Дәріс 11. Компьютерлік желілер және телекоммуникациялар. интернетпен танысу

1. 
   Компьютерлік желілер және телекоммуникациялар
   
2. 
   Internet-пен танысу
   

Кез-келген жұмысты дербес компьютердің көмегімен-ақ шешуге болады деген түсінік жалған. Мысалы, Мәскеуден Санкт-Петербургке дейінгі әуесапарында қанша бос орын барын білетін ақпарат алғымыз келсе, және де ол ақпарат тез ескіріп, ауысып отырса, онда біз сол әуекомпаниясының немесе әуежайдың компьютерімен байланысу арқылы тез арада біле аламыз.

Қазіргі кезде ірі және орташа фирмалар, ұйымдар, кәсіпорындарда шамамен барлық компьютерлері әр түрлі телекоммуникация құралдарымен өзара байланысқан.

Телекоммуникация құралдарымен өзара байланысқан компьютерлер жиынтығын компьютерлік желі деп атайды (КЖ).

Компьютерлік желілер желгілікті (локальная) және ауқымды (глобальная) болып бөлінеді де, аппараттық және бағдарламалық қамту құралдарынан жұмыс принциптері бойынша ерекшеленеді.

Компьютерді жергілікті желіге қосу үшін онда әртүрлі өндіріс орындарының компьютерлерінің бір-бірімен ақпарат алмасу талабын қамтамасыз ететін арнайы бағдарламалар мен құралдар болуы қажет.

Негізгі желілік хаттамалар - ISO (International Standard Organization) Халықаралық стандарттар ұйымымен стандартталған және барлық желілік құралдар өндірушілерімен қамтамасыз етіледі.

Хаттамалар:

• 
  желінің физикалық және электрлік параметрлерін;
  
• 
  орнату кезінде, байланыстың үзілуі кезінде, ақпарат алмасу кезінде сигналдардың берілу ретін;
  
• 
  ақпаратты беру кезіндегі қателікті табу және түзету реті және т.б. қызметтерді орындайды.
  

Компьютерді ЖКЖ-ге қосу үшін кеңейтілу слотына немесе аналық платаға орнатылатын және желілік сымға қосылатын арнайы қосқышы бар желілік адаптер қажет.

ЖКЖ үшін қазіргі кезде келесі ақпаратты берудің физикалық орталары қолданылады:

• 
  Жіңішке коаксиальды сым (сур.1) – ең арзан, бірақ жылдамдығы аз орта; компьютерлердің арақашықтығының ұзақтығы-150 м-ге дейін;
  
• 
  Жуан коаксиальды сым (сур.2) – жіңішке сымға қарағанда қымбат орта; компьютерлердің арақашықтығының ұзақтығы-500 м-ге дейін;
  
• 
  Көпталшықты сым (сур.4) – ең қымбат нұсқа, көбінесе қуатты компьютерлерге қолданылады; компьютерлердің арақашықтық ұзақтығы 2 км-ге дейін;
  
• 
  Сымсыз байланыс Wi-Fi (сур.5) – ауалық радиоканал қолданылады; бұл өте ыңғайлы, себебі сымдарды қажет етпейді, бірақ сымды байланыстарға қарағанда қымбат.
  

Жергілікті желіге қосылған компьютерлер бір-бірімен мәлімет алмасу үшін арнайы бағдарламалық құралдар қажет.

Негізінде базалық желілік бағдарламалық құралдар операциялық жүйелер құрамына кіреді немесе операциялық жүйе сәйкес бағдарламалармен толықтырылуы мүмкін. Желілік қамтылған операциялық жүйеге Windows XP мысалға келтіруге болады.

Желімен жұмыс кезінде компьютер екі рольді атқара алады:

• 
  Егер компьютер ақпараттар мен сервистерді желідегі басқа компьютерлерден алатын болса, онда мұндай компьютерлерді жұмыс станциясы деп атайды.
  
• 
  Егер компьютер өзінің ақпараттары мен сервистерін желідегі басқа компьютерлерге берсе, онда ол компьютер сервер деп аталады.
  

• 
  Файлдарды сақтау және беру (файлдық сервер);
  
• 
  Принтерге жіберу (баспаға шығару сервері);
  
• 
  Факстік хаттарды алу және жіберу (факс-сервер);
  
• 
  Электрондық пошта хаттарын алу, сақтау және тасымалдау (пошталық сервер);
  
• 
  Сайттарды орналастыру (Web-сервер).
  

