids;

6) topoloģija;

7) mijiedarbības organizēšana starp datoriem.

Pamatojoties uz organizācijas metodi, tīklus iedala reālajos un mākslīgajos.

Mākslīgie datortīkli (pseidotīkli) ļauj savienot datorus kopā, izmantojot seriālos vai paralēlos portus, un tiem nav nepieciešamas papildu ierīces. Dažreiz saziņu šādā tīklā sauc par nullmodema komunikāciju (modems netiek izmantots). Pašu savienojumu sauc par nullmodemu. Mākslīgos tīklus izmanto, ja nepieciešams pārsūtīt informāciju no viena datora uz otru. MS-DOS un Windows ir aprīkoti ar īpašām programmām nulles modema savienojuma ieviešanai. Šo datortīklu galvenais trūkums ir zemais datu pārraides ātrums un iespēja savienot tikai divus datorus.

Reāli datortīkli ļauj savienot datorus, izmantojot īpašas komutācijas ierīces un fizisku datu pārraides nesēju. Galvenais reālo tīklu trūkums ir nepieciešamība pēc papildu ierīcēm.

Pamatojoties uz teritoriālo sadalījumu, datortīklus iedala lokālajos, globālajos un reģionālajos.

Vietējie datortīkli ir tīkli, kuru platība nepārsniedz 10 kvadrātmetrus. m. Tie ir slēgti tīkli, piekļuve tiem ir atļauta tikai ierobežotam lietotāju lokam, kuriem darbs šādā tīklā ir tieši saistīts ar viņu profesionālo darbību.

Reģionālie datortīkli ir tīkli, kas atrodas pilsētā vai reģionā

Globālie datortīkli ir tīkli, kas atrodas valsts vai valstu grupas teritorijā. Piemēram, globālais tīmeklis. Tie ir atvērti un koncentrējas uz jebkuru lietotāju apkalpošanu.

Termins “korporatīvais tīkls” literatūrā tiek lietots arī, lai apzīmētu vairāku tīklu kombināciju, no kuriem katrs var būt veidots uz dažādiem tehniskajiem, programmatūras un informācijas principiem.

Pamatojoties uz departamentu piederību, izšķir departamentu un valsts tīklus.

Departamentu datortīkli pieder vienai organizācijai un atrodas tās teritorijā.

Valdības datortīkli ir tīkli, ko izmanto valsts aģentūrās.

Pamatojoties uz informācijas pārsūtīšanas ātrumu, datortīklus iedala maza, vidēja un liela ātruma.

Zema ātruma datortīkli ir tīkli ar informācijas pārraides ātrumu līdz 10 Mbit/s.

Vidēja ātruma datortīkli ir tīkli ar informācijas pārraides ātrumu līdz 100 Mbit/s.

Ātrgaitas datortīkli ir tīkli, kuru informācijas pārraides ātrums pārsniedz 100 Mbit/s.

Pamatojoties uz pārraides nesēja veidu, datortīklus iedala vadu-koaksiālajos, vītā pāra, optiskās šķiedras, bezvadu (ar informāciju pārraida pa radio kanāliem, infrasarkanajā diapazonā).

Pēc datortīklu topoloģijas tos iedala datortīklos ar gala mezglu, datortīklos ar starpmezglu un datortīklos ar blakus mezglu.

Gala mezglu datortīkli ir tīkli, kuros mezgls atrodas tikai viena atzara galā.

Datortīkli ar starpmezglu ir tīkli, kuros mezgls atrodas vairāk nekā viena atzara galos.

Blakus esošie datortīkli ir tīkli, kuros mezgli ir savienoti ar vismaz vienu ceļu, kas nesatur citus mezglus.

Tīkla mezgls ir dators vai tīkla komutācijas ierīce. Tīkla atzars ir ceļš, kas savieno divus blakus esošus mezglus.

No datoru mijiedarbības organizēšanas viedokļa tīkli tiek iedalīti vienādranga un hierarhiskajos.

Visiem vienādranga tīklā esošajiem datoriem ir vienādas tiesības. Jebkurš tīkla lietotājs var piekļūt datiem, kas tiek glabāti jebkurā datorā.

Izmantojot šādus, var organizēt vienādranga tīklus operētājsistēmas, piemēram, Windows"3.11, Novell Netware Lite. Šīs programmas darbojas gan ar DOS, gan Windows. Vienādranga tīklus var organizēt arī uz visu mūsdienu 32 bitu operētājsistēmu un dažu citu bāzes.

Vienādranga tīklu priekšrocības:

1. Visvieglāk uzstādīt un darbināt.

2. DOS un Windows operētājsistēmām ir visas nepieciešamās funkcijas, kas ļauj izveidot peer-to-peer tīklu.

Trūkums: vienādranga tīklos ir grūti atrisināt informācijas drošības problēmas. Tāpēc šī tīkla organizēšanas metode tiek izmantota tīkliem ar nelielu skaitu datoru.

Hierarhiskā tīklā, kad tīkls ir instalēts, viens vai vairāki datori tiek iepriekš piešķirti, lai pārvaldītu datu apmaiņu tīklā un resursu sadali. Šādu datoru sauc par serveri. Jebkuru datoru, kuram ir piekļuve servera pakalpojumiem, sauc par tīkla klientu vai darbstaciju.

Serveris hierarhiskajos tīklos ir pastāvīga koplietojamo resursu krātuve. Pats serveris var būt tikai augstākā hierarhijas līmeņa servera klients. Tāpēc hierarhiskos tīklus dažreiz sauc par speciālajiem serveru tīkliem. Serveri parasti ir augstas veiktspējas datori, iespējams, ar vairākiem paralēliem procesoriem, lielas ietilpības cietajiem diskiem un ātrdarbīgu tīkla karti (100 Mbit/s vai vairāk).

Vispiemērotākais ir hierarhiskais tīkla modelis, jo tas ļauj izveidot visstabilāko tīkla struktūru un racionālāk sadalīt resursus. Vēl viena hierarhiskā tīkla priekšrocība ir augstāks datu aizsardzības līmenis.

Hierarhiskā tīkla trūkumi, salīdzinot ar vienādranga tīkliem, ir šādi:

1. nepieciešamība pēc papildu OS serverim.

2. lielāka tīkla uzstādīšanas un jaunināšanas sarežģītība.

3. nepieciešamība piešķirt atsevišķu datoru kā serveri

Ir divas servera izmantošanas tehnoloģijas: failu servera tehnoloģija un klienta-servera arhitektūra.

Pirmajā modelī tiek izmantots failu serveris, kurā tiek glabāta lielākā daļa programmu un datu. Pēc lietotāja pieprasījuma viņam tiek nosūtīta nepieciešamā programma un dati. Informācijas apstrāde tiek veikta darbstacijā.

Sistēmās ar klienta-servera arhitektūru datu apmaiņa notiek starp klienta lietojumprogrammu un servera lietojumprogrammu. Dati tiek glabāti un apstrādāti jaudīgā serverī, kas arī kontrolē piekļuvi resursiem un datiem. Darbstacija saņem tikai vaicājuma rezultātus. Informācijas apstrādes lietojumprogrammu izstrādātāji parasti izmanto šo tehnoloģiju.

3. Lokālā datortīkla jēdziens

Lokālais tīkls ir ar kabeļiem savienotu datoru, perifērijas ierīču (printeru utt.) un komutācijas ierīču kopums. Vietējos tīklus iedala institucionālajos (uzņēmumu biroju tīkli, organizāciju vadības tīkli un citi tīkli, kas atšķiras pēc terminoloģijas, bet ir gandrīz identiski ideoloģiskajā būtībā) un tīklos tehnoloģisko procesu vadīšanai uzņēmumos.

Vietējiem tīkliem ir raksturīgs tas, ka attālumi starp tīkla sastāvdaļām ir salīdzinoši nelieli, parasti nepārsniedzot vairākus kilometrus. Vietējie tīkli atšķiras pēc personālo datoru lomas un nozīmes tīklā, struktūras, lietotāju piekļuves metodēm tīklam, datu pārraides metodēm starp tīkla komponentiem utt. Katram no tirgū piedāvātajiem tīkliem ir savas priekšrocības un trūkumi. Tīkla izvēli nosaka pieslēgto lietotāju skaits, to prioritāte, nepieciešamais datu pārraides ātrums un diapazons, nepieciešamā caurlaidspēja, uzticamība un tīkla izmaksas.

