تقنيات دعم أنظمة وشبكات الاتصالات والمعلومات. الاتصالات المعلوماتية كأنظمة معقدة

إرسال عملك الجيد في قاعدة المعرفة أمر بسيط. استخدم النموذج أدناه

سيكون الطلاب وطلاب الدراسات العليا والعلماء الشباب الذين يستخدمون قاعدة المعرفة في دراساتهم وعملهم ممتنين جدًا لك.

نشر على http://www.allbest.ru/

الاتصالات المعلوماتية كأنظمة معقدة

1. معلوماتالاتصالات كأنظمة معقدة

في السابق، تمت مناقشة القضايا المتعلقة بمنهجية تحليل النظام. وفي الوقت نفسه، تقاطع جزء كبير منها مع مشاكل نظرية النظم ونمذجة العمليات والظواهر. الآن دعونا ننظر إلى تكنولوجيات المعلومات والاتصالات كنظام معقد. دعونا نذكر الخصائص الرئيسية لهذه الأنظمة.

1. أنظمة الاتصالات المعلوماتية هي مجموعة من شبكات الاتصالات ووسائل تخزين المعلومات ومعالجتها، فضلاً عن مصادر المعلومات ومستهلكيها.

2. تتكون أنظمة الاتصالات المعلوماتية من نظامين فرعيين رئيسيين: تقني ومستخدم. إن تفاعل هذه الأنظمة الفرعية، المختلفة في جوهرها المادي، يحدد هيكل ووظائف نظام المعلومات والاتصالات.

3. أنظمة الاتصالات المعلوماتية هي أنظمة "كبيرة" تحتوي على عدد كبير من المكونات، الكثير منها عبارة عن أنظمة كبيرة بحد ذاتها أو أجهزة متعددة الوظائف. مكونات نظام المعلومات والاتصالات لها هياكل مختلفة وتؤدي وظائف مختلفة.

4. أنظمة الاتصالات المعلوماتية متعددة الترابط: مكوناتها المختلفة مترابطة ولها اتصالات مباشرة وردود فعل. إن هيكل وطوبولوجيا أنظمة الاتصالات المعلوماتية متغيرة ويمكن التحكم فيها وتعتمد على المستخدمين.

5. أنظمة اتصالات المعلومات هي أنظمة واسعة النطاق تغطي مناطق واسعة وتندمج في نظام اتصالات المعلومات العالمي. أنظمة الاتصالات المعلوماتية تخترق بعضها البعض. يمكن أن تحدث العمليات في مثل هذه الأنظمة بسرعات مختلفة.

6. يتم توزيع أنظمة الاتصالات المعلوماتية مكانيًا وتحتوي على مكونات منفصلة ومستمرة (ممتدة مكانيًا). يمكن أن تكون عناصر النظام ثابتة (ثابتة) أو متحركة (ديناميكية). هذه الطبيعة لأنظمة الاتصالات المعلوماتية تؤدي إلى خصوصية خاصة للعمليات التي تحدث فيها.

7. أنظمة الاتصالات المعلوماتية نشطة. نظام العمل هو نظام تحكم معقد، العنصر المكون له هو المشغل البشري (أو مجموعة من المشغلين).

8. أنظمة الاتصالات المعلوماتية غير ماركوفية من وجهة نظر العمليات التي تحدث فيها. وهذا يعني أن سلوك النظام لا يتحدد فقط من خلال الحالة الحالية، ولكن أيضًا من خلال تاريخ طويل إلى حد ما، بالإضافة إلى القدرات الخفية التي تعمل تلقائيًا في ظل ظروف معينة.

9. أنظمة الاتصالات المعلوماتية غير خطية. ومن المهم ملاحظة النقاط التالية:

* العلاقة غير الخطية بين أنواع مختلفة من المعدات في النظام - اللاخطية الفنية؛

* العلاقة غير الخطية بين الحمل الناتج عن مشتركي النظام وإنتاجية النظام. إن حمل المشترك هو في الأساس ظرفي، ويتم تحديد الإنتاجية من خلال الحلول الهندسية.

10. أنظمة الاتصالات المعلوماتية متآزرة، أي: منظم ذاتيًا وعرضة للسلوك المستقل المستقل، ولديه القدرة على الحفاظ على الذات ومواجهة التأثيرات الخارجية، والقضاء على التغييرات التي حدثت بالوسائل الداخلية (ضمن حدود معينة)، فضلاً عن القصور الذاتي الوظيفي.

11. أنظمة الاتصالات والمعلومات في تطور مستمر.

12- تعتمد نظم الاتصالات والمعلومات على المعرفة المكثفة وتستند إلى تطورات تقنية واعدة.

13. أنظمة الاتصالات المعلوماتية هي أنظمة معقدة عالية المستوى، أي. معقدة للغاية. الأنظمة فائقة التعقيد هي تلك التي تتكون من عدة أنظمة معقدة. يتشكل التعقيد نتيجة لتفاعل عدد من العوامل المذكورة أعلاه: تعدد المكونات؛ اللاخطية. عدد كبير من درجات الحرية. توافر الذاكرة.

2. طبقيةنهج جديد في مجال الاتصالات المعلوماتية

التقسيم الطبقي هو تقسيم النظام إلى مجموعة من العناصر التي تعكس سلوكه عند مستويات مختلفة من التحلل (وتسمى هذه المستويات بالطبقات). يأخذ كل مستوى في الاعتبار خصائصه ومتغيراته وتبعياته المتأصلة.

في مجال الاتصالات المعلوماتية، أدى استخدام آلية التقسيم الطبقي إلى إنشاء نموذج شبكة OSI (النموذج المرجعي الأساسي للاتصال البيني للأنظمة المفتوحة). هذا النموذج هو الذي يجعل من الممكن تقسيم مجموعة العمليات (البروتوكولات) الكاملة المستخدمة في أنظمة المعلومات والاتصالات إلى 7 طبقات تتفاعل مع بعضها البعض، والتي يمكن من خلالها تحليلها والنظر فيها بشكل منفصل.

يتم عرض مستويات (طبقات) نموذج OSI في الجدول.

الجدول - مستويات نموذج OSI

نموذج OSI
	نوع البيانات	مستوى	المهام
		مُطبَّق	الوصول إلى خدمات الشبكة	النظام الفرعي للمستخدم
		تنفيذي	تمثيل البيانات وتشفيرها
		حصة	إدارة الجلسة
شبكة النقل	القطاعات/ مخططات البيانات	ينقل	الاتصال المباشر بين نقاط النهاية والموثوقية
			تحديد الطريق والعنونة المنطقية	النظام الفرعي للشبكة
		قناة	معالجة المادية
		بدني	العمل مع وسائط النقل والإشارات والبيانات الثنائية

في الأدبيات، من المعتاد في أغلب الأحيان البدء في وصف طبقات نموذج OSI من الطبقة 7، والتي تسمى طبقة التطبيق، والتي تصل من خلالها تطبيقات المستخدم إلى الشبكة. ينتهي نموذج OSI بالطبقة الأولى - المادية، والتي تحدد المعايير المطلوبة من قبل الشركات المصنعة المستقلة لوسائط نقل البيانات:

نوع وسيط النقل (كابل نحاسي، ألياف ضوئية، هواء راديو، إلخ.)،

نوع تعديل الإشارة،

مستويات الإشارة للحالات المنفصلة المنطقية (صفر وواحد).

يجب أن يتفاعل أي بروتوكول لنموذج OSI إما مع البروتوكولات الموجودة في طبقته، أو مع البروتوكولات بوحدة أعلى و/أو أقل من طبقته. تسمى التفاعلات مع البروتوكولات ذات المستوى الواحد أفقيًا، ومع المستويات الأعلى أو الأدنى - العمودي. يمكن لأي بروتوكول لنموذج OSI أن يؤدي وظائف طبقته فقط ولا يمكنه أداء وظائف طبقة أخرى، وهو ما لا يتم تنفيذه في بروتوكولات النماذج البديلة. يتوافق كل مستوى، بدرجة معينة من الاصطلاح، مع معامله الخاص - وهو عنصر بيانات غير قابل للتجزئة منطقيًا، والذي يمكن تشغيله على مستوى منفصل ضمن إطار النموذج والبروتوكولات المستخدمة: على المستوى المادي، أصغر وحدة هي وحدة صغيرة ، على مستوى الارتباط، يتم دمج المعلومات في إطارات، على مستوى الشبكة - في حزم (مخططات بيانات)، عند النقل - إلى شرائح. أي جزء من البيانات يتم دمجها منطقيًا للإرسال - الإطار أو الحزمة أو مخطط البيانات - يعتبر رسالة. والرسائل بشكل عام هي معاملات الجلسة ومستويات التمثيل والتطبيق. تتضمن تقنيات الشبكة الأساسية الطبقات المادية وطبقات وصلة البيانات.

دعونا نتناول الغرض من كل مستوى من مستويات النموذج المرجعي. لنبدأ من المستوى الأعلى، لأن... هذا هو المكان الذي يبدأ فيه تفعيل عملية نقل المعلومات. هذا المستوى هو الأقرب للمستخدم.

طبقة التطبيقات - مسؤول عن تهيئة جلسات الاتصال وإنهائها، وتوزيع البرامج والأجهزة لتنفيذ العملية. يُطلق على هذا المستوى أحيانًا اسم مستوى التحكم في العملية. اعتمادا على الغرض ونوع الجهاز الطرفي، يمكنه تنفيذ العديد من عمليات التطبيق، ويمكن للمستخدم استخدام أي من البروتوكولات.

بروتوكولات مستوى التطبيق: RDP (بروتوكول سطح المكتب البعيد)، HTTP (بروتوكول نقل النص التشعبي)، SMTP (بروتوكول نقل البريد البسيط)، SNMP (بروتوكول إدارة الشبكة البسيطة)، POP3 (بروتوكول مكتب البريد الإصدار 3)، FTP (بروتوكول نقل الملفات)، XMPP (بروتوكول المراسلة والتواجد القابل للتوسيع)، وOSCAR (النظام المفتوح للاتصالات في الوقت الفعلي)، وSIP (بروتوكول بدء الجلسة) وغيرها.

المستوى التمثيلي - يضمن تشغيل مستوى التطبيق، ويبني البيانات، ويحول تدفقات الأحرف، ويصنف المعلومات ويرفع عنها السرية، وينفذ أيضًا التحويلات اللازمة للبيانات لعرضها على شاشات العرض أو أجهزة الطباعة.

يتم تحويل طلبات التطبيق المستلمة من طبقة التطبيق إلى تنسيق للإرسال عبر الشبكة في طبقة العرض، ويتم تحويل البيانات المستلمة من الشبكة إلى تنسيق تطبيق. يمكن لهذه الطبقة إجراء ضغط/إلغاء ضغط أو تشفير/فك تشفير البيانات، بالإضافة إلى إعادة توجيه الطلبات إلى مورد شبكة آخر إذا تعذر معالجتها محليًا. عادةً ما تكون طبقة العرض بروتوكولًا وسيطًا لتحويل المعلومات من الطبقات المجاورة. يتيح ذلك الاتصال بين التطبيقات الموجودة على أنظمة كمبيوتر مختلفة بطريقة شفافة للتطبيقات.

بروتوكولات طبقة العرض التقديمي: AFP - بروتوكول ملفات Apple، ICA - بنية الحوسبة المستقلة، LPP - بروتوكول العرض خفيف الوزن، NCP - بروتوكول NetWare الأساسي، NDR - تمثيل بيانات الشبكة، XDR - تمثيل البيانات الخارجية، X.25 PAD - بروتوكول مجمع/مفكك الحزم. مرجع الشبكة الطبقية لمعلومات الاتصالات

طبقة الجلسة - إنشاء معيار الجلسة ومراقبة الالتزام به. وعلى هذا المستوى تنتظم قواعد الحوار. إذا تمت مقاطعة الجلسة على هذا المستوى، فسيتم استعادتها أو إعلامك بأن المزيد من العمل مستحيل.

تدير الطبقة إنشاء/إنهاء الجلسة، وتبادل المعلومات، ومزامنة المهام، وتحديد أهلية نقل البيانات، وصيانة الجلسة أثناء فترات عدم نشاط التطبيق.

بروتوكولات الجلسة: ADSP (بروتوكول دفق بيانات AppleTalk)، ASP (بروتوكول جلسة AppleTalk)، H.245 (بروتوكول التحكم في المكالمات لاتصالات الوسائط المتعددة)، ISO-SP (بروتوكول طبقة جلسة OSI (X.225، ISO 8327)) وiSNS ( خدمة أسماء تخزين الإنترنت)، L2F (بروتوكول إعادة توجيه الطبقة الثانية)، L2TP (بروتوكول نفق الطبقة الثانية)، NetBIOS (نظام إخراج الإدخال الأساسي للشبكة)، PAP (بروتوكول مصادقة كلمة المرور)، PPTP (بروتوكول نفق من نقطة إلى نقطة)، RPC (بروتوكول استدعاء الإجراء البعيد)، RTCP (بروتوكول التحكم في النقل في الوقت الحقيقي)، SMPP (الرسائل القصيرة نظير إلى نظير)، SCP (بروتوكول التحكم في الجلسة)، ZIP (بروتوكول معلومات المنطقة)، SDP (بروتوكول التوصيل المباشر).

طبقة النقل - يوفر التحكم في نقل الرسائل. على وجه الخصوص، يُعهد إلى هذا المستوى بمهام مراقبة سلامة الرسائل، وتحسين استخدام وسائل الاتصال، واختيار نوع ونوعية خدمة العملية. على هذا المستوى، يتم تحديد نوع التبديل (القنوات، الرسائل، الحزم، وما إلى ذلك)، ويتم إنشاء رسالة نقل قياسية من بيانات الإدخال، ويتم تشكيل بداية ونهاية وحدات البيانات المنقولة.

بروتوكولات طبقة النقل: ATP (بروتوكول معاملات AppleTalk)، CUDP (UDP دوري)، DCCP (بروتوكول التحكم في ازدحام مخططات البيانات)، FCP (بروتوكول القناة الليفية)، IL (بروتوكول IL)، NBF (بروتوكول NetBIOS Frames)، NCP (بروتوكول NetWare Core) ) ، RTP (بروتوكول النقل في الوقت الحقيقي)، SCTP (بروتوكول نقل التحكم في الدفق)، SPX (تبادل الحزم المتسلسل)، SST (نقل الدفق المنظم)، TCP (بروتوكول التحكم في الإرسال)، UDP (بروتوكول مخطط بيانات المستخدم).

تحدد هذه المستويات الأربعة للنموذج المرجعي عمليات تفاعل المستخدم وتنفذها، ولهذا السبب يطلق عليها أحيانًا النظام الفرعي للمستخدم .

تحدد المستويات الثلاثة الدنيا تشغيل شبكة الاتصال نفسها عند خدمة المستخدمين. لهذا السبب يتم استدعاؤهم النظام الفرعي للشبكة .

طبقة الشبكة - ينفذ تسليم البيانات بين أي عقد في الشبكة. في هذا المستوى، يتم تشكيل القنوات المادية والافتراضية، ومخططات البيانات، وتنفيذ طرق نقل البيانات. هذه الطبقة مسؤولة عن التجميع الصحيح للرسائل من وحدات الشبكة.

تقوم بروتوكولات طبقة الشبكة بتوجيه البيانات من المصدر إلى الوجهة. تُسمى الأجهزة (أجهزة التوجيه) التي تعمل على هذا المستوى تقليديًا بأجهزة المستوى الثالث (استنادًا إلى رقم المستوى في نموذج OSI). بروتوكولات طبقة الشبكة: IP/IPv4/IPv6 (بروتوكول الإنترنت)، IPX (تبادل حزم الشبكة)، X.25 (يتم تنفيذه جزئيًا في الطبقة 2)، CLNP (بروتوكول الشبكة بدون اتصال)، IPsec (أمان بروتوكول الإنترنت). بروتوكولات التوجيه - RIP (بروتوكول معلومات التوجيه)، OSPF (افتح أقصر مسار أولاً).

طبقة وصل البيانات - يحدد قواعد إرسال وحدة البيانات عبر رابط اتصال فعلي. هذا المستوى مسؤول عن اكتشاف وتصحيح الأخطاء التي تنشأ بسبب التداخل في قناة الاتصال، وتوليد رسائل إلى مستوى أعلى حول الأخطاء الفادحة، ومراقبة سعر الصرف.

يقوم بحزم البيانات الواردة من الطبقة المادية، المقدمة في وحدات البت، في إطارات، ويتحقق من سلامتها، وإذا لزم الأمر، يصحح الأخطاء (يشكل طلبًا متكررًا لإطار تالف) ويرسلها إلى طبقة الشبكة. يمكن لطبقة ربط البيانات التواصل مع طبقة مادية واحدة أو أكثر، ومراقبة هذا التفاعل وإدارته. تقسم مواصفات IEEE802 هذا المستوى إلى مستويين فرعيين: MAC (التحكم في الوصول إلى الوسائط) ينظم الوصول إلى الوسيط المادي المشترك، وLLC (التحكم في الارتباط المنطقي) يوفر الخدمة لطبقة الشبكة. تعمل المفاتيح والبوابات والأجهزة الأخرى على هذا المستوى. تستخدم هذه الأجهزة عنونة الطبقة الثانية (حسب رقم الطبقة في نموذج OSI).

بروتوكولات طبقة الارتباط - ARCnet، ATM، شبكة منطقة التحكم (CAN)، Econet، Ethernet، تبديل الحماية التلقائية لشبكة Ethernet (EAPS)، واجهة البيانات الموزعة بالألياف (FDDI)، ترحيل الإطارات، التحكم في ارتباط البيانات عالي المستوى (HDLC)، IEEE 802.2 (يوفر وظائف LLC لطبقات IEEE 802 MAC)، وإجراءات الوصول إلى الارتباط، والقناة D (LAPD)، والشبكة المحلية اللاسلكية IEEE 802.11، وLocalTalk، وتبديل الملصقات متعدد البروتوكولات (MPLS)، وبروتوكول نقطة إلى نقطة (PPP)، ومن نقطة إلى نقطة بروتوكول عبر الإيثرنت (PPPoE)، بروتوكول إنترنت الخط التسلسلي (SLIP، قديم)، StarLan، Token Ring، اكتشاف الارتباط أحادي الاتجاه (UDLD)، x.25. في البرمجة، تمثل هذه الطبقة برنامج تشغيل بطاقة الشبكة. تحتوي أنظمة التشغيل على واجهة برمجية للتفاعل بين طبقات ربط البيانات والشبكة. هذا ليس مستوى جديدا، ولكنه مجرد تنفيذ النموذج لنظام تشغيل معين. أمثلة على هذه الواجهات: ODI، NDIS، UDI.

الطبقة المادية - أدنى مستوى للنموذج والذي يحدد طريقة نقل البيانات المقدمة في شكل ثنائي من جهاز (كمبيوتر) إلى آخر. عند هذا المستوى، يتم إرسال الإشارات الكهربائية أو الضوئية إلى البث الكبلي أو الراديوي، وبالتالي يتم استقبالها وتحويلها إلى بتات بيانات وفقًا لطرق تشفير الإشارات الرقمية. تعمل المحاور ومكررات الإشارة ومحولات الوسائط أيضًا على هذا المستوى. يتم تنفيذ وظائف الطبقة المادية على جميع الأجهزة المتصلة بالشبكة. على جانب الكمبيوتر، يتم تنفيذ وظائف الطبقة المادية بواسطة محول الشبكة أو المنفذ التسلسلي. تشير الطبقة المادية إلى الواجهات المادية والكهربائية والميكانيكية بين نظامين. تحدد الطبقة المادية أنواع وسائط نقل البيانات مثل الألياف الضوئية، والزوج الملتوي، والكابل المحوري، ووصلة بيانات القمر الصناعي، وما إلى ذلك. الأنواع القياسية لواجهات الشبكة المتعلقة بالطبقة المادية هي: V.35، RS-232، RS-485، موصلات RJ-11 وRJ-45 وAUI وBNC. بروتوكولات الطبقة المادية: IEEE 802.15 (Bluetooth)، IRDA، EIA RS-232، EIA-422، EIA-423، RS-449، RS-485، DSL، ISDN، SONET/SDH، 802.11 Wi-Fi، Etherloop، GSM Um واجهة الراديو، ITU وITU-T، TransferJet، ARINC 818، G.hn/G.9960.

في نموذج OSI، تتواصل الطبقات المتشابهة من الأنظمة المختلفة مع بعضها البعض من خلال البروتوكولات. ومع ذلك، فإن هذه الطبقات المتطابقة من الأنظمة المختلفة لا تتواصل مع بعضها البعض بشكل مباشر، ولكن فقط من خلال الطبقة المادية، مما يضمن التوافق الكامل لأي أنظمة من أنواع مختلفة. أدى إدخال نموذج OSI إلى إنشاء أساس منهجي لبناء شبكات اتصالات موحدة. على الرغم من أنه تم تطوير نماذج أخرى، إلا أن نموذج OSI أصبح الأساس للجمع بين مجموعة متنوعة من منتجات البرامج والأجهزة المنتجة. يوضح الجدول 4.2 كيفية تطبيق النموذج المرجعي على شبكة الهاتف والإنترنت.

نموذج الشبكة المرجعية OSI لشبكة الإنترنت والهاتف
مستوى	إنترنت	شبكة الهاتف
	تحديد مدى توفر الشريك والموارد المطلوبة، ومزامنة برامج التطبيقات، وإبرام اتفاقيات بشأن إجراءات حل الأخطاء، وإدارة سلامة حركة البيانات	يتجلى في خصائص خط الاتصال، دون مراعاة مخطط البناء الداخلي له. وتشمل هذه الخصائص: نطاق تردد التشغيل (0.3 - 3.4 كيلو هرتز)، ومستوى الضوضاء، واستجابة التردد
	مسؤول عن تقديم البيانات المرسلة من طبقة التطبيق لنظام إلى آخر، حيث يقوم بتنسيق تنسيق وصياغة البيانات المنقولة. إذا لزم الأمر، يمكن تنفيذ خوارزميات التشفير لحماية البيانات أثناء النقل	يتجلى عندما يكون من الضروري تنسيق العمل المشترك لطرق أخذ العينات أو عندما يكون من الضروري الاتفاق على خوارزميات ضغط معلومات الكلام
	إنشاء وإدارة وإنهاء الجلسات بين مهمتين أو أكثر من مهام التطبيق، ومزامنة وإدارة حركة المعلومات بينهما. يحدد فئة الخدمة ويبلغ عن حالات الاستثناء، ويضمن تطابق التمثيل الرمزي للعنوان مع التمثيل الثنائي وفقًا لبروتوكولات DNS، وما إلى ذلك.	يدير المكالمات والإنذارات عند الاتصال وإرسال الأرقام إلى PBX. - مراقبة تنفيذ نظام التسويات مع المشتركين. وفي شبكات الهاتف المحمول، يوفر تتبع تغييرات موقع المشترك وإعادة توجيه المكالمات. وفي الشبكات الذكية، تقوم بمجموعة من وظائف معالجة المكالمات والجلسات الإضافية
	يضمن نقل المعلومات عبر اتصالات موثوقة أو غير موثوقة، وينفذ جودة خدمة حركة المرور التي تطلبها طبقة الجلسة من أجل منع غمر نظام واحد بالبيانات من نظام آخر	ينفذ طرقًا لمضاعفة حركة المرور الصوتية، بالإضافة إلى طرق تعدد الإرسال الإضافية لدمج حركة المرور الصوتية مع أنواع أخرى من حركة المرور
	يوفر نوع الاتصال المطلوب بين نظامين نهائيين عن طريق تحديد مسار عبر شبكات فرعية متعددة. تعمل بروتوكولات التوجيه على مزامنة جداول التوجيه التي تحسب منها خوارزميات التوجيه المسارات	ينشئ اتصالات بين المشتركين المتصلين والمتصلين من خلال نظام إنذار. (على سبيل المثال، تنظيم مسار الإرسال من خلال تبديل العقد لمجموعة الشبكات الفرعية بأكملها)
	يوفر نقل البيانات من خلال قناة مادية. تتناول هذه المهمة مشكلات العنونة الفعلية، وطوبولوجيا الشبكة، وانضباط الخط (كيفية استخدام قناة الإرسال)، والتسليم المنظم لكتل البيانات، وإخطار الأخطاء، والتحكم في تدفق البيانات.
	يحدد الخصائص الكهربائية والميكانيكية والإجرائية والوظيفية لتنشيط وصيانة وإلغاء تنشيط الارتباط المادي بين الأنظمة النهائية. تحدد مواصفات الطبقة المادية مستويات الجهد، وتوقيت الجهد، ومعدلات الرسائل، والحد الأقصى لمسافة الإرسال، والموصلات المادية، وغيرها من الخصائص المماثلة.

مراسلة طبقات نموذج OSI مع مكدس بروتوكول TCP/IP

اليوم، تعتمد شبكات تبديل الحزم في الغالب على مكدس بروتوكول TCP/IP (بروتوكول التحكم في الإرسال / بروتوكول الإنترنت). يتكون نموذج الشبكة، المبني على بروتوكولات TCP/IP، من أربعة مستويات. ومع ذلك، يمكن تمثيله في شكل نموذج مرجعي لـ OSI ذو سبع طبقات، والذي ظهر لاحقًا، وهو في الأساس تطوير للنظام رباعي الطبقات.

أرز. نموذج نظام TCP/IP

وكما يتبين من الشكل 4.1، فإن المستويات الثلاثة الأعلى للنموذج المرجعي OSI (التطبيق والممثل والجلسة) تتوافق مع مستوى التطبيق لنموذج الشبكة المبني على بروتوكولات TCP/IP. يتم دمج الطبقتين الأدنى (الارتباط والمادي) لنموذج OSI المرجعي في نموذج شبكة تبديل الحزمة في طبقة واجهة الشبكة. دعونا ننظر إليهم بمزيد من التفصيل.

يظهر الشكل هيكل بروتوكولات TCP/IP.

الشكل - مكدس بروتوكول TCP/IP

تتوافق الطبقة الأدنى (الطبقة IV) مع الطبقات المادية وطبقات ارتباط البيانات لنموذج OSI. لا يتم تنظيم هذه الطبقة في بروتوكولات TCP/IP، ولكنها تدعم جميع معايير الطبقة المادية وطبقة ربط البيانات الشائعة. بالنسبة للشبكات المحلية - هذه هي Ethernet وToken Ring وFDDI وFast Ethernet و100VG-AnyLAN للشبكات العالمية - بروتوكولات الاتصال من نقطة إلى نقطة SLIP وPPP وبروتوكولات الشبكة الإقليمية مع تبديل حزم X.25 وترحيل الإطارات. كما تم تطوير مواصفات خاصة تحدد استخدام تقنية ATM كوسيلة نقل على مستوى الارتباط. عادةً، عند تقديم تقنية LAN أو WAN جديدة، يتم دمجها بسرعة في مكدس TCP/IP من خلال تطوير مواصفات تحدد كيفية تغليف حزم IP داخل جسمها.

المستوى التالي (المستوى الثالث) هو مستوى الشبكات البينية، والذي يتعامل مع نقل الحزم باستخدام تقنيات النقل المختلفة للشبكات المحلية والشبكات الإقليمية وخطوط الاتصال الخاصة وما إلى ذلك. باعتباره بروتوكول طبقة الشبكة الرئيسي (من حيث نموذج OSI)، يستخدم المكدس بروتوكول IP، والذي تم تصميمه منذ البداية كبروتوكول نقل حزم للشبكات المركبة التي تتكون من عدد كبير من الشبكات المحلية، متحدة بكل من الشبكات المحلية والاتصالات العالمية. لذلك، يعمل بروتوكول IP بشكل جيد في الشبكات ذات الطبولوجيا المعقدة، وذلك باستخدام وجود الأنظمة الفرعية فيها بشكل عقلاني وإنفاق عرض النطاق الترددي لخطوط الاتصال منخفضة السرعة اقتصاديًا. بروتوكول IP هو بروتوكول مخطط بيانات، أي أنه يوفر تسليمًا غير مضمون للحزم إلى العقدة الوجهة. تتضمن طبقة الشبكات البينية أيضًا جميع البروتوكولات المرتبطة بتجميع جداول التوجيه وتعديلها، مثل بروتوكولات جمع معلومات التوجيه RIP (بروتوكول الإنترنت العبوس) وOSPF (فتح الأقصر أولاً)، بالإضافة إلى بروتوكول رسائل التحكم في الإنترنت (ICMP). . تم تصميم البروتوكول الأخير لتبادل معلومات الخطأ بين أجهزة توجيه الشبكة وعقدة مصدر الحزمة.

المستوى التالي (المستوى الثاني) يسمى النقل. على هذا المستوى، يعمل TCP (بروتوكول التحكم في الإرسال) وUDP (بروتوكول مخطط بيانات المستخدم). يوفر بروتوكول TCP نقلًا موثوقًا للرسائل بين عمليات التطبيق عن بعد من خلال تكوين اتصالات افتراضية. يضمن بروتوكول UDP نقل حزم التطبيق بطريقة مخطط البيانات، ومثل IP، يعمل فقط كحلقة وصل بين بروتوكول الشبكة والعديد من عمليات التطبيق.

وأخيرًا، تتوافق الطبقة الأولى مع الطبقتين السادسة والسابعة من نموذج OSI.

كما ترون، هناك خياران للتقسيم الطبقي:

أربع طبقات (نموذج TCP/IP)،

سبعة مستويات (نموذج OSI).

الخيار الثاني هو أكثر قبولا للتحليل، حيث أن محتوى الطبقات (المستويات) أبسط.

تم النشر على موقع Allbest.ru

...

وثائق مماثلة

التعرف على نموذج الاتصال البيني للأنظمة المفتوحة (OSI) وحزمة برامج Packet Tracer. دراسة تشغيل أجهزة المستويين الأول والثاني. بناء شبكة محلية باستخدام Switch0. النموذج المرجعي لتفاعل الأنظمة المفتوحة.

تمت إضافة العمل المخبري في 14/12/2014

خصائص المؤسسة التي يتم تصميم شبكة الكمبيوتر المحلية من أجلها. طبولوجيا الشبكة الممكنة. جوهر النموذج المرجعي لربط الأنظمة المفتوحة (OSI) وبروتوكولات الشبكة. أداء القنوات ومعدات الاتصال.

تمت إضافة الدورة التدريبية في 24/11/2016

مفاهيم أساسية في الاتصالات. الأساس المادي والفني للاتصالات الفيدرالية وهيكل الشبكة الأساسية. مبادئ بناء GTS وSTS. منظمات التقييس في مجال الاتصالات. نموذج التفاعل بين أنظمة الاتصالات المفتوحة.

الملخص، تمت إضافته في 22/08/2011

دراسة هيكل ومبادئ إنشاء شبكة LAN مع طوبولوجيا ناقل مع طريقة عشوائية للوصول إلى قناة أحادية. ميزات وجوهر تشغيل شبكات LAN الناقلة بطريقة وصول عشوائي تعتمد على بروتوكولات القناة والطبقات المادية للنموذج المرجعي VOS.