Серверден қажетті сервисті алу үшін серверлік операциялық жүйе құрамындағы қатысты бағдарламаны іске қосу қажет.

Сервер қызметтерімен жұмыс жасау үшін жұмыс станцияларынан клиент деп аталатын бағдарламаны іске қосу керек.

Клиенттік компьютерлерді және қызметтерді ұсынатын серверлері бар жергілікті желілер «клиент-сервер» технологиясы бойынша құрастырылған желілер деп аталады. Егер компьютерлер бірдей құқылы болса, онда бұл функцияның осы желінің барлық компьютерлерімен бірігу мүмкіндігі бар. Бірдей құқылы дербес компьютерден тұратын жергілікті желі бір рангті желі деп аталады.

Желілік мүмкіндіктер Windows XP операциялық жүйесінің құрамына енгізілген, тек баптауды және активтендіруді қажет етеді.

Егер компьютерде қандай да бір қызметтер активті болса, онда оларға желінің басқа компьютерлерінен кіру мүмкіндігін алуға болады.

Операциялық жүйеге файлдарға ену қызметі және баспаға шығару қызметі орнатылған.

Файлдық қызметтің міндетіне басқа дербес компьютерге оқу, өзгерту және жаңа файлдар құру мүмкіндігін қамтамасыз ету жатады. Бір файлмен көп қолданушы жұмыс жасаған жағдайда, олар бір-біріне кедергі жасауы мүмкін, сондықтан оларға файлды тек оқуға, яғни өзгертуге рұқсат берілмейді. Осыған орай файлдық қызмет ену құқығын шектейтін механизмді ұсынады.

Windows XP-де клиенттерге саны шектелмеген кез-келген қаптамаларға (каталогтар) ену мүмкіндігін ұсынуға болады. Сонымен қатар әрбір қаптама бірегей атқа ие және ол ресурс деп аталады.

Әрбір ресурсқа ену режимі анықталған:

• 
  Тек оқу – ақпаратты оқуға болады, бірақ оны өзгертуге болмайды;
  
• 
  Толық еркін ену мүмкіндігі – ақпаратты оқуға да, өзгертуге де болады;
  
• 
  Парольмен ену мүмкіндігі – берілген ресурспен жұмыс жасау үшін парольді білу қажет.
  

Кей жағдайда барлық компьютерлерді жеке принтерлермен қамтамасыз ету қиындыққа түседі. Ондайда желіден арнайы бір компьютер принтерге қосылып, ол желідегі қалған клиенттердің барлық құжаттарын баспаға шығаруды қамтамасыз етеді.

Баспаға шығару клиенті мен сервері Windows операциялық жүйесінде қамтылған және баптауды қажет етеді. Ол үшін сервердегі принтерге ортақ ену мүмкіндігін орнату керек:

• 
  Пуск менюіндегі Принтеры и факсы командасын таңдау;
  
• 
  Қажетті принтер түрін таңдау;
  
• 
  Файл менюінен Ортақ ену (Общий доступ) пунктін таңдау және Берілген принтерге ортақ ену мүмкіндігі (Общий доступ к данному принтеру) командасының алдына белгі қою.
  

Ауқымды желінің жергілікті желіден айырмашылығы бір-бірінен өте алыс орналасқан компьютердің (әр түрлі мемлекеттердегі, құрлықтардағы компьютерлер) өзара байланысын қамтамасыз етуі.

Логикалық ауқымды компьютерлік желі үш компоненттен тұрады:

• 
  Қолданушының жұмыс орны (қарапайым компьютерлер);
  
• 
  әр түрлі сервистармен қамтамасыз ететін серверлер (қуатты компьютерлер);
  
• 
  мәліметтерді тасымалдау желілері.
  

Сурет 6. Ауқымды компьютерлік желі.

Ауқымды компьютерлік желілер әртүрлі протоколдар бойынша жұмыс істейді. Қазіргі кезде кең тараған ауқымды желі – Интернет желісі, ТСР/IP протоколы негізінде құрылған.

Интернеттің негізін қалаған 1969 жылы АҚШ қорғаныс Министрлігінің сұрауымен құрылған ARPANet желісі болды.

Сонымен қатар басқа елдерде де халықаралық желілер құрылды. Қазір Интернет түрлі елдерде мыңдаған желілер мен жүздеген миллион қолданушыларды байланыстырып отыр.

