Mavzu: Paket va kanallarni kommutatsiyalash Reja: Paket va kanallarni kommutatsiyalash. Paketlar kommutatsiyalanadigan tarmoqlar

1.34-chizma. Global tarmoq topologiyasiga misol

Uzoq masofa kanallarining sifati oshib borishiga qaramay ularda buzulishlar bо„lishi mumkun, kanal buzulishining narxi esa juda qimmatga tushishi mumkun, chunki kanaldan kо„p abonentlarning axborotlari uzatiladi. Shuning uchun global tarmoqlarda odatda trafik yо„nalishlari zaxiralangan topologiyali bо„lishiga xarakat qilinadi, yani trafikning katta qismi о„tadigan tarmoq tugunlari о„rtasidagi yо„l bittadan ortiq bо„lishi.

Maxalliy tarmoqlar. Maxalliy tarmoqlar (Local Area Network, LAN) – bu katta bо„lmagan xududda kompyuterlarni birlashtirish, odatda 1-2 km masofadagi radiusdan katta bо„lmagan, vaxolanki ba‟zi xollarda maxalliy tarmoq katta о„lchamga xam ega bо„lishi mumkun, masalan, bir necha о„n kilometr. Umumiy xolda maxalliy tarmoq bir tashkilotga tegishli bо„lgan kommunikatsion tizimni tashkil etadi.

Maxalliy tarmoqlar 70 yillarda mini-kompyuterlarni birlashtiruvchi vosita sifatida paydo bо„lgan, ular u vaqtda nisbattan narxi arzonligi va yaxshi funksional imkoniyatlari tufayli meynfremlarga real raqobatchi bо„lgan. Mini- kompyuterlar texnologik jixozlarni, omborlarni boshqarish kabi korxona bо„limlari darajasidagi masalalarni xal qilgan. Buning natijasida butun korxona bо„ylab kompyuter resurslarini taqsimlash konsepsiyasi yuzaga keldi. Foydalanuvchilarda juda tez boshqa bо„limlar foydalanuvchilarining kompyuterlaridagi axborotlaridan avtomatik ish tartibida о„zaro almash zarurati tug„ildi. Bu zaruratga javoban birinchi maxalliy xisoblash tarmoqlarining yaratilishi bо„ldi.

Maxalliy tarmoq texnologiyasining keyinchalik rivojlanishiga juda quvvatli turtki bо„lib shaxsiy kompyuterlarning yaratilishi bо„ldi. Bu ommaviy maxsulotlar tarmoq qurilishidagi benuqson elementlar bо„lib qoldilar. Bir taraftdan ular yetarli darajada quvvatli bо„lsalar xam boshqa tomondan murakkab

masalalarni yechish uchun о„zlarini xisoblash quvvatlarini birlashtirishga va shuningdek qimmat tashqi qurilmalarni taqsimlashga aniq muxtojlik mavjut edi. Shuning uchun shaxsiy kompyuterlar maxalliy tarmoqlarda keng ishlatila boshlandi, ular nafaqat mijoz kompyuterlari sifatida va yana axborotlarga ishlov berish xamda saqlash markazlari sifatida xam, yani odatiy bо„lib qolgan mini- kompyuter va meynfremlarni siqib chiqarib tarmoq serverlari sifatida xam foydalanila boshlandi.

Maxalliy tarmoqlarning barcha standart texnologiyalari global kompyuter tarmog„ida axborot trafigini uzatishda muvoffaqiyatli sinovlardan о„tgan va о„z ustunligini isbotlagan yana о„sha paketlarni kommutatsiyalash tamoiliga tayangandir. Standart tarmoq texnologiyalari maxalliy tarmoqlarni qurishni murakkab texnik masaladan mayda ishlar darajasigachan olib keldi. Tarmoqni yaratish uchun standart kabelni, tarmoq adapterlarini va tegishli standartli kommutatorlarni, masalan Ethernet, sotib olib kompyuterlarga adapterlarni о„rnatish sо„ng ularni standart razyemlar о„rnatilgan standart kabellar bilan kommutatorlarga ulash xamda kompyuterlarga tarmoq operatsiyalarini quvvatlovchi biror taniqli operatsion tizimni о„rnatish kerak bо„ladi, masalan, Microsoft Windows yoki UNIX. Maxalliy tarmoqlarning ulanish topologiyasi xam shuningdek standart: shina, yulduz, xalqa yoki 1.35-chizmada misol tariqasida keltirilgan daraxt topologiyali tarmoq.

1.35-chizma. Daraxtsimon topologiyali maxalliy tarmoqqa misol.

