Kompiuterinio_tinklo_tobulinimas_FF_kursin

TURINYS

ĮVADAS..............................3

1.KOMPIUTERINIŲ TINKLŲ APŽVALGA......................4
2.VIETINIŲ TINKLŲ KLASIFIKACIJA........................5
3.VIETINIŲ TINKLŲ STRUKTŪRA....................6
4.PERDAVIMO TERPĖ VIETINIUOSE TINKLUOSE.................7
5.VIETINIŲ TINKLŲ TIPAI..............................8
6.ATVIRŲ SISTEMŲ SĄVEIKOS MODELIS.....................11ĮVADAS
Kompiuterinis tinklas – kompiuterių ir periferinių įrenginių visuma, užtikrinanti informacijos keitimosi tarp kompiuterių tinkle nenaudojant jokių kitų informacijos pernešėjų [2].

Kompiuteriniai tinklai pagerina įvairių organizacijų valdymą bei veiklos koordinavimą, kadangi suteikia naujas galimybes vienu metu naudoti bendrą informaciją, saugomą toli nuo vartotojo, pagerina bendravimo tarp vartotojų sąlygas (elektroninis paštas, diskusijų bei naujienų grupės, WWW tinklapiai), sutaupo lėšas (didelis kompiuteris ir jo aptarnavimas yra brangesni, nei daug mikrokompiuterių, sujungtų į tinklą), didina informacijos patikimumą (duomenų failai turi kopijas skirtinguose kompiuteriuose ir, vienam jų išėjus iš rikiuotės, vartotojas gali tęsti darbą, naudodamas kitame kompiuteryje esančią kopiją) bei sudaro didesnes plėtimosi galimybes (esamą tinklą nesunku išplėsti, prijungiant naujus vartotojus).

Šio darbo tikslas – išnagrinėti ir įvertinti vietinių tinklų savybes.

Šį mano darbo tikslą išsamiau apibūdina šie uždaviniai:
 Išnagrinėti vietinių kompiuterinių tinklų klasifikaciją, struktūrą bei tipus;
 Išnagrinėti perdavimo terpę vietiniuose tinkluose;
 Išnagrinėti atvirų sistemų sąveikos modelį.

Darbą sudaro įvadas, šeši skyriai ir išvados.

Įvade supažindinama su darbo tikslu, pateikiamos šio tikslo paasirinkimo priežastys, uždaviniai.

Šio darbo skyriuose yra pateikiama vietinių tinklų klasifikacijos, struktūros, tipų, bei perdavimo terpės vietiniuose tinkluose analizė.

Darbo pabaigoje pateikiamos išvados.
Rašydamas kursinį darbą, naudojausi įvairių autorių darbais bei informacija rasta Internert tinkle.1. KOMPIUTERINIŲ TINKLŲ APŽVALGA
Visus kompiuterinius tinklus galima klasifikuoti pa

agal šiuos požymius:
1. teritorinis išdėstymas;
2. tinklo paskirtis;
3. informacijos perdavimo greitis;
4. informacijos perdavimo terpė.

Pagal teritorinį išdėstymą tinklai gali būti vietiniai, globalieji ir regioniniai. Vietiniai – tai tinklai, dengiantys ne daugiau kaip 10m2 teritorijos (gali būti išimčių), regioniniai – išsidėstę miesto ar rajono teritorijoje, globalieji – apimantys visą valstybę ar valstybių grupes, pavyzdžiui visapasaulinis Internet tinklas.
Pagal paskirtį išskiriami privatūs ir valstybiniai tinklai. Privatūs tinklai priklauso vienai organizacijai ir yra išdėstyti jos teritorijoje. Valstybiniai tinklai – tai tinklai naudojami valstybinėse struktūrose [1].
Pagal informacijos perdavimo greitį kompiuteriniai tinklai skirstomi į mažo, vidutinio ir didelio greičio tinklus.
Pagal informacijos perdavimo terpę skirstoma į koaksialiuosius, vytos poros,, optinio pluošto, informacijos perdavimo radijo bangomis, infraraudonųjų bangų diapazone.
Kompiuteriai jungiami kabeliais, sudaro įvairias tinklo topologijas. Tinklo topologija yra jo geometrinė forma ir fizinis kompiuterių išsidėstymas vienas kito atžvilgiu, leidžiantis palyginti irr klasifikuoti įvairius tinklus. Yra trys pagrindiniai topologijų tipai: žvaigždė, magistralė ir žiedas (dažnai, ypač didesni vietiniai tinklai, organizuojami taikant mišrią topologiją).
Taip pat išskiriami vienodo rango tinklai bei tinklai su išskirtu serveriu. Vienodo rango tinklai jungia kompiuterius, kurių kiekvienas gali dirbti autonomiškai. Tinkluose su išskirtu serveriu tinklo serverio ir vartotojo darbo stoties funkcijos griežtai išskirtos. Kompiuterio atliekančio serverio funkcijas nebegalima panaudoti kaip vartotojo darbo stoties.
Tinklų klasifikacijoje išskiriamos dvi pagrindinės rūšys: vietiniai tinklai ( angl. Local Area Network, LAN) ir globalieji tinklai (a

angl. Wide Area Network, WAN).
Vietiniai tinklai jungia netoliese, vienoje patalpoje, organizacijoje ir pan. esančius kompiuterius (kartais jie gali būti nutolę vienas nuo kito per dešimtis kilometrų).
Globalieji tinklai dengia didelius geografinius rajonus, jungdami vietinius tinklus bei kitus telekomunikacinius tinklus bei įrenginius [3].2.VIETINIŲ TINKLŲ KLASIFIKACIJA
Vietiniai tinklai yra dviejų tipų: vienodo rango tinklai ir tinklai su išskirtu serveriu.
Vienodo rango tinklai. Vienodo rango tinklą sudaro vienodas teises tinkle turintys kompiuteriai, kurių kiekvienas gali būti tiek serveris, tiek vartotojo darbinė stotis. Tai yra pats paprasčiausias kompiuterių jungimo į tinklą būdas, tačiau jo galimybės yra gerokai mažesnės lyginant su tinklu su išskirtu failu serveriu.
Tokio tinklo privalumai – žema kaina (naudojami visi į tinklą sujungti kompiuteriai, neaukštos programinės įrangos darbui tinkle, kainos); aukštas patikimumas (sugedus vienai darbinei stočiai, prarandamas priėjimas tik prie nedidelės informacijos dalies).
Trūkumai: tinklo darbas efektyvus jei tinkle vienu metu dirba ne daugiau 10 kompiuterių; sunku organizuoti efektyvaus bendravimo tarp darbinių stočių valdymo ir užtikrinti informacijos slaptumą; atsiranda keblumų atnaujinant ar keičiant programinę įrangą kompiuteriuose.
Tinkluose su išskirti serveriu yra vienas arba keli specialūs kompiuteriai – serveriai, kuriuose laikoma informacija prieinama visiems kitiems tinkle esantiems kompiuteriams ( vartotojo darbinėms stotims).
Tokio tipo tinkle serveris naudojamas kaip pastovi tinklo vartotojams reikalingų resursų saugykla. Pats serveris klientu gali būti tik aukštesnį rangą tinkle tu
urinčio serverio atžvilgiu. Serveriais paprastai būna aukšto našumo kompiuteriai, galintys turėti kelis paraleliai dirbančius procesorius, didelės talpos kietuosius diskus, didelio greičio tinklines kortas (100 Mbit/s ir daugiau).
Tinklų su išskirtu serveriu privalumai – didesnis duomenų apdorojimo greitis (jį apsprendžia centrinio kompiuterio greitis); patikima informacijos apsaugos sistema bei slaptumo užtikrinimas; paprastesnis valdymas nei vienodo rango tinkluose [2].
Trūkumai: toks tinklas yra brangesnis dėl atskiro kompiuterio, išskirto kaip serveris, kainos; mažiau lankstus palyginti su vienodo rango tinklu.3.VIETINIŲ TINKLŲ STRUKTŪRA
Kompiuterių sujungimo būdas vadinamas tinklo struktūra arba topologija. Ethernet tinklai gali būti magistralės, žiedo ar žvaigždės topologijos. Pirmu atveju visi kompiuteriai jungiami prie vieno bendro kabelio, antru atveju – nuosekliai vienas prie kito, o žvaigždės struktūros tinkle yra specialus centrinis įrenginys – koncentratorius (hub), iš kurio išeina “spinduliai” į kiekvieną kompiuterį, t.y. kiekvienas kompiuteris jungiamas prie savo kabelio.
Magistralės tipo struktūra yra paprastesnė ir ekonomiškesnė, nes nereikalauja papildomo įrengimo bei reikalauja mažesnių išlaidų kabeliui. Tačiau ji yra ir labiau pažeidžiama, nes kabelio pažeidimas vienoje vietoje išveda iš rikiuotės visą tinklą. Pažeidimo vietą sunku aptikti.
Šiuo požiūriu žvaigždės topologija patikimesnė. Pažeistas kabelis – vieno konkretaus kompiuterio problema ir bendram tinklo darbui tai neturi įtakos. Pažeidimo vietą rasti nesunku.
Žiedo topologijai būdingas uždaras tinklas, kuriame informacija tarp stočių perduodama žiedu ir pereina visus tinklo kontrolerius. Šios ti
inklinės struktūros atveju bet kurio tinklinio kontrolerio gedimas sugadins visą tinklo darbą.
Žiedo topologijos tinklo privalumas – įrenginių realizacijos paprastumas, o trūkumas – žemas patikimumas.
Naudojant žvaigždės topologiją, kompiuteriai jungiami su centriniu kompiuteriu arba koncentratoriumi (hub). Koncentratorius yra specializuotas įrenginys, skirtas ryšio linijos išskaidymui, tačiau gali turėti ir papildomas logines ar tinklo apsaugos funkcijas.
Žvaigždės topologijos jungimui naudojama daugiau kabelio, koncentratorius – papildomas ir gana brangus įrenginys, tačiau tokios topologijos privalumas yra tai, kad pažeidus vieną jungtį tarp kompiuterio ir koncentratoriaus, likusi tinklo dalis veiks (blogiau, jei bus pažeistas koncentratorius) (1 pav.).

1 pav. Magistralinė, žiedinė ir žvaidždinė tinklo struktūros.4. PERDAVIMO TERPĖ VIETINIUOSE TINKLUOSE
Įrenginėjant vietinį tinklą labai svarbu peržvelgti visus faktorius, turinčius įtaką fizinei duomenų perdavimo terpei (kabelinei sistemai ). Būtų galima išskirti kelis iš jų:

1. reikalingas tinklo pralaidumas, perdavimo greitis tinkle;
2. tinklo dydis;
3. paslaugų, kurios bus vartojamos tinkle rinkinys (duomenų, kalbos, multimedijos perdavimas ir t.t.);
4. galimas triukšmų lygis bei apsauga nuo jų;
5. bendra projekto kaina, paskaičiuojant įrangos pirkimą, montavimo darbus bei eksploatacijos kaštus.
Pagrindinės duomenų perdavimo terpės vietiniuose tinkluose – neekranuota vyta pora, koaksialusis kabelis, daugiamodis optinio pluošto kabelis. Esant panašioms vienmodžio ir daugiamodžio optinio pluošto kainoms, įranga reikalinga dirbti su vienmodžiu optinio pluošto kabeliu yra žymiai brangesnė, nors ir labiau tinkama esant dideliems atstumams tarp tinklo įrenginių. Dėl to vietiniuose tinkluose paprastai naudojamas daugiamodis optinio pluošto kabelis [4].
Pagrindinės vietinio tinklo technologijos: Ethernet, ATM. FDDI technologija, turinti geras charakteristikas (dideli atstumai, greitis ir patikimumas) šiuo metu nėra plačiai naudojama dėl aukštos kainos, kaip beje ir žiedinė Token Ring technologija. Didesniuose tinkluose (pavyzdžiui FDDI naudojamas viso miesto tinkle, kur būtinas didelis patikimumas ir garantuotas paketų pristatymas) šių technologijų naudojimas atsiperka.5. VIETINIŲ TINKLŲ TIPAI
Ethernet – tai kolizinė technologija diegiama magistraliniuose tinkluose, prie kurių kompiuteriai prisijungia ir kovoja tarpusavyje dėl teisės perduoti paketą. Pagrindinis Ethernet protokolas – CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Problema iškila tada, kai du kompiuteriai vienu metu pradeda duomenų perdavimą. Tokiu atveju įvyksta kolizija ir abu kompiuteriai nutraukia duomenų perdavimą. Po atsitiktinės trukmės pauzės jie vėl bando pradėti perdavimą. Egzistuoja dar vienas protokolas – CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance). Tai yra tas pats protokolas, tik jame prieš siunčiant bet kokį paketą į tinklą pasiunčiamas perspėjimas apie būsimą operaciją ir kiti kompiuteriai perdavimo nebeinicijuoja. Šis metodas taikomas belaidėje Radio Ethernet technologijoje.
Ethernet būna pusiau dupleksinis (half duplex), duomenys perduodami abejomis kryptimis, bet ne vienu metu ir dupleksinis (full duplex), duomenys perduodami abejomis kryptimis vienu metu (2 pav.).

2 pav. Pusiau dupleksinis (a) ir dupleksinis (b) informacijos perdavimo metodai.

Ethernet skiriasi ir greičiais: 10 Mbit/s, 100 Mbit/s ir1000 Mbit/s ( Gigabit technologija). Bet kuriai iš Ethernet rūšių gali būti panaudotas vytos poros kabelis ir vienmodis bei daugiamodis optinio pluošto kabeliai. Priklausomai nuo to egzistuoja skirtingos specifikacijos:
• 10 Mbit/s Ethernet: 10BaseT, 10BaseFL, (10Base2 ir 10Base5 standartai koaksialiajam kabeliui ir jau nenaudojami);
• 100 Mbit/s Ethernet: 100BaseTX, 100BaseFX, 100BaseT4, 100BaseT2;
• Gigabit Ethernet: 1000BaseLX, 1000BaseSX (optiniam pluoštui) ir 1000BaseTX (vytai porai) (žr. Priedas Nr.1.)

