Համակարգչային ցանցեր

Վիքիպեդիայից՝ ազատ հանրագիտարանից

Տվյալների փոխանցումը ցանցերի միջոցով կատարվում է հատուկ ստանդարտերի համապատասխանեցման միջոցով։ Ցանցային հայտնի կանոնակարգ է Ethernet-ը, սարքավորումների և կապի շերտերի ստանդարտ, որը համատեղ է լոկալ ցանցերում, և ինտերնետի կանոնակարգերի բլոկներում, որոնք համապատասխանեցնում են տեղադրված կանոնակարգերի աշխատանքը ցանցերի միջև, այսինքն տվյալների կապը ցանցերի մեջ, ինչպես նաև տվյալների փոխանցումը , և հատուկ տվյալների փոխանցման ձևը։

Համակարգչային ցանցը հաճախ դիտվում են որպես էլեկտրոտեխնիկա, հեռահաղորդակցություն, համակարգչային գիտություն, ինֆորմացիոն տեխնոլոգիա կամ համակարգչային ինժեներ, ինչքանով նա թեորիապես և պրակտիկորեն վստահվում է և ընդունում է այդ կանոնակարգերը։

Պատմություն[խմբագրել]

Մինչ ցանցերի ի հայտ գալը, որը հիմք է հանդիսացել մի շարք էլեկտրոկապերի , որոնց միջոցով կապվել են հաշվողական մեքենաները և սկզբնական համակարգիչները՝ կատարելով մարդու կողմից տրված հրահանգները։ Շատ ընդանրություններ գոյություն ունի մերօրյա ինտերնետ ցանցի և սկզբնական ցանցերի միջև։

  • 1940թ. սեպտեմբերին, Ջորջ Ստիբից օգտագործելով Teletayp, որպեզի ուղարկի հրահանգներ Dartmouth քոլեջի կողմից հետազոտված խնդիրների լուծման համար և ստանալ արդյունքները նույն եղանակով. Կապված ելքային համակարգերի հետ տելետայպերի նման համակարգիչը նույնպես հետաքրքրություն առաջացրեց ներկայացվելով Նախագծերի գիտահետազոտական կենտրոնում (ARPA) երբ 1962թ., J.C.R. Lickliderը հեռացվեց և վերամշակվեց, որը կոչվեց "Միջտիեզերական կապ", հանդիսանալով ARPANET-ի հիմքը։
  • Սկզբնական ցանցերը օգտագործվում էին զինվորական ռադիոլոկացիոն համակարգերում՝ Semi-Automatic հողանցումային միջավայրում։ Օգտագործվում էր նաև առևտրական ավիահամակարգերի պաշտպանողական համակարգում, կիսաավտոմատ նախագծային գիտահետազոտական միջավայրում։
  • 1969թ.Լոս Անջելոսում Կալիֆորնիայի համալսարանը, Stanford նախագծերի գիտահետազոտական կենտրոնը, Սանտա Բարբարայում Կալիֆորնիայի համալսարանը,և Յուտայի համալսարանը]] կապված էին ARPANET կապի միջոցով, օգտագործելով 50 կբիթ/վրկ
  • Առևտրական կապերի համար կապը X.25 տարածվեց 1972թ., հետագայում հիմք ծառայելով TCP/IP մոդելների համար.

Այսօր համակարգչային ցանցերը հանդիսանում են ժամանակակից ցանցի «սիրտը»։ Բոլոր ժամանակակից մոտեցումները հանրությունը միացված է ցանցին (PSTN), ղեկավարելով համակարգիչը և հեռախոսային կապը օգտվում են կապից։ Ցանցը ակնընդետ ընդլայնվել է վերջին տասնամյակներում, և դա չի կարող չապացուցել հետագա ընդլայման մասին։ Համակարգչային ցանցերին և տեղնոլոգիաներին հարկավոր են կապվել միմյանց հետ, ղեկավարեն սարքավորումները, ծրագրային ապահովվում ստանան։

Համակարգչային ցանցերի հատկությունները[խմբագրել]

  • Ցանցերի օգտագործումը. օգտագործելով ցանցը` մարդիկ կարող են հեշտությամբ և արդյունավետորեն փոխանցել տվյալներ էլեկտրոնային փոստի միջոցով ուղարկել նամակներ, կատարել հեռախոսային և վիդեո զանգեր։
  • Ցանցային և հաշվողական ռեսուրսների տարածումը։ Ցանցերի մեջ, ցանկացած համակարգիչ ցանցում կարող է օգտագործել ցանցին միացված ցանկացած ռեսուրս, օրինակ օգտագործել տպիչը միացված ցանցին այլ ոչ թե անմիջապես համակարգչին։
  • Համակարգիչը ցանցի միջոցով կարող է օգտագործվել հակերների կողմից` ուղարկելով վիրուսներ, որոնք խանգարում են համակարգչի բնականոն աշխատանքին։
  • Կարող է ստեղծել ազդանշաններ այլ տեխնոլոգիաների համար, որոնք խանգարում են օրինակ ռադիոյին.[1]

Կապի կրողները[խմբագրել]

Համակարգչային ցանցերը կարող են կոդավորված լինել համաձայն սարքավորումների հատկությունների և ծրագրային ապահովման, որը օգտագործվում է համապատասխան սարքավորման անհատականության, օրինակ, էլեկտրական մալուխ, օպտիկական կապ և ռադիո ալիքներ (անլար LAN).OS մոդելներում, դրանք տեղակայված են 1 և 2 մակարդակներում.

Կապի կրողների հայտնի ընտանիքը հայտնի են Ethernet անվամբ. Համաձայնեցված են IEEE 802 և օգտագործում է տարբեր ստանդարտներ և կրող ազդանշաններ, որը իրականացնում է կապը սարքավորումների միջև. Անլար LAN տեխնոլոգիան ստեղծված է ապահովելու կապ ոչ ինչպես Telegraf. Այս սարքավորումները աշխատում են ոչ ինչպես ռադիո ալիքները կամ IrDA|infrared ազդանշանները ինչպես կապի միջոց։

Պաշտպանող տեխնոլոգիաներ[խմբագրել]

Սովորական հեռախոսային գծերը կազմված են 2 պղնձե լարերից. Համակարգիչները, կապված մարլուխի միջուկով , կազմված է 4 պղնձե լարերից, հեռահաղորդակցող, որը կարող է օգտագործվել ինչպես ձայնային այնպես էլ տվյալների փոխանցման համար։ Օգտագործելով 2 լար փաթաթվում է подсказки-ի հետ, որպեսզի քչացվի գծերի ծանրաբեռնվածությունը և էլեկտրոմագնիսային ինդուկցիան։ Դիապազոնը 2մլն-10մլն 1վրկ-ում։

  • Կոակսիալ կաբել լայն կիրառում ունի կաբելային հեռուստատեսության մեջ, օֆիսային և այլ աշխատանքային վայրերում լոկալ ցանց կազմելու համար։ Մարլուխը կազմված է պղնձե կամ ալյումինե լարերից ծածկված մեկուսիչ շերտով՝ սովորաբար ճկուն նյութից՝ հաստատուն, բարձր մեկուսիչ հատկությամբ։ Մեկուսիչները օգնում են ապահովվել խանգարող ազդանշաններից։ Դիապազոնը 200մլն-500մլն 1վրկ-ում։
  • ITU-T G.hn տեխնոլոգիան օգտագործվում է հեռախոսային գծերում և բարձր հաճախականություն պահանջող ցանցերում), որպեսզի ստեղծի բարձր արագություն (մինչև 1 գբ/վ) լոկալ ցանցերում։
  • Օպտիկական մանրալարեր կազմված է 1 կամ մի քանի ապակե մանրալարերից փաթաթված մեկուսիչ շերտով, որոնք իրականացնում են տեղեկատվության փոխանցումը լուսային ալիքների միջոցով։ Սա փոխանցում է լույսի միջոցով, որը կարող անցնել մեծ տարածություն։ Արագությունը կարող է հասնել տրիլիոն բիթ մեկ վարկյանում։ Օպտիկամանրաթելային մարլուխի արագությունը գրեթե 100 անգամ գերազանցում է կոակսիալ և 1000 անգամ զույգ պղնձե լարերից կազմված լարից։

Հեռագրերի տեխնոլոգիան[խմբագրել]

  • Կապ արբանյակը օգտագործում է միկրոալիքները որպես կապ, որը չի մարում երկրային մթնոլորտում. Արբանյակները տեղակայված են տիեզերքում, սովորաբար հասարակածից բարձր: Սրանք կարող են ստանալ տվյալներ ձայնի, հեռուստաալիքների և այլն տեսքով:
  • Բջջային и PCS համակարգեր - ՀԱմակարգերը բաժանված են մի քանի «աշխարհագրական» մասերի։ Ամեն մաս ունի ցածր հաճախականությամբ հաղորդիչ կամ ռադիոանտենային համակարգ, որպեսզի ապահովի կամ մի մասից մյուսին։
  • Անլար ցանցեր;- Անլար կապերը ապահովում են բարձր արագություն և օգտագործվում են բջջային և ռադիո ցանց կազմելու համար։ Անլար կապը ստեղծված է 1 մոդեմի միջոցով ապահովել կապ սահմանափակ քանակությամբ համակարգիչների միաժամանակ։ Անլար կապի տեխնոլոգիաներից ամենատարածվածը - IEEE 802.11։
  • Ինֆրակարիր կապը կարող է փոխանցել տվյալներ սարքավորումների միջև 10մ-ից ոչ ավել հեռավորությամբ. Սա նույնպես հանդիսանում է անլար կապ։
  • Գլոբալ ցանց (GAN), - կապի այս տեսակը օգտագործվում է հիմանականում բջջային կապում։ Այս տեսակի ցանցը օգտագործում է ԼԱՆերը։ Գաղտնի ազդանշանը փոխանցվում է մի լոկալ ցանցից մյուս ցանցը։ IEEE 802 պրոյեկտում , օգտագործվում է փոխարինման հետևողականությունը անլար վեբ ԼԱՆեր։[2]

Կապի կանոնակարգը[խմբագրել]

Կապի կանոնակարգերը համապատասխանեցնում են ֆորմատները և ղեկավարում են տեղեկատվության փոխանցումը ցանցի միջոցով և սովորաբար ներառում են բլոկի կանոնակարգը, որը նկարագրում է OSI մոդելի տարբեր օգտագործումը։ Կապի կանոնակարգերը ունենում են տարբեր հատկություններ, Ինչպես օրինակ, նրանք ինքնուրույն կարգավորվող կապ են, օգտագործում են շղթայի ռեժիմ կամ փաթեթ, անցումային, կամ օգտագործում են հիերարխիկ կառուցվածքով հասցեավորում։

Ethernet[խմբագրել]

Ethernet – կանոնակարգերի ընտանիք է, որոնք աշխատում են IEEE 802 մոդեկի հետ մշակվել են Ինժիներային և թլեկտրական տեղնիկայի ինստիտուտի կողմից. Անհատական օգտագործման համար այսօր ավելի հայտի և տարածված է IEEE 802.11 մոդելը (Wireless LAN (WLAN))։

Ինտերնետի բլոկի կանոնակարգ[խմբագրել]

Ինտերնետի բլոկի կանոնակարգը, հաճախ նաև անվանում են TCP/IP, - ամենատարածված կանոնակարգն է։ Այս կանոնակարգը առաջարկում է ավելի արագ և վստահելի կապ ինտերնետի կանոնակարգում IP մակարդակում։ Կանոնակարգի բլոկը համապատասխանեցնում է հասցեավորումը, ինդենտիֆիկացիան, և դասակարգումը IPv4 կանոնակարգի (IPv4) и IPv6 շրջանակում։

SONET/SDH[խմբագրել]

Սինխորնիզացված Օպտիկական Կապ (SONET) և Սինխրոնիզացված թվային հիերարխիա (SDH) համապատասխանեցված են մուլտիպլեկսացիայի կանոնակարգի հետ, որը ուղարկում է բազմաթիվ թվային փաթեթներ օպտիկական կապով , օգտագործելով լազեր. Սրանք սկզբնական կոչված էին այլ աղբյուրներից ստացվող ինֆորմացիան տեղափոխել համապատասխան հասցե Մինչ АТМ-ի դերը նվազում է ցանցային կապերում, օպտիկական կապը դեռ գործում է, որը կապ է ապահովում ինտերնետի տրամադրողի և օգտագործողի միջև։

Անհատական ցանց[խմբագրել]

Անհատաան ցանցը հանդիսանում է համակարգչային ցանց որը օգտագործվում է անհատին պատկանող մի քանի համակարգիչների և ցանցային սարքավորումների միացման համար։ Օրինակ անհատական համակարգիչներ, պրինտերներ, ֆաքսերի, հեռախոսներ, սկաներներ։

Լոկալ ցանցեր[խմբագրել]

Լոկալ ցանցեր (LAN), - ցանց, որը միացնում է սահմանափակ թվով համակարգիչներ և ցարքավորումներ տվյալ տարածքում(տուն, դպրոց, համակարգչային լաբարատորիա, օֆիս) կոչվում է լոկալ ցանց։ Ցանցում ամեն մի համակարգիչ կամ սարքավորում օգտվում են Ethernet-ի կանոնակարգից, բայց նաև գոյություն ունի նոր տեխնոլոգիա, որը կոչվում է ITU-T G.hn և աշխատում է նույն ցանցում ինչ որ Ethernet-ը։ Ցանցին միացված բոլոր համակարգիչները և սարքավորումները պետք է հասկանան ցանցային կանոնակարգը։ Հիմնականում օգտագործվում է 10/100 Mbit/ արագությամբ Ethernet կանոնակարգը և Gigabit Ethernet-ը։

Տնային ցանց[խմբագրել]

Տնային ցանց LAN-ի, որը հիմնականում օգտագործվում է տանը տեղակայված թվային սարքավորումների փոխկապակցման համար.Կարևոր ֆունկցիա է – ինտերնետի հասանելիությունը։

Բազային ցանց[խմբագրել]

Բազային ցանցը համակարգչային ցանցի ենթացանց, որը ապահովում է փաթեթների փոխանցումը ենթացանցերի միջև։ Մեծ ընկերությունները կարող են ունենալ բազային ցանց, որը միացնում է բոլոր ենթացանցերը, օրինակ, եթե մի մասնաշենքի ցանցը հարկավոր է միացնել մյուս մասնաշենքի ցանցին։ Որոշ դեպքերում բազային ցանցը հանդիսանում է ինտերնետի կետ, որը կարող է ինտերնետ ապահովել իրեն միացված բոլոր ցանցերին։

Լայն ցանց[խմբագրել]

Լայն ցանց – համակարգչային ցանց է, որը ընդգրկում է լայն տարածք, օրինակ քաղաք, երկիր և նույնիսկ միջազգային մաշտաբ, որը իր հերթին ընդգրկում է բազմաթիվ թվային սարքավորման տեսակներ, օրինակ, հեռախոսային կապ, մարլուխ, և օդային ալիքներ։ Ինտերնետը – գլոբալ ցանց է , որը իր մեջ ներառում է բոլոր տիպի համակարգչային ցանցերը. Հիմնական ինտերնետ ցանցային տեխնոլոգիայա է Ինտերնետի կանոնակարգերի բլոկը. Դա ARPANET-ի կողմից ստեղծված ընդունիչ է վերամշակված Միացյալ նահանգների կողմից. Ինտերնետում նաև լայն կիրառություն ունի Համաշխարհային լայն Վեբը (WWW).

Հիմնական ցանցային սարքավորումներ[խմբագրել]

Համակարգչային ցանցերում ինֆորմացիայի ազդանշանների փոխանցման համար հիմնականում օգտագործվում են նաև լրացուցիչ սարքավորումներ, որոնց միջոցով ցանցին են միացվում միաժամանակ մի քանի համակարգչներ, մարող ազդանշանների ուժեղացման համար և այլն։ Այդ սարքավորումնեից են՝ Ցանցային քարտերը, ՀԱԲ-երը, Կամուրջները, Կոմուտատորները, և մարշրուտիզատորները։

Ցանցային քարտեր (Network Interface Card)[խմբագրել]

Ցանցային քարտերը, կամ NIC (Network Interface Card), սարքավորումային միջոցների բաղկացուցիչ մաս է, որն ստեղծված է ֆիզիկապես ցանցին միանալու համար։ Ցանցային քարտերը աշխատում են OSI մոդելի 1-ից 3-րդ մակարդակների վրա (Ֆիզիկական, Data-link և ցանցային)։ Ցանցային քարտը նախատեսված է որպեսզի տվյալ սարքի համար ելք ապահովվի դեպի ցանց։ Այն կաող է նախատեսված լինել պղնձից հաղորդալարին կամ օպտիկական մանրաթելին միանալու համար, ինչպես նաև օդի միջոցով հասանելի որևէ ռադիո սարքի միանալու համար։

Ցանկացած Ethernet ցանցային կանոնակարգ ունի ունիկալ MAC հասցե, որը տեղադրված է քարտի վրա գտնվող փոքր հիշողության մեջ, որը հնարավորություն է տալիս աշխատել ցանցում առանց խնդիրների։ Ցանցային քարտը կարող է ունենալ նաև IP հասցե, որը կարող է ամրագրվել ցանցային ադմինիստրատորի կողմից, ինչպես նաև դինամիկ կերպով DHCP սերվերի միջոցով։

Կրկնիչներ (Repeater)[խմբագրել]

Կրկնիչները - էլեկտրական սարքավորումներ են, որոնք ստանում են ազդանշանը, մաքրում է ոչ պետքական աղմուկից, և ուժեղացնում։ Մի քանի ելքեր ունեցող կրկնիչները հայտնի են (Hub) անունով։ Կրկնիչները աշխատում են OSI մոդելի 1-ին մակարդակում (Ֆիզիկական մակարդակ)։

Կամուրջներ (Bridge)[խմբագրել]

Կամուրջը միացնում է միևնույն ցանցի մեջ գտնվող 2 փոքր ցանցային սեգմենտներ։ Ցանցային կամուրջները իրենց հիշողության մեջ են պահում MAC հասցենրի աղյուսակ և այդ աղյուսակի հիմման վրա այն որոշում է կայացնում ուղարկել ստացված բիթերի հաջորդականությունը մի սեգմենտից դեպի մյուս սեգմենտ։ Հիմնականում կամուրջը համակարգիչը հասկանում է MAC հասցեով և չի կարող աշխատել (IP-ինտերնետ արձանագրություն) հասցեների հետ։ Կամուրջը ինքն է իր տեսակետով ցանցը բաժանում 2 սեգմենտների և հիմնվելով MAC հասցենրի աղյուսակի վրա կազմակերպում փաթեթների ուղարկումը։ Մի քանի մուտքերով կամուրջները հայտնի են փոխանձատիչ (switch) անունով։

Փոխանջատիչներ (Switch)[խմբագրել]

Փոխանջատիչը դա ցանցային սարք է որը միացնում է երկուսից ավելի ցանցային սեգմենտներ։ Փոխանջատիչին հաճախ անվանում են բազմամուտքային կամուրջ, քանի որ նրանց աշխատանքը շատ նման է իրար։

Երթուղարար (Router)[խմբագրել]

Երթուղարար – միջցանցային կապի միջոց է, որը ուղարկում է փաթեթ ցանցից ցանց։ Այլ կերպ ասած միացնում է տարբեր ցանցեր։ Շատ դեպքերում, այդ ինֆորմացիան մշակվում է Երթուղարարի աղյուսակի միջոցով։ Երթուղարարները օգտագործում են երթուղման աղյուսակներ, որպեսզի որոշոն թե որ ինտերֆեյսով ուղարկեն տվյալ փաթեթը։ Երթուղարարները աշխատում են OSI մոդելի առաջինից երրորդ շերտերում։

Ծանոթագրություններ[խմբագրել]