Интернетке қосылудың физикалық принциптері.

Ауқымды желіге тікелей қосылу қымбатқа түседі, сондықтан қолданушылардың компьютерлері Интернет желісімен негізінен интернет-провайдерлер арқылы байланысады.

Демек, клиенттік компьютерде Интернетпен жұмыс жасау үшін сәйкес байланыс жүйесімен қосатын құралдың болуы жеткілікті.

Провайдермен байланысудың келесі түрлері бар:

Модемдік байланыс (сур.7). Ең қарапайым және арзан, сол себепті Интернетпен қосылудың ең кең тараған (тым болмаса өз елімізде) әдісі болып табылады.


Қатынау сервері

Телефон желісі

Жұмыс станциясы

Модем

Сурет 7. Интернетке модемдік қосылу

Мәліметтерді телефон желісі арқылы жеткізу құрылғысы модем деп аталады.

Модемнің негізгі атқаратын міндеттері:

• 
  телефон номірін автоматты түрде теру;
  
• 
  желінің келесі шетінде модеммен байланысты автоматты түрде орнату;
  
• 
  сандық мәліметтерді аналогтық сигналдарға ауыстырып, оларды байланыс желілеріне жеткізу;
  
• 
  байланыс желілерінен аналогтық сигналдарды қабылдап, оларды сандық мәліметтерге ауыстыру;
  
• 
  факстік хаттарды қабылдау және жіберу;
  
• 
  Автожауапкер (автоответчик) қызметін атқару.
  

Қарапайым модемнен айырмашылығы, ADSL модемі сигналдарды ауыстырмайды, бірден сандық түрде телефон желісіне жеткізеді. Интернетпен байланысу кезінде телефонның кәдімгі сөйлесуді қамтамасыз етуі бұл әдістің ерекшелігі болып табылады. ADSL байланысының теориялық жылдамдығы 7 Мбит-қа жетеді.

Сурет 8. ADSL арқылы Интернетке қосылу

Сур.8. GPRS каналы арқылы Интернетке қосылу

Ұялы байланыс арқылы қатынау (Wi-Fi). Wi-Fi технологиясы Интернетке жылжымалы компьютерлерден (ноутбуктер) қатынауды қамтамасыз етеді. Байланыстың теориялық жылдамдығы – 1Мбит/с. Әдетте бұл қосылу түрі қоғамддық орындарда (аэропорттарда, қонақүйлерде, сауда орталықтарында, офистер мен клубтарда) немесе ірі фирмалардың офистерінің қызметкерлері бір орыннан екінші орынға ауысу кезінде Интернетке жедел қатынау үшін қолданылады.

Интернетте ұсынылатын қызметтер. Қазіргі кездегі Интернет қолданушыларына ұсынылатын түрлі қызметтер тізімі өте көп. Соның ішінде өте кең тарағандары:

• 
  Электрондық пошта (e-mail) –электрондық хаттарды жіберу және алу;
  
• 
  Алыстағы компьютердегі файлдарға ену мүмкіндігін қамтамасыз ететін қызмет;
  
• 
  Бүкіләлемдік тор (WWW);
  
• 
  Интернет арқылы сөйлесу (IP);
  
• 
  Электрондық коммерция және банктегі счеттарды басқару;
  
• 
  Ақпарат іздеу (web-беттерді, файлдарды, қолданушыларды және т.б.)
  
• 
  Қолданушылар арасында өзара файлдармен алмасу және т.б.
  

Internet –Internet желісі тораптары арқылы желіаралық интерфейстер көмегімен байланысатын бүкіләлемдік компьютерлік желі.

Интернет Американың континенттерін Европа мен Азияны қамтиды. Кейбір желілер өте үлкен болып табылады. Олар CSNET, NFSNET

Техникалық көзқараспен қарағанда, Internet – әр түрлі хаттамалар бойынша жұмыс істейтін компьютерлік жүйелердің байланысы.

1. 
   Телефон сымдары
   
2. 
   Талшықты сымдар
   

Стенфорд (Калифорния) зерттеу институтында желілердің координациясын қамтамасыз етеді.

Internet – пен байланыстары бар компаниялар өздерінің жергілікті желілері арқылы өздерінің жергілікті желілеріне толықтыру сияқты қарастырады.

Бұл ұйымдарға Интернет әрине көп мүмкіндіктерді ұсынады.

-Біріншіден қажетті ақпаратты іздеу, өйткені Интернетте сізді қызықтыратын кез келген ақпаратты алуға болады.

-Одан басқа Интернет бүкіл әлем бойынша арзан, сенімді, конфиденциальды ауқымды байланысты ұсынады.

Ресейдің Ауқымды Есептеуші Желілердің нарығында келесі желілік құрылымдар жұмыс істейді:

• 
  РОСПАК
  
• 
  РЕЛКОМ
  
• 
  ИНФОТЕЛ
  

Интернет қазіргі кездегі көптеген технологиялар сияқты өзінің дамуын әскери бағдарлама сияқты бастады. АҚШ-қа мәліметтерді жеткізудің сенімді жүйесі қажет болды.

Келесі талаптарды бөліп көрсетуге болады:

- желі орталықтандырылмаған болу керек;

- желі бірі-бірімен байланыссыз жекелеген сегменттерден құрылуы керек, яғни әрбір түйін бұл желінің басқа түйіндерінен тәуелсіз болу керек. Өз бетімен хабарламаны қабылдау жеткізуге жауап беруі керек, сәйкес түйіннің істен шығуы берілген желінің басқа түйіндеріне әсер етпеуі керек.

Ақпаратпен алмасу негізіне дестелерді коммутациялау принципі жатады. Ол келесі түрде тұжырымдалады:

Дестелерді коммутациялау принциптері

• 
  Кез келген хабар бөліктерге (дестелер деп аталатын) бөлінеді
  
• 
  Дестелердің әрқайсысы адреспен жабдықталады
  
• 
  Дестелер желі арқылы таратылады және қабылдаушының түйінінде жинақталады.
  

Интернеттің дамуының алғашқы кезеңінен бастап әртүрлә байланыс каналдары қарастырылады. Олар радио, телефон, белгіленген және т.б. желілер.

Алғашқы желі – Интернет желісінің негізі болған ARPANET желісі болды. Бұл желі 1969 жылы құрылды. Оны құру инициативасын көтерген АҚШ-ның қорғаныс министрлігінің зерттеу агенттігі болды. 1969 жылы желіде 4 компьютер ғана болды. 1971 жылы желіде 14 компьютерлерді біріктерді.

70-ші жылдары Интернет технологиялары дами түсті. Кейіннен желіде жұмыс істеуде негізгі жүктемені есептеулер (бірақ, шындығында да алғашқы компьютерлер тек есептеулер үшін қолданылған еді) емес, коммуникациялық хабарлар, электрондық почта, телеконференциялар атқаратыны анықталды.

Стандарттар (хаттамалар)

ARPANET-тің алғашқы хаттамалары - TCP және IP.

Бұлар хаттамалардың негізгісі болып табылады. 1972 жылы TCP/IP хаттамаларын Интернетке қосылу үшін басқа компьютерлер де қолдана бастады. 1986 жылға дейін Интернет қазір біз көріп жүрген Интернет сияқты болған жоқ. Интернет желісінің даму жылы деп 1986 жыл деп есептейді.

• 
  1984 жылы АҚШ-ның ұлттық қоры Internet желісінің негізі – NSFNET ғылыми компьютерлік желісіне ақшаларын сала бастады.
  

1989 жыл – ARPANET алғашқы желісінің соңғы жылы деп есептеледі. ARPANET желісі NSFNET жобасына кіре алмады.

1983 жылы бұл желіден әскери ұйымдарды біріктіретін MILNET желісі бөлініп шықты. Міне Интернеттің қысқаша тарихы осындай. Бүгінгі таңда Интернет кең дамып келеді.

Жекелеген қолданушылар Интернеттің ақпараттық ресурстарына әдетте телефон желісі арқылы, провайдер немесе корпоративті желі арқылы іске асырады. Бұлардың әрқайсы ұғымдарына анықтама берейік.

• 
  Мәліметтерді жеткізу магистралі ретінде белгіленген телефон линиялары, оптоталшықты және спутниктік байланыс каналдары қолданылады.
  

• 
  Шлюз – әр түрлі алмастыру хаттамалары бар және өзіндік IP-адрестері бар желілерді байланыстыру үшін қызмет істейтін арнайы компьютер.
  

• 
  Хабарларды маршруттау
  
• 
  Желінің жекелеген бөліктерінде жаңылысулар болған жағдайларда аса көлемді ұйымдарға қосылған хабарларды жеткізу маршруттарын жөндеуге арналған желі ішіндегі желілердің параметрлері туралы
  

• 
  қолданушылардың қолданбалы процестерінің орындалуын қамтамасыз ету
  
• 
  файлдарды, электрондық поштаны жеткізу хаттамаларын анықтау
  

• 
  жеткізілетін ақпараттың барлығына біріңғай анықталған синтаксис жүйесін анықтау
  

• 
  әр түрлі жұмыс станцияларындағы (ЖС) қолданбалы процестердің арасындағы байланыс сеанстарын ұйымдастыру
  
• 
  процестер арасындағы логикалық каналдардың байланыстарын ұйымдастыру
  

• 
  екі өзара әсерлескен ашық жүйелер арасындағы мәліметтерді жеткізуді қамсыздандыру
  
• 
  мәліметтерді жеткізу жүйесі процедурасын ұйымдастыру
  
• 
  транспорттық қосылуға сүйемелдеу жасау
  

• 
  ақпаратты маршруттауды қамсыздандыру
  
• 
  мәліметтерді жеткізу желісін басқару
  
• 
  ақпараттық ағындарды басқару
  

• 
  мәліметтерді жеткізудің деңгейінде байланыстарды орнатуға, сүйемелдеуге, бұзуға қажетті функционалдық, процедуралық тәсілдерді қамсыздандыру
  

Физикалық объектілер арасында мәліметтерді жеткізуде физикалық байланыстарды ұйымдастырудың механикалық, функционалдық және процедуралық тәсілдерін қамсыздандыру.

Төменгі 4 деңгей компьютерлік желінің транспорттық қызметін құрайды. Жоғарғы 3 дейгей абоненттік қызметке бірігіп қолданбалы процестердің логикалық өзара әсерлесуін қамтамасыз етеді.

Интернетте қазіргі кезде байланыстың әрбір деңгейі үшін сәйкес хаттамалары болады.

 Физикалық деңгей хаттамалары

Байланыс линиясының түрі мен сипаттамасын анықтайды: қарапайым провод (витая пара), талшықты-оптикалық, коаксиальды кабель және т.б.

 Логикалық деңгей хаттамалары

• 
  каналдар бойынша ақпаратты басқару және жеткізу
  
• 
  SLIP (Serial Line Interface Protocol)
  
• 
  PPP
  
• 
  дестелік драйверлер
  

• 
  әр түрлі желілердегі, яғни маршруттау дестелеріндегі құрылғылар арасында мәліметтерді жеткізу
  
• 
  IP
  
• 
  ARP
  

• 
  Бір программадан екіншісіне мәліметтерді жеткізуді басқару
  
• 
  TCP
  
• 
  UDP
  

• 
  Сәйкес каналдарды орнату, сүйемелдеу және жою
  
• 
  TCP
  
• 
  UDP
  
• 
  UUCP
  

Интернетте әрбір компьютердің IP-адресі болады. IP-адрес төрттік байттық тізбектен тұрады, әрбір байтты нүктемен бөлінген ондық сан түрінде беру қабылданған. Олар 0-ден 255-ке дейін мән қабылдайды.

• 
  IP-адрес желідегі компьютерді бір мәнді анықтайды
  
• 
  Желіде 4 млрд-тан артық компьютерлер болуы мүмкін
  

• 
  0.0.0.0–.желі түйіні
  
• 
  1.1.1.1 – берілген жергілікті желінің барлық тармақтары
  
• 
  127.0.0.1 – бір ДК шеңберіндегі программалауды тестілеу және процестерді өзара әсерлестіру үшін
  

org– бейкоммерциялық

• 
  мекендерді
  
• 
  үлкен ұйымдарды
  
• 
  шағын ұйымдарды
  
• 
  үлкен ұйымдардың бөлімдері және т.б.
  

• 
  Есептеуші орталықпен (ЕО) өз бетімен таңдалынады
  
• 
  Интернетке қосылуды қамтамасыз ететін ұйымда тіркеледі
  

• 
  ЕО туралы ақпаратты құрайды
  
• 
  жоғарғы деңгей домені шегінде ерекше
  

• 
  Желі атауы
  
• 
  Ұйымның талабы, мұқтажы, өлшемі бойынша IP-адрестер диапазондары