Egzistuoja du Ethernet tinklo realizavimo koaksialinių kabelių būdai – tai vadinamieji plonasis ir storasis Ethernet.
Plonam Ethernet naudojamas 50 Ω varžos plonas koaksialusis kabelis, tiesiamas nuo kompiuterio iki kompiuterio. Prie kiekvieno kompiuterio paliekama nedidelė kabelio atsarga reikalinga keičiant kompiuterio vietą. Kabelio segmento ilgis 185 metrai ir prie magistralės gali būti jungiama iki 30 kompiuterių.
Prijungus visas kabelio dalis BNC jungtimis prie T jungčių gausime vientisą kabelio segmentą. Abiejuose kabelio galuose pritaisomi terminatoriai su 50Ω varža.
Storam Ethernet naudojamas 50Ω varžos storas koaksialusis kabelis. Maksimalus kabelio segmento ilgis 500 metrų. Kabelio klojimas praktiškai toks pats visų rūšių koaksialiesiems kabeliams.
Kompiuterio prijungimui prie storo kabelio naudojamas papildomas įrenginys, vadinamas transyveriu. Transyveris prijungiamas prie tinklinio kabelio. Nuo jo iki kompiuterio klojamas transyverinis kabelis, kurio maksimalus ilgis 50 metrų. Abiejuose transyverinio kabelio galuose pritaisomos 15 kontaktų DIX jungtys (Digital, Intel ir Xerox). Vienos jungties pagalba kabelis jungiamas prie transyverio, kita jungtis jungiama prie kompiuterio tinklinės kortos.
Transyverio privalumas yra tas, kad nereikia atskirai tiesti kabelių iki kiekvieno kompiuterio. Transyverinio kabelio ilgis apsprendžia kompiuterio atstumą iki tinklinio kabelio [1].
Tinklo kūrimas, pasitelkiant į pagalbą transyverius, yra labai patogus. Transyveris bet kurioje vietoje tartum “praleidžia” kabelį. Ši paprasta procedūra užima mažai laiko, o gaunamas sujungimas esti labai patikimas. Kabelio nereikia pjaustyti mažais gabaliukais, jį galima tiesti neatsižvelgiant į tikslią kompiuterio buvimo vietą ir tik po to montuoti transyverius reikiamose vietose. Kaip taisyklė transyveriai tvirtinami ant sienų , kas yra numatyta jų konstrukcijoje.
Esant reikalui sukurti didesnės apimties, nei leidžia techninės kabelių charakteristikos, tinklą naudojami papildomi įrengimai – kartotuvai (Repeater). Kartotuvas turi du prievadus, t.y. jis gali apjungti du segmentus po 185 metrus. Segmentas prie kartotuvo jungiamas per T jungtį.
Tinkle gali būti ne daugiau keturių kartotuvų, tai leidžia gauti maksimalų 925 metrų ilgio tinklą.
Egzistuoja ir keturis prievadus turintys k.artotuvai. Prie vieno tokio kartotuvo galima iš karto prijungti keturis segmentus.
Storo Ethernet kabelio segmento ilgis 500 metrų ir prie vieno segmento galima prijungti iki 100 darbinių stočių. Pasitelkus į pagalbą transyverinius kabelius, kurių maksimalus ilgis 50 metrų, storas Ethernet vienu segmentu gali apimti žymiai didesnę teritoriją nei plonas.
Taip pat yra gaminami suderinami kartotuvai. Jie yra labai patogūs, nes tinka tiek plonam, tiek storam kabeliui. Kiekvienas tokio kartotuvo prievadas turi dvi jungtis: DIX ir BNC, kurios negali būti pajungtos vienu metu. Esant būtinybei sujungti skirtingų kabelių segmentus, plonas segmentas jungiamas prie vieno prievado BNC jungties, o kitas prie kito prievado DIX jungties.
Kartotuvai yra labai naudingi, tačiau jais piktnaudžiauti nepatartina, kadangi jie sulėtina tinklo darbą.
Ethernet jungimas naudojant vytos poros kabelius.
Vyta pora – tai du, tarpusavyje susukti, izoliuoti laidai. Ethernet naudojamas aštuonių gyslų kabelis, susidedantis iš keturių vytų porų. Apsaugojimui nuo aplinkos poveikio, kabelis turi išorinį izoliacinį sluoksnį.
Pagrindinis mazgas naudojant vytąją porą – koncentratorius (angl. Hub). Kiekvienas kompiuteris prie koncentratoriaus jungiamas savo kabelio segmentu. Kiekvieno segmento ilgis neturi viršyti 100 metrų. Kabelio segmento galuose montuojamos RJ-45 jungtys. Viena jungtimi kabelis jungiamas prie koncentratoriaus, o kita prie tinklinės plokštės. RJ-45 jungtys labai kompaktiškos, sudarytos iš plastmasinio korpuso ir aštuonių miniatiūrinių plokštelių.
Koncentratorius – tai vytos poros tinklo centrinis įrenginys, nuo kurio priklauso viso tinklo sklandus darbas. Koncentratorius turi būti lengvai pasiekiamoje vietoje, kad būtų lengva prijungti kabelius ir sekti kiekvieno iš prievadų būklę.
Koncentratoriai gali turėti skirtingą prievadų skaičių- 8, 12, 16 ar 24. Tuo pačiu tai nurodo kompiuterių kiekį, įmanomą prijungti prie koncentratoriaus.
Koncentratorius, į vieną iš savo prievadų gavęs signalą, sinchroniškai jį pakartoja kituose prievaduose, pagerindamas signalo elektrines charakteristikas ir tuo sudaro galimybę prailginti bendrą kabelio tarp labiausiai nutolusių tinkle kompiuterių ilgį.6. ATVIRŲ SISTEMŲ SĄVEIKOS MODELIS
Siekdama standartizuoti bei struktūrizuoti tinklinę aparatinę ir programinę įrangą, Tarptautinė standartų organizacija ISO (International Standard Organization) paskelbė kompiuterinių tinklų architektūros modelį – atvirų sistemų sąveikos modelį (The Reference Model of Open Systems Interconnection – OSI). Šis modelis nėra tinklo architektūra , o tik nurodo kiekvieno lygmens funkcijas. Minėtieji lygmenys sudaro taip vadinamąjį OSI rinkinį, susidedantį iš septynių sluoksnių [3].

7. Taikomasis lygmuo
6. Vaizdavimo lygmuo
5. Seansinis lygmuo
4. Transporto lygmuo
3. Tinklinis lygmuo
2. Kanalinis lygmuo
1. Fizinis lygmuo

3 pav. OSI modelio struktūra

Fizinis lygmuo nusako bitų srautą perdavimo ryšio kanalu. Pagrindinė šio lygmens funkcija – persiųsti informaciją iš mazgo į mazgą ir jos neiškraipyti. Šis lygmuo susijęs su fizine signalų perdavimo aplinka bei mechaninėmis elektrinėmis ir procedūrinėmis sąsajomis.

Kanalinis (jungties) lygmuo perduoda duomenis į ryšio liniją bei priima neapdorotą duomenų srautą iš linijos ir atlikus klaidų kontrolę, perduoda į tinklinį lygmenį. Tai pasiekiama suskaidant duomenis į duomenų kadrus, paverčiant juos nuosekliomis bitų sekomis, perduodant šias sekas kitam mazgui ir, panaudojus atsiųstus iš imtuvo patvirtinimo kadrus, taisant klaidas. Kanalinio lygmens programinė įranga turi pakartoti kadro siuntimą, jei įvyko klaida ar nebuvo atsiųstas patvirtinimo kadras, t. y. kanaliniame lygmenyje turi būti išspręstos problemos, susijusios su kadrų pažeidimu, praradimu ir dubliavimu. Šalia klaidų kontrolės kanaliniame lygmenyje gali būti integruota srauto valdymo (flow control) – perdavimo reguliavimo, kai siųstuvas greitesnis negu imtuvas, galimybė. Kanalinis lygmuo turi suformuoti kadro pradžios ir pabaigos žymes, kadangi fizinis lygmuo perduoda ir priima bitų srautą be jokios prasmės. Paprastai tai padaroma kadro pradžioje ir gale pridedant specialų bitų rinkinį. Transliaciniuose tinkluose kanalinis lygmuo dažnai skaidomas į 2 polygmenius. Taip įvestas papildomas MAC (Media Access Control – kreipties į aplinką valdymas) polygmenis, skirtas priėjimo prie bendro kanalo kontrolei, susijęs su kreiptimi į tinklą – markerio perdavimu Token Ring ar kolizijų aptikimu Ethernet’e – bei jų valdymu. LLC (Logical Link Control), susijusi su vartotojo pranešimų siuntimu ir priėmimu, struktūriškai yra virš MAC polygmenio bei naudoja pastarojo teikiamas paslaugas kaip paprogramę.

Kanaliniame lygmenyje naudojami Ethernet, Token Ring, FDDI protokolai.

Tinklinis lygmuo yra susijęs su potinklio (subnet) darbo valdymu. Potinkliu vadinama tinklo mazgų, kurių pagrindinė paskirtis yra duomenų retransliacija, visuma. Svarbiausia šio lygmens funkcija – informacinių paketų maršrutizavimas (nukreipimas) nuo šaltinio iki tikslo. Maršrutai gali būti paremti statinėmis, retai keičiamomis lentelėmis arba nustatomi kiekvienam paketui, pagal realų tinklo apkrovimą esamu momentu (dinaminis maršrutizavimas).

Tinkliniame lygmenyje sprendžiamos perkrovimų – tinklo kamščių problemos. Šiame lygmenyje sprendžiamos ir tokios perėjimo iš vieno tinklo į kitą problemos, kaip skirtingas adresavimas, protokolų neatitikimai, paketų ilgių skirtumai ir pan.

Transportinis lygmuo duomenų failą, gautą iš sesijinio lygmens, suskaido į paketus ir perduoda juos į tinklinį lygmenį bei užtikrina, kad paketai neiškraipyti pasiektų adresatą ir būtų reikiama tvarka suformuoti į failą, identišką išsiųstajam. Visa tai turi būti padaryta efektyviai, greitai ir patikimai, nepriklausomai nuo įvairiose grandyse panaudotos aparatūros.
Šiuolaikiniuose tinkluose vyrauja paketų pristatymas netikrinant pristatymo eilės (failas sukomponuojamas pagal paketų sekos numerius) bei pranešimų tiražavimas didelėms adresatų grupėms. Vienas iš populiariausių transportinio lygmens sujungimų, ypač ankstyvuosiuose tinkluose, yra porinio jungimo kanalas, kuris pristato pranešimus tokia tvarka, kokia jie buvo išsiųsti ir tikrina klaidas.
Transportiniame lygmeny.je atitinkamos šio lygmens sujungime dalyvaujančių kompiuterių programos pilnai sąveikauja tarpusavyje, nors fiziškai tai gali būti toli vienas nuo kito esantys mazgai, atskirti daugybe maršrutizatorių ir kitų tinklo elementų. Tuo tarpu žemesniuose lygmenyse tiesioginė sąveika įmanoma tik tarp artimiausių kaimynų, t. y. tik grandies ar vietinio tinklo ribose.
Paprastai transportinis lygmuo sukuria atskirą tinklinį sujungimą kiekvienam transportiniam sujungimui, kurio reikalauja sesijinis ir taikomasis lygmenys, tačiau tai nėra taisyklė: jei reikia, transportinis lygmuo gali sukurti keletą tinklinių sujungimų vienam transportiniam sujungimui ir atvirkščiai. Kadangi dauguma šiuolaikinių kompiuterių vienu metu gali vykdyti daugelį uždavinių, vienu metu gali egzistuoti daug sujungimų. Transporto lygmens protokolų antraštėse numatytas sujungimus atitinkančių pranešimų žymėjimas. Nurodant pranešimo prievadą, apibrėžiami procesai, dalyvaujantys tarpkompiuteriniame informacijos pasikeitime. Srautų valdymo mechanizmo pagalba transportiniame lygmenyje suderinamas pasikeitimas duomenimis tarp greitų ir lėtų tinklo mazgų [2].
Seansinis (sesijinis) lygmuo leidžia vartotojams organizuoti ryšio seansus tarp skirtingų kompiuterių. Tai yra lygmuo, kuriame atliekamas ryšyje dalyvaujančių kompiuterių dialogo valdymas. Seanso lygmenyje užtikrinama vardų, slaptažodžių identifikacija bei vartotojo teisių kontrolė.
Viena iš šio lygmens paslaugų – sinchronizacija. Pvz., jei perduodant failą nepatikimu kanalu į duomenų srautą įterpiami sinchronizacijos signalai, tai nutrūkus ryšiui ir pastarąjį atnaujinus galima pratęsti siuntimą nuo trūkio vietos.
Vaizdavimo lygmuo sietinas ne tiek su patikimu bitų perdavimu iš vieno tinklo mazgo į kitą, kiek su perduodamos informacijos sintakse ir semantika. Tam, kad esantys tinkle įvairių sistemų kompiuteriai galėtų sėkmingai keistis duomenimis, pastarųjų kodavimas, masyvų formatai, turi būti pateikiami vieningu standartu. Įvairūs kompiuterio elementai, pasiekiami tinklo vartotojams, pvz., terminalas, taip pat turi būti emuliuojami visiems suprantamais. Tai ir yra lygmens, kuriame atliekamos informacijos pateikimo standartų suderinimo operacijos, funkcija.
Taikomajame lygmenyje sukoncentruotos funkcijos, susijusios su vartotojų taikomosiomis programomis. Taikomojo lygmens funkcijų pavyzdžiais gali būti taikomosios elektroninio pašto, įsijungimo į nutolusį kompiuterį ar paskirstytųjų duomenų bazių programos, t. y. bet kokios programos, skirtos galutiniam vartotojui. Tikslus tokių funkcijų apibrėžimas yra ypač svarbus tokių programų kūrėjams. Taikomajame lygmenyje turi būti išspręstos visos nesuderinamumo, pvz., terminalo emuliatoriaus problemos.

1. Fizikos fakulteto kompiuterinio tinklo tobulinimo planas

1.1. Fizikos fakulteto kompiuterinio tinklo tobulinimo planas

Daugumua įmonių, turinčių didžiules patalpas, kompiuterinio tinklo administravimui naudoja ne vieną serverį. Tačiau toks sprendimo būdas yra nepraktiškas, kadangi jis yra brangus.

Visam, net ir labai dideliam tinklui užtenka vieno serverio, tačiau jame būtina gera programinė įranga.

Kalbant konkrečiai apie Fizikos Fakulteto kompiuterinį tinklą, reiktų pažymėti, jog tai yra gana didelis lokalus tinklas. Tačiau taupumo sumetimais pigiau apsietų statyti vieną serverį:

1. Programinė įranga kainuotų brangiau, tačiau užtekų tik vieno kompiuterio (serveriu gali būti net ir neypatingai galingas kompiuteris (pvz. IBM PC 486/DX), svarbiausia, pasižymintis didele kietojo disko talpa).

2. Samdyti vieną tinklo administratorių fakultetui kaunuotų žymiai pigiau.

3. Interneto tiekimas tęstųsi būtent per tą serverį ir būtų įmanoma sutaupyti kabelio, kuris būtų reikalingas tik lokalaus tinko išvedžiojimui.

Tačiau tik vieno serverio turėjimas, savaime aišku, turi ir savų trūkumų: sutrikus jo veiklai sutriktų ir visa fakulteto kompiuterinio tinklo internetinė veikla (lokalaus tinklo veikla nesutriktų, kadangi naudojama žvaigždinė tinklo str.uktūra). Bet naudojant profesionalią programinę įrangą serverio veikla sutrinka retai. Be to, reiktų paskirti tinklo administratoriaus pavaduotoją, kuris padėtų prižiūrėti tinklą.
Rekomenduojama programinė įranga serveryje – “RaQ3: Apache 1.3.20 with PHP 4.2.1 & MySQL”. Jos pagalba nesunkai galima administruoti ne tik priėjimą prie vietinio ar internet tinklo, tačiau ir galima laikyti įvairius puslapius. Todėl studentai ar dėstytojai galės laikyti serveryje savo sukurtus puslapius, kurie reikalauja visad įjungto kompiuterio.
“RaQ3: Apache 1.3.20 with PHP 4.2.1 & MySQL” – tai “UNIX” sistema, todėl jos veikla sutrinka ypač retai.
“RaQ3: Apache 1.3.20 with PHP 4.2.1 & MySQL” legalios versijos kaina Lietuvoje – 500lt.

1.1.1. Lokalaus tinklo administravimas

Tokios įstaigos, kaip Fizikos Fakultetas, kur naudojimasis kompiuteriais yra viešas, neretai susiduria su tokia problema, kai vartotojai kompiuterius naudoja savo laisvalaikiui praleisti, o ne darbui (žaidimai, internetinia pokalbiai, muzika, filmai ir t.t.).
Tai yra mokslo įstaiga todėl labai svarbu, jog tinklas nebūtų bereikalingai apkrautas.
Kalbant apie lokalų tinklą, ši problema išsisprendžia savaime, kadangi fakultete esantys kompiuteriai nepasižymi galingumu, kurio taip reikia vis naujesniems žaidimams.
Taipogi tinklo administratorius turėtų panaikinti laisvą priėjimą prie kai kurių kompiuterių, pvz. Dėstytojų ir t.t. Paprasčiausias šios problemos sprendimo būdas yra slaptažodžių uždėjimas.

1.1.2. Internet tinklo administravimas

Tam, kad studentai ir kiti vartotojai neapkrautų tinklo su darbu nesusijusiais dalykais, tinklo administratoius turėtų uždaryti atitinkamus portus, leidžiančius kalbėtis internete, siųstis muzikinio ar video formato bylas. Šiuo atveju tinklo administratoriui darbą vėlgi palengvins jau minėta “UNIX” sistema.
Internet greičio paskirstymas turėtų būti nuoseklus, t.y. tiekėjo skirtas internetas turėtų būti padalintas tolygiai visam tinklui (beje, toks būdas populiariausias ir lengviausias), kad nebūtų “privilegijuotųjų” interneto vartotojų.

1.2. Tinklinė įranga

1.2.1. Tinklo plokštės

Fizikos fakultete esantys kompiuteriai gana seni. Todėl, žvelgiant į ateitį, reikia numatyti ir tų kompiuterių atnaujinimą. Šiuo metu naujuose kompiuteriuose nebėra ISA jungties, kuri tampa nebepopuliari. Todėl rekomenduotina pakeisti senas tinklo plokštes naujomis, su PCI jungtimi.
Kadangi fakultete yra penkiasdešimt kompiuterių, iš kurių maždaug pusė turi senas tinklo plokštes su ISA jungtimi, vadinasi, reiktų 25 naujų plokščių.
Perkant tinklo ploštes, rekomenduotina pasirinkti 10/100 Mbps pralaidumo kortas. Nors jų greitis didesnis dešimt kartų, kaina skiriasi tik apie 10lt.
Tačiau, deja, fakultete integruotos visos tinklo plokštės, kurios pasižymi mažu failų paketų pralaidumu. Todėl siūloma visas tinklo plokštes parduoti ir integruoti naujas, kur kas greitesnes bei patikimesnes kortas.
Geriausi tinklo plokščių ir apskritai tinklinės įrangos gamintojai yra amerikiečių firma “3COM”. Nors jų įranga ir yra labai gera, tačiau kaina per didelė fakultetui (viena tinklo plokštė kainuoja net iki 1000lt.). Be to, tos kortos turi tokių funkcijų, kurios paprasčiausiai yra nereikalingos fakulteto tinklo vartotojams (pvz. WAKE ON LAN ir t.t.).
Optimaliausias pasirinkimas perkant tinklo plokštes būtų firmos ACORP gaminys – “ACORP 1.71 10/100 WITHOUT WAKE ON LAN”. Šios polkštės yra gana nebrangioss (30lt. bei 3 metų garantija) ir pasižymi veikimo stabilumu.

Numatomos pajamos už parduotas tinklo plokštes yra 250lt. Naujos plokštės kainuotų 1500lt. Vadinasi, tinklo plokščių pakeitimas kainuotų 1250lt.

1.2.2. Tinklo šakotuvai

Kadangi fakultete tinklas yra ganėtinai didelis, tinklo šakotuvus rekomenduotina pasirinkti profesionalius (SWITCH), norint išvengti nuolatinių šakotuvų degimų bei kitų veiklos sutrikimų ir bereikalingų trukdžių. Be to, šiuo atveju būtinas kiekvieno šakotuvo įžeminimas.

Kompiut.erinių tinklų išsidėstymas VU Fizikos fakulteto V aukšte:

Kaip matome iš brėžinio fakulteto penktajame aukšte yra 11 kompiuterių. O kituose aukštuose situacija panaši. Todėl reiktų kiekviename aukšte įrengti po vieną šakotuvą.
Nors, kaip minėjau geriausia būtų įrengti profesionalią įrangą, tačiau jį yra l. brangi – pvz. Profesionalus SWITCH’as kainuoja nuo 400lt., o jų reiktų septynių.
Todėl optimaliausias variantas būtų kiekviename aukšte įrengti po vieną paprastą, tačiau ne patį pigiausią šakotuvą (HUB), kurio duomenų siuntimo pralaidumas būtų 100 Mbps.
Šiuo atveju labiausiai tinkantis šakotuvas būtu taipogi firmos “ACORP” – “ethernet hub”.
Kiekviename fakulteto aukšte, išskyrus ketvirtąjį, reiktų įrengti 12 portų šakotuvą: nors kompiuterių skaičius kai kuriuose iš šių aukštų yra mažesnis, tačiau privaloma žvelgti į ateitį ir jų kiekis gali didėti.
Ketvirtajame aukšte rekomenduotina įrengti 24 portu šakotuvą (HUB).
Vienas dvylikos portų šakotuvas kainuoja 150lt. (su 3 metų garantija), na o dvidešimt keturių portų – 250lt. (taipogi su 3 metų garantija).
Pardavus senus 10 Mbps šakotuvus surinktume apie 300lt. Vadinasi, šakotuvų pakeitimas fakultetui kainuotų 850lt.

1.2.3. Tinklo kartotuvai

Kiekvienas didelis tinklas neapsieina be tinklo kartotuvų, kadangi šakotuvų priduodamų amperų neužtenka signalui tolygiai nueiti į kompiuterį ir atgal iš jo.
Šakotuvai vidutiniškai įrengiami kas 100 metrų.
Kadangi fakultete jau yra reikiamas tinko kartotuvų kiekis, jų pirkti nebūtina – nuo tinklo kartotuvų duomenų siuntimo greitis nepriklauso, svarbiausia, jog jie palaikytų stiprų ryšį, o greičiu pasirūpins tinklo kortos bei tinklo šakotuvai.
Vadinasi, fakultetui tinklo kartotuvams lėšų skirti nerekomenduojama.

1.2.4. Kabelis

Kabelis yra taip pat labai svarbus tinklo elementas, kadangi nuo jo, visų pirma, priklauso signalų iškraipymas.
Kiekvienas iš mūsų turi bent menką supratimą apie kompiuternių tinklų signalų iškraipymą ir žino, jog jis silpnina perduodamą signalą. Kai signalas keliauja elektrine grandine, jos gale visada bus iškraipymų. Iškraipytų signalų dažnis dažniausiai būna susijęs su siunčiamo signalo dažniu: pvz. jei karotuvų palaikomas signalas bus 100 MHz dažnio, tai linijos gale signalas gali turėti bereikalngų 200 MHz, 300 MHz, 400 MHz dažnio signalų. Šie bereikalingi signalai yra apibrėžiami kaip iškraipymai. Tačiau pabrėžtina, jog iškraipymų gali turėti tik aktyvi linija.

Iš viso egzistuoja kelių tipų signalų iškraipymai. Pavyzdyje grafiškai vaizduojamas 100 MHz dažnio linija:

Stipriausius singalų iškraipymus sukuria koskialinis kabelis. Be to, jo pralaidumas yra tik 10 Mbps.
Kadangi mano Fizikos fakulteto kompiuterinio tinklo tobulinimo plane yra siūloma greitinti tinklą, būtina visus koksialinius kabelius pakeisti UTP kabeliai:

1. UTP kabelių pralaidumas gali siekti 1 Gbps.
2. UTP kabeliai yra kur kas modernesi bei pasižymi patrauklesne išvaizda, juos lengva paslėpti.
3. Tokius kabelius yra kur kas paprasčiau naudoti: antgalius (gaubtelius) gali uždėti žmogus, net ir visai nesuprantantis kompiuterinių tinklų veikimo principo.
4. UTP kabeliai yra kur kas pigesni.

Fizikos fakultete daugiausia naudojami UTP penktos kategorijos kabeliai, todėl keisti reikės nedaugiau nei 300 metrų koksialinių kabelių.
305 metrų UTP penktos kategorijos kabelio ritinys kainuoja 150lt. Norint nusipirkti atitinkamus gaubtelius bei kištukus, viskas kainuos 170lt.

1.3. IP adresai

Kiekvieno didžiulio kompiuterinio tinklo problema yra IP adresų stygius. Tačiau ši problema yra lengvai išsprendžiama įrengus serverį su atitinkamą programine įranga (vienas toks serveris gali palaikyti nuo 255 IP adresų).
Fizikos fakultete lokalaus tinklo vartotojai gali patys susigalvoti ir priskirti kiekvienam kompiuteriui IP adresą: išėjimą į internetą garantuos fakultetui pateiktas GATEWAY, kurį visiems kompiuteriams paskrstys serveris.
Kadangi Fizikos fakultete yra penkiasdešimt asmeninių kompiuterių, jie v.isi gali jungtis per vieną serverį:

1. Toks prisijungimo būdas pats paprasčiausias.
2. Sutaupoma IP adresų.
3. Neišleidžiami taip reikalingi pinigai papildomos įrangos pirkimui.

1.4. Papildomos lėšos

Kadangi interneto vartojimas yra ypač paplitęs jaunų žmonių tarpe, Fzikos fakultetos savo kompiuterinio tinklo tobulinimui papildomų lėšų galėtų gauti apmokestindamas darbą su kompiuteriais bei internetu, kai jis naudoajamas ne mokslo tikslais.
Tokiu būdu fakultetas galėtų pritraukti didelį vartotojų skaičių kurie, mokėdami už paslaugas, padėtų jam surinkti taip reikiamų pinigų.
Fizikos fakultetas galėtų daryti įvairias nuolaidas moksleiviams bei studentams, taip pritraukiant daugiau jaunimo.

Priedas

Fizikos fakulteto kompiuterinio tinklo tobulinimo kaininkas:

KOMPIUTERINĖ ĮRANGA SUMA
Programinė įranga 500lt.
Tinklo ploščių pakeitimas 1250lt.
Šakotuvų pakeitimas 850lt.
Viso 2600lt.

IŠVADOS

Remiantis darbe išnagrinėta medžiaga galima padaryti šias išvadas:

1. Vietiniai tinklai yra dviejų tipų: vienodo rango tinklai ir tinklai su išskirtu serveriu. Pirmųjų eksploatacija paprastesnė bei pigesnė, tačiau tinkle su išskirtu serveriu lengviau garantuoti tinklo saugumą.
2. Tinklai gali būti magistralės, žiedo ar žvaigždės topologijos, kurią reikia pasirinkti atsižvelgiant į norimo sukurti tinklo parametrus bei tinklo išdėstymo teritoriją.
3. Nistačius anksčiau minėtas tinklo specifikacijas, ne mažiau svarbu pasirinkti tinklui tinkantį bei standartus atitinkantį tinklo kabelį.

Literatūros sąrašas:

1. F. Kuliešius. Kompiuterinių tinklų pradmenys, Vilnius, VU, 1999, 101 p.
2. Крук Б.И., Попантонопуло В.Н., Шувалов В.П. Телекоммуникационные системы и сети. Сиб.предприятие «Наука» РАН, 1998.
3. Wendell Odom Cisco CCNA Exam #640-507 Certification Guide Published by Cisco Press201 West 103rd Street Indianapolis, IN 46290 USA
4. Компьютерные системы и сети: Учеб.пособие/ В.П.Косарев и др./Под ред. В.П.Косарева и Л.В.Еремина-М.:Финансы и статистика,1999.
4. http://www.vakarai.lt/klientam/tinklai/teorija.htm

Santrauka

Intereneto (pasauliniu) tinklu galima į bet kurią pasaulio vietą perduot įvairią informaciją – garsą, vaizdą ar paprasčiausią tekstą. Tai leidžia žmonėms sutaupyti daug laiko, o neretai ir pinigų, bei operatyviau atlikti darbus.
Virtualusis pasaulis – internetas, – pastaruoju metu tapo ypač populiarus, kadangi informacija – viena iš brangiausių prekių. O jame netrūksta nei jos, nei pramogų. Todėl norint užtikrinti greitesnį bei patikimesnį duomenų srauto perdavimą, labai svarbu vystyti ir tobulnti technologijas, leidžiančias prisijugti prie interneto tinklo.

Summary

When using Internet (global net), you can hand the information – sound, picture or simple text, to any counter of the World. It does possible for people to save much time and, in lots of cases, money. Also it does possible to do our jobs better.
Virtual world – internet, – has became very popular in our days because information is the very expensive good. And there are lots of it and, also there are a lot of entertainment. So for faster and more reliable internet speed you have to upgrade and develop the technologies that let you to connect to the global net..

Leave a Comment