Информационная деятельность человека. Классификация компьютерных сетей

• Название: Классификация компьютерных сетей
• Анкор: Информационная деятельность человека
• Дата: 13.03.2022
• Размер: 2.15 Mb.
• Имя файла: komp_seti.docx
• Тип: Документы; #394388
• страница: 11 из 11

Сетевые операционные системы

В сетевой ОС выделяют несколько частей:

• 
  • средства управления локальными ресурсами WS – 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;
  
• 
  • 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 БД; управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам;
  
• 
  • средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования – клиентская часть ОС (редиректор). Эта часть выполняет распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам от приложений и пользователей. При этом запрос поступает от приложения в локальной форме, а передается в сеть в другой форме, соответствующей требованиям сервера. Клиентская часть также осуществляет прием ответов от серверов и преобразование их в локальный формат, так что для приложения выполнение локальных и удаленных запросов неразличимо;
  
• 
  • коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сообщениями в сети. Эта часть обеспечивает адресацию и буферизацию сообщений, выбор маршрута передачи сообщения по сети, надежность передачи, т.е. является средством транспортировки сообщений.
  

Сервисы и службы сети Интернет

Пользователи Интернета независимо от того, в какой сети находится компьютер и какие программы на нем установлены, имеют доступ к определенным услугам — сервисам сети. К таким услугам можно отнести возможность обмениваться сообщениями через электронную почту, осуществлять интерактивный поиск информации в гипертекстовой среде web-страниц, находить и скачивать на свой компьютер программное обеспечение, игры либо отдельные файлы, возможность общаться в чате или телеконференции.

Эти услуги сети, предоставляемые серверами, входящими в сеть, называются сервисами или службами Интернета.

В настоящее время глобальная сеть включает в себя следующие основные сервисы (службы Интернета):

• 
  • электронная почта (e-mail);
  
• 
  • сервис поиска и просмотра гипертекстовых документов (www — worldwideweb (web), Всемирная паутина;
  
• 
  • сервис передачи файлов (FTP);
  
• 
  • телеконференции и группы новостей (usenet) — электронные газеты и доски объявлений;
  
• 
  • разговор по Интернету (IRC);
  
• 
  • сервис удаленного доступа к компьютерам (Telnet).
  

Для реализации каждого вида услуг необходимы собственные протоколы данных, свои серверы для хранения информации в сети, и особые программы представления информации. Таким образом, сервисы различаются:

• 
  • по типу предоставляемой информации;
  
• 
  • используемому протоколу;
  
• 
  • программному обеспечению, обслуживающему сервис.
  

Чтобы сервис осуществлялся вне зависимости от особенностей

программного обеспечения, необходимо четкое соблюдение протоколов всеми участниками сетевого обмена.

ТЕМА 1.6 БАЗОВЫЕ ПРИНЦИПЫ ПРОЕКТИРОВАНИЯ ЛОКАЛЬНЫХ И ГЛОБАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

Общие вопросы проектирования локальных и глобальных сетей.

В САПР небольших проектных организаций, насчитывающих не более единиц-десятков компьютеров, размещенных на малых расстояниях один от другого, сеть, объединяющая компьютеры, является локальной {LAN, Local Area Network). Топология соединений узловтакой сети может быть шинной {bus), кольцевой {ring) или звездной {star).

В более крупных по масштабам проектных организациях в сеть включены десятки-сотни и более компьютеров, размещенных в помещениях одного или нескольких зданий. Такую сеть называют корпоративной. В структуре такой сети можно выделить ряд локальных сетей, называемых подсетями, а также средства связи этих сетей между собой (коммутационные серверы).

Если здания проектной организации удалены друг от друга на значительные расстояния (вплоть до их расположения в разных городах), то корпоративная сеть по своим масштабам становится территориальной {WAN, Wide Area Network). В территориальной сети различают магистральные каналы передачи данных (магистральную сеть), имеющие значительную протяженность, и каналы передачи данных, связывающие локальные сети с магистральной сетью и называемые абонентской линией или соединением «последней мили».

Обычно создание специальной магистральной сети, т.е. сети, обслуживающей единственную организацию, является слишком дорогим. Чаще прибегают к услугам провайдера — организации, предоставляющей телекоммуникационные услуги многим пользователям. В таком случае внутри корпоративной сети связь на значительных расстояниях осуществляется через магистральную сеть общего пользования. В качестве такой сети может использоваться городская или междугородная телефонные сети, территориальные сети передачи данных и т.д. Наиболее распространенной формой доступа к этим сетям в настоящее время является обращение к глобальной вычислительной сети Интернет.

Обычно в корпоративных сетях выход в Интернет необходим не только для обеспечения взаимосвязи своих удаленных сотрудников, но и для получения других информационных услуг.

Развитие виртуальных предприятий, работающих на основе CALS- технологий, с необходимостью подразумевает информационные обмены через территориальные сети, как правило, через Интернет.

Заметим, что во всех случаях использование сетей общего пользования существенно усложняет задачу обеспечения информационной безопасности.

Структура сети САПР крупной проектной организации представлена на рис. 6.11. Сеть имеет структуру, называемую клиент-серверной. В таких сетях выделяют один или несколько узлов, называемых серверами, которые выполняют в сети управляющие или общие для многих пользователей проектные функции. Остальные узлы (рабочие места) называют клиентскими.



Рис. 6.11. Структура корпоративной сети САПР

Сети клиент-серверной структуры различают по характеру распределения функций между серверами, т.е. по их типам. С этой точки зрения различают файл-серверы для хранения файлов, разделяемых многими пользователями, серверы баз данных, серверы приложений для решения конкретных прикладных задач, коммутационные серверы для взаимосвязи сетей и подсетей, специализированные серверы для выполнения определенных телекоммуникационных услуг, например серверы электронной почты.

Наряд у с архитектурой клиент—сервер применяют так называемые одноранговые сети, в которых любой узел в зависимости от решаемой задачи может выполнять функции как сервера, так и клиента. Организация взаимодействия в таких сетях при числе узлов более нескольких десятков становится довольно сложной, поэтому одноранговые сети преимущественно распространены в небольших по масштабам САПР.

Требования предъявляемые к сетям.

Основные требования, предъявляемые к вычислительным сетям — производительность, надежность, совместимость, управляемость, защищенность, расширяемость и масштабируемость. Наиболее важными из которых являются — производительность и надежность.

Независимо от выбранного показателя качества обслуживания сети существу­ют два подхода к его обеспечению. Первый подход состоит в том, что сеть гарантирует пользователю соблюдение некото­рой числовой величины показателя качества обслуживания. Например, задержка передачи пакетов сетью не будет превышать 150 мс. Или средняя пропускная спо­собность канала не будет ниже 5 Мбит/с, при этом канал будет разрешать пульсации трафика в 10 Мбит на интервалах времени не более 2 секунд. Технологии frame relay и ATM позволяют строить сети, гарантиру­ющие качество обслуживания по производительности.

Второй подход состоит в том, что сеть обслуживает пользователей в соответствии с их приоритетами: гарантируется не качество обслуживания, а только уровень привилегий. Такое обслуживание называется обслуживанием best effort — «с наибольшим старанием». Сеть старается по возможности более качественно обслужить конечного пользователя, но ничего при этом не гарантирует.

Производительность. Существует несколько основных характеристик производительности сети:

• 
  время реакции;
  
• 
  пропускная способность;
  
• 
  задержка передачи и вариация задержки передачи.
  

 

Время реакции сети является интегральной характеристикой производительно­сти сети и определяется как интервал времени между воз­никновением запроса к какой-либо сетевой службе и получением на него ответа.

Пропускная способность отражает объем данных, переданных сетью или ее час­тью в единицу времени. Она измеряется либо в битах в секунду, либо в пакетах в секунду. Пропускная способность может быть мгновенной, максимальной и средней.

Средняя пропускная способность вычисляется путем деления общего объема переданных данных на время их передачи, причем выбирается достаточно длитель­ный промежуток времени — час, день или неделя.

Мгновенная пропускная способность отличается от средней тем, что для ус­реднения выбирается очень маленький промежуток времени — например, 10 мс, или 1 с.

Максимальная пропускная способность — это наибольшая мгновенная пропускная способность, зафиксированная в течение периода наблюдения.

Иногда полезно оперировать с общей пропускной способностью сети, которая определяется как среднее количество информации, переданной между всеми узлами сети в единицу времени. Этот показатель характеризует качество сети в целом, не дифференцируя его по отдельным сегментам или устройствам.

Задержка передачи определяется как задержка между моментом поступления пакета на вход какого-либо сетевого устройства или части сети и моментом появле­ния его на выходе этого устройства. Обычно качество сети характеризуют величинами максимальной задержки передачи и вариа­цией задержки.

Одной из первоначальных целей создания распределенных систем, к которым относятся и вычислительные сети, являлось достижение большей надежности по сравнению с отдельными вычислительными машинами.

Готовность или коэффициент готовности (availability) означает долю времени, в течение которого система может быть использована. Готовность может быть улучшена введением избыточности в структуру системы: ключевые элементы си­стемы должны существовать в нескольких экземплярах, чтобы при отказе одного из них функционирование системы обеспечивали другие.

Чтобы систему можно было отнести к высоконадежным, она должна обеспечить сохранность данных и защиту их от искажений. Кроме этого, должна поддерживаться согласованность (непротиворечивость) данных, например, если для повышения надежности на нескольких файловых серверах хранится несколько копий данных, то нужно постоянно обеспечивать их идентичность.

Другой характеристикой надежности является вероятность доставки i пакета узлу назначения без искажений. Наряду с этой характеристикой могут использоваться и другие показатели: вероятность потери пакета, вероятность искажения отдельного бита передаваемых данных, отношение потерянных пакетов к доставленным.