Что является основой программного обеспечения локальной сети

Обновлено: 13.05.2024

За время, прошедшее с момента появления первых локальных сетей, было разработано большое количество разных сетевых технологий, однако заметное распространение получили немногие [1] . Это связано с высоким уровнем стандартизации принципов организации сетей и их поддержкой известными компаниями.

Сети Ethernet и Fast Ethernet

Самое широкое распространение среди стандартных сетей получила сеть Ethernet. Она появилась в 1972 году (разработана фирмой Xerox). Сеть оказалась довольно удачной, и вследствие этого ее в 1980 году поддержали такие крупнейшие IT-компании, как Intel и DEC. В 1985 году сеть Ethernet стала международным стандартом, ее приняли крупнейшие международные организации по стандартам: комитет 802 IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) и ECMA (European Computer Manufacturers Association).

- среда передачи данных – коаксиальный кабель;

- скорость передачи – 10 Мбит/с;

- максимальная длина сети – 5 км;

- максимальное количество абонентов – до 1024;

- максимальная длина сегмента сети – до 500 м;

- количество абонентов на одном сегменте – не более 100;

- метод доступа – CSMA/CD.

Сеть Ethernet сейчас популярна в мире, предположительно таковой она и останется в ближайшие годы. Этому в немалой степени способствовует то, что с самого начала все характеристики, параметры, протоколы сети были открыты и в результате большое число производителей во всем мире стали выпускать оборудование Ethernet, полностью совместимую между собой.

В классической сети Ethernet применялся коаксиальный кабель двух видов (толстый и тонкий) с сопративлением 50 ом. Однако в настоящее время наибольшее распространение получила версия Ethernet, использующая в качестве среды передачи витую пару. Регламентирован и стандарт для применения в этой сети оптоволоконного кабеля. Для учета этих изменений в изначальный стандарт IEEE802.3 были сделаны соответствующие добавления. В 1995 году появился дополнительный стандарт на более быструю версию Ethernet, работающую на скорости 100 Мбит/с - Fast Ethernet (IEEE 802.3u), использующую в качестве среды передачи витую пару или оптоволоконный кабель. В 1997 году появилась версия Ethernet на скорость 1000 Мбит/с - Gigabit Ethernet (IEEE 802.3z).

Помимо стандартной топологии шины применяются топологии типа пассивное дерево и пассивная звезда. При этом предполагается использование репитерных концентраторов которые соединяют между собой различные сетевые сегменты. В результате может сформироваться древовидная структура сети на сегментах разных типов.

Для передачи информации в сети Ethernet применяется стандартный манчестерский код. Доступ к сети Ethernet осуществляется по случайному методу CSMA/CD, обеспечивающему равноправие абонентов. Для сети Ethernet, работающей на скорости 10 Мбит/с, стандарт регламентирует четыре основных типа сегментов сети, ориентированных на различные среды передачи данных:

-10BASE5 (толстый коаксиальный кабель);

-10BASE2 (тонкий коаксиальный кабель);

-10BASE-FL (оптоволоконный кабель);

-10BASE-T (витая пара).

Для сети Ethernet, работающей на скорости 100 Мбит/с (Fast Ethernet) стандарт определяет три (отсутствует коаксиальный) типа сегментов, отличающихся средой передачи данных:

-100BASE-FX (оптоволоконный кабель);

-100BASE-T4 (счетверенная витая пара);

-100BASE-TX (сдвоенная витая пара).

Развитие технологии Ethernet идет по пути все большего отхода от первоначально принятого стандарта. Применение новых сред передачи данных и коммутаторов позволяет существенно увеличить протяженность сети. Отказ от манчестерского кода (в сети Fast Ethernet и Gigabit Ethernet) обеспечивает снижение требований к кабелю и увеличение скорости передачи данных. Отказ от метода управления CSMA/CD дает возможность резко повысить эффективность работы и уменьшить количество ошибок при сетевом обмене. Тем не менее, все эти новые разновидности сети также называются сетью Ethernet.

Сеть Token-Ring

Сеть Token-Ring (маркерное кольцо) была разработана компанией IBM в 1985 году (первый вариант был реализован в 1980 году). Она использовалась для сетевого взаимодействия всех типов компьютеров, выпускаемых IBM. Token-Ring является в настоящее время международным стандартом IEEE 802.5 (хотя между IEEE 802.5 и Token-Ring есть некоторые отличия). Разрабатывалась эта сеть как надежная альтернатива Ethernet. И хотя сейчас Ethernet постепенно вытесняет все остальные сети, Token-Ring нельзя считать устаревшей. Десятки миллионов компьютеров по всему миру объединены с помощью этой сети.

