Համակարգչային Ցանցեր

(CCNA Exploration v4, Network Fundamentals)

1. ԻՆՉ Է ՀԱՂՈՐԴԱԿՑՈՒԹՅՈՒՆԸ

Մեր առօրյա կյանքում հաղորդակցությունն ընդունում է տարբեր ձևեր և պատահում է տարբեր միջավայրերում: Մենք հաղորդակցման տարբեր ձևեր ենք ընտրում, կախված նրանից թե մենք զրուցում ենք մեկի հետ ինտերնետի միջոցով կամ գնացել ենք հարցազրույցի: Յուրաքանչյուր դեպքի համար գոյություն ունեն հաղորդակցման համապատասխան ձևեր, որը սպասելի է զրուցակցի կողմից:

ՆՈՐՄԵՐԻ, ԿԱՐԳԵՐԻ ՀԱՍՏԱՏՈՒՄ

Նախքան որևէ մեկի հետ հաղորդակցվել սկսելը, մենք պայմանավորվում ենք օգտագործել որոշակի նորմեր և կանոններ հաղորդակցման համար: Այս կանոնները կամ այլ կերպ ասած` արձանագրությունները, պետք է պահպանվեն, որպեսզի հաղորդվող ինֆորմացիան առանց վնասվելու հաղորդվի և հասկանալի լինի: Մարդկանց միջև հաղորդակցթության ապահովման համար անհրաժեշտ արձանագրությունները (կանոնների հավաքածու) բերված են հետևյալ ցուցակում`

• հայտնի են ուղարկող և ստացող կողմերը
• համաձայնություն հաղորդակցության այս կամ այն մեթոդի շուրջ (երես առ երես, հեռախոս, նամակագրություն)
• ընդհանուր լեզու և հիմնական կանոններ (նորմեր)
• ինֆորմացիան հասցեատիրոջն առաքման ժամանակամիջոցը և արագությունը
• հաստատումների անհրաժեշտություն

Հաղորդակցման կանոնները կարող են տարբերվել կախված հաղորդվող ինֆորմացիայի կարևորությունից և վերջինիցս է կախված ինֆորմացիայի հաղորդման հաստատումների անհրաժեշտությունը: Նվազ կարևորություն ունեցող հաղորդագրությունների դեպքում ստացման հաստատումների անհրաժեշտություն կարող է չառաջանալ: Ընդ որում հաստատումները ուղարկվում են ստացող կողմից և ոչ թե ուղարկող:

Այն տեխնոլոգիաները, որոնք օգտագործվում են ցանցային հաղորդակցության մեջ օգտագործում են վերը նշված հիմունքները:

Հաղորդակցման համար անհրաժեշտ 3 տարրերն են`

• հաղորդակցման մեթոդը
• հաղորդակցման լեզուն
• հաստատումներ ստացողի կողմից

ՀԱՂՈՐԴԱԿՑՈՒԹՅԱՆ ՈՐԱԿԸ

Անհատների միջև հաղորդակցությունը համարվում է հաջողված, եթե ստացողն ընկալում է ուղարկողի կամ հաղորդողի հաղորդած ինֆորմացիան այն իմաստով, որն ի նկատի ուներ ուղարկող կողմը:
Ցանցերի դեպքում ևս օգտագործվում է նշված գործոնը: Սակայն, ինֆորմացիան ցանցով հաղորդվելիս հանդիպում է տարբեր արգելքների, որոնց հետևանքով ստացող կողմը կարող է չստանալ կամ էլ սխալ ընկալել ստացված ինֆորմացիան: Նման արգելքները լինում են ներքին և արտաքին:

ԱՐՏԱՔԻՆ ԳՈՐԾՈՆՆԵՐ

Արտաքին գործոնները պայմանավորված են ցանցում առկա սարքերով և ցանցի բարդությամբ: Արտաքին գործոնները բերված են հետևյալ ցուցակում`

• ուղարկող և ստացող կողմերի միջև ընկած ուղու որակը
• հաղորդագրության ձևափոխումների թվաքանակը
• հաղորդագրության վերահասցեավորման թվաքանակը
• ցանցում միաժամանակ հաղորդվելիք հաջորդագրությունների թվաքանակը
• այն ժամանակամիջոցը, որը հատկացված է հաջող հաղորդակցման համար

ՆԵՐՔԻՆ ԳՈՐԾՈՆՆԵՐ
Ներքին գործոններն, որոնք կապված են հաղորդակցման ցանցի հետ պայամանավորված են հաղորդագրության բնույթից:
Տարբեր տիպի հաղորդագրություններ կարող են տարբերվել միմյանցից ըստ իրենց բարդության և կարևորության աստիճանի:
Ինֆորմացիայի հաջող հաղորդման վրա ազդող ներքին գործոններն են`

• հաղորդագրության ծավալը
• հաղորդագրության բարդության աստիճանը
• հաղորդագրության կարևորության աստիճանը

Մեծ ծավալ ունեցող նամակը կարող է ընդհատվել կամ ուշանալ: Ցածր կարևորության հաղորդագրությունները կարող են դեն նետվել ցանցի ծանրաբեռնվածության դեպքում: Այսպիսով` ցանցային հաղորդակցության հաջող կայացման համար անհրաժեշտ է կանխատեսել և կառավարել ներքին և արտաքին գործոնները: Ցանցային սարքերում կատարվող նորարարություններն ուղղված են ցանցային հաղորդակցության որակի և հուսալիության բարձրացմանը:

ՀԱՂՈՐԴԱԿՑՈՒԹՅՈՒՆԸ ՑԱՆՑԵՐՈՒՄ

Առօրյա կյանքում և բիզնեսում ցանկացած անձի հետ, ցանկացած վայրում հուսալի հաղորդակցությունը դարձել է շատ կարևոր: Մարդկանց միջև հազարավոր հաղորդագրությունների անմիջական հաղորդման ապահովման համար մենք օգտագործում ենք վեբ կամ փոխմիացված ցանցեր: Այս ինֆորմացիոն կամ տվյալների ցանցերը տարբերվում են միմյանցից չափսերով և հնարավորություններով, սակայն բոլոր ցանցերը ունեն հետևյալ 4 ընդհանուր տարրերը`

• կանոններ և պայմանավորվածություններ այն մասին, թե ինչպես պետք է հաղորդագրությունները ուղղարկվեն, վերահասցեավորվեն և վերծանվեն կամ թարգմանվեն,
• հաղորդագրությունները կամ ինֆորմացիայի տարրերն, որոնք հաղորդված են մեկ սարքից մյուսին,
• հաղորդակցվող սարքերի միացման մեթոդներն, այսինքն` միջավայրը, որը կարող է փոխադրել հաղորդագրությունները մեկ սարքից մյուսը,
• ցանցում գտնվող սարքեր, որոնք իրականացնում են հաղորդագրոթյունների փոխանակումը մեկը մյուսի միջև:

Ցանցերի տարբեր տարրերի համար ստանդարտների սահմանումը թույլ է տալիս տարբեր արտադրողների կողմից արտադրված սարքերին աշխատել մեկը մյուսի հետ:

ՑԱՆՑԻ ՏԱՐՐԵՐԸ

Նկարում բերված են ցանցի տարրեր, որորնք հանդիսանում են տարբեր սարքեր, միջոցներ և ծառայություններ, որոնք կապված են միմյանց հետ որոշակի կանոնների միջոցով և աշխատում են  միմյանց  հաղորդագրություններ ուղարկելու համար:
Մենք հաղորդագրություն տերմինն օգտագործում ենք բոլոր այն դեպքերում, երբ ի նկատի ունենք վեբ էջեր, էլ. փոստ, IM (Instant Messges-ակնթարթային հաղորդագրություններ), հեռախոսային զանգեր և հաղորդակցման այլ ձևեր, որոնք հնարավոր են Ինտերնետում:
Ցանցի 4 տարրերն են`