Maxalliy tarmoq loyixalashtiruvchilari foydalanuvchining ishini tashkillashtirishga kо„p yangiliklar kiritdilar. Global tarmoqlarga qaraganda maxalliy tarmoqlarda umumiy tarmoq resurslariga ega bо„lish ancha oddiy va qulay bо„ldi. Xaqiqatda, global tarmoqlardan farqli maxalliy tarmoqlarda foydalanuvchi taqsimlanuvchi resurslarning murakkab idetifikatorlarini xotiralab

qolishdan ozod bо„ladilar. Bu maqsadlar uchun tizim unga resurslar rо„yxatini qabul qilishga qulay shaklda xavola qiladi, masalan, daraxtsimon shajara kо„rinishida (resurslar “daraxti”). Maxalliy tarmoqda foydalanuvchining ishini samarali qilish uchun yana bir usul quyidagidan iborat, masofaviy resursga ulangandan sо„ng foydalanuvchi unga murojat etish uchun lokal resurslar bilan ishlashga mо„ljallangan buyruqlar yordamida murojat etish imkoniyatini oladi. Uning oqibati bо„lib va bir vaqtning о„zida bundek rivojlanishni oldinga tortuvchi kuch bо„lib kо„p sonli malakasiz bо„lgan foydalanuvchilarni paydo bо„lishi bо„ldi, ular tarmoqda ishlash uchun yetarli darajada murakkab bо„lgan maxsus buyruqlarni о„rganish zaruratidan ozod bо„lgan edilar.

90 yillarning oxirida maxalliy tarmoq texnologiyalarining ichida eng ilg„ori Ethernet oilasi ajralib chiqdi. Ishlashining oddiy algoritmlarga asoslanganligi sababli Ethernet qurilmalarining narxi arzon bо„lishiga olib keldi. Tezligi bо„yicha keng doirada xizmat kо„rsata olishi maxalliy tarmoqni samarali qurishga imkon beradi, Ethernet oilasidan korxonaning qо„ygan masalasiga va foydalanuvchilarning talabiga yuqori darajada javob bera oladigan texnologiyani tanlab olish imkoniyatini beradi. Muximi yana shundaki, Ethernet ning barcha texnologiyalarining ishlash tamoillari bir-biriga juda yaqin, bu xolat ularga xizmat kо„rsatishni va bu tarmoqlarni birlashtirishni soddalashtiradi.

Maxalliy va global tarmoqlarni yaqinlashish belgilaridan biri, maxalli va global tarmoqlar orasidagi tarmoq о„rnini egallagan tarmoqning paydo bо„lishi bо„ldi. Katta shaxar xududiga xizmat kо„rsatish uchun mо„ljallangan shaxar tarmoqlari yoki megapolislar tarmog‘i (Metropolitan Area Networks, MAN).

Oxirgi yillar davomida maxalliy va global tarmoqlar texnologiyalarining turi о„rtasidagi farqlar kamayib bormoqda. Avval aloxida ajratilgan tarmoqlarni bir-biri bilan bog„lay boshladilar, bunda bog„lash muxiti sifatida global tarmoqlardan foydalanilgan. Maxalliy va global tarmoqlarni juda yaqinlashishi mos texnologiyalarni bir-biriga kirib borishiga olib keldi.

Bu tarmoqlar maxalliy tarmoqlarni bir-biri bilan ulanishini tejamli bо„lishini va shuningdek global tarmoqqa chiqishini ta‟minlaydi. MAN tarmog„i dastlab faqat axborot uzatish uchun mо„ljallangan edi, ammo xozir u tomonidan xizmat kо„rsatish rо„yxati kengayib ketdi, xususan, ular videokonferensiyalarni va tovush xamda ma‟tinni birgalikda uzatishni quvvatlaydilar.

Tashkiliy tarmoqlar. Shu vaqtgachan biz sukut saqlash orqali barcha oxirgi tugunlar (kompyuterlar, telefonlar, datchiklar, bajaruvchi qurilmalar) bir turdagi bir texnologiya asosida qurilgan tarmoqqa ulanadi deb faraz qilar edik. Biroq, foydalanuvchilarning turli turdagi bir necha tarmoqlarni о„zaro bog„lanishi orqali xosil bо„lgan muxit orqali muloqat qilish xolati xam kam emas. Bundek komponent-tarmoqlarni biz tarmoq ostilar deb ataymiz, vaxolanki bu atamaning

boshqa ma‟nosi xam mavjut, u bilan keyinroq tanishamiz. Tarmoq osilardagi qurilgan tarmoqlarning texnologiyalari bir-biridan farq qilishi mumkun, masalan, manzillash tizimi, foydalanilgan kadrlar о„lchami va kommutatsiyalash algoritmlari bilan. Bitta tarmoq ostida axborotlarni xarakatlantirishning deytagramma usulidan foydalanilgan bо„lsa, boshqasida esa dastlab о„rnatiladigan virtual kanallar texnikasidan foydalanilgan bо„lishi mumkun.

Turli turdagi bir necha tarmoq ostilar yordamida qurilgan tarmoq tashkiliy tarmoq yoki internet (katta xarif bilan boshlangan Internet bilan adashtirish kerak emas. Internet – bu eng taniqli va butun dunyoni qamrab olgan tashkiliy tarmoqni joriy etilgani, TSR/ IP texnologiyasi asosida qurilgan) deb ataladi.

1.36-chizmada tashkiliy tarmoqqa misol keltirilgan. Bu yerda bir korxonaga tegishli bir necha Ethernet maxalliy tarmog„i о„zaro ATM texnologiyasi asosida qurilgan provayderning global tarmog„i orqali ulangan. Ethernet maxalliy tarmoq texnologiyasi turli tarmoqlarga tegishli bо„lgan oxirgi tugunlarni bog„lash masalasini yecha olmaydi. Bu muammoni yechish uchun maxsus mо„ljallangan qо„shimcha tarmoq resurslarini jalb qilish zarurdir.

Umumiy xolda turli texnologiyalar asosida qurilgan kо„p tarmoqlarni yaxlit bir tarmoqqa ulash imkoniyatini beruvchi texnologiyani tarmoqlararo muloqot (mejsetevoye vzaimodeystviye, internetworking) texnologiyasi deb ataladi. Tarmoqlararo muloqot texnologiyasi ulangan tarmoqlar orasida maxsus dasturiy qurilma yо‘naltiruvchi (marshrutizator) deb ataluvchi qurilmani

ishlatilishini nazarda tutadi.

1.36-chizma. Tashkiliy tarmoq.

Yо„naltiruvchi kommutatorning xususiy xolda kо„rinishidir, u tarmoqlar о„rtasidagi axborot oqimlarni ulaydi. Yо„naltiruvchining vazifalaridan biri bu tarmoqlarni jismoniy ulashdir. Yо„naltiruvchi bir necha tarmoq interfeyslariga ega, u kompyuter interfeyslari kabidir, ularning xar biriga bitta tarmoq ulanishi mumkun. Yо„naltiruvchi interfeyslari ularga ulanadigan tarmoq texnologiyalarini quvvatlashlari kerak. Shunday qilib, yо„naltiruvchining barcha interfeyslarini turli tarmoqlarining tugunlari deb xisoblash mumkun.

Yо„naltiruvchini kompyuter asosida dastur yordamida joriy etish mumkun (masalan, UNIX yoki Windows tarkibida yо„naltiruvchining dasturiy moduli mavjut). Lekin kо„pincha yо„naltiruvchilarni maxsus apparat shaklida tegishli dasturiy ta‟minot о„rnatilgan shaklda joriy etiladi.

Shunday qilib, 1.36-chizmada keltirilgan tarmoqni bog„lash uchun bu barcha tarmoqlarni yо„naltiruvchilar bilan ulash kerak va shuningdek qо„shimcha dasturiy modullarni о„rnatish kerak. U modul tashkiliy tarmoq orqali bog„lanishni xoxlovchi foydalanuvchilarga, tarmoqlararo muloqot masalasini xal qilish uchun о„rnatiladi, yani barcha oxirgi tugunlarga.

Barcha tashkiliy tarmoq doirasida tugunlar axborot almasha olishlari uchun bu tugunlar barcha tashkiliy tarmoq doirasida yagona manzillarga ega bо„lishlari kerak. Bundek manzillar tarmoq yoki global manzillar deb ataladi. Tashkiliy tarmoqning boshqa tugunlari bilan axborot almashuvini xoxlagan tashkiliy tarmoqning xar bir tuguni maxalliy manzili bilan bir qatorda unga о„z tarmog„i tomonidan tayinlangan tarmoq manziliga xam ega bо„lishi kerak.

Tashkiliy tarmoq orqali uzatiladigan paketda boradigan manzil sifatida tarmoq manzili kо„rsatilishi kerak, uning asosida paket yо„nalishi aniqlanadi. Tashkiliy tarmoqda yо„nalish talab etilgan manzilga borishi uchun paket о„tishi kerak bо„lgan tarmoqlar ketma-ketligi bilan (yoki yо„naltiruvchilar) bayon qilinadi. Masalan, 1.36-chizmada uzuq chiziqlar bilan A kompyuterdan V kompyuterga axborotlar uzatilishi mumkun bо„lgan ikki yо„nalish kо„rsatilgan. Yо„naltiruvchi tarmoqlar о„rtasidagi bog„lanishlar xaqida ma‟lumot yig„adi va uning asosida kommutatsiyalash jadvalini tuzadi, ular ushbu xolda maxsus nom yо‘naltirish jadvali deb ataladi. Yо„nalish tanlash masalasini ushbu о„quv qо„llanmaning “yо„nalishni tanlash” qismida kо„rib chiqilgan.

Tashkiliy tarmoq orqali о„tadigan paket yо„lini bitta yо„naltirgichdan boshqasigachan bо„lgan oraliqni qismlarga ajratiladi, xar bir ajratilgan oraliq qismi aloxida tarmoqqa mos keladi. Ikki qо„shni yо„naltirgichlar о„rtasida о„zaro paketni uzatish uchun oraliq tarmoq vositalari ishlatiladi. Bunda jо„natuvchi – yо„naltirgich uzatiladigan paketni, ushbu oraliq tarmoq qabul qilgan mavjut formatni paketning axbortlar maydoniga “joylashtirishi” kerak. Paketni jо„natilishi

kerak bо„lgan manzili sifatida paket sarlovxasida tarmoq manzili emas, keyingi yо„naltirgich intenfeysining maxalliy manzili kо„rsatiladi. Bu ikki shartini bajarishda paketlarni yetkazish oraliq tarmoq vositalari orqali amalga oshirilishi mumkun. Paket chegara yо„naltirgichga kelgandan sо„ng, u paketni “ochib” dastlabki paketni oladi va keyingi oraliq tarmoqning transport imkoniyatlaridan foydalanish xamda paketni keyingi yо„naltirgichga yetkazish uchun oldingi yо„naltirgichda kо„rilgan tayyorgarchilik xarakatlari yana bajariladi.

Misol. Tashkiliy tarmoq ishlashi bilan xalqaro pochta xizmati о„rtasida о„xshashlikni topish mumkun, masalan DHL (1.37-chizma) kabi. Faraz qilaylik, qandaydir yukni A shaxardan D shaxarga yetkazish kerak va bu shaxarlar turli qitalarda joylashgan bо„lsin. Yukni yetkazish uchun xalqaro pochta turli xududiy yuk tashuvchilar xizmatidan foydalanadi: temir yо„l, dengiz transporti, xavo yо„li va avtomobil transportlaridan.

1.37-chizma. Xalqaro pochta xiziatining ishlashi.

Bu yuk tashuvchilarni tarmoq- komponentiga о„xshatib qarash mumkun, xar bir “tarmoq” о„z texnologiyasi asosida qurilgan. Bu xududiy yuk tashuvchilardan xalqaro pochta kompaniyasi yaxlit sozlangan ishlovchi xizmatni (tashkiliy tarmoqni) tashkil qilishi kerak. Buning uchun xalqaro pochta kompaniyasi birinchidan yuk tashuvchilar о„zgaradigan joylarda uzuluksiz ishlarni bajarilishini yо„lga qо„yish kerak (masalan, vagonlardan yukni tushirib, sо„ng uni samoletning yuk bо„limiga joylash). Yuk tashuvchilarning xar biri yukni saqlanishiga faqa о„zining yо„l qismi uchun javobgar va о„z xududidan tashqaridagi yо„l qismidagi yuk xolatiga javobgar emas.

Telekommunikatsion tarmoqlar. Telekommunikatsion tarmoqlar – bu telefon, televizion, radio va global kompyuter tarmoqlari uchun umumlashtirilgan nomdir. Kо„p aniq bо„lgan farqlarga xamda kamroq kо„rinmaydigan farqlarga qaramay ularning tarkibida kо„p о„xshashliklarni topish mumkun va avvalam bor

ularning arxitekturasi о„xshashdir. Xar qanday telekommunikatsion tarmoq tarkibiga quyidagilar kiradi (1.38-chizma):

• 
  ega bо„lish tarmoqlari;
  
• 
  foydalanuvchining terminal qurilmasi (balkim, tarmoqqa birlashtirilgan);
  
• 
  magistral tarmoq;
  
• 
  axborot markazlari.
  

Ega bо„lish tarmog„i va shuningdek magistral tarmoq kommutatorlar asosida quriladi. Xar bir kommutator qanchadir portlar bilan jixozlangan, ular boshqa kommutatorlarning portlari bilan ulanadi.

Ega bо‘lish tarmog‘i telekommutatsion tarmoq shajarasining pastki qatlamini tashkil etadi. Ega bо„lish tarmog„ining asosiy vazifasi – bu mijozlarning qurilmasidan, nisbattan kо„p bо„lmagan sondagi magistral tarmoq tugunlaridan kо„p sonli aloqa kanallari bо„yicha keluvchi axborot oqimlarini yig„ishdir.

тармоғи (LAN/PBX)

1.38-chizma. Umumlashtirilgan telekommunikatsion tarmoq tarkibi.

Kompyuter tarmog„i bо„lgan terminal qurilmasi bо„lib kompyuterlarning о„zi xizmat qiladi (kо„pincha maxalliy tarmoqqa birlashtirilgan), telefon tarmog„i bо„lgan xolda esa – ofis telefon kommutatoriga RVX (Private Branch Exchange) ulangan telefon apparati.