Компания IBM сделала все для максимально широкого распространения своей сети: была выпущена подробная документация вплоть до принципиальных схем адаптеров, проведена широакая рекламная компания. В результате многие компании, например, 3СOM, Novell, Western Digital и другие приступили к производству адаптеров для сетей IBM. Сеть Token-Ring имеет топологию кольцо, хотя внешне она больше напоминает звезду. Это связано с тем, что отдельные абоненты (компьютеры) присоединяются к сети не напрямую, а через специальные устройства доступа (MSAU или MAU – Multistation Access Unit) или концентраторы. Физически такая сеть образует звездно-кольцевую топологию. Основные технические характеристики классического варианта сети Token-Ring:

-максимальное количество концентраторов типа IBM 8228 MAU – 12;

-максимальная длина сегмента – 45 метров;

-скорость передачи данных – 4 Мбит/с и 16 Мбит/с;

-максимальное количество абонентов в сети – 96.

Все приведенные выше характеристики относятся к случаю использования неэкранированной витой пары. Если применяется другая физическая среда передачи данных, характеристики сети могут отличаться. Например, использование оптоволоконного кабеля позволяет увеличивать длину сети до двух километров.

Для передачи информации в Token-Ring используется бифазный код. Как и в любой звездообразной топологии, никаких дополнительных мер по электрическому согласованию и внешнему заземлению не требуется. Согласование выполняется аппаратными средствами концентраторов и сетевых адаптеров.

Для подключения кабелей в Token-Ring используются разъемы MIC и DB9P, а также RJ-45 (для витой пары без экрана).

Сеть Token-Ring в классическом варианте уступает сети Ethernet как по максимальному количеству абонентов, так и по допустимому размеру. В зависимости от скорости передачи в настоящее время имеются версии Token-Ring на скорость 100 Мбит/с (High SpeedToken-Ring, HSTR) и на 1000 Мбит/с (Gigabit Token-Ring). Компании, поддерживающие Token-Ring (среди которых IBM, Olicom, Madge), не намерены отказываться от своей сети, рассматривая ее как достойную альтернативу Ethernet.

Аппаратура Token-Ring по сравнению с аппаратурой Ethernet существенно дороже, что связано с использованием более сложного метода управления обменом, поэтому сеть Token-Ring менее распространена.

Однако в отличие от Ethernet сеть Token-Ring значительно лучше выдерживает повышенный уровень нагрузки (более 30-40%) и что очень существенно - обеспечивает гарантированное время доступа. Это необходимо в сетях производственного и научного назначения, в которых недопустима задержка реакции на внешнее событие.

В сети Token-Ring используется классический маркерный метод доступа. В этом случае по кольцу непрерывно перемещается маркер, к которому абоненты могут присоединять свои пакеты данных предназначенные для передачи. Следствием является такое важное достоинство данной сети, как отсутствие конфликтов. Ей присущи и недостатки, в частности зависимость функционирования сети от каждого абонента и необходимость контроля целостности маркера.

Сеть Arcnet

Сеть Arcnet (или ARCnet от английского Attached Resource Computer Net, компьютерная сеть соединенных ресурсов) - это хронологически одна из самых старых сетей. Она была разработана компанией Datapoint Corporation в 1977 году. Международные стандарты на эту сеть отсутствуют, хотя именно она считается основателем маркерного метода доступа. Несмотря на отсутствие стандартов, сеть Arcnet в 1980-1990 г.г. пользовалась популярностью и серьезно конкурировала с Ethernet.

Большое количество компаний (Datapoint, Standard Microsystems, Xircom и др.) производили аппаратуру для сети Arcnet. Но сейчас производство этой аппаратуры практически прекращено.

Среди основных достоинств сети Arcnet по сравнению с Ethernet можно назвать меньшую величину времени доступа, простоту диагностики, высокую надежность связи, а также сравнительно низкую стоимость оборудования. К наиболее существенным недостаткам сети относятся низкая скорость передачи информации (2,5 Мбит/с), особенности системы формирования пакетов и адресации.

В качестве топологии сеть Arcnet использует классическую шину (Arcnet-BUS) или пассивную звезду (Arcnet-STAR). В звезде применяются концентраторы (хабы). С помощью концентраторов шинных и звездных сегментов возможно объединение в древовидную топологию (как и в Ethernet). Основные технические характеристики сети Arcnet:

-Среда передачи – коаксиальный кабель, витая пара.

-Максимальное количество абонентов в сети – 255.

-Максимальная длина шинного сегмента – 300 метров.

-Скорость передачи данных – 2,5 Мбит/с.

-Максимальная длина сети – 6 километров.

В сети Arcnet используется маркерный метод доступа, однако он несколько отличается от аналогичного в сети Token-Ring.

[1] Кондратенко С., Новиков Ю. Основы локальных сетей [Электронный ресурс]

К программным компонентам сетей относятся: операционные системы и сетевые приложения или сетевые службы. Сетевая операционная система – это основа любой вычислительной сети.

В сетевой операционной системе отдельного компьютера можно выделить несколько частей.

1) Средства управления локальными ресурсами компьютера, к которым относятся: функции распределения оперативной памяти между процессами, планирования и диспетчеризации процессов, управления процессорами в мультипроцессорных машинах, управления периферийными устройствами и другие функции управления ресурсами локальных ОС.

2) Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование – серверная часть ОС (сервер). Эти средства обеспечивают, например, блокировку файлов и записей, что необходимо для их совместного использования; ведение справочников имен сетевых ресурсов; обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных; управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам.

В зависимости от функций, возлагаемых на конкретный компьютер, в его операционной системе может отсутствовать либо клиентская, либо серверная части.

Рассмотрим следующие сетевые операционные системы:

1) ОС Unix представляет собой очень мощную, гибкую и динамичную операционную систему, которая в состоянии обрабатывать практически любую предложенную пользователем задачу. Обладает широким набором предлагаемых средств, с помощью которых можно решить большинство проблем, возникающих при работе с информационными технологиями. К преимуществам UNIX относятся мощность работы, стабильность и надежность, полная автоматизация, а также поддержка множества языков программирования.

Эта операционная система предлагает оптимальные решения для работы с Internet, включая доступ к ресурсам Web, Telnet, FTP, базам данным и т.п. Поскольку система UNIX создавалась специально для обработки больших массивов данных и полной интеграции с сетевой средой, она почти всегда превосходит по быстродействию любую другую комбинацию аппаратного и программного обеспечения. Linux представляет собой версию UNIX, адаптированную для процессоров Intel.

2) ОС NetWare фирмы Novell была одной из первых компаний, которые начали создавать ЛВС. В качестве файлового сервера в NetWare может использоваться обычный ПК, сетевая ОС которого осуществляет управление работой ЛВС. Функции управления включают координацию рабочих станций и регулирование процесса разделения файлов и принтера в ЛВС. Сетевые файлы всех рабочих станций хранятся на жестком диске файлового сервера, а не на дисках рабочих станций.

3) Сетевые ОС фирмы Microsoft:

Сетевая ОС Windows NT существовала в двух версиях: Windows NT Advanced Server устанавливалась на серверах сети NT, a Windows NT Workstation представляла собой мощную настольную операционную систему с функциональными возможностями.

Следующая версия Windows NT, предназначенная для использования на серверах, была переименована в Windows NT Server. Высокая производительность и улучшенная поддержка приложений сделали ее одной из самых популярных операционных систем.

Windows NT 4.0 объединяла в себе улучшенную интеграцию с Internet и корпоративными сетями, повышенную производительность, отличную совместимость с другими операционными системами компании Microsoft.

Семейство программных продуктов Windows 2000 Server – является следующим поколением серии операционных систем Windows NT Server, в котором надежные, удобные для работы в интернете службы каталога, сетевые службы и службы приложений, объединенные с мощным комплексным управлением.

Windows 2000 Server - для серверов рабочих групп и отделов. Windows 2000 Advanced Server - для приложений и более надежных серверов отделов.

Windows 2000 Datacenter Server - для наиболее ответственных систем обработки данных.

Семейство программных продуктов Windows Server 2003 Семейство программных продуктов Windows Server 2003 является следующим поколением серверных операционных систем Windows. Windows Server 2003 основана на Windows 2000 Server. Она является платформой высокой производительности для поддержки связанных приложений, сетей, и веб-служб XML для рабочих групп, отделов и предприятий любого размера.

Состав Windows Server 2003:

- Windows Server 2003 Standard Edition - это сетевая операционная система для предприятий малого бизнеса и отдельных подразделений организации.

- Windows Server 2003 Enterprise Edition предназначена для удовлетворения общих ИТ-потребностей.

- Windows Server 2003 Datacenter Edition предназначена для решения ответственных задач, требующих очень высокого уровня масштабированности, доступности и надежности.

- Windows Server 2003 Web Edition – это операционная система для Web-серверов.

Windows Server 2008 — это операционная система нового поколения. В основу Windows Server 2008 положена операционная система Windows Server 2003. Она предназначена для обеспечения пользователей наиболее производительной платформой, позволяющей расширить функциональность приложений, сетей и веб-служб, от рабочих групп до центров данных. При совместном использовании клиентских компьютеров Windows Vista и серверов под Windows Server 2008 значительно повышается производительность, надежность сети.

Таким образом, можно сделать вывод, что при выборе оптимального программно-технического комплекса локальной вычислительной сети необходимо учитывать все требования, предъявляемые выбранной базовой технологии построения данного комплекса. Базовые технологии ЛВС, тополи, структура, сетевое оборудование и программное обеспечение ЛВС представлены в Приложении А.