• կանոնները (rules)
• ինֆորմացիայի հաղորդման միջավայրը (media)
• հաղորդագրությունները (messages)
• սարքերը (devices)

ՑԱՆՑԱՅԻՆ ՍԱՐՔԵՐ

Նկարում բերված են ցանցային սարքերի պատկերները, որոնք օգտագործվում են տարբեր գրականություններում, որոնք վերաբերում են համակարգչային ցանցերին: Նկարի ձախ կողմում բերված են այն սարքերն, որոնց միջոցով մենք ստեղծում ենք տարբեր հաղորդագրություններ: Այդ սարքերից են տարբեր տրպի քոմփյութերները (PC, Laptop), սերվերներ և IP հեռախոսները: Լոկալ ցանցերում այս սարքերը մեկը մյուսին միացվում են LAN (local area netwoork) միջոցների օգնությամբ (հաղրդալարեր կամ ռադիոկապ):
Նկարի աջ կողմում բերված են ցանցերում օգտագործվող միջանկյալ սարրքավորումները: Միջանկյալ սարքերն օգտագործվում են ցանցում ինֆորմացիան ուղղորդելու, կառավարելու համար:

Սարքերի բեված պիտակներն վերաբերում են հետևյալ սարքերին`

• փոխանջատիչ, կոմուտատոր (switch) – լոկալ ցանցերի միացման համար հաճախ օգտագործվող սարք
• Firewall – լոկալ ցանցերի անվտանգությունն ապահովող սարք է
• երթուղիչ (router) – օգտագործվում է ցանցում ինֆորմացիայի երթուղման համար
• ռադիո երթուղիչ (wireless router) – երթուղավորիչի հատուկ տիպ, որը հաճախ հանդիպում է տնային պայմաններում
• ամպ  (cloud) – օգտագործվում է տարբեր սարքերի խումբ ներկայացնելու համար, որոնց վերաբերյալ մանրամասները քննարկվող թեմայում կարևոր չեն տվյալ պահին
• հաջորդական հղում (serial link) – WAN միացման մի տեսակ է, որը ունի կայծակի տեսք

Որպեսզի ցանցը գործի, անհրաժեշտ է, որ սարքերը միացված լինեն մեկը մյուսին: Ցանցային միացումները կարող են իրականացվել հաղորդալարերով կամ ռադիո կապով:
Հաղորդալարերի միջոցով իրականացված ցանցերի դեպքում օգտագործվում են պղնձե հաղորդալարեր, որոնք ունակ են կրել էլեկտրական ազդանշաններ:
Ռադիո կապի դեպքում ինֆորմացիայի հաղորդման միջավայր է հանդիսանում երկրագնդի օդը (մթնոլորտը) կամ տիեզերքը: Այս դեպքում ազդանշանները միկրոալիքներն են (դեցիմետրային կամ սանտիմետրական ալիքներ):
Պղնձե հաղորդալարեր են հանդիսանում հեռախոսային հաղորդալարերի հյուսված զույգերով, կոաքսալ հաղորդալարերը, որոնք առավել հայտնի են որպես 5 – րդ դասի հաղորդալարեր, չէկրանավորված հյուսված զույգերով (UTP) հաղորդալարեր, էկրանավորված հյուսված զույգերով (STP) հաղորդալարեր: Օպտիկամանրաթելային մալուխներ, բարակ ապակյա կամ պլաստմասե խողովակներից կազմված մալուխներ են, որոնք ունակ են կրելու, հաղորդելու լույսի ճառագայթը:
Մարդկությունը սկսել է առավել հաճախ օգտագործել քոմփյութերային կիրառումներ (կիրառական ծրագրեր), տարբեր տիպի հաղորդագրություններ ուղարկել և ստանալու համար:
Նշված կիրառումների համար անհարաժեշտ են որոշակի ծառայությունների մատուցում քոմփյութերային ցանցերի կողմից: Նման ծառայությունների դասին են պատկանում World Wide Web-ը, էլ.-փոստը (e-mail), IM-ը  և IP հեռախոսակապի ծառայությունները:
Ինֆորմացիայի հաղորդման միջավայրով միցված սարքերը ծառայություններ մատուցելու համար պետք է ենթարկվեն որոշակի կանոնների կամ արձանագրությունների: Աղյուսակում (1.3.2.4) բերված են մի քանի ծառայություններ և այդ ծառայությունների ապահովման համար անհարաժեշտ արձանագրությունները (կանոնները):

Աղյուսակ 1.3.2.4

Արձանագրություններն իրենցից ներկայացնում են այն կանոնները, որորնք օգտագործվում են ցանցային սարքերի հաղորդակցման համար: Համակարգչային տեխնոլոգիաների ժամանակակից ստանդարտ է հանդիսանում արձանագրությունների TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) հավաքածուն: TCP/IP-ն օգտագործվում է տնային կամ բիզնես ցանցերում, ինչպես նաև հանդիսանում է Ինտերնետի առաջնային արձանագրություն: TCP/IP հավաքածուի արձանագրություններն են, որ որոշում և սահմանում են ֆորմատավորման, հասցեավորման և երթուղման մեխանիզմները, վերջիններիս շնորհիվ էլ ապահովվում է հաղորդվող հաղորդագրության ճիշտ առաքումը:

ՀԱՄԱՏԵՂՎԱԾ ՑԱՆՑԵՐ

ԲԶՄԱԹԻՎ ԾԱՌԱՅՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐ-ԲԱԶՄԱԹԻՎ ՑԱՆՑԵՐ

Ավանդական հեռախոսային, հեռուստատեսային, ռադիո և քոմփյութերային ցանցերից յուրաքանչյուրն ունեցել է իր սեփական ցանցային 4 հիմնական տարրերի տարբերակները: Նախկինում այս ծառայություններից յուրաքանչյուրի համար պահանջվում էր տարրեր, տեխնոլոգիաներ իրեն բնորոշ ազդանշանների հաղորդման համար: Ինչպես նաև յուրաքանչյուր ծառայություն ուներ իր սեփական կանոններն և ստանդարտները ինֆորմացիայի հաղորդման համապատասխան միջավայրով հաջող հաղորդակցություն ապահովելու համար:

Տեխնոլոգիական առաջնթացը մեզ թույլ է տալիս միավորել, համատեղելի դարձնել վերը նշված առանձին ցանցերը մեկ պլատֆորմի մեջ: Այդ պլատֆորմը սահմանվում է որպես միավորված, համատեղված ցանց: Ձայնային, վիդեո և այլ տիպի տվյալների հոսքերն անցնում են միևնույն ցանցով, բացառելով առանձին ցանցերի ստեղծման և կառավարման անհրաժեշտությունը: Համատեղված ցանցերում գտնվում են տարբեր տիպի և հատկորոշում ունեցող սարքեր, ինչպիսիք են համակարգիչները, հեռախոսները, հեռուստացույցները, սակայն բոլորի կողմից օգտագործվում է միևնույն ցանցային ինֆրաստրուկտուրան:

ՑԱՆՑԻ ՃԱՐՏԱՐԱՊԵՏՈՒԹՅՈՒՆԸ

Ցանցերը պետք է ապահովեն բազմաթիվ կիրառումներ և ծառայություններ, ինչպես նաև աշխատեն ֆիզիկական ինֆրաստրուկտուրաների տարբեր տիպերի հետ: Վերնագրում նշված ցանցի ճարտարապետություն տերմինը վերաբերվում է և տեխնոլոգիաներին, որոնք ապահովում  են ինֆրաստրուկտուրան, և այդ ինֆրաստրուկտուրայում ծրագրավորված ծառայություններին ու արձանագրություններին: Քանի որ Ինտերնետը (համացանցը) և ընդհանուր առմամբ ցանցերը կատարելագործվում են, այդ կատարելագործման ճանապարհին օգտագործվող ճարտարապետությանը ներկայացվում են 4 հիմնական պահանջներ (օգտագործողի սպասելիքներն արդարացնելու նպատակով): Այդ 4 պահանջներն են`

• վթարակայունություն  (fault tolerance);
• ընդլայնման ունակություն (scalability);
• ծառայության որակը ( qaulity of service);
• անվտանգություն, հուսալիություն ( security):

ՎԹԱՐԱԿԱՅՈՒՆՈՒԹՅՈՒՆ

Միլիոնավոր օգտագործողների համար ինտերնետի միշտ հասանելի լինելու սպասելիքները պահանջում են այնպիսի ցանցային ճարտարապետություն, որը նախագծված և կառուցված է, որպես վթարակայուն համակարգ: Վթարակայուն ցանցն իրենից ներկայացնում է մի ցանց, որում բացակայում է սարքային կամ ծրագրային  վթարների ազդեցությունը ցանցի աշխատանքի վրա, իսկ նման վթարների դեպքում արագ վերականգնվում են շարքից դուրս եկած մասերի աշխատանքը: Այս ցանցերը կախված են լրացուցիչ տարրերի` շղթաների առկայությունից, որոնք ընկած են հաղորդագրության աղբյուրի (source)  և նպատակատեղի (destination) միջև: Երբ նշված կետերի միջև գտնվող տարրերից մեկը շարքից դուրս է գալիս, հատուկ պրոցեսներ ապահովում են հաղորդագրության երթուղումը հասանելի այլ շղթաների միջոցով: Ֆիզիկական ինֆրաստրուկտուրան  և տրամաբանական պրոցեսները, որոնք երթուղում են հաղորդագրությունները ցանցով, նախատեսված են նշված վթարակայունությունն ապահովելու համար: Սա հանդիսանում է ժամանակակից ճարտարապետության  պարտադիր սկզբնական պայմաններ:

ԸՆԴԼԱՅՆՄԱՆ ՈՒՆԱԿՈՒԹՅՈՒՆ

Ընդլայնման ունակությամբ ցանցերը կարող են շատ արագ ընդլայնվել, նոր օգտագործողներ սպասարկելու և նոր կիրառումներ ապահովելու համար, առանց այլ ծառայությունների ՕԳԳ-ի վրա ազդելու, որոնք նախատեսված էին ի սկզբանե գոյություն ունեցող օգտագործողների համար: Յուրաքանչյուր շաբաթ հազարավոր օգտագործողներ, ծառայություն մատուցողներ միանում են Ինտերնետին:
Ցանցի այս հազարավոր նոր միացումների ապահովման հնարավորությունը կախված է հիմնական ֆիզիկական ինֆրաստրուկտուրայի և տրամաբանական ճարտարապետության համար նախատեսված հիերարխիական շերտավոր նախագծից:
Յուրաքանչյուր շերտում գործելու հնարավորությունը օգտագործողներին և ծառայություն մատուցողներին թույլ է տալիս մուտք գործել ցանց, առանց ցանցի աշխատունակության վրա բացասական ազդեցության:
Տեխնոլոգիական առաջընթացն անընդհատ կերպով բարձրացնում է յուրաքանչյուր շերտում ֆիզիկական ինֆրաստրուկտուրայի տարրերի հաղորդագրություն հաղորդելու ունակությունն ու արտադրողականությունն ` ՕԳԳ-ն:
ԾԱՌԱՅՈՒԹՅԱՆ ՈՐԱԿԸ (Quality of Service – QoS)

Այսօր Ինտերնետն իր օգտագործողների համար ապահովում է վթարակայունության և ընդլայնման ունակության անհրաժեշտ մակարդակ: Սակայն  օգտագործողների համար հասանելի նոր կիրառումներն առաջացնում են բարձր սպասելիքներ, կապված մատուցվող ծառայությունների հետ:
Ձայնային և վիդեո ինֆորմացիայի հաղորդման համար անհրաժեշտ է ծառայության որոշակի մակարդակի անընդհատ ապահովում և մատակարարում ու անհրաժեշտ  չէին համակարգիչների ավանդական կիրառումների դեպքում:
Ավանդական ձայնային և վիդեո ինֆորմացիայի ցանցերը նախագծված են եղել միայն մեկ տիպի հաղորդում ապահովելու համար, որի շնորհիվ ապահովվել է մատակարարվող ծառայության անհրաժեշտ որակը: Ժամանակի ընթացքում առաջացավ անհրաժեշտ որակի ծառայության մատատակարարման պահանջ համատեղված, խառը տիպի ցանցերի դեպքում: Նշված պահանջի հետևանքով փոխվեց ցանցերի նախագծման և իրականացման ճարտարապետությունը:

ԱՆՎՏԱՆԳՈՒԹՅՈՒՆ

Ի սկզբանե Ինտերնետն եղել է բավականին լուրջ կառավարվող, կրթական և կառավարական տարբեր կազմակերպությունների ներքին ցանցախումբ: Այժմ  Ինտերնետն ունի մուտքի թույլտվության  լայն հնարավորություններ բոլորի համար, սկսած բիզնեսից և վերջացրած անհատ օգտագործողներով: Վերջինիս հետևանքով անվտանգության վերաբերյալ պահաջները փոխվեցին: Տարբեր բնագավառներում, կախված հաղորդվող ինֆրոմացիայից, անվտանգության առավել բարձր մակարդակի պահանջներ առաջացան: Եվ այդ պահաջներին համապատասխան ցանցային ճարտարապետության մեջ նոր տեխնոլոգիաներ ներդրվեցին:

ՎԹԱՐԱԿԱՅՈՒՆ ՑԱՆՑԵՐԻ ՃԱՐՏԱՐԱՊԵՏՈՒԹՅՈՒՆ

Ինտերնետն իր սկզբնական իրականացմամբ, եղել է ԱՄՆ-ի պաշտպանության նախարարության կողմից (DoD) հովանավորված հետազոտությունների արդյունք: Սկզբնական ցանցերը նախատեսված են եղել ձայնային ինֆորմացիայի հաղորդման համար: Ուսումնասիրությունների հիմնական նպատակն է եղել բարձրացնել մատուցվող ծառայության վթարակայունությունը:

ՈՒՂՈՒ  ՓՈԽԱՆՋԱՏՄԱՄԲ, ԿԱՊ – ԿՈՂՄՆՈՐՈՇՎԱԾ ՑԱՆՑԵՐ

Որպեսզի հասկանանք այն պրոբլեմներն, որոնց հետ առանչվել են ԱՄՆ-ի պաշտպանության նախարարության հետազոտողները, պետք է նախ ուսումնասիրենք սկզբնական հեռախոսային համակարգի աշխատանքը: Երբ մեկը փորձում էր հեռախոսազանգ կատարել, օգտագործելով ավանդական հեռախոսային սարքերը, զանգը նախ և առաջ պետք է անցներ հետազոտման պրոցեսներ, որոնց ընթացքում իդենտիֆիկացվում են բոլոր հեռախոսների փոխանջատիչները, որոնք մասնակցելու են ինֆորմացիայի  հաղորդմանը: Ժամանակավոր ուղին կամ շղթան ստեղծվում է տարբեր հեռախոսների փոխանջատիչների միջոցով և եթե շղթան կազմող տարրերից մեկը շարքից դուրս է գալիս, ապա հեռախոսազանգն ընդհատվում է: Որպեսզի կապը վերականգնվի, պետք է հեռախոսազանգը կրկնվի և արդյունքում  պետք է ստեղծվի նոր  շղթա աղբյուրի և նպատակատեղի կետի միջև: Այս տիպի կապ   կողմնորոշված ցանցը կոչվում է ուղու շղթայի փոխանջատմամբ շղթա: Սկզբնական ուղու կամ շղթայի փողանջատմամբ (circiut – switcher) շղթաները չէին կարող դինամիկ կերպով վերստեղծել ընդհատված շղթան, կապը:
Ուղու կամ շղթայի փոխանջատմամբ ցանցերում նախապատվությունը տրվում է գոյություն ունեցող շղթայի պահպանմանը (նոր շղթաների ստեղծման հարցումների փոխարեն): Այս տիպի կապ – կողմնորոշված ցանցերում, երբ շղթան հաստատվում է, շղթան մնում է ակտիվ (նույնիսկ կողմերի միջև հաղորդակցության բացակայության դեպքում, այնքան ժամանակ, քանի դեռ կողմերից մեկը հեռախոսազանգը չի ընդհատել): Քանի որ այս դեպքում էլ շատ փոքր են նոր շղթաների  ստեղծման հնարավորությունները, ապա այս դեպքում հաճախ կստացվեն հաղորդա•րություններ այն մասին, որ բոլոր հնարավոր շղթաները տվյալ պահին զբաղված են:
Մեծ թվով ուղիների ստեղծման և միաժամանակյա շղթաների ապահովման, ընդհատված շղթայի դինամիկ վերականգնման տեխնոլոգիաների համար անհրաժեշտ ծախսերը ստիպեցին DoD-ին դիտարկել ալյ տիպի ցանցեր:
ՓԱԹԵԹԻ  ՓՈԽԱՆՋԱՏՄԱՄԲ ԱՌԱՆՑ ԿԱՊԻ ՀԱՍՏԱՏՄԱՆ ՑԱՆՑԵՐ (Connectionless)

DoD-ի կատարած հետազոտությունները ցույց տվեցին, որ փաթեթի փոխանջատմամբ առանց կապի հաստատման ցանցն ունի բոլոր անհրաժեշտ միջոցներն, որպեսզի  ապահովվի ցանցի վթարակայունությունը: Փաթեթի փոխանջատմամբ ցանցում բացակայում է ուղարկողի և ստացողի միջև առանձնացված շղթայի գաղափարը: Հաղորդագրության ցանկացած մաս կարող է հաղորդվել ցանցով, ցանկացած հասանելի ուղիների օգտագործմամբ:
Հաղորդագրության առանձին մասերը, որոնք գտնվում են փաթեթում կարող են երթուղվել դեպի նպատակատեղ ցանկացած հասանելի ու լավագույնը համդիսացող ուղով: Ընդ որում ուղու ընտրությունը կատարվում է դինամիկ` առանց օգտագործողի անմիջական միջամտության: Նշված ճարտարապետության շնորհիվ  Ինտերնետը դարձել է հաղորդակցման վթարակայուն և  ճկուն միջոց:
Այս ցանցերում որպես սկզբնական անհրաժեշտ և բավարար պայման հանդիսանում է այն, որ ուղարկվող մեկ հաղորդագրությունը պետք է բաժանվի մասերի: Այդ հաղորդագրության  յուրաքայնչյուր մաս պետք է պարունակի հասցեների վերաբերյալ ինֆորմացիա, այսինքն պարունակի ինֆորմացիա աղբյուրի և նպատակատեղի հասցեների վերաբերյալ: Այս ինֆորմացիայի շնորհիվ հաղորդագրության առանձին մասերը կարող են ուղարկվել ցանցով:
Ընդ որում նպատակատեղ հասնելուց հետո ստացված մասերը պետք է հերթականությամբ հավաքվեն: Նշված գործընթացի  իրականացման համար հաղորդագրության յուրաքանչյուր մաս պետք է ունենա հերթական համար: Հաջորդ կարևոր պայման այս ցանցերի համար հանդիսանում է այն, որ հաղորդագրության առանձին մասերն ուղարկվում են ոչ  թե մեկ ֆիքսված ուղով կամ շղթայով, այլ հասանելի ցանկացած ուղով կամ շղթայով:
DoD-ի կատարած հետազոտությունները ցույց տվեցին, որ փաթեթի փոխանջատմամբ առանց կապի հաստատման ցանցն ունի բոլոր անհրաժեշտ միջոցները, որպեսզի ապահովվի ցանցի վթարակայունությունը: Փաթեթի փոխանջատմամբ ցանցերում բացակայում է ուղարկողի և ստացողի միջև առանձնացված շղթայի գաղափարը: Հաղորդագրության ցանկացած մաս կարող է հաղորդվել ցանցով ցանկացած հասանելի ուղիների օգտագործմամբ: Հաղորդագրության առանձին մասերն, որոնք գտնվում են փաթեթների մեջ, կարող են ցանց ճանապարհորդել միաժամանակ: Տվյալ ցանցերում ցանկացած փաթեթ կարող է երթուղվել դեպի նպատակատեղ ցանկացած հասանելի և լավագույնը հանդիսացող ուղով, ընդ որում ուղու ընտրությունը կատարվում է դինամիկ` առանց օգտագործողի անմիջական միջամտության: Նշված ճարտարապետության շնորհիվ Ինտերնետը դարձել է հաղորդակցման վթարակայուն և ճկուն միջոց:

ՓԱԹԵԹՆԵՐԻ ՕԳՏԱԳՈՐԾՈՒՄԸ

Ցանցում գտնվող սարքերը չգիտեն, թե առանձին փաթեթների պարունակությունն ինչ է, նրանց հասանելի է միայն նպատակատեղի հասցեի և դեպի նպատակատեղ տանող շղթայի հաջորդ սարքի մասին ինֆորմացիան: Որևէ  լրացուցիչ շղթա  չի ստեղծվում ուղարկող և ստացող  կողմերի միջև:
Յուրաքանչյուր փաթեթ ուղարկվում է անկախ փողանջատման առանձին կետերից, որոնք գտնվում են ուղարկողի և ստացողի միջև: Այսինքն` փոխանջատման յուրաքանչյուր կետում երթուղման ծրագիր է կազմվում, որպեսզի փաթեթի ուղարկման համար ընտրվի այս կամ այն շղթան, որը տանում է դեպի նպատակատեղ:
Եթե ուղարկման համար օգտագործված շղթան հասանելի չէ, ապա փաթեթի ուղարկման համար դինամիկորեն ընտրվում է հաջորդ հասանելի լավագույն շղթան (ուղին): Քանի որ հաղորդագրությունը բաժանվում է փոքր մասերի և  այդ փոքր մասերն են ուղարկվում, ապա ճանապարհին որոշ մասեր կարող են վնասվել: Այդ վնասված մասերը վերաուղարկվում են, ընդ ուրում վերաուղարկումը կարող է իրականացվել հասանելի ցանկացած շղթայով, ինչպես նաև շատ դեպքերում տեղի ունեցած վթարների վերաբերյալ նպատակատեղը կարող է որևէ ինֆորմացիա չունենա:

ԿԱՊ-ԿՈՂՄՆՈՐՈՇՎԱԾ ՑԱՆՑԵՐ

Չնայած այն հանգամանքին, որ փաթեթի փոխանջատմամբ առանց կապի հաստատման ցանցերը բավարարում են DoD-ի պահանջներին և հանդիսանում են ժամանակակից Ինտերնետի առաջնային ինֆրաստրուկտուրա, այնուամենայնիվ որոշակի միջոցներ գոյություն ունեն կապ-կողմնորոշված ցանցերում, ինչպիսիք առկա էին շղթայի փոխանջատմամբ հեռախոսային համակարգերում: Փոխանջատման տարբեր տեղանքներում, սահմանափակ քանակությամբ շղթաների ապահովման ռեսուրսների նախապես բաշխվածության շնորհիվ կապ-կողմնորոշված ցանցերում հաղորդվող հաղորդագրության որակն ու անընդհատությունն երաշխավորված էր: Մեկ այլ առավելություն է հանդիսանում այն, որ ծառայություն մատուցողը կարող է ցանցի օգտագործողից գանձել գումար ժամանակի այն հատվածի համար, որի ընթացքում կապն եղել է ակտիվ:
Կապի ակտիվ ժամանակամիջոցի համար վճարման հնարավորությունը հանդիսանում է հիմնական պայման տվյալների հեռահաղորդման և հեռուստատեսության բնագավառում:

ՃԿՈՒՆ (ԸՆԴԼԱՅՆՄԱՆ ՈՒՆԱԿՈՒԹՅԱՄԲ) ՑԱՆՑԻ ՃԱՐՏԱՐԱՊԵՏՈՒԹՅՈՒՆԸ

Այն փաստը, որ Ինտերնետն ունակ է ընդլայնվելու և ընդլայնվում է առանց արագագործության վրա լուրջ ազդեցության, հանդիսանում է այն նախագծված արձանագրությունների և ներդրված տեխնոլոգիաների գործունեության արդյունք, որոնց հիման վրա կառուցված է Ինտերնետը: Ինտերնետն իրենից ներկայացնում է միմյանց հետ միացված մասնավոր (private) և հասարակական (public) ցանցերի հավաքածու, ունի հասցեների, անվանակոչման և ներցանցային ծառայությունների համար հիերարխիական բազմաշերտ կառուցվածք: Հիերարխիայի յուրաքանչյուր շերտում կամ մակարդակի վրա առանձին ցանցային օպերատորներն իրահավասար են միևնույն շերտի կամ մակարդակի վրա գտնվող այլ օպերատորների հետ:
Եվ որպես նշվածի արդյունք ցանցային տրաֆիկն, որը նախատեսնված է լոկալ կամ գլոբալ ծառայությունների համար, պարտադիր չէ, որ անցնի կենտրոնական որևէ կետով, որպեսզի բաժանվի մյուսների միջև: Որոշ ընդհանուր ծառայություններ կարող են կրկնօրինակվել տարբեր տարածաշրջաներում: Վերջինիս շնորհիվ բարձր մակարդակի ողնաշարային ցանցեր զերծ են մնում տրաֆիկից:
Չնայած այն հանգամանքին, որ չկա մեկ կազմակերպություն, որը կզբաղվեր Ինտերնետի կարգավորմամբ, շատ Ինտերնետ միացում ապահովող կազմակերպությունների օպերատորներ համագործակցում և օգնում են փոխհամաձայնեցված ու ընդունված ստանդարտների, արձանագրությունների պահպանման գործում:
Սահմանված ստանդարտների հետևումը թույլ է տալիս սարքերի և ծրագրերի թողարկմամբ ու կատարելագործմամբ զբաղվող տարբեր արտադրողների արտադրանքն օգտագործել միևնույն միջավայրում առանց որևէ խոչընդոտների: Ստանդարտների շնորհիվ հնարավոր է նորամուծությունների կիրառում գոյություն ունեցող ցանցերում առանց ցանցի որևէ հատվածի վրա բացասական ազդեցության:
Ինտերնետի ժամանակակից ճարտարապետությունն ունենալով բավականին բարձր ճկունություն ոչ միշտ է, որ կարող է բավարարել օգտագործողների պահանջները, քանի որ Ինտերնետային տարբեր նոր կիրառումներ և ծառայություններ են կիրառության մեջ մտնում: Նշված պահանջների բավարարման համար նորանոր արձանագրություններ են նախագծվում:
ԾԱՌԱՅՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԻ ՈՐԱԿԻ ԱՊԱՀՈՎՈՒՄ

Ցանցերը պետք է ապահովեն անվտանգ, կանխատեսելի, չափելի և երաշխավորված ծառայություններ: Ցանցերի փաթեթի փոխանջատմամբ ճարտարապետության դեպքում չէր երաշխավորվում այն, որ հաղորդագրության առանձին մասերը նպատակատեղ կհասնեն ժամանակին և ճիշտ հերթականությամբ և նույնիսկ այն, որ բոլոր մասերը կհասնեն:
Ցանցերը նաև ունեն հատուկ մեխանիզմի կարիք, որի շնորհիվ կկառավարվի կուտակված ցանցային տրաֆիկը: Տրաֆիկի կուտակումները պահվում են այն դեպքում, երբ ցանցի ծանրաբեռնվածության հետևանքով սպառվում են ցանցի հասանելի ռեսուրսները:
Եթե բոլոր ցանցերն ունենային անսահմանափակ ռեսուրսներ, ապա այդ դեպքում QoS-ի մեխանիզմի օգտագործման կարիք չէր զգացվի, որպեսզի ապահովվեր ծառայության որակը: Իրականում ռեսուրսները սահմանափակ են, իսկ վերջինիս պատճառ են հանդիսանում տեխնոլոգիական սահմանափակումները, արժողությունը, ինչպես նաև բարձր թողունակությամբ ծառայության լոկալ հասանելիությունը:
Ցանցի թողունակությունը (bandwidth) տվյալ ցանցի ինֆորմացիա, տվյալներ կրելու, այսինքն` հաղորդելու ունակության չափման միավորն է:
Երբ ցանցով միաժամանակյա հաղորդումներ են տեղի ունենում, ցանցի թողունակության համար ներկայացվող պահանջները կարող են գերազանցել թողունակության հասանելի արժեքները: Նշված դեպքում ակնհայտ լուծում է հանդիսանում հասանելի թողունակության արժեքի մեծացումը: Սակայն վերը նշված հանգամանքների հետևանքով ոչ միշտ է, որ հնարավոր է թողունակության մեծացում:
Շատ դեպքերում, երբ փաթեթի ծավալը գերազանցում է այն արժեքը, որը կարող է հաղորդվել ցանցով, սարքերը հիշողության մեջ են պահում այդ ինֆորմացիան, քանի դեռ ռեսուրսները հասանելի չեն դարձել: Այս ընթացքում հիշողության մեջ տվյալների հերթ է ձևավորվում և այս հերթի հետևանք է հանդիսանում տվյալների հապաղումը (ուշացումը): Եթե հերթ ձևավորող փաթեթների թվաքանակը շարունակում է ավելանալ, ապա նաև կսպառվի հիշողության ռեսուրսները և փաթեթները ուղակի դեն կնետվեն:

Մատուցվող ծառայության անհրաժեշտ որակի ապահովման համար մշակված են ծրագրային և տեխնոլոգիական տարբեր միջոցներ, որոնք կապահովեն առանձին կիրառումների համար մատուցվող ծառայության բարձր որակը, որոնց համար այդ որակն անհրաժեշտ է: Նման խնդրի լուծման համար, նախ հաղորդվող տվյալների փաթեթների առաջնայնություն պետք է սահմանվի: Վերջինիս շնորհիվ կորոշվի, թե տվյալների որ տիպի փաթեթները ժամանակին կհասնեն նպատակատեղ, որոնք կուշանան և որոնք դեն կնետվեն:

ԴԱՍԱԿԱՐԳՈՒՄ (շուտով)

Իդեալական դեպքում մենք կցանկանայինք սահմանել որոշակի առաջնայնություն հաղորդվող ինֆորմացիայի յուրաքանչյուր տիպի համար: Սակայն սա գործնականում անհնար է իրականացնել:
Այս պատճառով էլ մենք կիրառումները դասակարգում ենք հիմնվելով ծառայության որակին ներկայացվող պահանջների վրա: Օրինակ` այն ծառայությունը, որը որոշակի ձևով կախված է ժամանակից կամ որոշակի կարևորություն ունի, կդասակարգվեն տարբեր դասերում, որի շնորհիվ կունենանք հաղորդվող ինֆորմացիայի բարձր կամ ցածր կարևորություն: Արդյունքում նախ կհաղորդվի բարձր կարևորություն ունեցող ինֆորմացիան:

ԱՌԱՋՆԱՅՆՈՒԹՅԱՆ ՍԱՀՄԱՆՈՒՄ

Հաղորդվող ինֆորմացիայի բնութագրերն ևս ազդում են ինֆորմացիայի կառավարման վրա:
Օրինակ` ֆիլմի հաղորդման համար ցանցի համեմատաբար մեծ ռեսուրսներ են օգտագործվում, երբ այն հաղորդվում է անընդհատ  ձևով: Ծառայությունների այլ տիպեր, օրինակ` էլ. փոստը, այնքան էլ պահանջկոտ չէ ցանցի ռեսուրսների նկատմամբ: Մի կազմակերպության ադմինիստրատորը կարող է որոշել, թե որ ծառայությունը պետք է ունենա բարձր առաջնայնություն:
Օրինակ` ֆիլմի համար կարող է տրվել բարձր առաջնայնություն, քան թե էլ. փոստի ծառայությանը:
Արդյունքում ցանցի օգտագործողները, որոնք ֆիլմ են դիտում, կստանան մատուցվող ծառայության անհրաժեշտ որակ, առանց որևէ ընդհատումների, իսկ նույն ցանցի էլ. փոստի ծառայությունից օգտվողները պետք է մի քանի վայրկյան կամ րոպե երկար սպասեն էլ. փոստի ստացման համար: Մեկ այլ կազմակերլությունում կարող է լրիվ տարբեր լինել մատուցվող ծառայությունների առաջնայնությունները:
Տարբեր կազմակերպություններում մատուցվող ծառայությունների որակի համար անհրաժեշտ կարգավորումներ կատարելիս անհրաժեշտ է առաջնորդվել հետևյալ չափանիշներից`

• ժամանակից կախված ինֆորմացիա

• ժամանակից անկախ ինֆորմացիա

• կազմակերպության համար բարձր կարևորություն ունեցող ինֆորմացիա

• ոչ ցանկալի ինֆորմացիա

ՑԱՆՑԻ ԱՆՎՏԱՆԳՈՒԹՅԱՆ ԱՊԱՀՈՎՈՒՄ

Ցանցի ինֆաստրուկտուրան, ծառայությունները և ցանցին միացված համակարգիչներն պարունակում են անձնական և գործնական կարևոր տվյալներ: Եվ քանի որ այդ տվյալները գտնվում են ինտեգրված մի միջավայրում, դրանց վնասումն կարող է բերել լուրջ գործնական և ֆինանսական կորուստների:
Ցանցի անվտանգության վնասումն կարող է բերել հետևյալ պրոբլեմների`

• ցանցի խափանումներ, որոնք թույլ չեն տալիս ինֆորմացիայի հաղորդում, որն իր հետ բերում է կորուստներ

• անհատական կամ բիզնեսի միջոցների սխալ ուղղորդումը կամ կորուստը

• կազմակերպության մտավոր սեփականությունը (հետազոտական գաղափարներ, պատենտներ կամ նախագծեր) կարող են գողանալ և կարող են օգտագործվել մրցակիցների կողմից:

• Պատվիրատուի պայմանա•րային տվյալների մանրամասները կարող են դառնալ հայտնի մրցակցներին կամ էլ հասարակությանը, որը կբերի շուկայի նկատմամբ վստահության անկմանը:

Նշված կետերից յուրաքանչյուրը կարող են շատ լուրջ վնասներ պատճառեն, նույնիսկ կարող են բերել կազմակերպության լուծարմանը: Նշված պրոբլեմներից խուսափելու համար մշակվել են անվտանգության ապահովման միջոցներ:
Այդ միջոցները բաժանվում են երկու տիպի`

• ցանցի ինֆրաստրուկտուրայի անվտանգության
• պարունակության անվտանգություն

Ցանցի իֆրաստրուկտուրայի անվտանգությունն իր մեջ ներառում է այն ֆիզիկական սարքերի անվտանգության ապահովումն, որոնց միջոցով ապահովվում է միացումը ցանցին և որոնցում արգելվում է կողմնակի, մուտքի իրավունք չունեցող անձանց մուտքը դեպի տվյալ սարքի կառավարման ծրագրային ապահովում:
Պարունակության անվտանգությունը վերաբերվում է հաղորդվող փաթեթներում պարունակվող ինֆորմացիային և այն ինֆորմացիային, որը պահպանվում է ցանցին միացած սարքերում:
Երբ ինֆորմացիան հաղորդվում է ինտերնետով կամ այլ ցանցով, հաղորդմանը մասնակցող սարքերին հայտնի չէ հաղորդվող փաթեթներում գտնվող ամբողջ ինֆորմացիան:
Վերջինիս շնորհիվ էլ ապահովվում է պարունակության անվտանգությունը, սակայն իրականում պարունակության անվտանգությունն ապահովվում է հատուկ նախատեսված արձանագրությունների շնորհիվ:
Այդ  արձանագրությունների կողմից են կառավարվում այն գործընթացներն, որոնք վերաբերում են ֆորմատավորմանը, հասցեավորմանը և առաքմանը:
Ցանցերում ձեռք առնվող անվտանգության միջոցառումները, պետք է

• արգելեն կողմնակիի անձանց կողմից ինֆորմացիայի բացահայտում կամ գողացումը
• արգելեն կողմնակի, ոչ իրավասու անձանց կողմից ինֆորմացիայի փոփոխման հնարավոորությունը
• արգելեն կողմնակի, ոչ իրավասու անձանց կողմից ինֆորմացիայի փոփոխման հնարավորությունը
• արգելել ծառայության մատուցման հնարավոր հրաժարումն

Նշված կետերի ապահովման համար անհրաժեշտ միջոցներն

• կոնֆիդենցիալության (confidentiality) երաշխավորում
• պահպանել հեռահաղորդակցության ամբողջականությունն (integrity)
• հասանելիության երաշխավորում

ԿՈՆՖԻԴԵՆՑԻԱԼՈՒԹՅԱՆ ԵՐԱՇԽԱՎՈՐՈՒՄ

Տվյալների գաղտնիության ապահովումն թույլ է տալիս միայն իրավասու հասցեատեր հանդիսացող անհատներին, պրոցեսներին կամ սարքերին ընթերցել տվյալները: Վերջինս կարելի է ապահովել օգտագործողների ինֆորմացիային դիմելու համար աուտենտիֆիկացիոն հզոր համաակարգի շնորհիվ, հատուկ դժվար կռահելի գաղտնաբառերի օգտագործման շնորհիվ, ինչպես նաև գաղտնաբառերի հաճախակի փոփոխման շնորհիվ:
Նշված միջոցառումների իրականացումն թույլ է տալիս նվազեցնել ինֆորմացիայի անվտանգության հետ առնչվող խնդիրները:

ՀԵՌԱՀԱՂՈՐԴԱԿՑՈՒԹՅԱՆ ԱՄԲՈՂՋԱԿԱՆՈՒԹՅԱՆ ՊԱՀՊԱՆՈՒՄ

Տվյալների ամբողջականությունն նշանակում է, որ աղբյուրից նպատակատեղ ուղարկվող ինֆորմացիան, հաղորդման ընթացքում չպետք է փոփոխվի:
Տվյալների ամբողջականությունը կարող է վտանգի ենթարկվել, երբ ինֆորմացիան դառնում է վնասված պատահականորեն կամ ոչ պատահականորեն նախքան իրական կամ նախորոք որոշված հասցեատերը կստանա այն:
Աղբյուրի իսկությունը,ամբողջականությունը այն բանի, որ ուղարկող կողմի իսկությունը հաստատվում է:
Աղբյուրի իսկությունը ենթարկվում է վտանգի,երբ որևէ օգտագործող կամ սարք կեղծում է իր իսկությունը և հասցեատիրոջն մատուցում է ինֆորմացիա:
Թվային արտագրության, հեշինգ ալգորիթմների և գումարային արդյունքի ստուգման մեխանիզմների շնորհիվ ապահովում է աղբյուրի իսկության եվ տվյալների ամբողջականության պահանջները,պաշտպանելով ինֆորմացիան ցանցով հաղորդվելիս որևէ փոփոխման կամ ոչ իրավասում տարրերի կողմից գողացման ենթարկվելուց:
ՀԱՍԱՆԵԼԻՈՒԹՅԱՆ ԱՊԱՀՈՎՈՒՄ

Կոնֆիդենցիալության եվ ամբողջականության երաշխավորումը դառնում է անիմաստ, եթե ցանցային ռեսուրսներն ցանցի ծանրաբեռնվածության հետևանքով դառնում են անհասանելի: Հասանելիություն նշանակում է ունենալ երաշխիքներ անընդհատ և հուսալի մուտք ինֆորմացիոն ծառայություններին իրավասու օգտագործողների համար: Ծառայությունները կարող են դառնալ անհասանելի DoS-ի պատճառով (Denial of Servise – ծառայության մատուցման հրաժարում) կամ էլ համակարգչային վիրուսի հետևանքով: Ցանցային firewall սարքերը, սերվերի և անհատական համակարգչի համար նախատեսված հակավիրուսային ծրագրերը կարող են ապահովել  համակարգչի հասանելիությունը: Ինչպես նաև ծառայություններն կրկնող լրացուցիչ սարքերի առկայությունն ևս ապահովում է համակարգի հասանելիությունը:

2.  ՀԱՂՈՐԴԱԿՑՄԱՆ ՏԱՐՐԵՐԸ

Հաղորդակցությունը սկսվում է այն հաղորդագրությունից կամ ինֆորմացիայից, որը պետք է ուղարկվի մեկ անձի կամ սարքի կողմից մյուսին: Մարդկանց միջև մտքերի փոխանակումն իրականացվում է հաղորդակցման տարբեր մեթոդներով: Ընդհանուր դեպքում բոլոր տիպի մեթոդները ունեն 3 հիմնական տարրեր: Այդ տարրերից առաջինը հանդիսանում է հաղորդագրության աղբյուրը կամ ուղարկողը: Հաղորդագրություն ուղարկող են հանդիսանում մարդիկ կամ էլեկտրոնային սարքերը, որոնք պետք է հաղորդագրություն ուղարկեն այլ սարքերին կամ մարդկանց: Երկրորդ տարրը հանդիսանում է հաղորդագրության նպատակատեղը կամ ստացողը: Նպատակատեղը ստանում է հաղորդագրությունը և ինտերպրետացնում է (թարգմանել, մեկնաբանել): Երրորդ տարրը հանդիսնաում է կանալը, ուղին, որը կազմված է այն միջոցներից, որոնք ապահովում են ուղի, ճանապարհ, որով հաղորդագրությունը կարող է անցնել ուղարկողից նպատակատեղ: Ենթադրենք ցանկանում ենք հաղորդակցվել օգտագործելով բառեր և ձայն: Այս հաղորդագրություններից յուրաքանչյուրը կարող է ցանցով ուղարկվել միայն բիթերի կերպափոխվելուց հետո: Այնուհետև այդ բիթերը կոդավորվում են այնպիսի ազդանշանի, որը կարող է հաղորդվել համապատասխան միջավայրով: Համակարգչային ցանցերում միջավայր արտահայտության տակ հասկանում ենք բոլոր այն միջոցները, որոնցով իրականացվում է ինֆորմացիայի հաղորդում: Ցանց տերմինը (network) վերաբերվում է ինֆորմացիոն կամ համակարգչային ցանցերին, որոնք ունակ են կրելու թվային ինֆորմացիա, ինտերակտիվ ձայն, վիդեո և այլ տիպի ինֆրոմացիա:

2.1 ՀԱՂՈՐԴԱԳՐՈՒԹՅՈՒՆՆԵՐԻ ՀԱՂՈՐԴՈՒՄԸ

Տեսականորեն մեկ հաղորդագրությունը (երաժշտություն, վիդեո, Էլ. փոստ) ցանցով ուղարկողից նպատակատեղ կարող է հաղորդվել մեկ ծավալուն, բիթերի անընդհատ հոսքի տեսքով: Եթե իրականում հաղորդագրությունները հաղորդվեին այս կերպ, ապա ոչ մի այլ սարք չէր կարողանա ինֆորմացիա հաղորդել, քանի դեռ ընթացիկ հաղորդումը չի ավարտվել: Վերջինս էլ հապաղումների առաջացման պատճառ կհանդիսանար: Ինչպես նաև նշենք, որ եթե հողորդակցությունն ինչ-ինչ պատճառներով ընդհատվել է, ապա ամբողջ ինֆորմացիան պետք է կրկին ուղարկել:
Նշված պրոբլեմի շրջանցման համար մեկ ծավալուն հաղորդագրությունը բաժանվում է առավել փոքր, հեշտ կառավարելի կտորների: Տվյալների առավել փոքր կտորների բաժանումը կոչվում է սեգմենտավորում: Տվյալների սեգմենտավորումը երկու առաջնային առավելություններ ունի:
Առաջինն այն է, որ տվյալների փոքր կտորների հաղորդման դեպքում ցանցով մեկից ավելի հաղորդակցություններ կարող են տեղի ունենալ: Այն պրոցեսն որի շնորհիվ տարբեր հաղորդակցությունների ինֆորմացիայի փոքր կտորների ուղարկման հերթ է սահմանվում, կոչվում է մուլտիպլեքսինգ: Երկրորդ առավելությունը այն է, որ սեգմենտավորումը կարող է բարձրացնել ցանցային հաղորդակցության հուսալիությունը: Յուրաքանչյուր հաղորդագրության առանձին կտորներն անցնում են ուղարկողից նպատակատեղ ընկած ցանցով և եթե դեպի նպատակատեղ տանող ուղիներից մեկը շարքից դուրս է գալիս կամ ծանրաբերռնված է, ապա առանձին կտորները նպատակատեղին կարող են հաղորդվել հասանելի այլ ուղիներով: Ինչպես նաև եթե հաղորդագրության հաղորդման ժամանակ նրա առանձին կտորներից մեկն է վնասվում, ապա միայն այդ վնասված կտորն է կրկին ուղարկվում աղբյուրից նպատակատեղ:

Սեգմենտավորման և մուլտիպլեքսինգի օգտագործման բացասական կողմ է հանդիսանում այն, որ տվյալների հաղորդման պրոցեսը բարդանում է: Օրինակ` ենթադրենք ունենք 100 էջից կազմված հաղորդագրություն, որը ցանկանում ենք ուղարկել, ընդ որում էջ առ էջ պետք է ուղարկենք սեգմենտավորման շնորհիվ: Ուղարկման համար պետք է յուրաքանչյուր էջի համար հասցեավորման, պիտակների սահմանման, ուղարկման, ստացման և բացման պրոցեսները կատարվեն: Այս դեպքում մենք բավականին ժամանակ կծախսենք, ինչպես նաև ցանցային հաղորդակցության ժամանակ սեգմենտների ստացման մասին նպատակատեղը հաստատումներ է ուղարկում, ուղարկող կողմն էլ իր հերթին հաստատումներ է ուղարկում, որոնց հետևանքով ցանցը ծանրաբեռնվում է:

2.2 ՑԱՆՑԻ ՏԱՐՐԵՐԸ

Այն ուղին, որով հաղորդագրությունն աղբյուրից հասնում է նպատակատեղ կարող է լինել շատ պարզ և կարճ (ուղղակի երկու կողմերը միմյանց միացնող հաղորդալար) կամ բարդ լինել ու մեծ տարածքներ ընդգրկել: Ցանցային ինֆրաստրուկտուրան այն պլատֆորմն է (platform), որն ապահովում է մեր մարդկային ցանցը: Այն ապահովում է կայուն և հուսալի ուղի, որով կարող են տեղի ունենալ մեր հաղորդակցությունները: Սարքերը և միջավայրը հանդիսանում են ցանցի ֆիզիկական տարրերը կամ սարքային ապահովումը: Սարքային ապահովումը սովորաբար ցանցի տեսանելի տարրերն են (դյուրակիր համակարգիչներ, ստացիոնար համարգիչներ, կոմուտատոր կամ մալուխներ): Որոշ կոմպոնենտներ կարող են տեսանելի չլինել (ինֆորմացիայի հաղորդման ռադիո միջավայրի դեպում): Այս դեպքում հաղորդագրությունները հաղորդվում են անտեսանելի ռադիո ալիքների և ինֆրակարմիր ալիքների տեսքով:
Ծառայությունները և Պրոցեսները հանդիսանում են հաղորդակցության ծրագրերը, որոնք կոչվում են ծրագրային ապահովումներ, որոնք կատարվում են ցանցային սարքերի վրա: Ցանցային ծառայությունները ապահովում են ինֆորմացիան որպես հարցումների պատասխան: Ծառայությունները հանդիսանում են բազմաթիվ ցանցային կիրառումները, որոնք մարդիկ օգտագործում են ամեն օր (էլ. փոստ, վեբ հոստինգ և այլն): Պրոցեսները ապահովում են այն ֆունկցիոնալությունը, որը ուղղորդում,  տեղափոխում է հաղորդագրությունները ցանցով: Պրոցեսները մեզ համար քիչ հասկանալի են, բայց կրիտիկական են ցանցերի աշխատանքի համար:

ՍԱՀՄԱՆԱՅԻՆ ՍԱՐՔԵՐԸ ԵՎ ՆՐԱՆՑ ԴԵՐԸ ՑԱՆՑԵՐՈՒՄ

Ցանցային այն սարքերը, որոնք մարդկանց առավել ծանոթ են և մոտ են գտնվում կոչվում են սահմանային սարքեր: Այս սարքերը հանդիսանում են ինտերֆեյս մարդկային ցանցի և հաղորդակցման ցանցի միջև: Սահմանային սարքեր են հանդիսանում հետևյալ սարքերը`

• քոմփյութերներ (ստացիոնար համակարգիչներ, դյուրակիր համակարգիչներ, ֆայլ սերվերներ, վեբ սերվերներ),
• ցանցային տպիչներ,
• VoIP հեռախոսներ,
• անվտանգության համակարգի տեսախցիկներ,
• գրպանի համակարգիչներ և այլ սարքավորումներ:

Սահմանային սարքերին անվանում են նաև հոստեր: Հոստ է հանդիսանում հաղորդագրության աղբյուրը կամ նպատակատեղը: Որպեսզի հոստերը միմյանցից տարբերվեն, դրանք ցանցում իդենտիֆիկացվում են հասցեներով: Երբ հոստը սկսում է հաղորդակցությունը, այն օգտագործում է նպատակատեղի հասցեն, որպեսզի նշի հաղորդագրության նպատակավայրը: Ժամանակակից ցանցերում հոստը կարող է հանդես գալ որպես կլիենտ, սերվեր կամ երկուսը միասին: Հոստի վրա տեղակայված ծրագրային ապահովումն է որոշում թե ինչպիսի դեր պետք է կատարի հոստը ցանցում: Սերվերներ հանդիսանում են այն հոստերը, որոնց վրա տեղակայված ծրագրային ապահովումը թույլ է տալիս դրանց ապահովել այնպիսի ինֆորմացիա և ծառայություններ, ինչպիսիք են էլ. փոստը, վեբ էջերը և այլն: Կլինետներ հանդիսանում են այն հոստերը, որոնց վրա տեղակայված ծրագրային ապահովումը թույլ է տալիս սերվերից ինֆորմացիայի հարցումներ իրականացնել և այդ ինֆորմացիան արտապատկերել էկրանին:

ՄԻՋԱՆԿՅԱԼ ՍԱՐՔԵՐԸ ԵՎ ԴՐԱՆՑ ԴԵՐԸ ՑԱՆՑԵՐՈՒՄ

Միջանկյալ սարքերն ապահովում են սահմանային սարքերի միացում, այս սարքերը աշխատում են հետին պլանում և ցանցերը «հենվում» են այս սարքերի վրա կապի հաստատման համար: Այս սարքերը միմյանց են կապում առանձին հոստերը, այդ հոստերը ցանցին միացնում, ինչպես նաև բազմաթիվ առանձին ցանցեր են միմյանց կապում ձևավորելով միավորված ցանցերի համակարգ: Միջանկայլ սարքեր են հանդիսնաում`

• ցանց մուտք գործելու, այսինքն` ցանցին միանալու հնարավորություն տվող սարքերը (հաբեր, փոխանջատիչներ, ռադիո ցանցի մուտքի հանգույց),
• ներցանցային սարքեր (երթուղիչներ),
• հաղորդակցման սերվերներ և մոդեմներ,
• անվտանգության սարքավորումներ (firewall)

Միջանկյալ սարքերը նաև կառավարում են այն գործընթացը, ըստ որի ինֆորմացիան պետք է հոսի ցանցով: Այս սարքերը ցանցային միացումների վերաբերյալ ունեցած ինֆորմացիայից բացի օգտագործում են նպատակային հոստի հասցեն, որպեսզի որոշեն այն ուղին, որով հաղորդագրությունը պետք է հաղորդվի: Ցանցային միջանկյալ սարքերում կատարվող պրոցեսներն են`

• ինֆորմացիոն ազդանշանների վերագեներացում և վերահաղորդում
• ցանցերով և ցանցերի միավորված համակարգում գոյություն ունեցող ուղիների մասին ինֆորմացիայի պահպանում
• այլ սարքերին վթարների մասին տեղեկացում
• հնարավոր վթարի դեպքում տվյալների փոխանցում հասանելի այլ «ճանապարհով»
• QoS հատկանիշների հիման վրա հաղորդագրությունների դասակարգում
• հիմնվելով անվտանգության կարգավորումների վրա տվյալների հոսքի թույլատրում կամ արգելում:

ՑԱՆՑԵՐՈՒՄ ՏՎՅԱԼՆԵՐԻ ՀԱՂՈՐԴՄԱՆ ՄԻՋԱՎԱՅՐԸ

Տվյալների հեռահաղորդումը ցանցով իրականացվում է ինֆորմացիայի հաղորդման միջավայրի շնորհիվ: Ինֆորմացիայի հաղորդման միջավայրն ապահովում է ուղի, կապուղի, որով հաղորդագրություններն աղբյուրից հաղորդվում են նպատակատեղ: Ժամանակակից ցանցերում օգտագործվում են ինֆորմացիայի հաղորդման 3 տիպի միջոցներ, որոնք ապահովում են սարքերի միացումն և ուղու տրամադրում, որով կարող է հաղորդվել ինֆորմացիան: Դրանք են`

• մետաղական հաղորդալարերը մալուխներում
• ապակյա կամ պլաստմասե մանրաթելեր` ալիքատարեր (fiber optic cable – օպտոմանրաթելային մալուխ)
• ռադիո հաղորդումը

Յուրաքանչյուր տիպի ինֆորմացիայի հաղորդման միջավայրի դեպքում ազդանշանի կոդավորումը տարբեր է  (հաղորդագրության հաղորդման համար այն պետք է վերածվի կոդավորված ազդանշանի): Մետաղական հաղորդալարերում ինֆորմացիան կոդավորվում է էլեկտրական իմպուլսների: Օպտոմանրաթելերի դեպքում ինֆորմացիան կոդավորվում է լուսային իմպուլսի: Ռադիոհաղորդումների դեպքում ինֆորմացիան կոդավորվում է էլեկտրամագնիսական բնույթ ունեցող ալիքների: Ինֆորմացիայի հաղորդման տարբեր տիպի միջավայրեր ունեն տարբեր հնարավորություններ և առավելություններ, թողունակության տարբեր մեծություն: Ոչ բոլոր ինֆորմացիայի հաղորդման միջավայրերն ունեն միևնույն բնութագրերը և կիրառելի են միևնույն նպատակի համար: Ինֆորմացիայի հաղորդման միջավայրի ընտրության հիմնական նախապայմանները հանդիսանում են`

• այն հեռավորությունը, որի դեպքում ինֆորմացիան անվնաս կհաղորդվի
• այն շրջակա միջավայրը, որում այն պետք է տեղադրվի
• ինֆորմացիայի ծավալը և ինֆորմացիայի հաղորդման արագությունը` թողունակություն
• ինֆորմացիայի հաղորդման միջավայրի արժեքը և դրա տեղակայման արժեքը: