Rejalashtirish va Informatsiya – komnunikatsiyali texnologiyalarining qurish tarmoqlari

Ma’lumotlarni uzatish. Tarmoq turlari.

Hisoblash texnikasi paydo bo‘lishidan boshlab, kompyuterlar orasida ma’lumotlar uzatish bo‘lgan. U har bir kompyuterni birgalikda ishlashni tashkil etishga imkon yaratadi, bir masalani kompyuterlar yordamida yechishga, har bir kompyuterni faqat bitta funksiyani bajarishga maxsuslashtiradi, resurslardan birgalikda foydalanish va boshqa ko‘p muammolarni yechish. Oxirgi vaqtda axborot almashishni ko‘p uslub va vositalari taklif etilgan: disketa yordamida fayllarni oddiy ko‘chirishdan to dunyo bo‘ylab Internet kompyuter tarmog‘igacha, ya’ni barcha dunyodagi kompyuterlarni bog‘lash imkonigacha.
Bu iyerarxiyada lokal tarmoqlarga qanday o‘rin ajratiladi?
“Lokal tarmoqlar” (LAN, Local Area Network) aynan, lokal deganda shunday tarmoqlarni tushinish kerakki, o‘lchamlari katta bo‘lmagan bir-biriga yaqin joylashgan kompyuterlarni birlashtiradi. Bunday izohlarni aniq emasligini tushunish uchun ayrim lokal tarmoqlarni xarakteristikalarini ko‘rish yetarli bo‘ladi. Masalan, ayrim lokal tarmoqlar bir necha kilometr yoki o‘nlab kilometrlar masofadagi aloqani oson ta’minlaydi. Bu esa xona, bino, yaqin joylashgan binolarni o‘lchamlari borki butun shaharga teng. Boshqa tomondan, global tarmoqlar bo‘yicha (WAN, Wide Area Network yoki GAN, Global Area Network) bir xonadagi qo‘shni stollarda joylashgan kompyuterlar birlashishi mumkin, buni esa negadir hech kim lokal tarmoq deb atamaydi. Shuningdek, bir-biriga yaqin joylashgan kompyuterlar kabel orqali interfeyslarning (RS 232-C, Centronis) tashqi razyomlari ulanadi, yoki kabelsiz infraqizil kanali bo‘yicha. Bunday aloqa ham lokal tarmoq deyilmaydi. Bir nechta kompyuterlarni birlashtirgan kichik tarmoqni lokal tarmoq deb atash noto‘g‘ri.
Haqiqatdan ham, real holatda ko‘pincha lokal tarmoq ikkitadan bir necha o‘nlab kompyuterlarni birlashtiradi. Bir xil lokal tarmoqlarning imkoniyatlari yuqori: abonentlarni maksimal soni mingacha yetishi mumkin. Bunday tarmoqni kichik deb atash to‘g‘ri bo‘lmasa kerak.
Bir xil mualliflar lokal tarmoqni “ko‘p kompyuterlarni bevosita ulash uchun tizim” deb ifodalashadi. Bunda faraz qilinadiki, axborot kompyuterdan kompyuterga vositachilarisiz bir xil muxitda uzatiladi. Biroq, zamonaviy lokal tarmog‘ida bir xil muxitda uzatish to‘g‘risida gapirish to‘g‘ri kelmaydi. Masalan, bir tarmoq ichida ham har xil turdagi elektr kabellari va ham optovolokonlar ishlatiladi. “Vositachilarsiz” uzatish deb ifodalash ham juda aniq emas, chunki zamonaviy lokal tarmoqlarda har xil konsentratorlar, komutatorlar, marshrutizatorlar, ko‘priklar ishlatiladi. Ular uzatiladigan axborotni juda murakkab qayta ishlashini amalga oshiradi. Tushunarli emas, ularni vositachi deb atalsa bo‘ladimi yoki yo‘qmi.
To‘g‘rirog‘i, eng aniq ifodalab, lokal bu shunday tarmoqki, foydalanuvchilar aloqani sezmaslikka imkon beradi.
Lokal tarmog‘i bilan bog‘langan kompyuterlar bir virtual kompyuterga birlashadi, uning resurslariga hamma foydalanuvchilar kirishi mumkin bo‘ladi, lekin bu kirish bevosita har bir alohida kompyuterga kiradigan resurslarga qaraganda uncha qulay emas.
Bu holatda qulaylik deganda birinchi navbatta kirishni yuqori real tezligi tushiniladi, qo‘shish orasidagi axborotlar bilan almashish foydalanuvchi uchun bilinmasdan amalga oshiriladi. Bunday ifodalanishda na sekin global tarmoqlar, na sekin aloqa Ketma ket yoki parallel portlar orqali lokal tarmoqlar degan tushunchaga to‘g‘ri kelmaydi. Bunday ifodalashdan kelib chiqadiki, lokal tarmoqda uzatish tezligi eng ko‘p tarqalgangan kompyuterlarni ishlash tezligi oshishi bilan albatta oshishi kerak. Shunday holat kuzatilyapti: agar yaqinda 1-10 Mbit/s uzatish tezligi qoniqarli deb hisoblangan bo‘lsa, butun esa o‘rta tezlikni tarmoq deb 100 Mbit /s tezlikda ishlaydigan tarmoq hisoblanadi, 1000 Mbit/s va o‘ndan katta tezlik uchun vositalar faol ishlab chiqilmoqda.
Uzatishni kam tezliklarda aloqa tor joy egallab qoladi, tarmoqga birlashtirilgan virtual kompyuterni ishini juda sekinlashtiradi. Shunday qilib, lokal tarmoqni boshqalardan asosiy farqi – almashuvni katta tezligi.
Lekin bu yagona farqi emas, boshqa omillar ham muhimdir. Masalan, uzatishda xatolar darajasi past bo‘lishi prinsipial suratda zarur. Axir juda tez uzatilgan bo‘lsa ham, xatolar bilan buzilgan axborot manosizdir – uni yana bir uzatish kerak.
Shu sababli lokal tarmoqlar uchun maxsus o‘tkazilgan sifatli aloqa liniyalaridan foydalaniladi. Yana prinsipial axamiyatga ega bo‘lgan tarmoq xarakteristikasidan bu katta yuklanishda ishlash imkoniyati, yani katta intensiv almashuvda (yoki katta trafik bilan deb gapiranadi).
Agar tarmoqda foydalanadigan almashuvni boshqarish mexanizmi unga effektiv bo‘lmasa, unda uzatish uchun kompyuterlar o‘z navbatini xaddan tashqari uzoq kutishi mumkin, va keyin uzatish eng katta tezlikda olib boriladigan va butunlay xatosiz bo‘lsa, ham, tarmoqdan foydalanuvchiga bu baribir barcha tarmoqdagi resurslarga kirish to‘g‘ri kelmaydigan ushlab qolishlarga aylanadi.
Har qanday almashuvni boshqaradigan mexanizm kafolatli shunda ishlashi mumkinki, agar qancha kompyuterlar abonentlar, uzellar tarmoqga ulanishi oldindan ma’lum bo‘lsa.
Yoqilganda ko‘p abonentlarni ulash ko‘zda tutilmagan, mexanizm buzilishi mumkin. Va nixoyat, tarmoq deb bu so‘zni asl ma’nosiga qaraganda shunday ma’lumotlarni uzatish tizimiki u o‘nlab kompyuterlarni birlashtiradigan, lekin standart portlari orqali aloqa holatiga o‘xshab ikkita emas. Shunday qilib, lokal tarmoqlarning farq qiluvchi belgilari quyidagicha:
 uzatishning yuqori tezligi, katta o‘tkazuvchanlik imkoniyati;
 uzatishning xato darajasi pastligi (yoki, yuqori sifatli aloqa kanallari). Ma’lumotlar uzatish qo‘yiladigan ehtimolli xatosi 10"7–10~8 bo‘lishi kerak;
 effektli, tezlik bilan almashuvni boshqarish mexanizmi.
 chegaralangan, tarmoqga ulanadigan aniq ma’lum bo‘lgan kompyuterlar soni.
Bunday ta’riflagandan tushunarliki, global tarmoqlar lokallardan farqli shunki ular abonentlar sonini chegaramaslikka hisoblangan bo‘lib unga sifatli bo‘lmagan aloqa kanallardan foydalanib uzatish tezligi past bo‘ladi, almashuv boshqarish mexanizmi esa ularda tez bo‘lmasligi kafolatlangan. Global tarmoqlarda aloqa sifati uncha muhim emas, uning borlig‘i hisobdir.
Ko‘pincha kompyuter tarmoqlarining yana bir sinfini ajratishadi – shaxar tarmoqlari (MAN, Metropolitan Area Network). Ular global tarmoqlarga yaqinroq bo‘ladi, lekin ba’zan lokal tarmoq xususiyatiga ega bo‘lishadi, masalan yuqori sifatli aloqa kanallari va nisbatan uzatishni yuqori tezligi.
Shahar tarmog‘i o‘zining hamma afzalliklari bilan haqiqatan xam lokal bo‘lishi mumkin. To‘g‘risi xozir lokal va global tarmoqlari orasida ma’lum bir aniq chegarani o‘tkazish mumkin emas.
Ko‘p sonli lokal tarmoqlar global tarmoqga chiqishga ega, lekin axborot uzatish xarakteri, almashuvni tashkil etish prinsiplari, lokal tarmoq ichidagi resurslarga kirish rejimi, odatda global tarmoqlarda qabul qilingandan katta farq qiladi. Bunda lokal tarmog‘ining barcha kompyuterlari global tarmoqga ulangani bilan lokal tarmoqlar xususiyatlarini bekor qilmaydi. Global tarmoqga chiqish imkoni lokal tarmog‘idan foydalanuvchilarning birga ishlatish resurslardan biri bo‘lib qoladi. Lokal tarmog‘idan xilma-xil sonli axborot uzatilishi mumkin: axborotlar, tasvirlar telefon orqali gaplashuvlar, elektron xatlar va hakozo. Aytgandek, huddi shunday tasvir uzatish masalasi, ayniqsa to‘liq rangli dinamik tasvirlarga tarmoqni tez ishlashi uchun eng yuqori talablar qo‘yiladi. Ko‘pincha lokal tarmoqlarni diskli fazo, printerlar va global tarmoqga chiqish resurslarni birga ishlatishda foydalaniladi, lekin bu lokal tarmoqlar vositalari imkoniyatlarining juda kam qismi.
Masalan, ular har xil turdagi kompyuterlar orasida axborotlarni almashuvini bajarishga imkon beradi. Faqat kompyuterlar emas balki boshqa qurilmalar, masalan, printerlar, plotterlar, skanerlar tarmoqning abonentlari (uzellari) bo‘lishi mumkin. Lokal tarmoqlar tarmoqdagi hamma kompyuterlarda parallel hisoblash tizimini tashkil etishga imkon yaratadi.
Ular yordamida murakkab texnologik tizimlarni yoki bir nechta kompyuterlarda bir vaqtda ilmiy izlanishlar qurilmasida ishlarni boshqarish ham mumkin.
Biroq lokal tarmoqlar ba’zi kamchiliklarga ega, ularni doim esda tutish kerak.
Uskunalar sotib olish va tarmoqli dasturli ta’minot, ulanuvchi kabellarni o‘tkazish va personalni o‘qitish qo‘shimcha moddiy xarajatlardan tashqari yana mutaxassis bo‘lishi kerak, u tarmoqni ishlashini nazorat qilib turadi, uni takomillashtiradi, resurslarga kirishni boshqaradi, bo‘lajak nosozliklarni to‘g‘rilaydi yani u tarmoq admi-nistratori.
Tarmoqlar kompyuterlarni joyini o‘zgartirish, boshqa joyga o‘tkazish imkoniyatlarini chegaralab qo‘yadi, chunki bunda birlashtirilgan kabellarni qaytadan o‘tkazish kerak bo‘ladi. Bundan tashqari, tarmoqlar kompyuter viruslarini tarqatishga ajoyib muxit hisoblanadi, shuning uchun kompyuterlardan avtonom foydala-nishga qaratadi himoyalash masalalarga ko‘proq etibor berishga to‘g‘ri keladi. Hech narsa bekorga kelmaydi.
Tarmoqlar nazariyasini asosiy tushunchalarini eslatib o‘tamiz, ular server va kliyent. Server deb tarmoqni abonenti (uzeli) bo‘lib, boshqa abonentlarga o‘zining resurslarini taqdim etib, o‘zi esa boshqa abonentni resurslardan foydalanmaydi, ya’ni faqat tarmoqga xizmat qiladi. Tarmoqda serverlar bir nechta bo‘lishi mumkin, quvvatli kompyuter server bo‘lishi shart emas. Ajratilgan server tarmoqdagi masalalar bilan shug‘ullanadi. Ajratilgan server tarmoqga xizmat qilishdan tashqari boshqa masalalar bilan shug‘ullanishi mumkin. O‘ziga xos server turi –tarmoqli printer. Kliyent bu tarmoq-ni abonenti bo‘lib, faqat tarmoq resurslaridan foydalanadi, o‘zi esa o‘zining resurslarini tarmoqga bermaydi, tarmoq unga xizmat qiladi. Ko‘pincha kompyuter – kliyentni ishchi stansiyasi deb atashadi. Har bir kompyuter bir vaqtda ham kliyent, ham server bo‘lishi mumkin. Ko‘pincha server va kliyent deganda kompyuterlarni emas, balki ular uchun ishlaydigan dasturlar ilovalarini tushuniladi.
Bu holatda resursni faqat beradigan ilovani server deyiladi, agar ilova tarmoqdagi resurslardan faqat foydalansa kliyent deyiladi.
Lokal hisoblash tarmoqlarni ikki guruhga bo‘lish mumkin: Peer–to Peer tarmoqlari (ishchi stansiyalari bir rangli tarmoqlar, yani tarmoqdagi barcha kompyuterlar bir ZIL kirish huquqiga ega) va serverda asoslangan tarmoqlar.
Peer-to Peer tarmoqda (asl ma’nosi tеngdаn tеnggа ishchi guruh ham dеyishаdi) har bir ulangan kompyuter server bo‘ladi (ingliz fе’lidаn to serve - xizmat ko‘rsatish) yoki ishchi stansiya (client - kliyent).
Har bir kompyuter boshqa kompyuterlar ixtiyoriga o‘zini resurslarini taqdim etadi. Bu hоlаtdа, tarmoqli administrator yo‘q va shuning uchun tarmoqda ishlaydigan har bir foydalanuvchi umumiy foydalanish uchun qaysi resurslarni tarmoqga jоylаshtirishini mustaqil hal qilishi kerak (1-rаsm).



1-rasm.

Peer-to–Peer tarmog‘i to 10 ishchi stansiyalardan (clients) foydalanish uchun mo‘ljallangan. Agar ishchi stansiyalar soni 10 dan oshib ketsa, unda tarmoqdagi ishlar nаzоrаtdаn chiqib ketadi va foyda keltirish o‘rniga ko‘p nоqulаyliklar olib keladi.

Har bir foydalanuvchi o‘zining ma’lumotlarini saqlash uchun o‘zi g‘amxo‘rlik qilishi kerak.
Bu turdagi LHT nisbatan tez ishlaydi va uning аrхitеkturаsi ko‘p хаrаjаt talab qilmaydi. Ishchi stansiyalar bir-biriga uzoq bo‘lmagan masofada jоylаshishi kerak (2-rаsm).



2-rasm.

Agar uzоqlаshib qоlsа quyidagi qiyinchiliklarni to‘ldirаdi:

 hujjаtlarni bog‘lаmа bоshqаrishni faqat katta kuch kеtkаzib amalga oshirish mumkin, buning ustiga ma’lumotlarni markazlashgan holda joylashtirish mumkin emas.
 Ma’lumotlarni saqlash aslo katta emas.
 Foydalanuvchilarni o‘qitishgа katta tаlаbchаnlik.
Serverlar asosidagi tarmoqlar to‘g‘risida Biz keyinroq tаnishаmiz.