- Харьковское дочернее предприятие.

- Киевское дочернее предприятие.

- Филиал в г.Курчатове (Курская АЭС)

- наладка и испытание повышенным напряжением электрооборудования на напряжения от 220В до 110 кВ; 750 кВ;

- наладка релейной защиты и автоматики механизмов и ЛЭП на напряжения до 750 кВ включительно;

- монтаж, наладка, и сервисное обслуживание трансформаторных подстанций наладка высокочастотной связи, телемеханики и противоаварийной;

- ремонт и поверка средств измерений;

- монтаж и ремонт трансформаторов всех напряжений (6,10,35,110 кВ и выше);

- отыскание мест повреждения и ремонт кабельных ЛЭП 6-10 кВ;

- очистка и регенерация трансформаторного и турбинного масел.

Все работы выполняются в соответствии с требованиями нормативной документации и в установленные сроки.

Предприятие состоит из следующих структурных подразделений:

Схема взаимодействия отделов представлена на рисунке 2.1.

Все отделы управления оснащены современной компьютерной техникой, объединенной в локальную вычислительную сеть. План помещения и расположения компьютерной техники представлен в Приложении Б.

Перечень оборудования и его технические характеристики представлены в таблице 2.1.

Компьютер – 1 шт.:

процессор AMD Athlon 64 X2 4400+,

память DIMM DDR2-667 1024 Мб 240pin PC5300,

НЖМД 250.0 Гб SATA-II,

видео PCX ATI Radeon EAH2600PRO 256МБ

клавиатура, ман.мышь, модуль, ATX.

монитор Samsung 17’ TFT

ОС Windows XP Home Edition;

Компьютер – 1 шт:

процессор AMD Sempron LE-1100,

память DIMM DDR2-667 512 Мб 240pin PC5300,

НЖМД 160.0 Гб SATA-II,

видео PCX Integrated,

DVD+/-RW,клавиатура, ман.мышь, ATX.

монитор Samsung 17’ TFT

принтер Canon LBP 2900+

ОС Windows XP Home Edition;

Компьютер (сервер)– 1 шт:

процессор AMD Athlon 64 X2 4400+,

память DIMM DDR2-667 1024 Мб 240pin PC5300,

НЖМД 250.0 Гб SATA-II,

видео PCX ATI Radeon EAH2600PRO 256МБ,

DVD+/-RW, клавиатура, ман.мышь, ATX.

монитор Samsung 17’ TFT

принтер Canon LBP 2900+

ОС Windows XP Home Edition;

Компьютер – 2 шт.:

процессор Intel Core2Duo E4500 2.2ГГц,

память DIMM DDR2-667 1024 Мб 240pin PC5300,

НЖМД 250.0 Гб SATA-II,

видео PCX Integrated,

DVD+/-RW, клавиатура, ман.мышь, ATX.

монитор Samsung 17’ TFT

принтер Canon LBP 2900+

ОС Windows XP Home Edition;

Компьютер – 2 шт.:

процессор Intel Pentium DualCore E2160 1.8ГГц,

память DIMM DDR2-667 512 Мб 240pin PC5300,

НЖМД 160.0 Гб SATA-II,

видео PCX ATI EAH2400PRO 256МБ,

DVD+/-RW, клавиатура, ман.мышь, ATX.

монитор LG 17’ TFT

ОС Windows XP Home Edition;

Компьютер – 1 шт.:

процессор Intel Core2Duo E4500 2.2ГГц,

память DIMM DDR2-667 1024 Мб 240pin PC5300,

НЖМД 250.0 Гб SATA-II,

видео PCX Integrated,

DVD+/-RW, клавиатура, ман.мышь, ATX.

монитор Samsung 17’ TFT

принтер Canon LBP 2900+

ОС Windows XP Home Edition;

1С: Бухгалтерия 7.7 (типовая конфигурация)

В связи с расширением хозяйственной деятельности предприятия возникла необходимость увеличения числа штатных работников бухгалтерии до 3 человек. В связи с этим необходимо оборудовать рабочие места соответствующими аппаратно-программными комплексами и подключить их в единую локальную сеть предприятия.

Рассмотрев технические средства существующей локальной сети предприятия, можно сделать выводы приведенные ниже.

- устойчива к отказам компьютеров, то выход из строя периферийного компьютера или его сетевого оборудования никак не отражается на функционировании оставшейся части сети, зато любой отказ центрального компьютера делает сеть полностью неработоспособной;

- обрыв кабеля или короткое замыкание в нем при топологии звезда нарушает обмен только с одним компьютером, а все остальные компьютеры могут нормально продолжать работу;

- проблема затухания сигналов в линии связи также решается в звезде проще, чем в случае шины, ведь каждый приемник всегда получает сигнал одного уровня. Предельная длина сети с топологией звезда может быть вдвое больше, чем в шине (то есть 2 L_пр), так как каждый из кабелей, соединяющий центр с периферийным абонентом, может иметь длину L_пр.

Серьезный недостаток топологии звезда состоит в жестком ограничении количества абонентов. Обычно центральный абонент может обслуживать не более 8—16 периферийных абонентов. В этих пределах подключение новых абонентов довольно просто, но за ними оно просто невозможно. В звезде допустимо подключение вместо периферийного еще одного центрального абонента (в результате получается топология из нескольких соединенных между собой звезд).

Большое достоинство звезды (как активной, так и пассивной) состоит в том, что все точки подключения собраны в одном месте. Это позволяет легко контролировать работу сети, локализовать неисправности путем простого отключения от центра тех или иных абонентов (что невозможно, например, в случае шинной топологии), а также ограничивать доступ посторонних лиц к жизненно важным для сети точкам подключения. К периферийному абоненту в случае звезды может подходить как один кабель (по которому идет передача в обоих направлениях), так и два (каждый кабель передает в одном из двух встречных направлений), причем последнее встречается гораздо чаще.

Общим недостатком для всех топологий типа звезда (как активной, так и пассивной) является значительно больший, чем при других топологиях, расход кабеля. Например, если компьютеры расположены в одну линию, то при выборе топологии звезда понадобится в несколько раз больше кабеля, чем при топологии шина. Это существенно влияет на стоимость сети в целом и заметно усложняет прокладку кабеля.

Для соединения компьютеров применяется кабель - экранированная витая пара.

Используемая технология - Fast Ethernet.

У технологии Fast Ethernet есть несколько ключевых свойств, которые определяют области и ситуации ее эффективного применения.

К этим свойствам относятся:

- большая степень преемственности по отношению к классическому 10-мегабитному Ethernet;

- высокая скорость передачи данных - 100 Мбит/с;

- возможность работать на всех основных типах современной кабельной проводки – UTP Category 5, UTP Category 3, STP Tуре 1, многомодовом оптоволокне.

Перечень существующего сетевого оборудования представлен в таблице 2.2.

Таблица 2.2 – Характеристика сетевого оборудования

Наименование	Характеристика
Switch	D-Link DES 3326S 24 porta
Кабель	Витая пара
Сетевой адаптер	LANTECH LanCard 10/100/1000 64bit Gigabit Ethernet 1000LX (NK-1000LX) 10км
Коннектор	RJ-45
Компьютер	8 шт.
Принтер	4 шт.

Итак, можно сделать вывод о том, что существующую сеть необходимо добавить дополнительными сегментами – подключить 2 компьютера.

Таким образом, нужно подобрать такие программно-технические средства, которые смогли бы удовлетворить всем вышеизложенным требованиям и наладить беспрерывный обмен информацией между бухгалтерским и сметным отделами.

Раздел: Коммуникации и связь
Количество знаков с пробелами: 80451
Количество таблиц: 22
Количество изображений: 5

Сетевое программное обеспечение – это программное обеспечение, позволяющее организовать работу пользователя в сети. Оно представлено общим, сетевым и специальным программным обеспечением.

Общее сетевое программноеобеспечение включает в себя:

- HTML-редакторы – редакторы, предназначенные для создания Web-страниц.

- Графические средства Web– средства, предназначенные для оптимизации графических элементов Web-страниц.

- Машинные переводчики– программные средства, предназначенные для просмотра web-страниц на различных языках.

- Антивирусные сетевые программы– программы предназначенные для предотвращения попадания программных вирусов на компьютер пользователя или распространения его по локальной сети фирмы.

Системное программное обеспечение включает в себя:

- операционную систему (Network Operation System – NOS)– комплекс программ, обеспечивающих в условиях компьютерных сетей управление сетевыми ресурсами (программами, данными, устройствами, протоколами и т.д.). Операционная система сети управляет работой сети во всех ее режимах, обеспечивает реализацию запросов пользователей, координирует функционирование звеньев сети. Она имеет иерархическую структуру, соответствующую стандартной семиуровневой модели взаимодействия открытых систем.

- сервисные программы – программы, которые расширяют возможности операционной системы, предоставляя пользователю и его программам набор дополнительных услуг;

- систему технического обслуживания – система, которая облегчает диагностику, тестирование оборудования и поиск неисправностей в ПК.

Специальное программное обеспечение представлено прикладными программными средствами: функциональными и интегрированными пакетами прикладных программ и прикладными программами сети, библиотеками стандартных программ, а также прикладными программами, отражающими специфику предметной области пользователей при реализации своих задач.

