6. Құрылғылардың өзара байланысы, кабельдер мен интерфейстердің түрлері.

Компьютерлік желі (ағылш. сomputer network) — барлық құрылғылардың бір бірімен өзара әрекеттесуіне мүмкіндік беретін байланыс желілері арқылы қосылған компьютерлердің және басып шығарғыштар мен мәтіналғылар сияқты басқа құрылғылардың тобы.

Желілер шағын немесе үлкен, кабельдер арқылы тұрақты жалғанған, немесе телефон желілері мен сымсыз арналар арқылы уақытша жалғанған болуы мүмкін. Ең үлкен желі — Интернет, ол бүкіләлемдік желілер тобы болып табылады.

Желі – мәліметтерді компьютерлер арасында жеткізу құралдарымен біріктірілген компьютерлердің жиынтығы. Есептеу желісі – бір-бірімен байланысқан желі элементтері арасында мәліметтер жеткізуге арналған программалық және аппараттық құрауыштардың күрделі жүйесі. Аппараттық жабдықтар ішінде әртүрлі типті және класты компьютерлермен қатынастық жабдықтарды атауға болады. Программалық құрауыш операциялық жүйе мен желілік қолданбалардан тұрады. Желінің тиімді жұмыс істеуі үшін ОЖ-дің арнайы түрлері – желілік ОЖ қолданылады. Желілік ОЖ – есептеу желісін бір орталықтан басқаруға арналған программалар кешені (Windows NT, Novell NetWare, т.б.). Желілік қолданбалар– желілік ОЖ-нің мүмкіндіктерін кеңейтетін қолданбалы программалық кешендер (пошталық программалар, желілік мәліметтер қорлары, т.с.с.). Желіге қосылатын барлық құрылғыларды үш функционалдық топқа бөледі, олар:

- жұмыс станциялары;

- желі серверлері;

- қатынастық тораптар.

Жұмыс станциясы (ЖС) (workstation) – желіге қосылған дербес компьютер және ол арқылы пайдаланушы өз жұмысын атқарады және желінің ресурстарына қатынауды жүзеге асырады. Ол өзіндік операциялық жүйемен жабдықталған (MS DOS, Windows және т. б.) және пайдаланушыға қолданбалы есептерді шығаруда барлық қажет құралдармен қамтамассыз етілген. Жұмыс станцияларының үш типін ерекшелеуге болады, олар – жергілікті дискілі жұмыс станциясы, дискісіз жұмыс станциясы, қашықтағы жұмыс станциясы. Жергілікті дискілі жұмыс станциясында ОЖ осы дискіден, ал дискісіз жұмыс станциясында ОЖ файлдық серверден жүктеледі. Қашықтағы жұмыс станциясы – желіге телеқатынастық байланыс арнасы (мысалы, телефон желісі) арқылы қосылған станция.

Сервер (server)– желіге қосылған және оның пайдаланушыларына белгілі қызмет көрсетуді қамтамассыз ететін компьютер. Серверлер желіні пайдаланушылардың қажеттілігінен туындайтын мәліметтерді сақтауды, мәліметтер қорына сұраныстарды өңдеуді, жойылған тапсырмаларды өңдеуді, тапсырмаларды басып шығаруды және басқа да іс-әрекеттерді жүзеге асырады. Сервер – желі ресурстарының қайнар көзі. Атқаратын функцияларына байланысты серверлердің келесі типтерін анықтайды.

Ерекше көңілді сервер типтерінің ішіндегі – файлдық серверге (file server) (көбінесе файл-сервер атауы қолданылады) аудару қажет. Файл-сервер - желідегіпайдаланушылардың мәліметтерін сақтайды және осы мәліметтерге қатынауды қамтамассыз етеді. Бұл - үлкен сыйымдылықты оперативтік жады , қатты дискісі және магниттік таспадағы қосалқы жинағыштары (стример) бар компьютер. Файл-сервер өзінде орналасқан мәліметтерге желі пайдаланушыларының бір мезгілді қатынауын қамтамассыз ететін ерекше операциялық жүйенің басқаруымен жұмыс істейді. Файл-сервер келесі функцияларды орындайды: мәліметтерді сақтау, мәліметтерді архивтеу, әртүрлі пайдаланушыларменорындалатын мәліметтер өзгертулерін үйлестіру, мәліметтерді жіберу. Көптеген есептер үшін бір файл-серверді қолдану қажетсіз болып табылады, онда желіге бірнеше серверлерді қосу мүмкін. Файл -сервер ретінде мини – ЭЕМ қолданылуы мүмкін.

Мәліметтер қоры сервері (database server) – мәліметтер қоры файлдарын сақтау, өңдеу және басқару функцияларын жүзеге асыратын компьютер.

- мәліметтер қорын сақтау, олардың тұтастығын, толықтығын, өзектілігін қолдау;

- мәліметтер қорына сұраныстарды қабылдау және өңдеу, өңдеу нәтижелерін жұмыс станциясына қайтару;

- мәліметтер қорына авторланған қатынауды қамтамассыз ету, пайдаланушыларды есепке алу және сүйемелдеу жүйесін қолдау, пайдаланушылардың қатынас құру мүмкіндіктерін шектеу;

- үлестірілген мәліметтерқорын қолдау, басқа жерлерде орналасқан мәліметтер қоры серверлерімен әрекеттесу

функцияларын атқарады.

Қолданбалы программалар сервері (application server) – пайдаланушылардың қолданбалы программаларын орындауға қолданылатын компьютер.

Қатынастық сервер (communications server) – жергілікті желі пайдаланушыларының өз тізбектік енгізу/шығару порттарына айқын қатынас мүмкіндігін беретін құрылғы немесе компьютер.

Қатынау сервері (access server) – тапсырмаларды қашықтан өңдеуді орындауға бөлінген компьютер. Қашықтағы жұмыс станциясынан ынталандырылған программалар осы серверде орындалады. Қашықтағы жұмыс станциясынан пайдаланушының пернетақтадан енгізілген командалары қабылданады, оған орындалған тапсырма нәтижелері қайтарылады.

Факс-сервер (fax server) – жергілікті желінің пайдаланушылары үшін факсимильдік хабарларды қабылдау және таратуды орындайтын құрылғы немесе компьютер.

Мәліметтерді резервті көшірмелеу сервері (back up server)- файл-сервер және жұмыс станцияларында орналасқан мәліметтердің көшірмелерін құру, сақтау және қайта қалпына келтіру міндеттерін шешетін құрылғы немесе компьютер. Мұндай сервер ретінде желідегі файлдық серверлердің бірі болуы мүмкін.

Желінің қатынастық жабдықтарына (тораптарына) келесі құрылғылар жатады:

- қайталауыш;

- коммутаторлар (көпірлер);

- маршруттауыштар;

- көмейлер (шлюздер).

Желінің ұзындығы, станциялар арақашықтықтары ең алдымен беру ортасының (коаксиальды кабельдің, есулі қос өткізгіштің, т.б.) физикалық мінездемелерімен анықталады. Мәліметтерді кез келген ортада жіберуде сигналдың бәсеңсуі пайда болады, бұл арақашықтықтарды шектеуге әкеледі. Осы шектеулерді жеңіп, желіні кеңейту үшін арнайы құрылғылар – қайталауыштар, коммутаторлар мен көпірлер орнатылады. Мұндай кеңейту құрылғылары енбеген желі бөліктері желі сегменттері деп аталады.

Қайталауыш (repeater) – келген сигналды күшейткіш және қайта өндіретін құрылғы. Барлық қайталаушпен байланыстырылған сегменттерде әрбір уақыт мезетінде тек екі станция арасында мәліметтер алмасуы жүзеге асырылады.

Коммутатор (switch) немесе көпір (bridge) – бірнеше сегменттерді біріктіруге арналған құрылғы. Бұл жағдайда әртүрлі сегменттердің әрбір станция жұптары үшін біруақытта бірнеше мәліметтер алмасу үрдістерін қолдайды.

Маршруттауыш (router) – бір немесе әртүрлі типті желілерді бір мәліметтер алмасу хаттамалары бойынша біріктіретін құрылғы. Маршруттауыш берілу адресін талдап жане мәліметтерді тиімді таңдалған маршрутпен бағыттайды.

Көмей (gateway) (шлюз) — әртүрлі мәліметтер алмасу хаттамаларын қолданатын әртүрлі желі объектілері арасында мәліметтер алмасын ұйымдастыруға мүмкіндік беретін құрылғы.

Қазіргі уақыттағы есептеу желілеріне қойылатын негізгі талаптар. Есептеу желілері кез келген желі пайдаланушысы үшін желінің кез келген ресурсына қатынауды қамтамассыз ету мақсатында құрылады. Желінің өмір сүруінің аумақты мінездемесі ретінде ресурсқа қатынау сапасы желінің алдына қойылған міндеттерге байланысты әртүрлі көрсеткіштермен сипатталуы мүмкін.

Интерфейс – құрылғылар, программалар және адам арасындағы байланысты ұйымдастыратын жабдықтар мен ережелер тізбегі. Дербес компьютер мен қолданушы арасындағы байланысты ұйымдастыратын интерфейс  қолданушы  интерфейсі деп  аталады.

Графикалық қолданушы интерфейсі – адам мен компьютер арасындағы байланысты ұйымдастыру үшін қолданылатын графикалық жабдықтар. Графикалық  қолданушы интерфейсінің мысалы бұл Windows интерфейсі.

Кабель (голл. kabel – канат, сым арқан), электрлік– сырты қорғағыш қаптамамен қапталған, бір не бірнеше оқшауланған өткізгіштерден (токөткізетін талсымдардан) тұратын өткізгіш.

Түрлері: 1)Коаксиалды кабель — орталық өткізгіштен және металдан өрілген (торланған) сыртқы экраннан тұратын электр кабелінің бір түрі. Өткізгіш пен экранның арасы айырғыш материалмен толтырылған. Орталық өткізгіш пен экран осьтерінің дөл келуі коаксиалды атаудың шығуына түсінік береді. Мәліметтер жеткізу жылдамдығы 5-10 мбит/с шамасында; 2) теледидар кабеліне ұқсас,сырты экранды қабықшамен қоршалып, диэлектрикпен қапталған бір өткізгішті өзегі бар кабель. Олар жоғары жылдамдықты терминалдарда және басқа да компьютер кұрылғыларында пайдаланылады.

7) LAN және WAN байланыстарын орнату ерекшеліктері

LAN (Local Area Network, LAN) – көлемі жағынан үлкен емес территорияны қамтитын немесе белгілі бір ғимаратты, офисті, фирманы т.б. аумақты қамтитын аймақтық желі болып табылады.

LAN локальді желісі -  Ethernet және Wi-Fi технологиясына негізделіп құрылады. Ертеректе Frame Relay, Token ring секілді технологиялардың қолданылғаны барлығымызға белгілі. Бірақ мұндай ақпарат таситын хаттамалар қазіргі кезде өте аз қолданылады. Тек белгілі бір зертханаларда, оқу орындарында т.б. қолданылады.

Сымдық және оптикалық байланыстар Ethernet арқылы құрылса, сымсыз байланыстар Wi-Fi арқылы құрылады. Бір LAN екінші бір LAN-мен арнайы шлюздер арқылы байланыс орната алады.

LAN байланысын орнату:

1.Жылдам ақпарат тасуға мүмкіндік береді;

2.Сымды немесе сымсыз байланыс орнату мүмкіндіктерін береді;

3.Кішігірім аумақты қамтығандықтан, жоғары жылдамдықты қамтитын байланыс сызықтарын орнатуға мүмкіндік береді (1 Мбит/с – 100 Мбит/с);

4.Арнайы кәсіпорынға арналып жасалған бұл локальді желі, кәсіпорын ішіндегі барлық ақпараттың қауіпсіз болады.

5. Wireless LAN яғни сымсыз желімен байланыс орнатуға болады;

WAN (Wide Area Network, WAN) – үлкен территорияны қамтитын, өзінің құрамына көптеген компьютерлерді қосатын аумақтық желі болып табылады.

WAN байланысын орнату:

Локальді желі LAN-нан айырмашылығы әрине көп. Каналдық байланыстардың сапасы аса жақсы емес, ақпартты тасудың жылдамдығы төмен. Бірақ аумақтық желіде ең бастысы оның сапасы емес, оның жалпы болуы. Себебі, локальді желідегі компьютерлер ғимарат аумағынан тыс жерде орналасқан компьютерге байланысқа шығу үшін осы аталған аумақтық желі арқылы шығады.