კომპიუტერული ქსელების საფუძვლები
ლოკალური ქსელის ტოპოლოგიები. ლოკალური ქსელის არქიტექტურა

ტოპოლოგია:
●ტოპოლოგია ეწოდება ქსელის განლაგებას.
●ის შეიძლება იყოს ფიზიკურიც და ლოგიკურიც.
●ფიზიკური ტოპოლოგია გვატყობინებს, თუ როგორ არის განლაგებული კაბელი
●ხოლო ლოგიკური თუ როგორ მოგზაურობენ მონაცემები ქსელში.
●ტოპოლოგიის სახეობის არჩევა არის მნიშვნელოვანი ნაბიჯი ქსელის დაპროექტებისას.
●თითოეული მათგანი განსხვავადება ფასით, დანერგვის სირთულით, მგრძნობელობით ხარვეზებისადმი (მაგ., კაბელის გაწყვეტა) და სირთულით ხელახლა კონფიგურირებისას (მაგ., ახალი მანქანის დამატება ქსელში).
არსებობს ხუთი მთავარი სახეობის ტოპოლოგია (ზოგიერთი შეიძლება იყოს ორივენაირი ლოგიკურიც და ფიზიკურიც): ●სალტური (BUS შეიძლება იყოს ორივენაირი ლოგიკურიც და ფიზიკურიც)
●ვარსკლავური (STAR მხოლოდ ფიზიკური)
●წრიული (RING -შეიძლება იყოს ორივენაირი ლოგიკურიც და ფიზიკურიც)
●ბადისებრი (MESH - შეიძლება იყოს ორივენაირი ლოგიკურიც და ფიზიკურიც)
●ჰიბრიდული (HYBRID - როგორც წესი ფიზიკური)
●თითოეულ ტოპოლოგიეს აქვს თავისი დადებითი და უარყოფითი მხარეები.
სალტური ტოპოლოგია (BUS)
●სალტე არის უმარტივესი ფიზიკური ტოპოლოგია. ის შედგება მხოლოდ ერთი კაბელისაგან, რომელიც უერთდება ყველა კომპიუტერს. ქსელის ყველა კომპიუტერი ინაწილებს ერთსა და იმავე მონაცემებს და სამისამართო გზას. ყველა მონაცემი გადის ცენტრალურ მაგისტრალზე და თითოეული კომპიუტერი ამოწმებს, არის თუ არა ეს მონაცემი განკუთვნილი მისთვის. თუ არის, მაშინ ქსელური ადაპტერი გადმოიტანს თავის ჩაშენებულ მეხსიერებაში.
●კაბელური სისტემები, რომლებიც გამოიყენება ამ ტოპოლოგიაში, ადვილად დასაინსტალირებელია გააბამთ კაბელს პირველი კომპიუტერიდან ბოლომდე, ხოლო დანარჩენები მათ შორის სადმე ჩაირთვება. იმის გამო, რომ ადვილი დასამონტაჟებელია და კაბელის ფასიც არის დაბალი, ეს ტოპოლოგია არის ყველაზე იაფი.
●მართალია, სალტური ტოპოლოგია სხვებთან შედარებით ნაკლებ კაბელს საჭიროებს, მაგრამ ახალი სამუშაო მანქანის დამატების დროს ამ კაბელის სრულად გადამისამართება ხდება, ამიტომაც შესაძლოა ორჯერ მეტიც კი დაიხარჯოს. ასევე რომელიმე კაბელის გაწყვეტის შემთხვევაში მთელი ქსელი ზიანდება და წყვეტს მუშაობას. შესაბამისად, ასეთი ქსელის მომსახურება ძვირი ჯდება.
ვარსკვლავური ტოპოლოგია (STAR)
●ვარსკვლავური ფიზიკური ტოპოლოგია აკავშირებს თითოეულ ქსელურ მოწყობილობას ცენტრალურ მოწყობილობასთან, რომელსაც ჰქვია ჰაბი (HUB). ახალი სამუშაო მანქანების დამატება მასში ძალიან ადვილია, ხოლო თუ რომელიმე სამუშაო მანქანა გამოვა მწყობრიდან, არც ეს შეუშლის ხელს სხვა მანქანების მუშაობას, თუმცა როგორც, ალბათ, მიხვდით, თუ ცენტრალური მოწყობილობა დაზიანდა, მთელი ქსელი შეწყვეტს მუშაობას.
●ვარსკვლავური ტოპოლოგია ადვილი დასამონტაჟებელია. კაბელები იჭიმება ჰაბიდან ყველა კომპიუტერამდე, ჰაბი კი მონტაჟდება ოფისის ცენტრალურ წერტილში. ამ ტოპოლოგიის დამონტაჟება სალტურ ტოპოლოგიასთან შედარებით უფრო ძვირი ჯდება, რადგანაც კაბელიც მეტია საჭირო და ჰაბიც შესაძენია, სანაცვლოდ ერთ-ერთი კაბელის გაფუჭებისას მთელი ქსელი აგრძელებს მუშაობას და ახალი სამუშაო მანქანები ადვილი დასამონტაჟებელია.
●ხშირად კომპანიები ჰაბის მაგივრად იყენებენ მოწყობილობას, რომელსაც ჰქვია სვიჩი (Switch), განსხვავება ისაა, რომ სვიჩი ქმნის ვირტუალურ კავშირს გამგზავნსა და დანიშნულების კომპიუტერამდე. როდესაც ჰაბი უბრალოდ აგზავნის მანაცემებს ყველა პორტზე იმის გარდა, საიდანაც შემოვიდა ეს მონაცემები. შესაბამისად, სვიჩი გვთავაზობს უკეთეს მომსახურებას ჰაბთან შედარებით, პატარა ფასის მცირეოდენი გაზრდის ხარჯზე.
წრიული ტოპოლოგია (RING) ●ფიზიკური წრიული ტოპოლოგია უნიკალური ტოპოლოგიაა თითოეული კომპიუტერი უკავშირდება ორ სხვა კომპიუტერს და თითოეული, რომელიც იღებს მონაწილეობას ამ წრეში, იღებს მონაცემებს, კითხულობს მათ და შემდეგ აგზავნის თავის მეზობელთან მეორე ქსელური კაბელით.
●ამ ტოპოლოგიაში რთულია ახალი კომპიუტერის დამატება, განსხვავებით ვარსკვლავური ტოპოლოგიისაგან, წრიულში თუ ერთი კომპიუტერის გათიშვას მთელი ქსელის გათიშვა მოყვება.
●ფიზიკური წრიული ტოპოლოგია დღეს იშვიათად არსებობს. უმთავრესი მიზეზები ამისი არის ის, რომ მისი აპარატურული უზრუნველყოფა ძვირი ჯდება, თან მგრძნობიარეა ხარვეზებისადმი. თუმცა დღესდღეობით შემორჩენილია და გამოიყენება ლოგიკური წრიული ტოპოლოგიები. ერთ-ერთი მათგანი არის IBM-ის Token Ring-ი (წრედი მარკერით), ის მოგვიანებით იქნება განხილული „ქსელურ არქიტექტურაში“.
ბადისებრი ტოპოლოგია (MESH)
●ეს ტოპოლოგია არის ყველაზე მარტივი მონაცემთა გადაცემის თვალსაზრისით, მაგრამ დიზაინი ყველაზე რთული აქვს ყველა კომპიუტერი ერთმანეთთან არის დაკავშირებული. ●ეს ტოპოლოგია იშვიათად გვხდება ლოკალურ ქსელებში, ამის მთავარი მიზეზი არის კაბელების გაყვანის სირთულე. თუ კი გვაქვს X კომპიუტერი ქსელში, მაშინ გვექნება (X*(X-1))/2. მაგ., თუ გვექნება 5 კომპიუტერი ქსელში, დაგვჭირდება 5 * (5-1) / 2 = 10 კაბელი. თუ დავამატებთ ერთ კომპიუტერს, 15 კაბელი გახდება საჭირო. წარმოიდგინეთ, 50 კომპიუტერისთვის ბადისებრ ტოპოლოგიაში დაგჭირდებათ 1225 კაბელი.
●დიზაინიდან გამომდინარე, ფიზიკური ბადისებრი ტოპოლოგია ძალიან ძვირია დასამონტაჟებლადაც და შემდგომში მომსახურებისთვისაც, თუმცა დეფექტებს ადვილად იტანს აქ ყოველთვის არის საშუალება, რომ მონაცემი მივიდეს დანიშნულების ადგილამდე, მას შეუძლია პირდაპირის ნაცვლად ირიბი გზით მიაღწიოს მიზანს.
●ამის გამო ის ხშირად გვხდება გლობალურ ქსელებში (WANs), იმისთვის, რომ გადასაცემმა მონაცემმა რამდენიმე მარშუტიდან ოპტიმალური აირჩიოს, იყენებენ მოწყობილობა მარშუტიზატორს (Router). თუმცა ბადისებრი ტოპოლოგია ხდება არაეფექტური ხუთზე მეტი მოწყობილობის დაკავშირების შემთხვევაში.
ჰიბრიდული ტოპოლოგია (Hybrid)
●ჰიბრიდული ტოპოლოგია მოიცავს ერთმანეთში შერეულ სხვადასხვა ტოპოლოგიებს. ამის ჩვენება სურათით შეუძლებელია, რადგანაც ძალიან ბევრი ვარიანტი არსებობს. დღესდღეობით ფაქტიურად ყველა ქსელი არის შერეული და სხვადასხვაგვარი. ჰიბრიდული ტოპოლოგია შეიძლება სხვა დანარჩენ ტოპოლოგიებზე ძვირი იყოს, მაგრამ მას ყოველი მათგანიდან საუკეთესო თვისებები აქვს აღებული.
ლოგიკური ტოპლოგიები ●ლოგიკური ტოპოლოგიების ორი ძირითადი ტიპი არსებობს:
●ფართო მაუწყებლობითი (broadcast) ●ტოკენ რინგი.
●ფართომაუწყებლობით ტოპოლოგიაში, თითოეული ჰოსტი ამისამართებს მონაცემებს ან ერთი კონკრეტული ჰოსტისადმი, ან ქსელით დაკავშირებული ყველა ჰოსტისადმი. არ არსებობს რიგითობა, რომელიც უნდა დაიცვან ჰოსტებმა ქსელში მონაცემთა გადაცემა „დასწრებაზეა“, რომელიც პირველი მოინდომებს, ის გადასცემს პირველი.
●ტოკენ რინგი აკონტროლებს ქსელში დაშვებას ელექტრო სიგნალით. სიგნალი რიგრიგობით გადაეცემა ყველა ჰოსტს ქსელში და როდესაც ჰოსტი მიიღებს ამ სიგნალს, ეძლევა უფლება, თვითონ გააგზავნოს მონაცემები ქსელში, მაგრამ თუ მას არა აქვს ქსელში გადასაცემი მონაცემები, ის სიგნალს გადასცემს მომდევნო ჰოსტს და პროცესი მეორდება.
ქსელური არქიტექტურა
●ქსელური არქიტექტურა აღწერს როგორც ფიზიკურ ტოპოლოგიას, ასევე ლოგიკურს. სურათზე წარმოდგენილია სამი ყველაზე მეტად გავრცელებული ლოკალური ქსელის არქიტექტურა.
ეზერნეტი (Ethernet)
●ეზერნეტი იყენებს ლოგიკურ სალტურ ტოპოლოგიას და ფიზიკურს ვარსკვლავურს ან სალტურს. მონაცემთა გადაცემის სიჩქარე არის 10 მბტ/წმ და 100 მბტ/წმ, თუმცა ახალი ტექნოლოგიაა უკვე გავრცელებული, რომელსაც ეწოდება გიგაბიტ-ეზერნეტი და მისი სიჩქარე არის 1 გიგაბტ/წმ.
ტოკენ რინგი
●ტოკენ რინგი თავდაპირველად IBM ფირმის მიერ იქნა შემუშავებული, როგორც საიმედო ქსელური არქიტექტურა ●ტოკენ რინგი არის მაგალითი არქიტექტურისა, რომელშიც ფიზიკური ტოპოლოგია განსხვავდება ლოგიკურისაგან. ამ ტოპოლოგიაში კომპიუტერები უკავშირდებიან ცენტრალურ კონცენტრატორს, რომელსაც ეწოდება მრავალი მანქანის წვდომის ერთეული (MSAU). ამ მოწყობილობის შიგნით გამტარები წარმოქმნიან ერთგვარ წრედს, სიგნალი მიდის ამ წრედიდან გამავალი პორტის გზით კომპიუტერისაკენ და თუ კომპიუტერს არ გააჩნია ინფორმაცია გასაგზავნად, ის ბრუნდება უკან და აგრძელებს სვლას დანარჩენი კომპიუტერებისაკენ. ასე წრიულად გრძელდება ეს პროცესი და მართლაც წააგავს ფიზიკურ წრედს.
●ამ ქსელში რამდენიმე მექანიზმია ქსელური დაზიანებების აღმოსაჩენად და გამოსასწორებლად.
●მაგ., ერთ-ერთი მანქანა ირჩევა როგორც „აკტიური მონიტორი “. ის იწყებს მუშაობას, როგორც ცენტრალიზებული წყარო სინქრონიზაციის ინფორმაციისა დანარჩენი ჰოსტებისათვის და წრედში რამდენიმე ფუნქციას ასრულებს
●ერთ-ერთია: - მუდმივად ჩაციკლული მონაცემებისა ამოღება წრიდან. როდესაც გამგზავნი მოწყობილობა გამოდის მწყობრიდან, მისმა მონაცემებმა შესაძლოა გააგრძელონ მოგზაურობა წრედში. ამან შეიძლება ხელი შეუშალოს სხვა ჰოსტებს მონაცემების გადაცემაში და დაბლოკოს ქსელი. აქტიურ მონიტორს შეუძლია აღმოაჩინოს ასეთი მონაცემები და მოაშოროს ისინი წრედს, თან წარმოქმნას ახალი ტოკენ-რინგი.
FDDI
●FDDI არის ტიპი ტოკენ რინგ ქსელისა. მისი ტოპოლოგია და გამოყენება განსხვავდება IBM არქიტექტურისაგან. ის ხშირად გამოიყენება რამდენიმე კორპუსის ერთმანეთთან დასაკავშირებლად საოფისე ან საუნივერსიტეტო კომპლექსში. კაბელი, რომელიც მასში გამოიყენება, არის ოპტიკურ-ბოჭკოვანი. ამ ტექონოლოგიაში თავმოყრილია მაღალი სიჩქარისა და საიმედოობის ტოპოლოგიები. მისი სიჩქარე არის 100 მბტ/წმ ორმაგი წრედის ტოპოლოგიაზე. გარეთა წრეს ეწოდება ძირითადი, ხოლო შიგას მეორადი. ჩვეულებრივ მონაცემები მოგზაურობენ მხოლოდ გარე წრედზე, ხოლო იმ შემთხვევაში, თუ გარე წრე დაზიანდება, მონაცემთა გადაცემა გადაინაცვლებს შიგა წრედზე საპირისპირო მიმართულებით.
●ამ ტოპოლოგიას შეუძლია 500 კომპიუტერის მუშაობის უზრუნველყოფა თითოეულ წრედზე. ხოლო მაქსიმალური მანძილი, რომელზეც თითოეული წრედი შეიძლება იშლებოდეს, არის 100 კილომეტრი. გამმეორებელი მოწყობილობა, რომელიც აძლიერებს სიგნალს შესაძლებელს ხდეის უფრო შორ რადიუსზე ინფორმაციის გაცვლის

This post has been edited by Zuka911 on 2 May 2019, 20:37