Ақпараттық желілерді оқу үрдесіне пайдалану

Ауқымды (глобальный) желілер қазіргі кезде  жедел қарқынмен алға басып, дамып  келеді.

Ауқымды желілер бір-біріне үлкен қашықтықта орналасқан компьютерді және жергілікті желілерді байланыстырады және әртүрлі  экономикалық, ғылыми – техникалық, индивидуалды, басқада информацияға, мәліметтер базасына еніп, оны пайдалануға мүмкіндік береді. Мұндай жеңіл абоненттер арасындағы байланыс телефон каналдары, радио байланысы, спутник байланыс жүйелерін пайдалануға негізделген.

Мұндай байланыстыру желісін шағын не орташа фирмалар жасай алмайды. Ауқымды желі құру үшін біраз қаражат керек, көптеген телефон каналдары, жер серіктері арқылы байланысу мүмкіндіктері қажет.

Компьютерлік желілер жүйесінде цифрлық сигналды анологты түрге және оны керсінше түрлендіретін модулятор және демодулятор құрылғылары – Модем деп аталады.

Модем - ішкі және сыртқы болып екі түрге бөлінеді. Ішкі модем кәдімгі адаптер тәрізді компьютер корпусы ішінде орналасады. Блокнот – компьютерде де ішкі модем болады, олар қосымша қызмет  факстер қабылдап, оларды жібере де алады. Сыртқы модемдер қоректену блогы бар шағын корпусқа орналасып, тізбекті адаптер портына сым арқылы қосылады.

Дүние жүзінде көптеген ауқымды компьютерлік желілер бар, бірақ олардың арасында ең белгілілері болып Internet, Sprint, Relkom, Fidonet есептеледі. Барлық желілер бір-бірімен байланысқан.

Ауқымды желі топологиясына қарайтын болсақ, ол күрделі график, шырмауық тәрізді деуге болады, ал оның түйіндерінде компьютер орналасқан. Жалпы желі құрамында почта сервері ретінде арнайы пайдаланатын компьютерлер болуы тиіс. Мұндай компьютер бірден бірнеше телефон каналдарымен қосылған, сондықтан олардың құрамында да бірнеше модем болады.

Екі компьютерді бір-бірімен байланыстырудың тағы бір тәсілі – мәліметті тізбекті түрде жеткізу порты арқылы оларды сыммен (сыммен) біріктіру. Бірақ мұндай байланыс өте жай жұмыс істейді және оның басқа да кемшіліктері бар.

Ауқымды және жергілікті желілерін қолдану  мақсаттары әртүрлі, бұл екеуі де компьютерлік технологияның зор  жетістіктері қатарына жатады.

 

 

 

 

 

 

 

1.1. Желілердің  түрлері

Желілер түрлерінің көрнекті үлгісі – информатика кабинетінің компьютерлік желісі. Мұндай көлемі бойынша кішігірім, бір, үй, ғимарат, кәсіпорын аумағында жұмыс істейтін желілер жергілікті деп аталады. Аймақтық немесе ауқымды деп аталатын басқа да желілер бар.

Қала облыс, ел ішінде орналасқан  желілер аймақтық деп аталады. Егер олар қайсы бір ұйымға немесе ұйымдар тобына қатысты болса, онда  корпоративтік деп аталады. Мысалы, Қазақстан Республикасының Ұлттық банкінің  желісі – Banknet, негізгі банктің компьютерлерін оның  барлық филиалдарының компьютерлерімен (аудандық бөлімшелерін қоса) біріктіреді.

Одан үлкен көлемдегі, бүкіл елдерге, құрлықтарға таралған желілер ауқымды деп аталады. Олар корпаративтік те, жалпы да бола алады. Мысалы, Интернет сияқты оларды кез келген пайдаланушыларға  қызмет ету мүмкіндіктері бар.

Компьютерлерді желіге олардың  ресурстарын бірлесіп пайдалану  үшін және  ақпаратпен алмасу үшін біріктіріледі.

Компьютерлердің ресурстары ақпараттық және техникалық болып бөлінеді. Ақпараттық ресурстарға программалар және деректер, ал техникалық ресурстарға – принтерлер, модемдер, сканерлер, график салғыштар кіреді. Ақпаратты сақтау құралдары, CD-ROM,  ZIP, DVD сияқтылар ақпараттық ресурстарға  кіреді. Олар программалар және деректер бар қапшықтар ретінде қаралады. Оларға қосылу логикалық дискіге жасалғандай жүзеге асырылады. Орналасқан компьютерлерінен ғана қол жеткізуге болатын ресурстар жергілікті деп аталады. Желінің басқа компьютерлерінде де ашық компьютер ресурстары ортақ немесе желілік деп аталады. Жергілікті және ортақ ресурстар түсініктері шартты. Бұл – жергілікті ресурсты ортақ етуге болады және керсінше, ортақ ресурсқа жергілікті мәртебесін беруге болады (яғни керсінше  пайдаланушыларға жолды жауып тастау) деген сөз.

Ортақ ресурстар орналасқан компьютер сервер деп аталады. Сервердегі ақпаратқа жол ашатын және осы ресурстар пайдаланылатын компьютерлер клиенттер немесе жұмыс станциялары деп аталады.

Есептеу желілері желілік операциялық жүйелер басқаруы мен жұмыс істейді. Негізгі желілік операциялық жүйелерге Novell NetWare, Windows NT, OS/2 Warp UNIX кіреді Windows 95, 98 операциялық жүйелерінде құрамдас желілік құралдар бар.

Желілік ОЖ пайдаланушыларға желінің бір компьютерінен басқасына файлдар көшіруге, желінің бір компьютерінен басқасында орналасқан деректерді өңдеуге, ал кейбір жағдайларда басқа компьютер жадында орналасқан программаны қосуға мүмкіндік береді.

Компьютерлік желілерді  қолдану мыналарды жүзеге асыруға  мүмкіндік береді:

• Ақпаратты өңдеу процесінің нақты бір компьютерден тәуелсіздігі;
• Желінің  бір Дербес компьютерде(ДК) сақталу есебінен бір ақпаратты қосарлау мүмкіндігінің жойылуы;
• Ақпараттың сақталу сенімділігінің  жоғарлауы;
• Ақпаратты рұқсат  етілмеген енуден қорғауды жақсарту;
• Ұйымның  бөлімшелер мен қызметкерлер арасында жылдам, қағазсыз ақпарат алмасу мүмкіндігі.

 

1.2. Жергілікті желілер

Компьютерлерді жергілікті желіге біріктіру (бірліктен бірнеше  жүздіктерге дейін) түрлі типті сымдер көмегімен, желілік карта немесе желілік адаптер аталатын арнайы құрылғы арқылы жүзеге асады. Адаптер компьютердің аналық тақшасындағы кеңейту столына қондырылады.

Компьютерлерді қосуға болатын көптеген әдістер бар. Компьютердің түрі көбейген сайын әдістері де көбейюде. Әр қосылу – деректер үшін жаңа маршрут. Желі топологиясы – бұл оның  геометриялық пішіні немесе компьютерлердің бір – біріне қатысты физикалық орналасуы. Желі топологиясы түрлі желілерді салыстыру және жіктеу әдісін береді. Топологияның үш негізгі типі бар (жұлдызша, сақина және шина).

«Жұлдызша» топологиясы бар желідегі барлық компьютепрлер орталық компьютерлермен немесе концентратормен жалғастырылған.

Мұндай желідегі екі компьютер  арасында тікелей қосылу болмайды.

1-суретте  «Жұлдызша» топологиясы бар желі көрсетілген.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1-сурет.  «Жұлдызша» топологиясы бар желі.

 

Мұндай жүйе қарапайым  және тиімді, деректер пакеттері әр компьютерден концентраторға бағытталады. Концентратор өз кезегінде пакеттерді тиісті жеріне жеткізеді. Мұндай топологияның негізгі жетістігі мынада: компьютерлер мен концентратор арасындағы жекелеген жалғағыштар істен шыққанымен, бүкіл желі жұмыс істей береді.

«Жұлдызша» топологиясының кемшілігі оның негізгі жетістігінен туындайды: егер концентратор бұзылса, онда ол бүкіл  желіні түгел  істен  шығарады.

«Сақина» топологиясына тән бір нәрсе – жалғағыштардың соңғы нүктесі болмайтыны; деректер берілетін біртұтас сақина құрған (міндетті түрде шеңбер емес) желі тұйықталған. Мұндай сақина бір нүктеден қозғау алған деректер ақыр аяғында  желінің басына барады.

Осындай ерекшеліктер деректер сақинада барлық уақытта бір бағытта қозғалады. 2-суретте  «Сақина» топологиялы желі мысалы көрсетілген.

 

 

 

 

 

 

 

 

2-сурет.  «Сақина» топологиясы бар желі.

«Сақинаның» «Жұлдызшадан»  бір ерекшелігі – оған барлық желілік  компьютерлер арасына үзіліссіз  жол қажет, өйткені желінің бір  желі істен шықса, бүкіл желі тоқтап қалады. «Сақинаның» тағы бір осал жері – деректер біреулердің желілік компьютері арқылы өтетіндіктен де,  ақпаратты бөгде ұстап қалуына мүмкіндік береді.

«Шина» топологиясы бір жеткізетін каналды, әдетте «шина» деп аталатын коаксиялды сымді пайдаланады. Барлық желілік компьютерлер «шинаға» тікелей қосылады.

       Мұндай желінің үлгісі 3-суретте берілген.

 

 

 

 

 

 

 

 

3-сурет.  «Шина» топологиясы бар желі.

 «Шина» топологиясы бар желіде деректер екі бағытта бірдей жылжиды. Сым - шинаның екі шетінде арнайы бұқтырмалар (терминаторлар) орнатылған. «Сақина» жағдайындағыдай, желінің  бір жеріндегі қосылудың бұзылуы жұмысты бірден тоқтатады. «Шина» желісіндегі деректердің  қауіпсіздігі «Сақина» желісіндегідей, оның осал тұсы – бүкіл желінің деректері әр желілік компьютерден өтеді.

Деректерді беру жылдамдығымен, оның  құнына сәйкес өзгешеленетін деректерді берудің түрлі технологиогиялары (тәсілдері) бар.Ең танымалдары: Internet, ARCNET  және IBM token ring. 

Internet технологиясын 1973 жылы бір топ американ зерттеушілері Palo Alto зерттеу орталығында жасады. Internet желілері жұлдызша түрінде де, құрыла береді. Канал ретінде коаксиалды сым қолданылғанда, Internet желісі шина сияқты кескінделеді. Егер есулі қос өткізгіш қолданылған болса, Internet жұлдызша кескінделеді. ARCNET  техналогиясы Datapoint Corporation фирмасы 1968 жылы жасалған. ARCNET технологиясының желісі де, Internet желісі сияқты, екі топология бойынша («жұлдызша» немесе «шина») құрала алады.

 Tokin Ring «Жұлдызша» топологиясы бойынша «көп пайдаланушы кіруге болатын станция» аталатын IBM арнайы құрылғысымен (Multi-station Access Unit, MAU) орталық хабар ретінде жұмыс істейді. Бірақ онымен байланысу үшін әр компьютердің екі сымы бар, біреуі бойынша ол деректерді жібереді, екіншісі бойынша – қабылдайды.

4-суретте Tokin Ring – тің IBM желісіндегі деректер маршруты көрсетілген.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4-сурет. Tokin Ring желісі.

 

Осылайша, Tokin Ring желісі сақина  секілді дерлік, бірақ жұлдызша сияқты безендіріледі.

Жергілікті желіде ақпарат  жеткізу жылдамдығы 5-тен 100 Мбит/с-қа дейін жетеді. Жергілікті есептеу желілері бірыңғай және иерархиялық болып бөлінеді.

Бірыңғай желі – барлық компьютерлерді тең құқылы ететін және бірдей қызмет орындайтын жергілікті желі. Олар желіге аз ғана – 10-15 -тен көп емес компьютерлер санын біріктіру үшін қолданылады. (1-4-суреттер) Сервер дегеніміз –ресурстары осы сәтте басқа компьютерден де алына беретін компьютер. Сервер бір мезгілде клиент те бола алады, яғни өзі ресурстар беретін компьютердің ресурстарын пайдаланады. Жергілікті ресурстың ортақ болуы, компьютерді пайдаланушымен, операциялық жүйе (ОЖ) құралдарына айналдырады. Қажет болған жағдайда ол өзін пайдалануға арналған парольді де белгілейді. Бірыңғай желілердегі операциялық жүйелер ортақ ақпараттық ресурстардың оқылуын және редакциялануын, «бөтен компьютерден» программаларды қосуға мүмкіндік беретін тікелей басқарудың құралдарын қамтамасыз етеді.

Windows 95 –операциялық жүйесінде компьютерлік желінің мүмкіндіктерін пайдаланатын екі программа бар:

• МS Exchange программасы – почталық алмасу программасы, ол хабарлар  мен файлдардың нақты пайдаланушыларға (жұмыс станцияларына) немесе топтың барлық пайдаланушыларына жіберілуін қамтамасыз етеді;
• Shedule+ программасы әркімнің өз жұмысының кестесін жобалау және қажет болған жағдайда ол жөнінен желідегі жұмыс тобының басқа пайдаланушыларымен бір пікірге келу, келісу құралы (мысалы, ортақ жиналыстарды, бірлесіп істейтін жұмыстардың жай-жапсарын пысықтау ).

Иерархиялық желілер. Иерархиялық  жергілікті желілерде бір немесе бірнеше сервер болады. (5-сурет.)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5-сурет.  Иерархиялық желі.

 

Иерархиялық желілердегі  сервер - бөлектенетін ресурстарды  тұрақты сақтау қоймасы. Сервердің  өзі тек иерархиялық одан жоғары деңгейіндегі сервердің  клиенті  бола алады. Серверлер әдетте жоғары өнімді  компьютерлерден, бәлкім, бірнеше параллельді жұмыс істейтін процессорлардан, үлкен сыйымдылықты винчестерлерден, жоғары жылдамдықты желілік картадан (100 Мбит/с және одан да көп) тұрады. Серверде ақпаратты ұйымдастыру және сақтау амалын арнайы адам – желінің басқарушысы белгілейді. Бірлесе пайдаланатын ақпараттыњ сақталуы үшін жауапкершілік те соның мойнында.

Жергілікті иерархиялық  желілерде мәліметтерді өңдеу екі  обьектінің: клиент пен сервер арасына бөлінген. Клиент, жоғарыда айтып өткеніміздей, жұмысшы станциясы, бұл сөздің мағынасы жұмысшы станциясын пайдаланушы да қосуға болады. Бірақ сонымен бірге жұмысшы станциясынан сервердің ресурстарына енуді жүзеге асыратын арнаулы компьютерлік программа да «клиент» деп аталады. Мәліметтерді өңдеу кезінде клиент қандай да бір күрделі немесе арнаулы процедураларды орындау үшін серверге сұрату дайындайды, мысалы, файлды санау, жазбаларды іздестіруді жүзеге асыру және т.б. Сервер өз кезегінде клиенттен түскен сұрауды өңдеп, оны орындайды да, қорытындысын клиентке қайта жбереді. Әдетте, сервер жалпы пайдаланудағы мәліметтерді сақтауға, оларға енуге және мәліметтерді клиентке жолдауға жауап береді. Мәліметтерді алған клиент оларды өңдеп, өңдеудің нәтижесін пайдаланушыға ыңғайлы түрде ұсынады. Кейде мәліметтерді өңдеуді сондай-ақ серверде орындайды.

Иерархиялық желілердің жұмысын басқаратын  программалық қамтамасыз ету екі бөліктен тұрады:

• Серверде орындалатын желілік операциялық жүйе;
• Жұмыс станциясындағы программалық қамтамасыз ету;

Жұмыс станциясындағы программалық қамтамасыз ету, жұмыс станциясында бар операциялық жүйенің басқаруында жұмыс істейтін программалар жиынтығынан тұрады. Әлбетте әр түрлі жұмыс станцияларында бір желіге алуан түрлі операциялық жүйелер орнатылу мүмкін.

Үлкен иерархиялық желілерде  желілік операциялық жүйе ретінде UNIX пайдаланады. Орта көлемдегі желілерде қазіргі уақытта Windows NT желілік операциялық жүйесі қойылады. Мұндайда серверде Windows NT Server деп аталатын оның серверлік бөлігі, ал жұмысшы станцияларында Windows NT Workstation клиенттік бөлігі орнатылады немесе клиенттің программасы ретінде Windows 95 пайдаланылуы мүмкін.

Серверді иерархиялық  желілерде пайдалану жолдарына  байланысты серверлердің мынадай типтерін бөліп айтуға болады: