«Kompyuter tizimlari» kafedrasi S. T. Kubayev, U. I. Murtazayeva kompyuter tizimlarini loyihalash va tashkil etish

3.3. Kompyuter tarmoqlari – asosiy tushunchalar, topologiyalar va ishlash standartlari.
Kompyuterdan turli masalalarni hal qilishda foydalanish mumkin. Axborot almashish uchun magnit va kompakt disklardan foydalanish yoki boshqa kompyuterlar bilan umumiy ulanish kerak bo’ladi.
Kompyuterlarning o’zaro axborot almashish imkoniyatlarini beruvchi qurilmalar majmuiga kompyuter tarmoqlari deyiladi.
Kompyuterlar soniga qarab tarmoqlar lokal, mintaqaviy va global tarmoqlarga bo’linadi.
Lokal tarmoqlar bir binoda yoki bir-biriga yakin binolarda joylashgan kompyuterlarda o’zaro axborot almashish imkonini beruvchi tarmoq hisoblanadi.
Bunday tarmoqlarda axborot almashinish aloqa kabellari (ba’zan, telefon tizimi yoki radiokanal) orqali amalga oshiriladi. Bunda foydalanuvchilar tarmoqqa ulangan kompyuterlardagi ma’lumotlarni birgalikda qayta ishlash va ma’lumotlarni ayirboshlash va dastur, chop etish qurilmasi, modem va boshqa qurilmalardan birgalikda foydalanish imkoniyatiga ega bo’lishadi.
Marshrutlash bu – kerakli manzilga axborot blokini uzatish yo’lini aniqlash jarayonidir.
Selektsiyalash – tegishli manzildagi axboroni saralash demakdir.
Lokal tarmoqlar axborotni marshrutlash va selektsiyalash usuli buyicha ikki sinfga ajratiladi.
Lokal tarmoqlar selektsiyalash orqali axborotni bir abonent tizimidan boshqa tizimga uzatishni ta’minlaydi.
Ishchi tizimlar katta miqdordagi ma’lumotni saqlash, izlash, murakkab hisoblashlar, modellashtirish, dasturiy ta’minotni rivojlantirishga xizmat kiladi.
Ma’muriyat tizimlari - tarmoqni boshqaradi.
Kommunikatsion tizimlar abonent tizimlar orasidagi axborotlarni uzatish uchun marshrutlash va bog’lanishlarni kommutatsiya qilish vazifasini bajaradi.
Mintaqaviy tarmoq - biror tuman, viloyat yoki respublika mikyosidagi kompyuterlarni o’zida mujassamlashtirgan tarmoq.
Bunday tarmoqda bir nechta markazlashgan (ya’ni lokal tarmoqlarni birlashtiruvchi) juda quvvatli serverlar mavjud bo’ladi va bunday serverlar urtasidagi axborot aloqa kabeli, optik tolali yoki sun’iy yo ‘ldosh radioaloqa kanallari yordamida uzatiladi.
Global tarmoq - dunyoning ixtiyoriy davlatidagi kompyuterlarni o’zida birlashtirish imkoniga ega bo’lgan tarmoq. Bu tarmoq internet (Internet) deb yuritiladi.
Internet bilan birga intranet tushunchasi ham ishlatiladi.
Intranet - bu internet texnologiyasi, dastur ta’minoti va bayonnomalar asosida tashkil etilgan, ma’lumotlar ombori va elektron jadvallar bilan jamoa bo’lib ishlash imkonini beruvchi korxona yoki tashkilot miqyosidagi yangi axborot muhitini tashkil etuvchi kompyuter tarmog’idir.
Server - tarmoq ishini ta’minlovchi maxsus kompyuter.
Srever disklarida kompyuterlarning birgalikda ishlash imkonini beruvchi dasturlar, ma’lumotlar omborlari va faksli aloqalarni, ma’lumotlarni bosmaga chiqarish ishlarini amalga oshiradi. Serverda joylashgan dasturlardan foydalanish doirasi umumiy masalaning quyilishiga ko’ra cheklangan bo’lishi mumkin.
Kontsentrator (HUB) - tarmoqdagi kompyuterlarni o’zaro axborot almashinuvini ta’minlovchi maxsus qurilma. Ular 8, 12, 16 ta kompyuterlarni o’zaro bog’lashi mumkin.
Axborotni uzatish kabellari tarmoqda axborotni bir kompyuterdan boshkasiga uzatish uchun xizmat kiladi (odatda, koaksil kabel ishlatiladi).
Modem - axborotni kompyuterdan uzatish kabeliga o’tkazuvchi maxsus elektron qurilma.

Kompyuter tarmoqlarining topologiyalari.
Kompyuter tarmog’i topologiyasi (yaxlitlash, qiyofalash, tuzilish) deganda tarmoq kompyuterlarini bir-biriga nisbatan fizik joylashtirish va ularni aloqa liniyalari bilan ulashi tushiniladi. Takidlash muhimki, topologiya tushunchasi eng avval lokal tarmoqlarga tegishli bo’lib, ularda aloqalar tuzulishini oson ko’rish mumkin. Global tarmoqlarda aloqalar tuzilishi foydalanuvchilardan odatda berkitilgan va unchalik muhim emas, chunki har bir aloqa seansi shaxsiy o’zini yo’li bilan bajarilishi mumkin. 
Tarmoqning uchta asosiy topologiyalari mavjud:
• shina (bus), bunda hamma kompyuterlar bir aloqa liniyasiga parallel ulanadi va har bir kompyuterdan axborot bir vaqtda hamma qolgan kompyuterlarga uzatiladi (3.7-rasm);

3.7-rasm. Shina topologiyasi
• yulduz (star), bunda bitta markaziy kompyuterga chetda qolgan kompyuterlar ulanadi, shu bilan birga har biri o’zining alohida aloqa liniyalaridan foydalanadi (3.8-rasm);

3.8-rasm. Yulduz topologiyasi
• halqa (ring), bunda har bir kompyuter axborotni har doim faqat bitta zanjirda kelayotgan kompyuterga uzatadi, axborotni esa faqat zanjirdagi oldinda kelayotgan kompyuterdan oladi va bu zanjir “halqa” bo’lib birlashgan (3.9-rasm).

3.9-rasm. Halqa topologiyasi

Amaliyotda ko’pincha bazali topologiyalarning kombinatsiyasi ham ishlatiladi, lekin ko’p tarmoqlar huddi shu uchtasiga mo’ljallangan. Yuqorida sanab o’tilgan tarmoqli topologiyalarni ko’rib chiqamiz. 

“Shina” topologiyasi (yoki, yana bir nomi “ummiy Shina”) o’zining tuzilishi bo’yicha kompyuterlarning tarmoqli asbob – uskunalarining bir xilligi, shuningdek hamma abonentlarning teng huquqligi bilan farq qiladi. Bunday ulanishda kompyuterlar axborotni faqat navbat bo’yicha uzatishi mumkin chunki aloqa liniyasi bir dona bo’ladi. Aks holda ustma ust (konflikta, kollizi) tushishi natijasida uzatiladigan axborot buziladi. \
“Shina” topologiyali tarmoqlarni keng tarqalgani tufayli (Ethernet, Arcnet) tarmoqli asbob – uskunalarni narxi uncha yuqori emas. 
“Shina” topologiyali tarmoqning aloqa liniyalari bo’yicha o’tadigan axborotli signallar kuchsizlanadi va hech tiklanmaydi, bu esa aloqa liniyalarning yig’indi uzunligiga qattiq cheklanishlar qo’yadi, bundan tashqari har bir abonent tarmoqdan uzatuvchi abonentning masofasiga bog’langan har xil darajali signallar olishi mumkin.
Tarmoqli asbob – uskunalarning qabul qiluvchi uzellariga qo’shimcha talablar qo’yadi. “Shina” topologiyali tarmoq uzunligini uzaytirish uchun ko’pincha bir nechta segmentlar ishlatiladi (ularning har biri shina deyiladi). Maxsus signal tiklagichlari repiterlar yoki qaytargichlari (3.10-rasm) yordamida bir-biri bilan ulanadi.

3.10-rasm. “Shina” topologiyali tarmoq
Biroq bunday tarmoq uzunligini uzaytirish cheksiz bo’la olmaydi, chunki aloqa liniyalari bo’yicha signallarning tarqalishini oxirgi tezligi bilan bog’liq cheklanishlari ham bor.
“Yulduz” yaqqol ajralib turadigan markazli topologiya, bunga barcha qolgan abonentlar ulangan. Barcha axborotlar almashuvi faqat markaziy kompyuter orqali bajariladi, shunday qilib unga juda katta yuklanish yotadi, shuning uchun tarmoqdan tashqari boshqa hech narsa bilan u shug’ullana olmaydi. Tushunarliki, markaziy abonyentning tarmoqli asbob – uskunalari atrofdagi abonentlarning asbob – uskunalarga qaraganda juda murakkab bo’lishi kerak. Abonentlarning bir xil huquqga egaligi to’g’risida bunda gapirib bo’lmaydi.
“Yulduz” topologiyasini jiddiy kamchiligi abonentlar soni qattiq cheklangan. Odatda markaziy abonent 8-16 dan oshmagan atrofdagi abonentlarga xizmat ko’rsatadi.
Agar bu chegarada yangi abonentlarni ulash juda oddiy bo’lsa, lekin bundan oshib ketganda umuman mumkin emas. To’g’ri, gohida yulduzda qo’shib borish imkoniyati ko’zda tutilgan, ya’ni atrofdagi abonentlardan bittasini o’rniga yana bitta markaziy abonentni ulash (natijada bir nechta bir birovi bilan ulangan yulduzlar topologiyasi paydo bo’ladi). Yulduz aktiv, faol nom bilan yuritiladi, yoki haqiqiy yulduz. Passiv yulduz degan topologiya ham bor, u faqat tashqi ko’rinishidan yulduzga o’xshaydi (3.11-rasm). U bugungi kunda aktiv yulduzga qaraganda ko’proq tarqalgan. Aytish kerakki, bugungi kunda eng mashhur Ethernet tarmog’ida u ishlatiladi.





3.11 – rasm. Passiv yulduz topologiyasi
Yulduz-shinali topologiyada (star-bus) shina va passiv yulduzlar kombinatsiyasi ishlatiladi. Bunda konsentratorga alohida kompyuterlar ham va butun shinali segmentlar ham ulanadilar, ya’ni tarmoq-dagi barcha kompyuterlar kiritilgan fizik topologiya amalga oshiriladi.
Yulduz-halqali topologiya holatida kompyuterlarni o’zi birlashmaydi, balki maxsus konsentratorlar, ularga o’z navbatida, yulduz shaklli ikkitali aloqa liniyalari yordamida kompyuterlar ulanadi.
Tarmoq topologiyasi kompyuterlarni faqat fizikaviy joylanishlarini ifodalamasdan, lekin undan muhimrog’i, ular orasidagi aloqalar xarakteri, tarmoq bo’yicha signallarning tarqalganish xususiyatlari ifodalaydi.