تمت إضافة العمل المخبري في 28/04/2011

نموذج التفاعل بين الأنظمة المفتوحة. معلومات عن شبكات الاتصالات. أنظمة النقل الرقمية. نظام إنذار SSN7. نظام التبديل الرقمي "ماتريكس". الخصائص التقنية للنظام. أنظمة تعدد الإرسال الرقمية للخطوط التناظرية.

الملخص، تمت إضافته في 28/03/2009

خصائص وتجميع معادلة ديناميكيات مشغل مناور من درجتين. ميزات التحكم في مناور ثنائي المرحلتين مع الضبط الذاتي وفقًا للنموذج المرجعي. حساب معلمات النظام الرئيسية وعامل الضبط.

تمت إضافة الاختبار في 13/09/2010

تصنيف الشبكات وطرق التبديل. أنواع الاتصالات وطرق تشغيل شبكات نقل الرسائل. توحيد وتوحيد البروتوكولات. النموذج المرجعي للتوصيل البيني للأنظمة المفتوحة. مميزات إعداد البيانات. التفاعل بين نظم المعلومات.

الملخص، تمت إضافته في 15/09/2014

خصائص مبادئ تنظيم أنظمة الاتصالات مع تعدد الإرسال بتقسيم الطول الموجي ومضاعفات DWDM الصناعية. تحليل نموذج التفاعل بين تقنيات النقل. مميزات أجهزة تعويض التشتت. أجهزة ضغط موجة DWDM.

أطروحة، أضيفت في 20/11/2012

أنواع منظمات التتابع وأنماط تشغيلها. النظام مع النموذج المرجعي. أبسط نظام التتابع. طرق الاهتزاز والتذبذب الذاتي لحركة الأنظمة. أوضاع الانزلاق في الأنظمة ذات البنية المتغيرة. النظام مع وحدة تحكم التحول.

تمت إضافة العمل المخبري في 25/11/2015

وظائف نقل منفصلة. مبادئ وضع القطب. التحكم غير الدوري وقوانينه وتقنياته وتقنياته المستخدمة. التوليف وفق النموذج المرجعي ومراحله الرئيسية وأهميته. التحول الخطي وتقييم نتائجه.

تتكون فكرة المستخدم عن مستوى أداء شبكة المعلومات كنظام للموارد الموزعة من تقييم المعلمات مثل زمن استجابة الشبكة، وتأخير الإرسالو اختلاف تأخير الإرسال، و الشفافية.

زمن استجابة الشبكةيتم تعريفه على أنه الفاصل الزمني بين حدوث طلب المستخدم لبعض خدمات الشبكة (على سبيل المثال، نقل الملفات) واستلام استجابة لهذا الطلب. وتعتمد قيمة هذا المؤشر على نوع الخدمة التي يصل إليها المستخدم والفئة التي ينتمي إليها المستخدم وما هو أداء الخادم الذي يصل إليه وكذلك درجة ازدحام عناصر الشبكة التي يتم من خلالها طلبه يمر، يمرر، اجتاز بنجاح.

تأخير الإرساليتم تعريفه على أنه الوقت بين لحظة وصول حزمة البيانات إلى إدخال أي جهاز شبكة أو جزء من الشبكة ولحظة مغادرتها لها. تصف هذه المعلمة بشكل أساسي مراحل المعالجة المؤقتة للحزم أثناء مرورها عبر الشبكة. وفي هذه الحالة، يتم تقييم أداء الشبكة، كقاعدة عامة، من خلال الحد الأقصى لتأخير الإرسال وتغير التأخير.

تأخير الاختلاف(تأخير الارتعاش) يميز تباين التأخير مع مرور الوقت. يؤثر الانتشار الكبير في قيم التأخير سلبًا على جودة المعلومات المقدمة للمستخدم عند نقل أنواع حساسة من حركة المرور، مثل بيانات الفيديو وحركة المرور الصوتية. ويصاحب ذلك ظهور "صدى"، وعدم وضوح الكلام، واهتزاز الصورة، وما إلى ذلك.

الشفافيةوتتميز بقدرة الشبكة على إخفاء مبادئ تنظيمها الداخلي عن المستخدم. يجب ألا يعرف المستخدم موقع البرامج ومصادر المعلومات (يجب ألا يتضمن اسم المورد عنوان موقعه)؛ للعمل مع الموارد البعيدة، يجب عليه استخدام نفس الأوامر والإجراءات المستخدمة في العمل مع الموارد المحلية؛ يجب أن تتم عمليات الحوسبة المتوازية في الشبكة تلقائيًا دون مشاركة المشغل. يوفر شرط الشفافية للمستخدمين تجربة مريحة وسهلة عبر الإنترنت.

شبكة المعلومات والاتصالاتيمثل مجموعة من الأنظمة النهائية وأي أجهزة طرفية للمستخدم، بالإضافة إلى موارد الشبكة، والتي تضمن بشكل مشترك إنتاج وتوفير مجموعة كاملة من خدمات الاتصالات والمعلومات التي تلبي متطلبات المستخدم من حيث جودتها.

وبالتالي، فإن شبكة الاتصالات المعلوماتية هي نتاج تقارب شبكات الاتصالات التي كانت موجودة سابقًا بشكل منفصل لكل نوع من شبكات الاتصالات والمعلومات. وعلى النقيض من الأخيرة، فهي تتميز بإمكانية تقديم أنواع مختلفة من الخدمات (نقل المعلومات على شكل رسائل المستخدم والمطلوبة من الشبكة؛ تقديم أنواع مختلفة من الاتصالات: الهاتف، الفاكس، نقل البيانات، وما إلى ذلك؛ توفير وسائط نقل مختلفة وقنوات ومسارات بسرعات موحدة في الوقت المناسب وبشكل مستمر، وما إلى ذلك) باستخدام منصة شبكة عالمية (الشكل 2.3).

ملحوظة:يستخدم بعض المؤلفين مصطلح "شبكة الكمبيوتر" كمرادف لمفهوم "شبكة المعلومات والاتصالات". غالبًا ما يتم دمج شبكات الاتصالات التقليدية (الهاتف، التلغراف، التلفزيون، نقل البيانات، إلخ) مع المفهوم العام لـ "شبكات الاتصالات"، والذي، في رأينا، ليس صحيحًا تمامًا.

لقد تم تقليديًا تشكيل المصطلحات التي تحدد شبكة معينة لتعكس نوع الاتصال أو نوع المعلومات المنقولة، والتي تحدد في النهاية الغرض النفعي للشبكة. وكان هذا صحيحا في وقته. على سبيل المثال، تحمل شبكة الهاتف هذا الاسم ليس لأنها توحد أجهزة الهاتف الخاصة بالمستخدمين، ولكن لأن الغرض منها هو تنفيذ نوع الاتصال "الهاتفي" (اليونانية القديمة - نقل الصوت عبر مسافة). وبالمثل - شبكات التلغراف، وشبكات الفاكس، وشبكات التلفزيون، وشبكات الراديو، وما إلى ذلك.

بدأت شبكات نقل البيانات، التي كانت في وقت ما تهدف أساسًا إلى نقل معلومات الكمبيوتر - البيانات، تسمى "شبكات الكمبيوتر"، و"شبكات الكمبيوتر"، ولاحقًا "شبكات الكمبيوتر"، مما يؤكد على وجود مورد حاسوبي و قدراته في الشبكة. وفي رأينا أن هذه المصطلحات، على الرغم من أنها متجذرة في الأدبيات التقنية، إلا أنها ليست مناسبة تمامًا لمفهوم "شبكات المعلومات والاتصالات".

2 تصنيف الشبكات

في الأدبيات التقنية الحديثة يمكن العثور على مجموعة متنوعة من تصنيفات الشبكات. يعكس كل واحد منهم وجهات النظر المفاهيمية للمؤلفين بطريقته الخاصة ويتم إنشاؤه باستخدام مجموعة أو أخرى من معايير التصنيف. الأساليب الحالية لتصنيف الشبكات لا تستبعد بعضها البعض، ولا ترتبط ميزات التصنيف المقابلة لها باستخدام العديد من المصطلحات المختلفة. ومع ذلك، وانطلاقاً من مفهومي الاتصالات وشبكات المعلومات، فمن المستحسن التمييز بين معايير التصنيف، مع إبراز تلك المشتركة بين هذين المفهومين والخاصة بكل منهما. ميزة التصنيف المشتركة هذه لجميع الشبكات هي حجم الإقليمتغطيها الشبكة.

