Kompyuter tarmog'ining topologiyasi deyiladi. Tarmoq topologiyalarining turlari

Xost manzili

2 dan ortiq kompyuterlarni birlashtirganda e'tiborga olinishi kerak bo'lgan yana bir muammo - bu ularni adreslash muammosi, aniqrog'i, ularning tarmoq interfeyslarini adreslash. Bitta kompyuter bir nechta tarmoq interfeysiga ega bo'lishi mumkin.

Manzillarni aniqlash uchun foydalanish mumkin:

Alohida interfeyslar;

Interfeys guruhlari multicast manzillar Multicast manzillar bilan ma'lumotlarni bir vaqtning o'zida bir nechta tugunlarga yuborish mumkin.;

Barcha interfeyslar translyatsiya manzillari Ushbu manzilga yuborilgan ma'lumotlar tarmoqdagi barcha tugunlarga yetkazilishi kerak.

Manzillar bo'lishi mumkin:

Raqamli va ramziy;

Uskuna va tarmoq;

Yassi va ierarxik.

Muayyan manzillash sxemasi doirasida amal qiladigan barcha manzillar to'plamiga manzil maydoni deyiladi. Manzil maydoni tekis (chiziqli) yoki ierarxik bo'lishi mumkin.

Ko'pgina manzillar hech qanday tarzda tuzilgan emas.

Yassi raqamli manzilga misol sifatida mahalliy tarmoqlarda tarmoq interfeyslarini yagona aniqlash uchun foydalaniladigan MAC manzilini keltirish mumkin.

Ierarxik

Ierarxik manzillash sxemasi bilan u o'rnatilgan kichik guruhlar ko'rinishida tashkil etilgan bo'lib, ular manzilli maydonni ketma-ket toraytirib, yakunda alohida tarmoq interfeysini aniqlaydi.

Ierarxik raqamli manzillarning tipik vakillari tarmoq IP va IPX manzillaridir. Ular ikki darajali ierarxiyani qo'llab-quvvatlaydi, manzil yuqori qismga - tarmoq raqamiga - va pastki qismga - tugun raqamiga bo'linadi. Bu ajratish xabarlarni faqat tarmoq raqami asosida tarmoqlar oʻrtasida uzatish imkonini beradi va tugun raqami xabar yetkazilgandan keyin ishlatiladi. kerakli tarmoq; xuddi ko'cha nomi pochtachi tomonidan xat kerakli shaharga yetkazilgandan keyingina qo'llanilishi kabi.

Xarakter

Ramziy manzillar yoki ismlar odamlar tomonidan eslab qolish uchun mo'ljallangan va shuning uchun odatda ma'noga ega.

Tarmoqlarda qanday ko'rinadi

Zamonaviy tarmoqlarda, tugunlarga murojaat qilish uchun, qoida tariqasida, yuqoridagi uchta sxema bir vaqtning o'zida qo'llaniladi. Foydalanuvchilar kompyuterlarga ramziy nomlar bilan murojaat qilishadi, ular tarmoq orqali yuborilgan xabarlarda avtomatik ravishda raqamli raqamlar bilan almashtiriladi. Ushbu raqamli raqamlar xabarlarni bir tarmoqdan ikkinchisiga o'tkazish uchun ishlatiladi va xabar maqsadli tarmoqqa yetkazilgandan so'ng raqamli raqam o'rniga kompyuterning apparat manzili ishlatiladi.

Manzillar orasidagi xaritalash

Manzillar o'rtasidagi yozishmalarni o'rnatish muammosi turli xil turlari manzillarni hal qilish protokollari bilan bog'liq bo'lgan masalalarni markazlashtirilgan va taqsimlangan vositalar bilan hal qilish mumkin.

Tarqalgan yondashuvning yaxshi tomoni shundaki, u maxsus kompyuterni ajratishni nazarda tutmaydi, bundan tashqari, ko'pincha manzil yozishmalari jadvalini qo'lda kiritish kerak bo'ladi. Tarqalgan yondashuvning kamchiliklari - translyatsiya xabarlariga bo'lgan ehtiyoj - bunday xabarlar tarmoqni ortiqcha yuklaydi, chunki ular faqat maqsad tugunlari emas, balki barcha tugunlar tomonidan majburiy ishlov berishni talab qiladi. Shuning uchun taqsimlangan yondashuv faqat kichik lokal tarmoqlarda qo'llaniladi. Katta tarmoqlarda eshittirish xabarlarini uning barcha segmentlariga tarqatish deyarli real emas, shuning uchun ular markazlashtirilgan yondashuv bilan tavsiflanadi. Markazlashtirilgan manzillarni aniqlash bo'yicha eng mashhur xizmat bu Internet domen nomlari tizimi (DNS).

Umumiy kommutatsiya muammosi

Agar tarmoq topologiyasi to'liq ulanmagan bo'lsa, u holda ixtiyoriy juft oxirgi tugunlar (abonentlar) o'rtasida ma'lumotlar almashinuvi odatda tranzit tugunlar orqali o'tishi kerak.

Manbadan manzilgacha bo'lgan yo'lda tranzit tugunlari (tarmoq interfeyslari) ketma-ketligi marshrut deb ataladi.

Eng ichida umumiy ko'rinish Kommutatsiya vazifasi - oxirgi tugunlarni tranzit tugunlar tarmog'i orqali ulash vazifasi - bir-biriga bog'langan bir nechta maxsus vazifalar shaklida ifodalanishi mumkin:

1. Yo'llarni yotqizish kerak bo'lgan axborot oqimlarini aniqlash.

2. Oqimlar uchun marshrutlarni aniqlash.

3. Tarmoq tugunlariga topilgan marshrutlar haqida xabar.

4. Ekspeditorlik - oqimni aniqlash va har bir tranzit tugunida mahalliy kommutatsiya.

5. Oqimlarni multiplekslash va demultiplekslash.

Axborot oqimlarining ta'rifi

Ko'rinib turibdiki, bir tranzit tugun orqali bir nechta marshrutlar o'tishi mumkin.Tranzit tugun kiruvchi ma'lumotlar oqimini kerakli tugunga olib boradigan o'zining interfeyslariga o'tkazilishini ta'minlash uchun ularni taniy olishi kerak.

Axborot oqimi (ma'lumotlar oqimi) - bu ma'lumotlarni umumiy tarmoq trafigidan ajratib turadigan umumiy xususiyatlar to'plami bilan birlashtirilgan ma'lumotlar ketma-ketligi.

Bitta kompyuterdan oqim quyi oqimlarga bo'linishi mumkin.

Oqim tushunchasi turli xil tarmoq muammolarini hal qilishda qo'llaniladi va muayyan holatga qarab, tegishli funktsiyalar to'plami aniqlanadi. Mohiyati ma'lumotlarni bir so'nggi tugundan boshqasiga o'tkazishdan iborat bo'lgan kommutatsiya muammosida, oqimlarni aniqlashda, oqimlarning majburiy xususiyatlarining roli ma'lumotlarning jo'natuvchisi va maqsad manzillari bo'lishi kerak. Keyin har bir tugun juftligi bitta oqim va bitta marshrutga mos keladi.

Biroq, faqat bir juft manzil bilan oqimni aniqlash har doim ham etarli emas. Agar bir xil so'nggi tugunlar juftligi tarmoq uchun maxsus talablarga ega bo'lgan bir nechta tarmoq ilovalarida ishlayotgan bo'lsa, ikkita so'nggi tugun o'rtasidagi ma'lumotlar oqimi bir nechta quyi oqimlarga bo'linishi kerak, shunda ularning har biri uchun boshqa marshrut yaratilishi mumkin. Bunday holda, yo'lni tanlash uzatiladigan ma'lumotlarning tabiatini hisobga olgan holda amalga oshirilishi kerak. Misol uchun, fayl serveri uchun unga uzatiladigan katta hajmdagi ma'lumotlar yuqori o'tkazuvchanlik kanallari orqali yuborilishi va tarmoqqa majburiy va zudlik bilan ishlov berishni talab qiladigan qisqa xabarlarni jo'natuvchi dasturiy ta'minotni boshqarish tizimi uchun faylni tanlashda muhim ahamiyatga ega. marshrut, aloqa liniyasining ishonchliligi muhimroq va minimal daraja kechikishlar. Bunday misolda oqim xususiyatlari to'plami ilovani identifikatsiya qiluvchi ma'lumotlar bilan kengaytiriladi.

Bundan tashqari, bir xil tarmoq talablariga ega bo'lgan ma'lumotlar uchun ham, parallelizatsiya orqali turli kanallardan bir vaqtning o'zida foydalanishga erishish va shu bilan ma'lumotlarni uzatishni tezlashtirish uchun bir nechta marshrutlar belgilanishi mumkin. Bunday holda, ushbu marshrutlarning har biri bo'ylab yuboriladigan ma'lumotlarni "belgilash" kerak.

Oqimlarni belgilash ular uchun ajratuvchi xususiyatlar to'plamini belgilashni anglatadi, buning asosida kalitlar oqimlarni mo'ljallangan yo'nalishlar bo'ylab yo'naltirishi mumkin.

Yo'nalishlarni belgilash

Yo'lni aniqlash, ya'ni ma'lumotlarni adresatga etkazish uchun ma'lumotlarni uzatish kerak bo'lgan tranzit tugunlari va ularning interfeyslari ketma-ketligini aniqlash, ayniqsa tarmoq konfiguratsiyasi juftliklar o'rtasida ko'plab yo'llar mavjud bo'lganda qiyin vazifadir. o'zaro ta'sir qiluvchi tarmoq interfeyslari.

Marshrutlarni aniqlash vazifasi ushbu to'plamdan bir yoki bir nechta yo'llarni tanlashdan iborat.

Va ma'lum bir holatda, mavjud va tanlangan yo'llar to'plami mos kelishi mumkin bo'lsa-da, ko'pincha tanlov ba'zi mezonlarga ko'ra optimal bo'lgan bitta marshrutda to'xtatiladi.

Tanlov mezonlari, masalan:

Nominal o'tkazish qobiliyati;

Aloqa kanallarining ish yuki;

Kanallar tomonidan kiritilgan kechikishlar;

Oraliq tranzit tugunlari soni;

Kanallar va tranzit tugunlarining ishonchliligi.

E'tibor bering, hatto oxirgi tugunlar o'rtasida faqat bitta yo'l mavjud bo'lsa ham, uni murakkab tarmoq topologiyasi bilan aniqlash ahamiyatsiz vazifa bo'lishi mumkin.

Marshrut tarmoq ma'muri tomonidan empirik tarzda ("qo'lda") aniqlanishi mumkin.

Biroq, murakkab topologiyaga ega bo'lgan katta tarmoq uchun marshrutlarni aniqlashda evristik yondashuv mos kelmaydi. Bunday holda, bunday vazifa ko'pincha avtomatik ravishda hal qilinadi. Buning uchun so'nggi tugunlar va boshqa tarmoq qurilmalari har bir tugunga tarmoq topologiyasi haqida o'z g'oyasini shakllantirish imkonini beruvchi xizmat xabarlarini o'zaro almashishni tashkil qiluvchi maxsus dasturiy ta'minot bilan jihozlangan. Keyinchalik, ushbu tadqiqot va matematik algoritmlarga asoslanib, eng oqilona marshrutlar aniqlanadi.

Marshrutni aniqlang - ma'lumotni qabul qiluvchiga etkazish uchun uzatilishi kerak bo'lgan tranzit tugunlari va ularning interfeyslari ketma-ketligini aniq belgilang.

Tanlangan marshrut haqida tarmoqni xabardor qilish

Marshrut aniqlangandan so'ng (qo'lda yoki avtomatik), bu haqda tarmoqdagi barcha qurilmalarga "xabar berish" kerak. Marshrut xabari har bir tranzit qurilmaga taxminan quyidagi ma'lumotlarni o'tkazishi kerak: "Agar n oqimi bilan bog'liq ma'lumotlar kelsa, uni F interfeysiga o'tkazish kerak".

Marshrut xabari tranzit qurilma tomonidan qayta ishlanadi, natijada a yangi kirish kommutatsiya jadvalida, unda oqimning mahalliy yoki global atributi (atributlari) (masalan, yorliq, kirish interfeysi raqami yoki maqsad manzili) qurilma maʼlumotlarni uzatishi kerak boʻlgan interfeys raqami bilan bogʻlangan. bu oqim.

Albatta, marshrut haqidagi xabarning tuzilishi va kommutatsiya jadvalining mazmuni aniq texnologiyaga bog'liq, ammo bu xususiyatlar ko'rib chiqilayotgan jarayonlarning mohiyatini o'zgartirmaydi.

Tanlangan marshrutlar haqidagi ma'lumotlarni uzatish, shuningdek, marshrutni aniqlash qo'lda ham, avtomatik ravishda ham amalga oshirilishi mumkin. Tarmoq ma'muri marshrutni qurilmani qo'lda sozlash, masalan, simlarni ulash orqali tuzatishi mumkin uzoq vaqt maxsus kirish va chiqish interfeyslari juftligi.

Tarmoqni topadigan marshrutlar haqida xabardor qilish har bir kommutatorni qo'lda yoki avtomatik ravishda sozlashni anglatadi, shunda u har bir oqim qaysi yo'nalishda yuborilishi kerakligini "biladi".

Ekspeditorlik - har bir tranzit tugunida oqimni aniqlash va almashtirish

Tarmoq marshrutlar haqida xabar berilganda, u abonentlarni ulash yoki almashtirish funktsiyalarini bajarishni boshlashi mumkin. Har bir abonent juftligi uchun bu operatsiya bir nechta (tranzit tugunlari soni bo'yicha) mahalliy kommutatsiya operatsiyalari to'plami bilan ifodalanishi mumkin. Yuboruvchi ma'lumotlarni topilgan marshrut chiqadigan portga o'rnatishi kerak va barcha tranzit tugunlari shunga mos ravishda o'z portlarining biridan ikkinchisiga ma'lumotlarni "o'tkazishi", boshqacha aytganda, kommutatsiyani amalga oshirishi kerak.

Kommutatsiyani amalga oshirish uchun mo'ljallangan qurilma kalit deb ataladi. Kommutator o'z portlariga kiradigan axborot oqimlarini almashtirishni amalga oshiradi, ularni mos keladigan chiqish portlariga yo'naltiradi.

Biroq, kalitni amalga oshirishdan oldin, kalit oqimni tanib olishi kerak. Buning uchun olingan ma'lumotlar kommutatsiya jadvalida ko'rsatilgan oqimlarning har qanday belgilarining mavjudligi uchun tekshiriladi. Agar mos keladigan bo'lsa, bu ma'lumotlar marshrutda ular uchun belgilangan interfeysga yuboriladi.

Kommutator maxsus qurilma yoki o'rnatilgan dasturiy ta'minotni almashtirish mexanizmiga ega universal kompyuter bo'lishi mumkin, bu holda kalit dasturiy ta'minot kaliti deb ataladi. Kompyuter boshqa tugunlarga yo'naltirilgan ma'lumotlarni almashtirish funktsiyalarini birlashtira oladi, shu bilan birga oxirgi tugunning normal funktsiyalarini bajaradi.

Multiplekslash va demultiplekslash

Ma'lumotni ma'lum interfeyslarga yuborishdan oldin, kalit qaysi oqimga tegishli ekanligini tushunishi kerak. Kommutator kirishiga faqat bitta oqim "sof" shaklda yoki bir nechta oqimlarni birlashtirgan "aralash" oqim kelishidan qat'i nazar, bu muammoni hal qilish kerak. Ikkinchi holda, tanib olish vazifasiga demultiplekslash vazifasi qo'shiladi.

Demultiplekslash vazifasi bitta interfeysga keladigan jami yig'ilgan oqimni bir nechta tarkibiy oqimlarga bo'lishdir.

Qoida tariqasida, kommutatsiya operatsiyasi teskari operatsiya - multiplekslash bilan ham birga keladi.

Multiplekslash vazifasi bitta jismoniy aloqa kanali orqali uzatilishi mumkin bo'lgan bir nechta alohida oqimlardan umumiy yig'ilgan oqimni shakllantirishdir.

Multiplekslash/demultiplekslash operatsiyalari bir xil muhim har qanday tarmoqda, shuningdek, kommutatsiya operatsiyalari, chunki ularsiz barcha kalitlarni ulash kerak edi katta miqdor parallel ulanishlar, bu esa bo'shashgan tarmoqning barcha afzalliklarini inkor etadi.

Umumiy media

Telekommunikatsiya tarmoqlarida bir nechta interfeyslar bir kanalga ulanganda boshqa ulanish turi qo'llaniladi. Interfeyslarning bu ko'p ulanishi allaqachon muhokama qilingan "birgalikda shina" topologiyasini keltirib chiqaradi, ba'zida romashka zanjiri deb ham ataladi. Bularning barchasida bir nechta interfeyslar tomonidan kanaldan izchil foydalanish muammosi mavjud.

Bir nechta interfeyslar tomonidan baham ko'rilgan jismoniy kanal umumiy deb ataladi. Umumiy media atamasi ham tez-tez ishlatiladi. Birgalikda aloqa kanallari faqat o'tish-o'tish havolalari uchun emas, balki kompyuterni almashtirish va kompyuterdan kompyuterga ulanish uchun ham qo'llaniladi.

Mavjud turli yo'llar bilan umumiy aloqa liniyalariga umumiy foydalanishni tashkil qilish. Ba'zi hollarda, kirish maxsus qurilma - arbitr, boshqalarida - markazlashtirilmagan tomonidan boshqarilsa, markazlashtirilgan yondashuv qo'llaniladi. Tarmoqlarda aloqa liniyalariga umumiy foydalanishni tashkil etish signallarning aloqa liniyalari orqali tarqalish vaqti sezilarli darajada uzoqroq bo'lganligi sababli o'ziga xos xususiyatlarga ega. Bu havolaga kirish bo'yicha muzokaralar tartib-qoidalarining juda ko'p vaqt talab qilishi va tarmoq unumdorligini jiddiy ravishda yomonlashishiga olib kelishi mumkin.

Kompyuter tarmog'ini ikki qismga bo'lish mumkin. Jismoniy kompyuter tarmog'i bu, eng avvalo, uskunadir. Ya'ni, kompyuterlar, hublar, kalitlar, printerlar va boshqalarga ulangan barcha kerakli kabellar va adapterlar. Umumiy tarmoqda ishlashi kerak bo'lgan hamma narsa.

Kompyuter tarmog'ining ikkinchi komponenti mantiqiy tarmoq... Bu bir qator kompyuterlar va kerakli jihozlarni ulash printsipidir yagona tizim(Kompyuter tarmoqlarining topologiyasi deb ataladi). Ushbu kontseptsiya ko'proq mahalliy tarmoqlarga tegishli. Bu kerakli uskunaga, tarmoqning ishonchliligiga, uni kengaytirish imkoniyatiga va ish narxiga ta'sir qiladigan bir qator kompyuterlarni ulashning tanlangan topologiyasi. Hozirgi vaqtda kompyuter tarmoqlari topologiyalarining eng ko'p qo'llaniladigan turlari "ring", "yulduzcha", shuningdek, "avtobus" dir. Biroq, ikkinchisi amalda qo'llanilmaydi.

“Yulduz”, “ring” va “avtobus” kompyuter tarmoqlarining asosiy topologiyalari hisoblanadi.