Для управления сетью существуют специальные сетевые операционные системы, которые по своей организации можно разделить на одноранговые (Peer-To-Peer Network) и с выделенным файловым сервером (Dedicated File Server Network).

К одноранговым относятся следующие сетевые операционные системы:

· NetWare Lite, Personal NetWare (Novell),

· Windows For Workgroups (Microsoft),

В сетях с выделенным сервером сетевая ОС инсталлируется и загружается на отдельной станции, которую называют файловым сервером (File Server). Рабочие станции имеют доступ к общим данным и другим ресурсам, хранящимся на файловом сервере.

Преимущества и недостатки одноранговых ОС

Преимущества

Недостатки

Простота инсталляции. Обеспечивают доступ к ресурсам других рабочих станций.

Низкая производительность сети. Это объясняется небольшой мощностью рабочих станций. Имеют ограниченные возможности по обеспечению связи удаленных сегментов сети. Отсутствуют развитые средства управления сетью. Не обеспечивают режим работы СУБД "клиент-сервер".

К операционным системам, которые устанавливаются на файловом сервере, относятся следующие ОС:

· Vines 5.53 (Banyan),

· OS/2 LAN Server 4.0 Advanced (IBM),

· Windows NT Server (Microsoft),

· NetWare 5.0 (Novell).

Преимущества и недостатки ОС с выделенным сервером

Преимущества

Недостатки

Высокая производительность сети за счет использования файлового сервера большой мощности. Наличие развитых аппаратных и программных средств связи удаленных сегментов сети и рабочих станций. Наличие развитых средств управления и администрирования в сети. Обеспечивают режим работы СУБД "клиент-сервер".

Некоторая сложность в освоении. Ограниченные возможности доступа к ресурсам рабочих станций.

Для устранения недостатков, присущих сетям рассмотренных типов, часто на одном сегменте сети устанавливают две операционные системы: одноранговую и с выделенным сервером.

В одноранговых сетях на каждой рабочей станции сети могут быть загружены две группы модулей: модуль сервера и модуль клиента На серверах функционируют сетевые операционные системы, позволяющие совместно использовать ресурсы сервера, на клиентах – программное обеспечение доступа к сети, обеспечивающее работу с разделяемыми ресурсами.

Загрузка в оперативную память рабочей станции модулей сервера обеспечивает доступ других пользователей к ресурсам этого компьютера. А наличие модулей клиента позволяет пользователю иметь доступ к ресурсам других рабочих станций сети.

Функции модуля клиента операционных систем:

- исполнение пользовательских приложений;

- реализация интерфейса пользователя с сетью;

- обеспечение соединения с сетью.

Функции модуля сервера операционных систем

- управление учетными записями;

- многозадачность и многопроцессорная обработка.

Структура сетевой операционной системы

В сетевой операционной системе выделяется несколько частей:

· Средства управления локальными ресурсами рабочей станции: функции распределения оперативной памяти между процессами, планирования и диспетчеризации процессов, управления процессорами в мультипроцессорных машинах, управления периферийными устройствами и другие функции управления ресурсами локальных операционных систем.

· Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование – серверная часть операционной системы (сервер). Эти средства обеспечивают, например, блокировку файлов и записей, что необходимо для их совместного использования; ведение справочников имен сетевых ресурсов; обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных; управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам.

Сетевые операционные системы

Существует множество сетевых операционных систем, различающихся своими возможностями и условиями эксплуатации. Основными параметрами, которые учитываются при сравнении систем, являются:

- зависимость производительности от количества рабочих станций;

- надежность работы в сети;

- уровень сервиса (объем и качество предоставляемых услуг, возможности разработки прикладных программ в сети, управление функционированием, удобство проведения инсталляции, настройки, профилактики и других операций;

- защита информации от несанкционированного доступа;

- потребление ресурсов сетевыми средствами (объем оперативной и дисковой памяти, требуемая доля производительности вычислительной системы);

- возможности использования в сети нескольких серверов;

- типы поддерживаемых топологий в сети, а также возможность изменения состава сети;

- перечень поддерживаемых сетевых устройств (сетевых плат, принтеров, сканеров, модемов и т.д.);

- наличием интерфейсов с другими сетями и Internet.

В случае сети, территориально разбросанной, неоднородной по составу аппаратных и программных средств, а также со сложными прикладными программами может оказаться необходимой среда на базе нескольких сетевых операционных систем.

Программное обеспечение локальных вычислительных сетей имеет иерархическую структуру, соответствующую семиуровневой модели взаимодействия открытых систем. Выполнение прикладных процессов обеспечивается средствами прикладных программ сети, которые реализуют протоколы верхнего уровня модели OSI , и соответственно образуют верхний уровень программной структуры ЛВС.

Выполнение процессов взаимодействия, с помощью которых производится передача данных между прикладными процессами различных абонентских станций, производится средствами сетевых операционных систем и аппаратными средствами сети.

Программы сетевых операционных систем реализуют протоколы трех верхних уровней модели: прикладного, представительного и сеансового. Протоколы нижних четырех уровней (транспортного, сетевого, канального и физического), как правило, реализуются аппаратными средствами (сетевым адаптером), но могут быть реализованы программно средствами сетевой операционной системы.

Сетевая операционная система (СОС) – комплекс программных средств, управляющих процессами в сети и объединенных общей архитектурой, определенными коммуникационными протоколами и механизмами взаимодействия вычислительных процессов. Она обеспечивает пользователям стандартный и удобный доступ к разнообразным сетевым ресурсам и обладает высоким уровнем прозрачности, т.е. изолирует от пользователя все различия, особенности и физические параметры привязки процессов к обрабатываемым ресурсам. Операционная система, управляющая работой ЛВС является распределенной , т.к. она распределяет все ресурсы сети между абонентскими станциями и организует обмен между нами.

каждая ЭВМ сети реализует все функции СОС, т.е. хранит в своей оперативной памяти резидентную часть СОС и имеет доступ к любой нерезидентной части, хранящейся на внешних носителях;
каждая ЭВМ сети имеет копии программ только часто реализуемых функций СОС, копии программ редко реализуемых функций имеются в памяти только одной ЭВМ;
каждая ЭВМ сети выполняет только определенный набор функций СОС, причем этот набор является либо индивидуальным, либо некоторые функции будут общими для нескольких ЭВМ.

однопрограммная (однозадачная) пакетная обработка;
многопрограммная (многозадачная) пакетная обработка;
однопрограммная мультипроцессорная обработка (параллельная обработка одной программы на нескольких компьютерах сети);
однопрограммная обработка в режиме разделения времени (многопользовательские);
многопрограммная обработка в режиме разделения времени ;
многопрограммная мультипроцессорная обработка (универсальный режим работы сети).

При реализации архитектуры файл-сервер файлы базы данных (БД) располагаются на дисках файл-сервера и все рабочие станции получают доступ к нему, т.е. на рабочие станции устанавливаются сетевые версии широко распространенных СУБД компьютеров. Недостаток: необходимость пересылки по линиям связи сети фрагментов файлов БД значительных объемов, что приводит к быстрому насыщению сетевого трафика и возрастанию времени реакции информационной системы. При большом количестве ПК в сети не обеспечивается достаточная производительность сети.

В архитектуре клиент-сервер помимо файл-сервера к сети подключается еще один мощный компьютер (СУБД-сервер) – исключительно для работы с БД. Сама БД может располагаться на любом из них. Принимая запросы от ПК на поиск данных в БД, СУБД-сервер сам осуществляет поиск данных, и его результаты отсылает через сеть в запросившую их рабочую станцию. Таким образом, по сети передаются только запрос и найденные данные.

Важным фактором в обеспечении высокой эффективности функционирования ЛВС является организация распределенной базы данных (РБД) , которая представляет собой логически единую БД, отдельные физические части которой расположены на нескольких ЭВМ сети. Основная особенность РБД – прозрачность , означающая независимость пользователей и программ от способа размещения информации на ЭВМ сети. Администрирование и доступ пользователей к РБД осуществляется с помощью системы управления распределенной БД (СУРБД).

В составе ОС семейства Windows имеются программные компоненты, реализующие эти способы взаимодействия удаленного ПК и ЛВС.

уменьшение числа сетевых неполадок за счет правильной организации функционирования сети;
изолирование возникающих неполадок в работе сети и уменьшение сопутствующих им потерь.

управление конфигурацией;
обработка сбоев;
управление учетом;
управление производительностью;
управление защитой.

контрольно-измерительные приборы;
сетевые мониторы;
сетевые анализаторы;
интегрированные системы управления сетями.

Протоколами управления ЛВС считают протоколы SNMP и CMIP . SNMP ( Simple Network Management Protoсol) - простой протокол для управления вычислительной сетью, предназначен для решения коммуникационных проблем в сетях TCP/IP . CMIP (Common Management Information Protocol) – протокол общего обмена информацией, предназначенный для решения коммуникационных проблем в сетях модели ISO и являющийся частью этой стандартной модели.

Сеть – это совокупность объектов, образуемых устройствами передачи и обработки данных. Международная организация по стандартизации определила вычислительную сеть как последовательную бит-ориентированную передачу информации между связанными друг с другом независимыми устройствами.

