Rīgas 3 vidusskolas

12.c klases skolnieka

Aivara Boguta

referāts informātikā

Datortīkli, to iedalījums un lietošana

Rīga,2000

Datoru tīkls ir divu vai vairāku datoru savienojums, kas ļauj tiem savstarpēji sazināties. Tīklu veido aparatūra un programmas, kas nodrošina tīkla aparatūras funkcionēšanu.

Datoru tīklus izmanto kopēju datu lietošanā, datu bāzu lietošanā, arī no ekonomiskā viedokļa datoru tīklus ir ērti lietot (dārgas iekārtas pieslēgšana tīklam koplietošanā, ietilpīgu disku lietošana).

Lokālais datoru tīkls (LAN) ir tīkls, kas ir izvietots ierobežotā teritorijā (ēkā, uzņēmumā, iestādē) un atrodas lietotāja pārziņā. LAN ir visizplatītākais tīklu tips un tajā, pēc statistikas datiem vidēji ir apvienoti 8 – 15 datori.

Paplašinoties datoru pielietojuma jomai, rodas nepieciešamība apmainītes ar informāciju starp datoriem. To panāk, ar kabeļiem saslēdzot datorus kopā, tādējādi izveidojot tā saucamo datoru tīklu. Izšķir lokālos jeb neliela mēroga  un globālos jeb liela mēroga tīklus. Lokālo tīklu veido, piemēram, vienas iestādes, organizācijas vai biroja datoru saslēgums, bet tiem jāatrodas vienā ēkā vai netālu blakus ēkās. Globālajā tīklā kopā varētu būt saslēgti datori pat vairākās valstīs.

Datoru tīklā informācija tiek pārraidīta pa kabeļiem. Ja jums jānosūta kāda grāmata kolēģim no otrā stāva, bet jūs atrodaties ceturtajā, tad šajā gadījumā viss ir skaidrs. Bet, ja informācija ir elektroniskā formā, tad to pārsūtīt iespējams pa kabeļiem. Pārraides pārsūtīšanu un saņemšanu nodrošina datoru tīkla pastnieki, ko sauc par protokoliem. Pārsūtīšanas ātrumu nodrošina tīkla ātrdarbība, kabeļu ietilpība u.c.

Lokālais tīkls atmaksājas birojā, kurā ir kaut vai tikai 2 datori. Lokālais tīkls dod mums iespēju izmantot visu biroja datoru visas perifērijas iekārtas, lai arī kurā biroja vietā tās neatrastos. Parasti uz vairākiem datoriem ir viens lāzerprinteris. Ja tas ir pievienots datoram, kas ir saslēgts lokālā tīklā, tad uz šī printera var drukāt no jebkura lokālā tīkla datora. Arī CD iekārtas nav nepieciešamas vienmēr uz visiem datoriem.

Lielu failu apmaiņa starp diviem datoriem ir ļoti neērta ar disketēm. Tīkls šo problēmu atrisina ērtā veidā. Pateicoties lokālajam tīklam, iespējams organizēt grupas darbu. Glabājot dokumentus vienuviet, vairākiem cilvēkiem ir iespējams ar tiem vienlaicīgi strādāt dažādās vietās.

Globālie jeb liela mēroga tīkli ir tehniski daudz grūtāk realizējami nekā lokālie tīkli. Līdz ar to savādāks ir arī to pielietojums. Globālie tīkli neapšaubāmi galvenokārt ir komunikācijas līdzeklis. Izplatītākais pielietojums ir elektroniskais pasts (E-pasts)

Izmantojot globālā tīkla aparatūru, mēs varam saslēgt arī divus vai vairākus firmas birojus it kā vienā lielā lokālā tīklā. Būs pieejamas visas tās pašas funkcijas kā lokālajā tīklā, tikai ātrdarbība būs daudzreiz zemāka.

Globālos tīklus izmanto gan informācijas pārraidei no viena punkta daudziem abonentiem, lai tie vienmēr būtu informēti par pēdējiem jaunumiem, gan sniedzot iespēju katram lietotājam piekļūt pie globālās datu bāzes un saņemt aktuālāko informāciju.

Pastāv arī hibrīdtehnoloģijas. Ja daudzi abonenti griežas pie vienas datu bāzes, tad informācijas iegūšanas process norit ļoti lēni, it īpaši, ja tas tiek veikts caur noslogotu tīklu. To var paātrināt, izmantojot bieži lietojamu datu bāžu lokālas replikas, kas tiek atjaunotas pēc vajadzības.

Tīkla galvenās komponentes

Jebkura datoru tīkla galvenās komponentes ir:

Savienojumi – fiziskie elementi, kas nepieciešami, lai datoru pieslēgtu tīklam. Tādi ir vadi, konektori, interfeisa adapteri.

Protokoli – nosaka likumus, kā datori sazinās savā starpā. Lai dažādu tipu datori savstarpēji sazinātos, ir nepieciešams tiem norādīt kopīgu protokolu.

Servisi – nosaka to, par ko datori savā starpā sazināties. Tipiski piemēri: failu un paziņojumu nosūtīšana, kopēju drukas iekārtu izmantošana utt..

Resursi – datu apstrādes līdzekļi, kas piedalās darba veikšanā, piem. diski, drukas iekārtas, CD-ROM iekārtas, modemi, procesors u.c..

Daudzi servisi ir balstīti uz konkrētiem resursiem:

·         failu sistēmas servisi ļauj izmantot dažādas disku iekārtas,

·         drukas servisi ļauj izmantot drukas iekārtas,

·         komunikāciju servisi nodrošina sakarus un elektronisko pastu, šie servisi izmanto gan tīkla kabeļus, gan arī modēmus.

Tīklā saslēgtos datorus var sadalīt divās grupās: klientos un serveros.

Viens no galvenajiem iemesliem, kādēļ datorus apvieno tīklā, ir kopēja resursu izmantošana. Tā kā parasti lietotāja dators jeb darbstacija šos tīkla resursus pieprasa, tad to dēvē par klientu. Serveris ir dators, kas šos resursus piedāvā. Katram servisa veidam ir savs serveris: failiem – failu serveris, drukāšanai – drukas (printera) serveris, elektroniskajam pastam – pasta serveris utt.. bieži vien viens serveris var piedāvāt vairākus servisus, citos gadījumos tas spēj veikt tikai vienu konkrētu servisa veidu.

Lokālais tīkls

Ar Lokālo tīklu (Local Area Network – LAN) tiek saprasts tīkls vienas ēkas vai organizācijas ietvaros. Šādā tīklā ir vairāki datori, un var būt vairāki dažādas nozīmes serveri. Serveris ir dators, kas ļauj piekļūt informācijai uz tā un nodrošina noteiktu tīkla procesu darbību. Lokālie tīkli strādā, jo nekur netiek izmantotas standarta telefonlīnijas, kur datu apmaiņas ātrums ir stipri zemāks.

Izšķir 2 tīklu slēgumu veidus: virknes un zvaigznes

Tīkli, kuros izmantots virknes slēgums, bija ļoti populāri pirms vairākiem gadiem. Datorus vienoja virknē, un mazā tīklā nebija nepieciešama nekāda cita aparatūra kā vien tīkla kartes katrā datorā.

Pārrāvuma vai slikta kontakta gadījumā šādā tīklā tiek traucēts viss tīkla darbs. Šādas kļūdas bieži vien ir grūti atrodamas. Virknē saslēgtos datorus arī sauc par maģistrāli.

Maģistrāle.

 

Priekšrocības:

ü  tiek izmantots vismazāk materiāla savienošanai;

ü  vide ir vismodernākā – visi abonenti ir vienlīdzīgi.

Trūkumi:

Ø  diezgan grūti atrast bojājumus;

Ø  visi datori elektriski savā starpā saistīti;

Ø  valda brīvā konkurence (ja kāds dators aizņem datu pārraides vidi, citi raidīt nedrīkst, - informācija nonāk pie visiem datoriem).

Šodien tiek galvenokārt vilkti vītā pāra tīkli. Šādā tīklā ir nepieciešams komutācijas punkts, kurā atrodas aktīvā komponente (HUB vai Switch), kas zvaigznveidīgi savieno visus datorus. Katram datoram tīklā ir atsevišķs vads. Šāds risinājums ir daudz drošāks un vieglāk apkalpojams. Tiesa, šāds tīkls ir dārgāks, un tā izveide ir kārtīgi jāizplāno. Zvaigznes slēgums šodien faktiski tiek uzskatīts par vienīgo nopietno slēgumu.

Zvaigznes slēgums.

 

Priekšrocības:

ü  katrs abonents saistītsviens ar otru (tiešā piekļūšana);

ü  zvaigznes slēguma topoloģija ērta apkalpošanai (meklējot bojājumus);

ü  ja nestrādā kāds no datoriem, tad tomēr visi pārējie var strādāt (atšķirībā no apļveida topoloģijas);

ü  šajā slēgumā parasti izmanto vīto pāri, - datori elektriski ir neatkarīgi.

Trūkumi:

Ø  nepieciešams lielāks vadu daudzums;

Ø  ne vienmēr šis saslēguma veids piemērots jebkurai telpu konfigurācijai;

Ø  tīkla darbība atkarīga no centra, ja tas nestrādā, arī tīkls nedarbojas.

Svarīgi ir, kā tīkla kartes atpazīst viena otru un nodod informāciju. līmeņi. Rīgā visi pārsvarā izmanto Ethernet protokolu, līdz ar to visas tīkla kartes ir Ethernet kartes. Vēl ir Token Ring protokols, kas pasaulē ir pietiekami populārs.

Plaša mēroga tīkli

Par plaša mēroga tīklu (Wide Area Network – WAN) sāk runāt, kad tīkla ietvaros ir attālināta komunikācija, vai arī gadījumos, ja, saslēdzot daudzus datorus tīklā, tiek izmantota kāda specifiska aparatūra. Tehniski WAN ir kopā ar tīkla aparatūru saslēgti LAN. Lai saslēgtu divus LAN kopā, būs nepieciešami Router.

Globālo tīklu gadījumā mēs savu firmas lokālo tīklu slēdzam klāt kādai globālo tīklu nodrošināšanas kompānijai. Parasti tas notiek pa telefona līniju. Ja mēs no telekompānijas nopērkam izdalīto līniju, tad mums ir pastāvīga pieeja globālam tīklam. (Internet)

Šajā gadījumā ir mazākas telekomunikāciju izmaksas, un arī mēs varam izmantot ātrākas datu apmaiņas iekārtas. Ja mums tīkls vajadzīgs tikai pa retam, tad  mēs varam izmantot iezvanīšanos. Mazas informācijas apmaiņas gadījumā tas būs ļoti lēti un vienkārši.

Jebkurā gadījumā, ja mēs izmantojam telefonu līnijas, ir nepieciešams modēms. Modēmu ātrdarbība ir no 2400Kbps līdz 5600 Kbps, kas ir šodienas modēmu standarts. Ātrāki modēmi prasa vēl citu aparatūru un labākas sakaru līnijas.

Viselementārākais WAN ir viena datora iezvanīšanās birojā. Tīkla dators tiek pieslēgts ar modēmu pie telefonlīnijas, un uz datora tiek palaista dial-up programmatūra. No jebkuras vietas var piezvanīt uz šo datoru ar citu datoru, kam, protams, ir modēms un attiecīgā programmatūra, tad, ja zina paroli, var piekļūt jūsu biroja lokālajam tīklam. Vienīgā atšķirība no darba lokālajā tīklā birojā būs ātrdarbība, ko nosaka telekomunikāciju kvalitāte un modēmu ātrdarbība.

Gadījumā, ja mums nepieciešams savienot divus firmas birojus, izdevīgāk ņemt izdalīto līniju. Tad var uzlikt divus ātrdarbīgus modēmus un nodrošināt sakarus ar ātrumu 128 Kbps un pat vēl ātrākus. Divu lokālo tīklu savienošanas gadījumā nepieciešama iekārta Router. Router var būt kā atsevišķa iekārta vai kā programma uz speciāli tam izdalītas mašīnas vai servera. Savienojot divus lokālos tīklus, mēs radām lietotājiem ilūziju, ka mums ir viens liels lokālais tīkls, protams, ar ātrdarbības ierobežojumiem.

Gadījumā, ja mūsu firmas biroji atrodas dažādās valstīs, iegūt izdalītās līnijas būs ļoti grūti un dārgi. Ja mūsu tīklam jāstrādā ļoti ātri, tad vērts izmantot pasaules X.25 tīklu. X.25 tīklam ir pieslēguma punkti visās pasaules lielākajās pilsētās. Jūsu birojiem ir jānodibina kontakti ar lokālo X.25 mezglu, un tālāk jūsu savienojumu nodrošinās X.25 kompānijas. Šis ir ļoti labas risinājums reālam ātrdarbīgam plaša mēroga firmas iekšējam tīklam. Ja ātrdarbība un savienojuma nepārtrauktība nav tik svarīga, par savienotāju var izmantot Internet. Izmantojot Internetu kā firmas iekšējā tīkla nesēju, jādomā par informācijas drošību. Visa informācija ir jāšifrē, jo Internetā nešifrētu informāciju var izlasīt jebkurš. Internets neapšaubāmi ir labākais globālais tīkls, lai publicētu firmas informāciju plašai publikai. Pašlaik pasaulē notiek lavīnveidīga Internetizācija. Internets ļoti īsā laikā kļūs par svarīgu masu un privātu komunikācijas līdzekli un ienāks katra cilvēka dzīvē, spēcīgi to izmainot.

Datoru tīkla piemērs

Tīkla struktūra: