С. Б. Сатымбекова компьютерлік желілер оқулық

24 
алады, аймақтық желілер – ауқымды желі қҧрамында бірігеді және ауқымды 
желілер кҥрделі қҧрылымдар қҧра алады. Нақ осындай қҧрылым қазіргі кезде 
бҥкіл әлемде ӛте белгілі супер ауқымды Интернет ақпараттық жҥйеде 
қолданылады.
Мәлімет жіберуді ҧйымдастыру принциптері бойынша желілерді екі топқа 
бӛлуге болады: 

тізбекті; 

кеңтаралымды; 
Тізбекті желілерде мәліметтерді жіберу бір тораптан екіншіге тізбекпен 
орындалады 
және 
әрбір 
торап 
алынған 
мәліметтерді 
әрі 
қарай 
ретрансляциялайды. Барлық ауқымды, аймақтық және кӛптеген локалды 
желілер осы типке жатады. Кеңтаралымды желілерде уақыттың әр мезетінде 
жіберуді тек бір торап қана орындай алады, басқа тораптар ақпаратты тек 
қабылдай алады. Байланыстың бір жалпы арнасын (моноарна) немесе бір 
жалпы пассивті коммутациялайтын қҧрылғыны қолданатын АЕЖ-нің маңызды 
бӛлігі желілердің осындай типіне жатады.
"Топология" немесе "желі топологиясы" термині компьютерлердің, 
кабельдердің және басқа да желі компоненттерінің орналасуын сипаттайды. 
Топология - мамандар желі қҧрастыру негізін бейнелеуде қолданатын 
стандартты термин. Желі топологиясы оның сипатына себепші болады. Осы 
немесе басқа топологияны таңдауға мыналар әсер етеді: 

қажетті желілік жабдықтау қҧрамы; 

желілік жабдықтау сипаттамасы; 

желіні кеңейту мҥмкіндіктері; 

желіні басқару әдісі. 
Қорлар мен басқа желі тапсырмаларын орындап, ортақ пайдалану ҥшін 
компьютерлер бір-біріне қосылуы қажет. Желіде бҧл мақсат ҥшін кӛбіне кабель 
қолданылады. Бірақ басқа компьютерді қосып тҧрған кабельді компьютерге 
қосу жеткіліксіз.
Әртҥрлі кабельдер тҥріне, тиісінше, әртҥрлі желілік тақшамен, желілік 
ОЖ-н және басқа да компоненттермен компьютердің ӛзара орналасуы қажет.
Әр желі топологиясының шарттары бар. Мысалы, ол тек кабель тҥрін ғана 
емес, сонымен қатар оны қолдану әдістерін ҧсынады. 
Барлық желілер ҥш базалық топологияның кӛмегімен жасалынды: 

шинa (bus); 

жҧлдызша (star); 

сақина (ring). 
Егер компьютерлер бір кабель бойында жалғанса, онда бҧл топология 
шина деп аталады. Егер де компьютер кабель сегментінде жалғанып және ол 
бір нҥктеден немесе концентратордан шыққан болса, онда бҧл топология 
жҧлдызша деп аталады. Егер де компьютер жалғанған кабель сақина тҥрінде 
болса, онда топология сақина деп аталады. 

25 
4-сурет – Желі топологиялары 
Негізінде базалық топология қиын, олардың қиын комбинациялары да 
кездеседі, яғни бір топологияның ӛзінде бірнеше топология біріктіріледі.
Шина тoпoлoгиясын кӛбінесе "сызықтық шина" (linearbus) деп атайды. 
Берілген топология ең қарапайым және кӛп тараған топологияға жатады. Онда 
магистраль, не сегмент деп аталатын бір кабель қолданылады, оған желінің 
барлық компьютерлері қосылған. 
5-сурет – «Шина» топологиялы қарапайым желі 
"Шина" топологиясында компьютерлер мәліметтерді электр сигналы 
тҥрінде кабель арқылы белгілі бір компьютерге жібереді. Компьютердің шина 
арқылы әрекеттестік процесін тҥсіну ҥшін, мына тҥсініктерді білу қажет: 

сигнал беру;

сигналдың шағылысуы; 