3.1. Vietējo datortīklu klasifikācija

Vietējos datortīklus var klasificēt pēc šādiem kritērijiem:

1. pēc personālā datora lomas tīklā:

Tīkli ar serveri;

Vienādranga (peer-to-peer) tīkli.

2. atbilstoši tīkla struktūrai (topoloģijai):

Viens mezgls (“zvaigzne”);

Gredzens (“gredzens”);

Bagāžnieks (“autobuss”);

Kombinēts.

3. izmantojot lietotāja piekļuves metodi resursiem un tīkla abonentiem:

Tīkli ar lietotāja pieslēgumu noteiktās abonentu adresēs, izmantojot ķēdes komutācijas principu (“zvaigzne”);

Tīkli ar centralizētu (programmatūras) savienojumu pārvaldību

tīkla lietotāji (“zvans” un “autobuss”);

Tīkli ar nejaušu lietotāju apkalpošanas disciplīnu (“autobuss”).

4. pēc informācijas pārsūtīšanas saziņas līdzekļa veida:

Tīkli, kas izmanto esošos korporatīvo telefonu tīklus;

Tīkli uz speciāli ieklātām kabeļu sakaru līnijām;

Kombinētie tīkli, kas apvieno kabeļu līnijas un radio kanālus.

5. atbilstoši lietotāja apkalpošanas disciplīnai (lietotāja piekļuves metodei tīklam):

Prioritāte, norādīta NCC, kad lietotāji piekļūst tīklam

atbilstoši tām piešķirtajām prioritātēm (pastāvīgas vai mainīgas);

Neprioritāte, kad visiem tīkla lietotājiem ir vienādas tiesības piekļūt tīklam.

6. par datu ievietošanu tīkla komponentos:

Ar centrālo datu banku;

Ar izkliedētu datu banku;

Ar kombinēto datu izvietošanas sistēmu.

3.2. Lokālo datortīklu uzbūve

3.2.1. Viena mezgla tīkli

Vietējos tīklos galvenokārt tiek izmantoti viena mezgla (zvaigžņu) tīkli. Kā saziņas līdzekļus var izmantot telefona sakaru līnijas un automātiskās telefonu centrāles organizāciju, uzņēmumu, firmu uc, speciāli ierīkotas kabeļu līnijas un radiosignāla pārraides kanālus.

3.2.2. Vadu tīkli

Piekļuves metode tīklam ir izsaukt abonentu pēc viņa tīkla nosaukuma ar ķēdes komutāciju sakaru mezglā (CC). Kanālu pārslēgšanas metode nodrošina abonentu savienojumu caur CC ziņojuma pārraides laikā. Tajā pašā laikā pārvaldības sabiedrība var organizēt prioritāru piekļuvi abonentu tīklam.

Šāda veida tīkla priekšrocības ir:

Tīkla lietotāju savienošanas vienkāršība un zemas izmaksas;

Vienkārša tīkla pārvaldība;

Iespēja savienot un atvienot abonentus, neapturot tīklu;

Tam ir arī savi trūkumi:

Ziņojumu pārraides ātrums ir atkarīgs no abonentu skaita, ziņojumu saņemšanas un pārsūtīšanas intensitātes un pārvaldības sabiedrības tehniskajām iespējām;

Tīkla uzticamību nosaka pārvaldības sabiedrības uzticamība;

Liels kopējais garums un zema fiziskā signāla pārraides līdzekļa izmantošanas efektivitāte;

Lai palielinātu uzticamību, vadības sistēmas tiek veidotas pēc moduļu principa, kas ietver darba un rezerves moduļus. Diagnostikas sistēma novērtē darba moduļa darbību un, ja nepieciešams, pārslēdz tīklu darbam ar rezerves moduli.

Viena mezgla tīkla piemērs ir Arcnet (ASV). Lai gan tīklam nav starptautiskā standarta statusa, tas tiek plaši izmantots nelielu institucionālo tīklu veidošanai. Tīkls ietver 8 kanālu CC. Abonentu skaitu var palielināt, pievienojot jaunas pārvaldības sabiedrības.

3.2.3. Radio tīkli

Tīkla struktūra ir līdzīga viena mezgla tīklam, tikai ziņojumi tīklā tiek pārraidīti nevis pa vadu sakaru līnijām, bet gan pa radiosaitēm. Šim nolūkam katrs dators ir aprīkots ar abonenta radio staciju (ARS). Abonentu radiostacijas ir savienotas viena ar otru, izmantojot centrālo radiostaciju (CRS).

Tīkla piekļuves metodes ir nejaušas. Vienkāršākā ir ALOHA metode - abonents satver kanālu un izdod ziņojumu neatkarīgi no tā, vai tīklā ir citi ziņojumi. Tas var izraisīt ziņojumu sadursmes tīklā un to savstarpējos kropļojumus. Bojāti ziņojumi tiek atkārtoti pārsūtīti ar nejaušiem intervāliem. Ziņojumiem saduroties, tiek zaudēts aktīvais tīkla laiks, kas vienāds ar abu ziņojumu pārraides laika summu.

Lai samazinātu sadursmju iespējamību, tiek izmantotas šīs metodes modifikācijas: nesēja uztveres piekļuve (CSMA) un nesēja sajūtas piekļuve ar sadursmes noteikšanu (CSMA/CD). Piekļuve, ko nekontrolē subjekts, nozīmē, ka abonents “klausās” tīklā un nosūta ziņojumu tikai bezmaksas tīkls. Sadursmes ir iespējamas, ja divi vai vairāki abonenti sāk pārraidīt vienlaikus. Bojāti ziņojumi tiek pārsūtīti atkārtoti.

Mobilo sakaru operatora piekļuves ietvaros ar sadursmes noteikšanu abonents “klausās” tīklā, pārsūta ziņojumu uz dīkstāves tīklu un uzrauga ziņojumu sadursmes iespējamību. Ja abonenti sāk pārraidīt vienlaikus, tad sadursmes ziņojumi tiek nekavējoties iznīcināti, neaizņemot laiku bojāto ziņojumu pārsūtīšanai. CSMA un GSMA/CD metodes tiek izmantotas pie lielākas tīkla slodzes nekā ALOHA metode.

Brīvpiekļuves metodes tiek realizētas ar katra datora EMVOS palīdzību, tāpēc tās ir uzticamākas nekā NCC programmatūras realizētās centralizētās piekļuves metodes.

Tīkla priekšrocības:

Komunikācijas iespēja ar kustīgajiem abonentiem;

Iespēja savienot un atvienot abonentus, neapturot tīklu.

Trūkumi:

Spēja klausīties visus abonentus;

Rūpniecisko un atmosfēras traucējumu iedarbība;

Ēku un telpu konstrukciju izraisīto “mirušo zonu” klātbūtne.

Radio kanālu tīklus tagad arvien vairāk sāk izmantot vietās, kur nepieciešama saziņa ar esošajiem abonentiem.

3.2.4. Zvanu tīkli

Tīkla sakari ietver fizisku signālu pārraides līdzekli gredzena veidā, kas savieno datorus, piekļuves vienības un atmiņas ierīces.

Piekļuves bloks ir tehniskā ierīce lai savienotu datoru ar fizisko vidi. Piekļuves blokus iedala divās grupās: piekļuve, nepārkāpjot fiziskā signāla pārraides nesēja integritāti, un piekļuve ar fiziskās vides pārrāvumu un atjaunošanu, izmantojot piekļuves bloku. Piemēram, vadu sakaru līnijām var piekļūt, nepārkāpjot fizisko vidi, bet optiskās šķiedras līnijām var piekļūt tikai, nepārkāpjot signalizācijas vidi. Abonenta pārraidītais ziņojums caur piekļuves bloku nonāk fiziskajā vidē un pārvietojas pa gredzenu. Retranslators aizkavē ziņojumu uz laiku, kas nepieciešams, lai noteiktu abonenta adresi un to saņemtu abonents, kā arī atjauno novājinātus un izkropļotus ziņojuma elektriskos signālus. Fiziskās vides daļu starp diviem blakus esošiem atkārtotājiem sauc par segmentu.

Tīkla priekšrocības:

Point-to-point sakaru līnijas ieviešanas vienkāršība (jebkurā brīdī ir savienoti tikai divi punkti - divi abonenti), kas samazina prasības fiziskajai videi;

Vienkārša ziņojuma saņemšanas apstiprinājuma organizēšana;

Mazs fiziskās vides kopējais garums;

Trūkumi:

Zema uzticamība, jo fiziskās jaudas sekcijas vai atkārtotāja atteice noved pie visa tīkla darbības;

Nespēja savienot un atvienot abonentus, neapturot tīklu;

Maksimālais ziņojumu pārraides aizkave ir atkarīga no abonentu skaita;

Lai palielinātu tīkla uzticamību un jaudu, tiek izmantots dubultgredzens. Ziņojumi gredzenos ceļo dažādos virzienos. Ja tiek traucēts viens zvana signāls, tiek samazināta tikai tīkla jauda. Ja tiek pārkāpti abi gredzeni, pārkāpumam tuvākie automātiski atjauno informācijas apriti vienā gredzenā.

Zvana tīkla piemērs: Token Ring tīkls (IBM filiāle Cīrihē). Tīklam ir pasaules standarta statuss, tā garums sasniedz 2 km un apkalpo līdz 256 abonentiem.

3.2.5. Pamattīkli

3.2.5.1. Maģistrāles mono kanāli

Visi abonenti ir savienoti ar vienu fizisko datu nesēju, kas ir mugurkauls (kopne). Lietotāja nosūtītais ziņojums caur datu bloku nonāk pie visiem tīkla abonentiem.

Tīkla priekšrocības:

Augstāka uzticamība nekā zvanu tīkliem, jo ​​abonenta kļūme neietekmē tīkla darbību;

Iespēja pieslēgt un atvienot abonentus, neapturot tīklu, ja abonenti tiek nesagraujoši savienoti ar fizisko vidi;

Īsākais fiziskās vides garums.

Divi mono kanāli tiek izmantoti, lai uzlabotu uzticamību un caurlaidspēju.

Mugurkaula vienkanālu struktūras piemērs ir Ethernet tīkls, kas ir Intel, DEC un Xerox nozares standarts. Tīkls ir starptautiska standarta pamatā, apkalpo līdz 1000 abonentiem ar tīkla garumu līdz 10 km, piekļuve tīklam tiek veikta, izmantojot CSMA/CD protokolus.

3.2.5.2. Mugurkaula polikanāli

Polikanāls ir saziņas līdzekļu grupa, kas darbojas vienā un tajā pašā fiziskajā datu nesējā un ir paredzēta vairāku tīklu organizēšanai dažādiem mērķiem. Šim nolūkam tiek izmantots platjoslas fiziskais datu nesējs, piemēram, platjoslas koaksiālais vai optiskās šķiedras kabelis.

Tīkla priekšrocības:

Augsta caurlaidspēja, kas ļauj pārraidīt lielas dažādas informācijas plūsmas;

Iespēja organizēt vairākus tīklus dažādiem mērķiem vienā fiziskajā vidē (piemēram, lielās finanšu organizācijās, informācijas un daudznozaru uzņēmumos).

Tīkla trūkumi:

Darbības grūtības;

Augstas aprīkojuma izmaksas.

Mugurkaula polikanāli tiek izstrādāti un izgatavoti pēc īpašiem pasūtījumiem.

3.2.6. Kombinētie tīkli

Katrai no iepriekšminētajām tīkla struktūrām ir noteiktas priekšrocības un trūkumi. Dažus trūkumus var pārvarēt un tīkla efektivitāti var palielināt, apvienojot (strukturējot) dažādas topoloģijas.

Tīklu priekšrocības:

Iespēja viegli paplašināt abonentu un tīkla resursus;

Tīkla struktūras konfigurācijas maiņa;

Tīkla uzticamības uzlabošana;

Dzīves cikla pagarināšana.

Šādu sistēmu trūkums ir to augstākās izmaksas, pateicoties papildu aparatūras un programmatūras tīkla aprīkojumam.

4. Globālie datortīkli

4.1 Globālo datortīklu klasifikācija

Globālos datortīklus var klasificēt pēc šādiem kritērijiem:

1. pēc saziņas līdzekļu veida:

Virszemes vairāku mezglu tīkli

Satelītu radio tīkli

Kombinētie tīkli

2. atbilstoši ziņojumu pārslēgšanas metodei

Ķēdes pārslēgšana

Ziņojumu pārslēgšana

Pakešu komutācija

Adaptīvā pārslēgšana

3. izvēloties ziņojuma pārraides ceļu:

Fiksēti ceļi

Virzīta ceļa izvēle

Nejauši ceļi

Lavīnas metode

4.2. Virszemes vairāku mezglu tīkli

4.2.1. Vispārējā tīkla struktūra

Tīkla darba datori var būt visu veidu datori no personālajiem datoriem līdz superdatoriem. Tiek izmantoti arī atsevišķi spailes (T). Abonenti pieslēdzas tīklam, izmantojot telefona un telegrāfa sakaru kanālus pieslēguma punktos (TP). Lietotāji piekļūst tīkla resursiem, izmantojot komutācijas mezglus. Katrs komutācijas mezgls (SM) apkalpo noteiktu lietotāju skaitu, parasti tos, kas atrodas vistuvāk mezglam. Pārvaldības sabiedrības arhitektūra sastāv no datoriem ar speciālu tīkla programmatūru un sakaru iekārtām. Pārvaldības uzņēmumi var būt apkalpoti vai bez uzraudzības, t.i., darboties automātiskajā režīmā. CM veic svarīgas tīkla funkcijas: analizē un ģenerē abonentu tīkla adreses, kodē ziņojumus, pārrauga un izlabo kļūdas, kas parādās informācijas pārraides laikā, pārvalda ziņojumu plūsmas, izvēlas konkrētai situācijai optimālo ziņojumu pārraides ceļu utt. Viens no CM. darbojas kā vārteja vai tilts.

Tīkla vadības centrs (NCC), kurā strādā tīkla administrators, ir apvienots ar vienu no pārvaldības centriem. NCC, kā likums, ietver jaudīgāko datoru tīklā ar īpašu programmatūru.

Parasti galvenie ātrgaitas datu pārraides kanāli (MSDC) tiek izvietoti starp pārvaldības sabiedrībām, pamatojoties uz koaksiālajiem, daudzkodolu un optisko šķiedru kabeļiem. Kā pēdējais līdzeklis tiek izmantotas telefona līnijas ar vidējo datu pārraides ātrumu.

Vairāku mezglu tīkla priekšrocības:

Ir iespēja izmantot iepriekš pievienotos sakaru kanālus

Pieņemama lietošana iekšā dažādas daļas dažādu fizisko datu nesēju un datu pārraides ātruma tīkli

Pielietošanas iespēja dažādos veidos ziņojumu pārraides ceļu pārslēgšana un izvēle

Vairāku mezglu tīkla trūkumi:

Grūtības uzstādīt grūti sasniedzamās vietās

Nespēja sazināties ar abonentiem, kas pārvietojas

4.2.2. Modema komunikācijas princips

Lai pārraidītu diskrētu bināro signālu no viena datora izejas uz cita datora ieeju, izmantojot analogo telefona līnija sakarus, šis signāls ir jāpārvērš standarta signāla pārraides formā pa tālruņa līniju. Šo pārveidošanu sauc par modulāciju, un ierīci, kas veic pārveidošanu, sauc par modulatoru. Datora ievadē, kas saņem ziņojumu, ir jāveic apgrieztā konversija, ko sauc par demodulāciju, un ierīcei ir jābūt demodulatoram. Tā kā dators pārraida un saņem ziņojumus, modulators un demodulators ir apvienoti vienā ierīcē, ko sauc par modemu. Modemi ir pieejami gan kā atsevišķas vienības, gan kā datoros iebūvēti. Atkarībā no modemu un sakaru līniju kvalitātes datu pārraides ātrums caur modemiem ir 2400,4800,9600 bps.

Lai divi datori varētu apmainīties ar informāciju, papildus modemam un fiziskajam signāla pārraides nesējam ir nepieciešama speciāla programmatūra datora darbības koordinēšanai un sakaru līdzekļu atbalstam. Lielākā daļa modemu automātiski nosaka informācijas saņemšanas ātrumu, pārbauda sakaru līnijas kvalitāti, kā arī kodē ziņojumus ar īpašiem trokšņu izturīgiem kodiem.

Parastais modema veids ļauj pārsūtīt tikai teksta informāciju, tāpēc to dažreiz sauc par tālruņa modemu. Papildus telefona modemam tiek ražoti faksa modemi, kas spēj pārraidīt grafisku informāciju: biznesa vēstules ar parakstiem un zīmogiem, rasējumus, skices, rasējumus, fotogrāfijas. Lai lietotājs varētu strādāt daudzpusīgi tīklā, datoram ir jāpievieno skeneris.

4.3. Satelītu un kombinētie tīkli

Kosmosa sakaru satelītu izmantošana ir radījusi iespēju izveidot globālus radio tīklus. Sakaru līdzekļi ietver sakaru satelītus (CS), zemes radio (PC) un vadu sakarus starp datoru un zemes radio.

Satelītu tīklu priekšrocības:

Izmantojot dažādas frekvences, jūs varat organizēt vairākus tīklus, kas darbojas paralēli un netraucē viens otram

Viegli sazināties ar kustīgiem abonentiem

Sakaru kanālu ierīkošana grūti sasniedzamās vietās ir salīdzinoši lēta

Trūkums: augstas izmaksas satelītu sakaru ieviešanai.

Šobrīd starp globālie tīkli Arvien plašāk izplatās kombinētie tīkli, kuros datu pārraidi caur zemes pārvaldības sistēmām papildina radiosakari starp abonentiem un pārvaldības sabiedrību un, ja nepieciešams, satelīta sakari.

Secinājums

Izdarot secinājumu pēc visa iepriekš minētā, mēs saprotam, ka datortīkli ieņem īpašu vietu mūsu ikdienas dzīvē, mūsu ražošanas darbībās un citās jomās. Datoru pievienošana tīklā ļauj cilvēkiem atrast nepieciešamo informāciju, izmantojot citu datoru resursus, sazināties vienam ar otru, neizejot no savas telpas, un sazināties ar cilvēkiem, kas atrodas lielos attālumos. Tāpat datortīkli nodrošina ātru informācijas pārraidi miljoniem kilometru, kas ļauj paātrināt jebkura uzņēmuma darbu.

Šajā abstraktā tika apspriesti tādi svarīgi jautājumi kā datortīklu jēdziens, to klasifikācija, kā arī lokālo un globālo tīklu jēdziens. Tika parādīti arī šobrīd populārāko informācijas tehnoloģiju salīdzinošie raksturlielumi, priekšrocības un trūkumi: lokālais datortīkls un globālais datortīkls. Viņi ir iekšā Šis brīdis mūsu dzīves pamats. Neviens uzņēmums, piemēram, rūpnīca, rūpnīca vai kāds privāts uzņēmums, nevarētu veikt savu darbu bez datoriem, kas savienoti ar tīklu, jo datoru savienošana tīklā ir ievērojami palielinājusi darba ražīgumu.

Ir daudz citu efektīvu un noderīgu tehnoloģiju, to skaits ar katru dienu palielinās. Tāpēc, lai neatpaliktu no mūsdienu dzīves ritma, ir pastāvīgi jāapzinās jaunākā personālo datoru aparatūra, sistēmas programmatūra un pielietotās datortehnoloģijas.

Datortehnika (serveris). Par... daudz vairāk. 5. Vietējo piešķiršana dators tīkliem Vietējais dators tīkls- ir noteiktas summas savienība...

Dators tīkliem (13)

Abstract >> Datorzinātne

Vai bez. Abstrakts. Dators tīkliem abstract Kopš šodienas... cilvēki, tad attiecīgi lietojums dators tīkliem mūsu ikdienā un mācībās... uzstāties par tēmu “ Dators tīkli" abstrakts. Tīkli nesaraujami saistīta ar procesiem...

Dators tīkliem (10)

Abstract >> Komunikācijas un komunikācijas

Pieņemts projektēšanai un būvniecībai tīkliem. Dators tīkls(Tīkls) ir grupa... projekts aprēķina vietējo dators tīkliem saskaņā ar ēku... Olifers V. G. Olifers N. A. Dators tīkliem. Principi, tehnoloģijas, protokoli. Mācību grāmata...

Dators tīkliem jēdziens un veidi

Abstract >> Datorzinātne

Pašvaldības, uzņēmumi un organizācijas. DATORS TĪKLI. Dators tīkls- vairāku datoru apvienošana... 2008. SATURS: IEVADS. Dators tīkliem. Vietējais dators tīkliem. Globāli dators tīkliem. SECINĀJUMS. IZMANTOTO SARAKSTS...