Желілердің жіктелуі
Сен осы сәтте интернетте отырсың. Үйіңдегі Wi-Fi роутер, мектептегі компьютерлер, банкоматтар, ауруханадағы медициналық жүйелер — бәрі бір-бірімен байланысады. Бір сөзбен айтқанда: бұлардың бәрі — компьютерлік желі.
Мектепте компьютер сыныбы болса, сол сыныптағы барлық компьютерлер принтерге бірге шығара алады. Бір принтер — бәріне ортақ. Мұғалім бір файлды жіберсе, барлық оқушы өз компьютерінен ашып қарай алады. Бұл қалай мүмкін болып тұр?
Үйіңде телефоның, планшетің, ноутбукің — бәрі бір Wi-Fi-ға қосылған. Бір роутер — бәріне ортақ интернет. Бұл да желінің арқасы.
Компьютерлік желі — компьютерлер арасында ақпарат алмасу немесе ресурстарды (дискілер, файлдар, принтерлер) ортақ пайдалану мақсатында байланыс арналарымен біріктірілген жүйе.
Бұл анықтамада бірнеше маңызды бөлік бар: ақпарат алмасу — файл, хабар, мәлімет жіберу; ресурстарды ортақ пайдалану — бір принтерді немесе дискіні бірнеше компьютерге беру; байланыс арналары — кабель немесе сымсыз сигнал; жүйе — жеке құрылғылар емес, бірге жұмыс істейтін құрылым.
Мұны бір ауладағы бірнеше үйдің су, газ, электр желісіне бірге қосылуымен салыстыруға болады. Компьютерлік желі де дәл осылай: құрылғылар бір ортақ инфрақұрылымға қосылып, ресурстарды бірге пайдаланады.
Мектептегі компьютер сыныбы мен бүкіл Интернет — екеуі де желі. Бірақ бірі бір бөлмеде, екіншісі бүкіл дүниежүзінде жұмыс істейді. Демек желілер бірдей емес.
Желілерді жіктейтін алты негізгі белгі бар: аумақтық таралуы, тиістілігі, ұйымдастыру типі, тасымалдау жылдамдығы, тарату ортасы және топология.
Желілерді жіктейтін ең маңызды белгі — аумақтық таралуы. Сенің үйіңдегі Wi-Fi тек үй ішінде жұмыс істейді. Мектеп желісі тек мектеп ғимаратында. Ал YouTube жер шарының кез келген нүктесінен ашылады.
Информатикада желілерді аумағы бойынша үш топқа бөледі: жергілікті, аймақтық және ауқымды.
| Түрі | Толық атауы | Аумағы |
|---|---|---|
| LAN | Local Area Network (Жергілікті желі) | Бір бөлме, ғимарат немесе кәсіпорын |
| MAN | Metropolitan Area Network (Аймақтық желі) | Қала, аудан немесе мемлекет ішінде |
| WAN / GAN | Wide/Global Area Network (Ауқымды желі) | Дүниежүзі бойынша, мысалы Интернет |
LAN — мектеп компьютер сыныбы, офис, үй желісі. MAN — бір қала ішіндегі желі, мысалы қаладағы банкоматтар жүйесі. WAN немесе GAN — бүкіл дүниежүзіне тараған желі, ең үлкен мысал — Интернет.
Желілерді жіктейтін екінші белгі — тиістілігі, яғни бұл желі кімге тиесілі. Банкоматтар желісі бір банкке тиесілі болуы мүмкін, ал кеден қызметінің желісі мемлекетке тиесілі.
Тиістілігіне қарай желілер ведомстволық және мемлекеттік болып бөлінеді.
Үшінші белгі — ұйымдастыру типі. Біррангілік желіде барлық компьютерлер тең дәрежеде, ал серверге негізделген желіде орталық сервер ресурстарды басқарады.
Біррангілік желі — барлық компьютерлер тең дәрежеде, бірі-бірімен тікелей байланысады, орталық сервер жоқ.
Серверге негізделген желі — орталық сервер барлық ресурстарды басқарады, клиент компьютерлер сол серверге жүгінеді.
Серверлердің міндеті әртүрлі болады: файл-сервер файлдарды сақтайды, принтер-сервер принтерді ортақ пайдалануға береді, пошта-сервер хаттарды жіберіп-қабылдайды, қолданбалар сервері бағдарламаларды клиенттерге жеткізеді.
Кітапхананы елестет: кітапхана — сервер, сен — клиент. Кітап алғың келсе, кітапханашыға жүгінесің. Серверге негізделген желіде де ресурстарды орталық құрылғы басқарады.
Төртінші белгі — тасымалдау жылдамдығы. Желілердің жылдамдығы бірдей емес: кейбіреуі баяу, кейбіреуі өте жылдам. ҰБТ үшін 10, 100, 1000 Мбит/с сандарын есте сақтау маңызды.
| Жылдамдық деңгейі | Шектеу |
|---|---|
| Төмен | 10 Мбит/с дейін |
| Орташа | 100 Мбит/с дейін |
| Жоғары | 1000 Мбит/с дейін |
Бесінші белгі — тарату ортасы. Яғни ақпарат компьютерлер арасында қандай жол арқылы жүреді. Тарату ортасы екі үлкен топқа бөлінеді: сымды және сымсыз.
Сымды тарату ортасы — ақпарат физикалық кабель арқылы жүреді. Үш негізгі кабель түрі бар: қосақталған кабель, коаксиалды кабель және оптикалық талшықты кабель.
Сымсыз тарату ортасы — ақпарат радиосигнал немесе жарық арқылы тарайды. Wi-Fi, WiMAX, Bluetooth, инфрақызыл байланыс және Li-Fi осы топқа жатады.
Тарату ортасын жол деп елестет: кабель — тұрақты, сенімді асфальт жол; сымсыз байланыс — ауа жолы, ыңғайлы, бірақ кедергілерден әлсірейді.
Алтыншы белгі — топология. Бұл желідегі компьютерлердің бір-біріне қалай қосылатынын, яғни желінің геометриялық схемасын білдіреді. Төрт негізгі топология бар: шина, сақина, жұлдызша, иерархиялық ағаш.
| Топология | Сипаттама | Ерекшелігі |
|---|---|---|
| Шина | Барлық компьютер бір кабельге тізбектеп қосылады | Кабель үзілсе, бүкіл желі тоқтайды |
| Сақина | Тізбектеліп жабық шеңбер құрайды | Бір компьютер істен шықса, желі тоқтайды |
| Жұлдызша | Орталық концентраторға немесе свитчке қосылады | Ең сенімді: бір компьютер бұзылса, қалғандарға әсері жоқ |
| Иерархиялық ағаш | Жұлдызшалар иерархиялық тәртіпте жалғанады | Ақауларды іздеу оңай, кеңейту қарапайым |
Ұялы байланыс — желінің сымсыз және жаппай қолданылатын түрі. Телефондағы 4G немесе 5G белгісі — ұялы байланыс технологиясының буыны. Әр буын алдыңғысынан жылдам және мүмкіндігі кеңірек.
| Буын | Жыл | Мүмкіндік |
|---|---|---|
| 1G | 1980 | Тек дауыс қоңыраулары, аналогтық сигнал |
| 2G | 1991 | Цифрлық сигнал, SMS |
| 3G | 2000 | Мобильдік интернет, видеоқоңырау |
| 4G | 2010 | Жоғары жылдамдықты интернет — 10 Мбит/с және одан да жоғары |
| 5G | 2019 | 100 Мбит/с дейін және одан жоғары, бірнеше құрылғыны бір мезетте қосу |
1G тек сөйлесуге арналды, 2G цифрлық сигнал мен SMS әкелді, 3G мобильдік интернетті қосты, 4G жоғары жылдамдық берді, 5G аз кешігу уақыты мен көп құрылғыны бір мезетте қосуға мүмкіндік береді.
Бұл тақырып ҰБТ-да бірнеше форматта кездеседі: LAN, MAN, WAN аумақтарын сәйкестендіру; топологиялардың сенімділігін анықтау; кабель түрлерінің жылдамдығын салыстыру; 4G және 5G жылдамдықтарын білу; сервер түрлерін ажырату.
Міндетті есте сақтау: LAN = бөлме/ғимарат, MAN = қала, WAN = дүниежүзі. Шина/сақина = осал, жұлдызша = сенімді. Оптикалық = 3 Гбит/с, қосақталған = 1000 Мбит/с дейін.
Бүгін біз компьютерлік желіні алты белгі бойынша қарастырдық. Желі — компьютерлерді байланыстырып, ортақ ресурстар мен ақпарат алмасуға мүмкіндік беретін жүйе.
Желілер аумақ, тиістілік, ұйымдастыру типі, жылдамдық, тарату ортасы және топология бойынша сипатталады. Ұялы байланыс та желінің сымсыз түрі, ол 1G-ден 5G-ге дейін дамыды.