Компьютерные сети

1. Обчислювальні й локальні мережі та системи.

Роздивимся особливий клас методів та засобів , які можна

використовувати для об'єднання обчислювальних машин та зв'язаних з ними

пристроїв. Обчислювальні машини можуть бути самих різних типів,

починая від мікропроцесорів, вбудованих, наприклад, у друкуючий пристрій,

до супер-ЕОМ. Сукупність цих методів та засобів називається локальними

обчислювальними мережами (ЛОМ).

Їх відрізняє від інших обчислювальних мереж те, що вони завжди

розміщуються на обмеженій території та звичайно мають з'єднуючий кабель

довжиною до декількох кілометрів даних.

Хоч найбільш важливою областю примінення локальних мереж у

дійсний час являється передача цифрових даних, деякі методи можуть бути

розповсюджені на передачу мовної , текстової та відеоінформації, що,

наприклад , дозволяє об'єднати різні форми учрежденського зв'язку у

рамках однієї мережі. Локальні мережі почали використовуватися з середини

70-х років. У результаті зниження цін на електронні компоненти і

розширення можливостей термінальних пристроїв, які використовуються в

обчислювальних системах, кількість різноманітного обчислювального

обладнання, який встановлений у закладах, школах, універсітетах, на

заводах та т.д., збільшилось. Засоби обчислювальної техніки стали більш

значними завдяки можливості взаїмодії цих засобів один з одним, доступа до

спеціальних служб та пристроїв, одночасного розділення обчислювальних

ресурсів. Так, користувачі відносно дешевих "інтелектуальних"

пристроїв, які зроблені на мікропроцесорах, почали пошуки таких же дешевих

методів їх з'єднання між собою. Це стало можливим з появою локальних

мереж, хоч частіше всього вони розроблялись для інших цілей. В результаті

локальні мережі з успіхом стали застосовуватися для вирішення цих нових

завдань.

Локальні мережі получили швидкий розвиток за короткий час.Однаково слід

мати на увазі, що методи та засоби, які використовуваються при їх

створюванні, по всій видимості, довго не будуть мінятися, так як вони на

протязі багатьох років обстежувались у наукових лабораторіях. У

подальшому область застосування локальних мереж буде розширюватися. Крім

того, отримає розповсюдження сервіс, який локальні мережі являє

користувачу.

Локально-обчислювальна мережа може робити тільки на обмеженій

теріторії. Як правило, це теріторія одієї споруди чи робочого участку, а

її довжина від кількох сотен метрів до кілометра.

Основні особливості (ЛОМ):

# розміщення ЛМ тільки на обмеженій теріторії;

# з'їднання в ЛМ незалежних пристроїв;

# забезпечення високого рівня взаїмозв'язку пристроїв мережі;

# використання ЛМ для передачі інформації в цифровій формі;

# дешеві засоби передачі інформації в інтерфейсні пристрої;

# можливість взаїмодії кожного пристроя з будь-яким іншим.

Більш детально необхідно опреділити наступні характеристики

локальної мережі:

# розмір мережі;

# пристрої які використовуються;

# швидкість передачі інформації;

# топологію мережі;

# фізичне середовище, яке використовується для передачі

інформації;

# використовуючі протоколи та методи доступу;

# наявність або відсутність керуючого вузла.

Роздивимся деякі характеристики існуючих мереж. Оскільки ця

область розвивається швидко, зрозуміло, що ці характеристики можуть значно

мінятися в залежності від нових методів передачі даних та додатків

локальних мереж.

Вже йшла мова про пристрої, які можуть бути об'єднані з

допомогою локальних мереж, та про подібні відстані між ними. Обговоримо

решту характеристик локальних мереж.

Швидкість передачі. Швидкість передачі даних звичайно складає від 1

до 20 Мбіт/с. Деякі системи зараз роблять з меншими швидкостями.

Топологія.

Існує дві основні топології: шина та кільце. Можливо, з

розробкою високошвидкісних цифрових комутаторів, придатних для змішаної

передачі мови та даних, більше значення незабаром придбають мережі зі

зіркоподібною топологією.

Передаюче середовище. Основним передаючим середовищем, яке

використовується у дійсний час, являються коаксиальний кабель та вита

пара телефоних дротів.Для широкого використання волокнянно-оптичних

кабелів необхідно вирішити деякі практичні проблеми.

Метод доступу. Використовується два основних метода доступу

(мережевих протокола): зі змаганням та контролем несучої для використання у

мережах з розділяємою шиною та тактуючий доступ з циклічною черговістю для

мереж з кільцевою структурою. Інші методи знаходяться на стадії розробки

та, беззаперечно, з'являться в майбутньому. Найбільш перспективними з них

є метод передачі маркера (яка годиться для шинної, кільцевої та

зіркообразної типологій), а також метод вставки регістра для кільцевих

мереж.

Керуючі вузли мережі.

В наш час тільки в небагатьох локальних мережах в управління знаходиться

знаходиться в одному вузлі. Однак з зростанням значення мереж, основне на

цифрових телефоних комутаторах, ситуація може змінитися: комутатор буде

функціюнувати як центральна комутаційна станція. Однак така станція не буде

здійснювати функції мережевого чи зв'язкового контролера звичайної

обчислювальної мережі. Комутатори, як правило, дозволяють

використовувати мережу без обмежень всім іншим її пристроям. Більш новий

цифровий комутатор буде робити як пристрій маршрутізації і комутації з

додатковими сервісними можливостями, які предоставляються всім

використовувачам.

Розширення області примінення. Локальні мережі розроблялися

для задоволення визначених вимог науково-дослідницьких організацій. На

протязі 70-х років в обчислювальній техніці відбулося зміщення від

одиночної високопродуктивної машини яка доступна всім використовувачам, які

знаходяться у безпосередній близкості від неї, до розподіленої обробки і

використовуванню обчислювальних мереж. Коли з'єднати один з одним

пристрої,які зроблені на базі мікропроцесорів, то можна досягти переваг,

о яких ми згадували раніше в зв'зку з розподіленням обчислювальними

системами. така система більш переважна з зрівнянням з окремими

пристроями ,особливо в збереженні обробки інформації. На рис.1.1 показана

типова установча система,в якій різні уневерсальні робочі станції

використовують один високошвидкисний файловий накопичувач і зв'язані з ним

процедури управління файлами.

В мережі, крім того, є кілька спеціальних пристроїв, які дуже дорогі, щоб

закріпляти за окремими робочими станціями.

Рис.1.1 Установча мережа

Топологія мереж. Топологія мереж визначається

розміщенням вузлів і з'єднань між ними. Вузли можуть бути з'їднані в

мережу слідуючими способами.

Зіркоподібна (радіальна) структура. Організується центральний

вузол, до якого, або через який посилаються всі повідомлення (рис.1.2 )

Кільцева структура. Всі вузли з'єднуються один з

другим в кільце і не один із них не може повністю контролювати доступ до

мережі (рис. )

Петльова структура. Всі вузли з'єднані один з

одним в кільце, один з них керує другими і визначає, який з цих вузлів

повинен використовувати канал зв'язку (рис.1.3)

Шинна структура. Всі вузли мають одну лінію зв'язку,

але ця лінія не замкнута в петлю. Кожен вузол використовує шину для

зв'язку з любим другим вузлом (рис.1.4)

Деревовидна структура. Вузли зв'язані одним з одним

розгалуженим каналом зв'язку. В цьому випадку в мережі не має

петель(рис.1.5)

Змішана мережа. Якщо вузли мережі з'єднані більш

складніше, то мережу можна назвати змішаною. Де які лінії можуть

розділятися потоками даних, які передаються двома парами вузлів.