يمكن أن يعتمد تصنيف شبكات الاتصالات على هذا المبدأ تحليل وظيفة النقلو على تكنولوجيا الشبكات المستخدمة. يمكن أيضًا تصنيف شبكات المعلومات، باعتبارها أشياء مادية، وفقًا لعدد من الخصائص:

· حجم مجموعة المستخدمين الذين لديهم إمكانية الوصول إلى الشبكة؛

· حسب حجم المؤسسات وأقسام الإنتاج الخاصة بها؛

· استناداً إلى مبدأ توزيع الأدوار بين أجهزة الكمبيوتر الموجودة على الشبكة؛

· حسب نوع الخاصية التي تم تثبيت الشبكة فيها.

فيما يلي وصف للشبكات وفقًا لكل معيار من معايير التصنيف المدرجة.

في الوقت الحالي، تتميز اتجاهات تطور كل من أدوات معالجة وتوزيع المعلومات وأنظمة المعلومات بشكل عام، بأن تطوير شبكات الاتصالات يتطلب، من ناحية، استخدام القنوات الرقمية وأنظمة نقل البيانات، والمرافق الحاسوبية لمعالجة المعلومات أثناء نقلها، ومن ناحية أخرى، فإن تطور معالجة المعلومات وتكنولوجيا الكمبيوتر يتطلب استخدامًا متزايدًا لوسائل الاتصال لتنظيم تبادل المعلومات بما يخدم حل المشكلات التطبيقية. ونتيجة لذلك ساهمت عمليات التكامل والتقارب بين شبكات الاتصالات وتكنولوجيا المعلومات في تحول شبكات الاتصالات إلى شبكات المعلومات والاتصالات(في السابق، تم أيضًا استخدام مصطلحات "شبكة المعلومات"، و"شبكة الكمبيوتر للاتصالات السلكية واللاسلكية"، وما إلى ذلك).

وفقا للأفكار الموجودة، نظام المعلومات والاتصالات هي مجموعة تتضمن كيانات أنظمة المعلومات والاتصالات. يتضمن نظام المعلومات المعلومات والمستخدم. يضمن نظام الاتصالات نقل المعلومات من المصدر إلى المستهلك. وبالتالي، يتم تشكيل نظام المعلومات والاتصالات من خلال مزيج من شبكة الاتصالات (النظام الفرعي للاتصالات)، والنظام الفرعي للتطبيق (وسائل تخزين ومعالجة المعلومات، وعمليات التطبيق)، بالإضافة إلى النظام الفرعي لمصادر المعلومات والمستهلكين (أنظمة المستخدم الفرعية).

مع الشروط " نظام المعلومات والاتصالات» و« شبكة المعلومات والاتصالات» المصطلحات المستخدمة:

نظم المعلومات والاتصالات- فئة من الأنظمة التي تنفذ العديد من العمليات التكنولوجية لجمع ومعالجة وتخزين واسترجاع المعلومات والوصول إليها ونقل (نقل) جميع أنواع الرسائل من خلال دمجها في تدفقات نقل واحدة.

شبكة المعلومات والاتصالات- نظام تكنولوجي يحتوي على خطوط اتصال وعقد ومعدات مستخدم، يوفر القدرة على تقديم خدمات لتوصيل المعلومات للمستخدمين وجزئيًا لتخزينها ومعالجتها أثناء النقل والتسليم.

يحدد القانون الاتحادي للاتحاد الروسي "بشأن المعلومات وتكنولوجيا المعلومات وحماية المعلومات". شبكة المعلومات والاتصالات"كنظام تكنولوجي مصمم لنقل المعلومات عبر خطوط الاتصال، ويتم الوصول إليها باستخدام تكنولوجيا الكمبيوتر."

من أجل ضمان الاستخدام الصحيح لمصطلحات مثل "الاتصالات المعلوماتية"، و"شبكة الاتصالات المعلوماتية"، و"تقنيات المعلومات والاتصالات"، وما إلى ذلك، دعونا نفكر في تعريفاتها وعلاقاتها.

في المقالة ص. فوروبيينكو، لوس أنجلوس نيكيتيوك(أكاديمية أوديسا الوطنية للاتصالات التي تحمل اسم A.S. Popov) تحدد المفاهيم الأساسية التي تميز موضوع عمل المتخصصين في صناعة المعلومات والاتصالات، وهي: "الاتصالات المعلوماتية" كمجال للنشاط، "شبكة الاتصالات المعلوماتية" ككائن مادي، "الاتصالات المعلوماتية" التقنيات" كمجموعة من الأساليب والأساليب التي تضمن عمل مثل هذا الكائن و"خدمة اتصالات المعلومات" كنتيجة نهائية.

اتصالات المعلومات هي مجموعة من الوسائل لمعالجة المعلومات وتجميعها وتخزينها ونقلها في الفضاء (يتم تنفيذها) في بنية شبكة واحدة، يتم من خلالها ضمان توافر موارد المعلومات وتبادل المعلومات.

شبكة الاتصالات المعلوماتية عبارة عن مجموعة من المعلومات وموارد الحوسبة وأنظمة برمجيات التحكم المنتشرة جغرافيًا والموجودة في الأنظمة الطرفية للشبكة والأنظمة الطرفية للمستخدم، والتي يتم ضمان التفاعل بينها من خلال الاتصالات، والتي تشكل معًا منصة واحدة متعددة الخدمات.

تقنيات الاتصالات المعلوماتية هي مجموعة من الأساليب والأساليب لمعالجة المعلومات وتجميعها وتخزينها وعرضها وضمان سلامتها، بالإضافة إلى طرق تنفيذ طرق نقلها في الفضاء، مما يوفر مستوى معينًا مضمونًا من جودة الخدمة.

خدمة الاتصالات المعلوماتية هي خدمة متعددة تضمن تلبية احتياجات الاتصالات أو المعلومات أو كليهما للمستهلك، مما يتيح له فرصة المشاركة في إدارة عملية تنفيذ الخدمة.

في د 115.005-2002 تقنيات المعلومات والاتصالات يتم تعريفها على أنها "مجموعة من الأساليب والوسائل لتنفيذ عمليات المعلومات والاتصالات." يجمع هذا المفهوم بين عنصرين: تكنولوجيا المعلوماتو تقنيات الاتصالات.

عمليات المعلومات- جمع المعلومات ومعالجتها وتراكمها وتخزينها والبحث عنها ونشرها.

عمليات الاتصالات- نقل وتوصيل المعلومات (RD 115.005-2002).

تحت تكنولوجيا المعلومات (تكنولوجيا المعلومات) يفهم العمليات وطرق البحث وجمع وتخزين ومعالجة وتوفير وتوزيع المعلومات وطرق تنفيذ هذه العمليات والأساليب (GOST R 52653-2006).

على المدى " تكنولوجيا المعلومات والاتصالات "(تكنولوجيا المعلومات والاتصالات)، والتي تعكس مجموعة من عمليات المعلومات وطرق العمل مع المعلومات التي يتم تنفيذها باستخدام تكنولوجيا الكمبيوتر والاتصالات (GOST R 52653-2006).

تكنولوجيا المعلومات والاتصالات (ICT)- التقنيات المصممة للتنفيذ المشترك لعمليات المعلومات والاتصالات.

وبالتالي، تم تصميم شبكات الاتصالات المعلوماتية لتزويد المستخدمين بالخدمات المتعلقة بتبادل المعلومات واستهلاكها وكذلك معالجتها وتخزينها وتراكمها.

يمكن أن يكون المستخدمون أفرادًا وكيانات قانونية (شركات ومؤسسات ومؤسسات).

يقوم المستخدم، الذي ينظم طلبًا لتوفير خدمة معينة، بتنشيط بعض عمليات التطبيق في نظامه الطرفي الذي يعالج المعلومات لخدمة اتصال أو تطبيق معين.

الأنظمة النهائية لشبكة المعلومات والاتصالات يمكن أن تكون:

· الأنظمة الطرفية التي توفر الوصول إلى الشبكة ومواردها.

· أنظمة العمل التي توفر خدمات الشبكة (التحكم في الوصول إلى الملفات والبرامج وأجهزة الشبكة وخدمة الاتصال وما إلى ذلك)؛

· الأنظمة الإدارية التي تنفذ إدارة الشبكة وأجزائها الفردية.

المكون الأساسي، جوهر شبكة المعلومات والاتصالات، هو شبكة الاتصالات.

تعد أنظمة وشبكات اتصالات المعلومات فرعًا جديدًا من فروع الاقتصاد، ويحدد تطوره راحة حياة الناس. وهي ضرورية لنقل معلومات معينة ذات طبيعة مختلفة عبر مسافات محددة.

مرجع تاريخي

تم تطوير أنظمة وشبكات اتصالات المعلومات في البداية بشكل منفصل. كانت مرتبطة بمشغلي الاتصالات الذين يبنون أعمالهم على بيع حركة المرور الصوتية. اتبعت تقنيات المعلومات طريقها الخاص في التطور، وارتبطت بإنشاء البرمجيات.

ظهور الإنترنت

ساهم التطور التدريجي للتقنيات الرقمية في حقيقة أنه من أجل التبادل السريع للمعلومات، بدأ دمج أجهزة الكمبيوتر في الشبكات المحلية. بدأوا في تخصيص أجهزة متخصصة قوية - خوادم، كانت مواردها الرئيسية متاحة لمستخدمي الشبكة الآخرين. أدى هذا الوضع إلى التطور مع تزايد الحاجة إلى أنظمة نقل معلومات عالية الجودة وعالية السرعة.

كانت هناك حاجة لربط الشبكات المتباينة التي كانت تقع على مسافة كبيرة من بعضها البعض. هكذا ولدت شبكة الإنترنت، وهي وسيط بين الشبكات. فهو يجمع بين الشبكات المحلية المنفصلة في نظام عالمي واحد.

الاتجاهات الحديثة

تعد أنظمة وشبكات الاتصالات والمعلومات حاليًا عنصرًا أساسيًا في الاقتصاد المحلي. يعد دمج تكنولوجيات المعلومات والاتصالات في صناعة واحدة للاتصالات المعلوماتية اتجاهًا عالميًا. وفي المستقبل القريب، سوف يصبح مصطلح "أنظمة وشبكات الاتصالات المعلوماتية" أكثر شيوعاً، حيث سيتزايد عدد الشركات والمنظمات التي ستشكل هذه التقنيات أساس عملها.

معلومات مفيدة

شبكات الاتصالات المعلوماتية وأنظمة الاتصالات هي مجموعة معقدة من الوسائل التقنية المختلفة التي تضمن نقل الرسائل المختلفة عبر المسافات المطلوبة بخصائص نوعية محددة.

وهي تعتمد على أنظمة نقل متعددة القنوات عبر الكابلات الكهربائية وخطوط الراديو، والتي تم تصميمها لتشكل مسارات وقنوات قياسية.

مميزات التدريب

كيف يمكنني الحصول على تخصص “شبكات المعلومات وأنظمة الاتصالات”؟ إن المهنة المتعلقة بالأجهزة الرقمية مطلوبة بشكل خاص حاليًا وذات صلة. نحن بحاجة إلى متخصصين يتقنون تكنولوجيا المعلومات.

في نظام التعليم المهني الثانوي، تم إنشاء المعايير التعليمية الحكومية الفيدرالية للخريجين. "أنظمة وشبكات اتصالات المعلومات" هو اتجاه يمكن للخريجين من خلاله الحصول على وظيفة "فني".

مسؤوليات الموظف

ما هي المتطلبات التي يضعها المعيار التعليمي الفيدرالي للولاية للمتخصصين في مجال تكنولوجيا المعلومات والاتصالات؟ "شبكات المعلومات وأنظمة الاتصالات" هو التخصص الذي يجب على حامليه تزويد منطقة معينة باتصالات وبث إذاعي وتلفزيوني عالي الجودة. يعمل الفني مع مجموعة متنوعة من قنوات الاتصال، وهو أمر ضروري لعمل أنظمة النقل.

تتيح التقنيات الحديثة لصيانة أنظمة وشبكات اتصالات المعلومات للفنيين ضمان نقل عالي الجودة للمعلومات عبر المسافات المطلوبة.

يتم إعطاء المكان الرئيسي في الدعم الفني للتكنولوجيا البصرية، بفضل زيادة سرعة نقل المعلومات وتحسين جودة الاتصال.

جوانب مهمة

يتضمن التدريب في مهنة "أنظمة الاتصالات متعددة القنوات" استخدام التخصصات الأكاديمية التطبيقية. خلال المحاضرات، يتعلم الطلاب تقنيات تشفير البيانات البرمجية لحماية المعلومات الهامة. بالإضافة إلى ذلك، يجب أن يكون لدى المتخصصين المستقبليين في هذا المجال فهم لتركيب وتشغيل أنظمة نقل المعلومات الرقمية والكابلية، ومعرفة أساسيات بناء أنظمة وشبكات اتصالات المعلومات. يتقن طلاب مؤسسات التعليم العالي منهج الإدارة لتنظيم العمل الإداري.

ما يمكن للخريجين القيام به

يجب على المتخصصين تشغيل أنظمة الاتصالات متعددة القنوات. العمل على أمن المعلومات للشبكات إلزامي. يدرك المتخصصون الشباب تقارب الخدمات وتقنيات أنظمة الاتصالات الكهربائية. الفنيون مطلوبون في المؤسسات التجارية والحكومية. يقومون بصيانة وتركيب كابلات الاتصالات وإجراء تشخيصات النظام.

يشارك العمال في القضاء على عواقب عيوب المعدات والحوادث وتحديد الخيارات لاستعادة أدائهم. في المؤسسات، يشارك هؤلاء المتخصصون في قياس أداء المعدات وتركيب أنظمة الكمبيوتر الموحدة وصيانتها بشكل احترافي. تشمل مسؤوليات الموظف تركيب وتكوين وصيانة معدات الشبكة.

يقوم الفني بمراقبة أداء معدات الشبكة والتفاعل مع بروتوكولات الشبكة. يستخدمون أدوات أمن المعلومات الموثوقة في أنشطتهم المهنية.

تشمل المسؤوليات الأخرى لهذا المتخصص ما يلي:

تحليل أداء الأنظمة القادرة على تحديد المشاكل المختلفة؛
ضمان الصيانة الآمنة لأنظمة الكمبيوتر؛
ومراقبة أنظمة الابتكار؛
تخطيط العمل؛
تنفيذ بحوث التسويق

يقوم المحترفون بإنشاء وتشغيل أنظمة لنقل المعلومات المهمة والعمل في المحطات الآلية. يعمل الخريجون في مجال "أنظمة الاتصالات متعددة القنوات" في محلات الأجهزة الخطية ومراكز الاتصالات ومحلات التتابع اللاسلكي.

الاتصالات هي كل ما يحيط بالإنسان الحديث ويستخدمه كل يوم. تكنولوجيا المعلومات هي المحرك الرئيسي للتقدم. وتعتبر هذه الصناعة من أكثر الصناعات تطوراً. بفضل الاتصالات السلكية واللاسلكية، تتحسن نوعية حياة الإنسان الحديث بشكل ملحوظ.

يتضمن مصطلح "الاتصالات السلكية واللاسلكية" كلمتين: "tele" (مترجمة من اليونانية باسم "بعيد")، و"اتصالات" (من اللاتينية - "اتصال"). وبالتالي، فهذه طريقة لنقل المعلومات عبر مسافات كبيرة باستخدام التقنيات الكهرومغناطيسية والإلكترونية والمعلوماتية والكمبيوتر والشبكات. تشمل الاتصالات الاتصالات اللاسلكية، والإنترنت، والاتصالات المتنقلة والفضائية، وأجهزة الصراف الآلي، والمتاجر عبر الإنترنت، والشبكات الاجتماعية. تشير تقنيات الاتصالات إلى مبادئ تنظيم الأنظمة وشبكات الاتصالات الرقمية والتناظرية المبتكرة، بما في ذلك شبكة الويب العالمية. تعتبر وسائل الاتصالات عبارة عن مجموع الخوارزميات والأجهزة والبرامج التقنية التي تتيح استقبال ونقل المعلومات من خلال الموجات الكهربائية والكهرومغناطيسية عبر قنوات الراديو والكابل بأطوال موجية مختلفة.

شبكات وأنظمة الاتصالات هي أنظمة استخدام جماعي موزعة مكانيًا تسمح بنقل المعلومات والصور والنصوص وتركيزها وتوزيعها ونقل الوسائط المتعددة والمعلومات الصوتية ونقل برامج الاستريو والتحكم في تسليم الرسائل الإلكترونية وتوفير خدمات الويب العالمية.

يمكن أن تكون محلية وقادرة على تغطية مساحة صغيرة جدًا. هناك أيضًا أنظمة إقليمية تغطي منطقة جغرافية كبيرة.

تغطي الشبكات العالمية مساحة عالمية كبيرة.

للتحكم في جودة تدريب المتخصصين المشاركين في خدمة وإعداد أنظمة الكمبيوتر، تم تطوير معايير تعليمية من الجيل الجديد.

خاتمة

يجب على خريجي مؤسسات التعليم المهني الثانوي والتعليم العالي الدارسين في تخصص “أنظمة وشبكات الاتصالات” أن يتقنوا بطاقات الشبكة والمودم وكابلات الشبكات والمعدات الوسيطة. يضمن تخصص "الاتصالات" للطالب تدريبًا عالي الجودة في مجال التكنولوجيا الإلكترونية، وأجهزة نقل المعلومات المهمة، وطرق التصميم والتحليل الحاسوبية، والبرمجة، وتصميم الشبكات لنقل كميات كبيرة من المعلومات بسرعة كبيرة، وإدارة عناصر الشبكة الفردية ، واستخدام تقنيات الكمبيوتر الرقمية.

وزارة التعليم والعلوم في الاتحاد الروسي جامعة بيلغورود الحكومية التكنولوجية

هم. ف.ج. شوخوفا

A. V. Glukhedov، E. A. Fedotov

أنظمة وشبكات المعلومات والاتصالات

تمت الموافقة عليها من قبل المجلس الأكاديمي للجامعة كوسيلة تعليمية لطلاب المرحلة الجامعية في 230400 "نظم وتقنيات المعلومات"

بيلغورود 2012

UDC(Yu4.7 (07) بنك البحرين والكويت 32.973.2()2ya7 G55

المراجعون: مرشح العلوم التقنية، أستاذ مشارك، جامعة بيلغورود الحكومية التكنولوجية. ف.ج. شوخوفا V.M. بولياكوف

مرشح العلوم التقنية، أستاذ مشارك، جامعة ولاية بيلغورود منظمة العفو الدولية. ستيفشو

جلوخودوفأ. V. فيدوتوفإي.أ.

G55 أنظمة وشبكات اتصالات المعلومات: ملاحظات المحاضرة: كتاب مدرسي / A.V. جلوخودوف، إ. فيدوتوف. - بيلغورود: دار النشر BSTU، 2012.- 104 ص.

يقدم الكتاب المدرسي فحصًا شاملاً لجميع نماذج الشبكات والتقنيات والبروتوكولات الأكثر أهمية التي تحدد عمل شبكات المعلومات الحديثة.

درس تعليمي منويلطلبة درجة البكالوريوس 230400 "نظم وتقنيات المعلومات".

يو دي سي 004.7 (07) بنك البحرين والكويت 32.973.202ya7

مقدمة 5

1. تطبيق شبكات المعلومات 6

شبكة المؤسسة 6

الشبكة المنزلية 6

شبكة الويب العالمية 7

تواصل 1

الترفيه التفاعلي 8

2. تصنيف شبكات المعلومات 9

حسب حجم الشبكة 9

حسب نوع طوبولوجيا الشبكة 9

حسب نوع التفاعل الوظيفي 13

حسب نوع تكنولوجيا النقل 14

حسب نوع وسيلة النقل 15

بمعدل الباود 15

3. النماذج المرجعية للشبكة 16

البروتوكول والبروتوكول المكدس 16

النموذج المرجعي OSI 17

النموذج المرجعي لـ TCP/IP 20

النموذج المرجعي الهجين 20

4. أجهزة الشبكة 21

بطاقات الشبكة 21

أجهزة الشبكة السلبية 21

أجهزة الشبكة النشطة 22

5. خطوط وقنوات الاتصال 24

خطوط اتصالات الكابلات 25

خطوط الإتصالات اللاسلكية 32

6. تقنيات الشبكات الأساسية 35

تكنولوجيا إيثرنت 35

تكنولوجيا حلقة الرمز 42

تقنية إف دي آي 43

7. المخاطبة في شبكات المعلومات 44

7.1. عنوان ماك 44

عنوان IP 45

نظام اسم النطاق 53

بروتوكول DHCP61

بروتوكول ARP64

8. الربط الشبكي 66

ربط الشبكات باستخدام الجسور 66

ربط الشبكات باستخدام أجهزة التوجيه 71

9. بروتوكولات النقل TCP/IP 82

بروتوكول يو دي بي 82
بروتوكول تي سي بي 84

10. بروتوكولات طبقة التطبيقات TCP/IP 92

بروتوكول نقل الملفات 92

بروتوكول HTTP 95

بروتوكول SMTP 98

1 1. الأمن في شبكات المعلومات 100

تصنيف هجمات الشبكة IH)

تأمين حركة مرور الشبكة 101

الاستنتاج 102

المراجع 103

مقدمة

شبكات المعلومات هي النتيجة المنطقية لتطور تكنولوجيا المعلومات. كانت أجهزة الكمبيوتر الأولى في الخمسينيات - الكبيرة والضخمة والمكلفة - مخصصة لعدد صغير جدًا من المستخدمين. لم يتم تصميمها للعمل التفاعلي، ولكن لاستخدامها في وضع المعالجة المجمعة.

في أوائل السبعينيات، مع ظهور الدوائر المتكاملة واسعة النطاق، بدأت أجهزة الكمبيوتر الشخصية في الظهور. في هذه اللحظة نشأت الحاجة إلى نقل المعلومات من كمبيوتر إلى آخر. هكذا ظهرت شبكات المعلومات الأولى. في البداية، تم استخدام أجهزة غير قياسية لتوصيل أجهزة الكمبيوتر بطريقتها الخاصة في تقديم البيانات على خطوط الاتصال، وأنواع الكابلات الخاصة بها، وما إلى ذلك.

في منتصف الثمانينات، تمت الموافقة على التقنيات القياسية لتوصيل أجهزة الكمبيوتر بالشبكة. لقد سهّلت تقنيات الشبكات القياسية عملية بناء شبكة معلومات إلى حد كبير. لإنشائه، كان يكفي شراء محولات الشبكة ذات المعيار المناسب، والكابل القياسي وتوصيل المحول بالكابل باستخدام الموصلات القياسية.

هذا المساق مخصص للطلاب المهتمين بدراسة تفصيلية للمبادئ الأساسية لبناء شبكات المعلومات الحديثة. تم إعداد جميع مواد الكتاب المدرسي بشكل أساسي لطلاب السنة الثالثة في تخصص "نظم المعلومات والتكنولوجيا"، ولكنها ستكون مفيدة أيضًا لطلاب التخصصات الأخرى.