تتميز جودة تشغيل الشبكة بالخصائص التالية: الأداء والموثوقية والتوافق وسهولة الإدارة والأمان وقابلية التوسعة وقابلية التوسع.

هناك طريقتان رئيسيتان لضمان جودة الشبكة. الأول هو أن الشبكة تضمن التزام المستخدم بقيمة عددية معينة لمؤشر جودة الخدمة. على سبيل المثال، يمكن لشبكات ترحيل الإطارات وشبكات الصراف الآلي أن تضمن للمستخدم مستوى معين من الإنتاجية. وفي النهج الثاني (أفضل جهد)، تحاول الشبكة خدمة المستخدم بأكبر قدر ممكن من الكفاءة، ولكنها لا تضمن أي شيء.

تشمل الخصائص الرئيسية لأداء الشبكة ما يلي: وقت الاستجابة، والذي يتم تعريفه على أنه الوقت بين حدوث طلب لخدمة الشبكة واستلام الاستجابة له؛ الإنتاجية، والتي تعكس كمية البيانات التي ترسلها الشبكة لكل وحدة زمنية، وتأخير الإرسال، الذي يساوي الفاصل الزمني بين لحظة وصول الحزمة إلى مدخلات أي جهاز الشبكةولحظة ظهوره عند إخراج هذا الجهاز.

يتم استخدام خصائص مختلفة لتقييم موثوقية الشبكات، بما في ذلك: عامل التوفر، وهو ما يعني نسبة الوقت الذي يمكن خلاله استخدام النظام؛ الأمان، أي قدرة النظام على حماية البيانات من الوصول غير المصرح به؛ تحمل الخطأ - قدرة النظام على العمل في ظل ظروف فشل بعض عناصره.

القابلية للتوسعةيعني أنه يمكن إضافتها بسهولة نسبيا العناصر الفرديةالشبكات (المستخدمين وأجهزة الكمبيوتر والتطبيقات والخدمات)، وزيادة طول قطاعات الشبكة واستبدال المعدات الموجودة بأخرى أكثر قوة.

قابلية التوسعيعني أن الشبكة تتيح لك زيادة عدد العقد وطول الاتصالات ضمن نطاق واسع جدًا، مع عدم تدهور أداء الشبكة.

الشفافية - قدرة الشبكة على إخفاء تفاصيل بنيتها الداخلية عن المستخدم مما يسهل عمله على الشبكة.

سهولة إدارة الشبكةيتضمن القدرة على مراقبة حالة العناصر الرئيسية للشبكة مركزيًا، وتحديد المشكلات التي تنشأ أثناء تشغيل الشبكة وحلها، وإجراء تحليل الأداء وتخطيط تطوير الشبكة.

التوافقيعني أن الشبكة قادرة على دمج مجموعة واسعة من البرامج والأجهزة.

طوبولوجيا- تكوين الاتصالات المادية بين عقد الشبكة. تعتمد خصائص الشبكة على نوع الهيكل المثبت. على وجه الخصوص، يؤثر اختيار طوبولوجيا معينة على:

على تكوين اللازمة معدات الشبكة;

قدرات معدات الشبكة.

إمكانية توسيع الشبكة.

طريقة إدارة الشبكة.

يمكن أن يعني مصطلح "طوبولوجيا CN" الهيكل المادي (تكوين الاتصالات المادية) أو الهيكل المنطقي - مسارات نقل الإشارة بين عقد الشبكة. قد تكون الطبولوجيا المادية والمنطقية لـ CS هي نفسها أو مختلفة. الشبكات المحليةمبنية على ثلاثة طبولوجيا أساسية تعرف باسم:

· الحافلة المشتركة (الحافلة)؛

نجم

القيم التي تصف كفاءة شبكة الكمبيوتر:

1. المعلمات (الابتدائية):

الهيكلية.

وظيفية.

حمولة؛

2. الخصائص (الثانوية):

جودة عالية

الكمية.

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

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

المعلمات الهيكلية - تحديد تكوين الشبكة وبنيتها: عدد العقد المضمنة في الشبكة وترابطها (طوبولوجيا الشبكة)؛ أنواع الوحدات، وتكوين وكمية المعدات؛ المعلمات التقنية للأجهزة. سعة القناة الخ

المعلمات الوظيفية - وصف استراتيجية التحكم لنقل البيانات في الكمبيوتر الشبكاتواستراتيجية معالجة البيانات في العقد. أمثلة على المعلمات: طريقة التبديل، وطريقة الوصول إلى قناة الاتصال، وخوارزمية اختيار مسار لنقل البيانات في الشبكة، وتوزيع مهام التطبيق بين عقد الشبكة، وأولويات المهام، وما إلى ذلك.

معلمات التحميل - تصف تفاعل الشبكة مع البيئة الخارجية. مثال: عدد أنواع تدفقات البيانات (الصوت والفيديو والبيانات وما إلى ذلك)، وكثافة الرسائل (الحزم أو الإطارات)، وحجم كتل البيانات المنقولة عبر الشبكة، وكثافة موارد مهام التطبيق.

خصائص الجودة:

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

2. قابلية التوسع- قدرة الشبكة، عند النمو، على زيادة أدائها خطيًا، والتي يمكن قياسها كميًا من خلال نسبة الزيادة في أداء النظام إلى الزيادة في الموارد (كلما اقتربت من 1، زادت قابلية التوسع)؛

3. الإدارة - القدرة على الإدارة من أجل تحديد وحل المشاكل التي تنشأ في الشبكة، وكذلك التخطيط لتطوير وتحديث الشبكة؛

4. المرونة- الحفاظ على جودة تشغيل الشبكة عند تغير تركيبها وتكوينها نتيجة تعطل المعدات أو إضافة أجهزة جديدة.

الخصائص الكمية:

أداء شبكة الكمبيوتر- مقياس لقوة الشبكة يحدد مقدار العمل الذي تقوم به الشبكة لكل وحدة زمنية. مقسمة على أداء SPD- يتم قياسه بعدد الرسائل (الحزم، الإطارات، البتات) المرسلة عبر الشبكة لكل وحدة زمنية، و أداء معالجة البيانات- يمثل الأداء الإجمالي لأدوات معالجة البيانات.

خصائص الأداء- وصف التأخير الذي يحدث أثناء نقل البيانات ومعالجتها على الشبكة. مقسمة على موعد التسليمرسائل و وقت الاستجابة.

خصائص الموثوقية:

احتمالية تشغيل الشبكة بدون فشل؛

معدل الفشل

MTBF - الفاصل الزمني بين فشلين متجاورين؛

وقت الاسترداد

عامل التوفر هو نسبة الوقت الذي تكون فيه الشبكة قيد التشغيل.

خصائص تكلفة الشبكة:

- التكلفة الإجمالية للملكية(TCO - التكلفة الإجمالية للملكية) - التكاليف المحسوبة في جميع مراحل دورة حياة الشبكة بما في ذلك تكلفة التقنية والمعلومات و برمجة(التكاليف المباشرة) وتكاليف تشغيل الشبكة (التكاليف غير المباشرة).

يتم تحديد سعر نقل البيانات ومعالجة البيانات على الشبكة حسب حجم وتكلفة الموارد المستخدمة على الشبكة أثناء نقل البيانات ومعالجتها.

مقدمة

يعود تاريخ شبكات الكمبيوتر إلى اللحظة التي فهم فيها الناس الحاجة إلى الجمع بين قدرات الحوسبة وغيرها من قدرات العديد من أجهزة الكمبيوتر للتعاون في صفائف المعلومات الكبيرة، وكذلك لتخزين ومعالجة ونقل كميات كبيرة من البيانات. يمكن أن تحتوي خصائص شبكات الكمبيوتر على معلومات مختلفة، ولكن ربما تكون أهم المكونات التي تشمل شبكات الكمبيوتر، والتي سيتم مناقشة المفاهيم الأساسية لبناءها أدناه، هي منتجات تبادل الشبكات البينية.

أهمية الموضوع.يعد تخطيط عنوان IP بالتأكيد أحد الوظائف المهمة المطلوبة في العملية الشاملة لتخطيط وتنفيذ مشروع نشر IPv6. وهذا أمر مفهوم لأن تطبيق IPv6 يتطلب مساحة عنوان IPv6، ويجب إدارة مساحة IPv4 الحالية في نفس الوقت الذي تتم فيه إضافة مساحة IPv6. ومع ذلك، فإن عملية نشر IPv6 الشاملة لا تتطلب مساحة عنوان IPv6 فحسب، بل تتطلب أيضًا الثقة في أن البنية التحتية للشبكة والكمبيوتر يمكنها التعامل مع مساحة عنوان IPv6 ودعمها.

الغرض من عمل الدورة– النظر في معالجة التخطيط في شبكة الكمبيوتر.

لتحقيق هذا الهدف، لا بد من حل عدد من المهام:

1. تعريف شبكة الحاسوب وتوصيفها.

2. النظر في بروتوكولي IPv4 وIPv6 وإجراء تحليل مقارن؛

3. وصف تخطيط عنونة IP لشبكة كمبيوتر VLSM.

الدورات الدراسيةيتكون من مقدمة وثلاث فقرات وخاتمة وقائمة المراجع.

لا يمكن للإنسانية الحديثة أن تتخيل حياتها بدون أجهزة كمبيوتر، لكنها 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 الاحتياجات التعليمية، مما خلق الحاجة إلى تطوير القدرات الحاسوبية وتطوير البرامج ذات الصلة.

لقد أتاح توصيل أجهزة الكمبيوتر بالشبكة ليس فقط زيادة إنتاجية العمل، ولكن أيضًا تقليل تكلفة صيانتها، وكذلك تقليل وقت نقل البيانات. بمعنى آخر، تخدم شبكات الكمبيوتر غرضين: مشاركةالبرمجيات والأجهزة، فضلا عن الدعم الوصول المفتوحإلى موارد البيانات.

شبكات الكمبيوتر- وسائل تبادل الشبكات البينية. ومن الجدير بالذكر أن سوق هذه الأجهزة يعد من أسرع الأسواق نموًا. الغرض الرئيسي من أدوات الربط الشبكي هو ضمان الترابط بين المستخدمين المتحدين في شبكة ضخمة، وغالباً ما يتم توزيعهم عبر شبكة محلية كبيرة.

تتضمن شبكات الكمبيوتر ستة أنواع من المنتجات التي تقوم بتبادل الشبكات البينية.

الراسبين. يتم استدعاء مكرر جهاز، والذي يعمل على المستوى المادي لنموذج OSI ويوفر القدرة على توصيل أزواج من المقاطع في شبكة كمبيوتر واحدة.

محاور. الغرض الرئيسي من المحاور هو أداء مهمة عقد التجميع التي توفر الاتصال بكل جهاز وقطاع شبكة مستقلة. هناك عدة أنواع من المكثفات، ممثلة بالسلبية والنشطة والذكية.

الجسور. يشير هذا المصطلح إلى الأدوات المصممة لنقل حزم البيانات بين شبكتين. تعمل الجسور على تمكين البرامج والبروتوكولات من التعامل مع الشبكات المترابطة ككيان واحد. بالإضافة إلى نقل البيانات، يمكن للجسور تصفية البيانات.

أجهزة التوجيه. بمساعدة أجهزة التوجيه، يتم إجراء الاتصال المنطقي اللازم للشبكات الفردية. وفي هذه الحالة، تستخدم الشبكات المتصلة نفس البروتوكول. من الواضح أن أجهزة التوجيه هي أجهزة تعتمد على البروتوكول ويجب أن تكون مجهزة بالقدرة على دعم بروتوكولات توجيه معينة. إن وجود أجهزة التوجيه في الشبكة هو الذي يجعل من الممكن الحصول على مسارات متعددة لنقل الحزم. بالإضافة إلى ذلك، يعد جهاز التوجيه جهازًا "ذكيًا" يمكنه تحديد المسار الأمثل لكل حزمة من مجموعة واسعة من المسارات الممكنة.

بوابات. يشير التعريف الأكثر شيوعًا لمصطلح "البوابة" إلى أي جهاز أو جهاز حزمة البرامج، مصممة للجمع بين زوج من الأنظمة المتباينة. في هذا الفهم، يمكن اعتبار البوابة خادم اتصال أو خادم وصول.

حقيقة أن تشغيل البوابات "متعدد المستويات" يميزها عن أجهزة التوجيه والجسور وأجهزة إعادة الإرسال، القادرة على العمل فقط على مستوى هرمي واحد (يمكن أن يكون هذا شبكة أو قناة أو الطبقة المادية، على التوالى). بالإضافة إلى ذلك، أجهزة التوجيه والجسور وأجهزة إعادة الإرسال غير قادرة على إجراء تحويل البيانات.

مفاتيح. المحول هو جهاز هدفه الرئيسي هو إعادة توجيه بيانات الإدخال إلى أحد المخرجات. على سبيل المثال، تصل حزم البيانات إلى مدخل المحول، ويتم توصيل مخرجاتها بحافلة Ethernet. في هذا الإصدار، سيتم تسمية الجهاز بمفتاح Ethernet

يجب أن يتمتع المحول بالوسائل اللازمة لتنظيم الاتصالات الضرورية، بالإضافة إلى الأدوات التي تسمح لك بتحويل معلومات الإدخال إلى تنسيق الإخراج الصحيح.

شبكات الكمبيوتر مبنية على مبدأ خادم العميل. في هذه الحالة، يكون العميل مكونًا معماريًا يستخدم إمكانات الخادم باستخدام معلومات تسجيل الدخول وكلمة المرور. يوفر الخادم بدوره موارده للمشاركين الآخرين في الشبكة. يمكن أن يكون هذا بمثابة تخزين، أو إنشاء قاعدة بيانات مشتركة، أو استخدام مرافق الإدخال/الإخراج، وما إلى ذلك.

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

هناك عدة أنواع من شبكات الكمبيوتر:

محلي؛

إقليمي؛

عالمي.

هنا سيكون من العدل أن نشير إلى المبادئ التي يتم بناء شبكات الكمبيوتر المختلفة عليها.

تنظيم شبكات الحاسوب المحلية. عادةً ما تجمع هذه الشبكات الأشخاص الموجودين على مسافة قريبة، لذلك يتم استخدامها غالبًا في المكاتب والمؤسسات لتخزين البيانات ومعالجتها ونقل نتائجها إلى المشاركين الآخرين.

هناك شيء مثل "طوبولوجيا الشبكة". ببساطة، هذا مخطط هندسي لتوصيل أجهزة الكمبيوتر بالشبكة. هناك العشرات من هذه المخططات، لكننا سننظر فقط في المخططات الأساسية: الإطارات والخاتم والنجمة.

أرز. 2. طوبولوجيا الشبكة "الحلقية".

1. الناقل هو قناة اتصال تربط العقد بالشبكة. يمكن لكل عقدة تلقي المعلومات في أي وقت مناسب، والإرسال فقط إذا كانت الحافلة مجانية.

2. الخاتم. مع هذه الطوبولوجيا، يتم توصيل العقد العاملة بالتتابع في دائرة، أي أن المحطة الأولى متصلة بالثانية وهكذا، والأخيرة متصلة بالأولى، وبالتالي إغلاق الحلقة. العيب الرئيسي لهذه البنية هو أنه إذا فشل عنصر واحد على الأقل، فستصاب الشبكة بأكملها بالشلل.

3. النجمة - اتصال يتم من خلاله توصيل العقد بالأشعة بالمركز. يأتي نموذج الاتصال هذا من تلك الأوقات البعيدة عندما كانت أجهزة الكمبيوتر كبيرة جدًا وكانت الآلة الرئيسية فقط هي التي تتلقى المعلومات وتعالجها.

أرز. 3. طوبولوجيا شبكة زفيزدا

أما بالنسبة للشبكات العالمية، فكل شيء أكثر تعقيدا. اليوم هناك أكثر من 200 منهم وأشهرهم هو الإنترنت.

الفرق الرئيسي بينها وبين المحلية هو عدم وجود مركز إدارة رئيسي.

تعمل شبكات الكمبيوتر هذه وفقًا لمبدأين:

برامج الخادم الموجودة على عقد الشبكة التي تخدم المستخدمين؛

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

تتيح الشبكات العالمية للمستخدمين الوصول إلى الخدمات المختلفة. هناك طريقتان للاتصال بهذه الشبكات: عبر الطلب الهاتفي خط هاتفيوعبر قناة مخصصة.

2. المفاهيم الأساسية لـ IPv4 وIPv6 ( الخصائص المقارنة)

عناوين IP (بروتوكول الإنترنت الإصدار 4، بروتوكول الإنترنت الإصدار 4) - هو النوع الرئيسي من العناوين المستخدمة في طبقة الشبكة لنموذج OSI لنقل الحزم بين الشبكات. تتكون عناوين IP من أربع بايتات، على سبيل المثال 192.168.100.111.

يتم تعيين عناوين IP للمضيفين:

§ يدويًا، يتم تكوينه بواسطة مسؤول النظام عند إعداد شبكة الكمبيوتر؛

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

بروتوكول IPv4تم تطويره في سبتمبر 1981.

بروتوكول IPv4يعمل على مستوى الشبكة البينية (الشبكة) لمكدس بروتوكول TCP/IP. تتمثل المهمة الرئيسية للبروتوكول في نقل كتل البيانات (مخططات البيانات) من المضيف المرسل إلى المضيف الوجهة، حيث يكون المرسلون والمستلمون أجهزة الكمبيوتر، يتم تحديدها بشكل فريد من خلال العناوين ذات الطول الثابت (عناوين IP). كما يقوم بروتوكول الإنترنت IP، إذا لزم الأمر، بتجزئة وجمع مخططات البيانات المرسلة لنقل البيانات عبر شبكات أخرى ذات أحجام حزم أصغر.

عيب بروتوكول IP هو عدم موثوقية البروتوكول، أي أنه لم يتم إنشاء اتصال قبل بدء الإرسال، مما يعني عدم تأكيد تسليم الحزم، وعدم مراقبة صحة البيانات المستلمة (باستخدام المجموع الاختباري) ولم يتم تنفيذ عملية الإقرار (تبادل رسائل الخدمة مع العقدة الوجهة واستعدادها لاستقبال الحزم).

يرسل بروتوكول IP كل مخطط بيانات ويعالجه كقطعة بيانات مستقلة، أي دون أي اتصالات أخرى بمخططات البيانات الأخرى. الشبكة العالميةإنترنت.

بعد إرسال مخطط بيانات عبر IP إلى الشبكة، لا يتحكم المرسل بأي حال من الأحوال في الإجراءات الإضافية مع مخطط البيانات هذا. اتضح أنه إذا تعذر إرسال مخطط البيانات عبر الشبكة لسبب ما، فسيتم تدميره. على الرغم من أن العقدة التي دمرت مخطط البيانات لديها الفرصة لإبلاغ المرسل عن سبب الفشل، عبر عنوان المرسل (على وجه الخصوص، باستخدام بروتوكول ICMP). يُعهد ضمان تسليم البيانات إلى البروتوكولات عالية المستوى (طبقة النقل)، والتي تتمتع بآليات خاصة لهذا (بروتوكول TCP).

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

أرز. 4. خوارزمية تشغيل بروتوكول IPعلى أي عقدة شبكة تلقي مخطط بيانات من الشبكة يبدو

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

كما هو معروف، في أنظمة الكمبيوترمع وجود نظام التشغيل Windows على اللوحة، يتم استخدام نظام بروتوكول TCP/IP للوصول إلى الإنترنت، والذي ينص على تعيين عنوان IP فريد معين لكل محطة طرفية، والذي لا يتكرر على أي جهاز (أي IP خارجي). لكن اليوم يتطلع الكثيرون بشكل متزايد نحو بروتوكول IPv6. ما هو عليه، وكيفية تمكينه وتكوينه، سيتم مناقشته الآن. بالإضافة إلى ذلك، سيكون من الممكن رؤية الفرق الكبير بين IPv4 و IPv6، وكذلك معرفة آفاق التنفيذ التكنولوجيا الجديدةفي المستقبل القريب.

ما هو بروتوكول IPv6؟وبعبارة موجزة وواضحة، فهو نظام مسؤول عن إنشاء وتعيين وتوزيع عناوين IP ثابتة وديناميكية فريدة من نوعها على محطات الكمبيوتر المنتشرة حول العالم من خلال خادم DHCP، وبطريقة لا يتكرر فيها أي عنوان على الإطلاق. من حيث المبدأ، تعمل جميع بروتوكولات التوزيع المعروفة اليوم على هذا المبدأ. لكن IPv6 يعتبر الأكثر واعدة على الإطلاق. اليوم، قليل من الناس يتخيلون أنفسهم دون إمكانية الوصول إلى الإنترنت؛ وقد زاد عدد أجهزة الكمبيوتر أو الأجهزة المحمولة بشكل كبير النظام الحاليببساطة غير قادر على إنشاء عناوين جديدة.

من حيث المبدأ، فيما يتعلق بالخوارزميات الأساسية المضمنة في نظام التشغيل IPv6، فإن هذا البروتوكول مطابق تقريبًا للنهج الأصلي. والفرق الوحيد هو في تخصيص العناوين وتوزيعها على محطات الكمبيوتر ونظام الأمان.

المستخدم العادي، عند استخدام الوصول إلى الإنترنت، في معظم الحالات، لا يواجه عمليًا عناوين IP، نظرًا لأن ما يسمى بنظام اسم المجال، والمختصر بـ DNS، هو المسؤول عن جميع إجراءات إنشاء الاتصال. ومع ذلك، من أجل فهم أفضل للموضوع: "IPv6: ما هو؟"، يجب أن تفهم قليلاً عن المبادئ الأساسية لعمل هذا البروتوكول.

في فجر تطور تقنيات الإنترنت، تم تطوير طريقة خاصة لتحديد محطات الكمبيوتر للوصول السريع والمريح إلى شبكة الويب العالمية. وكما كان من المفترض آنذاك، يجب أن يكون لكل آلة معرف فريد، بحيث لا يتكرر ولو مرة واحدة.

كان الغرض من هذا النهج هو توجيه ونقل البيانات على الإنترنت أو الشبكات البينية بين الخوادم و أجهزة كمبيوتر منفصلة(على سبيل المثال، بريد إلكتروني). بعد كل شيء، يجب إرسال خطاب أو رسالة إلى مرسل إليه محدد. ومع وجود عنوانين IP متطابقين أو أكثر للمحطات الطرفية، يمكن إجراء التسليم لأي شخص. ولم تكن هناك جهات رسمية في ذلك الوقت خوادم البريدوتم استخدام بروتوكولي POP3 وSMTP.

أرز. 5. يتم عرض هيكل حزم IP الإصدار 4

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

§ IHL - (طول رأس الإنترنت) طول رأس حزمة IP بكلمات 32 بت (dword). هذا هو الحقل الذي يشير إلى بداية كتلة البيانات في الحزمة. الحد الأدنى للقيمة الصالحة لهذا الحقل هو 5.

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

في تلك السنوات تم تطوير بروتوكول IPv4، والذي تضمن إنشاء عنوان فريد في شكل أربعة أرقام كل منها 8 بتات، مما أعطى إجمالي 32 بت. وهكذا، كنا نتحدث عن إنشاء حوالي أربعة مليارات عنوان غير متكرر أبدًا.

اليوم تغير الوضع، وكما اتضح، لم يعد بروتوكول IPv4 قادرًا على إنشاء عناوين جديدة. ويقول بعض الخبراء إنها استنفدت قدراتها بحلول عام 2009. عندها بدأت العديد من العقول العلمية في التفكير في كيفية توسيع المعايير الأساسية. في الواقع، بدأت هذه التطورات في شكل وظيفة إضافية لـ IPv4 في أواخر السبعينيات ثم حصلت على اسم بروتوكول ST، ثم ST2، وبعد ذلك بقليل - الاسم غير الرسمي IPv5. لكن هذا التطور لم ينتشر قط، ولم يتم تبنيه حتى من حيث التنمية طويلة المدى. يُعتقد اليوم أن البروتوكول الأحدث والأكثر شيوعًا سيكون قريبًا IPv6.

لكي تتمكن الشبكة من التعامل مع المهمة بنجاح، يجب أن تلبي متطلبات الأداء والموثوقية وما إلى ذلك.

يحدد أداء الشبكة كمية البيانات المنقولة والوقت اللازم لنقلها. لتقييم الأداء، يتم استخدام الخصائص العددية - زمن استجابة الشبكة، ومتوسط ​​الإنتاجية، والحد الأقصى الممكن للإنتاجية، وتأخير الإرسال.

مصداقيةيعني احتمال قيام الشبكة بوظائفها. مصداقية الأجهزة التقنيةوتتميز عادةً بـ MTBF وعامل التوفر (النسبة المئوية للوقت الذي يمكن فيه استخدام النظام). تتميز موثوقية الأنظمة المعقدة أيضًا باحتمالية تسليم الرسالة إلى المستلم.

أمانيعني استحالة الوصول غير المصرح به إلى البيانات وضمان الموثوقية ومقاومة الإجراءات التدميرية المتعمدة.

القابلية للتوسعة- القدرة على إضافة عناصر شبكة جديدة بسهولة نسبية.

قابلية التوسع- القدرة على زيادة حجم الشبكة بشكل كبير، بما في ذلك زيادة عدد المقاطع.

الشفافية- القدرة على استخدام موارد الشبكة بنفس الطريقة، بغض النظر عن موقعها الفعلي الكمبيوتر المحليأو عبر الإنترنت. في هذه الحالة، يبدو أن المستخدم لا "يلاحظ" الشبكة، ويعمل مباشرة مع الموارد.

يدعم أنواع مختلفة من حركة المرور- القدرة على الجمع بين وظائف الشبكات المختلفة، على سبيل المثال، التلفزيون والهاتف والكمبيوتر.

القدرة على التحكم- القدرة على اكتشاف المشكلات واستكشاف الأخطاء وإصلاحها مركزيًا، وتوزيع الموارد والصلاحيات بين المستخدمين.

التوافق- القدرة على التفاعل مع مختلف المعدات والبرامج.

بناءً على الخصائص الإقليمية، يتم تقسيم الشبكات إلى المحلية والإقليمية والعالمية.

الشبكات الإقليميةتغطية مدينة أو منطقة أو منطقة أو جمهورية صغيرة. في بعض الأحيان يتم تسليط الضوء على شبكات الشركات حيث يكون من المهم حماية المعلومات من الوصول غير المصرح به (على سبيل المثال، شبكة وزارة الدفاع، والشبكات المصرفية، وما إلى ذلك). شبكة الشركاتيمكنه توحيد آلاف وعشرات الآلاف من أجهزة الكمبيوتر الموجودة في بلدان ومدن مختلفة (مثال على ذلك شبكة شركة Microsoft).

الشبكات المحلية (LAN). الغرض الرئيسي من أي شبكة كمبيوتر هو توفير المعلومات والموارد الحاسوبية للمستخدمين المتصلين بها.

من وجهة النظر هذه، يمكن اعتبار الشبكة المحلية (LAN) بمثابة مجموعة من الخوادم ومحطات العمل.

الخادم– جهاز كمبيوتر متصل بالشبكة ويقدم لمستخدميه خدمات معينة.

يمكن للخوادم إجراء تخزين البيانات وإدارة قواعد البيانات ومعالجة المهام عن بعد وطباعة المهام وعدد من الوظائف الأخرى التي قد يحتاجها المستخدمون على الشبكة. الخادم- مصدر موارد الشبكة.

محطة العمل – كمبيوتر شخصي، متصل بالشبكة التي يستطيع المستخدم من خلالها الوصول إلى موارده.

تعمل محطة عمل الشبكة في وضعي الشبكة والمحلية. وهو مجهز بنظام التشغيل الخاص به ويوفر للمستخدم جميع الأدوات اللازمة لحل المشكلات التطبيقية.

ينبغي إيلاء اهتمام خاص لأحد أنواع الخوادم - خادم الملفات.

يقوم بتخزين بيانات مستخدمي الشبكة ويتيح لهم الوصول إلى هذه البيانات. هذا جهاز كمبيوتر مزود بسعة كبيرة من ذاكرة الوصول العشوائي (RAM) ومحركات أقراص ثابتة عالية السعة ومحركات أقراص مغناطيسية إضافية (أجهزة البث).

إنه يعمل تحت نظام تشغيل خاص، والذي يوفر الوصول المتزامن لمستخدمي الشبكة إلى البيانات الموجودة عليه.

يقوم خادم الملفات بالوظائف التالية: تخزين البيانات، أرشفة البيانات، نقل البيانات.

بالنسبة للعديد من المهام، لا يكفي استخدام خادم ملف واحد. ومن ثم يمكن تضمين عدة خوادم في الشبكة.

تقوم شبكات الكمبيوتر بتنفيذ معالجة البيانات الموزعة. يتم توزيع معالجة البيانات في هذه الحالة بين كائنين: العميل والخادم.

عميل- مهمة، محطة العملأو مستخدم شبكة الكمبيوتر.

أثناء معالجة البيانات، يمكن للعميل تقديم طلب إلى الخادم لتنفيذ إجراءات معقدة، وقراءة ملف، والبحث عن معلومات في قاعدة بيانات، وما إلى ذلك.

يلبي الخادم الطلب المستلم من العميل. يتم نقل نتائج الطلب إلى العميل. يوفر الخادم تخزين البيانات العامة، وينظم الوصول إلى هذه البيانات، وينقل البيانات إلى العميل.

يقوم العميل بمعالجة البيانات المستلمة ويقدم نتائج المعالجة في شكل مناسب للمستخدم. من حيث المبدأ، يمكن أيضًا إجراء معالجة البيانات على الخادم. بالنسبة لمثل هذه الأنظمة، فإن المصطلحات المعتمدة هي الأنظمة خادم العميلأو الهندسة المعمارية خادم العميل.

بنيان خادم العميليمكن استخدامها في شبكات LAN من نظير إلى نظير وفي شبكة ذات خادم مخصص.

شبكة نظير إلى نظير– لا يوجد مركز واحد لإدارة تفاعل محطات العمل ولا يوجد جهاز واحد لتخزين البيانات. يتمتع مستخدم الشبكة بإمكانية الوصول إلى جميع الأجهزة المتصلة بالمحطات الأخرى (الأقراص والطابعات).

المزايا- تكلفة منخفضة وموثوقية عالية.

عيوب- اعتماد كفاءة الشبكة على عدد المحطات؛ تعقيد إدارة الشبكة. صعوبة في ضمان أمن المعلومات؛ صعوبات في تحديث وتغيير برامج المحطة.

شبكة خادم مخصصة- في الشبكة، يقوم أحد أجهزة الكمبيوتر بوظائف تخزين البيانات المعدة للاستخدام بواسطة جميع محطات العمل، وإدارة التفاعل بين محطات العمل، وعدد من وظائف الخدمة.

يسمى هذا الكمبيوتر بخادم الشبكة. تم تثبيت نظام تشغيل الشبكة عليه، وجميع الأجهزة الخارجية المشتركة متصلة به - محركات الأقراص الصلبةوالطابعات وأجهزة المودم.

المزايا- نظام موثوق لأمن المعلومات؛ أداء عالي لا توجد قيود على عدد محطات العمل؛ سهولة الإدارة مقارنة بشبكات نظير إلى نظير.

عيوب- التكلفة العالية بسبب تخصيص جهاز كمبيوتر واحد للخادم؛ اعتماد سرعة الشبكة وموثوقيتها على الخادم؛ مرونة أقل مقارنة بشبكة نظير إلى نظير.

المعلومات ذات الصلة.