терминатор. 
Деректер электр сигналдары тҥрінде желінің барлық компьютерлеріне 
жіберіледі, ол деректерді осы сигналға шифрланған мекен-жайға сәйкес 
компьютер қабылдайды. Сонымен қатар әрбір уақытта тек бір компьютер ғана 
жібере алады.
Желіде бір компьютер ғана деректерді жібергендіктен, оның ӛнімділігі 
шинаға қосылған компьютерлер санына байланысты болады. Олар кӛп болған 
сайын, желі баяулайды.
Компьютерлердің санынан басқа, желінің жылдамдығына кӛптеген 
факторлар:

желідегі компьютердің аппараттық қамтамасыздандыру сипаттамасы; 

деректерді жіберудегі компьютердің жиілігі; 

желілік қосымшаларда жҧмыс істеу тҥрі; 

желілік кабель тҥрі; 

26 

желідегі компьютерлердің ара қашықтығы әсер етеді. 
Кодталған сигналдарды кабель арқылы беру ҥшін, екі технология 
пайдаланылады: таржолақты және кеңжолақты сигнал беру.
Таржолақты сигнал беру (baseband) жҥйесі мәліметтерді бір жиілік санды 
сигнал тҥрінде береді. Сигналдар дискретті электрлі немесе тҥсті импульсті 
болады. Мҧндай тәсілде байланыс арнаның барлық сыйымдылығы бір 
импульсті беру ҥшін пайдаланылады, басқаша айтқанда, санды сигнал 
кабельдің барлық ӛткізу жолын пайдаланады. Ӛткізу жолы – бҧл кабель арқылы 
берілетін максималды және минималды жиілік арасындағы ерекшелік.
Желідегі таржолақты берілетін әрбір қҧрылғы мәліметтерді екі бағытта 
жібереді, ал кейбіреуі бір уақытта әрі жібереді, әрі қабылдайды. 
Кабель арқылы жылжып, сигнал біртіндеп ӛшіп, бҧрмалануы мҥмкін. Егер 
кабель тым ҧзын болса, онда оның соңындағы сигнал қатты бҧрмалануы, тіпті 
жоғалып кетуі мҥмкін. 
Мҧндайды 
болдырмау 
ҥшін 
таржолақты 
жҥйеде 
репитерлер 
пайдаланылады, олар сигналды кҥшейтіп, жалған кабель сегментіне жеткізеді, 
сӛйтіп кабельдің жалпы ҧзындығы ҥлкейеді. 
Кеңжолақты сигнал беру (broodband) жҥйесі мәліметтерді кейбір интервал 
жиілігі қолданылатын аналогтық сигнал тҥрінде береді. Сигналдар ҥздіксіз 
электромагнитті немесе оптикалық талшықтар болады. Мҧндай тәсілде 
сигналдар бір бағытта физикалық ортада беріледі.
Егер қажетті ӛткізу жолақпен қамтамасыздандырылса, онда бір кабель 
бойымен бір уақытта бірнеше жҥйелер ӛте алады, мысалы, теледидар және 
мәліметтер беру кабельдері. 
Әрбір деректер беру жҥйесіне ӛткізу жолының бӛлігі бӛлінеді. Берілген 
жҥйемен байланысты барлық қҧрылғылар ӛткізетін жолақтың бӛлінген 
бӛлігімен жҧмыс істеу жағдайына келтірілуі керек. 
Егер таржолақты жҥйеде сигналдар тек бір бағытта берілсе, онда барлық 
қҧрылғылар мәліметтерді қабылдап, әрі оны бере алатындай болу ҥшін 
сигналдар ӛтетін екі жолақ болу керек. Екі негізгі шешім қабылданады: 

ӛткізу жолағын әртҥрлі жиілікте жҧмыс істейтін екі арнаға бӛлу; бір арна 
сигналдарды беру ҥшін, ал екіншісі қабылдауға арналған; 

екі кабель қолдану, бір кабель сигналды қабылдау ҥшін, ал екіншісі - 
сигналды беру ҥшін. 
Деректердің жіберілуін кҥтетін компьютерлер саны неғҧрлым кӛп болса, 
соғҧрлым желі жҧмысы да жай болады. Әрине компьютерлердің санына желі 
жҧмысы тікелей байланысты деп те айтуға болмайды, себебі желінің 
ӛнімділігіне кӛптеген факторлар әсер етеді: аппараттық қамтамасыз ету, 
деректер беру жиілігі, жҧмыс атқаратын желілік қосымшалар тҥрі, желілік 
кабельдер тҥрі, компьютер арасындағы қашықтықтар. 
Шина – пассивті топология. Мҧнда компьютер желі бойынша жіберілген 
деректерді «тыңдайды», бірақ оларды жіберушіден алушыға ауыстырмайды. 
Сондықтан, егер компьютер істен шықса, онда басқаларға әсер етпейді.

27 
Деректер, не электрлік сигналдар барлық желі бойынша таралады – 
кабелдің бірінші ҧшынан екінші ҧшына қарай. Егер ешқандай арнайы әрекеттер 
жасамасақ, онда кабельдің соңында сигнал шағылысып, басқа компьютерлерге 
деректерді жіберу жҧмысын атқаруға мҥмкіндік бермейді. Сондықтан деректер 
алушыға барғаннан соң, электр сигналдарын сӛндіру қажет.
Электр сигналдары шағылыспас ҥшін кабельдің әрбір ҧшына осы 
сигналдарды жҧтатын терминатор (terminators) қондырғысын қою қажет. 
Деректер желінің барлық компьютерлеріне жіберіледі, бірақ ол деректерді 
шифрланған мекен-жайына сәйкес компьютер ғана қабылдайды
6-сурет – Терминатор сигналдарды сӛндіріп отырады 
Желілік кабель ҥзілсе, кабельдің бір немесе бірнеше ҧштарында 
терминатор болмаған жағдайда желі жҧмысы тоқтап қалуы мҥмкін. Желідегі 
компьютерлер жҧмысқа қабілетті болады, бірақ бір-бірімен ӛзара әрекеттесе 
алмайды. 
Шығып кеткен кабель терминатормен жабдықталмағандықтан желі 
жҧмысында бӛгет болуы мҥмкін. 
"Шина" топологиялы желідегі кабель әдетте екі тәсілмен ҧзартылады: 
1. Кабельдің екі бӛлігін бірікітіру ҥшін баррел-коннекторды (barrel 
connector) қолданады. Бірақ оларда сигналдар әлсірейтіндіктен кӛп пайдалануға 
болмайды. Бірнеше қысқа бӛліктерді біріктіргенше, бір ҧзын кабель қолданған 
жӛн. 
2. Кабельдің екі бӛлігін біріктіру ҥшін репитер (repeater) қолданылады. 
Коннектордан айырмашылығы - ол сигналды келесі сегментке жіберер алдында 
кҥшейтеді. Сондықтан баррел-коннектор орнына репитер пайдаланған жӛн 
немесе бір ҧзын кабель: ҥлкен арақашықтықта сигналдар бҧзылмай жетеді.
"Жҧлдызша" топологиясында кабель сегмент кӛмегімен барлық 
компьютерлер концентратор (hub) аталынған орталық компонентке қосылады. 
Берілетін компьютерден сигналдар концентратор арқылы барлығына келіп 
тҥседі. Бҧл топология есептеуіш техниканың алғашкы кезінде, компьютерлер 
орталық басты компьютерге жалғанған кезде пайда болған. Бҧл топологияны 
іске асыратын стандарты 10Base-T, 100Base -T (T деген қосарлы екендікті 
білдіреді «Twіsted paіr») және Gіgabіt Ethernet. 

28 
7-сурет – Репитер кабельдерді жалғап, сигналдарды кҥшейтеді 
"Жҧлдызша" топологиялы желіде, желі конфигурациясын басқару мен 
кабельді қосу орталықтандырылған. Бірақ кемшілігі де бар, барлық 
компьютерлер орталық нҥктеге қосылғандықтан, ҥлкен желілер ҥшін кабельдер 
шығыны едәуір кӛбейеді. Сонымен қатар орталық компонент жҧмыс істемей 
қалса, онда барлық компьютерлер де жҧмыс істемей қалады. Егер бір 
компьютер жҧмыс істемей қалса (немесе коннектормен косатын кабель), онда 
тек осы компьютер ғана желімен деректерді жібере де, қабылдай да алмайды. 
Желідегі басқа компьютерлерге бҧл әсер етпейді. 
8-сурет – Жҧлдызша топологиялы қарапайым желі 
Егер желіде тек бір компьютер қана концентратормен байланып істен 
шықса, онда осы компьютер ғана желіде ақпарат ала алмайды. Қалған желідегі 
компьютерге әсер етпейді.
Қазіргі таңда желінің стандартты компоненті концентратор болып 
табылады. Концентраторлар белсенді (active) және белсенді емес (passive) деп 
бӛлінеді. Белсенді концентраторлар сигналдарды репитерлар сияқты береді. 
Кейде оларды кӛп портты репитер деп атайды – олардың 8-ден бастап 12,16, 24-
ке дейін компьютер қосуға арналған порттары бар.
Кейбір концентраторлар белсенді емес болады. Олар сигналды ӛзінен 
ӛткізіп жіберіп, оны кҥшейтпейді және қалыпқа келтірмейді. Белсенді емес 
концентраторларды қаматамасыздандыратын тоққа қосу қажет емес. 
Концентраторлар қҧрамы (гибридті) (hybrid) деп аталады, егер де оған 
әртҥрлі кабель жалғауға болса. Концентратормен қҧрылған желі ҥлкейтуге 
және басқа концентраторлар қосуға оңай. 

29 
9-сурет – Концентратор (хаб) 
Концентратордың қолдануға қолайлылығына мыналар жатады: 

жай ӛзгертулер және желіні ҥлкейту: бҧнда бір компьютер немесе 
концентратор қосуға болады; 

әртҥрлі кабель типтерін қосу ҥшін әртҥрлі порттар пайдаланылады. 
Желінің жҧмысын орталықтандырылған тҥрде бақылау: кӛптеген 
желілерде 
концентраторлар 
диагностикалық 
мҥмкіншіліктермен 
қамтамасыздандырылған, олар қосылудың жҧмыс қабілеттілігін анықтайды. 
Компьютердің желілік тақшасы (адаптер) ілген қос сым арқылы 
концентраторға жалғанады. Жалғанатын адаптерлер саны концентратор 
ҧяшықтарының (RJ-45) санымен анықталады. Адаптер мен хаб арасындағы 
максималды ҧзындығы 100 м, ал екі адаптер арасында 200 м болуы мҥмкін. 
Ҧзындықты қосымша хаб қолдану арқылы қосуға болады. 
"Сақина" топологиясында компьютерлер сақина тәрізді бекітілген 
кабельдерге қосылған. Сондықтан кабелде терминатор қосатын бос ҧшы 
болмайды. Сигналдар бір бағытта сақина аркылы жіберіліп, әрбір 
компьютерден ӛтеді. Белсенді емес шина топологиясына қарағанда, мҧнда әрбір 
компьютер репитер рӛлін атқарып, сигналдарды кҥшейтіп, келесі компьютерге 
жібереді. Сондықтан бір компьютер жҧмыс істемей қалса, онда барлық желінің 
қызметі тоқтайды.
Сақиналы желіде деректер беру принциптерінің бірі маркер беру деп 
аталады. Маркер бір компьютерден келесіге кӛшіп жҥре береді. Хабар 
жіберетін компьютер маркерге мекен-жайды және хабарды енгізеді. Анықтаған 
мекен-жайға жеткенше маркер жолдағы әрбір компьютерден ӛтеді.
Анықталған мекен-жай хабарды алған соң хабарды жӛнелтушіге 
деректерді алғаны туралы сигнал жібереді. Хабарды жӛнелтуші дәлелдеме 
алған соң, жаңа маркер қҧрып, оны желіге қайтарады. Бір қарағанда маркерді 
беруі кӛп уақыт алатын сияқты болып кӛрінеді, бірақ маркер жарық 
жылдамдығымен қозғалады. 200 м сақинада маркер секундына 10000 айналым 
жиілігімен айнала алады. 

30 
10-сурет – Koмпьютep мapкepді қабылдап, оны сақина бойынша жібереді 
Қазіргі кезде шина, жҧлдызша, сақина принципі бойынша желілерді 
біріктіру топологиялары жиі қолданылады.
Жҧлдызша-шина топологиясы (star-bus) – бҧл "шина" мен "жҧлдызша" 
топологияларының комбинациясы. Кӛбінесе ол былай болады: "жҧлдызша" 
топологиялы бірнеше желілер магистралды сызықтық шина кӛмегімен 
біріктіріледі. 
11-сурет – Жҧлдызша-шина топологиялы желі 
Мҧндай жағдайда бір компьютердің істен шығуы желіге ешқандай әсерін 
тигізбейді, басқа компьютерлер сол қалпы бір-бірімен әрекеттеседі. Ал 
концентратордың 
бҧзылуы, 
оған 
қосылған 
компьютерлер 
мен 
концентраторлардың тоқтауына әкеледі.
Жҧлдызша-сақина (star-rіng) – жҧлдызша-сақинаға ҧқсайды. Екі 
топологияда да компьютерлер шина немесе сақина қҧрастыратын 
концентраторларға 
қосылған. 
Айырмашылығы, 
жҧлдызша-шинада 
концентраторлар магистралды сызықтық шинамен біріктірілген, ал жҧлдызша-
сақинада басты концентратор негізінде, олар жҧлдызша қҧрады. 
Бірнеше компьютерлік желілерді біріктіруде немесе бӛлшектеуде басқа да 
желілік қҧрал-жабдықтар қолданылады: кӛпірлер, коммутаторлар, шлюздер, 
маршруттауыштар. 

31 
12-сурет – Иерархиялы жҧлдызша желісі 
Желіні ҧлғайтуда Ethernet («жҧлдызша») және Token Rіng («сақина») 
концентраторлары қолданылады. Ethernet концентраторында кіріс сигналдарын 
бҥкіл порттары қайталайды, ал Token Rіng-те – келесі компьютер қосылып 
тҧрған портта ғана сигналды қайталайды. 
13-сурет – Желі концентраторлары 
Топология шартты тҥрде физикалық және логикалық болып ажыратылады. 
Физикалық топологияны біз кабель сегменттері арқылы компьютерлер 
арасында 
байланыс 
конфигурациясын 
ҧйымдастыру, 
ал 
логикалық 
топологияны – ақпарат ағымының конфигурациясы деп тҥсінеміз. Бҧл екі 
топологияның сәйкес болуы міндетті емес. «Сақина» конфигурациясында 
сәйкестік бар да, «жҧлдызшада», «шинада» - сәйкестік жоқ, ӛйткені деректер, 
яғни сигналдар барлық порттарда қайталанғандықтан, олар кабель 
сегменттерінде де қайталанады. 
Сигналдарды қайталамау мәселесі кӛпірлер (brіdge) арқылы шешіледі. 
Кӛпір желіні логикалық сегменттерге бӛлу мҥмкіндігін жасайды (14-сурет). 

32 
14-сурет – Кӛпір арқылы желіні қҧрамдастыру 
Кӛпір біріккен желілерді логикалық бӛліктерге бӛледі. Бір кабель 
сегментінен екіншісіне тек қажет кезде ғана деректерді ҧсыну мҥмкіндігін 
туғызады. Бҧл жағдай желінің ӛткізгіш қабілетін арттырумен бірге деректерді 
қорғайды, яғни басқа сегменттен деректер алу жолы жабылады.
Коммутатордың (swіtch) жҧмыс істеу принципі кӛпірдегі сияқты. 
Айырмашылығы - әр порт ӛзіндік деректерді тәуелсіз ӛндейтін процессормен, 
ал кӛпір - орталық процессормен қамтылған. Сондықтан кӛпірдің жылдамдығы 
жоғары болады.
Маршруттауыштың (router) қызметі - желілік қҧрылымдық мекен-
жайларды қолдану арқасында деректерді тиімді бағыттау.
15-сурет – Маршруттауыш арқылы желіні қҧрамдастыру 
Шлюздің (gateway) қҧрылу әдістері әр тҥрлі, яғни, тҥрлі архитектурадағы 
желілерді байланыстырады. Желілік орталары ӛзгеше, яғни бағдарламалық 
жҥйелері 
сәйкеспейтін 
желілер 
арасында 
деректерді 
тҥрлендіріп, 
пайдаланушыға тҥсінікті нысанда ҧсынуды қамтиды. Әдетте, шлюз қызметін 
ерекшеленген серверлер орындайды.

жүктеу/скачать 2.3 Mb.

Достарыңызбен бөлісу: