أساسيات بناء الشبكات المترابطة. تتكون الشبكة العالمية من العديد من الشبكات المترابطة التي تعمل كوحدة واحدة

07.08.2019

الشبكة البينية عبارة عن مجموعة من الشبكات المنفصلة،

متصلة بواسطة أجهزة شبكة وسيطة، تعمل كشبكة واحدة كبيرة. يتضمن مفهوم الشبكة المترابطة التقنيات والأجهزة والإجراءات التي تجعل من الممكن حل مشكلة إنشاء وإدارة شبكة مترابطة. على،؛shhs. يوضح الشكل 1.1 كيف يمكن ربط عدة أنواع مختلفة من الشبكات باستخدام أجهزة التوجيه وأجهزة الشبكة الأخرى لتشكيل شبكة مترابطة.

تاريخ الشبكات المترابطة

عملت "الشبكات الأولى" في وضع مشاركة الوقت وتتكون من حواسيب مركزية مع أطراف متصلة بها. تم إنشاء مثل هذه البيئات على أساس بنية شبكة نظام IBM (SNA) وعلى بنية الشبكة الرقمية.

يرتبط ظهور الشبكات المحلية (Local-Area Network - LAN) بالاستخدام الواسع النطاق لأجهزة الكمبيوتر الشخصية (PCs). الشبكات المحلية تسمح بعدة

يقوم المستخدمون الموجودون في منطقة جغرافية صغيرة نسبيًا بتبادل الملفات والرسائل، ويتشاركون الموارد المشتركة مثل خوادم الملفات والطابعات.

أرز. 1.1. يمكن ربط الشبكات التي تستخدم تقنيات مختلفة لتكوين شبكة متكاملة

تقوم الشبكات واسعة النطاق (WAN) بتوصيل الشبكات المحلية لتوفير الاتصال بين المستخدمين الموجودين بعيدًا عن بعضهم البعض. لتوصيل الشبكات المحلية، يتم استخدام تقنيات مثل T1، TZ، ATM، ISDN، ADSL، Frame Relay، الاتصالات الراديوية وغيرها. تظهر كل يوم طرق جديدة لربط الشبكات المحلية البعيدة عن بعضها البعض.

واليوم، يستمر تطبيق الشبكات المحلية عالية السرعة وشبكات الإنترنت المحولة في التوسع لأنها تعمل بسرعات عالية جدًا وتدعم التطبيقات مثل الوسائط المتعددة ومؤتمرات الفيديو، التي تتطلب نطاقًا تردديًا كبيرًا.

لقد تطورت شبكة الإنترنت كوسيلة لحل ثلاث مشاكل رئيسية: ربط الشبكات المحلية المعزولة، والقضاء على ازدواجية الموارد، وإدارة الشبكات بشكل أكثر كفاءة. إن عزل الشبكات المحلية عن بعضها البعض يجعل من المستحيل تبادل المعلومات الإلكترونية بين المكاتب والإدارات. تعني ازدواجية الموارد تثبيت نفس الأجهزة والبرامج في كل مكتب أو قسم، مع موظفين دعم فني منفصلين. تعني الإدارة السيئة للشبكة عدم وجود أنظمة مركزية لإدارة الشبكة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها.

مشاكل إنشاء الشبكات المترابطة

يعد تنفيذ شبكة بينية وظيفية مهمة صعبة. ويطرح هذا العديد من التحديات، خاصة فيما يتعلق بالاتصال والموثوقية وإدارة الشبكة الفعالة والمرونة. تعد كل مهمة من المهام المذكورة أعلاه أمرًا بالغ الأهمية في إنشاء شبكة مترابطة عالية الجودة وفعالة.

عند توصيل أنظمة مختلفة، تنشأ مشكلة تبادل البيانات بين الشبكات باستخدام تقنيات مختلفة بشكل أساسي. على سبيل المثال، قد تستخدم العقد المختلفة وسائط نقل مختلفة تعمل بسرعات مختلفة، أو حتى أنواعًا مختلفة من الشبكات التي يجب تبادل البيانات بينها.

وبما أن كفاءة الشركات تعتمد إلى حد كبير على تبادل المعلومات، فيجب أن توفر الشبكات المترابطة مستوى معينًا من الموثوقية. بيئة الشبكة لا يمكن التنبؤ بها إلى حد كبير، وهذا هو السبب في أن معظم الشبكات الكبيرة المترابطة لديها ما يسمى التكرار، والذي يسمح لك بعدم مقاطعة تبادل البيانات حتى في حالة ظهور مشاكل.

بالإضافة إلى ذلك، يجب أن تكون إدارة الشبكة واستكشاف الأخطاء وإصلاحها في الشبكة المترابطة مركزية. لكي تعمل الشبكة المترابطة دون أعطال، من الضروري تحديد التكوين بشكل صحيح وتكوين نظام الأمان وتحقيق أقصى قدر من الأداء وحل المشكلات الأخرى. يعد نظام الأمان جزءًا لا يتجزأ من الشبكة الموحدة. يعتقد الكثير من الناس خطأً أن الأمان عبر الإنترنت ضروري فقط لحماية الشبكة الخاصة من الهجمات الخارجية. ومع ذلك، من المهم بنفس القدر حماية الشبكة من الهجمات الداخلية، خاصة بالنظر إلى أن نظام الأمان في أغلب الأحيان مكسور من الداخل. ولذلك، فإن الحماية من استخدام الشبكة الداخلية كوسيلة لمهاجمة العقد الخارجية ضرورية أيضًا.

في أوائل عام 2000، أصبحت العديد من مواقع الويب الكبيرة ضحايا لهجمات حجب الخدمة الموزعة (هجمات DDOS). أصبحت مثل هذه الهجمات ممكنة لأن العديد من الشبكات الخاصة المتصلة بالإنترنت لم تكن محمية بشكل صحيح وكانت بمثابة وسيلة للهجوم.

مع تغير كل شيء في العالم، يجب أن تكون الشبكات المترابطة مرنة بما يكفي للتكيف مع المتطلبات الجديدة.

الأدب:

دليل لتقنيات العمل عبر الإنترنت، الطبعة الرابعة : لكل. من الانجليزية - م: دار النشر "ويليام"، 2005. - 1040 ص: مريض. - بارال. حلمة الثدي. إنجليزي

عادة ما يتم تصنيف شبكات الكمبيوتر حسب نوع نقل البيانات (البث، الشبكات ذات الإرسال من عقدة إلى عقدة) وحسب الحجم (الشبكات المحلية والبلدية والعالمية). تتم مناقشة هذه الأنواع من الشبكات بمزيد من التفاصيل أدناه.

تصنيف شبكات الكمبيوتر حسب نوع نقل البيانات

بشكل عام، هناك نوعان من تكنولوجيا النقل:

  • شبكات البث؛
  • الشبكات مع النقل من العقدة إلى العقدة.

شبكات البث

تحتوي شبكات البث على قناة اتصال واحدة مشتركة بين جميع الأجهزة الموجودة على الشبكة. يتم استلام الرسائل القصيرة، التي تسمى أحيانًا الحزم، المرسلة بواسطة جهاز واحد، بواسطة جميع الأجهزة. يشير حقل العنوان الموجود في الحزمة إلى الجهة التي سيتم إرسال الرسالة إليها. عند استلام حزمة، يقوم الجهاز بفحص حقل العنوان الخاص بها. إذا كانت الحزمة موجهة إلى هذا الجهاز، فإنه يقوم بمعالجتها. يتم تجاهل الحزم الموجهة إلى الأجهزة الأخرى.

للتوضيح، تخيل رجلاً يقف في نهاية ممر به العديد من الغرف ويصرخ: "واطسون، تعال إلى هنا. أنا بحاجة إليك". وعلى الرغم من أن هذه الرسالة يمكن تلقيها (سماعها) من قبل العديد من الأشخاص، إلا أن واتسون هو الوحيد الذي سيستجيب. الآخرون ببساطة لن ينتبهوا إليه. مثال آخر هو إشعار في المطار يطلب من جميع الركاب على متن الرحلة رقم 644 الذهاب إلى البوابة رقم 12.

تسمح شبكات البث أيضًا بتوجيه الحزمة إلى جميع الأجهزة في وقت واحد باستخدام رمز خاص في حقل العنوان. عندما يتم إرسال حزمة تحتوي على مثل هذا الرمز، يتم استلامها ومعالجتها بواسطة جميع الأجهزة الموجودة على الشبكة. هذه العملية تسمى إذاعة. توفر بعض أنظمة البث أيضًا القدرة على إرسال رسائل إلى مجموعة فرعية من الأجهزة، وهذا ما يسمى الإرسال المتعدد. إحدى الطرق الممكنة لتنفيذ ذلك هي حجز بت واحد لعلامة البث المتعدد. قد تحتوي البتات n-1 المتبقية من العنوان على رقم المجموعة. يمكن لكل جهاز "الاشتراك" في مجموعة واحدة أو عدة مجموعات أو جميعها. عندما يتم إرسال حزمة إلى مجموعة معينة، يتم تسليمها إلى جميع الأجهزة الأعضاء في تلك المجموعة.

الشبكات مع النقل من العقدة إلى العقدة

في المقابل، تتكون شبكات نظير إلى نظير من عدد كبير من أزواج الأجهزة المتصلة. في هذا النوع من الشبكات، يجب أن تمر الحزمة عبر سلسلة من الأجهزة الوسيطة للوصول إلى وجهتها. غالبًا ما يكون هناك العديد من المسارات المحتملة من المصدر إلى الوجهة، لذا تلعب خوارزميات حساب هذه المسارات دورًا مهمًا للغاية في الشبكات ذات الإرسال من عقدة إلى عقدة. عادةً (على الرغم من وجود استثناءات)، تستخدم الشبكات الصغيرة المحلية جغرافيًا الإرسال الإذاعي، بينما تستخدم الشبكات الأكبر الإرسال من عقدة إلى عقدة. وفي الحالة الأخيرة يوجد مرسل واحد ومستلم واحد، ويسمى هذا النظام أحيانًا انتقال أحادي الاتجاه.

تصنيف شبكات الكمبيوتر حسب الحجم

هناك طريقة أخرى لتصنيف الشبكات وهي حجمها. في التين. فيما يلي تصنيف للأنظمة متعددة المعالجات حسب حجمها. يحتوي الصف العلوي من الجدول على شبكات شخصية، أي شبكات مخصصة لشخص واحد. ومن الأمثلة على ذلك شبكة لاسلكية تربط بين الكمبيوتر والماوس ولوحة المفاتيح والطابعة. جهاز مثل المساعد الرقمي الشخصي (PDA) الذي يتحكم في تشغيل المعينة السمعية أو جهاز تنظيم ضربات القلب يندرج أيضًا ضمن هذه الفئة. المزيد من الشبكات واسعة النطاق تتبع في الجدول. ويمكن تقسيمها إلى الأنواع التالية: الشبكات المحلية والبلدية والعالمية. ويغلقون جدول الجمع بين شبكتين أو أكثر. ومن الأمثلة المعروفة على مثل هذا الجمع هو الإنترنت. يعد حجم الشبكات عامل تصنيف مهمًا للغاية، نظرًا لأن الشبكات ذات الأحجام المختلفة تستخدم تقنيات مختلفة.

الشبكات المحلية

الشبكات المحلية(شبكة المنطقة المحلية - LAN) هي شبكات خاصة تقع، كقاعدة عامة، في مبنى واحد أو على أراضي مؤسسة بمساحة تصل إلى عدة كيلومترات مربعة. يتم استخدامها غالبًا لتوصيل أجهزة الكمبيوتر ومحطات العمل في مكاتب الشركة أو المؤسسة لتوفير الوصول المشترك إلى الموارد (على سبيل المثال، الطابعات) وتبادل المعلومات. تختلف الشبكات المحلية عن الشبكات الأخرى في ثلاث خصائص:

  • الأحجام,
  • تكنولوجيا نقل البيانات,
  • البنية.

الشبكات المحلية محدودة الحجم - وهذا يعني أن وقت إرسال الحزمة محدود من الأعلى وهذا الحد معروف مسبقًا. إن معرفة هذا الحد يسمح بأنواع معينة من التطوير التي لن تكون ممكنة بطريقة أخرى. وبالإضافة إلى ذلك، فإنه يبسط إدارة الشبكة المحلية.

يتم إنشاء شبكة محلية من أجل:

  • العمل في منطقة جغرافية محدودة؛
  • توفير الوصول إلى العديد من المستخدمين إلى بيئة نقل واسعة النطاق؛
  • التأكد من أن الموارد البعيدة المتصلة بالخدمات المحلية متاحة دائمًا؛
  • توفير اتصال فعلي بين أجهزة الشبكة المجاورة.

تقنيات LAN النموذجية هي التالية:

  • إيثرنت؛
  • حلقة رمزية؛
  • FDDI.

غالبًا ما تستخدم الشبكات المحلية تقنية نقل البيانات التي تتكون من كابل واحد تتصل به جميع الأجهزة. وهذا مشابه لكيفية استخدام خطوط الهاتف في المناطق الريفية. تتمتع الشبكات المحلية التقليدية بسعة قناة اتصال تتراوح من 10 إلى 100 ميجابت/ثانية، وزمن وصول منخفض (أعشار الميكروثانية) وأخطاء قليلة جدًا. يمكن لأحدث الشبكات المحلية تبادل المعلومات بسرعات أعلى تصل إلى 10 جيجابت/ثانية.

يمكن لشبكات البث المحلية استخدام مجموعة متنوعة من الهياكل الطوبولوجية. في التين. اثنان منهم مبين أدناه. في شبكة بها ناقل مشترك (كابل خطي)، تكون إحدى الأجهزة في كل لحظة هي سيد الناقل ولها الحق في الإرسال.

ويجب على جميع المركبات الأخرى الامتناع عن الإرسال في هذه اللحظة. إذا أراد جهازان إرسال شيء ما في نفس الوقت، فسينشأ تعارض، الأمر الذي يتطلب آلية خاصة لحله. يمكن أن تكون هذه الآلية مركزية أو موزعة. على سبيل المثال، يصف معيار IEEE 802.3، المسمى Ethernet، شبكة بث ذات طوبولوجيا ناقل مشترك مع تحكم لامركزي، وتعمل بسرعات تتراوح من 10 ميجابت في الثانية إلى 10 جيجابت في الثانية. يمكن لأجهزة الكمبيوتر الموجودة على شبكة Ethernet الإرسال في أي وقت. عندما تتصادم حزمتان أو أكثر، ينتظر كل كمبيوتر فترة زمنية عشوائية قبل محاولة إرسال الحزمة مرة أخرى.

النوع الثاني من شبكات البث هو الحلقة. في الحلقة، يتم نقل كل بت على طول السلسلة دون انتظار بقية الحزمة. عادةً، يكون لدى كل بت وقت للتنقل حول الحلقة بأكملها قبل إرسال الحزمة بأكملها. كما هو الحال مع جميع شبكات البث، يلزم وجود نوع من نظام التحكيم للتحكم في الوصول إلى الخط. سيتم وصف الطرق المستخدمة لهذا لاحقًا في هذا الكتاب. يصف معيار IEEE 802.5 (حلقة الرمز) حلقة LAN شائعة تعمل بسرعات 4 و16 ميجابت في الثانية. مثال آخر على الشبكة الحلقية هو FDDI (شبكة الألياف الضوئية).

اعتمادا على طريقة تخصيص القناة، تنقسم شبكات البث إلى ثابتة وديناميكية. يستخدم التعيين الثابت خوارزمية دائرية ويقسم الوقت بالتساوي بين جميع الأجهزة، بحيث لا يمكن للجهاز نقل البيانات إلا خلال الفترة الزمنية المخصصة له. وفي الوقت نفسه، يتم إهدار سعة القناة، حيث يتم توفير الفترة الزمنية للآلات بغض النظر عما إذا كان لديها ما تقوله أم لا. لذلك، يتم استخدام توفير الوصول الديناميكي (أي عند الطلب) في كثير من الأحيان.

يمكن أيضًا أن تكون طرق توفير الوصول ديناميكيًا إلى القناة مركزية أو لا مركزية. من خلال الطريقة المركزية لمنح الوصول إلى القناة، يجب أن يكون هناك حكم ناقل يحدد الجهاز الذي يتلقى حق الإرسال. يجب على المحكم اتخاذ قرار بناءً على الطلبات الواردة وبعض الخوارزميات الداخلية. في الطريقة اللامركزية، يجب على كل جهاز أن يقرر بنفسه ما إذا كان سيرسل شيئًا ما إليه أم لا. قد تعتقد أن مثل هذا الأسلوب سيؤدي بالضرورة إلى الفوضى، ولكن هذا ليس هو الحال.

الشبكات البلدية أو الإقليمية أو المدينة

الشبكات البلدية أو الإقليمية أو المدينة(شبكة منطقة العاصمة - MAN) تربط أجهزة الكمبيوتر داخل المدينة. المثال الأكثر شيوعًا للشبكة البلدية هو نظام تلفزيون الكابل. لقد أصبحت خليفة لشبكات التلفزيون ذات الهوائي التقليدي في تلك الأماكن حيث، لسبب أو لآخر، كانت جودة موجات الأثير منخفضة للغاية. تم تركيب الهوائي المشترك في هذه الأنظمة على قمة تلة، وتم نقل الإشارة إلى منازل المشتركين.

في البداية، بدأت تظهر هياكل الشبكات المتخصصة التي تم تطويرها مباشرة في الموقع. ثم بدأت شركات التطوير في الترويج لأنظمتها في السوق، وبدأت في إبرام عقود مع حكومة المدينة، وفي النهاية غطت مدنًا بأكملها. كانت الخطوة التالية هي إنشاء برامج تلفزيونية وحتى قنوات كاملة مخصصة فقط لتلفزيون الكابل. في كثير من الأحيان كانوا يمثلون بعض مجالات الاهتمام. يمكنك الاشتراك في قناة إخبارية، أو قناة رياضية، أو قناة مخصصة للطهي، أو قناة Satsu-garden، وما إلى ذلك. حتى أواخر التسعينيات، كانت هذه الأنظمة مخصصة حصريًا للاستقبال التلفزيوني.

عندما بدأت الإنترنت في جذب جمهور كبير، أدرك مشغلو الكابلات أنه من خلال إجراء تغييرات صغيرة على النظام، يمكنهم نقل البيانات الرقمية (وفي كلا الاتجاهين) عبر نفس القنوات في الجزء غير المستخدم من الطيف. منذ تلك اللحظة، بدأ تلفزيون الكابل يتحول تدريجيا إلى شبكة كمبيوتر بلدية. للتقريب الأول، يمكن تصور نظام MAN كما هو مبين في الشكل 1. أقل. يوضح هذا الشكل أن الإشارات التلفزيونية والإشارات الرقمية يتم إرسالها على نفس المنوال. في جهاز الإدخاليتم خلطها ونقلها إلى المشتركين. سنعود إلى هذه المسألة في وقت لاحق.

ومع ذلك، فإن الشبكات البلدية ليست مجرد تلفزيون الكابل. أدت التطورات الأخيرة المتعلقة بالوصول إلى الإنترنت اللاسلكي عالي السرعة إلى إنشاء أنظمة MAN أخرى، والتي تم وصفها في معيار IEEE 802.16.

يمكن إنشاء شبكة MAN باستخدام تقنية الجسر اللاسلكي عن طريق إرسال الإشارات عبر البنى التحتية المفتوحة للاتصالات. إن النطاق الترددي الواسع الذي توفره القنوات الضوئية المتاحة حاليًا يجعل شبكات MAN أكثر قدرة وفعالية من حيث التكلفة من ذي قبل. تختلف شبكات MAN عن شبكات LAN وWAN في الوظائف التالية:

  • تتصل شبكات MAN ببعضها البعض من المستخدمين الموجودين في منطقة جغرافية أو منطقة أكبر من مساحة شبكة LAN، ولكنها أصغر من شبكة WAN؛
  • تقوم شبكات MAN بتوصيل شبكات المدينة في شبكة واحدة أكبر (والتي يمكنها أيضًا توفير اتصال فعال بشبكة WAN)؛
  • تُستخدم شبكات MAN أيضًا لربط شبكات LAN متعددة عن طريق إنشاء اتصالات جسر عبر خطوط الاتصال.

الشبكات العالمية

شبكة عالمية(شبكة واسعة النطاق - WAN) تغطي منطقة جغرافية كبيرة، غالبًا ما تكون دولة بأكملها أو حتى قارة. فهو يجمع بين الأجهزة المصممة لتنفيذ برامج المستخدم (أي التطبيقات). سوف نتبع المصطلحات التقليدية ونسمي هذه الأجهزة بالمضيفين. يتم توصيل الأجهزة المضيفة عن طريق شبكات فرعية للاتصالات، تسمى الشبكات الفرعية باختصار. عادةً ما تكون الأجهزة المضيفة مملوكة للعملاء (أي ببساطة أجهزة الكمبيوتر العميلة)، في حين أن شبكة الاتصالات الفرعية غالبًا ما تكون مملوكة ومدارة من قبل شركة الهاتف أو مزود خدمة الإنترنت. تتمثل وظيفة الشبكة الفرعية في نقل الرسائل من مضيف إلى آخر، تمامًا كما ينقل نظام الهاتف الكلمات من المتحدث إلى المستمع. وبهذه الطريقة، يتم فصل جانب الاتصال للشبكة (الشبكة الفرعية) عن جانب التطبيق (المضيفين)، مما يبسط بنية الشبكة إلى حد كبير.

تم تصميم شبكات WAN الموزعة لأداء الوظائف التالية:

  • الاتصالات في مناطق كبيرة ومعزولة جغرافيا؛
  • تزويد المستخدمين بالقدرة على التواصل في الوقت الحقيقي مع المستخدمين الآخرين؛
  • التوفير المستمر للوصول إلى الموارد البعيدة من خلال الاتصالات بالخدمات المحلية؛
  • توفير خدمات البريد الإلكتروني وشبكة الويب العالمية ونقل الملفات وتسهيلات التجارة الإلكترونية على الإنترنت.

تشمل تقنيات الشبكات الموزعة النموذجية ما يلي:

  • الاتصالات عبر أجهزة المودم؛
  • شبكة رقمية ذات خدمات شاملة (الشبكة الرقمية للخدمات المتكاملة - ISDN)؛
  • قنوات المشتركين الرقمية (خط المشترك الرقمي - DSL)؛
  • التكنولوجيا القائمة على بروتوكول ترحيل الإطارات؛
  • الخطوط الحاملة من النوع T (الولايات المتحدة الأمريكية) والنوع E (أوروبا) - T1، E1، T3، E3، وما إلى ذلك؛
  • الشبكة الضوئية المتزامنة (SONET) - إشارة نقل متزامنة من المستوى الأول (STS-1) (الوسائط الضوئية
  • -1)، STS-3 (OC-3)، إلخ.

في معظم الشبكات واسعة النطاق، تتكون الشبكة الفرعية من مكونين منفصلين: خطوط الاتصال وعناصر التبديل. خطوط الاتصال، وتسمى أيضًا القنواتأو الطرق السريعة، نقل البيانات من آلة إلى أخرى. عناصر التبديل هي أجهزة كمبيوتر متخصصة تستخدم لتوصيل ثلاثة خطوط اتصال أو أكثر. عندما تظهر البيانات على خط الإدخال، يجب على عنصر التبديل تحديد خط الإخراج - المسار الإضافي لهذه البيانات. في الماضي، لم تكن هناك مصطلحات قياسية لتسمية أجهزة الكمبيوتر هذه. الآن يطلق عليهم .

في النموذج الموضح في الشكل. أدناه، كل مضيف متصل بشبكة محلية يوجد بها جهاز توجيه، على الرغم من أنه في بعض الحالات قد يكون المضيف متصلاً بجهاز التوجيه مباشرة. تشكل مجموعة من الارتباطات وأجهزة التوجيه (وليس المضيفين) شبكة فرعية.

هناك أيضًا ملاحظة يجب إجراؤها فيما يتعلق بمصطلح "الشبكة الفرعية". في الأصل، كان معناها الوحيد هو مجموعة من أجهزة التوجيه وخطوط الاتصال المستخدمة لنقل حزمة من مضيف إلى آخر. ومع ذلك، بعد بضع سنوات، اكتسب هذا المصطلح معنى آخر يتعلق بعنونة الشبكة. وبالتالي، هناك بعض الغموض المرتبط بمصطلح "الشبكة الفرعية". وللأسف لا يوجد بديل لهذا المصطلح بمعناه الأصلي، لذا سنضطر إلى استخدامه بالمعنيين. سيوضح السياق دائمًا ما هو المقصود.

تحتوي معظم الشبكات واسعة النطاق على عدد كبير من الكابلات أو خطوط الهاتف التي تربط بين زوج من أجهزة التوجيه. إذا لم يكن أي جهازي توجيه متصلين مباشرة بواسطة رابط، فيجب عليهما الاتصال باستخدام أجهزة توجيه أخرى. عندما يتم إرسال حزمة من جهاز توجيه إلى آخر من خلال عدة أجهزة توجيه وسيطة، يتم استلامها بواسطة كل جهاز توجيه وسيط بالكامل، ويتم تخزينها هناك حتى يصبح الارتباط المطلوب مجانيًا، ثم يتم إعادة توجيهها. تسمى الشبكة الفرعية التي تعمل على هذا المبدأ شبكة فرعية ذات وحدة تخزين وسيطة (التخزين وإعادة التوجيه)أو الشبكة الفرعية لتبديل الحزم. تحتوي جميع شبكات المنطقة الواسعة تقريبًا (باستثناء تلك التي تستخدم أقمار الاتصالات الصناعية) على شبكات فرعية للتخزين وإعادة التوجيه. غالبًا ما يتم استدعاء الحزم الصغيرة ذات الحجم الثابت الخلايا.

تجدر الإشارة إلى بضع كلمات أخرى حول مبدأ تنظيم شبكات تبديل الرزم، حيث يتم استخدامها على نطاق واسع جدًا. بشكل عام، عندما تحتوي إحدى العمليات على مضيف على رسالة بأنها على وشك إرسالها إلى عملية على مضيف آخر، فإن أول شيء يفعله المضيف المرسل هو تقسيم التسلسل إلى حزم، كل منها لها رقم تسلسلي خاص بها. يتم إرسال الحزم واحدة تلو الأخرى إلى خط الاتصال ويتم إرسالها بشكل فردي عبر الشبكة. يقوم المضيف المتلقي بتجميع الحزم في رسالة أصلية ويمررها إلى العملية. يظهر تطور تدفق الحزمة بوضوح في الشكل. أقل.

يوضح الشكل أن كافة الحزم تتبع مسار ACE، وليس ABDE أو ACDE. في بعض الشبكات، يتم تحديد مسار كافة حزم رسالة معينة بشكل صارم بشكل عام. وفي شبكات أخرى، قد يتم توجيه الحزم بشكل مستقل.

يتم اتخاذ القرارات المتعلقة باختيار الطريق على المستوى المحلي. عندما تصل حزمة إلى جهاز التوجيه A، فإن الأخير هو الذي يقرر ما إذا كان سيتم إعادة توجيهها إلى B أو C. وتسمى طريقة اتخاذ القرار خوارزمية التوجيه. هناك مجموعة كبيرة ومتنوعة منهم.

لا تستخدم جميع الشبكات واسعة النطاق تقنية تبديل الحزم. الخيار الثاني لتوصيل أجهزة توجيه WAN هو الاتصال اللاسلكي باستخدام الأقمار الصناعية. تم تجهيز كل جهاز توجيه بهوائي يمكنه من خلاله استقبال الإشارات وإرسالها. يمكن لجميع أجهزة التوجيه تلقي إشارات من القمر الصناعي، وفي بعض الحالات يمكنها أيضًا سماع الإرسال من أجهزة التوجيه المجاورة التي تنقل البيانات إلى القمر الصناعي. في بعض الأحيان تكون جميع أجهزة التوجيه متصلة بشبكة فرعية عادية من نقطة إلى نقطة، ويكون بعضها فقط مزودًا بطبق قمر صناعي. شبكات الأقمار الصناعية هي شبكات بث وتكون مفيدة للغاية عندما يكون البث مطلوبًا.

استخدم هذا المنشور مادة من كتاب إ. تانينباوم، شبكات الكمبيوتر، الطبعة الرابعة.

منظمات الشبكة

في العقود الأخيرة، كانت استجابة المنظمات في جميع أنحاء العالم للمنافسة العالمية المتزايدة هي الابتعاد عن التسلسل الهرمي المنسق مركزياً ومتعدد المستويات ونحو هياكل متنوعة وأكثر مرونة تشبه الشبكات بدلاً من أهرامات الإدارة التقليدية.

أدى نقل علاقات السوق إلى المجال الداخلي للشركات ("الأسواق الداخلية") إلى ظهور نوع جديد من الهياكل - منظمات الشبكة, حيث يتم استبدال تسلسل أوامر الهيكل الهرمي بسلسلة أوامر لتوريد المنتجات وتطوير العلاقات مع الشركات الأخرى.

الشبكاتتمثل مجموعة من الشركات أو الوحدات المتخصصة التي يتم تنسيق أنشطتها بواسطة آليات السوق بدلاً من أساليب القيادة. تعتبر بمثابة الشكل الذي يلبي المتطلبات البيئية الحديثة. وفي الوقت نفسه، غالبًا ما تنخفض فعالية المنظمات الشبكية بسبب أخطاء المديرين عند تطوير الهياكل التنظيمية وفي عملية إدارتها.

تتضمن أمثلة مؤسسات الشبكة الحالية ما يلي:

تنظيم الشبكة في تنفيذ المشاريع الكبيرة.في هذه الأشكال، يتم تنظيم العمل حول مشاريع محددة ويتضمن إنشاء فرق مؤقتة من العمال المهرة في مجموعة متنوعة من المجالات (على سبيل المثال، مشاريع البناء والصناعية أو النشر أو صناعة الأفلام).

تنظيم الشبكات في المناطق ("الوديان") مع شركات التصنيع الصغيرة.وتشمل هذه الأشكال من الروابط، على سبيل المثال، المناطق الصناعية في شمال إيطاليا (بما في ذلك شركات النسيج مثل بينيتون) أو شركات أشباه الموصلات في وادي السيليكون (الولايات المتحدة الأمريكية).

شركات التصنيع الكبرى الرائدة والمنتشرة جغرافيًا والمتحدة في نظام واحد. وتشمل هذه الأشكال keiretsu الآسيوية المعروفة (جمعيات الأعمال) والروابط التعاونية بين شركات التجميع الكبرى ومجموعة متنوعة من الموردين الصغار (مثل فولفو في السويد).

التحالفات الاستراتيجية.إن هذا النوع من التحالفات شائع بين جميع أنواع الشركات، ولكن بشكل خاص بين الشركات الكبيرة التي تسعى إلى تأمين ميزة تنافسية على نطاق عالمي.

كما يظهر في الشكل. 9، تجمع بعض الشبكات بين الموردين والمصنعين وسلطات المبيعات، حيث يتم إنشاء علاقات مستقرة طويلة الأمد بينهم. وهناك شبكات أخرى أكثر ديناميكية بكثير، حيث تتجمع مكونات سلسلة القيمة معًا على أساس تعاقدي لمتابعة مشروع أو منتج، ثم تنفصل لتصبح جزءًا من سلسلة قيمة جديدة للمشروع الريادي التالي. وبما أن أي وظائف يتم تنفيذها على أساس العقد، فيمكن استبدال الموردين بسهولة، مما يؤدي إلى انخفاض التكاليف بالنسبة لشركة ذات بنية شبكية.

تختلف منظمات الشبكة عن الأنواع الأخرى من المنظمات بعدة طرق:

تفضل الشركات التي تستخدم الهياكل التنظيمية القديمة الحصول على جميع الموارد اللازمة لإنتاج منتج أو خدمة معينة. تستخدم العديد من مؤسسات الشبكات الأصول المشتركة للعديد من الشركات الموجودة في أجزاء مختلفة من سلسلة القيمة.

تعتمد منظمات الشبكة على آليات السوق أكثر من اعتمادها على الأشكال الإدارية لإدارة تدفقات الموارد. ومع ذلك، فإن هذه الآليات ليست مجرد علاقات بين كيانات اقتصادية مستقلة. في الواقع، تقوم مختلف مكونات الشبكة بتبادل المعلومات، والتعاون مع بعضها البعض، وتقديم المنتجات من أجل الحفاظ على مكان معين في سلسلة القيمة.

أرز. 9. منظمات الشبكة:

أ - الشبكة الداخلية؛ ب – شبكة مستقرة. ج – الشبكة الديناميكية

على الرغم من أن شبكات التعاقد كانت ظاهرة معزولة، فإن العديد من الشبكات التي تم تطويرها مؤخرًا تنطوي على دور أكثر نشاطًا ومشاركة للمشاركين في المشاريع التعاونية. تظهر التجربة أن هذا السلوك النشط الطوعي للمشاركين لا يحسن النتائج النهائية فحسب، بل يساهم أيضًا في الوفاء بالالتزامات التعاقدية.

في عدد من الصناعات، التي يتزايد عددها باستمرار (بما في ذلك الكمبيوتر وأشباه الموصلات والسيارات وما إلى ذلك)، تعد الشبكات عبارة عن رابطة من المنظمات القائمة على التعاون والملكية المتبادلة لأسهم أعضاء المجموعة - المصنعين والموردين والشركات التجارية والمالية شركات.

على الرغم من أن المنظمات الشبكية تتمتع بسمات تميزها عن الأشكال التنظيمية الأخرى، إلا أن الشبكات المستقرة والديناميكية والداخلية تتضمن عناصر من هياكل تنظيمية مختلفة باعتبارها المكونات الأساسية للأشكال الجديدة.

نتيجة لذلك، تتضمن منظمة الشبكة عناصر التخصص في الشكل الوظيفي، واستقلالية هيكل الأقسام والقدرة على نقل الموارد، وهي سمة من سمات منظمة المصفوفة. يظهر الجدول 2 مقارنة بين النماذج التنظيمية المختلفة. ومع ذلك، فإن تنظيم الشبكة نفسها لديها عدد من النماذج قيود.

كما تظهر الأبحاث، هناك نوعان من الأخطاء النموذجية التي تميز تطور الأشكال التنظيمية المختلفة:

1) توسيع النموذج بما يتجاوز قدراته الداخلية؛

2) ظهور تعديلات لا تتوافق مع المنطق الداخلي لكيان تنظيمي معين.

لا يمكن للشكل التنظيمي أن يعمل بفعالية إلا ضمن حدود معينة. عندما ينتهك منطق الشكل، فإن الفشل أمر لا مفر منه. دعونا نفكر بمزيد من التفصيل في خصائص كل نوع من أنواع تنظيم الشبكات.

الجدول 2 - خصائص خصائص المنظمات المختلفة

العوامل الرئيسية عارضات ازياء
تَسَلسُل تنظيم الشبكة
القاعدة المعيارية علاقات الخدمة العلاقة التعاقدية
معاني الاتصالات معيار باستخدام مجموعة متنوعة من التقنيات الحديثة
نموذج حل النزاعات أوامر إدارية، مراقبة قواعد المعاملة بالمثل
درجة المرونة قليل عالي
التزامات الأطراف متوسط ​​مستوى الالتزام مستوى عال من الالتزام
الجو (المناخ) في المنظمة رسمي، بيروقراطي الانفتاح المتصور والمنفعة المتبادلة
تفضيلات أو اختيارات المشاركين التبعية الاعتماد المتبادل

شبكة مستقرة

هذا النموذج قريب بشكل أساسي من التنظيم الوظيفي، وهو مصمم لخدمة سوق يمكن التنبؤ به من خلال الجمع بين الموارد المتخصصة للشركاء (أقسام الشركة) وفقًا لسلسلة قيمة منتج معين. ومع ذلك، على عكس المنظمة المتكاملة رأسيًا، تحل الشبكة المستقرة محل عدد من مكونات الشركة، والتي يرتبط كل منها ارتباطًا وثيقًا بجوهرها من خلال اتفاقيات محددة. يحافظ كل مكون على قدرته التنافسية من خلال خدمة العملاء دون اتصال بالإنترنت.



التهديد الأكثر شيوعًا لفعالية الشبكة المستقرة هو الحاجة إلى الاستخدام الكامل لمواردها لصالح مركز الشركة. في هذه الحالة، لا يتم تحسين الأسعار وجودة المنتج والمعايير الفنية للمنظمة من خلال المنافسة في السوق. وقد ينعكس ذلك في عدم قدرة الموردين على المنافسة في السوق، وعدم قدرة مركز الشركة على استغلال كامل إمكاناتهم (الجدول 3).

ومن أجل تحقيق أقصى قدر من التأثير، يجب على مركز الشركة وشركائها المنتظمين أن يأخذوا في الاعتبار حدود الاعتماد المتبادل بينهم.

الجدول 3 - الخصائص الرئيسية لمنظمات الشبكة

نوع الشبكة مميزات المنظمة مجالات التطبيق العيوب المرتبطة بتوسيع الشبكة العيوب المرتبطة بتعديل الهيكل
مستقر تقوم شركة كبيرة (مع مركز) بإنشاء اتصالات موجهة نحو السوق مع تدفق محدود للمعلومات لأعلى ولأسفل الصناعات الاستخراجية التي تتطلب استثمارات رأسمالية كبيرة إن تجميع ملكية الشركاء يحد من المخاطر ويشجع الاستخدام الكامل لجميع الموارد الاستخدام المفرط للموردين أو البائعين يمكن أن يؤدي إلى اعتمادهم المفرط على مركز الشركة إن التوقعات العالية المعقودة على التعاون يمكن أن تحد من الإمكانات الإبداعية للشركاء
داخلي الملكية المشتركة، وتوزيع الموارد على طول سلسلة القيمة باستخدام آليات السوق الصناعات الاستخراجية التي تتطلب استثمارات رأسمالية كبيرة أسعار السوق تسمح لنا بتقييم عمل الأقسام الداخلية وتستطيع الشركة توسيع نطاق ملكية الأصول بما يتجاوز قدرات "السوق الداخلية" وآليات قياس الأداء ويستخدم قادة الشركات الأوامر بدلاً من التأثير والحوافز لتوجيه العمليات الداخلية
متحرك تشكل العناصر المستقلة للشركة على طول سلسلة القيمة تحالفات مؤقتة من عدد كبير من الشركاء المحتملين الصناعات منخفضة التقنية ذات دورات الإنتاج القصيرة والصناعات عالية التقنية المتغيرة ديناميكيًا (الإلكترونيات والتكنولوجيا الحيوية وما إلى ذلك). وقد تكون الخبرة محدودة للغاية وقد تعود فوائد سلسلة القيمة إلى شركة أخرى. يمكن تطوير آليات فعالة لمنع مقاومة الشريك التواصل المحدود مع الشركاء المرؤوسين والمتفوقين

يمكن أيضًا تعطيل الشبكة المستقرة بسبب التعديلات غير المدروسة. تحاول بعض الشركات المركزية تثبيت كل شيء

ظروف التشغيل في سلسلة التوريد: قد يتم رفض التدخل غير الضروري في عملية التوريد والتوزيع من قبل الشركة المركزية من قبل الآخرين. ولكن ضمن حدود معينة، يكون التعاون الوثيق مفيدًا. وفي الوقت نفسه، إذا لم يتم احترام التطوعية في السلسلة، فسيتم قمع الإبداع. ونتيجة لذلك، تقوم شركة المركز بتحويل المنظمة إلى نظام وظيفي متكامل رأسيا.

الشبكة الداخلية

يتطلب منطق الشبكة الداخلية، أو السوق الداخلية، إنشاء اقتصاد السوق داخل الشركة. وفيها تقوم الوحدات التنظيمية ببيع وشراء السلع والخدمات من بعضها البعض بالأسعار المحددة في السوق. ومن الواضح أنه إذا كانت المعاملات الداخلية تعكس أسعار السوق، فيجب أن تكون المكونات المختلفة قادرة بشكل مستمر على تقييم جودة البضائع وأسعارها عن طريق البيع والشراء خارج الشركة. الغرض من الإنترانت، مثل سابقتها، شكل المصفوفة، هو الحصول على ميزة تنافسية من خلال

توفير حرية تنظيم المشاريع واسعة لأقسام الشركات التي تهدف إلى النتيجة النهائية. ولكن، مثلها كمثل بنية المصفوفة، فإن الشبكة الداخلية من الممكن أن تتعطل بسبب عوامل تزيد من ثقل آليات السوق، وبسبب التعديلات التي تؤدي إلى اختلال التوازن في العلاقات بين المشترين والبائعين.

يمكن أن تعاني الشبكات الداخلية بشكل كبير من التمدد الزائد، ولكنها تعاني أكثر من ذلك من التعديلات الموجهة بشكل سيئ. الخطأ الأكثر شيوعًا الذي يرتكبه قادة المؤسسات هو التدخل في تدفقات الموارد أو تحديد أسعار العمليات. وقد يرى المديرون أيضًا فوائد في السماح للوحدات الداخلية بالشراء من القسم المنشأ حديثًا، حتى لو كانت أسعاره أعلى قليلاً من السوق. لكن الطريقة التي يعالجون بها مثل هذه القضايا أمر بالغ الأهمية لتقييم جدوى الشبكة. يجب على المديرين خلق الحوافز وتوجيه أنشطة الوحدات الهيكلية، وإظهار مزايا أساليب السوق لتوليد الربح. وعلى الرغم من التحديات الناشئة، فإن التحرك بعيدا عن الهياكل الهرمية المخططة مركزيا نحو هياكل "السوق الداخلية" يكتسب زخما.

شبكة ديناميكية

ويرتبط هذا النوع من الشبكات بشكل تقسيمي من التنظيم، والذي يؤكد على القدرة على التكيف من خلال استهداف الأقسام المستقلة في أسواق منفصلة ولكن ذات صلة. يتم الجمع بين قياس الأداء المركزي والاستقلالية التشغيلية المحلية مع شبكة ديناميكية حيث تجتمع الشركات المستقلة معًا لإنتاج منتج أو خدمة مرة واحدة. لتحقيق إمكانات الشبكة الديناميكية، من الضروري أن يكون هناك العديد من الشركات (أو أقسام الشركات) العاملة في نفس سلسلة القيمة، وعلى استعداد للانضمام معًا لإنجاز مهمة معينة، ثم التفرق لتصبح جزءًا من تحالف مؤقت آخر.

إن وجود العديد من الشركاء المحتملين المستعدين لتطبيق مهاراتهم ومواردهم لتحقيق الهدف المشترك المتمثل في شبكة ديناميكية لا يعد وصفة للنجاح فحسب، بل يعد أيضًا مصدرًا للمشاكل المحتملة. يجب على الشركات أن تتقن شريحة واسعة بما فيه الكفاية من سلسلة القيمة للتعامل مع التحدي المتمثل في اختبار وحماية مساهمتها في المشروع ككل. يحتاج المصمم إلى الحفاظ على قدرته على بناء نماذج أولية، ويحتاج المصنع إلى تجربة تقنيات جديدة، وما إلى ذلك. والشركات التي يكون إطار مساهمتها إما ضيقًا للغاية أو غير محدد المعالم، من السهل أن يتفوق عليها المنافسون في السوق.

وبالتالي، فإن الشركات التي تتمتع بمكانة كفؤة محددة بوضوح في سلسلة القيمة، مدعومة بالاستثمارات المستمرة في التكنولوجيا وتطوير الموظفين، يمكن أن تكون مؤهلة للتفاعل مع شركاء الشبكة. ومع ذلك، هناك إغراء مستمر بالنسبة لهم لتقليل مستوى كفاءتهم. وقد يحاولون زيادة أمانهم من خلال الاعتماد على العقود القانونية والعلاقات التفضيلية مع شركاء معينين، وما إلى ذلك.

يهدف كل جهد (دخول أسواق جديدة، وإدخال الابتكارات التكنولوجية، وإدخال نظام للمعايير) إلى تزويد الهياكل المشكلة حديثًا بمزايا تنافسية. يمكن أن تتداخل مثل هذه التعديلات مع التطوير الفعال للشبكة الديناميكية، وقدرتها على توزيع الموارد والموظفين بشكل فعال، ودمجهم وفصلهم بأقل تكلفة وأقل خسارة في وقت التشغيل. يجب على كل شركة (قسم) الحفاظ على كفاءتها الخاصة ومقاومة العوامل التي تهدد أنشطة الشبكة.

يعد MSC RAS ​​أكبر مركز مفتوح للحوسبة الفائقة في بلدنا. لديها العديد من المواقع التكنولوجية في موسكو، وفروع في مدن أخرى، وهي المنظمة الأم لمشروع RISP، وأحد المشاركين في مشروع GEANT لتطوير البنية التحتية لشبكة الأبحاث الأساسية الأوروبية عالية الأداء. يتمتع المركز بخبرة متراكمة في حل مشكلات تفاعل الشبكة الخارجية الحادة للغاية.

تعمل مجموعات الحوسبة عالية الأداء وأنظمة تخزين البيانات وموارد المعلومات المختلفة في موقعين تكنولوجيين في موسكو. بالإضافة إلى ذلك، هناك فرعان في سانت بطرسبرغ وكازان، حيث يستضيفان أجزاء من مجموعة الحوسبة الموزعة MBC15000BMD. للتشغيل الفعال لمركز الكمبيوتر العملاق، من الضروري توحيد جميع المواقع والفروع التكنولوجية بشبكة موحدة توفر اتصالات عالية السرعة وموثوقة ومرونة في الإدارة وتنظيم الشبكة ومستوى عالٍ من أمان الشبكة.

أحد أهم متطلبات الشبكة الموحدة لمركز الحاسوب العملاق هو أدائها، الذي يحدد سرعة تبادل البيانات بين المعلومات وموارد الحوسبة.

يتضمن الإجراء الخاص بإكمال مهمة على كمبيوتر عملاق وضع المهمة في قائمة انتظار، وبدء المهمة من قائمة انتظار التنفيذ، وتحرير نظام الكمبيوتر بعد الحساب. يجب أن تكون البيانات التي تتطلبها مهمة العد متاحة في نظام الملفات المحلي للكمبيوتر العملاق بحلول وقت تشغيل البرنامج في قائمة انتظار العد.

إذا كان مورد الحوسبة (الكمبيوتر العملاق) موجودًا في أحد مواقع التكنولوجيا، وتم إعداد البيانات المطلوبة للمهمة وتحميلها في مخزن بيانات في موقع تكنولوجيا آخر، فمن الضروري نسخها إلى موقع تكنولوجيا الكمبيوتر العملاق. ينشأ هذا الموقف غالبًا إذا تم تشغيل مهمة على حساب على أجهزة كمبيوتر مختلفة، خاصة عند استخدام أنظمة GRID.

يوفر استخدام قنوات الاتصال عالية الأداء بين المواقع وصولاً سريعًا إلى أنظمة ملفات الشبكة، حتى لو كانت خوادم البيانات الداعمة لها موجودة في مواقع بعيدة. بهذه الطريقة، يمكنك التخلص من الحاجة إلى نسخ البيانات إلى نظام الملفات المحلي للكمبيوتر العملاق، والتخلص من تكرار البيانات وزيادة كفاءة استخدام تخزين البيانات.

يتم تنظيم قناة الاتصال الرئيسية بين المواقع التكنولوجية لـ MSC RAS ​​في موسكو باستخدام تقنية 10 جيجابت إيثرنت القائمة على خط اتصال من الألياف الضوئية أحادي الوضع (4 كم). حتى وقت قريب، كان أداء قناة الاتصال الرئيسية كافيًا لأجهزة الكمبيوتر العملاقة للوصول إلى مرافق تخزين البيانات، حتى لو كانت موجودة في مواقع تكنولوجية مختلفة. حاليًا، يتم النظر في إمكانية زيادة إنتاجية القناة الرئيسية عن طريق تركيب معدات مضاعفة موجات DWDM أو مد خطوط اتصالات ألياف ضوئية إضافية. تستخدم القناة الاحتياطية شبكة VLAN الخاصة بشبكة النقل الأساسية لـ RAS. نظرًا لأن القنوات الأساسية لشبكة النقل الأساسية RAS تعتمد على استخدام تقنية 10 جيجابت إيثرنت، فإن الانخفاض في أداء الشبكة عند فشل القناة الرئيسية يكون ملحوظًا، ولكنه لا يؤدي إلى عواقب وخيمة.

يعد استخدام قنوات الاتصال الضوئية هو الأكثر تفضيلاً لتنظيم الشبكات العلمية، لأنها فقط توفر مؤشرات الأداء اللازمة والمرونة والأمان للتطبيقات العلمية. إذا كانت الأقسام (الفروع) موجودة في نفس المدينة (أو حتى داخل نفس المنطقة)، فإن بناء أو استئجار خط اتصال بصري غالبًا ما يكون له ما يبرره اقتصاديًا، خاصة مع الأخذ في الاعتبار آفاق النمو، وهو ما تم تأكيده، على سبيل المثال، من خلال تجربة تطوير شبكة النقل الأساسية لـ RAS في منطقة موسكو. يكون الوضع أكثر تعقيدًا إذا كان من الضروري ربط الفروع في مناطق مختلفة من البلاد. للقيام بذلك، من الممكن استئجار قناة اتصال على المستوى المادي (L1) من مشغلي الاتصالات الأساسيين، أو بناء شبكة خاصة افتراضية تعتمد على خدمة IP VPN باستخدام تقنية MPLS التي يوفرها مشغل الاتصالات الأساسي، أو تنظيم شبكة خاصة افتراضية عبر الإنترنت باستخدام الاتصالات مع اتصالات المشغلين الإقليميين. ستضمن كل من قنوات الاتصال المادية والشبكة الخاصة الافتراضية أمان وشفافية تبادل المعلومات بين الإدارات/الفروع، مما سيسهل بشكل كبير الوصول إلى المعلومات المشتركة وموارد الحوسبة.

وبطبيعة الحال، يضمن استئجار قنوات الاتصال المادية أقصى قدر من الكفاءة والمرونة في بناء شبكة متكاملة، ولكنه الأكثر تكلفة في بلدنا. يعد بناء شبكة تعتمد على IP VPN/MPLS أرخص بكثير، وفي الوقت نفسه يوفر مؤشرات أداء مقبولة. بل إنه من الأرخص إنشاء شبكة VPN عبر الإنترنت، ولكن في معظم الحالات يكون من المستحيل تحقيق الأداء المطلوب للتطبيقات العلمية.

من المعروف أن الطريقة الأكثر فعالية لضمان تحمل أخطاء الشبكة هي استخدام طبولوجيا الحلقة. لا يؤدي فشل عقدة أو قناة في الحلقة إلى فقدان الاتصال بين العقد الأخرى. كما تظهر تجربة تشغيل شبكة EsNET، عند استخدام طبولوجيا الحلقة، يمكنك الاستغناء عن حجز معدات الشبكة النشطة في العقد. وهذا ما تؤكده تجربة بناء وتشغيل الشبكة الأساسية لـ RAS وشبكة RAS MSC.

تشتمل طوبولوجيا الشبكة المحلية لـ MSC RAS ​​على حلقتين: حلقة كبيرة تغطي كلا الموقعين التكنولوجيين، وعقدها عبارة عن محولات سلسلة Cisco Catalyst 6500، وهي أيضًا محولات مركزية لشبكات الحواسيب العملاقة MBC100K وMBC6000IM وجزء من الكمبيوتر العملاق الموزع MBC15000BMD، بالإضافة إلى تبديل مجموعة من موارد المعلومات. الحلقة الصغيرة تتضمن فقط محولات الموقع التكنولوجي الرئيسي، ولا تتطابق قنواتها مع قنوات الحلقة الكبيرة. حاليًا، لم يتم تنفيذ طوبولوجيا الحلقة بالكامل بعد لشبكة موزعة جغرافيًا، بما في ذلك الفروع في سانت بطرسبرغ وكازان. بالنسبة لفرع كازان، يتم توفير حلقة بناءً على قناة IP MPLS الرئيسية ونفق يستخدم بروتوكول SSH عبر الإنترنت كقناة احتياطية.

لقد تبين أن أحد الجوانب المهمة لدمج أنظمة الحوسبة العنقودية في الشبكة المحلية لمركز الكمبيوتر العملاق هو توحيد شبكات النقل الخاصة بها، وبالتالي فإن القدرة على إعادة توجيه بنية VLAN من خلال قناة اتصال بين المواقع التكنولوجية أمر ضروري لضمان التشغيل الفعال لمركز الكمبيوتر العملاق. نظرًا لاستخدام شبكة VLAN واحدة لقناة الاتصال الاحتياطية بين المواقع، يتم تنفيذ إعادة توجيه مركز VLAN بين مواقع التكنولوجيا باستخدام نفق IEEE 802.1QinQ. عند الإرسال من قناة الاتصال إلى نفق 802.1Q، لا يتم تحليل الإطارات التي تحمل علامة معرفات VLAN، ولكن يتم إرسالها ككل. إذا دخلت الإطارات لاحقًا إلى منفذ قناة الاتصال، فسيتم وضع علامة عليها بالإضافة إلى ذلك وفقًا لبروتوكول 802.1Q مع حقل VLAN المخصص لمنفذ النفق في نظام التبديل الخاص بالموفر.

تعد القدرة على تنظيم نظام منسق للشبكات المحلية الافتراضية أمرًا مهمًا جدًا أيضًا لقنوات الاتصال ذات الأقسام والفروع النائية جغرافيًا، ولكن في هذه الحالة يكون تنفيذها أكثر صعوبة وتكلفة. يتطلب ذلك إما استخدام قناة اتصال فعلية، أو شبكة خاصة افتراضية (VPN) تعتمد على الأنفاق مع تغليف طبقة الارتباط في طبقة الارتباط (على سبيل المثال، نفق IEEE 802.1QinQ المذكور أعلاه)، أو استخدام Ethernet عبر IP MPLS تكنولوجيا.

حاليًا، يتم تنفيذ تقنية Ethernet over IP MPLS (أو يتم تنفيذها) بواسطة عدد من الشركات المصنعة لمعدات الشبكات، على سبيل المثال، Alcatel، وCisco Systems، وJuniper Networks، وNortel Networks، وما إلى ذلك. وقد طورت Cisco Systems، على سبيل المثال، بنية تسمى أي نقل عبر MPLS (AtoM) يتم فيه تغليف حزم طبقة ارتباط المستخدم (L2) في أجهزة التوجيه النهائية للمزود الذي يوفر شبكة MPLS، وإعادة توجيهها عبر الشبكة الأساسية، وتحليلها في أجهزة التوجيه الطرفية للطرف الآخر من MPLS. الدائرة، وإرسالها إلى شبكة L2 للمستخدم. وبالتالي، فإن استخدام موفر MPLS يوفر للمستخدم اتصال طبقة الارتباط (L2). تعتمد البنية الموصوفة على مسودة معيار IETF، وهي بنية شبكات VPN من الطبقة الثانية. الآليات التالية مدعومة حاليًا:

إيثرنت عبر MPLS،

· أجهزة الصراف الآلي AAL5 عبر MPLS،

· ترحيل الإطار عبر MPLS،

· ترحيل خلية ATM عبر MPLS،

· الشراكة بين القطاعين العام والخاص على MPLS،

· HDLC عبر MPLS،

· مضاهاة الاتصال (محاكاة الدائرة) عبر MPLS.

تسمح شبكة Ethernet عبر MPLS بنقل حركة مرور Ethernet (البث المتعدد والبث) من مصدر 802.1Q VLAN إلى وجهة 802.1Q VLAN عبر العمود الفقري MPLS، مما يؤدي إلى تعيين شبكة VLAN إلى مسار تبديل التسمية (MPLS LSP). تستخدم شبكة Ethernet عبر MPLS بروتوكول إعادة توجيه التسمية (LDP) لإعداد مسار LSP ومسحه ديناميكيًا عبر العمود الفقري لـ MPLS لتخصيص الخدمة الديناميكية.

وبالتالي، لبناء نظام VLAN متسق في الأقسام/الفروع الموزعة جغرافيًا، من الممكن استخدام Ethernet عبر MPLS بالاشتراك مع نفق IEEE 802.1QinQ.

تعد الشبكة الافتراضية الخاصة بين فروع مركز الكمبيوتر العملاق ضرورية أيضًا في حالة إمكانية تنظيمها فقط على الشبكة (L3) وليس على مستوى الارتباط (L2)، لأن هذه هي الطريقة الوحيدة لضمان الأمان والشفافية تبادل المعلومات، وبالتالي الوصول الفعال إلى المعلومات العامة والموارد الحاسوبية. عند تنظيم شبكة خاصة افتراضية على مستوى الشبكة، يمكنك أيضًا استخدام تقنية MPLS إذا كانت مدعومة من قبل موفر العمود الفقري أو استخدام الحماية المشفرة للاتصالات عبر الإنترنت (IPSec، OpenVPN، إلخ.) يبدو أن استخدام تقنية IP MPLS يكون أكثر تفضيلاً، لأنه يسمح بنقل البيانات بسرعة أعلى وجودة الخدمة بمستوى أمان الشبكة المقبول للتطبيقات المفتوحة. نظرًا لأن IP MPLS يسمح بتداخل الملصقات، فمن الممكن تثبيت شبكات خاصة متعددة للشركة داخل شبكة فروع الشركة. يتيح لك ذلك دمج مجموعات الشبكات والمعلومات وموارد الحوسبة وفصلها بين الأقسام والفروع، على الرغم من أنها بطريقة أكثر تعقيدًا من استخدام Ethernet عبر MPLS.

وهكذا، فإن تجربة بناء شبكة متكاملة من مراكز MSC تظهر أن النهج الأكثر فعالية على المستوى الإقليمي هو بناء شبكة تعتمد على بنية تحتية بصرية مخصصة، وللاتصال بين الفروع الإقليمية باستخدام IP VPN على أساس MPLS.

فهرس

1. شبكة العلوم ESNet. (http://book.itep.ru/4/7/esnet.htm)

2. أوفسيانيكوف أ.ب. شبكات أنظمة الحوسبة العنقودية عالية الأداء ودمجها في الشبكة المحلية لمركز الكمبيوتر العملاق. // منتجات وأنظمة البرمجيات. - رقم 2. - 2007. - ص17-19.

3. أي نقل عبر تبديل الملصقات المتعددة البروتوكولات (AtoM). (http://www.cisco.com/en/US/products/ps6646/products_ios_protocol_option_home.html)


الشبكة البينية عبارة عن مجموعة من الشبكات التي تعمل كشبكة واحدة، مترابطة بواسطة أجهزة التوجيه والأجهزة الأخرى.

المعلومات هي رأس المال الاستراتيجي، وكيفية استخدامها تحدد ما إذا كانت الشركة سوف تنجح أو تفشل في الاقتصاد العالمي اليوم. تشبه الشبكات البينية للكمبيوتر الطرق السريعة الإلكترونية التي تنتقل عبرها هذه المعلومات. تعمل الشبكات على ربط العالم وإنشاء طرق جديدة وأفضل لممارسة الأعمال التجارية.

ونظرًا لوجود الكثير على المحك، يجب أن تضمن الشبكات المتصلة للمؤسسة زيادة الإنتاجية بين أفرادها ومواردها. ويمكن تحقيق ذلك من خلال زيادة توافر التطبيقات إلى الحد الأقصى مع تقليل تكاليف الشبكة الإجمالية. وهذا يعني تزويد المستخدمين بإمكانية الوصول المستمر إلى شبكة مرنة وموثوقة. وهذا يعني أيضًا ضرورة التحكم في الأموال التي تنفقها المنظمة على تطوير وتشغيل أنظمة وخدمات المعلومات.

لا يمكن لأي شركة في العالم أن تضاهي Cisco Systems في زيادة توافر التطبيقات التي تعمل على الإنترنت وتقليل تكاليف الشبكة الإجمالية. على مدى السنوات العشر الماضية، مكنتها تقنية Cisco التي أثبتت كفاءتها والمجموعة الواسعة من الحلول القابلة للتطوير من وضع المعايير في صناعة منتجات الشبكات البينية. تدين شركة Cisco بمكانتها القيادية في المقام الأول إلى نظام تشغيل الشبكات عبر الإنترنت (IOS) الفريد والمتقدم، وهو برنامج القيمة المضافة الذي يمثل جوهر جميع حلول الشبكات عبر الإنترنت من Cisco.

إن نظام التشغيل IOS هو مفتاح النجاح، حيث تساعد شركة Cisco من خلاله الشركات كثيفة المعلومات حول العالم على زيادة إنتاجيتها. وفي نهاية المطاف، يعد تحسين الأداء أكبر فائدة توفرها الشبكات المترابطة.

سيسكو IOS: الموصل

وكما يعمل الكمبيوتر الشخصي على تحسين إنتاجية العامل الفردي، فإن الشبكة المترابطة الفعالة تعمل على تحسين إنتاجية مجموعات كبيرة من الناس. وكما تعمل الشبكات المحلية (LAN) على برامج نظام تشغيل الشبكة، تعمل الشبكة المترابطة على نظام تشغيل معقد لربط المستخدمين ببعضهم البعض بكفاءة حول العالم.

يتم تحديد ذكاء الشبكة البينية من خلال نظام التشغيل الخاص بها. تتغير معدات الشبكات حتمًا كل بضع سنوات، مع ظهور أجيال جديدة من المعالجات والمحولات وأجهزة الذاكرة. لكن برامج الشبكات الموحدة هي الغراء الذي يجمع الشبكات المتباينة معًا وسيوفر مسارًا قابلاً للتطوير للتقنيات الجديدة عند الحاجة.

تستثمر الشركات في أنظمة تشغيل شبكات LAN، والتي تتطور مع توفر تطبيقات وأجهزة جديدة. يعد نظام التشغيل Cisco IOS استثمارًا استراتيجيًا يمكّن المؤسسات من تأمين مستقبل شبكاتها المترابطة. يدعم نظام التشغيل IOS التغييرات المستمرة والانتقال الحتمي إلى التقنيات الجديدة نظرًا لقدرته على الجمع بين جميع الفئات المتطورة لمنصات الشبكات - بما في ذلك أجهزة التوجيه ومحولات ATM ومحولات الشبكة المحلية (LAN) والشبكة الواسعة (WAN) والملفات في كل واحد. الخوادم والمحاور الذكية وأجهزة الكمبيوتر الشخصية والأجهزة الأخرى التي تلعب دورًا استراتيجيًا في الشبكة المترابطة للمؤسسة. يعمل نظام IOS على تعزيز قوة منصات الشبكات التي تقدمها Cisco وشركاؤها الذين يقومون بدمج نظام IOS في منتجاتهم ويمكّن الشركات من بناء وتحسين بنية تحتية واحدة ومتماسكة وفعالة من حيث التكلفة لأنظمة المعلومات.

مؤسسة الشبكة المترابطة

تتكون شبكات الشركات المتنوعة والمتصلة اليوم عادةً من أربعة قطاعات متميزة، لكل منها مهمته المحددة:

  • يوفر قطاع المستوى الأعلى من الشبكة المترابطة اتصالات عالمية واسعة النطاق وموثوقة بين النقاط المنتشرة حول العالم، وتتمثل مهمته الرئيسية في ضمان الاستخدام الاقتصادي والفعال لموارد WAN.
  • يوفر قطاع مجموعة العمل لمجموعات المستخدمين النهائيين نطاقًا تردديًا قابلاً للتطوير يمكنه تلبية متطلبات التطبيقات المتزايدة.
  • يوفر قطاع الوصول عن بعد للمواقع النائية، والمتصلين عن بعد، ومستخدمي الهواتف المحمولة حلول اتصال فعالة من حيث التكلفة وسهلة الاستخدام.
  • يعمل قطاع قابلية التشغيل البيني لشركة IBM على تقليل التكاليف ويوفر مسار ترحيل آمن لتطبيقات شبكة بنية IBM SNA.

يعمل نظام Cisco IOS على ربط احتياجات جميع قطاعات الشبكات البينية هذه وإنشاء بنية أساسية واحدة موحدة توفر تكاليف أقل وتوافرًا أعلى للتطبيقات وإدارة محسنة للشبكات البينية.

نظام iOS متعدد المنصات

يتيح نظام Cisco IOS للمؤسسة إنشاء بنية تحتية متكاملة وفعالة من حيث التكلفة باستخدام منصات من Cisco وشركائها.

iOS: ميزة سيسكو

يعد نظام التشغيل IOS ميزة رئيسية تميز حلول الشبكات البينية من Cisco عن الحلول الأخرى في الصناعة. يدعم الذكاء المتقدم المستخدمين والتطبيقات عبر المؤسسة ويضمن أمان البيانات وسلامتها عبر الشبكة البينية. يقوم نظام IOS بإدارة الموارد بطريقة فعالة من حيث التكلفة من خلال التحكم في ذكاء الشبكات المعقدة والموزعة وتوحيدها. يعمل نظام التشغيل هذا أيضًا كآلية مرنة لإضافة أنواع جديدة من الخدمات والوظائف والتطبيقات إلى الشبكة الموحدة.

عندما يتعلق الأمر بدعم التطبيقات، فإن عدد واجهات البروتوكول المادية والمنطقية القياسية التي يمكن لـ Cisco IOS التفاعل معها أكبر مما يمكن أن يقدمه أي موفر حلول شبكات إنترنت آخر. لا يمكن لأي بنية أخرى للشبكات البينية أن تضاهي نطاق IOS من البروتوكولات المدعومة - بدءًا من الزوج الملتوي إلى الألياف، ومن LAN إلى الحرم الجامعي إلى WAN، ومن UNIX إلى Novell NetWare وIBM SNA.

أربعة أركان أساسية لنظام iOS

يتم تضمين الذكاء المتقدم لنظام IOS في أربعة أنواع من خدمات الشبكة البينية:

  • التوجيه التكيفي الموثوق
  • تحسين العمل مع DHW
  • التحكم والأمن
  • قابلية التوسع

التوجيه التكيفي الموثوق

في صناعة منتجات الشبكات، يجسد Cisco IOS ذكاء التوجيه المتقدم والمتقدم. يوفر نظام IOS توجيهًا تكيفيًا موثوقًا به ويحسن أداء التطبيق وتوافره من خلال العثور على المسارات المثالية وإعادة توجيه حركة المرور بسرعة حول أجهزة الشبكة الفاشلة. يعمل التوجيه التكيفي القوي أيضًا على تقليل تكاليف التشغيل من خلال استخدام النطاق الترددي للشبكة ومواردها بكفاءة والتخلص من إدارة المسار الثابت غير الضرورية.

تساعد ميزات IOS الإستراتيجية مثل تصفية المسار وترجمة معلومات التوجيه في الحفاظ على موارد الشبكة عن طريق منع بث البيانات إلى المضيفين الذين لا يحتاجون إلى البيانات. تتيح لك ميزات قائمة الانتظار ذات الأولوية وقائمة الانتظار الإدارية تحديد أولويات الجلسات ذات القيمة العالية عندما يكون النطاق الترددي للشبكة مشبعًا. تستخدم موازنة التحميل جميع المسارات المتاحة في الشبكة البينية، مما يضمن توفر النطاق الترددي المطلوب دائمًا وتحسين أداء الاتصالات. يتيح لك نظام التشغيل IOS أيضًا توسيع نطاق تطبيقات الشبكة التي تتطلب تجسيرًا شفافًا أو خوارزميات تجسير توجيه المصدر بكفاءة.

شبكات الشركات الحديثة

يجب أن تربط شبكات المؤسسات جميع القطاعات الأربعة للتواصل البيني: مجموعات العمل، وشبكات IBM، والقطاع عالي المستوى، والوصول عن بعد.

يتم تنفيذ التقنيات الجديدة مثل تبديل LAN وATM، التي تعمل في الطبقة 2 وما دونها وفقًا لنموذج OSI للشبكات البينية، بشكل نشط في الشبكات المترابطة. في حين أن تبديل الأجهزة المستندة إلى هذه التقنيات يوفر نطاقًا تردديًا أكبر من محاور الوسائط المشتركة الموجودة، إلا أنها لا توفر قابلية التوسع والمرونة والأمان التي توفرها محاور الوسائط المشتركة الأكثر ذكاءً.

مع CiscoFusion — بنية Cisco القابلة للتطوير لشبكات الإنترنت المحولة — يوفر نظام IOS إطار العمل لتقنية جديدة تسمى التبديل متعدد الطبقات الذي يعمل حتى الطبقة 3 من نموذج OSI أو حتى أبعد من ذلك.

من خلال توزيع معلومات التوجيه ووظائف التبديل لإنشاء "شبكات LAN افتراضية"، يعمل التبديل متعدد الطبقات من CiscoFusion على توسيع عرض النطاق الترددي مع تبسيط إدارة تحركات المستخدم والإضافات والتغييرات عبر شبكة المؤسسة. يعمل هذا على توسيع قوة ومرونة نظام IOS إلى ما هو أبعد من أجهزة توجيه الاتصال بالإنترنت إلى محولات ATM وLAN التي تعمل على تشغيل الشبكات الداخلية اليوم.

واجهات دائرة الرقابة الداخلية

يدعم Cisco IOS أكبر مجموعة من الواجهات في الصناعة والتي أصبحت معايير رسمية وفعلية.

تحسين العمل مع DHW

نظرًا لأن معظم التكاليف في الشبكات تأتي من تبديل شبكات WAN واستخدام خدماتها، يجب أن تعمل الشبكة المترابطة الفعالة على تحسين جميع العمليات المتعلقة بشبكة WAN. يعمل التحسين على تحسين توفر التطبيق من خلال زيادة النطاق الترددي للشبكة وتقليل زمن الوصول. كما أنه يقلل من تكاليف صيانة الشبكة عن طريق التخلص من عمليات نقل البيانات غير الضرورية واختيار قناة WAN المتاحة الأكثر فعالية من حيث التكلفة بذكاء.

يوفر نظام Cisco IOS أعلى مستوى من دعم شبكة WAN على مستوى الصناعة، حيث يتكيف بسلاسة مع خدمات تحويل الدوائر مثل ISDN والاتصال الهاتفي T1/E1 وخطوط الهاتف الخاصة بالطلب الهاتفي. يقدم نظام IOS ابتكارات مثل الاتصال الهاتفي عند الطلب وقدرات تكرار الطلب الهاتفي، مما يوفر بدائل فعالة من حيث التكلفة لخطوط الاتصال الهاتفي المؤجرة باهظة الثمن من نقطة إلى نقطة. ويتيح دعم الأنواع الحديثة من خدمات تبديل الحزم مثل X.25 وFrame Relay وSMDS وATM للشبكة المترابطة العمل مع نطاق واسع من واجهات WAN.

التحكم والأمن

يقدم نظام Cisco IOS ترسانة من إمكانيات الإدارة والأمان المصممة لتلبية متطلبات شبكات الإنترنت الكبيرة والمعقدة في يومنا هذا. تعمل أدوات الإدارة المضمنة على تبسيط عمل المسؤول وتقليل الوقت اللازم لتحديد المشكلات وعزلها. تعمل العمليات الآلية على تقليل عدد المهام اليدوية وتجعل من الممكن إدارة شبكات إنترنت كبيرة ومتفرقة جغرافيًا من موقع مركزي مع فريق صغير من الخبراء.

يوفر نظام التشغيل IOS العديد من ميزات الإدارة الهامة المضمنة في كل جهاز توجيه من Cisco. هذه هي أدوات التكوين التي تقلل تكلفة تثبيت أجهزة التوجيه وترقيتها وإعادة تكوينها، بالإضافة إلى أدوات المراقبة والتشخيص الشاملة. بالإضافة إلى ذلك، يوفر نظام IOS معلومات وإمكانات قيمة لتطبيقات إدارة جهاز التوجيه التي طورتها شركة Cisco وشركاؤها. توفر تطبيقات Cisco، والتي تسمى CiscoWorks، للمسؤولين مجموعة شاملة من برامج التشغيل والتصميم والإدارة التي تعمل على زيادة الإنتاجية وتقليل التكاليف.

تقترن قدرات إدارة نظام التشغيل IOS بقدرته على توفير الأمان. اليوم، لا يمكن لأي منظمة أن تتجاهل الحاجة إلى حماية المعلومات والتطبيقات القيمة التي تعمل على شبكة مترابطة. يشتمل نظام Cisco IOS على مجموعة متنوعة من الأدوات لفصل الموارد ومنع الوصول إلى البيانات أو العمليات الحساسة أو السرية. تمنع عوامل التصفية المختلفة المستخدمين من معرفة المستخدمين الآخرين أو الموارد الموجودة على الشبكة. كلمات المرور المشفرة، وإجراءات مصادقة المشترك عند تلقي مكالمة منه، ونظام أذونات متعدد المستويات لتغيير التكوين، بالإضافة إلى وظائف المحاسبة والتسجيل، توفر الحماية ضد محاولات الوصول غير المصرح بها وحماية المعلومات حول هذه المحاولات نفسها.

قابلية التوسع

توفر قابلية التوسع درجة عالية من المرونة اللازمة للاستجابة بشكل مناسب لجميع متطلبات الشبكات المتصلة اليوم مع تغير المؤسسات وتطورها. تساعد بروتوكولات توجيه IOS القابلة للتطوير على تجنب ازدحام الارتباط والتغلب على قيود البروتوكول المتأصلة والتغلب على العديد من العوائق التي يمكن أن تنشأ بسبب حجم كائنات الشبكة البينية وتشتتها الجغرافي. هذه التقنيات المهمة في أي شبكة، تصبح ذات أهمية خاصة في بيئة شبكات IBM SNA.

ويساعد نظام التشغيل IOS أيضًا على تقليل التكاليف عن طريق تقليل النطاق الترددي للشبكة واستخدام المعالج، وتفريغ الخوادم والحفاظ على الموارد، وتسهيل مهام تكوين النظام. تعمل ميزات IOS المتقدمة مثل التصفية وترجمة البروتوكول وإنهائه والبث الذكي والعناوين المساعدة (العنوان الذي تم تكوينه على الواجهة التي سيتم إرسال حزم البث المستلمة عبر تلك الواجهة) على إنشاء بنية تحتية مرنة وقابلة للتطوير "تواكب" سرعة متطلبات تطوير الشبكات

Cisco IOS - استثمار استراتيجي

قدرات توجيه تكيفية موثوقة. تحسين العمل مع إمدادات الماء الساخن. الإدارة والأمن. قابلية التوسع. هذه هي الأنواع الأربعة الأساسية من الخدمة التي يقدمها نظام IOS، وهي الأركان الأربعة التي تعتبر حيوية لبناء الأساس الاستراتيجي للشبكة المترابطة.

يدعم iOS أكبر مجموعة من التطبيقات باستخدام ترسانة كاملة من الواجهات القياسية. وهذا يعني أنه يمكن خدمة المستخدمين الذين لديهم مجموعة واسعة من الطلبات والتطبيقات - في مجالات التمويل والمبيعات والتصميم - من خلال بنية أساسية واحدة متكاملة للشبكة. أينما يريد المستخدم العمل - في مجموعة عمل، في مركز بيانات، في مكتب بعيد أو في المنزل، أو الاتصال بالمكتب عبر خطوط الاتصال - سيزوده نظام IOS بموارد الشبكة ويزيد من إنتاجيته.

في عالم تتحسن فيه منصات الأجهزة باستمرار، يعد ذكاء البرمجيات بمثابة "اختبار حاسم" يحدد بوضوح مدى فعالية أو عدم فعالية أي شبكة مترابطة. يدعم نظام Cisco IOS تطوير جميع منصات الشبكات الإستراتيجية الحديثة التي طورتها شركة Cisco أو شركاؤها في مجال التكنولوجيا. ولذلك، فإن نظام التشغيل IOS هو "المفتاح الذهبي" الذي أتاح لشركة Cisco وضع معايير لأكثر المعايير تقدمًا في صناعة منتجات الشبكات البينية اليوم.