شبکه های کامپیوتری: ویژگی های اساسی، طبقه بندی و اصول سازمان. ساختار تعمیم یافته یک شبکه کامپیوتری محیط ارتباطی و انتقال داده

بشریت مدرن عملاً نمی تواند زندگی خود را بدون رایانه تصور کند ، اما آنها چندی پیش ظاهر شدند. در طول بیست سال گذشته، رایانه ها به بخشی جدایی ناپذیر از همه حوزه های فعالیت، از نیازهای اداری گرفته تا نیازهای آموزشی تبدیل شده اند و در نتیجه نیاز به توسعه قابلیت ها و توسعه نرم افزارهای همراه را ایجاد کرده اند.

حالت انتقال نیمه دوبلکس

با افزایش عملکرد کامپیوتر و ظرفیت حافظه، روش‌های تشخیصی بیشتر و بیشتری در پزشکی و سایر صنایع می‌توانند خودکار شوند و داده‌های وکسل توسط ماشین پردازش شوند. با این حال، واقعیت این است که مهم ترین برنامه، نمایش "ساده" و ذخیره داده های وکسل است. یک الزام نمایش واضح این است که ابزارهای نمایش تا حد امکان واضح و آسان برای استفاده باشند. همچنین نشان می دهد که یکی از مهمترین عناصر یک صفحه نمایش ارگونومیک، توانایی متحرک سازی و نمایش داده های حجمی در زمان واقعی است.

اتصال کامپیوترها به یک شبکه باعث شده است که نه تنها هزینه های نگهداری آنها افزایش یابد، بلکه باعث کاهش زمان شود به عبارت دیگر، شبکه های کامپیوتری دو هدف دارند: اشتراک گذاری نرم افزارو تجهیزات، و همچنین تامین دسترسی بازبه منابع داده

شبکه های کامپیوتری بر اساس اصل سرویس گیرنده-سرور ساخته شده اند. در این حالت کلاینت یک جزء معماری است که با استفاده از لاگین و رمز عبور از قابلیت های سرور استفاده می کند. سرور نیز به نوبه خود منابع خود را در اختیار سایر شرکت کنندگان شبکه قرار می دهد. این می تواند ذخیره سازی، ایجاد باشد پایه مشترکداده ها، استفاده از امکانات ورودی/خروجی و غیره

مزایا و معایب شرح هندسه پرواز، پشتیبانی فنی و نرم افزاری

کاملاً سفید در درجه اول ستون فقرات و دنده ها است. بزرگترین مزایای این شکل از نمایش حجمی شامل اتصال مستقیم به منابع مختلف داده های مکانی بالقوه و سادگی قابل توجه و سرعت مرتبط الگوریتم ها برای عملیات جامد اساسی است. از جمله معایب، بروز خطاهای هندسی زیادی هنگام انجام برخی تبدیل ها، به ویژه تغییرات در چرخش و مقیاس بندی است. منشأ و معنای این خطاها مشابه است تصاویر شطرنجی; همچنین عکاسی یا تغییر کیفیت بدون از دست دادن کیفیت غیرممکن است.

انواع مختلفی از شبکه های کامپیوتری وجود دارد:

محلی؛

منطقه ای؛

جهانی.

در اینجا عادلانه است که توجه داشته باشیم که بر اساس چه اصولی وجود دارد

سازماندهی شبکه های کامپیوتری محلی

به طور معمول، چنین شبکه هایی افرادی را گرد هم می آورند که در فاصله نزدیک هستند، بنابراین اغلب در دفاتر و شرکت ها برای ذخیره و پردازش داده ها استفاده می شود و نتایج آن را به سایر شرکت کنندگان منتقل می کند.

فرآیند انتقال اطلاعات مستلزم وجود منبع اطلاعات، فرستنده، کانال ارتباطی، گیرنده و مصرف کننده اطلاعات است. قبل از ارسال و پس از دریافت، می توان شکل ارائه اطلاعات را تغییر داد

علاوه بر این، مقادیر زیادی حافظه برای ذخیره داده های حجمی مورد نیاز است که در برخی سیستم ها ممکن است اندازه مش استفاده شده و در نتیجه دقت مدل بدنه را محدود کند. اگرچه می توان با استفاده از روشی مناسب برای ذخیره سازی داده ها در ساختارهای سلسله مراتبی میزان حافظه مورد نیاز را کاهش داد، اما در برخورد با داده های واقعی که ممکن است دارای نویز باشند یا ماهیت داده ها بسیار متفاوت باشد، این روش ها کارایی خود را از دست می دهند.

چیزی به نام "توپولوژی شبکه" وجود دارد. به بیان ساده، این یک نمودار هندسی از اتصال کامپیوترها به یک شبکه است. ده ها طرح از این دست وجود دارد، اما ما فقط آنها را در نظر خواهیم گرفت: تایر، حلقه و ستاره.

  1. گذرگاه یک کانال ارتباطی است که گره ها را به یک شبکه متصل می کند. هر گره می تواند اطلاعات را در هر زمان مناسب دریافت کند و تنها در صورت آزاد بودن گذرگاه اطلاعات را ارسال کند.
  2. حلقه با این توپولوژی، گره های کار به صورت متوالی در یک دایره به هم متصل می شوند، یعنی ایستگاه اول به ایستگاه دوم و غیره و آخرین ایستگاه به اول متصل می شود و در نتیجه حلقه بسته می شود. عیب اصلی این معماری این است که اگر حداقل یک عنصر از کار بیفتد، کل شبکه فلج می شود.
  3. ستاره اتصالی است که در آن گره ها توسط پرتوها به مرکز متصل می شوند. این مدل اتصال از آن زمان‌های دور می‌آید که کامپیوترها بسیار بزرگ بودند و فقط دستگاه هد دریافت می‌کرد


تا حدودی مشکوک پشتیبانی فنیبرای پخش داده های حجمی اگرچه کارت‌های اضافی وجود دارند که سرعت رندر را افزایش می‌دهند، اما این کارت‌ها هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته‌اند، قیمت آنها نسبتاً بالا است و نرم‌افزار عقب مانده است، به خصوص در مقایسه با کارت‌های شتاب برای رندر چند ضلعی. با این حال، همانطور که در پاراگراف های مقدماتی گفتیم، با افزایش تعداد سیستم های جمع آوری و پردازش داده های حجمی و افزایش تقاضا برای فناوری مناسب مناسب برای نمایش این داده ها، می توان انتظار پیشرفت بیشتری در این زمینه داشت.

در مورد شبکه های جهانی، همه چیز بسیار پیچیده تر است. امروزه بیش از 200 مورد از آنها وجود دارد که معروف ترین آنها اینترنت است.

تفاوت اصلی آنها با محلی ها عدم وجود یک مرکز مدیریت اصلی است.

چنین شبکه های کامپیوتری بر اساس دو اصل عمل می کنند:

برنامه های سرور واقع در گره های شبکه که به کاربران سرویس می دهند.

هنگام استفاده از نقشه های شتاب برای نمایش داده های وکسل، باید حجم زیادی از داده های مورد نیاز برای نمایش صحنه را در نظر بگیرید. برای شتاب دهنده های گرافیکی برای نمایش چند ضلعی ها، این مشکل تا حدی با ذخیره بافت یا حتی داده های هندسی صحنه در حافظه محلی شتاب دهنده گرافیکی حل می شود. حجم این حافظه ده ها مگابایت است.

این یک کتابخانه داده وکسل نیست زیرا تنها ابزاری است که عملکردهای نمایش را تعریف می کند پست صوتیبا استفاده از شتاب دهنده های گرافیکی همچنین کتابخانه های تخصصی برای ارائه داده های voxel وجود دارد. این کتابخانه بر اساس مجموعه ای جدید از الگوریتم ها برای رندر سریع حجم است.

برنامه های مشتری که بر روی رایانه های شخصی کاربر قرار دارند و از خدمات سرور استفاده می کنند.

شبکه های جهانی به کاربران امکان دسترسی به خدمات مختلف را می دهند. شما می توانید به دو طریق به چنین شبکه هایی متصل شوید: از طریق خط تلفن شماره گیری و از طریق یک کانال اختصاصی.

ارسال کار خوب خود به پایگاه دانش آسان است. از فرم زیر استفاده کنید

این کتابخانه به سخت‌افزار تخصصی نیاز ندارد یا از آن استفاده نمی‌کند و برای اکثر پلتفرم‌ها با زمان نمایش بسیار سریع قابل حمل نیست. علاوه بر کتابخانه های اختصاصی، ابزارهای جامعی نیز برای کار با داده های voxel وجود دارد. این می تواند از کاربردهای پزشکی تخصصی گرفته تا تجسم جلوه های ویژه در صنعت فیلم را شامل شود.

تکنیک های تجسم داده های حجمی

مقدار داده های حجمی که معمولاً زمانی رخ می دهد ابعاد مختلفیا در نتیجه مدل سازی به دست می آید، معمولا از ده ها مگابایت، در موارد شدید تا گیگابایت متغیر است. چنین حجم زیادی از اطلاعات باید با استفاده از الگوریتم های کارآمد و سیستم های محاسباتی قدرتمند پردازش شوند. در حال حاضر موجود است، همانطور که در فصل های قبلی گفتیم، پشتیبانی از نرم افزار و سخت افزاربرای تجسم بسته های داده با حجم متوسط. توسعه ابزارهای تجسم هم از نظر سخت افزار و هم از نظر الگوریتم نسبتاً سریع ادامه می یابد کار کارآمدبا داده های حجمی

کار خوببه سایت">

دانشجویان، دانشجویان تحصیلات تکمیلی، دانشمندان جوانی که از دانش پایه در تحصیل و کار خود استفاده می کنند از شما بسیار سپاسگزار خواهند بود.

ارسال شده در http://www.allbest.ru/

  • مقدمه
  • 1. تکامل سیستم های محاسباتی
  • 2. سیستم های محاسباتی توزیع شده
  • 3. مفاهیم اساسی شبکه های انتقال اطلاعات
  • 4. شبکه های کامپیوتری محلی
  • 5. ساختار فیزیکی و منطقی شبکه ها
  • نتیجه گیری
  • مراجع

مقدمه

رایانه ها قبلاً در همه زمینه ها به طور محکم وارد دنیای مدرن شده اند فعالیت انسانیو علم و از این طریق نیاز به ارائه نرم افزارهای مختلف برای آنها ایجاد می کند. البته این در درجه اول به دلیل توسعه الکترونیک است تکنولوژی کامپیوترو با بهبود و اجرای سریع آن در حوزه های مختلف فعالیت های انسانی.

الگوریتم های تجسم اطلاعات چند بعدی را می توان بسته به نوع داده های پردازش شده به دو گروه تقسیم کرد که در ادامه با جزئیات بیشتر توضیح داده خواهد شد. در گروه اول الگوریتم هایی وجود دارند که شبکه های اسکالر، فضایی یا چند بعدی یا داده های اسکالر را در طرح بندی دیگری نمایش می دهند. از منظر تجسم، ما معمولاً شبکه‌های فضایی اسکالر را به عنوان حجم‌های کلاسیک استفاده می‌کنیم گرافیک کامپیوتری. گروه دوم شامل الگوریتم هایی است که آرایه های برداری یا تانسور را ترسیم می کنند. با توجه به ارزش اطلاعاتی بالا و ارتباط درونی این داده ها، نمایش این اطلاعات با استفاده از الگوریتم های خاص ضروری است. شکل 7: راه های مختلفنمایش داده های حجمی

دلیل چنین توسعه فشرده فناوری اطلاعاتنیاز روزافزون به پردازش سریع و باکیفیت اطلاعات است که با پیشرفت جامعه، جریان آن مانند گلوله برفی در حال رشد است.

اتصال کامپیوترها به شبکه بهره وری نیروی کار را به میزان قابل توجهی افزایش داده است. رایانه ها هم برای نیازهای تولیدی (یا اداری) و هم برای آموزش استفاده می شوند.

1. تکامل سیستم های محاسباتی

1. سیستم های پردازش دسته ای (مین فریم).

اصل پردازش متمرکز داده ها

2. سیستم های چند ترمینال (s60s).

پراکندگی پایانه ها در خارج از CC.

ترمینال یک دستگاه جانبی یک سیستم محاسباتی است که برای ورودی/خروجی اطلاعات طراحی شده است.

معایب اصل پردازش متمرکز داده ها: استفاده ناکارآمد از رایانه ها با هزینه های مواد بالا، مشکل در دسترسی به دلیل تمرکز زیاد، قابلیت اطمینان پایین سیستم، مشکل در توسعه سیستم، راندمان پایین در حین کار تعاملی در چند کاربره. حالت

3. پیدایش شبکه های جهانی.

اصل پردازش داده های توزیع شده پردازش داده های توزیع شده پردازش اطلاعاتی است که بر روی رایانه های مستقل اما به هم پیوسته انجام می شود. دسترسی از پایانه ها به کامپیوترهای راه دور. اتصالات کامپیوتر به کامپیوتر از راه دور. خدمات شبکه

4. ظاهر شبکه های محلی(دهه 70). مینی کامپیوتر اتصال مینی کامپیوترهای مستقل دستگاه های رابط غیر استاندارد

5. ایجاد فناوری های شبکه محلی استاندارد. میکرو کامپیوتر. کامپیوترهای شخصی. استاندارد فن آوری های شبکه. عدم شفافیت دسترسی به منابع راه دور در شبکه های جهانی.

6. روندهای فعلی.

همگرایی شبکه های محلی و جهانی کانال های ارتباطی پرسرعت ساختار شبکه های محلی استفاده از مین فریم در شبکه های محلی ترکیب انواع مختلف ترافیک خوشه ها

2. سیستم های محاسباتی توزیع شده

ویژگی اصلی پردازش توزیع شده وجود مراکز داده متعدد است.

سیستم های توزیع شده، علاوه بر شبکه های کامپیوتری، کامپیوترهای چند پردازنده ای و سیستم های چند ماشینی را نیز شامل می شوند.

یک سیستم چند ماشینی، گروهی از رایانه‌هایی است که به صورت فشرده قرار گرفته‌اند، که توسط دستگاه‌های واسط خاص متحد شده‌اند و به عنوان یک کل واحد عمل می‌کنند. هر کامپیوتر جداگانه تحت سیستم عامل خود کار می کند. نرم افزار ویژه دسترسی شفاف، سازماندهی محاسبات و پیکربندی مجدد سریع را فراهم می کند.

شبکه کامپیوتری مجموعه ای از کامپیوترها و دستگاه های شبکه، از طریق کانال های ارتباطی در ارتباط است سیستم یکپارچهو به طور نسبی مستقل کار می کند.

تعامل با انتقال پیام از طریق سازماندهی می شود آداپتورهای شبکهو کانال های ارتباطی

هدف اصلی شبکه کامپیوتری- تقسیم منابع کامپیوتر محلی بین تمام کاربران شبکه.

برای کار بر روی شبکه، باید به سیستم عامل کامپیوترهایی که بخشی از شبکه هستند اضافه کنید. در رایانه‌هایی که منابع مشترک دارند، لازم است ماژول‌هایی اضافه شوند که دائماً در حالت انتظار برای درخواست‌هایی که از طریق شبکه از رایانه‌های دیگر ارسال می‌شوند، باشند. چنین ماژول هایی را سرورهای نرم افزاری (بخش سرور سیستم عامل) می نامند. در رایانه‌هایی که به منابع رایانه‌های دیگر دسترسی دارند، ماژول‌هایی نیز به سیستم عامل اضافه می‌شوند که درخواست‌هایی برای دسترسی به منابع راه دور ایجاد می‌کنند و آنها را از طریق شبکه به کامپیوتر مناسب. چنین ماژول هایی را کلاینت های نرم افزاری (بخش مشتری از سیستم عامل) می نامند.

الگوریتم هایی که مش های فضایی اسکالر را نمایش می دهند معمولا به دو گروه تقسیم می شوند - الگوریتم های نقشه برداری سطحی و الگوریتم های حجم مستقیم. الگوریتم‌هایی که سطوح الگوریتم‌های نصب سطح را ترسیم می‌کنند، معمولاً ابتدا باید یک ساختار هندسی کمکی از داده‌های ورودی برای بیان سطح ایجاد کنند. بنابراین، این الگوریتم‌ها به‌طور غیرمستقیم با داده‌های ورودی کار می‌کنند، زیرا ابتدا سطحی را ایجاد می‌کنند که با اشکال هندسی ساده‌تر، اغلب مثلث‌ها، که شبکه‌ای نامنظم از مثلث‌ها را تشکیل می‌دهند، نشان داده می‌شود.

یک جفت ماژول مشتری-سرور به کاربران اجازه می دهد تا دسترسی به نوع خاصی از منبع را به اشتراک بگذارند. در این حالت به این قسمت از سیستم عامل سرویس شبکه می گویند. [مثال: سرویس فایل، سرویس چاپ، سرویس ایمیل].

اصطلاحات «مشتری» و «سرور» نیز برای اشاره به رایانه های متصل به شبکه استفاده می شود. سرور رایانه ای است که منابع را برای رایانه های دیگر در شبکه فراهم می کند و کلاینت رایانه ای است که این منابع را مصرف می کند. گاهی اوقات یک کامپیوتر می تواند هم به عنوان سرور و هم به عنوان مشتری عمل کند.

سرویس‌های شبکه نمونه‌ای از برنامه‌های توزیع‌شده هستند، یعنی آنهایی که از چندین بخش متقابل تشکیل شده‌اند که معمولاً روی رایانه‌های جداگانه در شبکه اجرا می‌شوند. نه تنها برنامه های توزیع شده سیستمی را می توان در یک شبکه استفاده کرد، بلکه برنامه های کاربردی نیز که اغلب برنامه های شبکه نامیده می شوند نیز قابل استفاده هستند. با این حال، اکثر برنامه هایی که در شبکه اجرا می شوند، برنامه های شبکه نیستند.

سپس این مثلث ها با استفاده از کتابخانه های گرافیکی استاندارد، با پشتیبانی فنی ممکن در قالب شتاب دهنده های گرافیکی، ارائه می شوند. برای تبدیل داده‌ها از یک فرم شبکه فضایی اسکالر به یک نمایش سطحی، از رایج‌ترین الگوریتم‌های کلاسیک برای تبدیل داده‌ها از یک نمایش حجمی استفاده می‌شود.

شکل 8: سطح صاف مدل استخوانی. روش دیگر برای نمایش سطح میدان مورد نظر استفاده از الگوریتم اصلاح شده پرتو یا ردیابی پرتو است. بیان نقاط روی سطح به طور مستقیم هنگام ترسیم با استفاده از این روش ها، زمانی که لازم است مختصات نفوذ پرتو با سطح محاسبه شود، انجام می شود. با این حال، برای کاربردهایی که نیاز به دانستن نقاط روی سطح است، استفاده از این روش ها دیگر بزرگترین مزیت نیست. الگوریتم هایی برای بیان و متعاقباً نمایش سطوح باید ابتدا مختصات سطح داده های شبکه فضایی داده شده را محاسبه کنند.

بنابراین، اجزای اصلی یک شبکه عبارتند از کامپیوتر، تجهیزات ارتباطی، سیستم عامل هاو برنامه های کاربردی شبکه

3. مفاهیم اساسی شبکه های انتقال اطلاعات

شبکه انتقال اطلاعات (شبکه) مفهومی گسترده تر از شبکه کامپیوتری است. شبکه های انتقال اطلاعات شامل ارتباطات از راه دور نیز می شود - وسایلی که امکان تبادل اطلاعات در فواصل طولانی را فراهم می کند.

شبکه انتقال اطلاعات سیستمی متشکل از پایانه های متعدد و یک رسانه ارتباطی است. رسانه ارتباطی برای انتقال اطلاعات بین پایانه ها و شامل گره ها و کانال های ارتباطی است. هر پایانه حداقل یک کانال ارتباطی دارد.

کانال ارتباطی مجموعه ای از دستگاه هایی است که اطلاعات را انتقال می دهند (کابل، دستگاه های سازنده کانال، تکرار کننده ها و غیره). گره های شبکه دستگاه های میانی هستند که در آنها بیش از 2 کانال همگرا می شوند. گره ها نقش توزیع کننده ها را در شبکه بازی می کنند: آنها کانال ها و بسته ها را تغییر می دهند، به طور موقت اطلاعات را قبل از انتقال به گره بعدی ذخیره می کنند و غیره.

به طور معمول، پایانه های یک شبکه دارای حقوق مساوی هستند و هر یک از آنها می تواند با هر یک از آنها تماس بگیرد. برای انتخاب ترمینال دیگر، از آدرس آن استفاده کنید - نام منحصر به فرددر داخل شبکه شبکه های آدرس

[مثال: شبکه تلفن]. شبکه های پخش از آدرس استفاده نمی کنند. یک پایانه مرکز پخش است (فقط ارسال می کند) و بقیه فقط گیرنده هستند.

خط ارتباطی مجموعه ای از کانال هاست که 2 ترمینال را برای انتقال اطلاعات بین آنها به هم متصل می کند.

خط ارتباطی ممکن است همیشه وجود نداشته باشد، اما فقط در طول یک جلسه ارتباطی خاص. همه انتقال ها از طریق یک خط ارتباطی انجام نمی شود. این گزینه در صورتی امکان پذیر است که گره های ذخیره داده میانی و زمان های دسترسی مجزا به این گره از پایانه ها وجود داشته باشد. [مثال: انتقال پیام صوتیاز طریق منشی تلفنی]. استفاده از یک خط ارتباطی امکان تبادل در زمان واقعی را فراهم می کند.

در ساده ترین حالت، سطح به عنوان یک سطح هم پتانسیل درک می شود، یعنی. ناحیه ای که نقاط اتصال را با ویژگی های یکسان برقرار می کند. بنابراین، کاربر یا به صورت تعاملی یا با محاسبه، یک متغیر ذخیره شده در شبکه فضایی و مقدار خاص آن را انتخاب می کند که سپس ناحیه هم پتانسیل برای آن محاسبه و نمایش داده می شود.

الگوریتم‌های بلندی مستقیماً داده‌های اسکالر را ترسیم می‌کنند، بنابراین در ابتدا به یک نمایش کم عمق تبدیل نمی‌شوند. این الگوریتم‌ها امکان نمایش حجم‌های نیمه شفاف را می‌دهند که می‌توان از آن‌ها برای مثال برای تجسم مایعات یا ساختارهای موجود در ساختارهای دیگر استفاده کرد. معایب این الگوریتم‌ها امروزه این است که پشتیبانی فنی کمی وجود دارد، زیرا شتاب‌دهنده‌های گرافیکی کنونی عمدتاً برای ساختن جامدات متشکل از چندضلعی‌های مسطح طراحی شده‌اند.

اگر دو پایانه از یک خط ارتباطی استفاده کنند، وجود آن ضروری است، اما برای مبادله کافی نیست. معمولاً ترمینال ها نیز باید برای تعویض آماده باشند که با سیگنال های خاص تأیید می شود. اگر هر دو پایانه برای شروع تبادل اطلاعات آماده باشند، اتصال برقرار می شود.

یک مورد خاص از اتصال: "نقطه به نقطه" (PP) اتصال دو و تنها دو پایانه است. برای تبادل اطلاعات با ترمینال سوم، باید اتصال را قطع کنید، یعنی. پایان جلسه ارتباط

4. طبقه بندی شبکه های کامپیوتری

اطلاعات سیگنال شبکه کامپیوتری

1) شبکه های محلی (LAN - شبکه محلی). شبکه های کامپیوتری با طول کوتاه (بیش از 2 تا 2.5 کیلومتر) با استفاده از خطوط ارتباطی دیجیتال پرسرعت.

2) شبکه های منطقه ای. شبکه های کامپیوتری بزرگ در یک منطقه یا کشور.

3) شبکه های جهانی (WAN - Wide Area Network). شبکه‌های رایانه‌ای که گروه‌هایی از ایالت‌ها یا کل سیاره را پوشش می‌دهند.

شبکه های منطقه ای و جهانی به طور گسترده از خطوط ارتباطی آنالوگ کم سرعت (خطوط تلفن، ارتباطات رادیویی و غیره) استفاده می کنند، اگرچه از خطوط دیجیتال پرسرعت (مثلاً فیبر نوری) برای ستون فقرات استفاده می شود.

4) شبکه های کامپیوتری شخصی (PAN)

ترکیب شبکه های جهانی، منطقه ای و محلی به شما امکان می دهد سلسله مراتب چند شبکه ای ایجاد کنید. آنها ابزار قدرتمند و مقرون به صرفه ای را برای پردازش حجم عظیمی از اطلاعات و دسترسی به منابع اطلاعاتی نامحدود فراهم می کنند. شبکه های محلی را می توان به عنوان اجزای یک شبکه منطقه ای و شبکه های منطقه ای را می توان به عنوان بخشی از یک شبکه جهانی ترکیب کرد.

طبیعتا نرم افزار و وسایل فنیهمانطور که در پاراگراف های قبلی ذکر شد، برای ارائه داده های حجمی، اما شیوع و قابلیت های آنها هنوز از مدل های چند ضلعی عقب است. با این حال، توسعه بیشتر در این زمینه انتظار می رود. یکی دیگر از معایب عدم توانایی در گرفتن اطلاعات قابل جابجایی روی صفحه نمایش از هر زاویه ای بدون نیاز به تبدیل کل تصویر است. بنابراین، الگوریتم‌های رندر سطح تعاملی برای مشاهده تعاملی مناسب‌تر هستند، به طوری که پس از اولین تبدیل داده‌های حجمی به داده، شی سطح می‌تواند به‌طور دلخواه پیمایش یا مقیاس شود.

5. فرآیند انتقال داده ها

فرآیند انتقال اطلاعات مستلزم وجود منبع اطلاعات، فرستنده، کانال ارتباطی، گیرنده و مصرف کننده اطلاعات است. قبل از ارسال و پس از دریافت، شکل نمایش اطلاعات را می توان تغییر داد.

در طول انتقال، اطلاعات به بخش های منطقی کامل - پیام ها تقسیم می شود. یک پیام از طریق یک کانال ارتباطی با استفاده از یک سیگنال منتقل می شود - یک فرآیند فیزیکی متغیر که به طور منحصر به فرد معنای پیام را نشان می دهد.

انواع سیگنال:

1) آنالوگ - سیگنالی که مقدار آن تابع پیوسته زمان است (به عنوان مثال صدا، جریان متناوب در داخل خطوط تلفنو غیره).

2) دیجیتال - سیگنالی که به طور مجزا در طول زمان تغییر می کند، یعنی. گرفتن تعداد محدودی از مقادیر در یک دوره زمانی معین (به عنوان مثال، پالس های فعلی در اتوبوس های کامپیوتر، سیگنال های کد مورس).

تبدیل پیام به سیگنال شامل سه عملیات است که می توانند به طور مستقل یا با هم انجام شوند:

1) تبدیل (اغلب به شکل الکترومغناطیسی)؛

2) کدگذاری - سازماندهی سیگنال با استفاده از یک کد. کد یک الفبا و سیستمی از قوانین است که به کمک آن می توان اطلاعات را در قالب مجموعه ای از کاراکترهای این الفبا ارائه کرد.

3) مدولاسیون - تحت تأثیر قرار دادن برخی پارامترهای سیگنال به گونه ای که اطلاعات ارسال شده در تغییرات این پارامتر وجود داشته باشد.

هنگامی که سیگنال از طریق یک کانال ارتباطی مخابره می شود، ممکن است تضعیف یا به شدت مخدوش شود. برای جلوگیری از این امر، سیگنال به صورت زیر تولید می شود: سیگنال حامل انتخاب می شود، یعنی. کانالی که در یک کانال ارتباطی معین ضعیف می شود. سپس سیگنال حامل با توجه به اطلاعاتی که ارسال می شود مدوله می شود.

هنگامی که از طریق یک کانال آنالوگ منتقل می شود، حامل یک موج (نوسان هارمونیک) با دامنه، فرکانس و فاز مشخص است. مدولاسیون یکی از این ویژگی ها را تغییر می دهد، بنابراین ما بین مدولاسیون دامنه، فرکانس و فاز تمایز قائل می شویم.

هنگام انتقال اطلاعات دیجیتال، داده ها با استفاده از رمزگذاری پتانسیل یا رمزگذاری پالس منتقل می شوند. کانالی که به این روش کار می کند دیجیتال نامیده می شود. در کانال های باند باریک، داده ها بر روی یک فرکانس منفرد منتقل می شوند (یعنی کانال یک باند باریک فرکانس را عبور می دهد). این روش فقط امکان انتقال اطلاعات دیجیتال را فراهم می کند و ارتباط تنها در فاصله محدودی ارائه می شود. مزیت - سرعت بالاانتقال و سهولت پیکربندی شبکه اکثریت قریب به اتفاق شبکه های محلی از انتقال داده دیجیتال استفاده می کنند.

ویژگی های شبکه های انتقال اطلاعات:

1) پهنای باندکانال ارتباطی (بیت بر ثانیه) - حداکثر سرعت ممکن انتقال داده از طریق خط ارتباطی.

2) نرخ انتقال داده موثر از طریق کانال ارتباطی (علامت/ها). CPS.3) قابلیت اطمینان انتقال داده ها (خطا/نشانه). BER.

4) قابلیت اطمینان (میانگین زمان بین خرابی ها).

6. شبکه های کامپیوتری محلی

وظیفه اصلی شبکه های کامپیوتری محلی (LCN) تقسیم منابع شبکه مشترک بین کاربران، یعنی اشتراک گذاری دستگاه های جانبی و همچنین داده ها و برنامه های ذخیره شده در رایانه های شبکه است. دوم، نه کمتر وظیفه مهم- اطمینان از تبادل اطلاعات بین کاربران.

بسته به نحوه سازماندهی مدیریت شبکه، LCN ها معمولا به دو نوع تقسیم می شوند:

(1) شبکه های همتا به همتا. در چنین شبکه هایی وجود ندارد مرکز واحدمدیریت تعامل بین ایستگاه های کاری و یک مرکز ذخیره سازی داده واحد. همه ایستگاه های کاری در اینجا دارای حقوق برابر هستند و می توانند عملکردهای مشتری و سرور را انجام دهند.

جوانب مثبت: کم هزینه، قابلیت اطمینان نسبتاً بالا، سهولت ایجاد.

معایب: پیچیدگی مدیریت شبکه و امنیت اطلاعات، وابستگی کارایی شبکه به تعداد ایستگاه های کاری، مقیاس پذیری ضعیف، مشکل در به روز رسانی نرم افزار ایستگاه کاری.

(2) شبکه هایی با سرور اختصاصی (با مدیریت متمرکز).

یک یا چند کامپیوتر در چنین شبکه ای به انجام انحصاری عملکردهای سرور اختصاص داده شده اند. در عین حال، آنها نه تنها درخواست های ایستگاه های کاری را ارائه می دهند، بلکه اول از همه از عملکرد شبکه به طور کلی پشتیبانی می کنند.

مزایا: سرعت بالای شبکه درجه بالاحفاظت از اطلاعات، مقیاس پذیری خوب، مدیریت متمرکز شبکه.

معایب: بیشتر هزینه بالا، قابلیت اطمینان و انعطاف کمتر نسبت به شبکه های همتا به همتا، وابستگی سرعت و قابلیت اطمینان کل شبکه به سرور.

بسته به نحوه سازماندهی پردازش درخواست های مشتری، دو نوع معماری LCS وجود دارد:

1) معماری فایل-سرور.

در این حالت سرور در پاسخ به درخواست کاربر، تمامی داده های لازم را به ماشین کلاینت ارسال می کند. پردازش داده ها (به عنوان مثال، جستجو برای یک پرس و جو) انجام می شود ماشین مشتری، که سپس نتایج پردازش را به شیوه ای کاربر پسند ارائه می دهد.

برنامه های ذخیره شده در سرور فایل برای دسترسی عمومیباز کردن به عنوان فایل، انتقال از طریق شبکه، دانلود به RAMایستگاه های کاری و اجرا در محیط آنها.

2) معماری سرویس گیرنده-سرور.

در اینجا، تمام پردازش داده ها به درخواست مشتری بر روی سرور انجام می شود. سپس مشتری نتایج خود را دریافت می کند (گزارش). در این حالت، سرور، سرور برنامه نامیده می شود.

توپولوژی های LKS

توپولوژی LCN یک نمودار هندسی کلی از اتصال گره ها و پایانه های شبکه است.

توپولوژی های پایه LKS:

(1) حلقه

پیام در اطراف حلقه منتقل می شود و توسط مشترکین ارسال می شود. پردازش متوالی عملکرد را کاهش می دهد.

(2) توپولوژی اتوبوس مشترک داده های مشترک فرستنده در امتداد گذرگاه در هر دو جهت توزیع می شود. اطلاعات به همه مشترکین می رسد، اما فقط مخاطب پیام را دریافت می کند. عملکرد بالا، سهولت ارتقا و پیکربندی را ارائه می دهد.

(3) توپولوژی ستاره

هر مشترک محیطی یک خط ارتباطی جداگانه با گره مرکزی دارد. نقش گره مرکزی می تواند نه یک کامپیوتر، بلکه یک متمرکز کننده (هاب) یا سوئیچ (سوئیچ) باشد - یک دستگاه ویژه برای رله، سوئیچینگ و مسیریابی جریان اطلاعاتآنلاین

(4) توپولوژی های ترکیبی. گاهی اوقات یک توپولوژی کاملاً متصل (درخت) به زیرگروه های جداگانه تقسیم می شود. توپولوژی های نشان داده شده در شکل اساس شبکه های محلی مدرن را تشکیل می دهند).

طراحی. توپولوژی های شبکه (توپولوژی مش، ستاره، درخت، اتوبوس، حلقه

7. ساختار فیزیکی و منطقی شبکه ها

نیازهای رو به رشد برای منابع اطلاعاتیمنجر به نیاز به ترکیب LCS یا اتصال LCS به شبکه های سطوح بالاتر می شود. [بخش ها]

ابزارهای تجمیع شبکه:

(1) پل دستگاهی است که دو شبکه را که از روش های انتقال داده یکسانی استفاده می کنند، به هم متصل می کند.

شبکه‌ها می‌توانند توپولوژی‌های مختلفی داشته باشند، اما باید پروتکل‌های یکسانی را در اکثر سطوح مربوطه (روی شبکه و بالاتر) مدل OSI (با اجرای یک نوع سیستم‌عامل شبکه) داشته باشند. برای کاهش ترافیک از بخش هایی استفاده می شود که به آن ها می رسد

با تجزیه و تحلیل، فیلتر کردن و تغییر مسیر پیام ها به یکدیگر متصل می شوند.

(2) روتر - دستگاهی که چندین شبکه را به هم متصل می کند انواع مختلفبا همان پروتکل ها و انتخاب مسیر بهینه برای بسته ها بین دو بخش شبکه.

یک روتر در لایه شبکه مدل OSI کار می کند و اغلب برای ارتباط بین بخش ها با همان پروتکل های سطح بالا استفاده می شود.

(3) دروازه - دستگاهی برای ترکیب کامل LKS انواع مختلف، روی پروتکل های بسیار متفاوتی کار می کند. دروازه ها فعال هستند سطوح بالاتر OSI: جلسه و بالاتر. دروازه ها معمولاً تبدیل بین پروتکل ها را انجام می دهند. با استفاده از دروازه LKS می توانید به شبکه جهانی متصل شوید.

روش های سوئیچینگ

سه نوع اصلی انتقال پیام از طریق شبکه های داده وجود دارد:

(الف) سوئیچینگ مدار

(ب) تغییر پیام

ج) سوئیچینگ بسته

با سوئیچینگ مدار، ارتباطی بین دو طرف ارسال و گیرنده به شکل یک کانال فیزیکی برقرار می شود. این کمی زمان می برد.

سپس پیام از طریق کانال ایجاد شده منتقل می شود.

هنگام تعویض پیام، بلوک های دومی به ترتیب از یک گره میانی به گره دیگر منتقل می شوند تا زمانی که به مقصد برسند. در این مورد، انتقال جدید تنها پس از دریافت کل بلوک می تواند آغاز شود. یک خطا در حین انتقال منجر به ارسال مجدد مجدد کل بلوک می شود.

روش سوئیچینگ بسته، برخلاف سوئیچینگ پیام، اندازه بلوکی به نام بسته را محدود می کند. این امر پردازش سریع بسته توسط روتر را تضمین می کند. هر بسته به طور مستقل از یکدیگر تحویل داده می شود. در این حالت از ظرفیت کانال موجود به بهترین شکل استفاده می شود. این نوعانتقال داده یک استاندارد برای اینترنت است.

امروزه شبکه‌های مخابراتی بر مبنای دیجیتال ساخته می‌شوند و استفاده از روش‌های انتقال داده را که عمدتاً برای شبکه‌های محلی توسعه یافته‌اند، به‌عنوان پایه‌ای برای توسعه استانداردهای انتقال اطلاعات ممکن می‌سازد.

علاوه بر این، فناوری ATM (حالت انتقال ناهمزمان) توسعه یافته است که در اصل روشی برای تعویض سریع سلول ها (بسته ها) است. نوع خاص) اما با استفاده از ایده های ایجاد کانال های مجازی.

نتیجه گیری

کامپیوتر - بخش مهمدنیای امروز و شبکه های کامپیوتری به طور جدی زندگی ما را آسان تر می کند، کار را سرعت می بخشد و اوقات فراغت را جذاب تر می کند. سازماندهی شبکه های کامپیوتری یکی از موضوعات مهم و مبرم در زندگی یک فرد مدرن است. مطالعه این مبحث نه تنها برای مدیران شرکت ها، بلکه برای تمامی کارگران در بخش های تولیدی، بانکی و اداری ضروری است.

در طول پانزده تا بیست سال گذشته، صدها میلیون رایانه در سراسر جهان به شبکه متصل شده اند و بیش از یک میلیارد کاربر قادر به تعامل با یکدیگر بوده اند. امروزه با اطمینان می‌توان گفت که شبکه‌های کامپیوتری به بخشی جدایی ناپذیر از زندگی ما تبدیل شده‌اند و دامنه کاربرد آن‌ها به معنای واقعی کلمه تمام حوزه‌های فعالیت انسانی را در بر می‌گیرد.

مراجع

1. ذاکر ک. شبکه های کامپیوتری. نوسازی و عیب یابی. سن پترزبورگ: BHV-Petersburg, 2001. -- 1008 p.

2. Kozhanov Yu.F. رابط ها و پروتکل های شبکه های نسل بعدی: انتشارات علمی محبوب سنت پترزبورگ، 2006. -218 ص.

3. ایگناتوف V.A. تئوری اطلاعات و انتقال سیگنال: کتاب درسی برای دانشگاه ها. -- ویرایش دوم، تجدید نظر شده. و اضافی م.: رادیو و ارتباطات، 1370. - 280 ص.

4. انتقال داده های عملی: مودم ها، شبکه ها و پروتکل ها: Per. از انگلیسی م.: میر، 2004. - 272 ص.

5. دی.ال. ودف. حفاظت از داده ها در شبکه های کامپیوتری

ارسال شده در Allbest.ru

اسناد مشابه

    تکامل سیستم های محاسباتی مفاهیم اساسی و ویژگی های اصلی شبکه های انتقال اطلاعات. وظایف، انواع و توپولوژی شبکه های کامپیوتری محلی. مدل تعامل سیستم های باز. ابزار حفاظت از داده ها آدرس دهی در شبکه های IP

    سخنرانی، اضافه شده در 2012/07/29

    طبقه بندی شبکه های کامپیوتری هدف شبکه کامپیوتری انواع اصلی شبکه های کامپیوتری محلی و جهانی شبکه های کامپیوتری. روش های ساخت شبکه شبکه های همتا به همتا سیمی و کانال های بی سیم. پروتکل های انتقال داده

    کار دوره، اضافه شده در 10/18/2008

    اصل ساخت شبکه های کامپیوتری: شبکه های کامپیوتری محلی و شبکه های کامپیوتری جهانی شبکه های اینترنتی، FidoNet، FREEnet و غیره در تسریع در ارسال پیام های اطلاعاتی. شبکه های LAN و WAN، حقوق دسترسی به داده ها و سوئیچینگ کامپیوتر.

    کار دوره، اضافه شده 12/18/2009

    ویژگی های دستگاه های محاسبات لوله ای مانیتورهای برنامه، چند برنامه نویسی، سیستم های چند ترمینال. توسعه یک زبان رسمی انتقال از ترانزیستور به ریز مدار. سیستم پردازش دسته ای شبکه های کامپیوتری جهانی

    چکیده، اضافه شده در 2009/09/19

    بررسی مفهوم شبکه محلی، هدف و طبقه بندی شبکه های کامپیوتری. بررسی فرآیند انتقال داده ها، روش های انتقال اطلاعات دیجیتال. تجزیه و تحلیل اشکال اصلی تعامل بین رایانه های مشترک و مدیریت پیوند داده ها.

    تست، اضافه شده در 2011/09/23

    طبقه بندی شبکه های کامپیوتری توابع شبکه های کامپیوتری محلی: توزیع داده ها، اطلاعات و منابع فنی، برنامه ها، پیام رسانی ایمیل. ساخت شبکه، آدرس دهی و روترها، توپولوژی شبکه.

    گزارش، اضافه شده در 11/09/2009

    ساختار فیزیکی شبکه حذف محدودیت در طول بخش و تعداد گره ها در شبکه. وسایلی برای ساختاربندی منطقی الزامات کیفیت شبکه مدل تعامل سیستم های باز. لایه های OSI وابسته به شبکه و مستقل از شبکه.

    ارائه، اضافه شده در 10/27/2013

    هدف و طبقه بندی شبکه های کامپیوتری پردازش داده های توزیع شده طبقه بندی و ساختار شبکه های کامپیوتری ویژگی های فرآیند انتقال داده روش های انتقال اطلاعات دیجیتال اشکال اساسی تعامل بین رایانه های مشترک.

    تست، اضافه شده در 2011/09/21

    هدف و طبقه بندی شبکه های کامپیوتری ساختار تعمیم یافته یک شبکه کامپیوتری و ویژگی های فرآیند انتقال داده مدیریت تعامل دستگاه ها در شبکه. توپولوژی های معمولی و روش های دسترسی شبکه های محلی در یک شبکه محلی کار کنید.

    چکیده، اضافه شده در 02/03/2009

    اطلاعات عمومیدر مورد شبکه های کامپیوتری، تاریخچه ظهور آنها. محلی و شبکه های جهانی. یک بسته به عنوان واحد اصلی اطلاعات در یک شبکه کامپیوتری. روش های اصلی سوئیچینگ اتصالات. روش های سازماندهی انتقال داده بین رایانه ها