วัตถุประสงค์และ คำอธิบายสั้น ๆ ของส่วนประกอบหลักของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

เครือข่ายคอมพิวเตอร์เรียกว่าชุดคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อถึงกันและกระจายไปทั่วอาณาเขตที่กำหนด

เครือข่ายคอมพิวเตอร์- คอมเพล็กซ์คอมพิวเตอร์ที่รวมระบบคอมพิวเตอร์และเทอร์มินัลที่กระจายตามภูมิศาสตร์ไว้ในระบบเดียว

ตามระดับการกระจายทางภูมิศาสตร์ เครือข่ายคอมพิวเตอร์แบ่งออกเป็นท้องถิ่น เมือง องค์กร ทั่วโลก ฯลฯ

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ประกอบด้วยสามองค์ประกอบ:

เครือข่ายการส่งข้อมูล รวมถึงช่องทางการส่งข้อมูลและสิ่งอำนวยความสะดวกในการสลับ

คอมพิวเตอร์, เครือข่ายการส่งข้อมูล

เครือข่าย ซอฟต์แวร์.

เครือข่ายคอมพิวเตอร์- นี่คือคอมเพล็กซ์ที่ซับซ้อน ส่วนประกอบซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่เชื่อมต่อถึงกัน:

คอมพิวเตอร์(คอมพิวเตอร์โฮสต์ คอมพิวเตอร์เครือข่าย เวิร์กสเตชัน เซิร์ฟเวอร์) ที่ตั้งอยู่ในโหนดเครือข่าย

ระบบปฏิบัติการเครือข่ายและซอฟต์แวร์ประยุกต์, การจัดการคอมพิวเตอร์

อุปกรณ์สื่อสาร– อุปกรณ์และช่องทางการรับส่งข้อมูลพร้อมอุปกรณ์ต่อพ่วง บอร์ดอินเทอร์เฟซและอุปกรณ์ต่างๆ (การ์ดเครือข่าย โมเด็ม) เราเตอร์และอุปกรณ์สวิตชิ่ง

ส่วนประกอบซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

เครือข่ายคอมพิวเตอร์- ระบบกระจายส่วนประกอบซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์เชิงพื้นที่ที่เชื่อมต่อกันด้วยสายสื่อสารคอมพิวเตอร์

ในบรรดาฮาร์ดแวร์คอมพิวเตอร์และอุปกรณ์สื่อสารสามารถแยกแยะได้ ส่วนประกอบซอฟต์แวร์ประกอบด้วยระบบปฏิบัติการและแอปพลิเคชันเครือข่าย

ปัจจุบันมีการใช้คอมพิวเตอร์บนเครือข่าย หลากหลายชนิดและคลาสที่มีลักษณะแตกต่างกัน นี่คือพื้นฐานของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ คอมพิวเตอร์และคุณลักษณะเป็นตัวกำหนดความสามารถของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ แต่ใน เมื่อเร็วๆ นี้และอุปกรณ์สื่อสาร (ระบบเคเบิล รีพีทเตอร์ บริดจ์ เราเตอร์ ฯลฯ) เริ่มมีบทบาทสำคัญไม่แพ้กัน อุปกรณ์เหล่านี้บางส่วนเมื่อพิจารณาจากความซับซ้อน ต้นทุน และคุณลักษณะอื่นๆ สามารถเรียกได้ว่าเป็นคอมพิวเตอร์ที่แก้ไขงานเฉพาะเจาะจงมากเพื่อให้มั่นใจในการทำงานของเครือข่าย

สำหรับ งานที่มีประสิทธิภาพมีการใช้เครือข่าย ระบบปฏิบัติการเครือข่ายพิเศษ (ระบบปฏิบัติการเครือข่าย)ซึ่งแตกต่างจากระบบปฏิบัติการส่วนบุคคลที่ออกแบบมาเพื่อแก้ไขปัญหาพิเศษในการจัดการการทำงานของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ระบบปฏิบัติการเครือข่ายได้รับการติดตั้งบนคอมพิวเตอร์เฉพาะโดยเฉพาะ

แอปพลิเคชั่นเครือข่าย- เหล่านี้เป็นระบบซอฟต์แวร์แอพพลิเคชั่นที่ขยายขีดความสามารถของระบบปฏิบัติการเครือข่าย ในหมู่พวกเขาเราสามารถเน้นได้ จดหมาย,ระบบงานกลุ่ม,ฐานข้อมูลเครือข่าย ฯลฯ

เมื่อระบบปฏิบัติการเครือข่ายพัฒนาขึ้น ฟังก์ชันแอปพลิเคชันเครือข่ายบางอย่างจะกลายเป็นฟังก์ชันระบบปฏิบัติการปกติ

อุปกรณ์ทั้งหมดที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายสามารถแบ่งออกเป็นสามกลุ่มการทำงาน:

1) เวิร์กสเตชัน;

2) เซิร์ฟเวอร์เครือข่าย

3) โหนดการสื่อสาร

1) เวิร์กสเตชันเวิร์กสเตชันคือคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายที่ผู้ใช้เครือข่ายทำงานของตน แต่ละเวิร์กสเตชันจะประมวลผลไฟล์ในเครื่องของตัวเองและใช้ระบบปฏิบัติการของตัวเอง แต่ในขณะเดียวกัน ผู้ใช้ก็สามารถเข้าถึงทรัพยากรเครือข่ายได้

เวิร์กสเตชันมีสามประเภท:

เวิร์กสเตชันพร้อมดิสก์ในเครื่อง

เวิร์กสเตชันแบบไร้ดิสก์

เวิร์กสเตชันระยะไกล

บนเวิร์กสเตชันที่มีดิสก์ (ฮาร์ดหรือฟล็อปปี้ดิสก์) ระบบปฏิบัติการโหลดมาจากอันนี้ ดิสก์ภายในเครื่อง. สำหรับสถานีที่ไม่มีดิสก์ ระบบปฏิบัติการจะถูกโหลดจากดิสก์เซิร์ฟเวอร์ไฟล์ ความสามารถนี้มาจากชิปพิเศษที่ติดตั้งบนอะแดปเตอร์เครือข่ายของสถานีแบบไม่มีดิสก์

เวิร์กสเตชันระยะไกลคือสถานีที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายท้องถิ่นผ่านช่องทางโทรคมนาคม (เช่น การใช้เครือข่ายโทรศัพท์)

2) เซิร์ฟเวอร์เครือข่ายเซิร์ฟเวอร์เครือข่ายคือคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายและให้บริการผู้ใช้เครือข่ายด้วย บริการบางอย่างเช่นการจัดเก็บข้อมูล การใช้งานทั่วไป, งานพิมพ์, การประมวลผลคำขอไปยัง DBMS, การประมวลผลงานระยะไกล ฯลฯ

ขึ้นอยู่กับฟังก์ชันที่ทำ เราสามารถแยกแยะได้ กลุ่มต่อไปนี้เซิร์ฟเวอร์

ไฟล์เซิร์ฟเวอร์ ไฟล์เซิร์ฟเวอร์ - คอมพิวเตอร์ที่จัดเก็บข้อมูลของผู้ใช้เครือข่ายและให้ผู้ใช้เข้าถึงข้อมูลนี้ โดยทั่วไป คอมพิวเตอร์เครื่องนี้มีพื้นที่ดิสก์จำนวนมาก ไฟล์เซิร์ฟเวอร์อนุญาตให้ผู้ใช้เข้าถึงข้อมูลที่แชร์พร้อมกัน

ไฟล์เซิร์ฟเวอร์ทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:

การจัดเก็บข้อมูล

การเก็บข้อมูล;

การถ่ายโอนข้อมูล.

เซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูล - คอมพิวเตอร์ที่ทำหน้าที่จัดเก็บ ประมวลผล และจัดการไฟล์ฐานข้อมูล (DB)

เซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูลทำหน้าที่ดังต่อไปนี้:

การจัดเก็บฐานข้อมูล การรักษาความสมบูรณ์ ความสมบูรณ์ และความเกี่ยวข้อง

การรับและประมวลผลคำขอไปยังฐานข้อมูล รวมถึงการส่งผลการประมวลผลไปยังเวิร์กสเตชัน

การประสานงานของการเปลี่ยนแปลงข้อมูลที่ทำ โดยผู้ใช้ที่แตกต่างกัน;

สนับสนุน ฐานข้อมูลแบบกระจายข้อมูล การโต้ตอบกับเซิร์ฟเวอร์ฐานข้อมูลอื่นที่อยู่ในตำแหน่งอื่น

แอปพลิเคชันเซิร์ฟเวอร์ แอปพลิเคชันเซิร์ฟเวอร์ - คอมพิวเตอร์ที่ใช้ในการเรียกใช้แอปพลิเคชันของผู้ใช้

เซิร์ฟเวอร์การสื่อสาร เซิร์ฟเวอร์การสื่อสาร - อุปกรณ์หรือคอมพิวเตอร์ที่ให้ผู้ใช้เครือข่ายท้องถิ่นเข้าถึงได้อย่างโปร่งใส พอร์ตอนุกรมอินพุต/เอาต์พุต

เมื่อใช้เซิร์ฟเวอร์การสื่อสาร คุณสามารถสร้างโมเด็มที่ใช้ร่วมกันได้โดยเชื่อมต่อกับพอร์ตใดพอร์ตหนึ่งของเซิร์ฟเวอร์ ผู้ใช้ที่เชื่อมต่อกับเซิร์ฟเวอร์การสื่อสารแล้วสามารถทำงานกับโมเด็มดังกล่าวได้ในลักษณะเดียวกับที่โมเด็มเชื่อมต่อโดยตรงกับเวิร์กสเตชัน

เซิร์ฟเวอร์การเข้าถึงคือคอมพิวเตอร์เฉพาะที่ช่วยให้สามารถประมวลผลงานจากระยะไกลได้ โปรแกรมที่เริ่มต้นจากเวิร์กสเตชันระยะไกลจะถูกดำเนินการบนเซิร์ฟเวอร์นี้

คำสั่งที่ผู้ใช้ป้อนจากแป้นพิมพ์จะได้รับจากเวิร์กสเตชันระยะไกล และผลลัพธ์ของงานจะถูกส่งกลับ

