Лекция: 30 сағат Практикалық: Лаборатория: 15 сағат обсөЖ: 45 СӨЖ: 45 Барлық сағат саны: 135 сағат

Лекция 16

Жоспар:

2. Қайталауыштар және концентраторлар.

1. Желілік ОЖ орнатылған компьютер ақпаратты тарату кезінде басқа компьютермен бірлесіп әрекет жасайды. Компьютерлер бұл әрекеттестікті әр түрлі коммуникациялық құрылғылар арқылы жүзеге асырады: кон­центраторлар, модемдер, көпірлер, коммутаторлар, маршрутизаторлар, мультиплексорлар арқылы. Үлгісіне байланысты коммуникациялық құрылғы тек қана физикалық деңгейде (қайталағыш) немесе физикалық және арналық деңгейлерде (көпір және коммутатор), не­месе физикалық, арналық және желілік деңгейлерде, кейде транспорттық деңгейді де қамтып (маршрутизаторлар) жұмыс істей алады.

Желілік адаптер (Network Interface Card, NIC) өзінің драйверімен бірге желінің ақырғы торабында - компьютерде OSI үлгісінің арналық (екінші) деңгейінде жұмыс істейді. Желілік адаптер драйвермен бірге екі амалды орындайды: кадрды тапсыру және қабылдау.

Компьютерден кабельге кадрды тапсыру төменде көрсетілген кезеңдерден тұрады (кейбіреулерінің қабылданған кодтау әдісіне байланысы жоқ бола алады):

- МАС-деңгейінің адрестік ақпаратымен бірге деңгей аралық интерфейс арқылы деректер кадрын қабылдау. Әдетте, компьютер ішіндегі хаттамалар арасындағы әрекеттестік шапшаң жадыда орналасқан буферлер ар­қылы жүзеге асады. Желіге тапсырылатын деректер осы буферлерге жоғарғы деңгей хаттамаларымен орналаса бастайды;

- МАС-деңгейінің деректер кадрын дайындау, тағайындау адрестерін және қайнарды толтыру, бақылау сомасын есептеу;

- 4В / 5В үлгісіндегі артық кодтарды қолдану барысында кодтардың символдарын құру. Біркелкі сигналдар спектрін алуға арналған кодтарды скрембляциялау;

- тапсыру алдында байланыс жолына қолжетерлігін тексеру. Кабельге сәйкес қабылданған манчестерлік, NRZI, MLT-3, т.с.с сызықтық кодпен сигналдарды беру.

Кабельден компьютерге кадрды қабылдау мынадай әрекеттермен жүзеге асады:

• 
  биттік ағынды кодтайтын сигналдарды кабельден қабылдау;
  
• 
  шу фонында сигналдарды белгілеу. Нәтижесінде адаптер қабылдағышында хабарлағышпен жіберілген деректерге үлкен ықтималдылықпен сәйкес келетін қандай да бір биттік тізбек пайда болады.
  
• 
  егер деректер кабельге жіберудің алдында скрембляцияға душар болса, онда олар дескремблер арқылы өткізіледі, одан кейін адаптерде хабарлағышпен жіберілгендер, яғни кодтың символдары қалпына келтіріледі;
  
• 
  кадрдың бақылау қосындысын тексеру. Егер ол дұрыс болмаса, онда кадр алынып тасталады, сосын деңгей аралық интерфейс арқылы жоғары қарай сәйкес қателікті білдіретін код жіберіледі. Егер бақылау қосындысы дұрыс болса, онда МАС-кадрдан кадр алынып тас­талады да, деңгейаралық интерфейс арқылы жоғары қарай беріледі және шапшаң жадының буферіне орналасады.
  

Желілік адаптерді компьютерге орнату алдында конфигурациялау қажет. Әдетте, адаптерді конфигурациялау кезінде қолданылатын адаптердің IRQ үзу нөмірі, DMA жадысына (егер адаптер DMA тәртібін қолдайтын болса) тура қол жеткізу арнасының нөмірі және енгізу / шығару порттарының негізгі адресі қойылады.

Егер желілік адаптер, компьютердің аспабы және операциялық жүйе Plug-and-Play стандартын қолдаса, онда адаптерді және оның драйверін конфигурациялау автоматты түрде жүзеге асырылады. Әйтпесе, алдымен желілік адаптерді қолмен конфигурациялау керек, одан кейін драйверге арналған оның конфигурациясының параметрлерін қайталау керек.

Желілік платалар желілік компьютерлердің кеңейту слотына енгізіледі. Компьютер мен желі арасын физикалық қосылумен қамтамасыз ету үшін келістірілген ажыратқышқа немесе портқа (оны орнатқаннан кейіи желілік кабель косылады. (BNC, RJ45...) адаптер платасында әр түрлі үлгідегі ажыратқыш көбірек орнатылса онда желіні құруға пайдалануға болатын кабельдер түрлері көбірек болады.

Желілік адаптерлер жолға қол жеткізу тәсілімен және алмасу хаттамаларымен ғана ажыратылмайды, сонымен қатар басқа параметрлермен де ажыратылады, негізінде;

- деректерді тапсыру жылдамдығымен;

• 
  буферлеуге арналған, қоса салынған жады сыйымдылығымен;
  
• 
  жұмыс істеуге есептелген жүйелік шинаның үлгісімен;
  

• 
  шинаның мүмкіндігінше тез әрекетімен;
  
• 
  ақылмен (кейбір желілік адаптерлерде өз процессоры орналастырылады);
  
• 
  анықталған ажыратқыштардың үлгілерімен;
  

Адаптердің кандай хаттаманы іске асыратынына байланысты адаптерлер Ethernet-адаптерлерге, Token Ring адаптерлерге, FDDI-адаптерлерге, т.б. бөлінеді.

Желілік адаптердің платасы басқа платалардан ерекшелену үшін өзінің орналасқан жерін немесе адресін көрсету керек. Желілік адаптерлер (network address) IEE комитетімен анықталған. Бұл комитет әр желілік адаптерлер өндірушілеріне меншікті адрестер аралығын тағайындап қояды. Өндірушілер бұл адрестерді микросхемаға «тігеді». Осының арқасында әр плата, сондай-ақ, әр компьютер желіде өзіне ғана тән адресті иемденеді. Желі бойынша деректерді таратпас бұрын, желілік адаптердің платасы қабылдаушы платамен электрондық диалог жүргізеді, сол уақытта олар мынандай «шешімге» келеді:

• 
  тасымалданған деректердің барынша көп мөлшерлі сегменті;
  
• 
  тасымалданғандығы туралы мақұлдауды есептемегендегі деректердің көлемі;
  
• 
  деректер сегментін тасымал арасындағы аралық;
  
• 
  мақұлдауды таратуды қажет ететін аралық;
  
• 
  кез келген плата толмай-ақ қабыл ала алатын деректердің көлемі;
  
• 
  деректерді тасымалдау жылдамдығы.
  

Репитер конструктивті түрде өз қоректену блогымен бөлек конструкция түрінде немесе компьютердің аналық платасының кеңейту слотына қондырылатын плата түрінде орындалуы мүмкін.

Бөлек конструкция түріндегі репитер қымбатырақ тұрады, бірақ ол жіңішке де, жуан да кабельде орындалған Ethernet сегменттерін қосу үшін қолданылуы мүмкін, өйткені ол коаксиалды ажыратқышты, трансиверлі кабельді қосуға арналған ажыратқышты қамтиды.

Плата түріндегі репитер тек кана коаксиалды ажыратқыштарды қамтиды, сондықтан тек жіңішке коаксиал­ды кабельдегі сегментті ғана қоса алады. Бірақ ол арзан тұрады және электр қоректенуді қосу үшін бөлек розетканы талап етпейді.

Жұмыс станциясына кірістірілетін репитердің бір кемшілігі - желінің тәулік бойы жұмысын қамтамасыз ету үшін репитері бар станция үздіксіз жұмыс істеу керектігінде.

3. Концентратор (hub, concentrator) - өз порттарының біреуінен басқа өз портына келген сигналдардың қайталау функциясын іске асырушы құрылғы, ол компьютерлерді желіге біріктіру функциясын бір орталық құрылғыда орындайды. Егер қандай да бір порттарда бұзылыс табылса, онда бұл порт автоматты түрде өшіріледі (сегментацияланады), ал оны жойғаннан кейін концентра­тор қайтадан белсенді болады. Пайда болған қақтығыстарды өңдеу және ағымдағы байланыс арналарының жағдайын бақылау, әдетте, концентратордың өзімен жүзеге асады.

Концентраторлар локальді желілердің - Ethernet, ArcNet, Token Ring, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, lOOVG-AnyLAN барлық базалық" технологиялары үшін үйлесімді.

Концентраторлар OSI эталондық үлгілерінің физикалық деңгейінде жұмыс істейді. Әр түрлі өндірушілердің концентраторлары порттардың санымен, бірнеше үлгілі кабельдерді сүйемелдеумен, т.б. бөлшектермен ажыратылады.

Концентраторларды автономиялық құрылғылар сияқты қолдануға болады немесе желінің мөлшерін үлкейте және күрделі топология жасай отырып бір-біріне қосуға болады. Сонымен қатар, шиналық топологияға оларды магистральді кабельмен қосуға болады.

Барлық концентраторлар келесі сипаттамалы эксплуатациялық белгілерге ие болады:

- порттардың жағдайын (Port Status), қақтығыстардың барысын (Collisions), тасымалдау арнасының белсенділігін (Activity), жөнге келмеу барысын (Fault) және Қоректену барысын (Power) көрсететін жарық енгізуші индикаторлармен жабдықталған, бұл толық концентратордың жағдайын жылдам бақылауды және бұзылыстарды анықтауды қамтамасыз етеді;

- электр қоректенуді қосқан кезде өз-өзін тестілеу процедурасын, ал жұмыс барысында өз-өзін диагностикалау функциясын орындайды;

- жөнге келмейтін порттардың оңашалануына және желінің дұрыс сақталуына (network integrity) арналған порттардың автосегментациясын жасақтайды;

- бір-бірімен арнайы кабельдер мен stack-порттар арқылы, BNC порттар арасымен жағылған жіңішке коаксиалды магистраль арқылы, қосылған бірнеше концентраторларды қолдану арқылы кескін үйлесімдерін қосады немесе AUI портына сәйкес трансивер арқылы қосылған оптикалык талшық немесе жуан коаксиалды кабель арқылы, концентраторлардың порттары арасымен қосылған UTP кабельдері арқылы қосылған;

- желілік операциялық жүйенің бағдарламалық құралдары үшін мөлдір.

Концентраторлардың конструктивті құрылғысына қолдану облысы үлкен ықпалын тигізеді. Жұмысшы топтардың концентраторлары, порттардың бекітілген санымен құрылған құрылғылар сияқты жиі шығарылады, бірлескен концентраторлар - шасси негізіндегі модульдік құрылғы ретінде, ал бөлімдердің концентратор­лары сүрлеулік конструкцияны иемдене алады. Мұндай бөлу түп-түзу болмайды.

1. Желілі адаптерлердің функция, мінездемелері және күйге келтіру параметрлері.

2. Қайталауыштар және концентраторлар.