Vrste mrežnih tehnologija lokalnih mreža. Suvremene računalne mrežne tehnologije: principi rada i protokoli

Mrežna tehnologija - ovo je dogovoreni skup standardnih protokola te softvera i hardvera koji ih implementiraju (na primjer, mrežni adapteri, upravljački programi, kabeli i konektori), dovoljan za izgradnju računalne mreže. Epitet "dovoljan" naglašava činjenicu da ovaj set predstavlja minimalni skup alata s kojima možete izgraditi radnu mrežu. Možda se ova mreža može poboljšati, primjerice, dodjeljivanjem podmreža u njoj, što će odmah zahtijevati, uz standardne Ethernet protokole, korištenje IP protokola, kao i posebne komunikacijske uređaje - routere. Poboljšana mreža će najvjerojatnije biti pouzdanija i brža, ali nauštrb dodataka Ethernet tehnologiji koja je činila osnovu mreže.

Uvjet " mrežna tehnologija“najčešće se koristi u gore opisanom užem smislu, ali ponekad se koristi njegovo prošireno tumačenje kao bilo koji skup alata i pravila za izgradnju mreže, na primjer, “tehnologija usmjeravanja s kraja na kraj”, “tehnologija za stvaranje sigurnog kanal”, “IP mrežna tehnologija”.

Protokoli na kojima je izgrađena mreža određene tehnologije (u užem smislu) posebno su razvijeni za zajednički rad, tako da programer mreže ne zahtijeva dodatne napore da organizira njihovu interakciju. Ponekad se mrežne tehnologije nazivaju osnovne tehnologije, imajući u vidu da je osnova svake mreže izgrađena na njihovoj osnovi. Primjeri osnovnih mrežnih tehnologija uključuju, uz Ethernet, sljedeće dobro poznate tehnologije: lokalne mreže kao što su Token Ring i FDDI, ili tehnologije teritorijalnih mreža X.25 i Frame Relay. Da biste dobili radnu mrežu u ovom slučaju, dovoljno je kupiti softver i hardver povezan s istom osnovnom tehnologijom - mrežni adapteri s drajverima, čvorištima, sklopkama, kabelskim sustavom itd. - te ih povezati u skladu sa zahtjevima standarda za ovu tehnologiju.

Izrada standardnih lokalnih mrežnih tehnologija

Sredinom 80-ih situacija u lokalnim mrežama počela se dramatično mijenjati. Uspostavljene su standardne tehnologije za povezivanje računala u mrežu - Ethernet, Arcnet, Token Ring. Osobna računala poslužila su kao snažan poticaj njihovom razvoju. Ovi masovni proizvodi bili su idealni elementi za izgradnju mreža - s jedne strane, bili su dovoljno snažni da upravljaju mrežom softver, a s druge strane, očito su trebali kombinirati svoju računalnu snagu za rješavanje složenih problema, kao i dijeljenje skupih periferni uređaji i diskovni nizovi. Stoga su osobna računala počela prevladavati u lokalnim mrežama, ne samo kao klijentska računala, već i kao centri za pohranu i obradu podataka, odnosno mrežni poslužitelji, istiskujući miniračunala i velika računala iz ovih poznatih uloga.

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

Lokalne mreže, u usporedbi s globalnim mrežama, unijele su dosta novina u način na koji korisnici organiziraju svoj rad. Pristup zajedničkim resursima postao je mnogo praktičniji - korisnik je mogao jednostavno vidjeti popise dostupnih resursa, umjesto da pamti njihove identifikatore ili imena. Nakon spajanja na udaljeni resurs, bilo je moguće raditi s njim pomoću naredbi koje su korisniku već poznate iz rada s lokalnim resursima. Posljedica i ujedno pokretač tog napretka bila je pojava ogromnog broja neprofesionalnih korisnika koji nisu morali učiti posebne (i prilično složene) naredbe za umrežavanje. A programeri lokalnih mreža dobili su priliku implementirati sve te pogodnosti kao rezultat pojave visokokvalitetnih kabelskih komunikacijskih linija, na kojima su čak i mrežni adapteri prve generacije omogućili brzine prijenosa podataka do 10 Mbit/s.

Naravno, programeri globalnih mreža nisu mogli ni sanjati o takvim brzinama - morali su koristiti komunikacijske kanale koji su bili dostupni, jer bi polaganje novih kabelskih sustava za računalne mreže duge tisuće kilometara zahtijevalo kolosalna kapitalna ulaganja. A "pri ruci" su bili samo telefonski komunikacijski kanali, slabo prikladni za brzi prijenos diskretnih podataka - brzina od 1200 bps za njih je bila dobar uspjeh. Stoga je ekonomično korištenje propusnosti komunikacijskog kanala često bilo glavni kriterij za učinkovitost metoda prijenosa podataka u globalnim mrežama. U takvim uvjetima razni postupci transparentnog pristupa udaljenim resursima, standardni za lokalne mreže, za globalne mreže dugo su ostali nedopustiv luksuz.

Moderne tendencije

Danas se računalne mreže nastavljaju razvijati, i to prilično brzo. Jaz između lokalnih i globalnih mreža stalno se smanjuje, uglavnom zbog pojave brzih teritorijalnih komunikacijskih kanala koji po kvaliteti nisu niži od lokalnih mrežnih kabelskih sustava. U globalnim mrežama pojavljuju se usluge pristupa resursima koje su prikladne i transparentne kao usluge lokalne mreže. Slične primjere u velikom broju pokazuje i najpopularnija globalna mreža – Internet.

Mijenjaju se i lokalne mreže. Umjesto pasivnog kabela koji povezuje računala, u njima se u velikim količinama pojavila razna komunikacijska oprema - prekidači, usmjerivači, pristupnici. Zahvaljujući ovoj opremi, postalo je moguće izgraditi velike korporativne mreže, koje broje tisuće računala i imaju složenu strukturu. Došlo je do ponovnog porasta interesa za velika računala, uglavnom zato što je, nakon što je splasnula euforija zbog jednostavnosti rada. osobnih računala Pokazalo se da je sustave koji se sastoje od stotina poslužitelja teže održavati nego nekoliko velikih računala. Stoga su se u novom krugu evolucijske spirale glavna računala počela vraćati u korporativne računalne sustave, ali kao punopravni mrežni čvorovi koji podržavaju Ethernet ili Token Ring, kao i TCP/IP protokol protokola, koji je zahvaljujući Internetu postao de facto mrežni standard.

Pojavio se još jedan vrlo važan trend koji jednako utječe na lokalne i globalne mreže. Počeli su obrađivati informacije koje su prije bile neuobičajene za računalne mreže - glas, video slike, crteže. To je zahtijevalo promjene u radu protokola, mrežnih operativnih sustava i komunikacijske opreme. Poteškoće prijenosa takvih multimedijskih informacija preko mreže povezane su s njihovom osjetljivošću na kašnjenja u prijenosu paketa podataka - kašnjenja obično dovode do iskrivljenja takvih informacija na krajnjim čvorovima mreže. Budući da tradicionalne mrežne usluge poput prijenosa datoteka ili e-pošte generiraju promet koji nije osjetljiv na kašnjenje, a svi mrežni elementi dizajnirani su imajući na umu kašnjenje, pojava prometa u stvarnom vremenu stvorila je velike probleme.

Danas se ovi problemi rješavaju na različite načine, pa tako i uz pomoć ATM tehnologije posebno dizajnirane za prijenos različitih vrsta prometa, no unatoč značajnim naporima koji se ulažu u tom smjeru, prihvatljivo rješenje problema još je daleko, i još mnogo toga treba učiniti na ovom području kako bi se postigao željeni cilj - spajanje tehnologija ne samo lokalnih i globalnih mreža, već i tehnologija bilo kojih informacijskih mreža - računala, telefona, televizije itd. Iako je danas ova ideja mnogima se čini kao utopija, ozbiljni stručnjaci smatraju da preduvjeti za takvu sintezu već postoje, a mišljenja im se razlikuju samo u ocjeni okvirnih rokova takvog spajanja - nazivaju se rokovi od 10 do 25 godina. Štoviše, vjeruje se da će temelj objedinjavanja biti tehnologija komutacije paketa koja se danas koristi u računalnim mrežama, a ne tehnologija komutacije krugova koja se koristi u telefoniji, što bi vjerojatno trebalo povećati interes za mreže ovog tipa.

Suvremene mrežne tehnologije

Plan

Što je lokalna mreža?

Hardver računalne mreže. Topologije lokalnih mreža

Fizičke topologije lokalnih mreža

Logičke topologije lokalnih mreža

Konektori i utičnice

Koaksijalni kabel

upletena parica

Prijenos informacija putem optičkih kabela

Komunikacijska oprema

Oprema i tehnologije bežične mreže

Tehnologije i protokoli lokalnih mreža

Adresiranje računala u mreži i osnovni mrežni protokoli

Mrežni alati MS Windows operativni sustavi

Koncepti upravljanja mrežnim resursima

Mogućnosti MS Windows obitelji operacijskih sustava za organizaciju rada u lokalnoj mreži

Konfiguriranje postavki mrežne komponente

Konfiguriranje postavki veze

Spajanje mrežnog pisača

Veza mrežni pogon

Što je lokalna mreža?

Problem prijenosa informacija s jednog računala na drugo postoji od pojave računala. Da bismo to riješili koristili smo se različiti pristupi. Najčešći "kurir" pristup u nedavnoj prošlosti bio je kopiranje informacija na prijenosni medij (GMD, CD, itd.), prijenos na odredište i ponovno kopiranje, ali s prijenosnog medija na računalo primatelja. Trenutno takve metode premještanja informacija ustupaju mjesto mrežnim tehnologijama. Oni. računala su međusobno povezana na neki način, a korisnik je u mogućnosti prenijeti informacije do odredišta bez napuštanja stola.

Totalitet računalni uređaji, koji imaju mogućnost međusobnog komuniciranja, obično se nazivaju računalne mreže. U većini slučajeva postoje dvije vrste računalnih mreža: lokalne (LAN - LocalAreaNetwork) i globalne (WAN - Wide-AreaNetwork). U nekim opcijama klasifikacije razmatra se niz dodatnih tipova: urbani, regionalni itd., međutim, svi ti tipovi (u biti) u većini su slučajeva varijante globalnih mreža različitih razmjera. Najčešća opcija je klasifikacija mreža na lokalne i globalne na temelju geografije. Oni. U ovom slučaju lokalna računalna mreža shvaćena je kao skup konačnog broja računala smještenih na ograničenom području (unutar jedne zgrade ili susjednih zgrada), povezanih informacijskim kanalima koji imaju velika brzina i pouzdanost prijenosa podataka i namijenjena rješavanju kompleksa međusobno povezanih problema.

Računalni mrežni hardver. Topologije lokalnih mreža

Sva računala pretplatnika (korisnika) koja rade unutar lokalne mreže moraju biti u mogućnosti međusobno komunicirati, tj. biti povezani jedni s drugima. Način na koji su takve veze organizirane bitno utječe na karakteristike lokalne računalne mreže i naziva se njezina topologija (arhitektura, konfiguracija). Postoje fizičke i logičke topologije. Fizička topologija lokalne mreže odnosi se na fizički položaj računala koja su dio mreže i način na koji su međusobno povezana vodičima. Logička topologija određuje način protoka informacija i vrlo često se ne poklapa s odabranom fizičkom topologijom za povezivanje pretplatnika lokalne mreže.

Fizičke topologije lokalnih mreža

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

Topologija sabirnice (slika 1) uključuje spajanje svih računala na jedan zajednički vodič. Na oba kraja takvog vodiča postoje posebni odgovarajući uređaji, nazvani terminatori. Glavne prednosti ove topologije su niska cijena i jednostavnost instalacije. Nedostaci uključuju poteškoće u lokaliziranju mjesta kvara i nisku pouzdanost: oštećenje kabela bilo gdje dovodi do prestanka razmjene informacija između svih računala na mreži. Zbog prirode širenja električnog signala, čak i ako su dva računala koja pokušavaju razmjenjivati informacije fizički povezana jedno s drugim, ako nema terminatora na jednom kraju takvog “prekida” sabirnice, komunikacija između njih bit će nemoguća.

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

Zvjezdasta topologija uključuje polaganje zasebnog kabela za svako računalo u mreži, povezujući sve mrežne pretplatnike s određenim centrom. Središte zvijezde može biti računalo ili poseban spojni uređaj koji se naziva hub (sl. 3). Prednost ove topologije je veća pouzdanost. Prekid bilo kojeg vodiča "isključuje" samo jednog pretplatnika. Usko grlo ove topologije je čvorište. Ako se pokvari, blokira se cijela mreža. Nedostatak je veća cijena opreme (uzimajući u obzir povećanje ukupne duljine vodiča u usporedbi s prethodnim topologijama, kao i trošak dodatne opreme - čvorišta).

Što se tiče pouzdanosti i brzine razmjene informacija najbolje karakteristike ima potpuno povezanu topologiju (slika 4). U ovom slučaju, pretplatnicima mreže je osiguran poseban komunikacijski kanal sa svakim od ostalih pretplatnika. Međutim, u smislu troškova, ova topologija je inferiorna od svih ostalih opcija.

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

Logičke topologije lokalnih mreža

Logička topologija određuje prirodu distribucije informacija preko računalne mreže. Prilikom prijenosa informacija od jednog pretplatnika mreže do drugog pretplatnika, te informacije su ispravno "formatirane". Preneseni podaci formatirani su u standardne fragmente (paketi, datagrami). Osim stvarno poslanih podataka (brojevi, tekstovi, slike, itd.), adresu (primatelja informacije ili i primatelja i odašiljača), kontrolne informacije (kako biste mogli provjeriti je li paket primljen u cijelosti ili samo njegov dio) i niz drugih stvari se dodaju u paket.informacije. Razmotrimo tri glavne opcije za logičke topologije lokalnih računalnih mreža.

Logička sabirnica određuje jednak pristup mreži za sve pretplatnike. U ovom slučaju odašiljač šalje paket informacija u mrežu, a svi ostali pretplatnici "čuju" odaslane informacije i analiziraju ih. Ako pretplatnik pronađe svoju adresu u sklopu paketa, taj podatak “zadrži” za sebe, ako se ispostavi da je adresa tuđa, ignorira je. Ako se u vrijeme prijenosa informacija od strane jednog pretplatnika drugi pretplatnik "ubaci" u razgovor, dolazi do preklapanja paketa, što se naziva kolizija. Kolizije dovode do "miješanja" paketa i nemogućnosti da se otkrije "tko je što rekao". Nakon što je otkrio koliziju, pretplatnik odašiljač "utihne" na vremenski interval slučajnog trajanja, nakon čega ponavlja pokušaj prijenosa informacije. S vrlo velikim brojem pretplatnika u mreži, vjerojatnost sudara se naglo povećava, a mreža postaje neoperativna.

Logički prsten pretpostavlja da informacija ide punim krugom i dolazi do izvora, tj. do mjesta odakle je poslano. U ovom slučaju, svaki pretplatnik uspoređuje adresu "primatelja" sa svojom. Ako se adrese podudaraju, informacija se kopira u međuspremnik, paket se označava kao "stigao primatelju" i prenosi se sljedećem pretplatniku. Ako se adrese ne poklapaju, paket se prenosi bez ikakvih oznaka. Kada pretplatnik primi paket poslan „na svoju ruku“ i označen kao „prihvaćeno“, ne šalje ga dalje i drugi pretplatnik mreže može početi s radom.

Logička zvjezdasta topologija (i njezina verzija - stablo) usmjerena je na uspostavljanje komunikacijskog kanala između prijamnika i odašiljača pomoću sklopki. Oni. U nedostatku prekidača, nemoguće je čak i da dva mrežna pretplatnika međusobno komuniciraju. Prilikom prijenosa podataka s jednog pretplatnika na drugog, svi ostali čekaju kraj prijenosa.

Konektori i utičnice

Trenutno se u lokalnim mrežama koristi nekoliko vrsta vodiča. Na temelju fizičke prirode odaslanog signala razlikuju se električni vodiči i optički vodiči. Osim toga, oprema se može koristiti za organiziranje lokalnih računalnih mreža pomoću bežičnih kanala.

Koaksijalni kabel

Koaksijalni kabel (slika 5) je vodič zatvoren u zaštitnu pletenicu. Vodič je zaštićen od dodira s pletenicom cjevastim izolatorom. Važna karakteristika kabelski sustavi općenito i koaksijalni kabel posebno je karakteristični otpor ili impedancija. U lokalnim mrežama koristi se koaksijalni kabel karakteristične impedancije od 50 Ohma, a (znatno rjeđe) u ARCnet mrežama kabel karakteristične impedancije 93 Ohma. Postoje dvije vrste koaksijalnog kabela - debeli (vanjski promjer oko 10 mm) i tanki (vanjski promjer oko 5 mm). Uz istu karakterističnu vrijednost impedancije, debeli i tanki koaksijalni kabeli imaju različite karakteristike u pogledu duljine kabelskog segmenta i broja podržanih mrežnih pretplatnika. Debeli koaksijalni kabel ima maksimalnu duljinu segmenta od 500 metara, maksimalan iznos Priključnih točaka ima 100. Tanki koaksijalni kabel ima maksimalnu duljinu segmenta od 185 metara, maksimalan broj priključnih točaka je 30.

Izraz "mrežna tehnologija" najčešće se koristi u gore opisanom užem smislu, ali ponekad se koristi i njegovo prošireno tumačenje kao bilo koji skup alata i pravila za izgradnju mreže, na primjer, "tehnologija usmjeravanja s kraja na kraj", “tehnologija sigurnih kanala”, “IP tehnologija.” mreže."

Protokoli na kojima je izgrađena mreža određene tehnologije (u užem smislu) posebno su razvijeni za zajednički rad, tako da programer mreže ne zahtijeva dodatne napore da organizira njihovu interakciju. Ponekad se mrežne tehnologije nazivaju osnovne tehnologije, imajući u vidu da je osnova svake mreže izgrađena na njihovoj osnovi. Primjeri osnovnih mrežnih tehnologija uključuju, uz Ethernet, tako dobro poznate lokalne mrežne tehnologije kao što su Token Ring i FDDI, ili X.25 i Frame Relay tehnologije za teritorijalne mreže. Za dobivanje funkcionalne mreže u ovom slučaju dovoljno je kupiti softver i hardver koji se odnosi na istu osnovnu tehnologiju - mrežne adaptere s upravljačkim programima, čvorišta, preklopnike, kabelski sustav itd. - i povezati ih u skladu sa zahtjevima standarda za ovu tehnologiju.

Izrada standardnih lokalnih mrežnih tehnologija

Sredinom 80-ih situacija u lokalnim mrežama počela se dramatično mijenjati. Uspostavljene su standardne tehnologije za povezivanje računala u mrežu - Ethernet, Arcnet, Token Ring. Osobna računala poslužila su kao snažan poticaj njihovom razvoju. Ovi robni proizvodi bili su idealni elementi za izgradnju mreža - s jedne strane, bili su dovoljno snažni za pokretanje mrežnog softvera, ali s druge strane, očito su trebali udružiti svoju računalnu snagu za rješavanje složenih problema, kao i za dijeljenje skupih perifernih uređaja i diska. nizovi. Stoga su osobna računala počela prevladavati u lokalnim mrežama, ne samo kao klijentska računala, već i kao centri za pohranu i obradu podataka, odnosno mrežni poslužitelji, istiskujući miniračunala i velika računala iz ovih poznatih uloga.

Lokalne mreže, u usporedbi s globalnim mrežama, unijele su dosta novina u način na koji korisnici organiziraju svoj rad. Pristup zajedničkim resursima postao je mnogo praktičniji - korisnik je mogao jednostavno vidjeti popise dostupnih resursa, umjesto da pamti njihove identifikatore ili imena. Nakon spajanja na udaljeni resurs, bilo je moguće raditi s njim pomoću naredbi koje su korisniku već poznate iz rada s lokalnim resursima. Posljedica, a ujedno i pokretač tog napretka bila je pojava ogromnog broja neprofesionalnih korisnika koji nisu morali učiti posebne (i dosta složene) naredbe za rad na mreži. A programeri lokalnih mreža dobili su priliku implementirati sve te pogodnosti kao rezultat pojave visokokvalitetnih kabelskih komunikacijskih linija, na kojima su čak i mrežni adapteri prve generacije omogućili brzine prijenosa podataka do 10 Mbit/s.

Moderne tendencije

Mijenjaju se i lokalne mreže. Umjesto pasivnog kabela koji povezuje računala, u njima se u velikim količinama pojavila razna komunikacijska oprema - prekidači, usmjerivači, pristupnici. Zahvaljujući ovoj opremi, postalo je moguće izgraditi velike korporativne mreže, koje broje tisuće računala i imaju složenu strukturu. Ponovno je došlo do oživljavanja interesa za velika računala, ponajviše zato što je, nakon što je splasnula euforija oko jednostavnosti rada s osobnim računalima, postalo jasno da je sustave koji se sastoje od stotina servera teže održavati nego nekoliko velikih računala. Stoga su se u novom krugu evolucijske spirale glavna računala počela vraćati u korporativne računalne sustave, ali kao punopravni mrežni čvorovi koji podržavaju Ethernet ili Token Ring, kao i TCP/IP protokol protokola, koji je zahvaljujući Internetu postao de facto mrežni standard.

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

Događaji koji se odvijaju postaju poznati u svim zemljama svijeta u nekoliko sekundi. Svatko se može spojiti na Internet i objaviti svoj podatak.

Mrežne informacijske tehnologije: korijeni njihova nastanka

Ljudska civilizacija je u drugoj polovici prošlog stoljeća formirala svoje dvije najvažnije znanstveno-tehničke grane - računalnu i Oko četvrt stoljeća obje su se ove grane razvijale neovisno, au njihovom su okviru nastale računalne, odnosno telekomunikacijske mreže. Međutim, u posljednjoj četvrtini dvadesetog stoljeća, kao rezultat evolucije i međusobnog prožimanja ovih dviju grana ljudskog znanja, nastalo je ono što nazivamo terminom "mrežna tehnologija", što je pododjeljak općenitijeg koncepta "informacijske tehnologije". tehnologija".

Njihovom pojavom dogodila se nova tehnološka revolucija u svijetu. Kao što je prije nekoliko desetljeća kopno bilo prekriveno mrežom brzih cesta, tako su se krajem prošlog stoljeća sve države, gradovi i sela, poduzeća i organizacije, kao i pojedinačni domovi našli povezani “informacijskim autocestama”. Istodobno, svi su oni postali elementi različitih mreža za prijenos podataka između računala, u koje su implementirane određene tehnologije prijenosa informacija.

Mrežna tehnologija: pojam i sadržaj

Mrežna tehnologija je dovoljan skup pravila za prezentaciju i prijenos informacija, implementiran u obliku takozvanih „standardnih protokola“, kao i hardver i softver, uključujući mrežne adaptere s upravljačkim programima, kabele i optičke linije, razne konektore (konektore).

“Dostatnost” ovog skupa alata znači njegovu minimizaciju uz zadržavanje mogućnosti izgradnje učinkovite mreže. Trebao bi imati potencijal za poboljšanje, primjerice, stvaranjem podmreža u njemu koje zahtijevaju korištenje protokola različitih razina, kao i posebnih komunikatora, obično zvanih "usmjerivači". Nakon poboljšanja, mreža postaje pouzdanija i brža, ali po cijenu dodavanja dodataka glavnoj mrežnoj tehnologiji koja čini njezinu osnovu.

Pojam "mrežna tehnologija" najčešće se koristi u gore opisanom užem smislu, ali se često široko tumači kao bilo koji skup alata i pravila za izgradnju mreže određenog tipa, na primjer, "tehnologija lokalne računalne mreže".

Prototip mrežne tehnologije

Prvi prototip računalne mreže, ali još ne i sama mreža, započeo je 60-80-ih. prošlog stoljeća višeterminalni sustavi. Predstavlja kombinaciju monitora i tipkovnice koja se nalazi na velike udaljenosti s mainframe računala i povezivanjem s njima putem telefonskih modema ili putem namjenskih kanala, terminali su napustili prostor računalnog centra i raspršili se po zgradi.

Istovremeno, osim operatera samog računala na računalno-informacijskom centru, svi korisnici terminala mogli su unositi svoje zadatke s tipkovnice i pratiti njihovo izvršavanje na monitoru, obavljajući neke operacije upravljanja zadacima. Takvi sustavi koji implementiraju i algoritme dijeljenja vremena i skupna obrada, nazvani su sustavi za daljinski unos zadataka.

Globalne mreže

Nakon višeterminalnih sustava u kasnim 60-ima. XX. stoljeća Nastala je prva vrsta mreža - globalne računalne mreže (GCN). Povezali su superračunala, koja su postojala u pojedinačnim primjercima i pohranjivala jedinstvene podatke i softver, s glavnim računalima smještenim na udaljenostima i do nekoliko tisuća kilometara, putem telefonskih mreža i modema. Ova mrežna tehnologija prethodno je testirana u sustavima s više terminala.

Prvi GCS 1969. bio je ARPANET, koji je radio u Ministarstvu obrane SAD-a i objedinjavao različite tipove računala s različitim operativnim sustavima. Opremljeni su dodatnim modulima za implementaciju komunikacijskih sustava zajedničkih svim računalima u mreži. Na njemu su razvijeni temelji mrežnih tehnologija koje se i danas koriste.

Prvi primjer konvergencije računalnih i telekomunikacijskih mreža

GKS je naslijedio komunikacijske vodove od starijih i globalnijih telefonskih mreža, budući da je postavljanje novih međugradskih vodova bilo vrlo skupo. Stoga su dugi niz godina koristili analogne telefonske kanale za prijenos na ovaj trenutak vrijeme samo za jedan razgovor. Preko njih su se prenosili digitalni podaci vrlo malom brzinom (desetci kbit/s), a mogućnosti su bile ograničene na prijenos podatkovnih datoteka i elektroničke pošte.

Međutim, nakon što je naslijedio telefonske linije komunikacije, GKS nije preuzeo njihovu osnovnu tehnologiju, temeljenu na principu komutacije krugova, kada je svakom paru pretplatnika dodijeljen kanal s konstantnom brzinom za cijelo vrijeme trajanja komunikacijske sesije. GKS je koristio nove računalne mrežne tehnologije temeljene na principu komutacije paketa, u kojoj se podaci u obliku malih dijelova paketa konstantnom brzinom šalju u nekomutiranu mrežu i primaju ih njihovi primatelji na mreži pomoću adresnih kodova izgrađenih u zaglavlja paketa.

Prethodnici lokalnih mreža

Pojava u kasnim 70-ima. XX. stoljeća LSI je doveo do stvaranja miniračunala s niskom cijenom i bogatim funkcionalnost. Počeli su se stvarno natjecati s velikim računalima.

Miniračunala obitelji PDP-11 stekla su veliku popularnost. Počeli su se ugrađivati u sve, čak i vrlo male proizvodne jedinice za upravljanje tehničkim procesima i pojedinačnim tehnološkim instalacijama, kao iu odjelima upravljanja poduzećima za obavljanje uredskih poslova.

Pojavio se koncept računalnih resursa distribuiranih u cijelom poduzeću, iako su sva miniračunala i dalje radila autonomno.

Pojava LAN mreža

Do sredine 80-ih. XX. stoljeća uvedene su tehnologije za spajanje miniračunala u mreže, temeljene na komutiranju podatkovnih paketa, kao u GCS-u.

Pretvorili su izgradnju jedinstvene poslovne mreže, nazvane lokalna (LAN) mreža, u gotovo trivijalan zadatak. Da biste ga stvorili, trebate samo kupiti mrežne adaptere za odabranu LAN tehnologiju, na primjer, Ethernet, standard kabelski sustav, instalirajte konektore (konektore) na njegove kabele i preko tih kabela spojite adaptere na mini-računalo i međusobno. Zatim je na računalni poslužitelj instaliran jedan od operativnih sustava namijenjenih organizaciji LAN mreže. Nakon toga je počeo raditi, a naknadno spajanje svakog novog miniračunala nije stvaralo nikakve probleme.

Neizbježnost interneta

Ako je pojava miniračunala omogućila distribuciju računalni resursi ravnomjerno po teritorijima poduzeća, zatim pojavom u ranim 90-ima. PC je doveo do njihove postupne pojave, najprije na svakom radnom mjestu bilo kojeg mentalnog radnika, a potom iu pojedinačnim ljudskim stanovima.

Relativna jeftinoća i visoka pouzdanost osobnih računala najprije je dala snažan poticaj razvoju LAN mreža, a potom je dovela do pojave globalne računalne mreže - Interneta, koja danas pokriva sve zemlje svijeta.

Veličina Interneta raste za 7-10% svaki mjesec. Predstavlja jezgru koja međusobno povezuje različite lokalne i globalne mreže poduzeća i institucija diljem svijeta.

Ako su se u prvoj fazi podatkovne datoteke i poruke uglavnom prenosile internetom E-mail, danas uglavnom pruža udaljeni pristup distribuiranim informacijskim resursima i elektroničke arhive, komercijalnim i nekomercijalnim informacijskim uslugama u mnogim zemljama. Njegovi besplatno dostupni arhivi sadrže informacije o gotovo svim područjima znanja i ljudskog djelovanja - od novih trendova u znanosti do vremenske prognoze.

Osnovne mrežne tehnologije LAN mreža

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

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

Tijekom istog razdoblja, mrežne funkcije koje implementiraju gore navedene mrežne funkcije počele su se ugrađivati u jezgre gotovo svih računalnih operativnih sustava. informacijska tehnologija. Pojavili su se čak i specijalizirani komunikacijski operativni sustavi poput IOS-a tvrtke Cisco Systems.

Kako su se razvijale GCS tehnologije

GKS tehnologije na analognim telefonskim kanalima, zbog visoke razine izobličenja u njima, odlikovale su se složenim algoritmima za praćenje i oporavak podataka. Primjer za njih je tehnologija X.25 razvijena ranih 70-ih. XX. stoljeća Suvremenije mrežne tehnologije su frame relay, ISDN, ATM.

ISDN je akronim koji označava digitalnu mrežu s integriranim uslugama i omogućuje udaljene video konferencije. Udaljeni pristup osigurava se ugradnjom ISDN adaptera u računala, koji rade višestruko brže od bilo kojeg modema. Postoji i poseban softver koji popularnim operativnim sustavima i preglednicima omogućuje rad s ISDN-om. Ali visoka cijena opreme i potreba za postavljanjem posebnih komunikacijskih linija koče razvoj ove tehnologije.

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

Nova tehnologija sinkrone digitalne hijerarhije (SDH) u kasnim 80-ima. XX. stoljeća proširena propusnost digitalni telefonski kanali do 10 Gbit/s, i tehnologiju DWDM (Dense Wave Division Multiplexing) - do stotina Gbit/s, pa čak i do nekoliko Tbit/s.

internetske tehnologije

Mrežni se temelje na korištenju hipertekstualnog jezika (ili HTML jezika) - posebnog jezika za označavanje koji je uređen skup atributa (oznaka) koje programeri web stranica unaprijed implementiraju na svaku svoju stranicu. Naravno, u ovom slučaju ne govorimo o tekstualnim ili grafičkim dokumentima (fotografije, slike), koje je korisnik već "skinuo" s interneta, nalaze se u memoriji njegovog računala i gledaju se kroz tekst ili slike. Riječ je o tzv. web stranicama koje se pregledavaju kroz programe - preglednike.

Programeri internetskih stranica stvaraju ih u HTML jeziku (sada su stvoreni mnogi alati i tehnologije za ovaj posao, zajednički nazvani “izgled web stranice”) u obliku skupa web stranica, a vlasnici stranica ih postavljaju na internetske poslužitelje u najmu od vlasnika njihovih memorijskih poslužitelja (tzv. “hosting”). Oni rade na Internetu 24 sata dnevno, servisirajući zahtjeve svojih korisnika za pregled web stranica koje su im učitane.

Preglednici na korisničkim osobnim računalima, nakon što su putem poslužitelja svog internetskog davatelja pristupili određenom poslužitelju, čija je adresa sadržana u nazivu tražene internetske stranice, dobivaju pristup ovoj stranici. Nadalje, analizom HTML oznaka svake stranice koja se pregledava, preglednici oblikuju njenu sliku na ekranu monitora onako kako je zamislio programer stranice - sa svim naslovima, fontom i bojama pozadine, raznim umetcima u obliku fotografija, dijagrami, slike itd.

Što je mrežna tehnologija? Zašto je to potrebno? Čemu služi? Odgovori na ova, kao i na mnoga druga pitanja bit će dati u okviru ovog članka.

Nekoliko važnih parametara

Brzina prijenosa podataka. Ova karakteristika određuje koliko se informacija (mjereno u većini slučajeva u bitovima) može prenijeti kroz mrežu u određenom vremenskom razdoblju.
Format okvira. Informacije koje se prenose kroz mrežu kombiniraju se u informacijske pakete. Zovu se okviri.
Vrsta kodiranja signala. U ovom slučaju odlučuje se kako šifrirati informacije u električnim impulsima.
Prijenosni medij. Ova oznaka se koristi za materijal, u pravilu, to je kabel kroz koji prolazi protok informacija, koji se naknadno prikazuje na zaslonima monitora.
Topologija mreže. Ovo je shematska konstrukcija strukture kroz koju se prenose informacije. U pravilu se koristi guma, zvijezda i prsten.
Način pristupa.

Skup svih ovih parametara određuje mrežnu tehnologiju, što je, koje uređaje koristi i njezine karakteristike. Kao što možete pretpostaviti, ima ih jako puno.

opće informacije

Ali što je mrežna tehnologija? Uostalom, definicija ovog pojma nikada nije dana! Dakle, mrežna tehnologija je koordinirani skup standardnih protokola te softvera i hardvera koji ih implementiraju u opsegu dovoljnom za izgradnju lokalne računalne mreže. Ovo određuje kako će se pristupiti mediju za prijenos podataka. Alternativno, također možete pronaći naziv "osnovne tehnologije". Nije ih moguće sve razmotriti u okviru članka zbog velikog broja, pa će se pozornost posvetiti najpopularnijima: Ethernet, Token-Ring, ArcNet i FDDI. Što su oni?

Ethernet

Trenutno je to najpopularnija mrežna tehnologija u cijelom svijetu. Ako kabel pokvari, tada je vjerojatnost da je to onaj koji se koristi blizu sto posto. Ethernet se može sigurno uvrstiti u najbolje mrežne informacijske tehnologije, zbog niske cijene, velike brzine i kvalitete komunikacije. Najpoznatiji tip je IEEE802.3/Ethernet. Ali na temelju toga razvijene su dvije vrlo zanimljive opcije. Prvi (IEEE802.3u/Fast Ethernet) omogućuje brzinu prijenosa od 100 Mbit/sekundi. Ova opcija ima tri modifikacije. Međusobno se razlikuju po materijalu upotrijebljenom za kabel, duljini aktivnog segmenta i specifičnom opsegu dometa prijenosa. No, fluktuacije se događaju u stilu "plus-minus 100 Mbit/sekundi". Druga opcija je IEEE802.3z/Gigabit Ethernet. Kapacitet prijenosa mu je 1000 Mbit/s. Ova varijacija ima četiri modifikacije.

Prsten sa znakom

Mrežna informacijska tehnologija ove vrste koriste se za stvaranje zajedničkog medija za prijenos podataka, koji se u konačnici formira kao unija svih čvorova u jedan prsten. Ova tehnologija temelji se na topologiji zvijezda-prsten. Prvi je glavni, a drugi je dodatni. Za pristup mreži koristi se metoda tokena. Maksimalna duljina prstenovi mogu biti 4 tisuće metara, a broj čvorova može biti 260 komada. Brzina prijenosa podataka ne prelazi 16 Mbit/sekundi.

ArcNet

Ova opcija koristi topologiju sabirnice i pasivne zvijezde. Štoviše, može se graditi na neoklopljenoj upredenoj parici i optičkom kabelu. ArcNet je pravi starodobnik u svijetu mrežnih tehnologija. Duljina mreže može doseći 6000 metara, a maksimalan broj pretplatnika je 255. Treba napomenuti da je glavni nedostatak ovog pristupa njegova niska brzina prijenosa podataka, koja iznosi samo 2,5 Mbit/sekundi. No ova se mrežna tehnologija još uvijek široko koristi. To se događa zahvaljujući njoj visoka pouzdanost, jeftini adapteri i fleksibilnost. Mreže i mrežne tehnologije izgrađene na drugim principima mogu imati veće brzine, ali upravo zato što ArcNet pruža visok prinos podataka, to nam omogućuje da ga ne umanjimo. Važna prednost ove opcije je da se metoda pristupa koristi putem delegiranja ovlasti.

FDDI

Mreža Računalne tehnologije ove vrste su standardizirane specifikacije za arhitekturu prijenosa podataka velike brzine korištenjem optičkih linija. FDDI je bio pod značajnim utjecajem ArcNeta i Token-Ringa. Stoga se ova mrežna tehnologija može smatrati poboljšanim mehanizmom prijenosa podataka na temelju postojećeg razvoja. Prsten ove mreže može doseći duljinu od sto kilometara. Unatoč znatnoj udaljenosti, maksimalni broj pretplatnika koji se mogu spojiti na njega je samo 500 čvorova. Treba napomenuti da se FDDI smatra vrlo pouzdanim zbog prisutnosti primarne i pričuvne podatkovne staze. Njegovoj popularnosti pridonosi mogućnost brzog prijenosa podataka - približno 100 Mbit/sekundi.

Tehnički aspekt

Nakon što smo razmotrili koje su osnove mrežnih tehnologija i čemu se koriste, sada obratimo pozornost na to kako sve funkcionira. U početku treba napomenuti da su prethodno razmatrane opcije isključivo lokalni načini povezivanja elektroničkih računala. Ali postoje i globalne mreže. U svijetu ih ima dvjestotinjak. Kako funkcioniraju moderne mrežne tehnologije? Da bismo to učinili, pogledajmo trenutno načelo izgradnje. Dakle, postoje računala koja su ujedinjena u jednu mrežu. Konvencionalno se dijele na pretplatničke (glavne) i pomoćne. Prvi se bave svim informacijskim i računalnim poslovima. O njima ovisi kakvi će biti mrežni resursi. Pomoćni se bave transformacijom informacija i njihovim prijenosom komunikacijskim kanalima. Zbog činjenice da moraju obraditi značajnu količinu podataka, poslužitelji se mogu pohvaliti povećanom snagom. No krajnji primatelj bilo koje informacije još uvijek su obična host računala, koja su najčešće osobna računala. Mrežne informacijske tehnologije mogu koristiti sljedeće vrste poslužitelja:

Mreža. Bavi se prijenosom informacija.
Terminal. Osigurava funkcioniranje višekorisničkog sustava.
Baze podataka. Uključen u obradu upita baze podataka u višekorisničkim sustavima.

Preklopne mreže

Nastaju fizičkim povezivanjem klijenata za vrijeme koje će se poruke prenositi. Kako to izgleda u praksi? U takvim slučajevima stvara se izravna veza za slanje i primanje informacija od točke A do točke B. Uključuje kanale jedne od mnogih (obično) opcija isporuke poruka. A stvorena veza za uspješan prijenos mora biti nepromijenjena tijekom cijele sesije. Ali u ovom slučaju pojavljuju se prilično jaki nedostaci. Dakle, na vezu morate čekati relativno dugo. To je popraćeno visokim troškovima prijenosa podataka i niskom iskorištenošću kanala. Stoga uporaba mrežnih tehnologija ove vrste nije uobičajena.

Mreže za prebacivanje poruka

U ovom slučaju, sve informacije se prenose u malim dijelovima. Izravna veza u takvim slučajevima se ne utvrđuje. Prijenos podataka se vrši preko prvog slobodnog dostupnog kanala. I tako sve dok se poruka ne prenese primatelju. U isto vrijeme poslužitelji su stalno angažirani na primanju informacija, prikupljanju istih, provjeravanju i uspostavljanju rute. I onda se poruka prenosi dalje. Među prednostima treba istaknuti niska cijena prijenosi. Ali u ovom slučaju, još uvijek postoje problemi kao što su mala brzina te nemogućnost dijaloga između računala u realnom vremenu.

Mreže za komutaciju paketa

Ovo je najnaprednija i najpopularnija metoda danas. Razvoj mrežnih tehnologija doveo je do toga da se informacije danas razmjenjuju putem kratkih informacijskih paketa fiksne strukture. Što su oni? Paketi su dijelovi poruka koji zadovoljavaju određeni standard. Njihova kratka duljina pomaže u sprječavanju blokiranja mreže. Zahvaljujući tome, reducira se red na komutacijskim čvorovima. Veze su brze, stope grešaka su niske, a ostvareni su značajni dobici u pogledu pouzdanosti i učinkovitosti mreže. Također treba napomenuti da postoje različite konfiguracije ovog pristupa gradnji. Dakle, ako mreža omogućuje komutaciju poruka, paketa i kanala, onda se ona naziva integralnom, odnosno može se raščlaniti. Neki od resursa mogu se koristiti isključivo. Stoga se neki kanali mogu koristiti za prijenos izravnih poruka. Oni se stvaraju za vrijeme trajanja prijenosa podataka između različitih mreža. Kada završi sesija za slanje informacija, oni se razbijaju u neovisne magistralne kanale. Kod korištenja paketne tehnologije važno je konfigurirati i koordinirati velik broj klijenata, komunikacijskih linija, poslužitelja i niza drugih uređaja. U tome pomaže uspostavljanje pravila poznatih kao protokoli. Oni su dio korištenog mrežnog operativnog sustava i implementirani su na hardverskoj i softverskoj razini.