القيم التي تصف كفاءة شبكة الكمبيوتر:

1. المعلمات (الأساسية):

الهيكلي؛

وظيفي؛

حمل؛

2- الخصائص (الثانوية):

جودة عالية؛

كمي.

معلمات الشبكة هي قيم تصف التنظيم الهيكلي والوظيفي للشبكة وتفاعلها مع البيئة الخارجية.

خصائص الشبكة - وصف فعاليتها وتعتمد على المعلمات. يتم تحديدها أثناء التشغيل عن طريق القياسات وفي عملية حل مشاكل تحليل النظام ، كدالة للمعلمات.

المعلمات الهيكلية - تحديد تكوين وهيكل الشبكة: عدد العقد التي تشكل الشبكة وعلاقتها (طوبولوجيا الشبكة) ؛ أنواع الوحدات وتكوينها وكميتها ؛ المعلمات التقنية للأجهزة ؛ سعة القناة ، إلخ.

المعلمات الوظيفية - وصف استراتيجية التحكم في نقل البيانات في الكمبيوتر الشبكةواستراتيجية معالجة البيانات في العقد... أمثلة على المعلمات: طريقة التبديل ، طريقة الوصول إلى قناة الاتصال ، خوارزمية اختيار المسار في نقل البيانات في الشبكة ، توزيع المهام المطبقة بين عقد الشبكة ، أولويات المهام ، إلخ.

معلمات التحميل - تصف تفاعل الشبكة في البيئة الخارجية. مثال: عدد أنواع تدفقات البيانات (الصوت ، الفيديو ، البيانات ، إلخ) ، كثافة الرسائل (الحزم أو الإطارات) ، حجم كتل البيانات المنقولة عبر الشبكة ، كثافة الموارد للمهام المطبقة.

خصائص الجودة:

1- القدرات التشغيليةالشبكات (قائمة الخدمات ، خدمات نقل البيانات ومعالجتها) ؛

2. قابلية التوسع- قدرة الشبكة على زيادة أدائها خطيًا أثناء نموها ، وهو ما يمكن قياسه من خلال نسبة الزيادة في أداء النظام إلى الزيادة في الموارد (كلما اقتربنا من 1 ، زادت قابلية التوسع) ؛

3. قابلية الإدارة - القدرة على الإدارة من أجل تحديد وحل المشكلات الناشئة في الشبكة ، وكذلك التخطيط لتطوير الشبكة وتحديثها ؛

4- المرونة- الحفاظ على جودة الشبكة عند تغيير تكوينها وتكوينها نتيجة تعطل المعدات أو إضافة أجهزة جديدة.

الخصائص الكمية:

أداء شبكة الكمبيوتر- مقياس سعة الشبكة ، والذي يحدد مقدار العمل الذي تؤديه الشبكة لكل وحدة زمنية. مقسومة على أداء SPD- يقاس بعدد الرسائل (الحزم والأرتال والبتات) المرسلة عبر الشبكة لكل وحدة زمنية ، و أداء معالجة البيانات- يمثل الأداء الإجمالي لمنشآت معالجة البيانات.

خصائص الكفاءة- وصف التأخيرات في نقل البيانات ومعالجتها في الشبكة. مقسومة على وقت التوصيلرسائل و وقت الاستجابة.

خصائص الموثوقية:

احتمالية وقت تشغيل الشبكة ؛

معدل الفشل؛

MTBF هو الفاصل الزمني بين فشلين متجاورين ؛

وقت الانتعاش؛

نسبة الإتاحة هي نسبة الوقت الذي تعمل فيه الشبكة.

خصائص التكلفة للشبكة:

- التكلفة الإجمالية للملكية(التكلفة الإجمالية للملكية - التكلفة الإجمالية للملكية) - التكاليف المحسوبة في جميع مراحل دورة حياة الشبكة وتشمل تكلفة الأجهزة والمعلومات والبرمجيات (التكاليف المباشرة) وتكلفة تشغيل الشبكة (التكاليف غير المباشرة).

يتم تحديد سعر نقل البيانات ومعالجتها في الشبكة من خلال حجم وتكلفة الموارد المستخدمة في الشبكة أثناء نقل البيانات ومعالجتها.

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

تم النشر على http://www.allbest.ru/

عمل الدورة

حول موضوع: "شبكات الكمبيوتر"

مقدمة

1. شبكات الحاسوب

2. الشبكات المحلية

2.1 تعريف الشبكة المحلية

2.2 المبدأ المعماري لبناء الشبكات

2.3 طوبولوجيا الشبكة المحلية

3. الشبكات العالمية

3.1 خصائص الشبكة العالمية

3.2 هيكل WAN

3.3 أنواع الشبكات العالمية

3.4 مثال على WAN - الإنترنت

فهرس

مقدمة

دعونا نحاول تخيل العالم منذ حوالي خمسة وثلاثين إلى أربعين عامًا. عالم بدون شبكات كمبيوتر عامة. عالم يجب أن يكون فيه لكل كمبيوتر مخزن بيانات خاص به وطابعة خاصة به. عالم خالٍ من البريد الإلكتروني وأنظمة المراسلة الفورية (مثل ICQ). من الغريب أن هذا يبدو الآن ، ولكن قبل ظهور شبكات الكمبيوتر ، كان كل شيء على هذا النحو.

تعد أجهزة الكمبيوتر جزءًا مهمًا من عالم اليوم ، وتجعل شبكات الكمبيوتر حياتنا أسهل بكثير ، وتسرع العمل وتجعل الترفيه أكثر إثارة.

بعد ظهور أجهزة الكمبيوتر مباشرة تقريبًا ، نشأ السؤال حول إنشاء تفاعل أجهزة الكمبيوتر مع بعضها البعض من أجل معالجة المعلومات بشكل أكثر كفاءة واستخدام موارد البرامج والأجهزة. ظهرت الشبكات الأولى أيضًا ، في ذلك الوقت توحد أجهزة الكمبيوتر الكبيرة فقط في مراكز الكمبيوتر الكبيرة. ومع ذلك ، بدأ "ازدهار الشبكة" الحقيقي بعد ظهور أجهزة الكمبيوتر الشخصية ، والتي سرعان ما أصبحت متاحة لمجموعة واسعة من المستخدمين - في البداية في العمل ، ثم في المنزل. بدأ دمج أجهزة الكمبيوتر في الشبكات المحلية ، وتم ربط الشبكات المحلية ببعضها البعض ، متصلة بالشبكات الإقليمية والعالمية. نتيجة لذلك ، على مدار الخمسة عشر إلى عشرين عامًا الماضية ، تم ربط مئات الملايين من أجهزة الكمبيوتر في العالم بالشبكات ، وتمكن أكثر من مليار مستخدم من التفاعل مع بعضهم البعض.

طوبولوجيا كمبيوتر الشبكة المحلية

1 . شبكات الحاسب

عندما يتم توصيل جهازي كمبيوتر أو أكثر فعليًا ، يتم تشكيل شبكات الكمبيوتر.

شبكة الكمبيوتر - نظام اتصالات لأجهزة الكمبيوتر و / أو أجهزة الكمبيوتر (الخوادم وأجهزة التوجيه وغيرها من المعدات). لنقل المعلومات ، يمكن استخدام العديد من الظواهر الفيزيائية ، كقاعدة عامة - أنواع مختلفة من الإشارات الكهربائية أو الإشارات الضوئية أو الإشعاع الكهرومغناطيسي.

يتم تحديد الغرض من جميع أنواع شبكات الكمبيوتر من خلال وظيفتين:

1) ضمان التشغيل المشترك لأجهزة الكمبيوتر والأجهزة المشتركة الأخرى (طابعة ، ماسحة ضوئية ، إلخ) ؛

2) ضمان الوصول إلى ومشاركة الأجهزة والبرامج وموارد المعلومات الخاصة بالشبكة (مساحة القرص وقواعد البيانات الجماعية وما إلى ذلك).

شبكات الحاسوب موزعة على:

أ) الحوسبة ؛

ب) إعلامي.

ج) مختلطة (معلومات وحوسبة).

تهدف شبكات الحوسبة بشكل أساسي إلى حل مهام المستخدمين مع تبادل البيانات بين مشتركيهم. تركز شبكات المعلومات بشكل أساسي على توفير خدمات المعلومات للمستخدمين. تجمع الشبكات المختلطة بين وظائف الأولين.

2. الشبكات المحلية

2.1 تعريف الشبكة المحلية

هناك العديد من الطرق والوسائل التي تم اقتراحها مؤخرًا لتبادل المعلومات: من أبسط نقل للملفات باستخدام قرص مرن إلى شبكة الكمبيوتر العالمية ، الإنترنت ، القادرة على توحيد جميع أجهزة الكمبيوتر في العالم. ما المكان الذي يُعطى للشبكات المحلية في هذا التسلسل الهرمي؟

في أغلب الأحيان ، يُفهم المصطلح "شبكات المنطقة المحلية" أو "شبكات المنطقة المحلية" (LAN ، شبكة المنطقة المحلية) حرفيًا ، أي أنها شبكات صغيرة ، محلية الحجم ، تتصل بأجهزة كمبيوتر متقاربة التباعد. ومع ذلك ، يكفي إلقاء نظرة على خصائص بعض شبكات المنطقة المحلية الحديثة لفهم أن مثل هذا التعريف غير دقيق. على سبيل المثال ، يمكن لبعض الشبكات المحلية توفير الاتصال بسهولة عبر مسافة عدة عشرات من الكيلومترات. هذه أبعاد ليست غرفة أو مبنى أو مبانٍ قريبة من بعضها ، ولكن ربما لمدينة بأكملها.

إنه تعريف غير صحيح وشائع جدًا لشبكة المنطقة المحلية على أنها شبكة صغيرة توحد عددًا صغيرًا من أجهزة الكمبيوتر. في الواقع ، كقاعدة عامة ، تتصل الشبكة المحلية من اثنين إلى عدة عشرات من أجهزة الكمبيوتر. لكن القدرات المحدودة للشبكات المحلية الحديثة أعلى بكثير: يمكن أن يصل الحد الأقصى لعدد المشتركين إلى ألف مشترك.

ربما تكون الطريقة الأكثر دقة هي تعريفها على أنها شبكة محلية ، مثل هذه الشبكة التي تسمح للمستخدمين بتجاهل الاتصال. يمكنك أيضًا القول إن الشبكة المحلية يجب أن توفر اتصالًا شفافًا. في الواقع ، يتم دمج أجهزة الكمبيوتر المتصلة بشبكة محلية في كمبيوتر افتراضي واحد ، يمكن أن تكون موارده متاحة لجميع المستخدمين ، وهذا الوصول ليس أقل ملاءمة من الموارد المضمنة مباشرة في كل كمبيوتر فردي. الراحة في هذه الحالة تعني سرعة وصول حقيقية عالية ، سرعة تبادل المعلومات بين التطبيقات ، والتي تكاد تكون غير مرئية للمستخدم. من خلال هذا التعريف ، يصبح من الواضح أنه لا شبكات WAN البطيئة أو الاتصال البطيء عبر المنافذ التسلسلية أو المتوازية مؤهلة لتكون شبكة منطقة محلية.

من هذا التعريف ، يترتب على ذلك أن سرعة الإرسال عبر الشبكة المحلية يجب أن تزيد بالضرورة مع زيادة سرعة أجهزة الكمبيوتر الأكثر شيوعًا.

وبالتالي ، فإن الاختلاف الرئيسي بين الشبكة المحلية وأي شبكة أخرى هو السرعة العالية لنقل المعلومات عبر الشبكة. لكن هذا ليس كل شيء ، فالعوامل الأخرى لا تقل أهمية.

على وجه الخصوص ، يعد المستوى المنخفض من أخطاء الإرسال الناتجة عن العوامل الداخلية والخارجية ضروريًا بشكل أساسي. في الواقع ، حتى المعلومات التي يتم إرسالها بسرعة كبيرة ، والتي يتم تشويهها بواسطة الأخطاء ، ببساطة لا معنى لها ، يجب إرسالها مرة أخرى. لذلك ، تستخدم الشبكات المحلية بالضرورة خطوط اتصال عالية الجودة ومحمية بشكل جيد.

تكتسب هذه الشبكة أهمية خاصة مثل القدرة على العمل بأحمال ثقيلة ، أي بسعر صرف مرتفع. بعد كل شيء ، إذا لم تكن آلية التحكم في الصرف المستخدمة في الشبكة فعالة للغاية ، فيمكن لأجهزة الكمبيوتر أن تنتظر وقتًا طويلاً حتى ينتقل دورها. وحتى إذا تم تنفيذ هذا الإرسال بأعلى سرعة وبدون أخطاء ، فإن مثل هذا التأخير في الوصول إلى جميع موارد الشبكة أمر غير مقبول بالنسبة لمستخدم الشبكة. لا يهتم لماذا عليه الانتظار.

يمكن ضمان عمل آلية التحكم في الصرف بنجاح فقط إذا كان معروفًا مسبقًا عدد أجهزة الكمبيوتر (أو ، كما يقولون ، المشتركين والعقد) التي يمكن توصيلها بالشبكة. خلاف ذلك ، يمكنك دائمًا تشغيل العديد من المشتركين بحيث تتوقف أي آلية تحكم بسبب التحميل الزائد. أخيرًا ، لا يمكن تسمية الشبكة إلا بنظام نقل البيانات الذي يسمح لك بدمج ما يصل إلى عشرات من أجهزة الكمبيوتر ، ولكن ليس جهازي كمبيوتر ، كما هو الحال في حالة الاتصال عبر المنافذ القياسية.

وبالتالي ، يمكن صياغة السمات المميزة للشبكة المحلية على النحو التالي:

1) سرعة عالية في نقل المعلومات ، وعرض النطاق الترددي العالي للشبكة.

2) أخطاء إرسال منخفضة (قنوات اتصال عالية الجودة).

3) آلية فعالة عالية السرعة لإدارة التبادل عبر الشبكة.

4) تحديد عدد محدود من أجهزة الكمبيوتر المتصلة بالشبكة بشكل واضح.

من خلال هذا التعريف ، من الواضح أن الشبكات العالمية تختلف عن الشبكات المحلية ، في المقام الأول من حيث أنها مصممة لعدد غير محدود من المشتركين. بالإضافة إلى ذلك ، يستخدمون (أو قد يستخدمون) قنوات اتصال ذات جودة رديئة وسرعة إرسال منخفضة نسبيًا. ولا يمكن ضمان أن تكون آلية التحكم في الصرف فيها سريعة. في الشبكات العالمية ، ليست جودة الاتصال هي الأكثر أهمية ، ولكن حقيقة وجودها.

غالبًا ما يتم تمييز فئة أخرى من شبكات الكمبيوتر - الشبكات الحضرية والإقليمية (MAN ، Metropolitan Area Network) ، والتي تكون عادةً أقرب إلى الشبكات العالمية في خصائصها ، على الرغم من أنها لا تزال تتمتع أحيانًا ببعض ميزات الشبكات المحلية ، على سبيل المثال ، الجودة العالية قنوات الاتصال وسرعة نقل عالية نسبيًا. من حيث المبدأ ، يمكن أن تكون الشبكة الحضرية محلية بكل مزاياها.

صحيح ، لم يعد من الممكن الآن رسم خط واضح بين الشبكات المحلية والعالمية. معظم الشبكات المحلية لديها حق الوصول إلى العالمية. لكن طبيعة المعلومات المرسلة ، ومبادئ تنظيم التبادل ، وأنماط الوصول إلى الموارد داخل الشبكة المحلية ، كقاعدة عامة ، تختلف اختلافًا كبيرًا عن تلك المقبولة في الشبكة العالمية. وعلى الرغم من أن جميع أجهزة الكمبيوتر الخاصة بالشبكة المحلية في هذه الحالة مدرجة أيضًا في الشبكة العالمية ، فإن هذا لا يغير من تفاصيل الشبكة المحلية. تظل القدرة على الوصول إلى الشبكة العالمية مجرد أحد الموارد التي يتقاسمها مستخدمو الشبكة المحلية.

يمكن إرسال مجموعة متنوعة من المعلومات الرقمية عبر شبكة محلية: البيانات والصور والمحادثات الهاتفية ورسائل البريد الإلكتروني وما إلى ذلك. بالمناسبة ، فإن مهمة نقل الصور ، وخاصة الصور الديناميكية بالألوان الكاملة ، هي التي تجعل أعلى المتطلبات على أداء الشبكة. في أغلب الأحيان ، تُستخدم شبكات المنطقة المحلية لمشاركة (مشاركة) الموارد مثل مساحة القرصوالطابعات والوصول إلى الشبكة العالمية ، ولكن هذا مجرد جزء صغير من الإمكانات التي توفرها شبكات المنطقة المحلية. على سبيل المثال ، تسمح بتبادل المعلومات بين أجهزة الكمبيوتر من أنواع مختلفة. لا يمكن أن يكون المشتركون الكاملون (العقد) في الشبكة أجهزة كمبيوتر فحسب ، بل أجهزة أخرى أيضًا ، على سبيل المثال ، الطابعات وأجهزة التخطيط والماسحات الضوئية. تتيح الشبكات المحلية أيضًا تنظيم نظام من الحسابات المتوازية على جميع أجهزة الكمبيوتر في الشبكة ، مما يسرع بشكل كبير من حل المشكلات الرياضية المعقدة. بمساعدتهم ، كما ذكرنا سابقًا ، من الممكن التحكم في تشغيل نظام تكنولوجي أو منشأة بحثية من عدة أجهزة كمبيوتر في وقت واحد.

2 .2 المبدأ المعماري للشبكات

يُطلق على المبدأ المعماري لبناء الشبكات (باستثناء شبكات نظير إلى نظير ، التي تتساوى فيها أجهزة الكمبيوتر في الحقوق) "خادم العميل".

في شبكة نظير إلى نظير ، تكون جميع أجهزة الكمبيوتر متساوية. يمكن لكل منهم أن يعمل كخادم ، أي توفير الملفات وموارد الأجهزة (محركات الأقراص والطابعات وما إلى ذلك) لأجهزة الكمبيوتر الأخرى ، أو كعميل باستخدام موارد أجهزة الكمبيوتر الأخرى. على سبيل المثال ، إذا تم تثبيت طابعة على جهاز الكمبيوتر الخاص بك ، فبمساعدة هذه الطابعة ، سيتمكن جميع مستخدمي الشبكة الآخرين من طباعة مستنداتهم ، وستكون أنت ، بدوره ، قادرًا على العمل مع الإنترنت ، الذي يتم الاتصال به من خلال جهاز كمبيوتر مجاور.

أهم مفاهيم نظرية شبكات "العميل - الخادم" هي "المشترك" ، "الخادم" ، "العميل".

المشترك (عقدة ، مضيف ، محطة) هو جهاز متصل بالشبكة ويشارك بنشاط في تبادل المعلومات. غالبًا ما يكون المشترك (العقدة) في الشبكة جهاز كمبيوتر ، ولكن يمكن أيضًا أن يكون المشترك ، على سبيل المثال ، طابعة شبكة أو جهاز طرفي آخر لديه القدرة على الاتصال مباشرة بالشبكة.

الخادم هو مشترك (عقدة) في الشبكة يوفر مواردها للمشتركين الآخرين ، ولكنه لا يستخدم مواردهم بنفسه. وبالتالي ، فهي تخدم الشبكة. يمكن أن يكون هناك عدة خوادم في الشبكة ، وليس من الضروري على الإطلاق أن يكون الخادم هو أقوى جهاز كمبيوتر. الخادم المخصص هو خادم يتعامل فقط مع مهام الشبكة. يمكن للخادم غير المخصص أداء مهام أخرى بالإضافة إلى خدمة الشبكة. نوع معين من الخادم هو طابعة شبكة.

العميل هو مشترك في الشبكة يستخدم موارد الشبكة فقط ، لكنه لا يعطي موارده للشبكة بنفسه ، أي الشبكة تخدمه ، ويستخدمها فقط. غالبًا ما يُشار إلى جهاز الكمبيوتر العميل على أنه محطة عمل. من حيث المبدأ ، يمكن أن يكون كل كمبيوتر عميلاً وخادمًا في نفس الوقت.

غالبًا ما يُفهم الخادم والعميل ليس على أنهما أجهزة الكمبيوتر نفسها ، ولكن يتم فهم تطبيقات البرامج التي تعمل عليها. في هذه الحالة ، يكون التطبيق الذي يعطي المورد للشبكة فقط هو الخادم ، والتطبيق الذي يستخدم موارد الشبكة فقط هو العميل.

2 .3 طوبولوجيا LAN

عادةً ما يُفهم الهيكل (التخطيط والتكوين والهيكل) لشبكة الكمبيوتر على أنه الموقع الفعلي لأجهزة الكمبيوتر في الشبكة بالنسبة لبعضها البعض والطريقة التي يتم بها توصيلها بواسطة خطوط الاتصال. من المهم ملاحظة أن مفهوم الطوبولوجيا يشير في المقام الأول إلى شبكات المنطقة المحلية ، حيث يمكن تتبع بنية الاتصالات بسهولة. في الشبكات العالمية ، عادة ما تكون بنية الاتصالات مخفية عن المستخدمين وليست مهمة للغاية ، حيث يمكن إجراء كل جلسة اتصال على طول مسارها الخاص.

يحدد الهيكل متطلبات المعدات ، ونوع الكبل المستخدم ، والطرق المقبولة والأكثر ملاءمة للتحكم في التبادل ، وموثوقية التشغيل ، وإمكانية توسيع الشبكة. وعلى الرغم من أن مستخدم الشبكة لا يضطر في كثير من الأحيان إلى اختيار الهيكل ، فمن الضروري معرفة ميزات الهياكل الرئيسية ومزاياها وعيوبها.

هناك ثلاث طبولوجيا أساسية للشبكة:

أ) طوبولوجيا الحافلات

ناقل (ناقل) - جميع أجهزة الكمبيوتر متصلة بالتوازي مع خط اتصال واحد. يتم إرسال المعلومات من كل كمبيوتر في نفس الوقت إلى جميع أجهزة الكمبيوتر الأخرى (الشكل 1).

أرز. 1 طوبولوجيا شبكة الحافلات

تفترض طوبولوجيا الحافلة (أو ، كما يطلق عليها أيضًا ، الناقل المشترك) من خلال هيكلها ذاته هوية معدات شبكة أجهزة الكمبيوتر ، فضلاً عن المساواة بين جميع المشتركين للوصول إلى الشبكة. يمكن لأجهزة الكمبيوتر الموجودة في الحافلة الإرسال بدورها فقط ، نظرًا لوجود خط اتصال واحد فقط في هذه الحالة. إذا قامت عدة أجهزة كمبيوتر بنقل المعلومات في نفس الوقت ، فسيتم تشويهها نتيجة التداخل (التعارض ، التصادم). تقوم الحافلة دائمًا بتنفيذ ما يسمى بوضع التبادل نصف المزدوج (في كلا الاتجاهين ، ولكن في المقابل ، وليس في وقت واحد).

في طوبولوجيا الحافلة ، لا يوجد مشترك مركزي معبر عنه بوضوح يتم من خلاله نقل جميع المعلومات ، وهذا يزيد من موثوقيتها (بعد كل شيء ، إذا فشل المركز ، يتوقف النظام الذي يتحكم فيه بالكامل عن العمل). تعد إضافة مشتركين جدد إلى الحافلة أمرًا بسيطًا إلى حد ما وعادة ما يكون ممكنًا حتى أثناء تشغيل الشبكة. في معظم الحالات ، يتطلب استخدام الناقل الحد الأدنى من كبل التوصيل مقارنةً بالطبولوجيا الأخرى.

نظرًا لعدم وجود مشترك مركزي ، فإن حل التعارضات المحتملة في هذه الحالة يقع على معدات الشبكة لكل مشترك فردي. نتيجة لذلك ، تكون أجهزة الشبكة في طوبولوجيا الناقل أكثر تعقيدًا مما هي عليه في الهياكل الأخرى. ومع ذلك ، نظرًا للاستخدام الواسع النطاق للشبكات ذات الهيكل الناقل (شبكة Ethernet الأكثر شيوعًا بشكل أساسي) ، فإن تكلفة معدات الشبكة ليست عالية جدًا.

أرز. 2. كبل مقطوع في شبكة طوبولوجيا ناقل

من المزايا المهمة للناقل أنه في حالة فشل أي من أجهزة الكمبيوتر على الشبكة ، يمكن للأجهزة التي يمكن صيانتها الاستمرار في التبادل بشكل طبيعي.

في حالة انقطاع الكبل أو تلفه ، يتم تعطيل تنسيق خط الاتصال ، ويتوقف التبادل حتى بين أجهزة الكمبيوتر التي ظلت متصلة ببعضها البعض. سيؤدي قصر الدائرة في أي نقطة في كابل الناقل إلى تدمير الشبكة بالكامل.

قد يؤدي فشل أي معدات شبكة خاصة بالمشترك في الحافلة إلى إتلاف الشبكة بالكامل. بالإضافة إلى ذلك ، يصعب توطين مثل هذا الفشل ، نظرًا لأن جميع المشتركين متصلون بشكل متوازٍ ، ومن المستحيل فهم أي منهم خارج الترتيب.

عند المرور عبر خط اتصال لشبكة ذات هيكل ناقل ، تضعف إشارات المعلومات ولا يتم استعادتها بأي شكل من الأشكال ، مما يفرض قيودًا شديدة على الطول الإجمالي لخطوط الاتصال. علاوة على ذلك ، يمكن لكل مشترك استقبال إشارات بمستويات مختلفة من الشبكة ، اعتمادًا على المسافة إلى مشترك الإرسال. هذا يفرض متطلبات إضافية على العقد المستقبلة لمعدات الشبكة.

إذا افترضنا أن الإشارة في كبل الشبكة قد تم تخفيفها إلى الحد الأقصى المسموح به على الطول L pr ، فلا يمكن أن يتجاوز الطول الإجمالي للناقل قيمة L pr. وبهذا المعنى ، يوفر الناقل أقصر طول بالمقارنة مع الهياكل الأساسية الأخرى.

لزيادة طول الشبكة مع طوبولوجيا ناقل ، غالبًا ما يتم استخدام عدة مقاطع (أجزاء من الشبكة ، كل منها عبارة عن ناقل) ، متصلة ببعضها البعض باستخدام مضخمات خاصة ومعيدات إشارة - مكررات أو مكررات (الشكل 3 يوضح اتصال مقطعين ، يزيد الحد الأقصى للطول في هذه الحالة إلى 2 L pr ، حيث يمكن أن يكون طول كل مقطع من L pr). ومع ذلك ، لا يمكن أن تستمر هذه الزيادة في طول الشبكة إلى أجل غير مسمى. ترتبط قيود الطول بالسرعة المحدودة لانتشار الإشارات على طول خطوط الاتصال.

أرز. 3. توصيل مقاطع شبكة الحافلات باستخدام مكرر

ب) طوبولوجيا النجوم.

نجمة (نجمة) - يتم توصيل أجهزة كمبيوتر طرفية أخرى بجهاز كمبيوتر مركزي واحد ، ويستخدم كل منها خط اتصال منفصل (الشكل 4). تنتقل المعلومات من الكمبيوتر المحيطي فقط إلى الكمبيوتر المركزي ، من الكمبيوتر المركزي - إلى واحد أو عدة أجهزة طرفية.

أرز. 4. طوبولوجيا الشبكة النجمية

النجم هو الهيكل الوحيد للشبكة الذي يحتوي على مركز مخصص بشكل واضح يتصل به جميع المشتركين الآخرين. يتم تبادل المعلومات حصريًا من خلال جهاز كمبيوتر مركزي يتحمل عبئًا ثقيلًا ، وبالتالي ، كقاعدة عامة ، لا يمكن أن يشترك في أي شيء آخر غير الشبكة. من الواضح أن معدات الشبكة الخاصة بالمشترك المركزي يجب أن تكون أكثر تعقيدًا بشكل ملحوظ من معدات المشتركين المحيطين. في هذه الحالة لا داعي للحديث عن المساواة بين جميع المشتركين (كما في الحافلة). عادةً ما يكون الكمبيوتر المركزي هو الأقوى ، حيث يتم تكليف جميع وظائف إدارة البورصة. من حيث المبدأ ، لا توجد تعارضات محتملة في شبكة مع طوبولوجيا نجمية ، نظرًا لأن التحكم مركزي تمامًا.

إذا تحدثنا عن استقرار النجمة لفشل الكمبيوتر ، فإن فشل جهاز كمبيوتر طرفي أو معدات شبكته لا يؤثر على عمل بقية الشبكة بأي شكل من الأشكال ، ولكن أي فشل في الكمبيوتر المركزي يجعل الشبكة بالكامل معطل. في هذا الصدد ، ينبغي اتخاذ تدابير خاصة لتحسين موثوقية الكمبيوتر المركزي ومعدات شبكته.

يؤدي انقطاع الكبل أو وجود دائرة قصر فيه مع طوبولوجيا نجمية إلى تعطيل الاتصال بجهاز كمبيوتر واحد فقط ، ويمكن لجميع أجهزة الكمبيوتر الأخرى الاستمرار في العمل بشكل طبيعي.

على عكس الحافلة ، في النجمة على كل خط اتصال ، يوجد مشتركان فقط: المشترك المركزي والآخر المحيطي. في أغلب الأحيان ، يتم استخدام خطي اتصال لتوصيلهما ، حيث يقوم كل منهما بنقل المعلومات في اتجاه واحد ، أي أنه لا يوجد سوى جهاز استقبال وجهاز إرسال واحد على كل خط اتصال. هذا هو ما يسمى بالإرسال من نقطة إلى نقطة. كل هذا يبسط إلى حد كبير معدات الشبكة مقارنة بالحافلة ويلغي الحاجة إلى استخدام أجهزة إنهاء خارجية إضافية.

من العيوب الخطيرة لطوبولوجيا النجوم التحديد الشديد لعدد المشتركين. عادة ، لا يمكن للمشترك المركزي أن يخدم أكثر من 8-16 مشتركًا طرفيًا. ضمن هذه الحدود ، يكون الاتصال بالمشتركين الجدد أمرًا بسيطًا للغاية ، ولكن أبعد من ذلك يكون ببساطة مستحيلًا. في النجم ، يجوز توصيل مشترك مركزي آخر بدلاً من مشترك طرفي (نتيجة لذلك ، يتم الحصول على طوبولوجيا للعديد من النجوم المترابطة).

النجمة الموضحة في الشكل. 4 يسمى النجم النشط أو الحقيقي. هناك أيضًا طوبولوجيا تسمى النجمة السلبية ، والتي تبدو فقط كنجمة (الشكل 5). إنه الآن أكثر انتشارًا من النجم النشط. يكفي أن نقول إنه يتم استخدامه على شبكة Ethernet الأكثر شيوعًا اليوم.

في وسط الشبكة مع هذا الهيكل ، لا يتم وضع جهاز كمبيوتر ، ولكن يتم وضع جهاز خاص - محور أو ، كما يطلق عليه أيضًا ، محور (محور) ، يؤدي نفس وظيفة المكرر ، أي أنه يعيد الإشارات الواردة ويرسلها إلى جميع خطوط الاتصالات الأخرى.

أرز. 5. طوبولوجيا النجمة الخاملة والدائرة المكافئة لها

اتضح أنه على الرغم من أن مخطط الكابلات يشبه النجم الحقيقي أو النشط ، إلا أننا في الواقع نتحدث عن طوبولوجيا ناقل ، حيث يتم نقل المعلومات من كل كمبيوتر في نفس الوقت إلى جميع أجهزة الكمبيوتر الأخرى ، ولا يوجد مشترك مركزي. بالطبع ، النجم السلبي أغلى من الحافلة التقليدية ، لأنه في هذه الحالة يكون المحور مطلوبًا أيضًا. ومع ذلك ، فإنه يوفر عددًا من الميزات الإضافية المرتبطة بفوائد النجم ، على وجه الخصوص ، ويبسط صيانة الشبكة وإصلاحها. هذا هو السبب في أن النجم الخامل في السنوات الأخيرة يستبدل بشكل متزايد الحافلة الحقيقية ، والتي تعتبر طوبولوجيا غير واعدة.

من الممكن أيضًا التمييز بين نوع وسيط من الطوبولوجيا بين النجم النشط والسلبي. في هذه الحالة ، لا يقوم المكثف بإعادة إرسال الإشارات الواردة فحسب ، بل يتحكم أيضًا في التبادل ، ولكنه لا يشارك في التبادل نفسه (يتم ذلك في شبكة 100VG-AnyLAN).

من المزايا الرائعة للنجم (سواء النشط أو الخامل) أنه يتم جمع جميع نقاط الاتصال في مكان واحد. هذا يجعل من السهل مراقبة تشغيل الشبكة ، وتحديد الأعطال ببساطة عن طريق فصل بعض المشتركين عن المركز (وهو أمر مستحيل ، على سبيل المثال ، في حالة طوبولوجيا الحافلات) ، وكذلك تقييد وصول الأشخاص غير المصرح لهم إلى نقاط الاتصال الحيوية للشبكة. في حالة النجم ، يمكن الوصول إلى المشترك المحيطي إما عن طريق كبل واحد (يتم من خلاله إرسال في كلا الاتجاهين) ، أو كبلين (كل كابل ينقل في أحد الاتجاهين المتعاكسين) ، وهذا الأخير أكثر شيوعًا.

من العيوب الشائعة لجميع الهياكل النجمية (النشطة وغير النشطة) أن استهلاك الكبلات أعلى بكثير من الهياكل الأخرى. على سبيل المثال ، إذا كانت أجهزة الكمبيوتر موجودة في سطر واحد (كما في الشكل 1) ، فعند اختيار الهيكل النجمي ، ستحتاج عدة مرات إلى كبل أكثر من طوبولوجيا الناقل. هذا يؤثر بشكل كبير على تكلفة الشبكة ككل ويعقد بشكل كبير الكابلات.

ج) طوبولوجيا الحلقة.

خاتم (شكل 6).

أرز. 6. حلقة طوبولوجيا الشبكة

الحلقة هي طوبولوجيا يتصل فيها كل كمبيوتر بخطوط اتصال مع اثنين آخرين: من أحدهما يتلقى المعلومات ، وينقل إلى الآخر. في كل خط اتصال ، كما في حالة النجم ، يعمل جهاز إرسال واحد وجهاز استقبال واحد (اتصال من نقطة إلى نقطة). هذا يلغي الحاجة إلى إنهاء خارجي.

من السمات المهمة للحلقة أن كل كمبيوتر يعيد إرسال (يستعيد ، يضخم) الإشارة القادمة إليه ، أي أنه يعمل كمكرر. توهين الإشارة في الحلقة بأكملها غير ذي صلة ، فقط التوهين بين أجهزة الكمبيوتر المجاورة في الحلقة مهم. من الناحية العملية ، يصل حجم الشبكات الحلقية إلى عشرات الكيلومترات (على سبيل المثال ، في شبكة FDDI). الحلقة في هذا الصدد متفوقة بشكل كبير على أي طوبولوجيا أخرى.

لا يوجد مركز محدد بوضوح في الهيكل الدائري ، يمكن أن تكون جميع أجهزة الكمبيوتر متشابهة ومتساوية. ومع ذلك ، غالبًا ما يتم تخصيص مشترك خاص في الحلقة ، والذي يدير التبادل أو يتحكم فيه. من الواضح أن وجود مشترك التحكم الفردي هذا يقلل من موثوقية الشبكة ، لأن فشلها يشل التبادل بالكامل على الفور.

بالمعنى الدقيق للكلمة ، فإن أجهزة الكمبيوتر الموجودة في الحلقة ليست متساوية تمامًا في الحقوق (على عكس ، على سبيل المثال ، طوبولوجيا الناقل). بعد كل شيء ، يتلقى أحدهم بالضرورة معلومات من الكمبيوتر المرسل في الوقت الحالي ، في وقت سابق ، والآخرون - لاحقًا. بناءً على ميزة الهيكل هذه ، تم بناء طرق التحكم في التبادل عبر الشبكة ، المصممة خصيصًا للحلقة. في مثل هذه الأساليب ، يتم نقل الحق في النقل التالي (أو ، كما يقولون ، لالتقاط الشبكة) بالتسلسل إلى الكمبيوتر التالي في الدائرة. يعد توصيل المشتركين الجدد بالحلقة أمرًا بسيطًا للغاية ، على الرغم من أنه يتطلب إغلاقًا إلزاميًا للشبكة بأكملها طوال مدة الاتصال. كما في حالة الحافلة ، يمكن أن يكون الحد الأقصى لعدد المشتركين في الحلقة كبيرًا جدًا (يصل إلى ألف أو أكثر). عادةً ما تكون طوبولوجيا الحلقة مقاومة للغاية للازدحام ، وتضمن عملية موثوقة مع تدفقات كبيرة من المعلومات المنقولة عبر الشبكة ، لأنه ، كقاعدة عامة ، لا توجد تعارضات (على عكس الحافلة) ، ولا يوجد أيضًا مشترك مركزي (على عكس النجم ) ، والتي يمكن أن تكون مثقلة بتدفقات كبيرة من المعلومات.

أرز. 7. شبكة مع حلقتين

تمر الإشارة في الحلقة بالتسلسل عبر جميع أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة ، لذا فإن فشل أحدها على الأقل (أو معدات الشبكة الخاصة به) يؤدي إلى تعطيل عمل الشبكة ككل. هذا هو عيب كبير في الحلبة.

وبالمثل ، فإن الدائرة المفتوحة أو القصيرة في أي من الكابلات الموجودة في الحلقة تجعل الشبكة بأكملها مستحيلة. من بين الهياكل الثلاثة التي تم النظر فيها ، فإن الحلقة هي الأكثر عرضة لتلف الكبلات ، وبالتالي ، في حالة الهيكل الدائري ، يتم توفيرها عادةً لوضع خطي اتصال متوازيين (أو أكثر) ، أحدهما في احتياطي.

في بعض الأحيان ، تعتمد الشبكة ذات الهيكل الدائري على خطي اتصال دائريين متوازيين يحملان المعلومات في اتجاهين متعاكسين. الغرض من هذا الحل هو زيادة سرعة نقل المعلومات عبر الشبكة (من الناحية المثالية ، مرتين). بالإضافة إلى ذلك ، في حالة تلف أحد الكبلات ، يمكن للشبكة العمل باستخدام كبل آخر (ومع ذلك ، ستنخفض السرعة القصوى).

ه) طبولوجيا أخرى.

من الناحية العملية ، غالبًا ما يتم استخدام هياكل الشبكات المحلية الأخرى ، لكن معظم الشبكات تركز على ثلاث طبولوجيا أساسية بالضبط.

لا يشير هيكل الشبكة إلى الموقع الفعلي لأجهزة الكمبيوتر فحسب ، بل يشير أيضًا إلى طبيعة الاتصالات بينها ، وخصائص توزيع المعلومات ، والإشارات عبر الشبكة. إن طبيعة الاتصالات هي التي تحدد درجة تحمل أخطاء الشبكة ، والتعقيد المطلوب لمعدات الشبكة ، وأنسب طريقة للتحكم في التبادل ، والأنواع الممكنة من وسائط النقل (قنوات الاتصال) ، والحجم المسموح به للشبكة (طول الشبكة). خطوط الاتصال وعدد المشتركين) ، والحاجة إلى التنسيق الكهربائي ، وأكثر من ذلك بكثير.

علاوة على ذلك ، فإن الموقع الفعلي لأجهزة الكمبيوتر المتصلة بالشبكة له تأثير ضئيل على اختيار الهيكل. ومع ذلك ، توجد أجهزة الكمبيوتر ، ويمكن توصيلها باستخدام أي طوبولوجيا محددة مسبقًا (الشكل 8).

في حالة وجود أجهزة الكمبيوتر المراد توصيلها على طول محيط الدائرة ، فيمكن توصيلها كنجمة أو ناقل. عندما تكون أجهزة الكمبيوتر موجودة حول مركز معين ، يجوز توصيلها باستخدام هيكل ناقل أو حلقة.

أخيرًا ، عندما يتم اصطفاف أجهزة الكمبيوتر ، يمكن توصيلها بنجمة أو حلقة. شيء آخر هو ما سيكون طول الكابل المطلوب.

أرز. 8. أمثلة على استخدام طبولوجيا مختلفة

وتجدر الإشارة إلى أن الهيكل لا يزال غير العامل الرئيسي عند اختيار نوع الشبكة. الأهم من ذلك ، على سبيل المثال ، مستوى توحيد الشبكة ، وسعر الصرف ، وعدد المشتركين ، وتكلفة المعدات ، والبرمجيات المختارة. ولكن من ناحية أخرى ، تسمح بعض الشبكات باستخدام طبولوجيا مختلفة على مستويات مختلفة. هذا الاختيار متروك تمامًا للمستخدم ، الذي يجب أن يأخذ في الاعتبار جميع الاعتبارات المدرجة في هذا القسم.

3. الشبكات العالمية

3.1 خصائص الشبكة العالمية

تربط الشبكة العالمية أجهزة الكمبيوتر الموجودة في أجزاء مختلفة من المدينة ، في مدن ودول مختلفة ، في قارات مختلفة.

تعمل شبكات المنطقة الواسعة ، WANs) ، التي تسمى أيضًا شبكات الكمبيوتر الإقليمية ، على تقديم خدماتها لعدد كبير من المشتركين النهائيين المنتشرين على مساحة كبيرة - داخل منطقة أو منطقة أو بلد أو قارة أو العالم بأسره. نظرًا للطول الكبير لقنوات الاتصال ، يتطلب إنشاء شبكة عالمية تكاليف عالية جدًا ، والتي تشمل تكلفة الكابلات والعمل على مدها ، وتكلفة تبديل المعدات ومعدات التضخيم الوسيطة التي توفر عرض النطاق الترددي اللازم للقناة ، وكذلك كتكاليف تشغيل للصيانة المستمرة في حالة عمل معدات الشبكة المنتشرة على مساحة كبيرة.

المشتركون النموذجيون في شبكة الكمبيوتر العالمية هم الشبكات المحلية للمؤسسات الموجودة في مدن ودول مختلفة تحتاج إلى تبادل البيانات مع بعضها البعض. تستخدم أجهزة الكمبيوتر الفردية أيضًا خدمات الشبكات العالمية.

عادة ما يتم إنشاء الشبكات العالمية بواسطة شركات اتصالات كبيرة لتقديم خدمات مدفوعة للمشتركين. هناك مفاهيم مثل مشغل الشبكة ومزود خدمة الشبكة. مشغل الشبكة هو شركة تدعم عمل عاديالشبكات. مقدم الخدمة ، الذي يشار إليه غالبًا باسم مزود الخدمة ، هو شركة تقدم خدمات الخدمات المدفوعةمشتركي الشبكة.

في كثير من الأحيان ، يتم إنشاء شبكة عالمية بالكامل بواسطة بعض الشركات الكبيرة (مثل Dow Jones أو Transneft) لتلبية احتياجاتها الداخلية. في هذه الحالة ، تسمى الشبكة الخاصة.

نظرًا لارتفاع تكلفة الشبكات العالمية ، هناك اتجاه طويل الأمد لإنشاء شبكة عالمية واحدة يمكنها نقل البيانات من أي نوع: بيانات الكمبيوتر ، والمحادثات الهاتفية ، والفاكسات ، والبرقيات ، والصور التلفزيونية ، والنص التليفزيوني (نقل البيانات بين طرفين ) ، videotex (استقبال البيانات المخزنة في الشبكة لامتلاك محطة طرفية) ، وما إلى ذلك ، وما إلى ذلك. ومع ذلك ، فإن كل من التقنيات ، سواء شبكات الكمبيوتر أو الهاتف ، تحاول اليوم نقل حركة مرور "غريبة" إليها بأقصى قدر من الكفاءة ، ومحاولات إنشاء شبكات متكاملة على مستوى جديد. تستمر مرحلة تطوير التقنيات تحت الاسم المتتالي النطاق العريض ISDN (B-ISDN) ، أي شبكة النطاق العريض (عالية السرعة) مع الخدمات المتكاملة. ستستند شبكات B-ISDN إلى تقنية ATM كوسيلة نقل عالمية وستدعمها خدمات متنوعة افضل مستوىلتوزيع المعلومات المختلفة على المستخدمين النهائيين للشبكة - بيانات الكمبيوتر ومعلومات الصوت والفيديو ، فضلاً عن تنظيم تفاعل المستخدم التفاعلي.

على الرغم من أن شبكات الكمبيوتر المحلية والعالمية تعتمد على نفس الطريقة - طريقة تبديل الحزمة ، فإن الشبكات العالمية لديها الكثير من الاختلافات عن الشبكات المحلية.

3 .2 هيكل WAN

يظهر مثال نموذجي لهيكل شبكة الكمبيوتر العالمية في الشكل. 9. تستخدم التسميات التالية هنا: S (سويتش) - مفاتيح ، K - أجهزة كمبيوتر ، R (جهاز توجيه) - موجهات ، MUX (معدد إرسال) - معدد إرسال ، UNI (واجهة شبكة مستخدم) - واجهة شبكة مستخدم و NNI (شبكة) - واجهة الشبكة) - واجهة شبكة إلى شبكة. بالإضافة إلى ذلك ، يتم اختصار PBX كـ PBX ، والمربعات السوداء الصغيرة هي أجهزة DCE ، والتي سيتم مناقشتها أدناه.

أرز. 9. مثال على هيكل الشبكة العالمية

تم بناء الشبكة على أساس قنوات اتصال غير قابلة للتبديل (مخصصة) تربط محولات الشبكة العالمية ببعضها البعض. تسمى المحولات أيضًا بمراكز تبديل الحزم (PSCs) ، مما يعني أنها مفاتيح تبديل الحزمة.

يتم تثبيت المحولات في تلك المواقع الجغرافية التي تتطلب تفريعاً أو دمج تدفقات بيانات المستخدم النهائي أو العمود الفقري الذي يحمل البيانات من مشتركين متعددين. بطبيعة الحال ، يتم تحديد اختيار موقع المحولات من خلال العديد من الاعتبارات ، والتي تشمل أيضًا القدرة على خدمة المحولات بواسطة موظفين مؤهلين ، وتوافر قنوات اتصال مخصصة في نقطة معينة ، وموثوقية الشبكة ، التي يتم تحديدها بواسطة فائض اتصالات بين المفاتيح.

يتم توصيل مشتركي الشبكة بالمفاتيح في الحالة العامة أيضًا باستخدام قنوات اتصال مخصصة. تتمتع هذه الروابط بعرض نطاق ترددي أقل من الأعمدة الأساسية التي تربط المحولات ، وإلا فلن تتمكن الشبكة من التعامل مع حركة مرور العديد من مستخدميها. لتوصيل المستخدمين النهائيين ، يُسمح باستخدام قنوات الطلب الهاتفي ، أي قنوات شبكة الهاتف ، على الرغم من تدهور جودة خدمات النقل في هذه الحالة عادةً. بشكل أساسي ، لا يؤدي استبدال قناة مخصصة بقناة مبدلة إلى تغيير أي شيء ، ولكن يتم إدخال تأخيرات وفشل إضافي وفواصل للقنوات بسبب عطل في شبكة تبديل الدائرة ، والتي تصبح في هذه الحالة رابطًا وسيطًا بين المستخدم والحزمة شبكة مبدلة.

3 .3 أنواع الدعامات العالميةهناك

يظهر في الشكل. 6.2 تعمل شبكة الكمبيوتر العالمية في أنسب وضع لحركة مرور الكمبيوتر - وضع تبديل الحزمة. تم إثبات أمثلية هذا الوضع للاتصال بالشبكات المحلية ليس فقط من خلال البيانات المتعلقة بالحركة الإجمالية المنقولة بواسطة الشبكة لكل وحدة زمنية ، ولكن أيضًا من خلال تكلفة خدمات هذه الشبكة الإقليمية. عادةً ، إذا كانت سرعة الوصول المقدمة متساوية ، فإن شبكة تبديل الحزم تكون أرخص مرتين إلى ثلاث مرات من شبكة تبديل الدارات ، أي شبكة الهاتف العامة.

لذلك ، عند إنشاء شبكة شركة ، من الضروري السعي لبناء أو استخدام خدمات شبكة إقليمية بهيكل مشابه للبنية الموضحة في الشكل. 6.2 ، أي الشبكات ذات المحولات الموزعة جغرافيًا.

ومع ذلك ، غالبًا ما تكون هذه الشبكة العالمية الحسابية لأسباب مختلفة غير متوفرة في موقع جغرافي معين. وفي الوقت نفسه ، فإن الخدمات التي تقدمها شبكات الهاتف أو الشبكات الأولية التي تدعم خدمات الخطوط المؤجرة أكثر انتشارًا وتوفرًا. لذلك ، عند بناء شبكة شركة ، من الممكن استكمال المكونات المفقودة بالخدمات والمعدات المستأجرة من مالكي الشبكة الأساسية أو شبكة الهاتف.

اعتمادًا على المكونات التي يجب استئجارها ، من المعتاد التمييز بين شبكات الشركات التي تم إنشاؤها باستخدام:

قنوات مخصصة

تبديل القناة

تبديل الحزمة.

تتوافق الحالة الأخيرة مع الحالة الأكثر ملاءمة عندما تكون شبكة تبديل الرزم متاحة في جميع المواقع الجغرافية التي تحتاج إلى دمجها في شبكة مشتركة مشتركة. تتطلب الحالتان الأوليان عملاً إضافيًا لإنشاء شبكة تبديل الحزم باستخدام الأموال المؤجرة.

أ) القنوات المخصصة ؛

يمكن الحصول على القنوات المخصصة (أو المؤجرة) من شركات الاتصالات التي تمتلك قنوات اتصالات بعيدة المدى (مثل ROSTELECOM) ، أو من شركات الهاتف ، التي عادة ما تؤجر قنوات داخل مدينة أو منطقة.

يمكن استخدام الخطوط المؤجرة بطريقتين. يتمثل الأول في بناء شبكة إقليمية لتقنية معينة بمساعدتهم ، على سبيل المثال ، ترحيل الإطارات ، حيث تُستخدم الخطوط المؤجرة لتوصيل مفاتيح الحزمة الوسيطة الموزعة جغرافيًا ، كما في الحالة الموضحة في الشكل. عشرة.

الخيار الثاني هو الاتصال عن طريق الخطوط المؤجرة فقط للشبكات المحلية المترابطة أو المستخدمين النهائيين من نوع مختلف دون تثبيت محولات حزمة النقل التي تعمل باستخدام تقنية الشبكة العالمية (الشكل 6.4). الخيار الثاني هو الأبسط من الناحية الفنية ، لأنه يعتمد على استخدام أجهزة التوجيه أو الجسور البعيدة في الشبكات المحلية المترابطة وغياب بروتوكولات التكنولوجيا العالمية. يتم إرسال نفس الشبكة أو حزم طبقة الارتباط عبر قنوات المنطقة الواسعة كما هو الحال في الشبكات المحلية.

أرز. 10. استخدام القنوات المخصصة

إنها الطريقة الثانية لاستخدام شبكات WAN التي تلقت اسمًا خاصًا "خدمات الدوائر المؤجرة" ، نظرًا لأنها في الحقيقة لا تستخدم أي شيء من تقنيات شبكات WAN المناسبة مع تبديل الحزمة.

تم استخدام القنوات المخصصة بنشاط كبير في الماضي القريب ويتم استخدامها اليوم ، لا سيما عند بناء اتصالات العمود الفقري الهامة بين الشبكات المحلية الكبيرة ، حيث تضمن هذه الخدمة سرعة نقل القناة المؤجرة. ومع ذلك ، مع وجود عدد كبير من النقاط البعيدة جغرافيًا وحركة المرور المختلطة الكثيفة بينها ، يؤدي استخدام هذه الخدمة إلى ارتفاع التكاليف بسبب العدد الكبير للخطوط المؤجرة.

ب) الشبكات العالمية مع تبديل الدارات ؛

يتوفر اليوم نوعان من شبكات تبديل الدارات لبناء اتصالات عالمية في شبكة الشركة - شبكات الهاتف التناظرية التقليدية والشبكات الرقمية مع تكامل خدمات ISDN. تتمثل ميزة شبكات تبديل الدارات في انتشارها ، وهو أمر نموذجي خاصة بالنسبة لشبكات الهاتف التناظرية.

جميع شبكات الهاتف الرقمية المحولة وشبكات ISDN خالية من العديد من عيوب شبكات الهاتف التناظرية التقليدية. إنها توفر للمستخدمين خطوط اتصال عالية الجودة ، كما يتم تقليل وقت إعداد الاتصال في شبكات ISDN بشكل كبير.

ومع ذلك ، حتى مع قنوات الاتصال عالية الجودة التي يمكن أن توفرها شبكات تبديل الدارات ، يمكن أن تكون هذه الشبكات غير فعالة اقتصاديًا لبناء اتصالات عالمية للشركات. نظرًا لأن المستخدمين في مثل هذه الشبكات لا يدفعون مقابل حجم الحركة المنقولة ، ولكن مقابل وقت الاتصال ، ثم مقابل حركة المرور ذات النبضات الكبيرة ، وبالتالي ، التوقفات الكبيرة بين الحزم ، فإن الدفع لا يكون إلى حد كبير للإرسال ، ولكن لغيابه. هذا هو نتيجة مباشرة لضعف ملاءمة طريقة تبديل الدائرة لتوصيل أجهزة الكمبيوتر.

ومع ذلك ، عند توصيل المشتركين الجماعيين بشبكة الشركة ، على سبيل المثال ، موظفو مؤسسة يعملون من المنزل ، تبين أن شبكة الهاتف هي النوع الوحيد المناسب من الخدمة العالمية لأسباب التوفر والتكلفة (مع وقت قصير للاتصال بين موظف بعيد وشبكة الشركة).

ج) شبكات تبديل الرزم العالمية.

في الثمانينيات من القرن الماضي ، تم استخدام تقنية واحدة من الشبكات العالمية ذات تبديل الحزمة ، X.25 ، لتوحيد الشبكات المحلية وأجهزة الكمبيوتر الكبيرة بشكل موثوق في شبكة الشركة. اليوم أصبح الاختيار أوسع بكثير. يمكنك الاستفادة من خدمات شبكات TCP / IP واسعة النطاق ، والتي تتوفر اليوم في شكل شبكة إنترنت غير مكلفة وواسعة الانتشار ، وفي شكل شبكات TCP / IP تجارية عالمية معزولة عن الإنترنت ومؤجرة من قبل شركات الاتصالات.

يتم إرسال جميع البيانات إلى الإنترنت في شكل حزم. الحزمة عبارة عن تسلسل خاص من البتات التي تحمل البيانات الفعلية ، بالإضافة إلى معلومات الخدمة حول عناوين المستلم ومرسل المعلومات ، ورقم الحزمة ، والأكواد للتحقق من سلامتها ، وغيرها. إجمالي طول الحزمة ما بين 100 و 2000 بايت.

يمكن لكل حزمة أن تتحرك على طول الشبكة بمسارها الخاص ، مما يجعل الشبكة مستقلة عن حادث أو حظر عقدة فردية. الموجهات هي المسؤولة عن إعادة توجيه الحزم اعتمادًا على حمل الشبكة. ويسمح لك التخزين المؤقت للحزم في أماكن إعادة التوجيه بالتحقق من سلامتها وإعادة طلب الحزم التالفة.

3 .4 NSمعرف شبكة الويب العالمية - الإنترنت

الإنترنت عبارة عن شبكة كمبيوتر معلومات عالمية توحد في مجموعة واحدة كاملة من شبكات الكمبيوتر وأجهزة الكمبيوتر الفردية التي توفر معلومات شاملة للاستخدام العام وليست منظمة تجارية.

يتم توصيل كمبيوتر المستخدم عبر خط اتصال بجهاز الكمبيوتر الخاص بالموفر ، والذي بدوره متصل بجهاز كمبيوتر آخر على الشبكة ، وما إلى ذلك. يتم تخزين المعلومات على الشبكة على كل من أجهزة الكمبيوتر الخاصة بالموفر وعلى أجهزة كمبيوتر خاصة تسمى خوادم المعلومات. تسمى أجهزة الكمبيوتر التي تتصل بها العديد من أجهزة الكمبيوتر الأخرى بالخوادم. الموفر هو منظمة يتم من خلالها توصيل أجهزة الكمبيوتر العادية بالشبكة العالمية.

يعمل مستخدمو الإنترنت وفقًا لنفس القواعد. تُستخدم بروتوكولات تبادل البيانات كلغة مشتركة على الإنترنت. البروتوكولات هي معايير تحدد أشكال العرض وطرق إرسال الرسائل ، وإجراءات تفسيرها ، وقواعد التشغيل المشترك لمختلف المعدات في الشبكات.

البروتوكول هو قواعد التفاعل. على سبيل المثال ، ينص البروتوكول الدبلوماسي على ما يجب فعله عند مقابلة ضيوف أجانب أو عند إقامة حفلات استقبال. يحدد بروتوكول الشبكة قواعد تشغيل أجهزة الكمبيوتر المتصلة بشبكة. قوة البروتوكولات القياسية أجهزة كمبيوتر مختلفة"تتحدث نفس اللغة". وبالتالي ، من الممكن الاتصال بالإنترنت لأنواع مختلفة من أجهزة الكمبيوتر (IBM ، Macintosh) التي تعمل بأنظمة تشغيل مختلفة (Windows ، UNIX ، MS DOS).

وتجدر الإشارة إلى الهيكل اللامركزي لهذه الشبكة. لا توجد هيئة إدارة مركزية في العالم ترصد المعلومات المنشورة على الإنترنت. يتم لعب هذا الدور من خلال الشبكات المختلفة المتصلة بالإنترنت ، والتي تحدد المعلومات التي سيتم وضعها عليها وكيفية نقلها. هذا الهيكل الموزع بالكامل يجعل الإنترنت مرنًا للغاية ويوفر القدرة على دعم عدد غير محدود من المستخدمين. ومع ذلك ، يجب أن تلبي الشبكات المتصلة بالإنترنت معايير معينة. تمت الموافقة على هذه المعايير من قبل العديد من المنظمات التطوعية. على سبيل المثال ، يقوم مجلس هندسة الإنترنت (IAB) بمراجعة واعتماد بروتوكولات الإرسال ومعايير الترقيم. تحدد لجنة معايير تقنية الإنترنت معايير التشغيل اليومي للشبكة. ينشر تحالف الإنترنت معايير وتنسيقات مختلفة بين مختلف الهيئات التنظيمية للإنترنت ومقدمي الخدمات والمستخدمين.

يعتمد الإنترنت على مجموعة بروتوكولات TCP / IP.

TCP (بروتوكول التحكم في الإرسال) هو طبقة نقل ، فهو يتحكم في كيفية إرسال المعلومات (يتم "تقطيع" البيانات إلى حزم وتمييزها).

IP (بروتوكول الإنترنت) هو بروتوكول طبقة شبكة يضيف إلى الحزمة عناوين IP الخاصة بالمستلم والمرسل ويجيب على سؤال حول كيفية وضع طريق لتسليم المعلومات.

كل كمبيوتر متصل بالشبكة المضيفة له عنوان IP الفريد الخاص به. يتم التعبير عن هذا العنوان بأربعة بايت ، على سبيل المثال: 234.049.122.201 ، ومسجل في مركز معلومات الشبكة - InterNIC أو مع Network Solutions Inc (NSI). يتم تنظيم عنوان IP بحيث يمكن لكل كمبيوتر تمر من خلاله حزمة TCP تحديد أي من "جيرانه" الأقرب يجب إعادة توجيهه.

لراحة المستخدمين ، تم إدخال عنونة المجال على الإنترنت. المجالات هي مجموعات من أجهزة الكمبيوتر التي لديها إدارة موحدة وتشكل بنية هرمية. يعكس اسم المجال التسلسل الهرمي للمجالات ويتكون من مقاطع مفصولة بنقطة. على سبيل المثال ، interweb.spb.ru هو عنوان نظام المرجع الإلكتروني في سانت بطرسبرغ. أحدث واحد (على اليمين) يسمى اسم مجال المستوى الأعلى. من بينها ، جغرافية وموضوعية مميزة.

تحدد العناوين الجغرافية ، التي تتكون عادةً من حرفين ، هوية مالك الاسم لشبكة بلد معين. على سبيل المثال ، ru - Russia، de - Germany، الولايات المتحدة - الولايات المتحدة ، إلخ.

تساعد عناوين الموضوعات ، التي تتكون عادةً من ثلاثة وأربعة أحرف ، في تحديد نطاق أصحابها. على سبيل المثال ، edu - مؤسسات تعليمية ، كوم - منظمات تجارية ، متجر - متاجر عبر الإنترنت.

لإنشاء اتصال بين أجهزة الكمبيوتر على الشبكة ، تحتاج إلى معرفة عنوان المجال الذي يتضمن هذا الكمبيوتر.

انتاج |

هناك طريقتان لنقل المعلومات بين أجهزة الكمبيوتر:

بمساعدة وسائط التخزين: الأقراص الممغنطة والأشرطة المغناطيسية والأقراص الضوئية وما إلى ذلك. (عيوب - بطيئة وغير مريحة).

باستخدام خطوط الاتصال: محلية أو عالمية.

تنشر الشبكات العالمية نشاطها في جميع أنحاء العالم وتستخدم جميع قنوات الاتصال ، بما في ذلك الأقمار الصناعية.

تستخدم المنظمات التجارية والتعليمية الكبيرة الشبكات المحلية في العمل بنشاط ، مبنية على أساس معايير موحدة معتمدة في الشبكات العالمية. اعتمادًا على المهام التي يتعين حلها والتدابير اللازمة لضمان سلامة العمل والوصول إلى الشبكة ، يتم تقسيمها إلى شبكات مؤسسية داخلية (إنترانت) وخارجية (إكسترانت).

عند إنشاء شبكات الكمبيوتر ، من المهم ضمان التوافق في الخصائص الكهربائية والميكانيكية وتوافق دعم المعلومات (البرامج والبيانات) في نظام الترميز وتنسيق البيانات.

فهرس

1. يو شافرين ، "أساسيات تكنولوجيا الحاسوب". M. ، ABF ، 2002

2. صباحًا. كينين ، إن. Pechenkina ، "IBM PC للمستخدمين أو كيفية تعلم العمل على الكمبيوتر." ايكاترينبرج ، "ARD LTD" ، 1999

3. "Navigator of the game world" ، العدد 3 (11) ، 4 (12) ، 7 (15) ، 2004

4. http://www.dokanet.net/

5. http://ovt.edurm.ru/komseti.htm

تم النشر في Allbest.ru

وثائق مماثلة

وصف وظائف وأنواع (حوسبة ، معلومات ، مختلطة) شبكات الحاسب. دراسة البناء المعماري وطوبولوجيا الشبكات المحلية. خصائص وهيكل وأنواع (تبديل القنوات ، الحزم) للاتصال العالمي لأجهزة الكمبيوتر.

ورقة مصطلح تمت إضافتها في 02/24/2010


تصنيف شبكات الحاسب في الجانب التكنولوجي. الجهاز ومبدأ تشغيل الشبكات المحلية والعالمية. شبكات تبديل الدوائر وشبكات مشغلي الاتصالات. طبولوجيا شبكة الكمبيوتر: حافلة ، نجمة. مزاياها وعيوبها الرئيسية.

تمت إضافة الملخص بتاريخ 10/21/2013


الغرض من شبكات الحاسوب وتصنيفها. الهيكل العام لشبكة الكمبيوتر وخصائص عملية نقل البيانات. إدارة تفاعل الأجهزة في الشبكة. طبولوجيا وطرق نموذجية للوصول إلى الشبكات المحلية. العمل في شبكة محلية.

الملخص ، تمت الإضافة في 02/03/2009


انشاء شبكات كمبيوتر باستخدام معدات الشبكات والخاصة البرمجيات... تعيين شبكات الحاسبات بكافة أنواعها. تطور الشبكات. الاختلافات بين الشبكات المحلية والعالمية. الاتجاه نحو تقارب الشبكات المحلية والعالمية.

تمت إضافة العرض بتاريخ 05/04/2012


تصنيف شبكات الحاسوب. الغرض من شبكة الكمبيوتر. الأنواع الرئيسية لشبكات الكمبيوتر. شبكات الكمبيوتر المحلية والعالمية. طرق بناء الشبكات. شبكات الند للند. القنوات السلكية واللاسلكية. بروتوكولات نقل البيانات.

ورقة مصطلح ، تمت إضافة 10/18/2008


الملامح الرئيسية لتصنيف شبكات الكمبيوتر كنوع جديد من الاتصالات و خدمة المعلومات... مميزات الشبكات المحلية والعالمية. كائنات تقنيات شبكات المعلومات. فوائد استخدام شبكات الكمبيوتر في المنظمة.

تمت إضافة ورقة مصطلح في 04/23/2013


أنظمة معالجة الدفعات. ظهور أولى شبكات الكمبيوتر العالمية والمحلية. مميزات تصنيف شبكات الحاسوب. أربعة أنواع رئيسية من جرائم الكمبيوتر وخصائصها. انتشار الفيروسات عبر الإنترنت.

الملخص ، تمت إضافة 2014/03/29


المفاهيم الأساسية التي تحدد الوضع الحالي واتجاهات التطور لشبكات الكمبيوتر. جوانب ومستويات تنظيم الشبكات ، من المستوى المادي إلى مستوى البرامج التطبيقية. الغرض من الشبكات المحلية وأدوارها. هياكل الشبكة. القنوات اللاسلكية.

دورة محاضرات أضيفت بتاريخ 15/1/2010


مفهوم شبكات الحاسوب وهيكلها وتصنيفها وتنوعها. التقنيات المستخدمة لبناء الشبكات المحلية. أمن الشبكات السلكية المحلية. شبكات المنطقة المحلية اللاسلكية وخصائصها المميزة والأجهزة المستخدمة.

تمت إضافة ورقة مصطلح في 01/01/2011


شبكات الحاسوب وتصنيفها. أجهزة شبكة الكمبيوتر وطوبولوجيا الشبكة المحلية. تقنيات وبروتوكولات شبكات الحاسوب. معالجة أجهزة الكمبيوتر على الشبكة وبروتوكولات الشبكة الأساسية. مزايا استخدام تقنيات الشبكة.

تتميز جودة الشبكة بالخصائص التالية: الأداء ، والموثوقية ، والتوافق ، والقابلية للإدارة ، والأمان ، وقابلية التوسع ، وقابلية التوسع.

للخصائص الرئيسية إنتاجيةتشمل الشبكات:

ü وقت رد الفعل -الوقت ، والذي يُعرَّف بأنه الوقت بين حدوث طلب لخدمة الشبكة وتلقي الرد عليها ؛

ü الإنتاجية -خاصية تعكس كمية البيانات التي ترسلها الشبكة لكل وحدة زمنية ؛

ü تأخير الإرسال -الفترة الفاصلة بين لحظة وصول الحزمة إلى إدخال جهاز الشبكة واللحظة التي تظهر فيها عند إخراج هذا الجهاز.

ل تقييمات الموثوقيةتستخدم الشبكات مجموعة متنوعة من الخصائص ، بما في ذلك: عامل التوفر، للإشارة إلى جزء الوقت الذي يمكن خلاله استخدام النظام ؛ الأمان، أي قدرة النظام على حماية البيانات من الوصول غير المصرح به ؛ التسامح مع الخطأ- قدرة النظام على العمل في ظل ظروف فشل بعض عناصره.

التمدديعني إمكانية إضافة عناصر الشبكة الفردية بسهولة نسبيًا (مستخدمون ، أجهزة كمبيوتر ، تطبيقات ، خدمات) ، زيادة طول أجزاء الشبكة واستبدال المعدات الموجودة بأخرى أكثر قوة.

قابلية التوسعيعني أن الشبكة تتيح لك زيادة عدد العقد وطول الروابط في نطاق واسع جدًا ، بينما لا يتدهور أداء الشبكة.

الشفافية- خاصية الشبكة لإخفاء تفاصيل جهازها الداخلي عن المستخدم وبالتالي تبسيط عمله في الشبكة.

القدرة على التحكمتعني الشبكات القدرة على المراقبة المركزية لحالة العناصر الرئيسية للشبكة ، وتحديد المشكلات التي تنشأ أثناء تشغيل الشبكة وحلها ، وإجراء تحليل الأداء ، وتخطيط تطوير الشبكة.

التوافقيعني أن الشبكة يمكن أن تتضمن مجموعة متنوعة من البرامج والأجهزة.

معدات الشبكة ومكونات برامج التحكم في الشبكة

المكونات الرئيسية للشبكة هي محطات العمل والخوادم ووسائط الإرسال (الكابلات) ومعدات الشبكة.

محطات العمل هي أجهزة كمبيوتر شبكية يقوم مستخدمو الشبكة بتنفيذ مهام التطبيق عليها.

خوادم الشبكة هي أنظمة أجهزة وبرامج تؤدي وظائف إدارة توزيع موارد الشبكة الوصول العام... يمكن أن يكون الخادم أي جهاز كمبيوتر متصل بالشبكة يحتوي على موارد تستخدمها الأجهزة الأخرى على الشبكة المحلية. يتم استخدام أجهزة كمبيوتر قوية جدًا كأجهزة الخادم.

عند اختيار نوع الكبل ، ضع في الاعتبار الخصائص التالية:

ü تكلفة التركيب والصيانة اللاحقة ؛

ü معدل نقل البيانات ؛

ü أقصى مدى لنقل المعلومات ، أي المسافة التي يتم فيها ضمان الاتصال عالي الجودة دون استخدام مكبرات صوت خاصة (مكررات) ؛

ü أمن نقل البيانات بما في ذلك الحماية من الضوضاء.

نوع الكابل

تتمثل الصعوبة الرئيسية في اختيار النوع الصحيح من الكبلات في صعوبة توفير أفضل القيم لجميع هذه المؤشرات في وقت واحد.

الزوج الملتوي(TP - Twisted Para) هو كبل مصنوع على شكل زوج مجدول من الأسلاك. يمكن أن تكون محمية أو غير محمية. الكبل المحمي أكثر مقاومة للتداخل الكهرومغناطيسي. الزوج الملتوي هو الأنسب للمؤسسات الصغيرة. تتمثل عيوب هذا الكبل في معامل توهين الإشارة العالي والحساسية العالية للتداخل الكهرومغناطيسي ، لذلك يجب ألا تزيد المسافة القصوى بين الأجهزة النشطة في شبكة LAN عند استخدام زوج مجدول عن 100 متر.

كابل متحد المحوريتكون من موصل مركزي صلب أو ملتوي محاط بطبقة عازلة. طبقة موصلة من رقائق الألومنيوم أو جديلة معدنية أو مزيج من هذه تحيط بالعزل الكهربائي وتعمل في نفس الوقت كدرع ضد التداخل. تشكل الطبقة العازلة المشتركة الغلاف الخارجي للكابل.

يمكن استخدام الكبل المحوري في نظامين مختلفين لنقل البيانات: بدون تعديل الإشارة ومع التعديل. في الحالة الأولى ، يتم استخدام الإشارة الرقمية بالشكل الذي تأتي به من جهاز الكمبيوتر ويتم نقلها على الفور عبر الكابل إلى محطة الاستقبال. لديها قناة إرسال واحدة تصل سرعتها إلى 10 ميجابت / ثانية ونطاق أقصى 4000 م.في الحالة الثانية ، يتم تحويل الإشارة الرقمية إلى إشارة تناظرية وإرسالها إلى محطة استقبال ، حيث يتم تحويلها مرة أخرى إلى رقمية. يتم تنفيذ عملية تحويل الإشارة بواسطة المودم ؛ يجب أن يكون لكل محطة مودم خاص بها. طريقة الإرسال هذه متعددة القنوات (توفر الإرسال عبر عشرات القنوات باستخدام كابل واحد فقط). بهذه الطريقة ، يمكنك نقل الأصوات وإشارات الفيديو والبيانات الأخرى. يمكن أن يصل طول الكابل إلى 50 كم.

كابل الألياف البصريةهي أحدث التقنيات المستخدمة في الشبكات. حامل المعلومات عبارة عن حزمة ضوئية يتم تشكيلها بواسطة الشبكة وتتخذ شكل إشارة. مثل هذا النظام محصن ضد التداخل الكهربائي الخارجي ، وبالتالي يمكن نقل البيانات بسرعة كبيرة وسرية وخالية من الأخطاء بسرعات تصل إلى 40 جيجابت / ثانية. عدد القنوات في هذه الكابلات هائل. يتم نقل البيانات فقط في الوضع البسيط ، لذلك ، لتنظيم تبادل البيانات ، يجب توصيل الأجهزة بألياف بصرية (في الممارسة العملية ، يحتوي كبل الألياف الضوئية دائمًا على عدد زوجي من الألياف). تشمل عيوب كبل الألياف الضوئية التكلفة العالية ، فضلاً عن تعقيد الاتصال.

موجات الراديو الميكروويفتستخدم كوسيط إرسال في الشبكات المحلية اللاسلكية ، أو بين الجسور أو البوابات للاتصال بين الشبكات المحلية. في الحالة الأولى ، تكون أقصى مسافة بين المحطات 200-300 متر ، وفي الحالة الثانية ، هذه هي مسافة خط البصر. يصل معدل نقل البيانات إلى 2 ميجابت في الثانية.

تعتبر الشبكات المحلية اللاسلكية اتجاهًا واعدًا في تطوير شبكات الكمبيوتر. ميزتها هي البساطة والتنقل. أيضًا ، تختفي المشكلات المرتبطة بتمديد وتثبيت توصيلات الكابلات - يكفي تثبيت بطاقات الواجهة في محطات العمل ، والشبكة جاهزة للعمل.

الخصائص المقارنة لخطوط الاتصال.

فاتورة غير مدفوعة. 1. خصائص خطوط الاتصال.

أجهزة الشبكة

يتم تمييز الأنواع التالية من معدات الشبكة.

1. بطاقات الشبكة- هذه هي وحدات التحكم التي يتم توصيلها بفتحات التوسعة باللوحة الأم للكمبيوتر ، وهي مصممة لنقل الإشارات إلى الشبكة واستقبال الإشارات من الشبكة.

تقوم بطاقة الشبكة بتحويل المعلومات المراد إرسالها إلى حزم خاصة. الحزمة عبارة عن مجموعة منطقية من البيانات ، والتي تتضمن رأسًا به معلومات العنوان والمعلومات نفسها. يحتوي العنوان على حقول العنوان ، والتي تحتوي على معلومات حول مكان المغادرة ووجهة البيانات. تحلل بطاقة الشبكة عنوان الوجهة للحزمة المستلمة وتحدد ما إذا كان قد تم بالفعل إعادة توجيه الحزمة هذا الحاسوب... إذا كان الإخراج موجبًا ، فسيقوم المجلس بإرسال الحزمة إلى نظام التشغيل. خلاف ذلك ، لن تتم معالجة الحزمة. يسمح لك البرنامج الخاص بمعالجة جميع الحزم التي تمر داخل الشبكة. يتم استغلال هذه الفرصة من قبل مسؤولي النظام عندما يقومون بتحليل تشغيل الشبكة ، ويستخدم مجرمو الإنترنت هذه الفرصة لسرقة البيانات التي تمر من خلالها. أي بطاقة شبكة لها عنوان فردي مدمج في دوائرها الدقيقة. يسمى هذا العنوان العنوان الفعلي أو عنوان MAC (التحكم في الوصول إلى الوسائط - التحكم في الوصول إلى وسيط الإرسال). يكون ترتيب الإجراءات التي تقوم بها بطاقة الشبكة على النحو التالي - تلقي المعلومات من نظام التشغيل وتحويلها إلى إشارات كهربائية لمزيد من الإرسال عبر الكابل ؛ استقبال الإشارات الكهربائية عبر كابل وإعادة تحويلها إلى بيانات يستطيع نظام التشغيل العمل بها ؛ تحديد ما إذا كانت حزمة البيانات المستلمة مخصصة خصيصًا لهذا الكمبيوتر ؛ التحكم في تدفق المعلومات التي تمر بين الكمبيوتر والشبكة.

على نحو متزايد ، يتم دمج بطاقات الشبكة في اللوحة الأم وتوصيلها بالجسر الجنوبي. يتواصل المعالج مع الجسر الجنوبي وجميع المعدات المتصلة به عبر الجسر الشمالي.

2. المنتهون- هذه مقاومات 50 أوم تنتج توهينًا للإشارة في نهايات مقطع الشبكة.

3. المكثفات(المحور) - هذه هي الأجهزة المركزية لنظام الكابلات أو شبكة الهيكل المادي "النجم" ، والتي عندما تستقبل حزمة على أحد منافذها ، ترسلها إلى جميع المنافذ الأخرى. والنتيجة هي شبكة ذات هيكل منطقي لناقل مشترك. تعتبر الشبكة مع المحور "ناقل مشترك". سيتم تسليم حزم البيانات المرسلة عبر المحور إلى جميع أجهزة الكمبيوتر المتصلة بالشبكة المحلية.

هناك نوعان من المحاور: المحاور السلبية والنشطة (أجهزة إعادة الإرسال متعددة المنافذ). تعمل المحاور النشطة على تضخيم الإشارات المستقبلة ونقلها. تسمح المحاور الخاملة للإشارة بالمرور دون تضخيمها أو استعادتها.

4. مكررات(Reater) - أجهزة الشبكة التي تضخم وتعيد تشكيل شكل الإشارة التناظرية الواردة للشبكة على مسافة مقطع آخر. يعمل المكرر على المستوى الكهربائي لربط جزأين. لا تتعرف أجهزة إعادة الإرسال على عناوين الشبكة وبالتالي لا يمكن استخدامها لتقليل حركة المرور.

5. مفاتيح(سويتش) - الأجهزة المركزية لنظام الكابلات التي يتم التحكم فيها بالبرمجيات ، والتي تقلل حركة مرور الشبكة نظرًا لحقيقة أن الحزمة الواردة يتم تحليلها لمعرفة عنوان المستلم الخاص بها ، وبالتالي يتم إرسالها إليه فقط.

يعد استخدام المفاتيح حلاً أكثر تكلفة ولكنه أيضًا أكثر كفاءة. عادةً ما يكون المحول جهازًا أكثر تعقيدًا ويمكنه تقديم طلبات متعددة في نفس الوقت. إذا كان المنفذ المطلوب مشغولاً لسبب ما في وقت معين ، فسيتم وضع الحزمة في ذاكرة المخزن المؤقت للمحول ، حيث تنتظر دورها. يمكن للشبكات المبنية بالمفاتيح أن تمتد لعدة مئات من المركبات وتمتد لعدة كيلومترات.

6. الموجهات(جهاز التوجيه) - أجهزة الشبكة القياسية التي تعمل على مستوى الشبكة وتسمح لك بإعادة توجيه الحزم وتوجيهها من شبكة إلى أخرى ، بالإضافة إلى تصفية رسائل البث. مبدأ جهاز التوجيه مشابه للمحول ، لكن لديه مجموعة وظائف أوسع. فهو لا يدرس MAC فحسب ، بل يدرس أيضًا عناوين IP لكلا جهازي الكمبيوتر المشاركين في نقل البيانات. عند نقل المعلومات بين مقاطع الشبكة المختلفة ، تقوم أجهزة التوجيه بتحليل رأس الحزمة ومحاولة حساب المسار الأمثل لهذه الحزمة للتنقل. يستطيع جهاز التوجيه تحديد المسار إلى مقطع شبكة عشوائي باستخدام معلومات من جدول التوجيه ، مما يسمح لك بإنشاء اتصال عام بالإنترنت أو شبكة عالمية.

تسمح لك الموجهات بتسليم الحزمة بأسرع طريقة ، مما يسمح لك بزيادة إنتاجية الشبكات الكبيرة. إذا كان هناك تحميل زائد على أي جزء من الشبكة ، فسيتبع تدفق البيانات مسارًا مختلفًا.

7. الجسور(Bridge) - أجهزة الشبكة التي تربط جزأين منفصلين ، مقيدان بطولهما الفعلي ، وتنقل حركة المرور بينهما. تقوم الجسور أيضًا بتضخيم الإشارات وتحويلها لأنواع الكابلات الأخرى. يتيح لك ذلك توسيع الحد الأقصى لحجم الشبكة دون انتهاك القيود المفروضة على الحد الأقصى لطول الكبل أو عدد الأجهزة المتصلة أو عدد أجهزة إعادة الإرسال لكل مقطع شبكة.

8. للاتصال بين عدة شبكات محلية تعمل بموجب بروتوكولات مختلفة ، هناك وسائل خاصة تسمى بوابات. بوابات(Gаtewаy) - أنظمة البرامج والأجهزة التي تربط الشبكات غير المتجانسة أو أجهزة الشبكة. يمكن أن تكون البوابات إما أجهزة أو برامج. على سبيل المثال ، يمكن أن يكون كمبيوتر خاص(خادم البوابة) ، وربما برنامج كمبيوتر.

9. معدداتهي أجهزة مكتبية مركزية تدعم عدة مئات من خطوط الاشتراك الرقمي. ترسل معددات الإرسال وتستقبل بيانات المشترك عبر خطوط الهاتف ، مع تركيز كل حركة المرور على قناة واحدة عالية السرعة لإرسالها إلى الإنترنت أو شبكة الشركة.

10. جدران الحماية(جدار الحماية ، جدران الحماية) هي أجهزة الشبكة التي تمارس التحكم في المعلومات التي تدخل الشبكة المحلية وتغادرها وتوفر حماية الشبكة المحلية عن طريق تصفية المعلومات. معظم جدران الحماية مبنية على نماذج كلاسيكية للتحكم في الوصول ، والتي بموجبها يُسمح لموضوع (مستخدم أو برنامج أو عملية أو حزمة شبكة) أو يُمنع من الوصول إلى كائن (ملف أو عقدة شبكة) عند تقديم عنصر فريد متأصل فقط في هذا موضوعات. في معظم الحالات ، يكون هذا العنصر كلمة مرور. في حالات أخرى ، يكون هذا العنصر الفريد هو بطاقات المعالجات الدقيقة ، والخصائص البيومترية للمستخدم ، وما إلى ذلك. بالنسبة لحزمة الشبكة ، يكون هذا العنصر هو العناوين أو العلامات في رأس الحزمة ، بالإضافة إلى بعض المعلمات الأخرى.

وبالتالي ، فإن جدار الحماية هو حاجز برمجي و / أو جهاز بين شبكتين ، مما يسمح فقط بإنشاء التوصيلات البينية المصرح بها. عادةً ما تحمي جدران الحماية شبكة الشركة المتصلة بالإنترنت من التدخل الخارجي وتمنع الوصول إلى المعلومات السرية.

مقدمة

يعود تاريخ شبكات الكمبيوتر إلى اللحظة التي فهم فيها الشخص الحاجة إلى الجمع بين القدرات الحاسوبية وغيرها من القدرات للعديد من أجهزة الكمبيوتر للعمل المشترك على مصفوفات معلومات كبيرة ، بالإضافة إلى تخزين ومعالجة ونقل كميات كبيرة من البيانات. يمكن أن تحمل خصائص شبكات الكمبيوتر معلومات مختلفة ، ولكن ربما تكون أهم المكونات ، والتي تشمل شبكات الكمبيوتر ، والمفاهيم الأساسية لبناءها والتي سيتم مناقشتها أدناه ، هي نتاج تبادل الإنترنت.

أهمية الموضوع.من الواضح أن تخطيط IP هو أحد الوظائف الحاسمة المطلوبة في التخطيط الشامل وتنفيذ مشروع نشر IPv6. هذا مفهوم لأن تنفيذ IPv6 يتطلب مساحة عنوان IPv6 ويحتاج أيضًا إلى إدارة مساحة IPv4 الحالية أثناء إضافة مساحة IPv6. ومع ذلك ، لا تتطلب عملية نشر IPv6 الشاملة مساحة عنوان IPv6 فحسب ، بل تتطلب أيضًا الثقة في قدرة الشبكة والبنية التحتية للحوسبة على معالجة مساحة عنوان IPv6 والحفاظ عليها.

الغرض من الدورة التدريبية- النظر في التخطيط عنونة في شبكة الكمبيوتر.

لتحقيق هذا الهدف ، من الضروري حل عدد من مهام:

1. إعطاء تعريف لشبكة الكمبيوتر ووصفها.

2. النظر في بروتوكولات IPv4 و IPv6 وإجراء تحليل مقارن ؛

3. وصف تخطيط عنونة IP لشبكة كمبيوتر VLSM.

يتكون عمل الدورة من مقدمة وثلاث فقرات وخاتمة وببليوغرافيا.

لا تستطيع البشرية الحديثة عمليًا تخيل حياتها بدون أجهزة كمبيوتر ، وقد ظهرت منذ وقت ليس ببعيد. على مدار العشرين عامًا الماضية ، أصبحت أجهزة الكمبيوتر جزءًا لا يتجزأ من جميع مجالات النشاط ، بدءًا من الاحتياجات المكتبية وحتى التعليم ، مما أدى إلى نشوء الحاجة إلى تطوير قدرات تكنولوجيا الحوسبة وتطوير البرامج ذات الصلة.

سمح ربط أجهزة الكمبيوتر ليس فقط بزيادة إنتاجية العمالة ، ولكن أيضًا بتقليل تكلفة صيانتها ، فضلاً عن تقليل وقت نقل البيانات. بمعنى آخر ، تخدم شبكات الكمبيوتر غرضين: مشاركة البرامج والأجهزة ، وتوفير وصول مفتوح إلى موارد البيانات.

شبكات الحاسوب - وسائل الربط البيني. وتجدر الإشارة إلى أن سوق هذه الأجهزة من أسرع الأسواق نموًا. الغرض الرئيسي من وسائل الإنترنت هو ضمان العلاقة بين المستخدمين ، متحدون في شبكة محلية ضخمة ، وغالبًا ما تكون موزعة على مساحة كبيرة ، وشبكة محلية.

تتضمن شبكات الكمبيوتر ستة أنواع من منتجات التشغيل البيني.

مكررات. المكرر هو جهاز يعمل في الطبقة المادية لنموذج OSI ويوفر القدرة على الاتصال معًا بزوج من الأجزاء من نفس شبكة الكمبيوتر.

المكثفات. الغرض الرئيسي من المحاور هو أداء مهمة التجميعات التي توفر اتصال كل جهاز شبكة مستقلة وقطاع. هناك عدة أنواع من المحاور ، وهي سلبية ونشطة وذكية.

الجسور. يشير هذا المصطلح إلى الوسائل المصممة لتنفيذ نقل حزم البيانات بين شبكتين. تتيح الجسور للبرامج والبروتوكولات عرض الشبكات المترابطة كوحدة واحدة. بالإضافة إلى نقل البيانات ، يمكن للجسور ترشيحها.

الموجهات. بمساعدة أجهزة التوجيه ، يتم تنفيذ الاتصال المنطقي المطلوب من قبل الشبكات الفردية. في هذه الحالة ، تستخدم الشبكات المتصلة نفس البروتوكول. من الواضح أن أجهزة التوجيه هي أجهزة تعتمد على البروتوكول ويجب أن تتمتع بالقدرة على دعم بروتوكولات توجيه معينة. إن وجود أجهزة التوجيه على الشبكة هو الذي يجعل من الممكن وجود مسارات متعددة لإرسال الحزم. بالإضافة إلى ذلك ، يعد جهاز التوجيه جهازًا "ذكيًا" قادرًا على تحديد المسار الأمثل لكل حزمة من مجموعة واسعة من المسارات الممكنة.

بوابات. يشير التعريف الأكثر شيوعًا لمصطلح "بوابة" إلى أي حزمة أجهزة أو برامج مصممة لدمج زوج من الأنظمة غير المتشابهة. وبهذا المعنى ، يمكن اعتبار البوابة خادم اتصال أو خادم وصول.

حقيقة أن تشغيل البوابات يتميز بـ "متعدد المستويات" يميزها عن أجهزة التوجيه والجسور والمكررات ، القادرة على العمل فقط على مستوى هرمي واحد (يمكن أن يكون هذا هو الشبكة أو ارتباط البيانات أو الطبقة المادية ، على التوالي). بالإضافة إلى ذلك ، أجهزة التوجيه والجسور وأجهزة إعادة الإرسال غير قادرة على تحويل البيانات.

مفاتيح. المفتاح هو جهاز هدفه الرئيسي هو إعادة توجيه بيانات الإدخال إلى أحد المخرجات. على سبيل المثال ، تصل حزم البيانات إلى إدخال المحول ، ويتم توصيل مخرجاتها بحافلة Ethernet. في هذا الإصدار ، سيطلق على الجهاز اسم مفتاح Ethernet

يجب أن يكون للمحول وسيلة لتنظيم الاتصالات الضرورية ، وكذلك الأدوات التي تسمح لك بتحويل معلومات الإدخال إلى التنسيق الصحيح عند الإخراج.

تُبنى شبكات الحاسوب على مبدأ "العميل - الخادم". في هذه الحالة ، يكون العميل مكونًا معماريًا يستخدم قدرات الخادم باستخدام تسجيل الدخول وكلمة المرور. الخادم ، بدوره ، يوفر موارده لبقية المشاركين في الشبكة. يمكن أن يكون هذا تخزينًا ، وإنشاء قاعدة بيانات مشتركة ، واستخدام I / O ، وما إلى ذلك.

أرز. 1. بناء شبكات الحاسوب على مبدأ "العميل - الخادم"

شبكات الحاسوب من عدة أنواع:

محلي؛

الإقليمية ؛

عالمي.

سيكون من الإنصاف هنا ملاحظة المبادئ التي تُبنى عليها شبكات الكمبيوتر المختلفة.

تنظيم شبكات الكمبيوتر المحلية. عادة ، توحد هذه الشبكات الأشخاص من مسافة قريبة ، لذلك يتم استخدامها في أغلب الأحيان في المكاتب والمؤسسات لتخزين البيانات ومعالجتها ، ونقل نتائجها إلى بقية المشاركين.

هناك شيء مثل "طوبولوجيا الشبكة". ببساطة ، إنه مخطط هندسي لتوصيل أجهزة الكمبيوتر بشبكة. هناك العشرات من هذه المخططات ، لكننا سننظر في المخططات الأساسية فقط: الحافلة والحلقة والنجمة.

أرز. 2. طوبولوجيا شبكة "Ring"

1. الناقل هو قناة اتصال تربط العقد بشبكة. يمكن لكل عقد تلقي المعلومات في أي لحظة مناسبة ، وإرسالها - فقط إذا كانت الحافلة مجانية.

2. خاتم. باستخدام هذا الهيكل ، يتم توصيل عقد العمل في سلسلة في دائرة ، أي أن المحطة الأولى متصلة بالثانية وما إلى ذلك ، والأخيرة متصلة بالأولى ، وبالتالي يتم إغلاق الحلقة. العيب الرئيسي لهذه البنية هو أنه إذا فشل عنصر واحد على الأقل ، فإن الشبكة بأكملها مشلولة.

3. نجمة - اتصال يتم من خلاله توصيل العقد بواسطة أشعة بالمركز. جاء نموذج الاتصال هذا من تلك الأوقات البعيدة عندما كانت أجهزة الكمبيوتر كبيرة جدًا وكان الجهاز المضيف فقط هو الذي تلقى المعلومات ومعالجتها.

أرز. 3. طوبولوجيا شبكة "ستار"

فيما يتعلق بالشبكات العالمية ، فإن كل شيء أكثر تعقيدًا. يوجد اليوم أكثر من 200 منها ، وأشهرها الإنترنت.

الفرق الرئيسي بينهم وبين المراكز المحلية هو عدم وجود مركز إدارة رئيسي.

تعمل شبكات الكمبيوتر هذه على مبدأين:

برامج الخادم الموجودة على عقد الشبكة التي توفر خدمات المستخدم ؛

برامج العميل الموجودة على أجهزة الكمبيوتر الخاصة بالمستخدم وتستخدم خدمات الخادم.

تتيح الشبكات العالمية للمستخدمين الوصول إلى مجموعة متنوعة من الخدمات. هناك طريقتان للاتصال بمثل هذه الشبكات: عبر خط هاتفي للاتصال الهاتفي وعبر قناة مخصصة.

2. المفاهيم الأساسية لـ IPv4 و IPv6 (الخصائص المقارنة)

عناوين IP (بروتوكول الإنترنت الإصدار 4، Internet Protocol version 4) - يمثل النوع الرئيسي للعناوين المستخدمة في طبقة الشبكة لنموذج OSI لنقل الحزم بين الشبكات. عناوين IP هي أربعة بايت ، على سبيل المثال 192.168.100.111.

يتم تنفيذ تخصيص عناوين IP للمضيفين:

§ يدويا ، شكلي مدير النظامأثناء إنشاء شبكة الكمبيوتر ؛

§ تلقائيًا ، باستخدام بروتوكولات خاصة (على وجه الخصوص ، باستخدام DHCP - بروتوكول التكوين الديناميكي للمضيف).

بروتوكول IPv4تم تطويره في سبتمبر 1981.

بروتوكول IPv4يعمل في طبقة البوابة (الشبكة) الخاصة بمكدس بروتوكول TCP / IP. تتمثل المهمة الرئيسية للبروتوكول في نقل كتل البيانات (مخططات البيانات) من المضيف المرسل إلى المضيف الوجهة ، حيث يكون المرسلون والمستقبلون عبارة عن أجهزة كمبيوتر يتم تحديدها بشكل فريد من خلال عناوين ذات طول ثابت (عناوين IP). أيضًا ، يؤدي بروتوكول الإنترنت IP ، إذا لزم الأمر ، تجزئة وجمع مخططات البيانات المرسلة لنقل البيانات عبر شبكات أخرى ذات حجم حزمة أصغر.

عيب بروتوكول IP هو عدم موثوقية البروتوكول ، أي قبل بدء الإرسال ، لم يتم إنشاء الاتصال ، وهذا يشير إلى أن تسليم الحزم لم يتم تأكيده ، ولم يتم التحقق من صحة البيانات المستلمة (باستخدام المجموع الاختباري) ولم يتم تنفيذ عملية المصافحة (تبادل رسائل الخدمة مع العقدة - الوجهة واستعدادها لاستقبال الحزم).

يقوم بروتوكول الإنترنت (IP) بإرسال كل مخطط بيانات ومعالجته كقطعة مستقلة من البيانات ، أي أنه ليس له اتصال آخر بمخططات البيانات الأخرى على الإنترنت العالمي.

بعد إرسال مخطط البيانات إلى الشبكة عن طريق IP ، لا يتحكم المرسل بأي شكل من الأشكال في الإجراءات الأخرى باستخدام مخطط البيانات هذا. اتضح أنه إذا كان مخطط البيانات ، لسبب ما ، لا يمكن نقله على طول الشبكة ، فسيتم تدميره. على الرغم من أن المضيف الذي دمر مخطط البيانات لديه القدرة على الإبلاغ عن سبب الفشل إلى المرسل ، من خلال عنوان المرسل (على وجه الخصوص ، باستخدام بروتوكول ICMP). يتم تعيين ضمان تسليم البيانات لبروتوكولات المستوى الأعلى (طبقة النقل) ، والتي تتمتع بآليات خاصة لهذا (بروتوكول TCP).

كما تعلم ، تعمل أجهزة التوجيه في طبقة الشبكة الخاصة بنموذج OSI. لذلك ، تتمثل إحدى المهام الأساسية لبروتوكول IP في تنفيذ توجيه مخططات البيانات ، بمعنى آخر ، تحديد المسار الأمثل لمخططات البيانات (باستخدام خوارزميات التوجيه) من العقدة المصدر للشبكة إلى أي عقدة أخرى على الشبكة القائمة على عنوان IP.

أرز. 4. خوارزمية بروتوكول IPعلى بعض المضيف الذي يتلقى مخطط بيانات من الشبكة يبدو

على الرغم من أن البروتوكول الأكثر شيوعًا للوصول إلى شبكة الويب العالمية ووسائل نقل البيانات هو IPv4 (على الأقل لأنظمة Windows) ، إلا أن التطوير الجديد للإصدار السادس مع الدعم المعلن في أحدث أنظمة تشغيل Windows يبدو أكثر تفضيلاً.

كما تعلم ، في أنظمة الكمبيوتر التي تعمل بنظام تشغيل Windows على اللوحة ، يتم استخدام نظام بروتوكولات TCP / IP للوصول إلى الإنترنت ، والذي يوفر تخصيص عنوان IP فريد محدد لكل محطة ، والذي لا يتكرر على أي جهاز ( بمعنى IP الخارجي). لكن اليوم ، يتطلع الكثيرون بشكل متزايد نحو IPv6. سيتم الآن مناقشة ماهية هذا الأمر وكيفية تمكينه وتكوينه. بالإضافة إلى ذلك ، سيكون من الممكن رؤية اختلاف كبير بين IPv4 و IPv6 ، بالإضافة إلى التعرف على احتمالات التنفيذ. تكنولوجيا جديدةفي المستقبل القريب.

ما هو IPv6؟باختصار وواضح ، هذا نظام مسؤول عن إنشاء وتعيين وتوزيع عناوين IP ثابتة وديناميكية فريدة من نوعها على محطات الكمبيوتر المنتشرة في جميع أنحاء العالم من خلال خادم DHCP ، وبطريقة لا يتم تكرار أي عنوان على الإطلاق. من حيث المبدأ ، تعمل جميع بروتوكولات التوزيع المعروفة حاليًا على هذا المبدأ. لكن الأكثر وعدًا هو IPv6. اليوم ، قلة من الناس يتخيلون أنفسهم بدون الوصول إلى الإنترنت ، وقد زاد عدد أجهزة الكمبيوتر أو نفس الأجهزة المحمولة بشكل كبير لدرجة أن النظام الحالي ببساطة غير قادر على إنشاء عناوين جديدة.

من حيث المبدأ ، من حيث الخوارزميات الأساسية المضمنة في نظام تشغيل IPv6 ، فإن هذا البروتوكول مطابق تقريبًا للنهج الأصلي. يكمن الاختلاف الوحيد في تخصيص العناوين وتوزيعها على محطات الكمبيوتر ونظام الأمان.

المستخدم العادي ، عند استخدام الوصول إلى الإنترنت ، في معظم الحالات عمليًا لا يواجه عناوين IP ، نظرًا لأن ما يسمى بنظام اسم المجال ، والمختصر باسم DNS ، هو المسؤول عن جميع إجراءات إنشاء الاتصال. ومع ذلك ، من أجل فهم الموضوع بشكل أفضل: "IPv6: ما هو؟" ، من الضروري فهم القليل عن المبادئ الأساسية لتشغيل هذا البروتوكول.

في فجر تطور تقنيات الإنترنت ، تم تطوير طريقة خاصة لتحديد محطات الكمبيوتر للوصول السريع والمريح إلى شبكة الويب العالمية. كما كان مفترضًا آنذاك ، يجب أن يكون لكل آلة معرف فريد ، وواحد لن يتكرر أبدًا.

كان الغرض من هذا النهج هو توجيه البيانات ونقلها عبر الشبكة أو الشبكات المترابطة بين الخوادم وأجهزة الكمبيوتر الفردية (على سبيل المثال ، بريد الالكتروني). بعد كل شيء ، يجب إرسال خطاب أو رسالة إلى مرسل إليه محدد. ومع وجود عنواني IP متطابقين أو أكثر للمحطات الطرفية ، يمكن التسليم لأي شخص. في ذلك الوقت لم تكن هناك خوادم بريد رسمية ، ولكن تم استخدام بروتوكولات POP3 و SMTP.

أرز. 5. هيكل حزم IP الإصدار 4 معروض

§ الإصدار - بالنسبة لـ IPv4 ، يجب أن تكون قيمة الحقل 4.

§ IHL - (طول رأسية الإنترنت) طول رأسية حزمة بروتوكول الإنترنت بكلمات 32 بتة (كلمة مزدوجة). يشير هذا الحقل إلى بداية كتلة البيانات في الحزمة. أدنى قيمة صالحة لهذا الحقل هي 5.

§ نوع الخدمة (اختصار TOS) - بايت يحتوي على مجموعة من المعايير التي تحدد نوع الخدمة لحزم IP ، كما هو موضح في الشكل.

في تلك السنوات تم تطوير بروتوكول IPv4 ، والذي افترض إنشاء عنوان فريد في شكل أربعة أرقام من 8 بت لكل منها ، مما أعطى إجمالي 32 بت. وبالتالي ، كان الأمر يتعلق بإنشاء حوالي أربعة مليارات عنوان لم يتكرر أبدًا.

لقد تغير الوضع اليوم ، وكما اتضح ، لم يعد بروتوكول IPv4 قادرًا على إنشاء عناوين جديدة. ويقول بعض الخبراء إنها استنفدت قدراتها بحلول عام 2009. في ذلك الوقت ، فكر العديد من العلماء وفكروا في كيفية توسيع المعايير الأساسية. في الواقع ، بدأت هذه التطورات في شكل إضافة إضافية لـ IPv4 مرة أخرى في أواخر السبعينيات ثم أطلق عليها بروتوكول ST ، ثم - ST2 ، وبعد ذلك بقليل - الاسم غير الرسمي IPv5. لكن هذا التطور لم يتجذر ، ولم يتم إدخاله في الخدمة من حيث التنمية المستقبلية. اليوم ، يُعتقد أن البروتوكول الأحدث والأكثر طلبًا سيكون قريبًا IPv6.