เซิร์ฟเวอร์แฟกซ์ เซิร์ฟเวอร์แฟกซ์ - อุปกรณ์หรือคอมพิวเตอร์ที่ส่งและรับข้อความแฟกซ์ไปยังผู้ใช้เครือข่ายท้องถิ่น

เซิร์ฟเวอร์ สำเนาสำรองข้อมูล เซิร์ฟเวอร์สำรอง - อุปกรณ์หรือคอมพิวเตอร์ที่ช่วยแก้ปัญหาในการสร้าง จัดเก็บ และกู้คืนสำเนาของข้อมูลที่อยู่ในไฟล์เซิร์ฟเวอร์และเวิร์กสเตชัน ไฟล์เซิร์ฟเวอร์เครือข่ายตัวใดตัวหนึ่งสามารถใช้เป็นเซิร์ฟเวอร์ดังกล่าวได้

ควรสังเกตว่าประเภทเซิร์ฟเวอร์ที่ระบุไว้ทั้งหมดสามารถทำงานบนคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวสำหรับวัตถุประสงค์เหล่านี้โดยเฉพาะ

3) โหนดการสื่อสารของเครือข่ายประกอบด้วยอุปกรณ์ดังต่อไปนี้:

ขาประจำ;

สวิตช์ (สะพาน);

เราเตอร์;

ความยาวของเครือข่ายและระยะห่างระหว่างสถานีถูกกำหนดโดยลักษณะทางกายภาพของสื่อส่งสัญญาณเป็นหลัก (สายโคแอกเชียล สายคู่ตีเกลียว ฯลฯ) เมื่อส่งข้อมูลในสภาพแวดล้อมใดก็ตาม การลดทอนสัญญาณจะเกิดขึ้น ซึ่งนำไปสู่การจำกัดระยะทาง เพื่อเอาชนะข้อจำกัดนี้และขยายเครือข่าย จึงมีการติดตั้งอุปกรณ์พิเศษ - รีพีทเตอร์ บริดจ์ และสวิตช์ ส่วนของเครือข่ายที่ไม่มีอุปกรณ์ขยายมักจะเรียกว่าส่วนเครือข่าย

ทบทวน, ทวนสัญญาณ - อุปกรณ์ที่ขยายหรือสร้างสัญญาณที่ได้รับใหม่ ตัวทวนสัญญาณได้รับแพ็กเก็ตจากส่วนหนึ่งแล้วส่งไปยังส่วนอื่นทั้งหมด ในกรณีนี้รีพีทเตอร์จะไม่แยกส่วนที่ต่ออยู่ออก ในช่วงเวลาใดก็ตาม ในทุกเซ็กเมนต์ที่เชื่อมต่อด้วยรีพีทเตอร์ การแลกเปลี่ยนข้อมูลจะได้รับการสนับสนุนระหว่างสองสถานีเท่านั้น

สวิตช์, สวิตช์, บริดจ์, บริดจ์เป็นอุปกรณ์ที่ให้คุณรวมหลายส่วนเข้าด้วยกันได้เช่นเดียวกับรีพีทเตอร์ บริดจ์จะแยกส่วนที่เชื่อมต่ออยู่ซึ่งต่างจากรีพีตเตอร์ กล่าวคือ รองรับกระบวนการแลกเปลี่ยนข้อมูลหลายอย่างพร้อมกันสำหรับแต่ละคู่ของสถานีในส่วนต่างๆ

เราเตอร์- อุปกรณ์เชื่อมต่อเครือข่ายหนึ่งหรือ ประเภทต่างๆโดยใช้โปรโตคอลการแลกเปลี่ยนข้อมูลเดียว เราเตอร์จะวิเคราะห์ที่อยู่ปลายทางและกำหนดเส้นทางข้อมูลไปตามเส้นทางที่เหมาะสมที่สุด

ประตูเป็นอุปกรณ์ที่ให้คุณจัดระเบียบการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างกัน วัตถุเครือข่ายโดยใช้โปรโตคอลการแลกเปลี่ยนข้อมูลที่แตกต่างกัน

ส่วนประกอบฮาร์ดแวร์หลักของเครือข่ายมีดังต่อไปนี้:

1. ระบบสมาชิก:คอมพิวเตอร์ (เวิร์กสเตชันหรือไคลเอนต์และเซิร์ฟเวอร์); เครื่องพิมพ์; เครื่องสแกน ฯลฯ

2. ฮาร์ดแวร์เครือข่าย:อะแดปเตอร์เครือข่าย หัว (ฮับ); สะพาน; เราเตอร์ ฯลฯ

3. ช่องทางการสื่อสาร:สายเคเบิล; ขั้วต่อ; อุปกรณ์สำหรับส่งและรับข้อมูลในเทคโนโลยีไร้สาย

ส่วนประกอบซอฟต์แวร์หลักของเครือข่ายมีดังนี้:

1. ระบบปฏิบัติการเครือข่ายที่มีชื่อเสียงที่สุด ได้แก่ MS Windows; แลนทาสติก; เน็ตแวร์; ยูนิกซ์; ลินุกซ์ ฯลฯ

2. ซอฟต์แวร์เครือข่าย(บริการเครือข่าย): ไคลเอนต์เครือข่าย; การ์ดแลน; มาตรการ; บริการ การเข้าถึงระยะไกล.

แลน (ท้องถิ่น เครือข่ายคอมพิวเตอร์) คือแหล่งรวบรวมคอมพิวเตอร์ ช่องทางการสื่อสาร อะแดปเตอร์เครือข่ายใช้ระบบปฏิบัติการเครือข่ายและซอฟต์แวร์เครือข่าย

ใน LAN พีซีแต่ละเครื่องเรียกว่าเวิร์กสเตชัน ยกเว้นคอมพิวเตอร์ตั้งแต่หนึ่งเครื่องขึ้นไปที่ออกแบบมาเพื่อทำหน้าที่เป็นเซิร์ฟเวอร์ แต่ละเวิร์กสเตชันและเซิร์ฟเวอร์มีการ์ดเครือข่าย (อะแดปเตอร์) ที่เชื่อมต่อถึงกันผ่านช่องทางทางกายภาพ นอกเหนือจากระบบปฏิบัติการเฉพาะที่แล้ว แต่ละเวิร์กสเตชันยังรันซอฟต์แวร์เครือข่ายที่ช่วยให้สเตชันสามารถสื่อสารกับไฟล์เซิร์ฟเวอร์ได้

คอมพิวเตอร์ที่รวมอยู่ในสถาปัตยกรรมไคลเอนต์ - เซิร์ฟเวอร์ LAN นั้นแบ่งออกเป็นสองประเภท: เวิร์กสเตชันหรือไคลเอนต์ที่มีไว้สำหรับผู้ใช้และเซิร์ฟเวอร์ซึ่งตามกฎแล้วไม่สามารถเข้าถึงได้สำหรับผู้ใช้ทั่วไปและได้รับการออกแบบมาเพื่อจัดการทรัพยากรเครือข่าย

เวิร์กสเตชัน

เวิร์คสเตชั่นก็คือ ระบบสมาชิกมีความเชี่ยวชาญในการแก้ปัญหา งานบางอย่างและใช้ทรัพยากรเครือข่าย ซอฟต์แวร์เครือข่ายเวิร์กสเตชันประกอบด้วยบริการต่อไปนี้:

ไคลเอนต์สำหรับเครือข่าย

บริการการเข้าถึงไฟล์และเครื่องพิมพ์

โปรโตคอลเครือข่ายสำหรับ ประเภทนี้เครือข่าย;

การ์ดเครือข่าย;

ตัวควบคุมการเข้าถึงระยะไกล

เวิร์กสเตชันแตกต่างจากเครื่องสแตนด์อโลนทั่วไป คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลดังต่อไปนี้:

ความพร้อมใช้งาน การ์ดเครือข่าย(อะแดปเตอร์เครือข่าย) และช่องทางการสื่อสาร

ข้อความเพิ่มเติมจะปรากฏบนหน้าจอในขณะที่ระบบปฏิบัติการกำลังโหลด เพื่อแจ้งให้คุณทราบว่าระบบปฏิบัติการเครือข่ายกำลังโหลด

ก่อนที่คุณจะเริ่มต้น คุณต้องจัดเตรียมชื่อผู้ใช้และรหัสผ่านให้กับซอฟต์แวร์เครือข่ายของคุณ สิ่งนี้เรียกว่าขั้นตอนการเข้าสู่ระบบเครือข่าย

หลังจากเชื่อมต่อกับ LAN แล้ว ดิสก์ไดรฟ์เครือข่ายเพิ่มเติมจะปรากฏขึ้น

มันเป็นไปได้ที่จะใช้ อุปกรณ์เครือข่ายซึ่งอาจอยู่ห่างจากที่ทำงาน

อะแดปเตอร์เครือข่าย

ในการเชื่อมต่อพีซีเข้ากับเครือข่าย คุณต้องมีอุปกรณ์อินเทอร์เฟซที่เรียกว่าอะแดปเตอร์เครือข่าย อินเทอร์เฟซ โมดูล หรือการ์ด มันพอดีกับช่อง เมนบอร์ด. การ์ดอะแดปเตอร์เครือข่ายได้รับการติดตั้งในแต่ละเวิร์กสเตชันและบนไฟล์เซิร์ฟเวอร์ เวิร์กสเตชันส่งคำขอผ่านอะแดปเตอร์เครือข่ายไปยังไฟล์เซิร์ฟเวอร์ และได้รับการตอบสนองผ่านอะแดปเตอร์เครือข่ายเมื่อไฟล์เซิร์ฟเวอร์พร้อม

อะแดปเตอร์เครือข่าย พร้อมด้วยซอฟต์แวร์เครือข่าย สามารถรับรู้และจัดการกับข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้นเนื่องจากการรบกวนทางไฟฟ้า การชนกัน หรือประสิทธิภาพของฮาร์ดแวร์ต่ำ

อะแดปเตอร์เครือข่ายประเภทต่างๆ ไม่เพียงแตกต่างกันในวิธีการเข้าถึงช่องทางการสื่อสารและโปรโตคอลเท่านั้น แต่ยังรวมถึงพารามิเตอร์ต่อไปนี้ด้วย:

ความเร็วในการส่ง;

ขนาดบัฟเฟอร์แพ็คเก็ต

ประเภทยาง;

ประสิทธิภาพของบัส

เข้ากันได้กับไมโครโปรเซสเซอร์ต่างๆ

การใช้การเข้าถึงหน่วยความจำโดยตรง (DMA)

ระบุพอร์ต I/O และคำขอขัดจังหวะ

การออกแบบตัวเชื่อมต่อ

การรวมส่วนประกอบต่างๆ ที่กล่าวถึงข้างต้นเข้ากับเครือข่ายสามารถทำได้ วิธีทางที่แตกต่างและหมายถึง ขึ้นอยู่กับองค์ประกอบของส่วนประกอบวิธีการเชื่อมต่อขอบเขตการใช้งานและคุณสมบัติอื่น ๆ เครือข่ายสามารถแบ่งออกเป็นคลาสในลักษณะที่เครือข่ายที่อธิบายไว้ในคลาสใดคลาสหนึ่งสามารถระบุคุณสมบัติและพารามิเตอร์คุณภาพได้ครบถ้วนเพียงพอ ของเครือข่าย

อย่างไรก็ตาม การจำแนกประเภทเครือข่ายประเภทนี้ค่อนข้างจะเป็นไปตามอำเภอใจ ที่แพร่หลายที่สุดในปัจจุบันคือการแบ่งเครือข่ายคอมพิวเตอร์ตามที่ตั้งอาณาเขต ตามคุณลักษณะนี้ เครือข่ายจะถูกแบ่งออกเป็นสามคลาสหลัก: ·

LAN - เครือข่ายท้องถิ่น ·
MAN - เครือข่ายปริมณฑล ·
WAN - เครือข่ายทั่วโลก (เครือข่ายบริเวณกว้าง);

เครือข่ายท้องถิ่น (LAN) คือระบบการสื่อสารที่รองรับช่องส่งสัญญาณความเร็วสูงตั้งแต่หนึ่งช่องขึ้นไปภายในอาคารหรือพื้นที่จำกัดอื่นๆ ข้อมูลดิจิทัลให้กับอุปกรณ์ที่เชื่อมต่อเพื่อการใช้งานเฉพาะในระยะสั้น พื้นที่ที่ยาครอบคลุมอาจแตกต่างกันอย่างมีนัยสำคัญ
ความยาวของสายสื่อสารสำหรับบางเครือข่ายต้องไม่เกิน 1,000 เมตร ในขณะที่เครือข่ายอื่นๆ สามารถรองรับคนทั้งเมืองได้ พื้นที่ให้บริการอาจเป็นโรงงาน เรือ เครื่องบิน ตลอดจนสถาบัน มหาวิทยาลัย และวิทยาลัย ตามกฎแล้ว สายโคแอกเชียลถูกใช้เป็นสื่อในการส่งสัญญาณ แม้ว่าเครือข่ายแบบสายคู่ตีเกลียวและใยแก้วนำแสงกำลังแพร่หลายมากขึ้น และเมื่อเร็ว ๆ นี้เทคโนโลยีเครือข่ายท้องถิ่นไร้สายก็ได้รับการพัฒนาอย่างรวดเร็วเช่นกัน ซึ่งใช้หนึ่งในสามประเภทของการแผ่รังสี: บรอดแบนด์ สัญญาณวิทยุ รังสีพลังงานต่ำความถี่สูงพิเศษ (รังสีไมโครเวฟ) และรังสีอินฟราเรด
ระยะทางสั้นๆระหว่างโหนดเครือข่าย สื่อการส่งที่ใช้และความน่าจะเป็นต่ำของข้อผิดพลาดในข้อมูลที่ส่ง ทำให้สามารถรักษาอัตราแลกเปลี่ยนที่สูงได้ - จาก 1 Mbit/s ถึง 100 Mbit/s (ปัจจุบันมีการออกแบบ LAN ระดับอุตสาหกรรมที่มีความเร็วอยู่แล้ว ของลำดับ 1 Gbit/s )

ตามกฎแล้วเครือข่ายเมืองจะครอบคลุมกลุ่มอาคารและใช้งานบนสายเคเบิลใยแก้วนำแสงหรือบรอดแบนด์ ตามลักษณะของพวกเขาพวกเขาอยู่ตรงกลางระหว่างท้องถิ่นและ เครือข่ายทั่วโลก. เมื่อเร็ว ๆ นี้เกี่ยวกับการวางสายเคเบิลใยแก้วนำแสงความเร็วสูงและเชื่อถือได้ในเขตเมืองและระหว่างเมืองและแนวโน้มใหม่ โปรโตคอลเครือข่ายเช่น ATM (Asynchronous Transfer Mode) ซึ่งในอนาคตสามารถใช้งานได้ทั้งเครือข่ายท้องถิ่นและระดับโลก

เครือข่ายทั่วโลก แตกต่างจากเครือข่ายท้องถิ่น ตามกฎแล้ว ครอบคลุมดินแดนที่ใหญ่กว่ามากและแม้แต่ภูมิภาคส่วนใหญ่ของโลก (ตัวอย่างคืออินเทอร์เน็ต) ปัจจุบันช่องสัญญาณแบบมีสายแบบอะนาล็อกหรือดิจิทัลถูกใช้เป็นสื่อกลางในการส่งสัญญาณในเครือข่ายทั่วโลกเช่นกัน ช่องสัญญาณดาวเทียมการสื่อสาร (โดยปกติสำหรับการสื่อสารระหว่างทวีป) ข้อจำกัดด้านความเร็วในการส่งข้อมูล (สูงสุด 28.8 Kbps บนช่องสัญญาณอะนาล็อก และสูงสุด 64 Kbps บนส่วนผู้ใช้) ช่องดิจิตอล) และความน่าเชื่อถือที่ค่อนข้างต่ำของช่องสัญญาณอะนาล็อก ซึ่งต้องใช้เครื่องมือตรวจจับและแก้ไขข้อผิดพลาดในระดับโปรโตคอลที่ต่ำกว่า จะลดความเร็วของการแลกเปลี่ยนข้อมูลในเครือข่ายทั่วโลกลงอย่างมากเมื่อเทียบกับเครือข่ายท้องถิ่น
มีคุณสมบัติการจำแนกประเภทอื่น ๆ ของเครือข่ายคอมพิวเตอร์ ตัวอย่างเช่น:

ตามขอบเขตการดำเนินงาน เครือข่ายสามารถแบ่งออกเป็นเครือข่ายธนาคาร เครือข่ายสถาบันวิทยาศาสตร์ เครือข่ายมหาวิทยาลัย

ขึ้นอยู่กับรูปแบบการดำเนินงาน เราสามารถแยกแยะเครือข่ายเชิงพาณิชย์และ เครือข่ายฟรีเครือข่ายองค์กรและสาธารณะ

ขึ้นอยู่กับลักษณะของฟังก์ชันที่นำไปใช้ เครือข่ายจะถูกแบ่งออกเป็นฟังก์ชันการคำนวณ ซึ่งออกแบบมาเพื่อแก้ไขปัญหาการควบคุมตามการประมวลผลข้อมูลเริ่มต้นทางคอมพิวเตอร์ ข้อมูล มีวัตถุประสงค์เพื่อรับข้อมูลอ้างอิงตามคำขอของผู้ใช้ แบบผสมซึ่งมีการใช้ฟังก์ชันการคำนวณและข้อมูล

ตามวิธีการควบคุม เครือข่ายคอมพิวเตอร์แบ่งออกเป็นเครือข่ายที่มีการควบคุมแบบกระจายอำนาจ แบบรวมศูนย์ และแบบผสม ในกรณีแรก คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องที่รวมอยู่ในเครือข่ายจะมีชุดอุปกรณ์ครบชุด ซอฟต์แวร์เพื่อประสานการดำเนินงานเครือข่ายที่กำลังดำเนินอยู่ เครือข่ายประเภทนี้มีความซับซ้อนและมีราคาค่อนข้างแพง เนื่องจากระบบปฏิบัติการของคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องได้รับการพัฒนาโดยมุ่งเน้นที่การเข้าถึงร่วมกันในฟิลด์หน่วยความจำทั่วไปของเครือข่าย ในเครือข่ายแบบผสม ภายใต้การควบคุมแบบรวมศูนย์ งานที่มีลำดับความสำคัญสูงสุดและตามกฎแล้วเกี่ยวข้องกับการประมวลผลข้อมูลจำนวนมากจะได้รับการแก้ไข

ตามความเข้ากันได้ของซอฟต์แวร์ เครือข่ายอาจเป็นเนื้อเดียวกันหรือเป็นเนื้อเดียวกัน (ประกอบด้วยคอมพิวเตอร์ที่เข้ากันได้กับซอฟต์แวร์) และต่างกันหรือต่างกัน (หากคอมพิวเตอร์ที่รวมอยู่ในเครือข่ายเป็นซอฟต์แวร์ที่เข้ากันไม่ได้)

. ระบุวัตถุประสงค์หลักของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

2016-02-17

ระบุวัตถุประสงค์หลักของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ บันทึกการบรรยาย

1. ส่วนประกอบซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์พื้นฐานของเครือข่าย แนวคิดของ "ลูกค้า" "เซิร์ฟเวอร์" "บริการเครือข่าย"

เครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นชุดที่ซับซ้อนของส่วนประกอบซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่เชื่อมต่อและประสานงานกัน

จุดประสงค์หลักของเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็น:

การแบ่งปันข้อมูล

การแบ่งปันอุปกรณ์และซอฟต์แวร์

การบริหารและบำรุงรักษาแบบรวมศูนย์

ส่วนประกอบหลักของเครือข่ายคอมพิวเตอร์:

คอมพิวเตอร์ (ชั้นฮาร์ดแวร์);

อุปกรณ์สื่อสาร

ระบบปฏิบัติการเครือข่าย

แอพพลิเคชั่นเครือข่าย

สามารถอธิบายฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เครือข่ายทั้งหมดที่ซับซ้อนได้ โมเดลหลายชั้น. ที่แกนกลางเครือข่ายใด ๆ โกหก ชั้นฮาร์ดแวร์แพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ที่ได้มาตรฐาน ชั้นที่สองเป็นอุปกรณ์สื่อสาร. แม้ว่าคอมพิวเตอร์จะเป็นศูนย์กลางในการประมวลผลข้อมูลในเครือข่าย แต่อุปกรณ์สื่อสารก็เริ่มมีบทบาทสำคัญไม่แพ้กันเมื่อเร็วๆ นี้ ระบบการเดินสาย รีพีตเตอร์ บริดจ์ สวิตช์ เราเตอร์ และฮับโมดูลาร์ได้เปลี่ยนจากการเป็นส่วนประกอบเครือข่ายเสริมไปสู่การเป็นส่วนประกอบที่สำคัญ พร้อมด้วยคอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์ระบบ ทั้งในผลกระทบต่อประสิทธิภาพเครือข่ายและต้นทุน

ชั้นที่สามที่สร้างแพลตฟอร์มซอฟต์แวร์ของเครือข่ายได้แก่ ระบบปฏิบัติการ (OS)ประสิทธิภาพของเครือข่ายทั้งหมดขึ้นอยู่กับแนวคิดในการจัดการทรัพยากรภายในและแบบกระจายที่เป็นพื้นฐานของระบบปฏิบัติการเครือข่าย

ชั้นบนสุดแตกต่าง แอปพลิเคชันเครือข่ายเช่นฐานข้อมูลเครือข่าย ระบบไปรษณีย์, เครื่องมือเก็บข้อมูล, ระบบการทำงานเป็นทีมอัตโนมัติ ฯลฯ

แอพพลิเคชั่นเครือข่ายคือ โปรแกรมกระจายกล่าวคือโปรแกรมที่ประกอบด้วยส่วนโต้ตอบหลายส่วน ซึ่งแต่ละส่วนทำงานบนคอมพิวเตอร์แยกต่างหากบนเครือข่าย

โปรแกรมเซิร์ฟเวอร์– โปรแกรมพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อให้บริการร้องขอการเข้าถึงทรัพยากรของคอมพิวเตอร์ที่กำหนดจากคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นบนเครือข่าย โมดูลเซิร์ฟเวอร์อยู่ในโหมดสแตนด์บายตลอดเวลาสำหรับคำขอที่มาจากเครือข่าย

โปรแกรมไคลเอนต์- โปรแกรมพิเศษที่ออกแบบมาเพื่อเขียนและส่งคำขอเข้าถึงทรัพยากรระยะไกลตลอดจนรับและแสดงข้อมูลบนคอมพิวเตอร์ของผู้ใช้

บริการเครือข่าย- คู่ของโมดูลไคลเอ็นต์ - เซิร์ฟเวอร์ที่ให้การเข้าถึงผู้ใช้ร่วมกันในทรัพยากรบางประเภท โดยทั่วไประบบปฏิบัติการเครือข่ายจะสนับสนุนหลายประเภท บริการเครือข่ายสำหรับผู้ใช้ - บริการไฟล์, บริการพิมพ์, บริการ อีเมล, บริการการเข้าถึงระยะไกล ฯลฯ (ตัวอย่างบริการเครือข่าย - WWW, FTP, UseNet)

คำว่า “ไคลเอนต์” และ “เซิร์ฟเวอร์” ไม่เพียงแต่ใช้เพื่ออ้างถึงโมดูลซอฟต์แวร์เท่านั้น แต่ยังรวมถึงคอมพิวเตอร์ที่เชื่อมต่อกับเครือข่ายด้วย หากคอมพิวเตอร์มอบทรัพยากรให้กับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นบนเครือข่าย คอมพิวเตอร์นั้นจะเรียกว่าเซิร์ฟเวอร์ และหากคอมพิวเตอร์ใช้งานทรัพยากรเหล่านั้นก็จะเรียกว่าไคลเอนต์ บางครั้งคอมพิวเตอร์เครื่องเดียวกันสามารถเล่นบทบาทของทั้งเซิร์ฟเวอร์และไคลเอนต์พร้อมกันได้

2. การจำแนกประเภทของเครือข่ายคอมพิวเตอร์

เมื่อจำแนกเครือข่ายตามอาณาเขต จะแยกแยะระหว่างเครือข่ายท้องถิ่น (LAN) ทั่วโลก (WAN) และเครือข่ายนครหลวง (MAN)

LAN - เน้นในพื้นที่ไม่เกิน 1-2 กม. สร้างขึ้นโดยใช้สายสื่อสารคุณภาพสูงราคาแพง ซึ่งช่วยให้ใช้วิธีการส่งข้อมูลแบบง่ายๆ เพื่อให้ได้อัตราการแลกเปลี่ยนข้อมูลสูงที่ 100 Mbit/s บริการที่มีให้มีความหลากหลายและมักจะเกี่ยวข้องกับการใช้งานออนไลน์

WAN - เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ที่กระจัดกระจายไปหลายร้อยหลายพันกิโลเมตร มักใช้สายสื่อสารคุณภาพต่ำที่มีอยู่ อัตราการถ่ายโอนข้อมูลที่ต่ำกว่าในเครือข่ายท้องถิ่น (หลายสิบกิโลบิตต่อวินาที) จำกัดขอบเขตของบริการที่มีให้ในการถ่ายโอนไฟล์ ส่วนใหญ่ไม่ได้ออนไลน์ แต่ พื้นหลังโดยใช้อีเมล สำหรับการส่งข้อมูลแยกที่มีความเสถียร จะมีการใช้วิธีการและอุปกรณ์ที่ซับซ้อนมากกว่าในเครือข่ายท้องถิ่น

MAN - ครองตำแหน่งกลางระหว่างเครือข่ายท้องถิ่นและระดับโลก ด้วยระยะทางที่ใหญ่เพียงพอระหว่างโหนด (หลายสิบกิโลเมตร) จึงมีสายการสื่อสารคุณภาพสูงและอัตราแลกเปลี่ยนที่สูง บางครั้งอาจสูงกว่าเครือข่ายท้องถิ่นแบบคลาสสิกด้วยซ้ำ เช่นเดียวกับในกรณีของเครือข่ายท้องถิ่น เมื่อสร้าง MAN สายการสื่อสารที่มีอยู่จะไม่ถูกใช้ แต่จะถูกวางใหม่

ขึ้นอยู่กับขนาดของหน่วยการผลิตที่เครือข่ายดำเนินการอยู่ เครือข่ายแผนก เครือข่ายวิทยาเขต และเครือข่ายองค์กรจะมีความแตกต่างกัน

เครือข่ายแผนกถูกใช้โดยพนักงานกลุ่มเล็กๆ โดยมีวัตถุประสงค์หลักในการแบ่งปันอุปกรณ์ต่อพ่วง แอปพลิเคชัน และข้อมูลราคาแพง มีไฟล์เซิร์ฟเวอร์หนึ่งหรือสองไฟล์และมีผู้ใช้ไม่เกินสามสิบคน มักจะไม่แบ่งออกเป็นเครือข่ายย่อย ถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐานของสิ่งใดสิ่งหนึ่ง เทคโนโลยีเครือข่าย; สามารถทำงานบนพื้นฐานของระบบปฏิบัติการเครือข่ายแบบเพียร์ทูเพียร์

เครือข่ายวิทยาเขตรวมเครือข่ายของแผนกต่างๆ ภายในอาคารเดียวหรือพื้นที่เดียวหลายตารางกิโลเมตร โดยไม่ต้องใช้การเชื่อมต่อทั่วโลก ในระดับเครือข่ายวิทยาเขต ความท้าทายเกิดขึ้นในการบูรณาการและการจัดการฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์ที่ต่างกัน

เครือข่ายองค์กรเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์จำนวนมากในทุกพื้นที่ขององค์กรแต่ละแห่ง เครือข่ายองค์กรมีลักษณะดังนี้:

o สเกล - คอมพิวเตอร์ผู้ใช้หลายพันเครื่อง เซิร์ฟเวอร์หลายร้อยเครื่อง ข้อมูลปริมาณมหาศาลที่จัดเก็บและส่งผ่านสายการสื่อสาร แอปพลิเคชันต่างๆ มากมาย

o ความแตกต่างในระดับสูง - ประเภทของคอมพิวเตอร์ อุปกรณ์สื่อสาร ระบบปฏิบัติการ และแอปพลิเคชันแตกต่างกัน

o การใช้การเชื่อมต่อทั่วโลก - เครือข่ายสาขาเชื่อมต่อกันโดยใช้วิธีโทรคมนาคม รวมถึงช่องโทรศัพท์ ช่องวิทยุ และการสื่อสารผ่านดาวเทียม

3. ลักษณะสำคัญของเครือข่ายคอมพิวเตอร์สมัยใหม่

คุณภาพของการดำเนินงานเครือข่ายมีลักษณะเฉพาะด้วยคุณสมบัติดังต่อไปนี้: ประสิทธิภาพ ความน่าเชื่อถือ ความเข้ากันได้ การจัดการ ความปลอดภัย ความสามารถในการขยาย และความสามารถในการขยายขนาด

มีสองวิธีหลักในการรับรองคุณภาพเครือข่าย ประการแรกคือเครือข่ายรับประกันว่าผู้ใช้จะปฏิบัติตามค่าตัวเลขของตัวบ่งชี้คุณภาพการบริการ ตัวอย่างเช่น เฟรมรีเลย์และเครือข่าย ATM สามารถรับประกันว่าผู้ใช้จะได้รับปริมาณงานในระดับที่กำหนด ในแนวทางที่สอง (ความพยายามอย่างดีที่สุด) เครือข่ายจะพยายามให้บริการผู้ใช้อย่างมีประสิทธิภาพมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ แต่ไม่รับประกันอะไรเลย

ลักษณะสำคัญของประสิทธิภาพของเครือข่าย ได้แก่ เวลาตอบสนอง ซึ่งหมายถึงเวลาระหว่างการเกิดขึ้นของคำขอสำหรับบริการเครือข่ายและการรับการตอบกลับ ปริมาณงานซึ่งสะท้อนถึงปริมาณข้อมูลที่ส่งโดยเครือข่ายต่อหน่วยเวลา และความล่าช้าในการส่งซึ่งเท่ากับช่วงเวลาระหว่างช่วงเวลาที่แพ็กเก็ตมาถึงอินพุตของใด ๆ อุปกรณ์เครือข่ายและช่วงเวลาที่ปรากฏที่เอาต์พุตของอุปกรณ์นี้

คุณลักษณะต่างๆ ถูกนำมาใช้ในการประเมินความน่าเชื่อถือของเครือข่าย รวมถึง: ปัจจัยความพร้อมใช้งาน ซึ่งหมายถึงสัดส่วนของเวลาที่ระบบสามารถใช้งานได้ ความปลอดภัย นั่นคือความสามารถของระบบในการปกป้องข้อมูลจากการเข้าถึงโดยไม่ได้รับอนุญาต ความทนทานต่อข้อผิดพลาด - ความสามารถของระบบในการทำงานภายใต้เงื่อนไขความล้มเหลวขององค์ประกอบบางส่วน

ความสามารถในการขยายหมายถึงความสามารถในการเพิ่มองค์ประกอบเครือข่ายแต่ละอย่างได้อย่างง่ายดาย (ผู้ใช้ คอมพิวเตอร์ แอปพลิเคชัน บริการ) เพิ่มความยาวของส่วนเครือข่าย และแทนที่อุปกรณ์ที่มีอยู่ด้วยอุปกรณ์ที่ทรงพลังกว่า

ความสามารถในการปรับขนาดหมายความว่าเครือข่ายช่วยให้คุณเพิ่มจำนวนโหนดและความยาวของการเชื่อมต่อภายในช่วงที่กว้างมาก ในขณะที่ประสิทธิภาพของเครือข่ายไม่ลดลง

ความโปร่งใสคือความสามารถของเครือข่ายในการซ่อนรายละเอียดของโครงสร้างภายในไม่ให้ผู้ใช้เห็น ซึ่งจะทำให้งานของเขาบนเครือข่ายง่ายขึ้น

ความสามารถในการจัดการเครือข่ายหมายถึงความสามารถในการตรวจสอบสถานะขององค์ประกอบหลักของเครือข่ายจากส่วนกลาง ระบุและแก้ไขปัญหาที่เกิดขึ้นระหว่างการทำงานของเครือข่าย ดำเนินการวิเคราะห์ประสิทธิภาพ และวางแผนการพัฒนาเครือข่าย

การทำงานร่วมกันหมายความว่าเครือข่ายสามารถรองรับซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ได้หลากหลาย

4. แนวคิดของ "โทโพโลยี" โทโพโลยีทางกายภาพและลอจิคัลของ CS โทโพโลยี CS พื้นฐาน

โทโพโลยี –การกำหนดค่าการเชื่อมต่อทางกายภาพระหว่างโหนดเครือข่าย ลักษณะเครือข่ายขึ้นอยู่กับประเภทของโทโพโลยีที่ติดตั้ง โดยเฉพาะอย่างยิ่ง การเลือกโทโพโลยีเฉพาะจะส่งผลต่อ:

องค์ประกอบของอุปกรณ์เครือข่ายที่จำเป็น

ความสามารถของอุปกรณ์เครือข่าย

ความเป็นไปได้ของการขยายเครือข่าย

วิธีการจัดการเครือข่าย

คำว่า "โทโพโลยี CS" อาจหมายถึงโทโพโลยีทางกายภาพ (การกำหนดค่าการเชื่อมต่อทางกายภาพ) หรือ โทโพโลยีเชิงตรรกะ– เส้นทางการส่งสัญญาณระหว่างโหนดเครือข่าย โทโพโลยีทางกายภาพและโลจิคัลของ CS อาจจะเหมือนหรือแตกต่างกัน เครือข่ายท้องถิ่นถูกสร้างขึ้นบนพื้นฐาน โทโพโลยีพื้นฐานสามประการเรียกว่า:

รถบัสทั่วไป (รถบัส);

ดาว

แหวน.

ในโทโพโลยี รถบัสทั่วไปใช้สายเคเบิลเส้นเดียวที่เชื่อมต่อคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องในเครือข่าย มันง่ายในการเชื่อมต่อโหนดใหม่เข้ากับเครือข่ายดังกล่าว

คอมพิวเตอร์เครื่องเดียวเท่านั้นที่สามารถส่งได้ในแต่ละครั้ง ข้อมูลจะถูกส่งไปยังคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนเครือข่าย อย่างไรก็ตาม เฉพาะคอมพิวเตอร์ที่มีที่อยู่ตรงกับที่อยู่ของผู้รับเท่านั้นที่จะได้รับข้อมูล

บัสเป็นโทโพโลยีแบบพาสซีฟ ซึ่งหมายความว่าคอมพิวเตอร์จะ "ฟัง" ข้อมูลที่ส่งผ่านเครือข่ายเท่านั้น แต่อย่าย้ายจากผู้ส่งไปยังผู้รับ ดังนั้นหากคอมพิวเตอร์เครื่องใดเสียก็จะไม่ส่งผลกระทบต่อการทำงานของเครือข่าย

เพื่อป้องกันไม่ให้สัญญาณไฟฟ้าสะท้อน เทอร์มิเนเตอร์จะถูกติดตั้งที่ปลายแต่ละด้านของสายเคเบิลเพื่อดูดซับสัญญาณเหล่านี้ หากสายเคเบิลขาด ปลายด้านใดด้านหนึ่งหลุดออก หรือไม่มีเทอร์มิเนเตอร์ เครือข่ายทั้งหมดจะล้มเหลว (“ล้ม”)

ด้วยโทโพโลยี "ดาว"คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องเชื่อมต่อโดยใช้ส่วนสายเคเบิลกับส่วนประกอบส่วนกลาง - ฮับ สัญญาณจากคอมพิวเตอร์ที่ส่งสัญญาณเดินทางผ่านฮับไปยังคนอื่นๆ

ในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบดาว การเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้ากับเครือข่ายและการจัดการเครือข่ายจะดำเนินการจากส่วนกลาง แต่ก็มีข้อเสียเช่นกัน: เนื่องจากคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องเชื่อมต่อกับจุดศูนย์กลาง การใช้สายเคเบิลจึงเพิ่มขึ้นอย่างมากสำหรับเครือข่ายขนาดใหญ่ ค่าใช้จ่ายของเครือข่าย (บวกฮับ) จะสูงกว่า จำนวนโมดูลปลั๊กอินถูกจำกัดด้วยจำนวนฮับ พอร์ต นอกจากนี้ หากส่วนประกอบส่วนกลางล้มเหลว เครือข่ายทั้งหมดจะปิดตัวลง หากมีคอมพิวเตอร์เพียงเครื่องเดียว (หรือสายเคเบิลที่เชื่อมต่อกับฮับ) ไม่ทำงาน เฉพาะคอมพิวเตอร์เครื่องนี้เท่านั้นที่ไม่สามารถส่งหรือรับข้อมูลผ่านเครือข่ายได้ ความล้มเหลวนี้จะไม่ส่งผลกระทบต่อคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นบนเครือข่าย ด้วยโทโพโลยี "แหวน"คอมพิวเตอร์เชื่อมต่อกับสายเคเบิลที่ปิดอยู่ในวงแหวน สัญญาณจะถูกส่งไปตามวงแหวนในทิศทางเดียวและผ่านคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง ต่างจากโทโพโลยีบัสแบบพาสซีฟ คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องทำหน้าที่เป็นตัวทวนสัญญาณ เพื่อขยายสัญญาณและส่งต่อไปยังคอมพิวเตอร์เครื่องถัดไป ดังนั้นหากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งล้มเหลว เครือข่ายทั้งหมดจะหยุดทำงาน ดังนั้นจึงเป็นเรื่องยากที่จะแยกแยะปัญหา และการเปลี่ยนแปลงการกำหนดค่าจำเป็นต้องปิดเครือข่ายทั้งหมด อุปกรณ์สำหรับเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบวงแหวนมีราคาแพงกว่า

ข้อดีได้แก่: ความเสถียรของเครือข่ายต่อการโอเวอร์โหลด (ไม่มีการชนกัน ไม่มีโหนดกลาง) และความสามารถในการครอบคลุมพื้นที่ขนาดใหญ่ นอกจากนี้ จำนวนผู้ใช้ไม่ได้ส่งผลกระทบอย่างมากต่อประสิทธิภาพของเครือข่าย

การกำหนดค่าการเชื่อมต่อทางกายภาพถูกกำหนดโดยการเชื่อมต่อทางไฟฟ้าระหว่างคอมพิวเตอร์ และอาจแตกต่างจากการกำหนดค่าการเชื่อมต่อแบบลอจิคัลระหว่างโหนดเครือข่าย การเชื่อมต่อแบบลอจิคัลคือเส้นทางการส่งข้อมูลระหว่างโหนดเครือข่าย

โทโพโลยีลิงก์ทางกายภาพทั่วไปได้แก่: โทโพโลยีแบบเมช เมช บัส ริง และสตาร์

โทโพโลยีที่เชื่อมต่อโดยสมบูรณ์ (รูปที่ 1.10, a) สอดคล้องกับเครือข่ายที่คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องในเครือข่ายเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นทั้งหมด

โทโพโลยีแบบตาข่าย (ตาข่าย) ได้มาจากการเชื่อมต่อแบบสมบูรณ์โดยการลบการเชื่อมต่อที่เป็นไปได้บางส่วน (รูปที่ 1.10, b) ในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบตาข่าย เฉพาะคอมพิวเตอร์ที่มีการแลกเปลี่ยนข้อมูลอย่างเข้มข้นเท่านั้นที่เชื่อมต่อโดยตรง และสำหรับการแลกเปลี่ยนข้อมูลระหว่างคอมพิวเตอร์ที่ไม่ได้เชื่อมต่อโดยตรง จะใช้การส่งข้อมูลผ่านโหนดระดับกลาง โทโพโลยีแบบตาข่ายช่วยให้สามารถเชื่อมต่อกับคอมพิวเตอร์จำนวนมากได้ และโดยทั่วไปจะเป็นลักษณะเฉพาะของเครือข่ายทั่วโลก

ในเครือข่ายที่มีการกำหนดค่าวงแหวน (รูปที่ 1.10, e) ข้อมูลจะถูกส่งไปตามวงแหวนจากคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไปยังอีกเครื่องหนึ่งซึ่งมักจะไปในทิศทางเดียว หากคอมพิวเตอร์รับรู้ข้อมูลว่าเป็น "ของตัวเอง" ก็จะคัดลอกข้อมูลดังกล่าวไปยังบัฟเฟอร์ภายใน ในเครือข่ายที่มีโทโพโลยีแบบวงแหวน จำเป็นต้องใช้มาตรการพิเศษเพื่อที่ว่าในกรณีที่เกิดความล้มเหลวหรือขาดการเชื่อมต่อของสถานีใดๆ ช่องทางการสื่อสารระหว่างสถานีที่เหลือจะไม่ถูกรบกวน

5. หลักการตั้งชื่อและที่อยู่ในเครือข่ายคอมพิวเตอร์

ปัญหาประการหนึ่งที่ต้องคำนึงถึงเมื่อเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์สามเครื่องขึ้นไปคือปัญหาในการแก้ไขปัญหาเหล่านั้น ข้อกำหนดหลายประการสามารถวางไว้บนที่อยู่โหนดเครือข่ายและรูปแบบปลายทางได้

ที่อยู่จะต้องระบุคอมพิวเตอร์บนเครือข่ายทุกขนาดโดยไม่ซ้ำกัน

รูปแบบการกำหนดที่อยู่ควรลดการใช้แรงงานคนของผู้ดูแลระบบให้เหลือน้อยที่สุด และโอกาสที่ที่อยู่จะซ้ำกัน

ที่อยู่ต้องมีโครงสร้างแบบลำดับชั้น สะดวกสำหรับการสร้างเครือข่ายขนาดใหญ่ ปัญหานี้เห็นได้ชัดเจนจากที่อยู่ทางไปรษณีย์ระหว่างประเทศ ซึ่งให้บริการไปรษณีย์ที่จัดการส่งจดหมายระหว่างประเทศให้ใช้เฉพาะชื่อประเทศของผู้รับเท่านั้น และไม่คำนึงถึงชื่อเมืองของเขาแม้แต่ถนนเท่านั้น ใน เครือข่ายขนาดใหญ่ซึ่งประกอบด้วยโหนดหลายพันโหนด การขาดลำดับชั้นที่อยู่สามารถนำไปสู่ค่าใช้จ่ายจำนวนมาก - โหนดปลายและอุปกรณ์สื่อสารจะต้องดำเนินการกับตารางที่อยู่ซึ่งประกอบด้วยรายการหลายพันรายการ

ที่อยู่จะต้องสะดวกสำหรับผู้ใช้เครือข่าย ซึ่งหมายความว่าจะต้องมีการแสดงสัญลักษณ์ เช่น เซิร์ฟเวอร์ หรือ www.cisco.com

ที่อยู่ควรมีขนาดกะทัดรัดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้เพื่อไม่ให้หน่วยความจำของอุปกรณ์สื่อสารมากเกินไป - อะแดปเตอร์เครือข่าย เราเตอร์ ฯลฯ

ที่อยู่ฮาร์ดแวร์ ที่อยู่เหล่านี้มีไว้สำหรับเครือข่ายขนาดเล็กถึงขนาดกลาง ดังนั้นจึงไม่มีโครงสร้างแบบลำดับชั้น ตัวแทนทั่วไปของที่อยู่ประเภทนี้คือที่อยู่ของอะแดปเตอร์เครือข่ายท้องถิ่น โดยปกติแล้วที่อยู่นี้จะใช้โดยอุปกรณ์เท่านั้น ดังนั้นพวกเขาจึงพยายามทำให้มีขนาดกะทัดรัดที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้และเขียนเป็นค่าไบนารี่หรือเลขฐานสิบหก เช่น 0081005e24a8 เมื่อตั้งค่าที่อยู่ฮาร์ดแวร์ โดยปกติไม่จำเป็นต้องทำงานด้วยตนเอง เนื่องจากผู้ผลิตจะติดตั้งไว้ในอุปกรณ์หรือสร้างขึ้นโดยอัตโนมัติทุกครั้งที่สตาร์ทอุปกรณ์ และอุปกรณ์จะรับประกันความเป็นเอกลักษณ์ของที่อยู่ภายในเครือข่าย

ที่อยู่หรือชื่อเชิงสัญลักษณ์ ที่อยู่เหล่านี้มีจุดมุ่งหมายเพื่อให้ผู้คนจดจำได้ และมักจะมีภาระทางความหมาย ที่อยู่สัญลักษณ์นั้นใช้งานง่ายทั้งในเครือข่ายขนาดเล็กและขนาดใหญ่

ที่อยู่สารประกอบตัวเลข ชื่อสัญลักษณ์นั้นสะดวกสำหรับมนุษย์ แต่เนื่องจากรูปแบบที่หลากหลายและอาจมีความยาวมาก จึงไม่สะดวกในการส่งข้อมูลผ่านเครือข่าย ดังนั้น ในหลายกรณี ในการทำงานในเครือข่ายขนาดใหญ่ ที่อยู่คอมโพสิตที่เป็นตัวเลขของรูปแบบคงที่และกะทัดรัดจึงถูกใช้เป็นที่อยู่ของโหนด ตัวแทนทั่วไปของที่อยู่ประเภทนี้คือที่อยู่ IP และ IPX

ปัญหาในการสร้างการติดต่อสื่อสารระหว่างที่อยู่ประเภทต่างๆ ซึ่งจัดการโดยบริการจำแนกชื่อ สามารถแก้ไขได้ด้วยวิธีรวมศูนย์หรือแบบกระจายโดยสิ้นเชิง ในกรณีของแนวทางแบบรวมศูนย์ คอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่ง (เนมเซิร์ฟเวอร์) จะถูกจัดสรรบนเครือข่าย ซึ่งจัดเก็บตารางว่าชื่อประเภทต่างๆ สอดคล้องกันอย่างไร เช่น ชื่อสัญลักษณ์และตัวเลข คอมพิวเตอร์เครื่องอื่นๆ ทั้งหมดจะติดต่อกับเนมเซิร์ฟเวอร์เพื่อใช้ชื่อสัญลักษณ์เพื่อค้นหาหมายเลขตัวเลขของคอมพิวเตอร์ที่ต้องการแลกเปลี่ยนข้อมูล

ในอีกแนวทางหนึ่งแบบกระจาย คอมพิวเตอร์แต่ละเครื่องจะแก้ปัญหาในการสร้างความสอดคล้องระหว่างชื่อ ตัวอย่างเช่น หากผู้ใช้ระบุหมายเลขตัวเลขสำหรับโหนดปลายทาง ก่อนที่การถ่ายโอนข้อมูลจะเริ่มต้น คอมพิวเตอร์ที่ส่งจะส่งข้อความไปยังคอมพิวเตอร์ทุกเครื่องบนเครือข่าย (ข้อความนี้เรียกว่าข้อความออกอากาศ) เพื่อขอให้ระบุชื่อตัวเลขนี้ . คอมพิวเตอร์ทุกเครื่องที่ได้รับข้อความนี้ให้เปรียบเทียบหมายเลขที่กำหนดกับเครื่องของตนเอง คอมพิวเตอร์ที่ตรงกันจะส่งการตอบกลับที่มีที่อยู่ฮาร์ดแวร์ หลังจากนั้นจึงจะสามารถส่งข้อความผ่านเครือข่ายท้องถิ่นได้

แนวทางแบบกระจายเป็นสิ่งที่ดีเพราะไม่เกี่ยวข้องกับการจัดสรร คอมพิวเตอร์พิเศษซึ่งมักต้องมีการตั้งค่าตารางการจับคู่ชื่อด้วยตนเอง ข้อเสียของวิธีการแบบกระจายคือความต้องการข้อความบรอดคาสต์ - ข้อความดังกล่าวทำให้เครือข่ายโอเวอร์โหลด เนื่องจากต้องมีการประมวลผลแบบบังคับโดยโหนดทั้งหมด ไม่ใช่แค่โหนดปลายทางเท่านั้น ดังนั้นวิธีการแบบกระจายจึงใช้เฉพาะในเครือข่ายท้องถิ่นขนาดเล็กเท่านั้น ในเครือข่ายขนาดใหญ่ การกระจายข้อความออกอากาศในทุกส่วนแทบจะเป็นไปไม่ได้เลย ดังนั้นจึงมีลักษณะเฉพาะด้วยแนวทางแบบรวมศูนย์ บริการจำแนกชื่อแบบรวมศูนย์ที่เป็นที่รู้จักมากที่สุดคือระบบชื่อโดเมน (DNS) ของอินเทอร์เน็ต

6. แนวทางหลายระดับเพื่อสร้างมาตรฐานในเครือข่ายคอมพิวเตอร์ แนวคิดของ "โปรโตคอล" "อินเทอร์เฟซ" "สแต็กโปรโตคอล" ลักษณะของสแต็กโปรโตคอลการสื่อสารมาตรฐาน

พร้อมด้วย การดำเนินการอัตโนมัติการเพิ่มประสิทธิภาพการใช้คอมพิวเตอร์อย่างมีนัยสำคัญสามารถทำได้โดยการรวมเข้าด้วยกัน เครือข่ายคอมพิวเตอร์(เครือข่าย).

เครือข่ายคอมพิวเตอร์ในความหมายกว้างๆ ของคำนี้หมายถึงชุดคอมพิวเตอร์ใดๆ ที่เชื่อมต่อถึงกันโดยช่องทางการสื่อสารสำหรับการส่งข้อมูล

มีเหตุผลดีๆ หลายประการในการเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เข้าด้วยกันในเครือข่าย ประการแรก การแบ่งปันทรัพยากรช่วยให้คอมพิวเตอร์หลายเครื่องหรืออุปกรณ์อื่นๆ แบ่งปันการเข้าถึงดิสก์แผ่นเดียว (ไฟล์เซิร์ฟเวอร์) ไดรฟ์ซีดีรอม เทปไดรฟ์ เครื่องพิมพ์ พล็อตเตอร์ เครื่องสแกน และอุปกรณ์อื่นๆ ซึ่งช่วยลดต้นทุนของผู้ใช้แต่ละราย

ประการที่สอง นอกเหนือจากการแบ่งปันอุปกรณ์ต่อพ่วงราคาแพงแล้ว ยังสามารถใช้ซอฟต์แวร์แอปพลิเคชันเวอร์ชันเครือข่ายในลักษณะเดียวกันได้อีกด้วย ประการที่สาม เครือข่ายคอมพิวเตอร์จัดให้มีรูปแบบใหม่ของการโต้ตอบระหว่างผู้ใช้ในทีมเดียว เช่น เมื่อทำงานในโครงการทั่วไป

ประการที่สี่ มีความเป็นไปได้ที่จะใช้วิธีการสื่อสารทั่วไประหว่างระบบแอปพลิเคชันต่างๆ (บริการการสื่อสาร การส่งข้อมูลและวิดีโอ คำพูด ฯลฯ) สิ่งที่สำคัญที่สุดคือการจัดองค์กรของการประมวลผลข้อมูลแบบกระจาย ในกรณีของการจัดเก็บข้อมูลแบบรวมศูนย์ กระบวนการในการรับรองความสมบูรณ์และการสำรองข้อมูลจะง่ายขึ้นอย่างมาก

2. ส่วนประกอบซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์พื้นฐานของเครือข่าย

เครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นคอมเพล็กซ์ที่ซับซ้อนของส่วนประกอบซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่เชื่อมต่อและประสานงานกัน

การศึกษาเครือข่ายโดยรวมจะถือว่าความรู้เกี่ยวกับหลักการทำงานของแต่ละองค์ประกอบ:

คอมพิวเตอร์;

อุปกรณ์สื่อสาร

ระบบปฏิบัติการ;

แอพพลิเคชั่นเครือข่าย

คอมเพล็กซ์ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เครือข่ายทั้งหมดสามารถอธิบายได้ด้วยแบบจำลองหลายชั้น หัวใจสำคัญของเครือข่ายคือเลเยอร์ฮาร์ดแวร์ของแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ที่ได้มาตรฐาน เช่น ระบบของผู้ใช้เครือข่ายซึ่งอาจเป็นคอมพิวเตอร์หรืออุปกรณ์ปลายทาง (อุปกรณ์รับเข้า/ส่งออกหรือแสดงข้อมูลใดๆ) คอมพิวเตอร์บนโหนดเครือข่ายบางครั้งเรียกว่าเครื่องโฮสต์หรือเรียกง่ายๆ ว่าโฮสต์

ในปัจจุบัน คอมพิวเตอร์ประเภทต่างๆ มีการใช้กันอย่างแพร่หลายและประสบความสำเร็จในเครือข่าย ตั้งแต่คอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลไปจนถึงเมนเฟรมและซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ชุดคอมพิวเตอร์บนเครือข่ายจะต้องสอดคล้องกับงานต่างๆ ที่เครือข่ายแก้ไขได้

ชั้นที่ 2 เป็นอุปกรณ์สื่อสาร แม้ว่าคอมพิวเตอร์จะเป็นศูนย์กลางในการประมวลผลข้อมูลในเครือข่าย แต่อุปกรณ์สื่อสารก็เริ่มมีบทบาทสำคัญไม่แพ้กันเมื่อเร็วๆ นี้

ระบบการเดินสาย รีพีตเตอร์ บริดจ์ สวิตช์ เราเตอร์ และฮับโมดูลาร์ได้เปลี่ยนจากการเป็นส่วนประกอบเครือข่ายเสริมไปสู่การเป็นส่วนประกอบที่สำคัญ พร้อมด้วยคอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์ระบบ ทั้งในผลกระทบต่อประสิทธิภาพเครือข่ายและต้นทุน ปัจจุบัน อุปกรณ์สื่อสารอาจเป็นมัลติโปรเซสเซอร์เฉพาะทางที่ซับซ้อน ซึ่งต้องได้รับการกำหนดค่า เพิ่มประสิทธิภาพ และจัดการ

ชั้นที่สามที่สร้างแพลตฟอร์มซอฟต์แวร์เครือข่ายคือระบบปฏิบัติการ (OS) ประสิทธิภาพของเครือข่ายทั้งหมดขึ้นอยู่กับแนวคิดในการจัดการทรัพยากรภายในและแบบกระจายที่เป็นพื้นฐานของระบบปฏิบัติการเครือข่าย

เมื่อออกแบบเครือข่าย สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาว่าระบบปฏิบัติการหนึ่ง ๆ สามารถโต้ตอบกับระบบปฏิบัติการอื่น ๆ บนเครือข่ายได้ง่ายเพียงใด ข้อมูลมีความปลอดภัยเพียงใด ขอบเขตที่ระบบปฏิบัติการสามารถเพิ่มจำนวนผู้ใช้ได้หรือไม่ ถูกถ่ายโอนไปยังคอมพิวเตอร์ประเภทอื่น และข้อควรพิจารณาอื่นๆ อีกมากมาย

เครื่องมือเครือข่ายชั้นบนสุดคือแอปพลิเคชันเครือข่ายต่างๆ เช่น ฐานข้อมูลเครือข่าย ระบบเมล เครื่องมือเก็บข้อมูล ระบบอัตโนมัติในการทำงานเป็นทีม เป็นต้น

สิ่งสำคัญคือต้องเข้าใจความสามารถที่หลากหลายที่แอปพลิเคชันมีให้สำหรับแอปพลิเคชันต่างๆ และความเข้ากันได้ของแอปพลิเคชันเหล่านั้นกับแอปพลิเคชันเครือข่ายและระบบปฏิบัติการอื่นๆ

แม้จะเป็นผลมาจากการตรวจสอบระบบเครือข่ายอย่างผิวเผิน แต่ก็ชัดเจนว่าเครือข่ายคอมพิวเตอร์เป็นชุดที่ซับซ้อนของส่วนประกอบซอฟต์แวร์และฮาร์ดแวร์ที่เชื่อมต่อถึงกันและประสานงานกัน การศึกษาเครือข่ายโดยรวมจะถือว่าความรู้เกี่ยวกับหลักการทำงานของแต่ละองค์ประกอบ:

คอมพิวเตอร์;

อุปกรณ์สื่อสาร

ระบบปฏิบัติการ;

แอปพลิเคชันเครือข่าย

คอมเพล็กซ์ฮาร์ดแวร์และซอฟต์แวร์เครือข่ายทั้งหมดสามารถอธิบายได้ด้วยแบบจำลองหลายชั้น หัวใจสำคัญของเครือข่ายคือเลเยอร์ฮาร์ดแวร์ของแพลตฟอร์มคอมพิวเตอร์ที่ได้มาตรฐาน ปัจจุบันมีการใช้คอมพิวเตอร์อย่างแพร่หลายและประสบความสำเร็จในเครือข่าย ชั้นเรียนต่างๆ- จากคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคลไปจนถึงเมนเฟรมและซูเปอร์คอมพิวเตอร์ ชุดคอมพิวเตอร์บนเครือข่ายจะต้องสอดคล้องกับงานต่างๆ ที่เครือข่ายแก้ไขได้

ชั้นที่ 2 เป็นอุปกรณ์สื่อสาร แม้ว่าคอมพิวเตอร์จะเป็นศูนย์กลางในการประมวลผลข้อมูลในเครือข่าย แต่อุปกรณ์สื่อสารก็เริ่มมีบทบาทสำคัญไม่แพ้กันเมื่อเร็วๆ นี้ ระบบการเดินสาย รีพีตเตอร์ บริดจ์ สวิตช์ เราเตอร์ และฮับโมดูลาร์ได้เปลี่ยนจากการเป็นส่วนประกอบเครือข่ายเสริมไปสู่การเป็นส่วนประกอบที่สำคัญ พร้อมด้วยคอมพิวเตอร์และซอฟต์แวร์ระบบ ทั้งในผลกระทบต่อประสิทธิภาพเครือข่ายและต้นทุน ปัจจุบัน อุปกรณ์สื่อสารอาจเป็นมัลติโปรเซสเซอร์เฉพาะทางที่ซับซ้อน ซึ่งต้องได้รับการกำหนดค่า เพิ่มประสิทธิภาพ และจัดการ การเรียนรู้วิธีการทำงานของอุปกรณ์สื่อสารต้องอาศัยความคุ้นเคยกับโปรโตคอลจำนวนมากที่ใช้ในเครือข่ายท้องถิ่นและเครือข่ายบริเวณกว้าง

ชั้นที่สามที่สร้างแพลตฟอร์มซอฟต์แวร์เครือข่ายคือระบบปฏิบัติการ (OS) ประสิทธิภาพของเครือข่ายทั้งหมดขึ้นอยู่กับแนวคิดในการจัดการทรัพยากรภายในและแบบกระจายที่เป็นพื้นฐานของระบบปฏิบัติการเครือข่าย เมื่อออกแบบเครือข่าย สิ่งสำคัญคือต้องพิจารณาว่าระบบปฏิบัติการหนึ่ง ๆ สามารถโต้ตอบกับระบบปฏิบัติการอื่น ๆ บนเครือข่ายได้ง่ายเพียงใด ข้อมูลมีความปลอดภัยเพียงใด ขอบเขตที่ระบบปฏิบัติการสามารถเพิ่มจำนวนผู้ใช้ได้หรือไม่ ถูกถ่ายโอนไปยังคอมพิวเตอร์ประเภทอื่น และข้อควรพิจารณาอื่นๆ อีกมากมาย

เครื่องมือเครือข่ายชั้นบนสุดคือแอปพลิเคชันเครือข่ายต่างๆ เช่น ฐานข้อมูลเครือข่าย ระบบเมล เครื่องมือเก็บข้อมูล ระบบอัตโนมัติในการทำงานร่วมกัน เป็นต้น สิ่งสำคัญมากคือต้องเข้าใจขอบเขตความสามารถที่แอปพลิเคชันมีให้สำหรับพื้นที่แอปพลิเคชันที่แตกต่างกัน ตลอดจน เพื่อให้ทราบว่าอุปกรณ์เหล่านี้เข้ากันได้กับแอปพลิเคชันเครือข่ายและระบบปฏิบัติการอื่นๆ เพียงใด

กรณีที่ง่ายที่สุดของการโต้ตอบระหว่างคอมพิวเตอร์สองเครื่อง

ในกรณีที่ง่ายที่สุด การโต้ตอบของคอมพิวเตอร์สามารถรับรู้ได้โดยใช้วิธีการเดียวกันกับที่ใช้ในการโต้ตอบคอมพิวเตอร์กับอุปกรณ์ต่อพ่วง เช่น ผ่านอินเทอร์เฟซอนุกรม RS-232C ต่างจากปฏิสัมพันธ์ระหว่างคอมพิวเตอร์กับ อุปกรณ์ต่อพ่วงตามกฎแล้วเมื่อโปรแกรมทำงานเพียงด้านเดียว - ฝั่งคอมพิวเตอร์ในกรณีนี้จะมีการโต้ตอบระหว่างสองโปรแกรมที่ทำงานบนคอมพิวเตอร์แต่ละเครื่อง

โปรแกรมที่ทำงานบนคอมพิวเตอร์เครื่องหนึ่งไม่สามารถเข้าถึงทรัพยากรของคอมพิวเตอร์เครื่องอื่นได้โดยตรง - ดิสก์ไฟล์เครื่องพิมพ์ เธอทำได้เพียง "ถาม" โปรแกรมที่ทำงานบนคอมพิวเตอร์ซึ่งมีทรัพยากรเหล่านี้อยู่เท่านั้น "คำขอ" เหล่านี้แสดงเป็น ข้อความส่งผ่านช่องทางการสื่อสารระหว่างคอมพิวเตอร์ ข้อความไม่เพียงแต่มีคำสั่งสำหรับดำเนินการบางอย่างเท่านั้น แต่ยังรวมถึงข้อมูลจริงด้วย (เช่น เนื้อหาของไฟล์)

พิจารณากรณีเมื่อมีผู้ใช้ทำงานด้วย โปรแกรมแก้ไขข้อความบนคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล A คุณต้องอ่านส่วนหนึ่งของไฟล์ที่อยู่ในดิสก์ของคอมพิวเตอร์ส่วนบุคคล B (รูปที่ 4) สมมติว่าเราเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์เหล่านี้ผ่านสายสื่อสารผ่านพอร์ต COM ซึ่งอย่างที่ทราบกันว่าใช้อินเทอร์เฟซ RS-232C (การเชื่อมต่อดังกล่าวมักเรียกว่าโมเด็มว่าง) เพื่อให้แน่ใจว่าคอมพิวเตอร์รัน MS-DOS แม้ว่าในกรณีนี้จะไม่มีความสำคัญขั้นพื้นฐานก็ตาม

ข้าว. 4.ปฏิสัมพันธ์ระหว่างคอมพิวเตอร์สองเครื่อง

ไดรเวอร์พอร์ต COM ร่วมกับตัวควบคุมพอร์ต COM ทำงานในลักษณะเดียวกับในกรณีของการโต้ตอบระหว่างชุดควบคุมและคอมพิวเตอร์ที่อธิบายไว้ข้างต้น อย่างไรก็ตามในกรณีนี้บทบาทของอุปกรณ์ควบคุม PU นั้นดำเนินการโดยคอนโทรลเลอร์และไดรเวอร์ของพอร์ต COM ของคอมพิวเตอร์เครื่องอื่น พวกเขาร่วมกันรับประกันการถ่ายโอนข้อมูลหนึ่งไบต์ผ่านสายเคเบิลระหว่างคอมพิวเตอร์ (ในเครือข่ายท้องถิ่น "ของจริง" ฟังก์ชั่นการถ่ายโอนข้อมูลไปยังสายการสื่อสารที่คล้ายกันนั้นดำเนินการโดยอะแดปเตอร์เครือข่ายและไดรเวอร์)

ไดรเวอร์ของคอมพิวเตอร์ B จะสำรวจสัญญาณการรับสัญญาณเสร็จสิ้นซึ่งกำหนดโดยตัวควบคุมเป็นระยะๆ เมื่อข้อมูลถูกถ่ายโอนอย่างถูกต้อง และเมื่อปรากฏขึ้น จะอ่านไบต์ที่ได้รับจากบัฟเฟอร์ตัวควบคุมไปยัง RAM ซึ่งจะทำให้โปรแกรมต่างๆ บนคอมพิวเตอร์ B ใช้งานได้ ในบางกรณี ไดรเวอร์ถูกเรียกแบบอะซิงโครนัส โดยการขัดจังหวะจากคอนโทรลเลอร์

ดังนั้นโปรแกรมของคอมพิวเตอร์ A และ B จึงมีวิธีในการส่งข้อมูลหนึ่งไบต์ แต่งานที่พิจารณาในตัวอย่างของเรานั้นซับซ้อนกว่ามากเนื่องจากจำเป็นต้องถ่ายโอนไม่ใช่หนึ่งไบต์ แต่เป็นบางส่วนของไฟล์ที่กำหนด ปัญหาเพิ่มเติมทั้งหมดที่เกี่ยวข้องกับสิ่งนี้จะต้องแก้ไขโดยโปรแกรมระดับที่สูงกว่าไดรเวอร์พอร์ต COM เพื่อความชัดเจนเราจะเรียกโปรแกรมดังกล่าวของคอมพิวเตอร์ A และ B แอปพลิเคชัน A และแอปพลิเคชัน B ตามลำดับ ดังนั้น แอปพลิเคชัน A ต้องสร้างข้อความคำขอสำหรับแอปพลิเคชัน B คำขอจะต้องระบุชื่อไฟล์ ประเภทของการดำเนินการ (ในกรณีนี้ คือ การอ่าน) ออฟเซ็ต และขนาดของพื้นที่ไฟล์ที่มีข้อมูลที่ต้องการ

ในการส่งข้อความนี้ไปยังคอมพิวเตอร์ B แอปพลิเคชัน A จะติดต่อกับไดรเวอร์พอร์ต COM โดยแจ้งที่อยู่ใน RAM โดยที่ไดรเวอร์ค้นหาข้อความแล้วส่งทีละไบต์ไปยังแอปพลิเคชัน B แอปพลิเคชัน B เมื่อได้รับคำขอแล้วจึงดำเนินการ นั่นคืออ่านพื้นที่ที่ต้องการของไฟล์จากดิสก์โดยใช้เครื่องมือระบบปฏิบัติการในเครื่องไปยังพื้นที่บัฟเฟอร์ของ หน่วยความจำเข้าถึงโดยสุ่มจากนั้นใช้ไดรเวอร์พอร์ต COM เพื่อส่งข้อมูลการอ่านผ่านช่องทางการสื่อสารไปยังคอมพิวเตอร์ A ซึ่งไปถึงแอปพลิเคชัน A

ฟังก์ชั่นที่อธิบายไว้ของแอปพลิเคชัน A สามารถทำได้โดยโปรแกรมแก้ไขข้อความเอง แต่ก็ไม่มีเหตุผลที่จะรวมฟังก์ชันเหล่านี้ไว้ในทุกแอปพลิเคชัน - โปรแกรมแก้ไขข้อความ, โปรแกรมแก้ไขกราฟิก, ระบบจัดการฐานข้อมูลและแอปพลิเคชันอื่น ๆ ที่ต้องการเข้าถึงไฟล์ การสร้างโมดูลซอฟต์แวร์พิเศษจะทำกำไรได้มากกว่ามากซึ่งจะทำหน้าที่สร้างข้อความคำขอและรับผลลัพธ์สำหรับแอปพลิเคชันคอมพิวเตอร์ทั้งหมด ตามที่กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ โมดูลบริการดังกล่าวเรียกว่าไคลเอ็นต์ ที่ด้านข้างของคอมพิวเตอร์ B โมดูลอื่นต้องทำงาน - เซิร์ฟเวอร์รอคำขอการเข้าถึงไฟล์จากระยะไกลที่อยู่ในดิสก์ของคอมพิวเตอร์เครื่องนี้อยู่ตลอดเวลา เซิร์ฟเวอร์ที่ได้รับการร้องขอจากเครือข่ายผู้ติดต่อ ไฟล์ในเครื่องและดำเนินการตามที่ระบุ ซึ่งอาจมีส่วนร่วมของระบบปฏิบัติการในเครื่อง

ไคลเอนต์ซอฟต์แวร์และเซิร์ฟเวอร์ทำหน้าที่ของระบบสำหรับการให้บริการคำขอจากแอปพลิเคชันบนคอมพิวเตอร์ A สำหรับการเข้าถึงไฟล์บนคอมพิวเตอร์ B จากระยะไกล เพื่อให้แอปพลิเคชันบนคอมพิวเตอร์ B สามารถใช้ไฟล์บนคอมพิวเตอร์ A ได้ โครงร่างที่อธิบายจะต้องเสริมแบบสมมาตรด้วย ไคลเอนต์สำหรับคอมพิวเตอร์ B และเซิร์ฟเวอร์สำหรับคอมพิวเตอร์ A

แผนภาพปฏิสัมพันธ์ของไคลเอ็นต์และเซิร์ฟเวอร์กับแอปพลิเคชันและระบบปฏิบัติการจะแสดงในรูปที่ 1 5. แม้ว่าเราจะพิจารณารูปแบบการสื่อสารฮาร์ดแวร์ที่เรียบง่ายสำหรับคอมพิวเตอร์แล้ว แต่ฟังก์ชั่นของโปรแกรมที่ให้การเข้าถึงไฟล์ระยะไกลนั้นคล้ายกันมากกับฟังก์ชั่นของโมดูลของระบบปฏิบัติการเครือข่ายที่ทำงานบนเครือข่ายที่มีการเชื่อมต่อฮาร์ดแวร์ที่ซับซ้อนมากขึ้น ของคอมพิวเตอร์

ข้าว. 5.ปฏิสัมพันธ์ของส่วนประกอบซอฟต์แวร์เมื่อเชื่อมต่อคอมพิวเตอร์สองเครื่อง

สะดวกมากและ ฟังก์ชั่นที่มีประโยชน์โปรแกรมไคลเอนต์คือความสามารถในการแยกแยะคำขอ ไฟล์ระยะไกลจากคำขอไปยังไฟล์ในเครื่อง หากโปรแกรมไคลเอนต์สามารถทำเช่นนี้ได้ แอปพลิเคชันก็ไม่จำเป็นต้องสนใจว่าไฟล์ใดที่พวกเขากำลังใช้งานอยู่ (ภายในหรือระยะไกล) ตัวโปรแกรมไคลเอนต์จะจดจำและ เปลี่ยนเส้นทางขอไปยังเครื่องระยะไกล ดังนั้นชื่อที่มักใช้สำหรับส่วนไคลเอนต์ของระบบปฏิบัติการเครือข่าย - ตัวเปลี่ยนเส้นทาง. บางครั้งฟังก์ชันการจดจำจะถูกแยกออกเป็นโมดูลซอฟต์แวร์แยกต่างหาก ในกรณีนี้ ไม่ใช่ส่วนของไคลเอ็นต์ทั้งหมดที่เรียกว่าตัวเปลี่ยนเส้นทาง แต่จะเรียกว่าเฉพาะโมดูลนี้เท่านั้น