Kompiuterinių tinklų topologija

Vienas iš svarbiausių skirtumų tarp skirtingų tipų tinklai yra jų topologija.

Pagal topologija paprastai supranta santykinę tinklo mazgų padėtį vienas kito atžvilgiu. Į tinklo mazgus šiuo atveju apima kompiuterius, šakotuvus, jungiklius, maršrutizatorius, prieigos taškus ir kt.

Topologija yra fizinių ryšių tarp tinklo mazgų konfigūracija. Tinklo charakteristikos priklauso nuo įdiegtos topologijos tipo. Visų pirma, konkrečios topologijos pasirinkimas turi įtakos:

• dėl būtinos tinklo įrangos sudėties;
• apie tinklo įrangos galimybes;
• apie tinklo išplėtimo galimybę;
• tinklo valdymo būdu.

Išskiriami šie pagrindiniai topologijų tipai: skydas, žiedas, žvaigždė, tinklelio topologija Ir grotelės. Likusieji yra pagrindinių topologijų deriniai ir vadinami mišriomis arba hibridinėmis.

Padanga. Tinkluose su magistralės topologija duomenų perdavimui naudojamas linijinis vienkanalas (koaksialinis kabelis), kurio galuose įtaisyti specialūs kištukai – terminatoriai. Jie būtini norint

Ryžiai. 6.1.

užgesinti signalą pravažiavus autobusą. Magistralės topologijos trūkumai yra šie:

• kabeliu perduodami duomenys prieinami visiems prijungtiems kompiuteriams;
• Jei autobusas sugenda, visas tinklas nustoja veikti.

Žiedas yra topologija, kurioje kiekvienas kompiuteris ryšio linijomis yra sujungtas su dviem kitais: iš vieno jis gauna informaciją, o į kitą perduoda ir reiškia tokį duomenų perdavimo mechanizmą: duomenys nuosekliai perduodami iš vieno kompiuterio į kitą, kol pasiekia gavėjo kompiuteris. Žiedo topologijos trūkumai yra tokie patys kaip ir magistralės topologijos:

• viešas duomenų prieinamumas;
• nestabilumas, kad būtų pažeista kabelių sistema.

Žvaigždė- tai vienintelė tinklo topologija su aiškiai pažymėtu centru, vadinamu tinklo šakotuvu arba „koncentratoriumi“, prie kurio yra prijungti visi kiti abonentai. Tinklo funkcionalumas priklauso nuo šio šakotuvo būsenos. Žvaigždėje topologijoje nėra tiesioginių ryšių tarp dviejų kompiuterių tinkle. Dėl to galima išspręsti viešųjų duomenų prieinamumo problemą, taip pat padidinamas atsparumas kabelių sistemos pažeidimams.

Ryžiai. 6.2.

Ryžiai. 6.3. Žvaigždžių topologija

yra kompiuterių tinklo topologija, kurioje kiekviena tinklo darbo vieta yra prijungta prie kelių darbo stočių tame pačiame tinkle. Jis pasižymi dideliu atsparumu gedimams, konfigūracijos sudėtingumu ir pernelyg dideliu kabelių suvartojimu. Kiekvienas kompiuteris turi daug galimi būdai ryšiai su kitais kompiuteriais. Nutrūkus kabeliui ryšys tarp dviejų kompiuterių nenutrūks.

Ryžiai. 6.4.

Grotelės yra topologija, kurioje mazgai sudaro taisyklingą daugiamatę gardelę. Šiuo atveju kiekviena gardelės briauna yra lygiagreti savo ašiai ir jungia du gretimus mazgus išilgai šios ašies. Vienmatė gardelė yra grandinė, jungianti du išorinius mazgus (kurie turi tik vieną kaimyną) per daugybę vidinių mazgų (kurie turi du kaimynus – kairėje ir dešinėje). Sujungus abu išorinius mazgus, gaunama žiedo topologija. Superkompiuterių architektūroje naudojamos dvimatės ir trimatės gardelės.

Tinklai, pagrįsti FDDI, naudoja dvigubo žiedo topologiją, todėl pasiekiamas didelis patikimumas ir našumas. Daugiamatė gardelė, cikliškai sujungta daugiau nei vienoje dimensijoje, vadinama „toru“.

(6.5 pav.) – topologija, vyraujanti dideliuose tinkluose su savavališkais ryšiais tarp kompiuterių. Tokiuose tinkluose galima identifikuoti atskirus atsitiktinai sujungtus fragmentus ( potinkliai ), turintys standartinę topologiją, todėl jie vadinami mišrios topologijos tinklais.

Norint prijungti daugybę tinklo mazgų, naudojami tinklo stiprintuvai ir (arba) jungikliai. Taip pat naudojami aktyvūs šakotuvai – jungikliai, kurie vienu metu turi stiprintuvo funkcijas. Praktikoje naudojami dviejų tipų aktyvūs šakotuvai, užtikrinantys 8 arba 16 linijų prijungimą.

Ryžiai. 6.5.

Kitas perjungimo įrenginių tipas yra pasyvus šakotuvas, leidžiantis organizuoti tinklo atšaką trims darbo stotims. Mažas prijungiamų mazgų skaičius reiškia, kad pasyviajam šakotuvui nereikia stiprintuvo. Tokie koncentratoriai naudojami tais atvejais, kai atstumas iki darbo vietos neviršija kelių dešimčių metrų.

Palyginti su magistrale ar žiedu, mišri topologija yra patikimesnė. Vieno iš tinklo komponentų gedimas daugeliu atvejų neturi įtakos bendram tinklo veikimui.

Topologijos, aptartos aukščiau vietiniai tinklai yra pagrindiniai, t.y. Tikrieji kompiuterių tinklai kuriami remiantis užduotimis, kurias turi išspręsti tam tikras vietinis tinklas, ir jo struktūrą informacijos srautus. Taigi praktikoje kompiuterių tinklų topologija yra tradicinių topologijų tipų sintezė.

Pagrindinės šiuolaikinių kompiuterių tinklų charakteristikos

Tinklo veikimo kokybę apibūdina šios savybės: našumas, patikimumas, suderinamumas, valdomumas, saugumas, išplečiamumas ir mastelio keitimas.

Prie pagrindinių savybių produktyvumas tinklai apima:

• reakcijos laikas – charakteristika, kuri apibrėžiama kaip laikas nuo užklausos bet kuriai tinklo paslaugai pateikimo iki atsakymo į ją gavimo;
• pralaidumas – charakteristika, atspindinti tinklo perduodamų duomenų kiekį per laiko vienetą;
• perdavimo vėlavimas – intervalas nuo to momento, kai paketas patenka į tinklo įrenginio įvestį, iki momento, kai jis pasirodo šio įrenginio išvestyje.

Už patikimumo vertinimai tinklai naudoja įvairias charakteristikas, įskaitant:

• prieinamumo faktorius, reiškia laiko, per kurį sistema gali būti naudojama, dalį;
• saugumas, tie. sistemos galimybė apsaugoti duomenis nuo neteisėtos prieigos;
• atsparumas gedimams - sistemos gebėjimas veikti kai kurių jos elementų gedimo sąlygomis.

Išplečiamumas reiškia, kad jį galima palyginti lengvai pridėti atskiri elementai tinklus (vartotojus, kompiuterius, taikomąsias programas, paslaugas), didinant tinklo segmentų ilgį ir keičiant esamą įrangą galingesne.

Mastelio keitimas reiškia, kad tinklas leidžia padidinti mazgų skaičių ir jungčių ilgį labai plačiame diapazone, o tinklo našumas nepablogėja.

Skaidrumas – tinklo galimybė paslėpti savo vidinės struktūros detales nuo vartotojo, taip supaprastinant jo darbą tinkle.

Valdomumas tinklas reiškia galimybę centralizuotai stebėti pagrindinių tinklo elementų būseną, nustatyti ir spręsti tinklo veikimo metu iškylančias problemas, atlikti veiklos analizę ir planuoti tinklo plėtrą.

Suderinamumas reiškia, kad į tinklą galima įtraukti daugybę programinės ir techninės įrangos.

Vertybės, apibūdinančios kompiuterių tinklo efektyvumą:

1. Parametrai (pagrindiniai):

Struktūrinis;

Funkcinis;

Apkrova;

2. charakteristikos (antrinės):

Aukšta kokybė;

Kiekybinis.

Tinklo parametrai – tai dydžiai, apibūdinantys tinklo struktūrinę ir funkcinę organizaciją bei jo sąveiką su išorine aplinka.

Tinklo charakteristikos - apibūdinkite jo efektyvumą ir priklauso nuo parametrų. Jie nustatomi eksploatacijos metu matavimais ir sprendžiant sistemos analizės uždavinius, kaip parametrų funkcija.

Struktūriniai parametrai – nustato tinklo sudėtį ir struktūrą: į tinklą įtrauktų mazgų skaičių ir jų tarpusavio ryšį (tinklo topologija); agregatų tipai, įrangos sudėtis ir kiekis; techniniai parametrai prietaisai; kanalo talpa ir kt.

Funkciniai parametrai – apibūdina duomenų perdavimo kompiuteryje valdymo strategiją tinklai ir duomenų apdorojimo strategija mazgai. Parametrų pavyzdžiai: perjungimo būdas, prieigos prie ryšio kanalo būdas, duomenų perdavimo tinkle maršruto parinkimo algoritmas, programos užduočių paskirstymas tarp tinklo mazgų, užduočių prioritetai ir kt.

Apkrovos parametrai – apibūdina tinklo sąveiką su išorine aplinka. Pavyzdys: duomenų srautų (garso, vaizdo, duomenų ir kt.) tipų skaičius, pranešimų (paketų ar kadrų) intensyvumas, tinklu perduodamų duomenų blokų dydis, programos užduočių resursų intensyvumas.

Kokybės charakteristikos:

1. veiklos pajėgumus tinklai (paslaugų sąrašas, duomenų perdavimo ir apdorojimo paslaugos);

2. mastelio keitimas- tinklo gebėjimas augant tiesiškai padidinti savo našumą, kurį galima kiekybiškai įvertinti per sistemos našumo padidėjimo ir išteklių padidėjimo santykį (kuo arčiau 1, tuo didesnis mastelio keitimas);

3. valdomumas – gebėjimas administruoti, siekiant nustatyti ir spręsti tinkle kylančias problemas, taip pat planuoti tinklo plėtrą ir modernizavimą;

4. lankstumas- tinklo kokybės palaikymas, kai jo sudėtis ir konfigūracija keičiasi dėl įrangos gedimo ar naujų įrenginių pridėjimo.

Kiekybinės charakteristikos:

Kompiuterių tinklo našumas- tinklo galios matas, nustatantis tinklo atliekamo darbo kiekį per laiko vienetą. Padalinta iš SPD našumas– matuojamas žinučių (paketų, kadrų, bitų), perduodamų tinkle per laiko vienetą, skaičiumi, ir duomenų apdorojimo našumas- parodo bendrą duomenų apdorojimo įrankių našumą.

Veikimo charakteristikos- aprašyti vėlavimus, atsirandančius perduodant ir apdorojant duomenis tinkle. Padalinta iš pristatymo laikasžinutes ir atsako laikas.

Patikimumo charakteristikos:

Tinklo veikimo be gedimų tikimybė;

Gedimų procentas;

MTBF – laiko intervalas tarp dviejų gretimų gedimų;

Atsigavimo laikas;

Pasiekiamumo koeficientas yra laiko dalis, per kurią tinklas veikia.

Tinklo sąnaudų charakteristikos:

- Bendra nuosavybės kaina(TCO – bendrosios nuosavybės išlaidos) – sąnaudos, apskaičiuotos visais tinklo gyvavimo ciklo etapais, įskaitant techninės, informacijos ir programinė įranga(tiesioginės išlaidos) ir tinklo eksploatavimo išlaidos (netiesioginės išlaidos).

Duomenų perdavimo ir duomenų apdorojimo tinkle kainą lemia duomenų perdavimo ir apdorojimo metu tinkle naudojamų išteklių apimtis ir kaina.

Tinklo kokybę apibūdina šios savybės: našumas, patikimumas, suderinamumas, valdomumas, saugumas, išplečiamumas ir mastelio keitimas.

Prie pagrindinių savybių produktyvumas tinklai apima:

ü reakcijos laikas - laikas, kuris apibrėžiamas kaip laikas nuo užklausos bet kuriai tinklo paslaugai pateikimo iki atsakymo į ją gavimo;

ü pralaidumas – charakteristika, atspindinti tinklo perduodamų duomenų kiekį per laiko vienetą;

ü perdavimo delsa - intervalas tarp to momento, kai paketas patenka į tinklo įrenginio įvestį, ir momento, kai jis pasirodo šio įrenginio išvestyje.

Už patikimumo vertinimai tinklai naudoja įvairias charakteristikas, įskaitant: prieinamumo faktorius, nurodant laiko dalį, per kurią sistema gali būti naudojama; saugumo, tai yra, sistemos galimybė apsaugoti duomenis nuo neteisėtos prieigos; atsparumas gedimams– sistemos gebėjimas veikti kai kurių jos elementų gedimo sąlygomis.

Išplečiamumas reiškia galimybę palyginti lengvai pridėti atskirus tinklo elementus (vartotojus, kompiuterius, programas, paslaugas), padidinti tinklo segmentų ilgį ir pakeisti esamą įrangą galingesne.

Mastelio keitimas reiškia, kad tinklas leidžia padidinti mazgų skaičių ir jungčių ilgį labai plačiame diapazone, o tinklo našumas nepablogėja.

Skaidrumas- tinklo galimybė paslėpti nuo vartotojo vidinės struktūros detales, taip supaprastinant jo darbą tinkle.

Valdomumas tinklas reiškia galimybę centralizuotai stebėti pagrindinių tinklo elementų būseną, nustatyti ir spręsti problemas, kylančias tinklo veikimo metu, atlikti veiklos analizę ir planuoti tinklo plėtrą.

Suderinamumas reiškia, kad į tinklą galima įtraukti daugybę programinės ir techninės įrangos.

Tinklo įranga ir tinklo valdymo programinės įrangos komponentai

Pagrindiniai tinklo komponentai yra darbo stotys, serveriai, perdavimo laikmenos (kabeliai) ir tinklo įranga.

Darbo stotys yra tinklo kompiuteriai, kuriuose tinklo vartotojai atlieka taikomąsias užduotis.

Tinklo serveriai – tai techninės ir programinės įrangos sistemos, atliekančios tinklo išteklių paskirstymo valdymo funkcijas vieša prieiga. Serveris gali būti bet koks prie tinklo prijungtas kompiuteris, kuriame yra išteklių, kuriuos naudoja kiti vietinio tinklo įrenginiai. Gana galingi kompiuteriai naudojami kaip serverio aparatinė įranga.

Renkantis kabelio tipą, atsižvelkite į šias charakteristikas:

ü įrengimo ir vėlesnės priežiūros kaina;

ü duomenų perdavimo greitis;

ü maksimalus informacijos perdavimo diapazonas, tai yra atstumas, kuriuo užtikrinamas kokybiškas ryšys nenaudojant specialių kartotuvų stiprintuvų (retransliatorių);

ü duomenų perdavimo saugumas, įskaitant atsparumą triukšmui.

Kabelio tipas

Pagrindinis sunkumas pasirenkant tinkamą kabelio tipą yra tai, kad sunku vienu metu pateikti geriausias visų šių rodiklių vertes.

vytos poros(TP - Twisted Air) yra kabelis, pagamintas iš vytos poros laidų. Jis gali būti ekranuotas arba neekranuotas. Ekranuotas kabelis yra atsparesnis elektromagnetiniams trukdžiams. Vytos poros kabelis geriausiai tinka mažoms įstaigoms. Šio kabelio trūkumai yra didelis signalo slopinimo koeficientas ir didelis jautrumas elektromagnetiniams trukdžiams, todėl maksimalus atstumas tarp aktyvūs įrenginiai LAN tinkle, kai naudojama vytos poros, turi būti ne daugiau kaip 100 metrų.

Koaksialinis kabelis susideda iš vieno vientiso arba susukto centrinio laidininko, kurį supa dielektriko sluoksnis. Laidus aliuminio folijos sluoksnis, metalinė pynė arba jų derinys supa dielektriką ir kartu tarnauja kaip skydas nuo trukdžių. Bendras izoliacinis sluoksnis sudaro išorinį kabelio apvalkalą.

Koaksialinis kabelis gali būti naudojamas dviem įvairios sistemos duomenų perdavimas: be signalo moduliavimo ir su moduliacija. Pirmuoju atveju skaitmeninis signalas naudojamas kaip gaunamas iš kompiuterio ir nedelsiant perduodamas kabeliu į priėmimo stotį. Jis turi vieną perdavimo kanalą, kurio greitis siekia iki 10 Mbit/s, o maksimalus diapazonas – 4000 m. Antruoju atveju skaitmeninis signalas paverčiamas analoginiu ir siunčiamas į priėmimo stotį, kur vėl paverčiamas skaitmeniniu. Signalo konvertavimo operaciją atlieka modemas; Kiekviena stotis turi turėti savo modemą. Šis perdavimo būdas yra kelių kanalų (užtikrina perdavimą dešimtimis kanalų naudojant tik vieną kabelį). Tokiu būdu galima perduoti garsus, vaizdo signalus ir kitus duomenis. Kabelio ilgis gali siekti iki 50 km.

Šviesolaidinis kabelis yra daugiau nauja technologija, naudojamas tinkluose. Informacijos nešiklis yra šviesos spindulys, kurį moduliuoja tinklas ir įgauna signalo formą. Tokia sistema yra atspari išoriniams elektros trukdžiams ir taip galimas labai greitas, saugus ir be klaidų duomenų perdavimas net iki 40 Gbit/s greičiu. Kanalų skaičius tokiuose kabeliuose yra didžiulis. Duomenų perdavimas vykdomas tik simplekso režimu, todėl norint organizuoti duomenų mainus, įrenginiai turi būti sujungti dviem optinėmis skaidulomis (praktikoje šviesolaidinis kabelis visada turi lygų, suporuotą skaidulų skaičių). Šviesolaidinio kabelio trūkumai yra didelė kaina ir ryšio sudėtingumas.

Radijo bangos mikrobangų diapazone naudojama kaip perdavimo terpė belaidžiuose vietiniuose tinkluose arba tarp tiltų ar šliuzų ryšiui tarp vietinių tinklų. Pirmuoju atveju maksimalus atstumas tarp stočių yra 200 - 300 m, antruoju - tai matymo linijos atstumas. Duomenų perdavimo greitis – iki 2 Mbit/s.

Belaidžiai vietiniai tinklai laikomi perspektyvia kompiuterių tinklų plėtros kryptimi. Jų pranašumas yra paprastumas ir mobilumas. Taip pat išnyksta problemos, susijusios su kabelių jungčių tiesimu ir įrengimu – užtenka sumontuoti darbo vietų sąsajų plokštes, ir tinklas yra paruoštas darbui.

Ryšio linijų lyginamoji charakteristika.

Skirtukas. 1. Ryšio linijų charakteristikos.

Tinklo įranga

Išskiriami šie tinklo įrangos tipai.

1. Tinklo plokštės– tai prie kompiuterio pagrindinės plokštės išplėtimo lizdų jungiami valdikliai, skirti perduoti signalus į tinklą ir priimti signalus iš tinklo.

Tinklo plokštė konvertuoja informaciją, kurią ketinama siųsti specialios pakuotės. Paketas yra loginis duomenų rinkinys, kurį sudaro antraštė su adreso informacija ir pati informacija. Antraštėje yra adreso laukai, kuriuose pateikiama informacija apie duomenų kilmę ir paskirties vietą. Tinklo plokštė analizuoja gauto paketo paskirties adresą ir nustato, ar paketas iš tikrųjų buvo išsiųstas šį kompiuterį. Jei išvestis yra teigiama, plokštė perduos paketą operacinei sistemai. IN kitaip pakuotė nebus apdorojama. Speciali programinė įranga leidžia apdoroti visus tinkle perduodamus paketus. Šia galimybe pasinaudojama sistemos administratoriai, kai jie analizuoja tinklo veikimą, o užpuolikai pavogti per jį einančius duomenis. Bet kuri tinklo plokštė turi savo lustuose įmontuotą individualų adresą. Šis adresas vadinamas fiziniu arba MAC adresu (Media Access Control). Tinklo plokštės atliekamų veiksmų tvarka yra tokia: informacijos gavimas iš operacinės sistemos ir jos konvertavimas į elektrinius signalus tolesniam siuntimui kabeliu; priimti elektros signalus per kabelį ir konvertuoti juos atgal į duomenis, su kuriais jis gali dirbti operacinė sistema; nustatyti, ar gautas duomenų paketas yra skirtas būtent šiam kompiuteriui; valdyti informacijos srautą tarp kompiuterio ir tinklo.

Vis dažniau ir dažniau tinklo plokštės integruota į pagrindinė plokštė ir prisijungti prie pietinio tilto. Procesorius susisiekia su pietiniu tiltu ir visa prie jo prijungta įranga per šiaurinį tiltą.

2. Terminatoriai– tai 50 omų nominalios vertės rezistoriai, kurie sukuria signalo slopinimą tinklo segmento galuose.

3. Stebulės(Hub) – tai centriniai fizinės žvaigždės topologijos kabelinės sistemos arba tinklo įrenginiai, kurie, priimdami paketą viename iš savo prievadų, persiunčia jį į visus kitus. Rezultatas yra tinklas su loginė struktūra bendras autobusas. Tinklas kartu su mazgu sudaro „bendrą magistralę“. Duomenų paketai, perduodami per šakotuvą, bus pristatyti į visus kompiuterius, prijungtus prie vietinio tinklo.

Yra dviejų tipų šakotuvai: pasyvieji ir aktyvieji šakotuvai (kelių prievadų kartotuvai). Aktyvūs koncentratoriai sustiprina gautus signalus ir juos perduoda. Pasyvieji šakotuvai perduoda signalą per save jo nestiprindami ar neatkurdami.

4. Kartotuvai(Repeater) – tinklo įrenginiai, kurie sustiprina ir pertvarko gaunamus analoginis signalas tinklą iki kito segmento atstumo. Retransliatorius veikia elektriniu lygiu, kad sujungtų du segmentus. Kartotuvai neatpažįsta tinklo adresų, todėl negali būti naudojami srautui sumažinti.

5. Jungikliai(Switch) – valdomas programinė įranga centriniai kabelių sistemos įrenginiai, mažinantys tinklo srautą dėl to, kad gaunamas paketas analizuojamas siekiant nustatyti jo gavėjo adresą ir atitinkamai perduodamas tik jam.

Jungiklių naudojimas yra brangesnis, bet ir produktyvesnis sprendimas. Jungiklis paprastai yra daug sudėtingesnis įrenginys ir vienu metu gali aptarnauti kelias užklausas. Jei dėl kokių nors priežasčių norimas prievadas yra šiuo metu laikas užimtas, paketas dedamas į komutatoriaus buferinę atmintį, kur laukia savo eilės. Tinklai, sukurti naudojant jungiklius, gali apimti kelis šimtus mašinų ir būti kelių kilometrų ilgio.

6. Maršrutizatoriai(Maršrutizatorius) – standartiniai tinklo įrenginiai, veikiantys tinklo lygiu ir leidžiantys persiųsti bei nukreipti paketus iš vieno tinklo į kitą, taip pat filtruoti transliuojamus pranešimus. Maršrutizatorius iš esmės panašus į jungiklį, tačiau turi didesnį rinkinį funkcionalumą. Jis tiria ne tik MAC, bet ir abiejų kompiuterių, susijusių su duomenų perdavimu, IP adresus. Perkeldami informaciją tarp skirtingų tinklo segmentų, maršrutizatoriai analizuoja paketo antraštę ir bando apskaičiuoti optimalų kelionės kelią. šio paketo. Maršrutizatorius gali nustatyti kelią į savavališką tinklo segmentą, naudodamas informaciją iš maršruto lentelės, kuri leidžia sukurti bendrą ryšį su internetu arba pasauliniu tinklu.

Maršrutizatoriai leidžia paketus pristatyti greičiausiu būdu, o tai padidina didelių tinklų pralaidumą. Jei kuris nors tinklo segmentas yra perkrautas, duomenų srautas pasisuks kitu keliu.

7. Tiltai(Tiltas) – tinklo įrenginiai, jungiantys du atskirus segmentus, ribojamus fizinio ilgio, ir perduodantys srautą tarp jų. Tiltai taip pat sustiprina ir konvertuoja kitų tipų kabelių signalus. Tai leidžia išplėsti maksimalų tinklo dydį nepažeidžiant didžiausio kabelio ilgio, prijungtų įrenginių skaičiaus ar kartotuvų skaičiaus viename tinklo segmente.

8. Norint sujungti kelis vietinius tinklus, veikiančius naudojant skirtingus protokolus, naudojami specialūs įrankiai, vadinami vartais. Vartai(Gateway) – programinės ir techninės įrangos sistemos, jungiančios nevienalyčius tinklus arba tinklo įrenginiai. Vartai gali būti aparatinės arba programinės įrangos. Pavyzdžiui, tai gali būti specialus kompiuteris (šliuzo serveris) arba kompiuterio programa.

9. Multiplekseriai– tai įrenginiai centrinis biuras, kurios palaiko kelis šimtus skaitmeninių abonento linijų. Multiplekseriai siunčia ir priima abonento duomenis telefono linijomis, sutelkdami visą srautą į vieną didelės spartos kanalą, skirtą perduoti į internetą arba įmonės tinklą.

10. Ugniasienės(ugniasienė, ugniasienės) yra tinklo įrenginiai, kurie kontroliuoja informaciją, patenkančią į vietinį tinklą ir išeinančią iš jo, ir užtikrina vietinio tinklo apsaugą filtruodami informaciją. Dauguma ugniasienės yra sukurtos remiantis klasikiniais prieigos valdymo modeliais, pagal kuriuos subjektui (vartotojui, programai, procesui ar tinklo paketui) leidžiama arba neleidžiama prieiga prie bet kurio objekto (failo ar tinklo mazgo), pateikus tam tikrą unikalų elementą, būdingą tik šiam subjektui. . Daugeliu atvejų šis elementas yra slaptažodis. Kitais atvejais toks unikalus elementas yra mikroprocesorinės kortelės, vartotojo biometrinės charakteristikos ir kt. Tinklo paketui toks elementas yra adresai arba vėliavėlės, esančios paketo antraštėje, taip pat kai kurie kiti parametrai.

Taigi ugniasienė yra programinės ir (arba) aparatinės įrangos barjeras tarp dviejų tinklų, leidžiantis užmegzti tik įgaliotus interneto ryšius. Paprastai ugniasienės apsaugo įmonės tinklą, prijungtą prie interneto, nuo išorės įsiskverbimo ir neleidžia pasiekti konfidencialios informacijos.

Pagal teritorinį pasiskirstymą tinklai gali būti vietiniai, pasauliniai ir regioniniai.

Vietinis tinklas (LAN – Local Area Network) – tinklas įmonėje, įstaigoje ar vienoje organizacijoje.

Regioninis tinklas (MAN – Metropolitan Area Network) – tinklas mieste ar regione.

Pasaulinis tinklas (WAN – Wide Area Network) – tinklas valstybės ar valstybių grupės teritorijoje.

Pagal informacijos perdavimo greitį kompiuterių tinklai skirstomi į:

mažos spartos tinklai – iki 10 Mbit/s;

vidutinio greičio tinklai – iki 100 Mbit/s;

greitųjų tinklų – virš 100 Mbit/s.

Autorius perdavimo terpės tipas tinklai skirstomi į:

laidinis (ant bendraašio kabelio, įjungtas vytos poros, šviesolaidinis);

bevielis su informacijos perdavimu radijo kanalais arba infraraudonųjų spindulių diapazone.

Autorius kompiuterio sąveikos organizavimo būdas tinklai skirstomi į bendraamžis ir su dedikuotas serveris(hierarchiniai tinklai).

Lygiavertis neto. Visi kompiuteriai lygūs. Bet kuris tinklo vartotojas gali pasiekti bet kuriame kompiuteryje saugomus duomenis.

Orumas- montavimo ir eksploatavimo paprastumas.

Trūkumas– sunku išspręsti informacijos saugumo klausimus.

Šis organizavimo būdas naudojamas tinklams, kuriuose yra nedidelis kompiuterių skaičius ir kur duomenų apsaugos klausimas nėra esminis.

Hierarchinis tinklas. Diegimo metu vienas ar keli serveriai– kompiuteriai, valdantys duomenų mainus ir tinklo išteklių paskirstymą. Serveris yra nuolatinė bendrų išteklių saugykla. Iškviečiamas bet kuris kompiuteris, turintis prieigą prie serverio paslaugų tinklo klientas arba darbo vieta. Pats serveris taip pat gali būti aukštesnio hierarchijos lygio serverio klientas. Serveriai paprastai yra didelio našumo kompiuteriai, galbūt su keliais lygiagrečiais procesoriais, didelės talpos standžiaisiais diskais ir didelės spartos tinklo plokšte.

Orumas– leidžia sukurti stabiliausią tinklo struktūrą ir racionaliau paskirstyti resursus bei užtikrinti aukštesnį duomenų apsaugos lygį.

Trūkumai:

Reikia papildomos OS serveriui.

Didesnis tinklo diegimo ir atnaujinimo sudėtingumas.

Poreikis skirti atskirą kompiuterį kaip serverį

Autorius serverio naudojimo technologijos atskirti tinklus su architektūra failų serveris ir architektūra klientas-serveris.

Failų serveris. Serveris saugo daugumą programų ir duomenų. Vartotojui pageidaujant, jam išsiunčiama reikalinga programa ir duomenys. Informacijos apdorojimas atliekamas darbo vietoje.

Klientas-serveris. Duomenys saugomi ir apdorojami serveryje, kuris taip pat kontroliuoja prieigą prie išteklių ir duomenų. Darbo stotis gauna tik užklausos rezultatus.

Pagrindinės tinklų charakteristikos

Duomenų perdavimo sparta ryšio kanalu matuojamas per laiko vienetą perduodamos informacijos bitų skaičiumi – sekundę. Matavimo vienetas yra bitai per sekundę.

Dažniausiai naudojamas greičio matavimo vienetas yra bodas. Baud yra perdavimo terpės būsenos pasikeitimų skaičius per sekundę. Kadangi kiekvienas būsenos pokytis gali atitikti kelis duomenų bitus, faktinis bitų per sekundę greitis gali būti didesnis nei duomenų perdavimo sparta.

Ryšio kanalo talpa. Ryšio kanalo talpos matavimo vienetas yra skaitmuo per sekundę.

Informacijos perdavimo patikimumas yra įvertintas kaip klaidingai perduotų simbolių skaičiaus ir bendro perduotų simbolių skaičiaus santykis. Patikimumo matavimo vienetas: klaidų skaičius vienam ženklui – paklaidos/ženklas. Šis rodiklis turėtų būti 10 -6 -10 -7 klaidų/ženklo ribose, t.y. Vienam milijonui perduotų simbolių arba dešimčiai milijonų perduotų simbolių leidžiama viena klaida.

Ryšio kanalų patikimumas ryšio sistema nustatoma pagal geros būklės laiko dalį bendrame veikimo trukme arba pagal vidutinį laiką tarp gedimų. Patikimumo matavimo vienetas yra valanda. Bent kelis tūkstančius valandų.

Tinklo reakcijos laikas– laikas, skirtas programinei įrangai ir tinklo įrenginiams pasiruošti perduoti informaciją per šis kanalas. Tinklo atsako laikas matuojamas milisekundėmis.

Tinklu perduodamos informacijos kiekis vadinamas eismo.