집 비교 문맹 퇴치 네트워크의 소프트웨어 및 하드웨어 구성 요소. 컴퓨터 네트워크의 소프트웨어 및 하드웨어 구성 요소. 네트워크의 주요 소프트웨어 및 하드웨어 구성 요소

네트워크의 소프트웨어 및 하드웨어 구성 요소. 컴퓨터 네트워크의 소프트웨어 및 하드웨어 구성 요소. 네트워크의 주요 소프트웨어 및 하드웨어 구성 요소

와 함께 오프라인 작업컴퓨터를 컴퓨터 네트워크(네트워크)로 결합하여 컴퓨터 사용 효율성을 크게 높일 수 있습니다.

넓은 의미의 컴퓨터 네트워크는 데이터 전송을 위한 통신 채널로 상호 연결된 모든 컴퓨터 세트로 이해됩니다.

컴퓨터를 함께 네트워킹하는 데에는 여러 가지 이유가 있습니다. 첫째, 리소스 공유를 통해 여러 컴퓨터 또는 기타 장치가 단일 디스크(파일 서버), CD-ROM 드라이브, 테이프 드라이브, 프린터, 플로터, 스캐너 및 기타 장비에 대한 액세스를 공유할 수 있으므로 개별 사용자당 비용이 절감됩니다.

둘째, 그 외에 나누는값비싼 주변기기의 경우 네트워크 버전의 응용 프로그램 소프트웨어를 유사하게 사용할 수 있습니다. 셋째, 컴퓨터 네트워크는 예를 들어 공통 프로젝트에서 작업할 때 같은 팀에서 새로운 형태의 사용자 상호 작용을 제공합니다.

넷째, 다양한 응용 시스템(통신 서비스, 데이터 및 비디오 데이터 전송, 음성 등) 간의 공통 통신 수단을 사용할 수 있게 됩니다. 특히 중요한 것은 분산 데이터 처리의 조직입니다. 정보의 중앙 집중식 저장의 경우 백업뿐만 아니라 무결성을 보장하는 프로세스가 크게 단순화됩니다.

2. 네트워크의 주요 소프트웨어 및 하드웨어 구성 요소

컴퓨터 네트워크상호 연결되고 조정된 소프트웨어 및 하드웨어 구성 요소의 복잡한 집합입니다.

네트워크를 전체적으로 연구하려면 개별 요소의 작동 원리에 대한 지식이 필요합니다.

컴퓨터;

통신 장비;

운영체제;

네트워크 응용 프로그램.

네트워크의 소프트웨어 및 하드웨어의 전체 복합체는 다층 모델로 설명할 수 있습니다. 모든 네트워크의 중심에는 표준화된 컴퓨터 플랫폼의 하드웨어 계층이 있습니다. 컴퓨터 또는 단말 장치(모든 입력/출력 또는 정보 표시 장치)가 될 수 있는 네트워크의 최종 사용자 시스템. 네트워크 노드에 있는 컴퓨터를 호스트 시스템 또는 단순히 호스트라고도 합니다.

현재 개인용 컴퓨터에서 메인 프레임 및 슈퍼 컴퓨터에 이르기까지 다양한 클래스의 컴퓨터가 네트워크에서 광범위하고 성공적으로 사용됩니다. 네트워크의 컴퓨터 집합은 네트워크가 해결하는 다양한 작업 집합과 일치해야 합니다.

두 번째 계층은 통신 장비입니다. 컴퓨터는 네트워크에서 데이터 처리의 중심이지만 최근에는 통신 장치도 똑같이 중요한 역할을 하기 시작했습니다.

케이블링, 리피터, 브리지, 스위치, 라우터 및 모듈식 허브는 네트워크 성능 및 비용에 미치는 영향 측면에서 컴퓨터 및 시스템 소프트웨어와 함께 보조 네트워크 구성 요소에서 필수 요소로 발전했습니다. 오늘날 통신 장치는 구성, 최적화 및 관리해야 하는 복잡한 전용 멀티프로세서가 될 수 있습니다.

네트워크의 소프트웨어 플랫폼을 구성하는 세 번째 계층은 운영 체제(OS)입니다. 전체 네트워크의 효율성은 네트워크 운영 체제의 기반이 되는 로컬 및 분산 리소스 관리 개념에 따라 다릅니다.

네트워크를 설계할 때 주어진 운영 체제가 네트워크의 다른 운영 체제와 얼마나 쉽게 상호 작용할 수 있는지, 데이터가 얼마나 안전하고 안전한지, 사용자 수를 늘릴 수 있는지 여부를 고려하는 것이 중요합니다. 다른 유형의 컴퓨터 및 기타 여러 고려 사항으로 전송됩니다.

네트워크 시설의 최상위 계층은 네트워크 데이터베이스, 메일 시스템, 데이터 보관 도구, 팀워크 자동화 시스템 등과 같은 다양한 네트워크 응용 프로그램입니다.

응용 프로그램에서 제공하는 가능성의 범위를 인식하는 것이 중요합니다. 다양한 분야응용 프로그램이 다른 네트워크 응용 프로그램 및 운영 체제와 얼마나 호환되는지도 확인합니다.

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컴퓨터 네트워크

1.1.3. 네트워크의 주요 소프트웨어 및 하드웨어 구성 요소

네트워크 작동을 다소 피상적으로 조사한 결과라도 컴퓨터 네트워크는 상호 연결되고 조정된 소프트웨어 및 하드웨어 구성 요소의 복잡한 집합이라는 것이 분명해졌습니다. 네트워크를 전체적으로 연구하려면 개별 요소의 작동 원리에 대한 지식이 필요합니다.

컴퓨터;
통신 장비;
운영체제;
네트워크 응용 프로그램.

네트워크의 소프트웨어 및 하드웨어의 전체 복합체는 다층 모델로 설명할 수 있습니다. 모든 네트워크의 중심에는 표준화된 컴퓨터 플랫폼의 하드웨어 계층이 있습니다. 현재 개인용 컴퓨터에서 메인 프레임 및 슈퍼 컴퓨터에 이르기까지 다양한 클래스의 컴퓨터가 네트워크에서 광범위하고 성공적으로 사용됩니다. 네트워크의 컴퓨터 집합은 네트워크가 해결하는 다양한 작업 집합과 일치해야 합니다.

두 번째 계층은 통신 장비입니다. 컴퓨터는 네트워크에서 데이터 처리의 중심이지만 최근에는 통신 장치도 똑같이 중요한 역할을 하기 시작했습니다. 케이블링, 리피터, 브리지, 스위치, 라우터 및 모듈식 허브는 네트워크 성능 및 비용에 미치는 영향 측면에서 컴퓨터 및 시스템 소프트웨어와 함께 보조 네트워크 구성 요소에서 필수 요소로 발전했습니다. 오늘날 통신 장치는 구성, 최적화 및 관리해야 하는 복잡한 전용 멀티프로세서가 될 수 있습니다. 통신 장비가 어떻게 작동하는지 배우려면 근거리 통신망과 광역 통신망 모두에서 사용되는 수많은 프로토콜에 익숙해야 합니다.

네트워크의 소프트웨어 플랫폼을 구성하는 세 번째 계층은 운영 체제(OS)입니다. 전체 네트워크의 효율성은 네트워크 운영 체제의 기반이 되는 로컬 및 분산 리소스 관리 개념에 따라 다릅니다. 네트워크를 설계할 때 주어진 운영 체제가 네트워크의 다른 운영 체제와 얼마나 쉽게 상호 작용할 수 있는지, 데이터가 얼마나 안전하고 안전한지, 사용자 수를 늘릴 수 있는지 여부를 고려하는 것이 중요합니다. 다른 유형의 컴퓨터 및 기타 여러 고려 사항으로 전송됩니다.

네트워킹 도구의 최상위 계층은 네트워크 데이터베이스, 메일 시스템, 데이터 보관 도구, 협업 자동화 시스템 등과 같은 다양한 네트워킹 응용 프로그램입니다. 다양한 응용 프로그램에 대해 응용 프로그램이 제공하는 기능의 범위를 이해하고 다른 네트워크 응용 프로그램 및 운영 체제와 호환되는 방식.

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컴퓨터;

통신 장비;

운영체제;

네트워크 응용 프로그램.

두 컴퓨터 간의 가장 간단한 상호 작용 사례

아주에서 간단한 경우컴퓨터의 상호 작용은 예를 들어 직렬 RS-232C 인터페이스를 통해 주변 장치가 있는 컴퓨터와 상호 작용하는 데 사용되는 것과 동일한 도구를 사용하여 구현할 수 있습니다. 컴퓨터와 상호작용하는 것과는 대조적으로 주변기기, 프로그램이 일반적으로 한쪽에서만 작동할 때 - 컴퓨터 쪽에서, 이 경우 각 컴퓨터에서 실행되는 두 프로그램 사이에 상호 작용이 있습니다.

한 컴퓨터에서 실행되는 프로그램은 디스크, 파일, 프린터 등 다른 컴퓨터의 리소스에 직접 액세스할 수 없습니다. 그녀는 이러한 리소스를 소유한 컴퓨터에서 실행되는 이 프로그램에 대해서만 "요청"할 수 있습니다. 이러한 "요청"은 다음과 같이 표현됩니다. 메시지컴퓨터 간의 통신 채널을 통해 전송됩니다. 메시지에는 특정 작업을 수행하는 명령뿐만 아니라 정보 데이터 자체(예: 특정 파일의 내용)도 포함될 수 있습니다.

사용자가 다음과 같이 작업하는 경우를 고려하십시오. 텍스트 에디터개인용 컴퓨터 A에서 디스크에 있는 일부 파일을 읽어야 합니다. 개인용 컴퓨터 B(그림 4). 알다시피 RS-232C 인터페이스를 구현하는 COM 포트를 통해 통신 케이블을 통해 이러한 컴퓨터를 연결했다고 가정합니다(이러한 연결을 종종 널 모뎀 연결이라고 함). 명확히 하자면, 컴퓨터는 MS-DOS에서 작동하지만 이 경우에는 이것이 근본적으로 중요하지 않습니다.

쌀. 넷.두 컴퓨터의 상호 작용

COM 포트 드라이버와 COM 포트 컨트롤러는 위에서 설명한 PU와 컴퓨터 간의 상호 작용의 경우와 거의 동일한 방식으로 작동합니다. 그러나 이 경우 PU의 제어 장치 역할은 다른 컴퓨터의 COM 포트의 컨트롤러 및 드라이버에 의해 수행됩니다. 그것들은 함께 컴퓨터 사이의 케이블을 통해 1바이트의 정보 전송을 제공합니다. ("실제" LAN에서 이러한 회선 전송 기능은 네트워크 어댑터 및 해당 드라이버에 의해 처리됩니다.)

컴퓨터 B의 드라이버는 데이터 전송이 제대로 이루어졌을 때 컨트롤러가 설정한 수신 완료 신호를 주기적으로 폴링하고, 나타날 때 컨트롤러 버퍼에서 수신된 바이트를 RAM으로 읽어들이고 이를 사용할 수 있도록 한다. 컴퓨터 B의 프로그램. 어떤 경우에는 드라이버가 컨트롤러의 인터럽트에 의해 비동기적으로 호출됩니다.

따라서 컴퓨터 A와 B의 프로그램은 1바이트의 정보를 전송하는 수단을 가지고 있습니다. 그러나 우리의 예에서 고려되는 작업은 1바이트가 아니라 주어진 파일의 특정 부분을 전송해야 하기 때문에 훨씬 더 복잡합니다. 이와 관련된 추가 문제는 COM 포트 드라이버보다 높은 수준의 프로그램에서 해결해야 합니다. 명확성을 위해 컴퓨터 A와 B의 이러한 프로그램을 각각 응용 프로그램 A와 응용 프로그램 B라고 부를 것입니다. 따라서 응용 프로그램 A는 응용 프로그램 B에 대한 요청 메시지를 생성해야 합니다. 요청은 파일 이름, 작업 유형(이 경우 읽기), 오프셋 및 필요한 데이터를 포함하는 파일 영역의 크기를 지정해야 합니다.

이 메시지를 컴퓨터 B로 전송하기 위해 응용 프로그램 A는 COM 포트 드라이버를 호출하여 드라이버가 메시지를 찾은 RAM의 주소를 알려주고 바이트 단위로 응용 프로그램 B에 전달합니다. 요청을 받은 응용 프로그램 B는 이를 실행합니다. 즉, 로컬 OS 도구를 사용하여 디스크에서 해당 파일의 버퍼 영역으로 파일의 필요한 영역을 읽습니다. 랜덤 액세스 메모리그런 다음 COM 포트 드라이버를 사용하여 읽은 데이터를 통신 채널을 통해 컴퓨터 A로 전송하여 응용 프로그램 A에 도달합니다.

응용 프로그램 A의 설명된 기능은 텍스트 편집기 프로그램 자체에서 수행할 수 있지만 텍스트 편집기, 그래픽 편집기, 데이터베이스 관리 시스템 및 기타 파일에 액세스해야 하는 응용 프로그램의 구성에 이러한 기능을 포함하는 것은 그다지 합리적이지 않습니다. . 특별한 것을 만드는 것이 훨씬 더 유리합니다. 소프트웨어 모듈, 요청 메시지를 생성하고 컴퓨터의 모든 응용 프로그램에 대한 결과를 수신하는 기능을 수행합니다. 앞서 언급했듯이 이러한 서비스 모듈을 클라이언트라고 합니다. 컴퓨터 B 쪽에서 다른 모듈이 작동해야 합니다. 이 모듈은 이 컴퓨터의 디스크에 있는 파일에 대한 원격 액세스 요청을 지속적으로 기다리는 서버입니다. 네트워크에서 요청을 받은 서버는 로컬 파일에 액세스하여 로컬 OS의 참여로 지정된 작업을 수행합니다.

소프트웨어 클라이언트와 서버는 컴퓨터 A 응용 프로그램이 컴퓨터 B 파일에 대한 원격 액세스 요청을 서비스하기 위한 시스템 기능을 수행합니다 컴퓨터 B 응용 프로그램이 컴퓨터 A 파일을 사용하려면 설명된 구성표가 컴퓨터 B용 클라이언트와 서버로 대칭적으로 보완되어야 합니다 컴퓨터 A용.

응용 프로그램 및 운영 체제를 사용하여 클라이언트와 서버 간의 상호 작용 방식이 그림 1에 나와 있습니다. 5. 우리가 컴퓨터의 하드웨어 통신에 대한 매우 간단한 계획을 고려했음에도 불구하고 원격 파일에 대한 액세스를 제공하는 프로그램의 기능은 더 복잡한 네트워크에서 작동하는 네트워크 운영 체제의 모듈 기능과 매우 유사합니다. 컴퓨터의 하드웨어 통신.

쌀. 5.두 대의 컴퓨터를 연결할 때 소프트웨어 구성 요소의 상호 작용

매우 편안하고 유용한 기능클라이언트 프로그램은 요청을 구별하는 기능입니다. 원격 파일요청에서 로컬 파일로. 클라이언트 프로그램이 이 작업을 수행하는 방법을 알고 있다면 응용 프로그램은 작업하는 파일(로컬 또는 원격)을 신경 쓰지 않아야 합니다. 클라이언트 프로그램인식하고 리디렉션원격 시스템에 요청합니다. 따라서 네트워크 OS의 클라이언트 부분에 자주 사용되는 이름, - 리디렉터. 때로는 인식 기능이 별도의 프로그램 모듈로 분리되는데, 이 경우 전체 클라이언트 부분을 리디렉터라고 하지 않고 이 모듈만 호출합니다.

컴퓨터 네트워크의 정의

강의 7. 로컬 및 글로벌 컴퓨터 네트워크.

컴퓨팅(컴퓨터) 네트워크- 서로 연결된 소프트웨어 및 하드웨어 구성 요소의 복잡한 시스템. 모든 종류의 주요 기능 컴퓨터 네트워크다음과 같이 내려갑니다.

1) 네트워크의 하드웨어 및 소프트웨어 리소스 공유를 보장합니다.

2) 데이터 리소스에 대한 공유 액세스를 제공합니다.

네트워크 하드웨어 구성 요소에는 다음이 포함됩니다.

컴퓨터(워크스테이션 및 서버);

통신 장비(케이블 시스템, 허브, 중계기, 라우터, 브리지 등).

워크스테이션네트워크에 연결된 사용자 컴퓨터입니다. 로컬 디스크가 있으면 두 가지 유형의 워크스테이션이 구별됩니다.

1) 로컬 디스크가 있는 워크스테이션 - 운영 체제가 이 디스크에서 로드되고,

2) 디스크가 없는 워크스테이션 - 운영 체제는 네트워크 서버의 디스크에서 로드되고 부팅 프로그램은 네트워크 어댑터 칩에 저장됩니다.

네트워크에 연결하는 세 가지 주요 방법이 있습니다.

네트워크 어댑터 카드를 통해 네트워크 케이블 시스템에 직접 연결(가장 안정적이고 빠른 방법이지만 협소한 영역에 네트워크가 집중된 경우에만 사용),

전용(무교환)회선으로 국을 연결하고,

교환(예: 전화) 회선을 통해 스테이션을 연결합니다.

네트워크 서버 – 네트워크 사용자에게 특정 서비스를 제공하기 위한 네트워크 컴퓨터. 다음 서버 그룹은 종종 기능으로 구별됩니다.

파일 서버 - 대형 컴퓨터 디스크 공간, 데이터 저장, 보관, 다른 사용자가 수행한 데이터 변경 조정, 데이터 전송에 사용됩니다.

데이터베이스 서버- 데이터베이스 파일의 공유 및 사용자 액세스 제한을 조정하여 데이터베이스 파일을 저장, 처리 및 관리하는 기능을 수행하는 네트워크 컴퓨터.

섬기는 사람 사본 예약데이터- 네트워크 컴퓨터에 존재하는 데이터 사본을 생성, 저장 및 복원하는 장치.

애플리케이션 서버- 사용자의 요청에 따라 응용 프로그램을 실행하는 강력한 컴퓨터.

주요 요소 통신 장비 제공하다:

1) 중계기(분배기, 허브), 신호를 증폭하거나 재생성하여 다른 네트워크 세그먼트의 입력으로 전달합니다. 여러 컴퓨터와 다른 네트워크 세그먼트를 결합하는 동시에 리피터는 두 개의 워크스테이션만 연결합니다.

2) 스위치(switch) - 네트워크 세그먼트를 결합하는 장치이지만 리피터와 달리 다른 세그먼트의 여러 쌍의 워크스테이션 사이에서 동시 데이터 교환을 지원할 수 있습니다.

3) 라우터(라우터) - 동일한 데이터 교환 프로토콜을 사용하여 동일하거나 다른 유형의 네트워크를 연결하는 장치. 라우터는 보낸 사람과 받는 사람의 주소를 분석하여 최적으로 선택된 경로를 따라 데이터를 보냅니다.

4) 게이트웨이(게이트웨이) - 서로 다른 데이터 교환 프로토콜을 사용하는 네트워크 간의 데이터 교환을 구성하는 장치입니다.

에게 소프트웨어 구성 요소 포함:

- 네트워크 운영 체제작업을 관리하도록 설계된 컴퓨터 네트워크,

- 네트워크 애플리케이션 – 소프트웨어 콤플렉스, 네트워크 운영 체제의 기능을 확장합니다( 이메일 프로그램, 집단 작업 시스템 등).

컴퓨터를 하나의 시스템으로 결합하면 공유 리소스에 액세스할 수 있습니다.

장치 유지 관리에 할당된 비용과 시간을 절약하는 프린터, 디스크와 같은 장비;
유지 관리의 용이성을 제공하고 소프트웨어 구매 비용을 줄이는 프로그램 및 데이터;
정보 서비스.

정보 처리, 전송, 저장과 관련된 컴퓨터의 리소스를 결합하면 이러한 프로세스의 속도, 안정성을 높이고 공동 데이터 처리 참가자의 상호 작용을 구성할 수 있습니다.

이 경우 사용자는 다른 컴퓨터에 있는 장비, 네트워크 서비스 및 응용 프로그램 프로세스로 작업할 수 있습니다.

컴퓨터 결합의 중요한 이점은 한 컴퓨터에서 서로 멀리 떨어져 있는 다른 컴퓨터로 정보를 전송할 수 있다는 것입니다.

네트워크 장비는 시스템 및 응용 소프트웨어의 제어 하에 작동합니다.

네트워크의 컴퓨터는 하드웨어와 네트워크 소프트웨어를 사용하여 서로 통신합니다. 네트워크 형태의 주요 하드웨어 구성 요소 노드 - 워크스테이션 및 서버. 워크스테이션은 사용자의 워크스테이션에 설치되고 특정 주제 영역에 대한 특수 소프트웨어가 장착된 컴퓨터입니다. 서버는 일반적으로 네트워크 관리를 위한 모든 프로세스를 제공하는 기능을 가진 충분히 강력한 컴퓨터입니다.

노드를 연결하기 위해 통신선, 전송 장비 및 다양한 통신 장비를 포함한 통신 시스템이 사용됩니다.

7.1.2. 네트워크 하드웨어 구성 요소

주요 하드웨어 구성 요소

컴퓨터 네트워크(그림 1)의 주요 하드웨어 구성 요소는 다음과 같습니다.

서버;
워크스테이션;
통신 채널(회선);
데이터 전송 장비.

쌀. 1. 컴퓨터 네트워크의 주요 하드웨어 구성 요소

서버 및 워크스테이션

서버면 충분하다 강력한 컴퓨터, 고속 데이터 전송 및 요청 처리를 제공해야 하기 때문입니다. 서버는 네트워크 리소스, 대용량 RAM이 있는 컴퓨터, 대용량 하드 드라이브 및 추가 저장 매체의 소스입니다. 네트워크에는 많은 서버가 있을 수 있습니다.

서버는 네트워크 사용자가 서버에 있는 데이터에 동시에 액세스할 수 있도록 하는 네트워크 운영 체제의 제어 하에 실행됩니다. 서버에 대한 요구 사항은 특정 네트워크에서 서버에 할당된 작업에 따라 결정됩니다. 서버 작업의 성공 여부는 설치된 소프트웨어에 따라 다릅니다. 서버는 데이터 저장, 메일 전달, 데이터베이스 관리, 원격 작업 처리, 웹 페이지 액세스, 인쇄 작업 및 네트워크 사용자에게 필요할 수 있는 기타 여러 기능을 수행할 수 있습니다.

네트워크에 연결되어 리소스에 액세스할 수 있는 컴퓨터를 워크스테이션.

서버 역할 및 워크스테이션네트워크에 따라 다를 수 있습니다.

예를 들어, 파일 서버는 다음 기능을 수행합니다.

데이터 저장고;
데이터 보관;
다른 사용자에 의한 데이터 변경 동기화
데이터 전송.

파일 서버는 워크스테이션에서 파일 액세스 요청을 받습니다. 파일이 워크스테이션으로 전송됩니다. 워크스테이션의 사용자가 데이터를 처리합니다. 그런 다음 파일이 서버로 반환됩니다.

클라이언트/서버 네트워크와 같이 네트워크의 컴퓨터 간에는 또 다른 역할 분할이 있습니다.

고객워크스테이션의 이름 소프트웨어, 사용자의 작업 과정에서 발생하는 문제에 대한 솔루션을 제공합니다.

데이터를 처리하는 과정에서 클라이언트는 메시지 전달, 웹 페이지 탐색 등 다양한 작업을 수행하기 위해 서버에 요청을 작성합니다.

서버는 클라이언트의 요청을 이행합니다. 요청 결과가 클라이언트로 전송됩니다. 일부 작업은 클라이언트 측에서 수행할 수 있습니다. 서버와 클라이언트 간에 통신, 요청 처리 및 데이터 처리가 작업을 완료할 때까지 계속됩니다. 데이터 처리는 서버와 클라이언트 모두에서 수행할 수 있습니다.

서버는 공용 데이터의 저장을 제공하고 이 데이터에 대한 액세스를 구성하며 데이터를 클라이언트에 전송합니다.

클라이언트는 수신된 데이터를 처리하고 처리 결과를 사용자에게 친숙한 방식으로 제공합니다.

연결 채널

링크(또는 통신선) - 데이터 전송 장비의 정보 신호가 전송되는 물리적 매체.

통신 매체는 다양한 물리적 작동 원리를 기반으로 할 수 있습니다. 예를 들어 케이블과 커넥터가 될 수 있습니다. 데이터 전송을 위한 물리적 매체는 정보 신호가 전달되는 지구 대기 또는 우주 공간일 수 있습니다.

통신 시스템에서 데이터는 다음을 사용하여 전송됩니다. 전류, 무선 신호 또는 광 신호. 이 모든 물리적 과정은 다양한 주파수와 자연의 전자기장의 진동입니다. 물리적 채널의 주요 특징은 전송 속도, 초당 비트(Kbps, Mbps)로 측정됩니다.

물리적 환경에 따라 통신 회선은 유선 회선, 케이블 회선, 지상파 및 위성 라디오 채널의 그룹으로 분류할 수 있습니다.

와이어 라인- 이들은 공기를 통해 지상에 놓인 비차폐 전선입니다. 주로 전화나 전신 신호를 전달하지만 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 데이터를 전송하는 데 사용할 수도 있습니다. 이러한 회선의 데이터 전송 속도는 수십 Kbps로 측정됩니다.

케이블 라인- 이것은 다른 층으로 절연된 도체 세트입니다. 기본적으로 광섬유 케이블 및 구리선 기반 케이블이 사용됩니다. 연선(속도 100Mbps~1Gbps) 및 동축 케이블(속도 - 수십 Mbps). 케이블은 내부 및 외부 배선에 사용됩니다. 외부 케이블은 지하, 수중 및 가공 케이블로 구분됩니다.

최고의 품질의 케이블은 광섬유 케이블입니다. 광 신호가 전달되는 유연한 유리 섬유로 구성됩니다. 그것은 매우 신호 전송을 제공합니다 고속(최대 10Gbps 이상). 이 유형의 케이블은 외부 간섭으로부터 데이터를 잘 보호하므로 신뢰할 수 있습니다.

지상파 및 위성 통신의 라디오 채널, 전파의 송신기와 수신기 사이에 형성되는 채널입니다. 라디오 채널은 사용되는 주파수 범위와 채널 범위가 다릅니다. 그들은 다른 데이터 전송 속도를 제공합니다. 위성 채널무선 통신은 예를 들어 인구 밀도가 낮은 지역에서 케이블 채널을 사용하여 모바일 무선 네트워크 사용자와 통신할 수 없는 경우에 사용됩니다.

컴퓨터 네트워크에서는 설명된 모든 유형의 물리적 데이터 전송 매체가 사용되지만 광섬유 케이블이 가장 유망한 것으로 보입니다. 이미 영토, 도시 네트워크의 백본으로 널리 사용되기 시작했으며 로컬 네트워크의 고속 구간에서도 사용됩니다.

데이터 통신 장비

데이터 전송 장비는 컴퓨터를 통신 회선에 직접 연결하는 데 사용됩니다. 여기에는 물리적 매체(통신 라인)에 정보를 전송하고 그로부터 데이터를 수신하는 데이터 전송 장치가 포함됩니다. 네트워크 카드(어댑터), 모뎀, 연결 장치 디지털 채널, ISBN 네트워크 터미널 어댑터, 브리지, 라우터, 게이트웨이 등

네트워크 카드(어댑터)컴퓨터의 주소를 지정합니다. 네트워크의 컴퓨터는 올바르게 식별되어야 합니다. 즉, 해당 주소는 고유해야 합니다. 따라서 제조업체 네트워크 카드일치하지 않는 여러 주소를 할당합니다.

쌀. 2. 네트워크 어댑터(지도)

모뎀- 컴퓨터 디지털 신호를 변환하는 장치 아날로그 신호전화선과 그 반대의 경우도 마찬가지입니다. 일반적인 데이터 전송 속도는 56Kbps입니다.

네트워크 터미널 어댑터ISBN(통합 서비스 디지털 네트워크) – 전화망서비스 통합으로. 이러한 네트워크의 기본은 디지털 신호 처리입니다. 가입자에게는 64Kbps 속도로 음성 통신 및 데이터 전송을 위한 2개의 채널이 제공됩니다.

디지털 연결 장치신호 품질을 개선하고 두 네트워크 가입자 간에 영구적인 복합 채널을 생성하도록 설계되었습니다. 주로 장거리 통신 회선에 사용됩니다.

교량- 두 개의 네트워크를 연결하고 동일한 데이터 전송 방식을 사용하는 장치.

라우터또는 라우터 - 다른 유형의 네트워크를 연결하지만 동일한 운영 체제를 사용하는 장치.

게이트웨이- 예를 들어 로컬 영역 네트워크를 글로벌 네트워크에 연결하는 것과 같이 서로 다른 상호 작용 규칙을 사용하여 두 네트워크 간의 데이터 교환을 구성할 수 있는 장치.

브리지, 라우터, 게이트웨이는 기능의 전체 할당 모드와 컴퓨터 네트워크 워크스테이션의 기능과 결합하는 모드 모두에서 작동할 수 있습니다.

데이터 전송 장비에는 다음이 포함됩니다.

증폭기 - 신호의 전력을 증가시키는 장치.
장거리 전송 중에 왜곡된 펄스 신호의 형태를 복원하는 재생기;
스위치 - 증폭기가 있는 물리적 매체의 세그먼트에서 네트워크의 두 가입자 간에 장기간 연속 복합 채널을 생성하기 위한 장비.

통신 채널 형태의 중간 장비를 가진 사용자에게 보이지 않는 네트워크 복잡한 네트워크, 이를 기본 네트워크라고 합니다. 사용자를 위한 어떠한 서비스도 지원하지 않으며 다른 네트워크 구축을 위한 기반으로만 작용합니다.

7.1.3. 네트워크 유형

컴퓨터 네트워크는 일반적으로 다른 기준에 따라 분류됩니다. 가장 일반적인 것은 점령 된 영토에 따라 크기별로 분류하는 것입니다 (그림 3).

로컬 컴퓨터 네트워크 - LAN(Local Area Network);
지역 컴퓨터 네트워크 - MAN(Metropolitan Area Network);
글로벌 컴퓨터 네트워크 - WAN(광역 네트워크).

로컬 컴퓨팅 네트워크에 위치한 가입자를 통합합니다. 단거리. 일반적으로 근거리 통신망은 개별 기업의 문제를 해결하는 데 사용됩니다(예: 병원, 상점 또는 교육 기관의 근거리 통신망). 다른 네트워크의 사용자는 로컬 네트워크 리소스를 사용할 수 없습니다.

지역컴퓨터네트워크서로 상당한 거리에 있는 노드를 연결합니다. 여기에는 다음이 포함될 수 있습니다. 로컬 네트워크및 기타 가입자 대도시, 경제 지역, 개별 국가. 일반적으로 지역 컴퓨터 네트워크 가입자 간의 거리는 수십 - 수백 킬로미터입니다. 그러한 네트워크의 예는 지역 도서관의 지역 네트워크입니다.

글로벌 컴퓨터네트워크장거리에 걸쳐 원격 컴퓨터의 리소스를 결합합니다. 글로벌 컴퓨터 네트워크는 다른 대륙의 여러 국가에 위치한 가입자를 통합합니다. 이러한 네트워크의 가입자 간의 상호 작용은 전화선, 무선 통신 및 위성 통신 시스템을 기반으로 수행될 수 있습니다.

쌀. 3. 다양한 유형의 컴퓨터 네트워크 결합

글로벌 컴퓨팅 네트워크는 통일 문제를 해결할 것입니다 정보 자원모든 인류와 이러한 자원에 대한 접근의 조직.

네트워크에는 계층 구조가 있습니다(그림 3). 그들은 서로를 입력하여 로컬 네트워크를 지역 네트워크로, 지역 네트워크를 글로벌 네트워크로 통합할 수 있습니다. 글로벌 컴퓨팅 네트워크에는 다음이 포함됩니다. 지역 네트워크다른 글로벌 네트워크를 연결할 수 있습니다. 이러한 네트워크 조합의 예로는 네트워크 사용자가 글로벌 네트워크의 리소스에 액세스하기 위한 단일 인터페이스가 있는 인터넷이 있습니다. 현재 널리 퍼진 기업 네트워크, 한편으로는 로컬 네트워크의 문제를 해결하고 컴퓨터를 연결하여 사내 정보를 교환하는 반면 글로벌 네트워크 기술을 사용합니다. 기업 네트워크- 여러 근거리 통신망을 포함하는 혼합 토폴로지 네트워크. 그것은 기업의 지점을 통합하고 기업의 자산입니다. 글로벌 네트워크에 액세스하고 내부 문제를 해결하기 위해 통합 네트워크 기술, 통합 상호 작용 방법 및 응용 프로그램을 사용하는 기업 네트워크를 인트라넷(인트라넷)이라고 합니다.

7.1.4. 컴퓨터 네트워크의 토폴로지

네트워크 토폴로지는 네트워크의 물리적 링크 구성으로 이해됩니다. 완전 연결, 링, 스타, 버스, 혼합과 같은 여러 유형의 토폴로지가 있습니다.

완전히 연결된 토폴로지각 컴퓨터의 상호 연결을 포함합니다(그림 4). 완전 메쉬 토폴로지는 각 컴퓨터 쌍에 대해 별도의 물리적 링크가 필요하기 때문에 거의 사용되지 않습니다.

쌀. 4. 완전히 연결된 네트워크 토폴로지

쌀. 5. 링 네트워크 토폴로지

링 토폴로지(그림 5)는 링 주변에서 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 데이터를 전송합니다. 모든 쌍의 컴퓨터는 이 구성에서 시계 방향과 시계 반대 방향의 두 가지 방법으로 연결됩니다. 그러나 이러한 네트워크에서는 한 컴퓨터에 장애가 발생하면 다른 컴퓨터 간의 통신 채널이 끊어집니다.

스타 토폴로지(그림 6)은 각 컴퓨터를 컴퓨터, 중계기 또는 라우터, 허브가 될 수 있는 공통 중앙 장치에 연결하여 형성됩니다. 현재 스타 토폴로지가 가장 일반적입니다.

쌀. 6. 스타 네트워크 토폴로지

버스 토폴로지(그림 7)은 공통 버스를 통한 정보 보급을 보장합니다. 이것이 무선 연결인 경우 무선 환경은 케이블 대신 공통 버스의 역할을 합니다. 버스를 통해 전송된 정보는 버스에 연결된 모든 컴퓨터에서 동시에 사용할 수 있습니다. 이 토폴로지의 구현은 저렴하고 확장하기 쉽습니다. 단점은 케이블의 신뢰성이 없다는 것입니다.

쌀. 7. 버스 토폴로지

혼합 토폴로지– 하나의 네트워크에서 모든 토폴로지 사용. 일반적인 토폴로지(스타, 링, 버스)는 소규모 네트워크에서 사용됩니다. 대규모 네트워크에서는 다음을 구별할 수 있습니다. 별도의 섹션, 임의적으로 선택된 전형적인 토폴로지를 가지고 있습니다. 따라서 대규모 네트워크의 토폴로지는 혼합이라고 할 수 있습니다. 그림 8은 혼합 토폴로지가 있는 네트워크 섹션을 개략적으로 보여줍니다.

쌀. 8. 혼합 네트워크 토폴로지

7.1.5. 네트워크 스위칭 유형

메시지는 컴퓨터에서 컴퓨터로 직접 전송되지 않고 특수 노드를 통해 전송될 수 있습니다.

네트워크 토폴로지가 완전히 연결되지 않은 경우 임의의 끝 노드(가입자) 쌍 간의 데이터 교환은 일반적으로 전송 노드를 거쳐야 합니다.

발신자에서 수신자에게 가는 도중에 통과 노드의 순서를 호출합니다. 노선.

전송 노드의 네트워크를 통한 끝 노드의 연결을 호출합니다. 스위칭.

동시에 다음과 같은 전환 작업이 해결됩니다.

정의 정보 흐름데이터를 교환하려는 대상
워크스테이션 주소 형성;
흐름 경로 결정 및 최적 경로 선택;
흐름의 인식 및 각 전송 노드에서의 스위칭.

정보의 흐름일련의 공통 기능으로 결합된 바이트 시퀀스를 형성합니다. 기호는 컴퓨터 주소일 수 있습니다.

스위치 노드- 이것은 특수 장치또는 소프트웨어 전환 메커니즘(softswitch)이 내장된 범용 컴퓨터. 스위칭 유형에 따라 네트워크는 다음과 같이 구분됩니다.

회선 교환 네트워크;
패킷 교환 네트워크;
메시지 교환 네트워크.

회선 교환 네트워크최초의 전화망에서 유래. 회로 스위칭은 한 쌍의 가입자 시스템 간에 일련의 채널 연결을 구성하는 프로세스입니다.

회로 스위칭은 종단 노드 간에 연속 네트워크를 형성합니다. 물리적 채널동일한 데이터 속도를 가진 스위치에 의해 직렬로 연결된 중간 채널 섹션에서. 끝 노드 사이에 연결이 설정되고 데이터 전송이 시작됩니다. 전송이 끝나면 채널이 종료됩니다. 스위치는 네트워크 스위칭에 사용됩니다.

그림 9는 회선 교환 네트워크를 보여줍니다. 스위칭 노드(UK1–UK5)는 연결된 워크스테이션에 서비스를 제공합니다. (PC1–PC5). 예를 들어 워크스테이션 1(PC1)에서 워크스테이션 2(PC2)로 데이터를 전송하려면 노드 1(UC1)과 노드 4(UC4) 사이에 채널이 설정되어야 합니다. 이 채널은 UK1-UK3-UK2-UK4 또는 UK1-UK5-UK4 경로를 따라 설정할 수 있습니다. 데이터 전송을 구성하기 위해 RS1은 대상 주소(RS2)를 나타내는 스위칭 노드(UC1)에 연결 설정 요청을 보냅니다. 스위칭 노드(ST1)는 복합 채널의 형성 경로를 선택한 다음 UT4 노드에서 요청이 전송될 때까지 다음 노드(예: ST3)로 요청을 전송하고 해당 노드는 다음 노드로 전송해야 합니다. RS2로. 대상 컴퓨터에서 요청을 수락하면 응답이 전송됩니다. 소스 컴퓨터이미 구축된 채널(예: UK1-UK2-UK4)을 통해 PC1과 PC2 사이에 채널이 설정된 것으로 간주됩니다. 그 후에 데이터를 보낼 수 있습니다. 데이터 전송이 끝나면 채널이 종료됩니다.

쌀. 9. 스위칭 네트워크

패킷 네트워크글로벌 컴퓨터 네트워크에서의 실험 결과로 나타났습니다. 패킷 스위칭은 데이터 전송을 위해 메시지를 부분(개별 패킷)으로 분할하여 전달하는 기술로, 소스에서 목적지로 서로 다른 경로로 보낼 수 있습니다. 특정 경로는 연결의 가용성과 트래픽 양에 따라 송신 및 수신 컴퓨터에 의해 선택됩니다.

메시지 교환 네트워크. 이러한 유형의 스위칭은 스위칭 노드를 통해 한 컴퓨터에서 다른 컴퓨터로 메시지를 전송하기 위한 논리 채널을 설정합니다. 이 경로의 경로에 있는 각 중간 장치는 메시지를 수신하고 링크의 다음 섹션이 해제될 때까지 로컬에 저장하고 링크가 해제되는 즉시 다음 장치로 보냅니다.

7.1.6. 개방형 시스템 상호 연결을 위한 참조 모델

다양한 유형의 컴퓨터가 작동하는 네트워크의 출현으로 정보 교환을 위한 표준을 개발해야 할 필요가 생겼습니다. 네트워크에서 컴퓨터의 기능은 상호 작용 규칙으로 인해 가능합니다. 프로토콜. 정보가 전송되면 서로 다른 수준에서 상호 작용합니다.

개방형 네트워크의 통신 및 프로세스는 다양한 제조업체의 개방형 아키텍처와 시스템 상호 작용에 대한 규칙을 설명하는 ISO OSI 표준 모델에 따라 발생합니다.

ISO - 국제 표준 기구 - 국제 표준 기구.

OSI는 두 가지 변형을 나타내는 약어입니다.

개방형 시스템 상호 연결 - 개방형 시스템의 상호 작용 - VOS;
최적의 규모 통합 - 정보시스템최적의 통합 수준으로

상호 작용은 네트워크에서 이벤트 처리를 보장하는 일련의 구조, 규칙 및 프로그램을 기반으로 합니다. 이 세트는 OSI 모델에서 호출됩니다. 수준. 각 계층은 프로토콜(전송 규칙 집합)로 설명됩니다. OSI 모델에서는 7가지 수준의 상호 작용이 구분되어 각각에 대해 특정 세트의 교환 기능을 수행합니다.

레벨 1- 물리적 인. 전송 설명 바이너리 정보통신 라인에서: 전압, 주파수, 전송 매체의 특성. 이 계층의 프로토콜은 비트 스트림의 통신, 수신 및 전송을 제공합니다.

레벨 2- 채널. 매체에 대한 액세스, 통신 채널 제어, 블록(프레임)의 데이터 전송을 제공합니다. 이 수준에서 블록이 형성되고 비트 스트림에서 프레임의 시작과 끝이 결정되고 전송의 정확성이 확인되고 오류의 존재 및 수정이 확인됩니다.

레벨 3- 네트워크. 네트워크의 두 지점 간에 연결을 제공합니다. 라우팅은 이 수준에서 발생합니다. 데이터가 다른 통신 라인을 통해 전송되는 경로의 결정, 주소 처리.

이 수준에서 정보는 목적지로 전송하기 위해 패킷으로 변환됩니다. 데이터 전송은 가상 통신 채널이 설정된 후 발생합니다. 데이터가 전송된 후 채널이 닫힙니다. 패킷은 서로 다른 물리적 경로를 통해 전송됩니다. 채널은 동적으로 결정됩니다. 주소는 연결 설정 중에 결정됩니다. 데이터는 패킷뿐만 아니라 다른 방법으로도 전송할 수 있습니다.

광범위한 네트워크 계층 프로토콜 IP(인터넷 프로토콜).

레벨 4- 운송. 전송 계층의 임무는 네트워크의 한 지점에서 다른 지점으로 정보를 전송하고 전송 품질을 보장하는 것입니다. 이 수준은 데이터 흐름, 블록 전송의 정확성, 대상에 대한 전달의 정확성, 시퀀스 순서를 제어하고 이전 형식의 블록에서 정보를 수집합니다. 다른 방법으로 전송 시 수신 확인 및 정확한 배송이 가능합니다.

일반적인 전송 프로토콜은 TCP(전송 제어 프로토콜)입니다. 종종 네트워크 및 전송 계층 프로토콜은 인터네트워킹 기술을 구현하기 때문에 전체 프로토콜 제품군을 의미하는 TCP/IP로 통칭됩니다.

TCP는 전송된 정보를 여러 부분으로 나누고 각 부분에 번호를 지정하여 수신 시 순서를 복원합니다. TCP 패킷은 IP 패킷 내부에 배치됩니다. 수신 시 IP 패킷이 먼저 압축 해제되고 TCP 패킷이 압축 해제됩니다. 그런 다음 데이터는 패킷 번호에 따라 수집됩니다.

다른 표준 프로토콜도 이 수준에서 작동합니다.

레벨 5- 세션. 연결을 설정, 유지, 종료합니다. 통신 세션 중 상호 작용을 조정합니다. 세션을 시작하고 종료하고 충돌이 발생한 세션을 복원합니다. 이 수준에서 도메인 네트워크 이름은 숫자로 또는 그 반대로 변환됩니다.

레벨 6– 대표(데이터의 대표). 전송된 정보의 구문 및 의미, 암호화, 인코딩 및 데이터 압축을 담당합니다. 예를 들어 이 단계에서 텍스트 정보, 이미지가 기록되고 압축되고 압축 해제됩니다.

레벨 7- 적용. 프로그램 간의 정보 전송을 제공합니다. 이 계층은 사용자를 네트워크에 연결하여 파일 전송, 전자 메시지, 인터넷 정보 검색. 이 수준에서 사용되는 프로토콜은 FTP(파일 전송), HTTP(HyperText Transfer Protocol) – 하이퍼텍스트 전송 프로토콜입니다.

각 계층은 인접한 상위 계층에 서비스를 제공하고, 인접한 하위 계층에서 서비스를 수신하고, 데이터 블록을 교환하여 작업을 수행합니다.

상호 작용은 레벨별로 순차적으로 수행됩니다. 사용자로부터 전송된 정보는 먼저 응용(7차) 수준의 규칙에서 처리된 다음 대표자, 세션, 전송 수준에서 처리되어야 합니다. 그런 다음 정보는 네트워크, 링크 수준에서 순차적으로 처리되어 네트워크의 물리적 환경으로 전송됩니다. 물리계층에서 처리하여 다른 컴퓨터로 전달한 후, 정보는 하위계층에서 다음 계층으로 역순으로 처리되고, 최종적으로 응용처리계층을 거쳐 사용자에게 전달된다.

정보를 전송할 때 각 수준의 임무는 표준에 따라 데이터를 준비하고 다음 하위 수준으로 전송하는 것입니다. 정보를 받으면 다음 맨 위로.

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