Tīkla arhitektūra. Datu pārraides tīkla un aprīkojuma struktūra

Šodien tīkla savienojumu jēdziens nav pārsteidzošs. Tomēr daudzi no viņiem, pieminot tos, pat neuzdomo, kāds ir savienojums un kā darbojas tīkla pakalpojumi. Mēģināsim izskatīt šo jautājumu iespējami īsā laikā, jo būtu iespējams uzrakstīt monogrāfiju par tīkliem un to iespējām mūsdienu pasaulē.

Tīkla arhitektūra: pamata veidi

Tādējādi, kā izriet no pašas jēdziena "interpretācija", datortīkli veido noteiktu skaitu termināļu (datori, klēpjdatori, mobilās ierīces), kas savstarpēji savienoti, kas faktiski veido tīklu.

Līdz šim ir divi galvenie savienojumu veidi: vadu un bezvadu, izmantojot savienojumu, izmantojot maršrutētāju, piemēram, Wi-Fi maršrutētāju. Bet tas ir tikai aisberga gals. Faktiski tīkla arhitektūra ietver vairāku komponentu izmantošanu, un tāpēc to var atšķirīgi klasificēt. Ir vispāratzīts, ka šobrīd pastāv trīs veidu tīkli:

• Peer-to-peer tīkli;
• Tīkli ar speciāliem serveriem;
• Hibrīdie tīkli, ieskaitot visa veida mezglus.

Turklāt tiek pārraidīta atsevišķa kategorija - globāli, vietējie, pašvaldību, privātie tīkli un citas šķirnes. Ļaujiet mums apskatīt pamatjēdzienus.

Tīklu apraksts pa veidiem

Sāksim, iespējams, ar tīkliem, kuru pamatā ir "galvenā datora tīkla klienta" mijiedarbība. Kā jau tika saprasts, šeit galvenais terminālis ieņem dominējošo stāvokli, kurā tiek pārvaldīts tīkls un visas tā sastāvdaļas. Klientu termināli var sūtīt pieprasījumus tikai pieslēgšanai, un nākotnē - saņemt informāciju. Galvenais terminālis šādā tīklā nevar spēlēt klienta iekārtas lomu.

Peer -to- peer tīkli, ko bieži sauc par peer-to- peer tīkliem, atšķiras no pirmā veida, jo to resursi ir vienādi sadalīti starp visiem saistītajiem termināļiem. Vienkāršākais piemērs ir failu lejupielāde, izmantojot torrentus. Galīgais fails, pilnīgi vai daļēji lejupielādēts, var atrasties dažādos terminālos. Pielāgota sistēma, kas lejupielādē to datorā, izmanto visus pieejamos resursus tīklā, lai lejupielādētu meklēšanas faila daļas. Jo vairāk no tām, jo lielāks ir lejupielādes ātrums. Tajā pašā laikā tīkla adresācijai nav īpašas lomas. Galvenais nosacījums ir tas, ka klienta datorā ir instalēta atbilstoša programmatūra. Tas ir kaut kas, kas radīs klientu pieprasījumus.

Klientu-serveru tīkla arhitektūra ir visvienkāršākā. Savienojuma izveide starp datora termināļiem (neatkarīgi no tā, kā tas ir izveidots) vienkāršotai izpratnei var tikt attēlots bibliotēkas telpā, kurā ir noliktava vai grāmatplaukti (centrālais serveris) un galdi, kur apmeklētāji var nolasīt no plauktiem iegūto materiālu.

Protams, šeit pastāv skaidras attiecības: apmeklētājs ierodas bibliotēkā, reģistrē vai uzrāda jau reģistrētus personas datus (tīkla identifikācija, pamatojoties uz piešķirto IP adresi), pēc tam meklē nepieciešamo literatūru (tīkla pieprasījums), beidzot pieņem grāmatu un to izlasa.

Protams, salīdzinājums ir primitīvākais, jo mūsdienu tīkli ir daudz sarežģītāki. Tomēr, lai vienkāršotu struktūras izpratni, šāds piemērs būs vislabākais.

Termināļu identifikācija

Tagad daži vārdi par to, kā atpazīt datorus jebkura veida tīklā. Ja kāds nezina, katram termināram tiek piešķirti divu veidu IP adreses vai, vienkāršāk, unikāls identifikators: iekšējais un ārējais. Iekšējā adrese nav unikāla. Bet ārējais IP - jā. Pasaulē nav divu iekārtu ar vienu un to pašu IP. Tas ļauj simtiem procentu identificēt jebkuru sīkrīku neatkarīgi no tā, vai tas ir datora terminālis vai mobilā ierīce.

Par visu to ir atbildīgs atbilstošs protokols. Pašlaik visizplatītākais un visplašāk izmantotais ir IPv4. Tomēr, kā pierāda prakse, viņš jau ir pārdzīvojis sevi, jo viņš nespēja nodrošināt unikālas adreses sakarā ar klientu ierīču skaita palielināšanos. Apskatīt tikai mobilo iekārtu, galu galā pēdējo desmit gadu laikā izmantotie sīkrīki kļuva tik daudz, ka gandrīz katrs otrais Zemes iedzīvotājs savā rīcībā ir tas pats mobilais tālrunis.

IPv6 protokols

Tātad tīkla arhitektūra, it īpaši internets, sāka mainīties. Un aizstāt ceturto versiju nāca sestā (IPv6). Lai gan tā vēl nav saņēmusi ļoti plašu lietojumu, tomēr tiek uzskatīts, ka nākotne ir tuvu, un drīz gandrīz visi pakalpojumu sniedzēji, kas nodrošina sakaru pakalpojumus, pāriet uz šo protokolu (ja ir sestais versijas aktīvs DHCP serveris).