Глобальные сети или Wide Area Network ( WAN ), расположены в разных зданиях, городах и странах и бывают территориальными, смешанными и глобальными. В зависимости от этого глобальные сети бывают четырех основных видов: городские, региональные, национальные и транснациональные. В качестве примеров глобальных сетей очень большого масштаба можно назвать: Internet, EUNET, Relcom, FIDO.

Интернет ( Internet ) – всемирная сеть, основанная на работе протоколов TCP/IP ( Transmission Control Protocol - протокол управления передачей/Internet Protocol – Интернет-протокол) , соединяющая тысячи общественных и частных сетей, а также миллионы пользователей.

Локальные вычислительные сети (ЛВС) или Local Area Network ( LAN ) , - это системы взаимосвязанных и распределенных на фиксированной территории средств передачи и обработки информации, ориентированных на коллективное использование общесетевых ресурсов – аппаратных, информационных, программных.

В настоящее время получили распространение т.н. корпоративные объединенные сети ( Intranet ), функционирующие в пределах организации для внутренних целей. Такая сеть может существовать как изолированная самостоятельная объединенная сеть или соединяться и сетью Интернет. Она обеспечивает работу ключевых Интернет-приложений, в частности Всемирной паутины ( World Wide Web, WWW ).

по назначению (информационные, управляющие, расчетные, обработки документальной информации и др.);
по типам используемых в сетиЭВМ (неоднородные, однородные);
по организации управления (централизованные, децентрализованные);
по скорости передачи данных (с малой, средней и большой пропускной способностью);
по типологии (общая шина, кольцо, звезда и др.).

Состав основных элементов в сети зависит от ее архитектуры. Архитектура – это концепция, определяющая взаимосвязь, структуру и функции взаимодействия рабочих станций в сети. Она предусматривает логическую, функциональную и физическую организацию технических и программных средств сети. Архитектура определяет принципы построения и функционирования аппаратного и программного обеспечения элементов сети.

В основном выделяют три вида архитектур : терминал – главный компьютер , клиент – сервер и одноранговая архитектура.

сетевые компьютеры , оснащенные сетевым адаптером и служащие для решения прикладных задач, а также серверы сети;
каналы связи (кабельные, спутниковые, телефонные, цифровые, волоконно-оптические, радиоканалы и др.);
преобразователи сигналов различного рода;
сетевое оборудование.

Серверы сети – аппаратно-программные системы, выполняющие функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа, которые могут работать и как обычная абонентская система.

Под каналом связи следует понимать путь или средство, по которому передаются сигналы. Средство передачи сигналов называют абонентским, или физическим каналом . Каналы связи (data link) создаются по линиям связи при помощи сетевого оборудования и физических средств связи. Физические средства связи построены на основе витых пар, коаксиальных кабелей, оптических каналов или эфира. Между взаимодействующими информационными системами через физические каналы коммуникационной сети и узлы коммутации устанавливаются логические каналы.

Логический канал – это путь для передачи данных от одной системы к другой. Логический канал прокладывается по маршруту в одном или нескольких физических каналах. Логический канал можно охарактеризовать, как маршрут, проложенный через физические каналы и узлы коммутации.

приемопередатчики (трансиверы) и повторители (репитеры) – для объединения сегментов ЛВС с шинной топологией;
концентраторы ( хабы ) – для формирования сети произвольной топологии;
мосты – для объединения локальных сетей в единое целое и повышение производительности этого целого путем регулирования трафика (данных пользователя) между отдельными подсетями;
маршрутизаторы и коммутаторы – для реализации функций коммутации и маршрутизации при управлении трафиком в сегментированных сетях;
модемы – для согласования цифровых сигналов, генерируемых компьютером, с аналоговыми сигналами типичной современной телефонной линии;
анализаторы – для контроля качества функционирования сети;
сетевые тестеры – для проверки кабелей и отыскания неисправностей в системе установленных кабелей.

территориальная протяженность сети;
максимальная скорость передачи данных;
максимальное число абонентских станций;
максимально возможное расстояние между рабочими станциями в сети;
топология сети;
вид физической среды передачи данных;
максимальное число каналов передачи данных;
тип передачи сигналов (синхронный, асинхронный);
метод доступа абонентов в сеть;
структура программного обеспечения сети;
возможность передачи речи и видеосигнала;
условия надежной работы сети;
возможность связи ЛВС между собой и с сетью более высокого уровня;
возможность использования процедуры установления приоритетов при одновременном подключении абонентов к общему каналу.

В сети все рабочие станции физически соединены между собою каналами связи по определенной структуре, называемой топологией . Топология – это описание физических соединений в сети, указывающее какие рабочие станции могут связываться между собой. Тип топологии определяет производительность, работоспособность и надежность эксплуатации рабочих станций, а также время обращения к файловому серверу. В зависимости от топологии сети используется тот или иной метод доступа, оказывающий существенное влияние на ее характеристику.

Читайте также: