Интернет технологиялары

                                  2.4  Internet желісі мүмкіндігі

Internet желісі – локалды  желілерді және жалпы желілерді біріктіретін желілердің желісі. Сондықтан, желіні құру принциптерін талқылау кезінде ТСР/ІР желіаралық алмасу хаттамаларының тобы маңызды орын алады.

«ТСР/ІР» термині арқылы әдетте ТСР және ІР хаттамаларына  қатысы барлардың бәрін түсіндіруге  болады. Бұл көрсетілген аттары бар  хаттамалардың өздері ғана емес, сонымен  қоса ТСР және ІР-де құрастырылған  хаттамалар және қолданбалы хаттамалар.

ТСР/ІР хаттамаларының негізгі  міндеті пакеттік кіші желілердің шлюз арқылы желіге біріктіру болып табылады. Әрбір желі өзінің жеке заңы бойынша  жұмыс істейді, бірақ шлюз басқа  желіден де пакеттерді қабылдай алады  және оны керекті мекенге жеткізе алады. Шындығында бір желідегі пакет басқа кіші желілерге шлюздер реті арқылы беріледі, бұл пакеттің маршрутын бүкіл желі бойынша қамтамасыз етеді. Шлюз деп желілердің біріккен нүктесін айтуға болады. Мұнда локалдық желілермен қоса глобалды желілер де біріге алады. Шлюз ретінде арнайы құралдар, маршрутизаторлар, сонымен қоса пакеттер маршрутизациясы қызметін атқаратын бағдарламалық қамтуы бар компьютерлер де болуы мүмкін.

Маршрутизация дегеніміз  – пакеттің бір желіден екіншісіне өту жолын анықтайтын процедура. Жеткізудің мұндай механизмі желінің барлық түйіндерінде ІР хаттамаларының болуының арқасында мүмкін болады. Internet желісінің пайда болу тарихына қарасақ, басынан-ақ пакеттер коммутациясы желісінің ерекшеліктерін өңдеу мақсатқа алынған болатын. Бұл дегеніміз, желі бойынша жіберілетін кез келген хабарлама жіберілер алдында фрагменттерге бөлінуі керек. Әрбір фрагментте жіберуші мен алушының мекен-жайы және пакеттің номері болуы керек. Мұндай жүйе әрбір шлюзде ағымдағы ақпаратқа негізделген маршрутты таңдауға мүмкіндік береді, бұл жүйенің сенімділігін арттырады. Әрбір пакет жіберушіден алушыға өзінің жеке маршруты бойынша өтуі мүмкін. Пакетті алу ретіне аса мән беріле бермейді, өйткені әрбір пакет хабарламадағы өз орыны туралы ақпарат беріп отырады.

Бұл жүйені құру кезінде  оның ұзаққа шыдауы және хабарламаны  жеткізу сенімділігі ескерілген, себебі бұл жүйе территориясында  ядролық соққы бола қалған жағдайда Америка Құрама Штаттарының Қарулы Күштерін басқаруды қамтамасыз ете  алуы керек болатын.

Жұмыс тобын ұйымдастыратын коммутаторлар, желінің екі сегментін байланыстыратын және әр қайсысының графигін оқшаулап отыратын көпірлер және де локалдық есептеуіш жүйенің бірнеше сегментін біріктіруге мүмкіндік беретін switch – бұлардың бәрі IEEE 802.3 немесе Ethernet желілерінде жұмыс істеуге арналған қондырғылар. Бірақ, маршрутизаторлар (routers) деп аталатын жабдықтардың ерекше түрі бар, олар күрделі конфигурациялы желілерде оның бөліктерін түрлі желілік хаттамалармен байланыстыру үшін (оның ішінде глобалды (WAN) желілермен), және де графикті тиімді бөлу үшін және желі түйіндері арасында альтернативті жолдарды пайдалану үшін қолданылады. Негізгі мақсат – түрлі желілерді қосып, альтернативті жолдарға қызмет ету.

Маршрутизаторлар өз порттарының саны және типі бойынша ерекшеленеді. Маршрутизаторлар, мысалы Ethernet локалды желісінде трафикті тиімді басқару үшін, Ethernet желісін басқа, мысалы Token Ring, FDDI желілерімен байланыстыру және де локалдық желілердің глобалды желілерге шығуына көмектесу үшін қолданылуы мүмкін.

Маршрутизаторлар желілік  деңгейдегі (OSI моделіндегі үшінші) хаттамалар негізінде трафикті басқара  алады, бұл коммутаторлармен салыстырғанда  жоғары деңгей болып табылады. Мұндай басқару желі топологиясының күрделеніп, оның түйіндерінің саны көбейген кезде пакетті тез әрі тиімді жеткізу қажеттігі туындаған кезде керек болады. Жолды таңдаудың екі негізгі алгоритмі бар: RIP және OSPF. RIP маршрутизациясының хаттамасын пайдалану кезіндегі негізгі критерий «хоптардың» (hops), яғни түйіндер арасындағы желілік қондырғылар санының аз болуы болып табылады. OSPF-ны пайдалану кезінде хоп сандарының аз болуы ғана емес, басқа да критерийлер: желінің өнімділігі, пакетті беру кезіндегі кешігулер және т.б.

Желілердегі  маршрутизация  бес атақты желілік хаттамаларды: TSP/IP, Novell IPX, Apple Talk II, DECnet Phase IV және Xerox XNS пайдалану арқылы жүзеге асады. Егер маршрутизаторға белгісіз форматтағы пакет кездессе ол онымен үйренуші көпір ретінде жұмыс істейді. Сонымен қоса, маршрутизатор трафик локализациясының көпірге қарағанда жоғарырақ деңгейін қамтамасыз етеді, кең таратылатын пакеттердің және белгісіз мекенге бағытталған пакеттердің мекенін анықтай алатындығына сәйкес сүзгіден өту мүмкіндігін қамтамасыз етеді.

 

                               2.4.1 Міндеттерді қою

 

Бірігудің қазіргі кезеңінде  мынадай жағдай қалыптасты.

1. Бірлестікте қалғандарынан бөлек жұмыс істейтін әрі басқа компьютерлермен икемді түрде ақпарат алмаса алмайтын бірнеше компьютер бар екені анықталды. 

      2. Жалпыға ортақ мәліметтер базасын құру, қазіргі қалыптасқан көлемде және ақпаратты өңдеу және сақтаудың қазіргі әдістері негізінде ақпараттар жинау мүмкін емес.

      3. Қазіргі қалыптасқсн локалды есептеу желілері өзінде аздаған компьютерлерді біріктіріп тек нақты әрі тар ауқымды міндеттермен жұмыс істейді.

      4. Жинақталған бағдарламалық және ақпараттық қамту бар көлемде қолданылмайды, және жалпы сақталу стандарты жоқ. 

      5. Internet секілді глобалды есептеу желісіне қосылудың қазіргі мүмкіндігінде ақпараттық каналға пайдаланушылардың тек бір тобын ғана емес барлық пайдаланушыларды бір топқа біріктіре отырып қосуды жүзеге асыру керек.

 

 

                            2.5 Міндеттерді шешу әдістерін талдау

 

Бұл проблеманы шешу үшін кәсіпорынның бірыңғай ақпараттық желісін (БАЖ) құру ұсынылды. Кәсіпорынның БАЖ мына қызметтерді атқаруы тиіс:

     1. Барлық пайдаланушылар үшін түрлі уақытта және мәліметтерді сақтау мен өңдеудің түрлі типінде пайда болған ақпараттарды қамтып және барлық пайдаланушыларға қолдана алатын бір ақпараттық кеңістікті құру, жұмысты сол бойынша орындау.

     2. Қателіктер мен ақпараттың жоғалуына төтеп бере алатын жағдай жасап ақпараттың жеткіліктілігі мен сенімділігін жоғарылату және қажет кезінде пайдалануға болатын мәліметтер мұрағатын жасау.

     3. Технологиялық, технико-экономикалық және қаржылық-экономикалық ақпараттарды глобалды мәліметтер базасын құру көмегімен жинау, сақтау және іздеудің тиімді жүйесін қамту.

    4. Құжаттарды өңдеу және оның негізінде жағдайды талдау, жобалау және бағалаудың жүйесін құру, бұл дұрыс шешім қабылдап  глобалды есептер жасауға мүмкіндік береді.

     5. Пайдаланушыларға өзінің құқықтары мен мүмкіндіктері негізінде ақпаратқа қол жеткізу мүмкіндігін беру.

Бұл жұмыста практика жүзінде міндеттердің 1- пунктін шешу – Біріңғай ақпараттық кеңістік құру – бар тәсілдер мен олардың комбинациясын таңдау және қарастыру арқылы қарастырылды.

Біздің АЕЖ-сін қарастырайық. Міндетті жеңілдету үшін оны локальды есептеу желісі (ЛЕЖ) деп айтуға болады.

ЛЕЖ дегеніміз не? ЛЕЖ  дегеніміз бірнеше компьютерлік жұмыс орнын мәліметтерді жіберудің бір каналында біріктіріп қосу.  Есептеуіш желілер арқылы бағдарламалар мен мәліметтер базасын бір мезгілде бірнеше пайдаланушылардың қолдана алу мүмкіндігіне қол жеткіздік. 

Локальды есептеу желісі (ЛЕЖ) түсінігі ( ағыл. LAN - Lokal Area Network) географиялық шектеулі (территориялық және өндірістік) аппараттық-бағдарламалық реализацияға жатады, онда бірнеше компьютерлік жүйелер бір бірімен коммуникацияның сәйкес құралдары арқылы байланысады. Осы қосылыстар арқылы пайдаланушы осы ЛЕЖ-ге қосылған басқа жұмыс станцияларымен байланыса алады.

Өндірістік практикада ЛЕЖ өте үлкен роль атқарады. ЛЕЖ арқылы түрлі жұмыс орындарында орналасқан персоналды компьютерлер бірігіп, ортақ жабдықтар, бағдарламалық құралдар және ақпараттарды қолданады. Жұмысшылрдың орындары оқшауланбай бір жүйеге бірігеді. Персоналды компьютерлердің ішкіөндірістік есептеу желілері ретінде бірігуі кезінде қол жеткізетін жетістіктерді қарастырайық.

Ресурстарды бөлу

Ресурстарды бөлу ресурстарды бөлу үнемді қолдануға мүмкіндік береді, мысалы, барлық қосылған жұмыс станцияларындағы лазерлік басу құралдары сияқты перифериялық қондырғыларды басқару.

Мәліметтерді бөлу

Мәліметтерді бөлу ақпарат қажет еткен перифериялық жұмыс орындарындағы мәліметтерге қол жеткізу және оларды басқаруғв мүмкіндік береді. 

Бағдарламалық құралдарды бөлу

Бағдарламалық құралдарды бөлу бұрын қондырылған орталықтандырылған бағдарламалық құралдарды бірмезгілде пайдалануға мүмкіндік береді.

Процессор ресурстарын бөлу

Процессор ресурстарын бөлу кезінде есептеуіш қуаттарды желіге кіретін басқа жүйелермен өңдеу үшін қолдануға болады. Бұл мүмкіндік бар ресурстар бір мезгілде «жұмсалмайды», тек әрбір жұмыс станциясына ашық арнайы процессор арқылы жұмсалады дегенді білдіреді.

Көппайдаланушылық режим

Жүйенің көппайдаланушылық  қасиеті орталықтандырылған қолданбалы бағдарламалық құралдарды, бұрын  қондырылған және басқарылатын құралдарды бірмезгілде пайдалануды қарастырады, мысалы, егер пайдаланушы басқа тапсырмамен  жұмыс істесе өзінің орындап жатқан жұмысы келесі жоспарға көшеді.

Барлық ЛЕЖ компьютерлік желіге арналған стандартта - Open Systems Interconnection (OSI) стандартында жұмыс істейді.

 

 

           2.6  OSI базалық моделі (Open System Interconnection)

 

Бір бірімен араласу үшін адамдар бір тілді қолданады. Еікелей байланыса алмаса хабарлама беру үшін сәйкесінше қосымща құрлдарды пайдаланады. 

Жоғарыда көрсетілген кезеңдер хабарлама берушіден алушыға  жеткенге дейінгі керек кезеңдер.

Мәліметтерді беру процесін қозғалысқа келтіру үшін бір бірімен байланысты мәліметтер кодталуы бірдей машиналар пайдаланылды. Байланыс линияларында мәліметтердің бірдей ұсынылуы үшін Халықаралық стандарттау ұйымы қалыптасты (ағылш. ISO - International Standards Organization).

ISO халықаралық коммуникациялық хаттамалардың моделін өңдеуге арналған, оның шеңберінде халықаралық стандарттар жасауға болады. Көрнекі түрде түсіндіру үшін оны жеті деңгейге бөліп қарастырайық.

Халықаралық стандарттау ұйымы (ISO) ашық жүйелер арақатынасының базалық моделін енгізді (ағылш. Open Systems Interconnection (OSI)). Бұл модель мәліметтерді берудің  халықаралық стандарты болып табылады.

Модель жекелеген жеті деңгейден тұрады:

1Деңгей:  физикалық – ақпаратты берудің биттік хаттамалары;

2 Деңгей:  каналдық – кадрларды қалыптастырып, ортаға жетер жолды басқару;

3 Деңгей:  желілік – мәліметтер ағынын маршруттау, басқару;

4 Деңгей:  транспорттық – жойылған процесстер арақатынасын қамту;

5 Деңгей:  сеанстық - жойылған процесстер арасындағы диалогты қолдау;

6 Деңгей: мәліметтерді ұсыну – берілетін мәліметтер интерпретациясы;

7 Деңгей:  қолданбалы - мәліметтерді пайдаланушылық басқару.

 

Бұл моделдің негізгі  идеясы әр деңгейге оның ішінде транспорттық деңгейге де ерекше роль берілетіндігінде.Осыған байланысты мәліметтерді берудің жалпы міндеті оңай көзге көрінетін бірнеше міндеттерге бөлінеді. Бір деңгейдің жоғарғы не төменгі орналасқан деңгейлермен бfйланысуы үшін керекті келісімді хаттама деп атаймыз.

Пайдаланушылар тиімді басқаруды  қажет ететіндіктен есептеу желілерінің жүйесі кешендік құрылым ретінде қарастырылады, онда пайдаланушылар міндеттерінің байланысы координацияланып отырады.

Жоғарыда айтылғанды ескере отырып пайдаланушылық қолданбалы деңгейде атқаратын  администрациялық қызметтері бар келесі деңгейлік модельді ұсынуға болады.

Базалық моделдің жекелеген деңгейлері мәліметтер көзінен төменгі бағытта (7 деңгейден 1 деңгейге) және мәліметтерді алушыдан (1 деңгейден 7 деңгейге) жоғарыға өтеді. Пайдаланушылық мәліметтер төменгі  орналасқан деңгейлерге соңғысына жеткенше беріледі. 

Қабылдаушы жақта түсіп жатқан мәліметтер талданып, керек болса  ары қарай жоғары орналасқан деңгейге қарай ақпарат пайдаланушылық қолданбалы деңгейге жеткенше беріле береді.

 

1 Деңгей:  Физикалық

Физикалық деңгейде жүйедегі физикалық байланыс үшін керекті электрлік, механикалық, функционалдық және процедуралық параметрлер анықталады. Физикалық байланыс және онымен тікелей байланысты эксплуатациялық байланыс 1-деңгейдің негізгі функциясы болып табылады. Физикалық деңгейдің стандарттарына V.24 МККТТ (CCITT), EIA RS232 и Х.21 рекомендациялары кіреді. ISDN стандарты  (Integrated Services Digital Network) болашақта мәліметтерді беру үшін анықтаушы роль атқаратын болады. Мәліметтерді беру ортасы ретінде үшсымдық мыс өткізгіші, коаксиалдық кабель, талшықтық өткізгіш және радиорелейлік линия қолданылады.

2 Деңгей:  Каналдық 

Каналдық деңгей 1-деңгей арқылы берілетін мәліметтерден "кадрлер" және кадрлер ретін құрайды. Бұл деңгейде бірнеше ЭЕМ пайдаланатын берілетін ортаға жетер жолды басқару, қателіктерді синхрондау, табу және жөндеу жүзеге асырылады.

3.Деңгей Желілік

Желілік деңгей есептеуіш желіде екі  абонент арасында байланыс орнатады. Қосылу маршруттау функциясы арқылы жүзеге асады, ол үшін пакетте желілік  адрес болуы керек. Желілік деңгей сонымен қоса қателерді өңдеуді, мәліметтер ағынын мультиплекстеп басқаруды қамтуы керек. Бұл деңгейге кіретін атақты стандарт -  Х.25 МККТТ рекомендациясы (пакет коммутациясымен бірге жалпы қолдану желілері).