Pārliecinieties par sevi, jo, piemērojot šo protokolu, nodrošinot 128 bitu adresi, varat rezervēt daudz vairāk adreses nekā ceturtā versija.

Dedicated Servers

Tagad apsveriet veltītos serverus. Apzīmējums runā pats par sevi: tie ir paredzēti konkrētiem uzdevumiem. Aptuveni runājot, tas ir reāls virtuālā serveris, kas ir virtuāla tipa lietotājs, kurš pilnībā pieder lietotājam un kurš to iznomā. Tas ir hostinga jēdziens, kad galvenā resursu podcast īpašnieks var izvietot jebkādu informāciju par piešķirto vietu.

Turklāt drošība nav īrnieka pienākums, proti, tas, kurš iznomā serveru telpu. Šādu serveru piemērus var dot diezgan daudz. Šeit jūs un pasts, un spēles, kā arī failu hostings un personiskās lapas (nevajadzētu jaukt ar kontiem šāda veida sociālajos tīklos un pakalpojumos) un daudz ko citu.

Vietējie tīkli

Vietējais tīkls vai, kā to bieži sauc, ir izveidots "vietējais veikals", lai apvienotu ierobežotu skaitu termināļu vienā. Kā jau tika saprasts, vietējā sakaru tīkla arhitektūra var būt gan vadīts savienojums, gan piekļuves veids VPN. Jebkurā gadījumā ir nepieciešams savienojums ar galveno administrēšanas serveri. Tīkla pakalpojumi šajā gadījumā var darboties divējādā režīmā: ar automātisku identifikāciju (katrai mašīnai adreses piešķiršana) vai ar parametru manuālu ievadīšanu.

Vietējiem tīkliem principā ir atšķirīga iezīme, kas sastāv tikai no tā, ka jebkuram terminālam ir nepieciešama reģistrācija (kas nav nepieciešama, piemēram, vienādranga tīklos) un centrālais serveris (un administrators). Turklāt piekļuve "dalītajai informācijai" var būt pilnīga vai ierobežota. Tas viss ir atkarīgs no iestatījumiem. Tomēr, ja skatāties pat uz tā dēvētajiem mākoņa pakalpojumiem, tie patiesībā arī pārstāv virtuālu tīklu, kurā lietotāji, autentificējot, piekļūst noteiktai informācijai, lejupielādē vai rediģē failus utt. Vienlaikus Reizē vienlaikus ir iespējams pat mainīt faila saturu reāllaikā.

Interneta arhitektūra: mazliet vēsture

Visbeidzot, mēs vēršamies pie tīkla, kas šodien ir lielākais pasaulē. Protams, tas ir internets vai vispasaules tīmeklis. World Wide Web paraugs tiek uzskatīts par ARPANET, komunikāciju, kas tika izstrādāta militāriem mērķiem ASV 1969. gadā. Tad patiesībā savienojums tika pārbaudīts tikai starp diviem mezgliem, bet laika gaitā savienojums ar tīklu, izmantojot kabeli, tika uzstādīts pat ar termināliem, kas atrodas Apvienotajā Karalistē.

Tikai daudz vēlāk, kad bija identifikācija, kas balstīta uz TCP / IP protokoliem un domēnu nosaukumu piešķiršanas sistēmu, un šodien parādījās tas, ko mēs saucam par internetu.

Kopumā, kā tiek uzskatīts, internetā nav vienotu centrālo serveri, kurā visu informāciju varētu glabāt. Jā līdz šim, un šīs jaudas disku diskdziņi nepastāv. Visa informācija tiek izplatīta simtiem tūkstošu atsevišķu dažādu tipu serveru. Citiem vārdiem sakot, Internetu var arī piešķirt gan peer-to-peer, gan hibrīdam tīklā. Ar visu to vienā datorā varat izveidot savu interneta serveri, kas ne tikai pārvaldīs tīkla iestatījumus vai saglabās nepieciešamo informāciju, bet arī nodrošinās piekļuvi tam citiem lietotājiem. Wi-Fi izplatīšana - vai ne vienkāršākais piemērs?

Pamata iestatījumi un iestatījumi

Attiecībā uz iestatījumiem un iestatījumiem viss ir vienkāršs. Parasti manuāla tīkla IP, DNS vai starpniekserveru ievadīšana nav izmantota ilgu laiku. Tā vietā jebkurš pakalpojumu sniedzējs nodrošina pakalpojumus, lai tīklā automātiski atpazītu datoru vai mobilo ierīci.

Windows sistēmās šos iestatījumus var piekļūt, izmantojot tīkla īpašības, izvēloties IPv4 protokola parametrus (vai, ja tas darbojas, IPv6). Parasti paši iestatījumi norāda automātisku adrešu saņemšanu, kas ļauj lietotājam ievadīt datus manuāli. Tomēr dažos gadījumos, it īpaši, konfigurējot LAP klientus (attālo piekļuvi) vai piekļūstot noteiktiem īpašiem pakalpojumiem, manuāla datu ievadīšana ir obligāta.

Secinājums

Kā redzat, izpratne par tīkla arhitektūru kopumā nav īpaši sarežģīta. Principā šeit tika apspriesti tikai tīklošanas galvenie aspekti, lai paskaidrotu jebkuram, pat visnopietnāko lietotājam, šo jautājumu, tā sakot pirkstiem. Patiesībā, protams, viss ir daudz sarežģītāk, jo mēs neesam minējuši DNS serveru, proxy, DHCP, WINS uc jēdzienus, kā arī ar programmatūru saistītos jautājumus. Šķiet, ka pat šī minimālā informācija ir pietiekama, lai saprastu jebkura veida tīklu darbības struktūru un pamatprincipus.