Повнозв'язкова мережа. Якщо кожен вузол мережі з'єднаний з любим іншим

вузлом каналом, мережа називається повнозв'язковою. Можуть

викорустовуватися різноманітні комбінації вище перерахованих мереж.

Наприклад декілька зіркоподібних мереж об'їднаних в кільце.

Локальні мережі створюються для розподілу загальних

ресурсів обчислювальних пристроїв, базової передаючої середи, інколи-

комутаційного пристрою. Із мережевих типологій, перечислених вище,

зіркоподібна, кільцева та шинна найбільш зустрічаються в локальних

мережах. Вони забезпечують при малих витратах з'єднання обчислювальних

машин і зв'язаних з ними пристроїв, полегшує одначасове під'єднання нових

пристроїв і відключення існуючих пристроїв.

Рис.1.2

Рис.1.3

Рис. 1.4

Рис.1.5

Рис.1.6

Основні топології мереж

Зіркоподібна мережа

Зіркоподібна мережа відома як типова обчислювальна (рис.) в якій в центрі

зірки розташована обчислювальна машина, яка обробляє інформацію, яка

передається перефирійними пристроями, як телефонна система, в якій

центральний вузол представляє собою комутатор, який з'єднує різних

використовувачей мережі (рис.1.7)

Рис.1.7

Рис.1.8

Зіркоподібні мережі мають такі переваги:

Ідеальний для ситуації, яка потребує доступ багатьох абонентів до

одного обсуговуємого центра.

на різних радіальних напряках можуть використовуватись різноманітні канали

і швидкості передачі; кожний радіальний напрямок незалежний від інших

забезпечує високий рівень захисту доступу до даних; спрощені процеси

знаходження і виправлення помилок; адресація проста і контролюється

центром; допускає інтеграцію передачі даних.

Але такі мережі мають такі недоліки:

залежність від надійності центрального вузла; складна технологія, яка

використана в центральному вузлі,-звідси висока собівартість;

в центральному вузлі для управління лініями потрібні порти (логічні

крапки вводу-виводу);

перекладка кабелів збільшує ціну для розвитку мережі; інтенсивність потоків

даних менша ніж в кільцевій або шинній топологію, так як потребує їх

обробку в центральному вузлі.

Кільцева мережа.

В кільцевій мережі кожен вузол з'єднаний з двома і тільки з двома

іншими вузлами. Вони відрізняються від петльової мережі тим, що не мають

окремого вузла, який контролює інші вузли і який вирішує які вони можуть

приймати і посилати повідомлення. Сам кільцевий канал не з'єднує кінцеві

пристрої. Кільце складається з декількох повторювачів або

прийомопередовачів, з'єднаних фізичною середою передачі даних, як показано

на рис.1.9.

Пристрої кінцевого використовувача з'єднані з

повторювачами.

рис.1.9 Кільцева мережа

Ідея використовування кільцевої топології в локальних

мережах зв'язана з бажанням зменьшити залежність мережі від

центрального вузла зірки, забезпечуючи високошвидкісну передачу данних між

всіма пристроями мережі.

Кільцеві мережі мають такі переваги:

пропускна можливість розподіляється між всіма використовувачами; відсутня

залежність від центрального пристрою; несправні канали та вузли можуть

легко індетифіковані; маршрутизація дуже проста; легко здійснюється

контроль помилок при передачі; легко організується автоматичне

підтвердження прийому; легко здійснюється широкоповідомлююча предача всім

вузлам; доступ до кільця гарантований, навіть тоді коли мережа сильно

загружена; можливість помилки дуже мала; можлива дуже висока швидкість

передачі;

можливо використовувати змішане передаюче середовище;

Кільцеві мережі мають такі недоліки:

надійність мережі залежить від всіх кабелів та повторювачів; звичайно на

практиці потрібен моніторний пристрій; важко додавати нові вузли без

переривання функціювання кільця; повторювачі вносять затримку сигналу;

повторювачі повинні бути близько розташовані; прокладка кабелів буває

дуже складною.

Петльова мережа.

Петльова мережа по формі дуже схожа на кільцеву. Ці мережі

відрізняються методом розподілу передаючого середовища. Петльова мережа

показана на рис.1.10. Один із вузлів повністю визначає, який вузол може

використовувати мережу і для якої мети. Це досягається циклічним опитом

кожного вузла, або посилкою пустих пакетів-контейнерів, які доступні

будь-якому пристрою мережі.

Так, як керування петльовою мережою зібрано в одному місці, то легко

встановлюються та аналізується пріорітети пристроїв.Повторювачі

використовуються рідко, так як доступ до передаючого середовища

контролюється централізовано.

Петльові мережі бувають короткими, а швидкості передачі

низькими.

Рис.1.10 Петльова мережа

Петльові мережі мають такі преваги:

зручні для зв'язку пристроїв з малими обчислювальними можливостями, мають

низьку собівартість прокладки кабеля;

використовуються відомі процедури управління терміналами зв'язаними з

головною ЕОМ;

легко підключаються нові пристрої.

Петльові мережі мають такі недоліки:

функціювання мережі залежить від контроллера; передача данних здійснюється

на низьких швидкостях; здійснюється взаємодія типу "пристрій-контролер".

Шинна мережа.

Основний вид шини для передачі даних, чи магістралі

представляє собою сегмент кабелю, не замкнутий в кільце. Пристрої

підключені до шини з деякими інтервалами.

Для мереж великих розмірів та у тих випадках, коли окремі

мережі повинні бути з'єднані один з одним, може бути потрібна деяка

кількість спеціальних підсилювачів та повторювачів. Однак це особливий

випадок, який потребує спеціального перегляду в залежності від способу

передач та використовуючого методу доступу.

Пристрій

користувача

Врізка шина

Рис.1.11

Вона має такі переваги:

-середовище повністю пасивне;

-легко підключаються нові пристрої;

-може бути досягнуто ефективне використання випускних можливостей;

-всі компоненти легко доступні;

-монтаж мережі простий- не має складних проблем маршрутізації;

-мережа пристосована для передачі трафіка з різкими коливаннями;

-декілька низькошвидкісних пристроїв можуть бути підключені через один

інтерфейсний модуль.

Однак шинна мережа має слідуючі недоліки:

-кожен, хто має відповідне обладнення, може прослуховувати передачі,

не будучи знайденим та не порушуючи нормального функціонування мережі;

-для зв'язку з середовищем потребується інтелектуальний

пристрій;

-звичайні термінали можуть бути підключені тільки через складні

інтерфейсні модулі;

-іноді відбувається інтерференція повідомлень, яка передається в

шині;

-не має автоматичного підтвердження прийому;

-у мережі відсутній справедливий контроль розподілення ресурсів,

оскільки вузли можуть використовувати передаюче середовище завжди , коли

воно вільне:

-загальна довжина шинної мережі обмежена звичайно приблизно 1 чи 2 км.,

але на справді вона залежить від багатьох факторів.

Деревовидна мережа.

Деревовидна топологія представляє собою декілька шин, з'єднаних один

з одним. Звичайно є основна магістральна шина, до якої під'єднуються

декілька менших бокових шин, як вказано на рис.1.12.

Рис.1.12. Деревовидна мережа

Древовидна топологія має ті ж самі переваги та

недоліки, що й звичайна шинна топологія.

2. АРМБ ІІІ категорії.

Важливе місце в прискорені прогресу бухгалтерського обліку в

народному господарстві займає автоматизація обліково – обчислювальних

робіт,яка направлена на всебічне прискорення науково – технічного прогресу.

Коли з’явилися ЕОМ це дозволило перестроїти організіцію і

технологію ведення бухалтерського обліку шляхом зтворення автоматизірованих

робочих місць (АРМ) бухгалтерів.

АРМ бухгалтера організується по функціональному признаку і охоплює

частини обліку основних засобів, матеріальних цінностей, труда та

заробітної плати, фінансово - облікових операцій, затрат на виробництво.

Технічне забезпечення АРМ бухгалтера включає як правило, двух

рівневий обчислювальний комплекс. На верхньому рівні – ЕОМ с швидкодіючим

процесором і великим об’ємом оперативної пам’яті, вона обробляє основний

потік облікових даних, поступаючих с ЕОМ нижчого рівня. На нижчому рівні

знаходиться ЕОМ рабочего місця бухгалтера, яке оснащене переферійним

устаткуванням. В її состав входять процесор, монітор, накопичувачі,

клавіатура, друкуючий пристрій.

АРМ бухгалтера може функцюювати в різних типах локальних мереж

зіркоподібна, кільцева, комбінована, мережа з общею шиною (це детально

викладено в першому питанні).

Бухгалтерському апарату підприємства схильна іерархічна

організаціона структура управління. Найбільш ясно показує принцип категорій

АРМ бухгалтера зіркоподібний спосіб організації обчислювальної мережі.

Схема зіркоподібної локально–обчислювальної мережі

В цьому питанні не будемо розглядати всі способи об’єднання АРМ

бухгалтера за допомогою локально- обчислювальної мережі, це було розглянуто

детально в першому питанні.

Найчастіше на підприємствах є АРМ бухгалтера тільки двох

категорій, центральна ЕОМ (сервер) і підкючені ло неї користувачі.

Відповідно сервер – це АРМ І категорії, а всі користувачі АРМ ІІ категорії.

Для того щоб розглянути де використовуються більше двох категорій

роздивимся на прикладі банківську установу. Банк це централізована система

в якій є багато АРМ різних категорій. АРМ І категорії в банківській

установі знаходится завжди в національному банку країни де перевіряються

всі операції які робить банк за день.

АРМ ІІ категорії знаходится безпосередньо в приміщенні банківської

установи і з’єднується з АРМ І за допомогою системи електронної пошти, він

перевіряє внутрібаньківські операції і звітує АРМ І.

АРМ ІІІ категорії знаходиться також в тому самому приміщенні що і й

АРМ ІІ категорії. АРМ ІІ і АРМ ІІІ категорії з’єднані між собою за

допомогою локально – обчислювальної мережі. АРМ ІІІ обробляє інформацію яка

приходить від користувачів, бухгалтерів АРМ ІІІІ категорій. Які також

знаходяться в приміщенні де й АРМ ІІ і ІІІ категорій це прості робочі

станції. В банківський ситсемі так багато АРМ різних категорій для

забезпечення контролю операцій. Вся інформація завжди проходить стадії

перевірок і звітує на АРМ І категорії. Для

наглядності представлена схема.

-----------------------

ЕОМ

ЕОМ

Обчислювальна

система

Мережа передачі

даних

Файлова

служба

НМД

Контолер

друку

Звичайний

друк

Високоякісний

друк

Радіальний

канал

КОТРОЛЕР

Вузол

Центральний

вузол

ххх

ххх

ххх

ххх

А

С

В

Зв’язковий

контролер

ЕОМ

з’єднання

в середині

центрального

вузла

термінали або інші пристрої

Джерело живлення

повторювач

вузол

вузол

Моніторна

станція

вузол

вузол

Дисплей

Джерело

живлення

Контролер

петлі

Обчислювальна система та інші

мережі

Інтерфейсний

модуль

Головна

ЕОМ

АРМ –ІІІ

Здійснює перевірку вхідних та вихідних данних

Зв’язок за допомогою ЕП

АРМ –ІІ

Розрахунковий

центр

АРМ-І

в НБУ

АРМ n

АРМ n-1

АРМ-2

АРМ-1

АРМ-ІІІІ

Бухгалтер

АРМ-ІІІІ

Бухгалтер

АРМ –ІІІІ

Бухгалтер