применение локальных компьютерных сетей со смешанной топологией. Костин. Локальные сети. Основные области применения локальных сетей и виды локальных сетей

• Название: Локальные сети. Основные области применения локальных сетей и виды локальных сетей
• Анкор: применение локальных компьютерных сетей со смешанной топологией
• Дата: 11.11.2022
• Размер: 0.98 Mb.
• Имя файла: Костин.doc
• Тип: Глава; #782351
• страница: 2 из 3

2.6.1. Сетевая карта⁷

Платы сетевого адаптера выступают в качестве физического интерфейса, или соединения между компьютером и сетевым кабелем. Платы вставляются в специальные гнезда (слоты расширения) всех компьютеров и серверов. Чтобы обеспечить физическое соединение между компьютером и сетью, к соответствующему разъему, или порту, платы (после ее установки) подключают сетевой кабель. Назначение платы сетевого адаптера:

• 
  подготовка данных, поступающих от компьютера, к передаче по сетевому кабелю;
  
• 
  передача данных другому компьютеру;
  
• 
  управление потоком данных между компьютером и кабельной системой;
  
• 
  плата сетевого адаптера принимает данные из сетевого кабеля и переводит в форму, понятную центральному процессору компьютера.
  

Плата сетевого адаптера состоит из аппаратной части и встроенных программ, записанных в ПЗУ (постоянном запоминающем устройстве). Эти программы реализуют функции подуровней управления логической связью и управление доступом к среде канального уровня модели OSI.

Рис.15 Сетевые карты.
2.6.2. Повторители и концентраторы.


Рис. 16. Повторитель.

При передаче по сетевому кабелю электрический сигнал постепенно ослабевает (затухает). И, искажается до такой степени, что компьютер перестает его воспринимать. Для предотвращения искажения сигнала применяется повторитель, который усиливает (восстанавливает) ослабленный сигнал и передает его дальше по кабелю.

Повторители соединяют сегменты, использующие одинаковые или разные типы носителя, восстанавливают сигнал, увеличивая дальность передачи, передают информацию в обоих направлениях. Использование повторителя позволяет расширить сеть, построенную с использованием коаксиального кабеля. Применяются повторители в сетях с топологией «шина».



Рис. 17. Концентратор.

Концентратором называется повторитель, который имеет несколько портов и соединяет несколько физических линий связи. Концентратор всегда изменяет физическую топологию сети, но при этом оставляет без изменения ее логическую топологию. Если на какой-либо его порт поступает сообщение, он пересылает его на все остальные. Концентратор обеспечивает обычное соединение и, таким образом, все компьютеры, подключенные к сети, могут общаться друг с другом. В сетях с топологией «звезда» концентраторы разбивают сигнал, отправляя его по кабелям в разных направлениях.

Могут использоваться как активные, так и пассивные концентраторы. Активные концентраторы поддерживают большое число подключаемых рабочих станций и более длинные кабели.

2.6.3. Мосты и коммутаторы.



Рис. 18. Мост.

Мост делит физическую среду передачи сети на части, передавая информацию из одного сегмента в другой только в том случае, если адрес компьютера назначения принадлежит другой подсети.



Рис. 19. Коммутатор.

Коммутатор по назначению не отличается от моста, но обладает более высокой производительностью так, как мост в каждый момент времени может осуществлять передачу кадров только между одной парой портов, а коммутатор одновременно поддерживает потоки данных между всеми своими портами. Коммутаторы предназначены для высокоскоростной коммутации ячеек между локальной и глобальной сетью.

2.6.4. Маршрутизаторы.


Рис. 20. Маршрутизатор.

Маршрутизатор – это устройство сетевого уровня эталонной модели OSI, использующее одну или более метрик для определения оптимального пути передачи сетевого трафика на основании информации сетевого уровня”. Из этого определения вытекает, что маршрутизатор, прежде всего, необходим для определения дальнейшего пути данных, посланных в большую и сложную сеть. Пользователь такой сети отправляет свои данные в сеть и указывает адрес своего абонента. И все. Данные проходят по сети и в точках с разветвлением маршрутов поступают на маршрутизаторы, которые как раз и устанавливаются в таких точках. Маршрутизатор выбирает дальнейший наилучший путь. То, какой путь лучше, определяется количественными показателями, которые называются метриками. Лучший путь – это путь с наименьшей метрикой. В метрике может учитываться несколько показателей, например, длина пути, время прохождения и т.д. Маршрутизатор делит физическую среду передачи сети на части более эффективно, чем мост или коммутатор. Он может пересылать пакеты на конкретный адрес, выбирать лучший путь для прохождения пакета и многое другое. Чем сложней и больше сеть, тем больше выгода от использования маршрутизаторов. Маршрутизаторы реализуются по разному. Маршрутизаторы делят на устройства верхнего, среднего и нижнего классов.

Высокопроизводительные маршрутизаторы верхнего класса служат для объединения сетей предприятия. Они поддерживают множество протоколов и интерфейсов, причем не только стандартных, но, подчас, и весьма экзотических. Устройства данного типа могут иметь до 50 портов локальных или глобальных сетей.

С помощью маршрутизаторов среднего класса формируются менее крупные сетевые объединения масштаба предприятия. Стандартная конфигурация включает два-три порта локальных сетей и от четырех до восьми портов глобальных сети. Такие маршрутизаторы поддерживают наиболее распространенные протоколы маршрутизации и транспортные протоколы.

Маршрутизаторы нижнего класса предназначаются для локальных сетей подразделений; они связывают небольшие офисы с сетью предприятия. Типичная конфигурация: один порт локальной сети (Ethernet или Token Ring) и два порта глобальной сети, рассчитанные на низкоскоростные выделенные линии или коммутируемые соединения. Тем не менее, подобные маршрутизаторы пользуются большим спросом у администраторов, которым необходимо расширить имеющиеся межсетевые объединения.

Маршрутизаторы для базовых сетей и удаленных офисов имеют разную архитектуру, поскольку к ним предъявляются разные функциональные и операционные требования. Маршрутизаторы базовых сетей обязательно должны быть расширяемыми. Маршрутизаторы локальных сетей подразделения, для которых, как правило, заранее устанавливается фиксированная конфигурация портов, содержат только один процессор, управляющий работой трех или четырех интерфейсов. В них используются примерно те же протоколы, что и в маршрутизаторах базовых сетей, однако программное обеспечение больше направлено на облегчение инсталляции и эксплуатации, поскольку в большинстве удаленных офисов отсутствуют достаточно квалифицированные специалисты по сетевому обслуживанию.

Маршрутизатор базовой сети состоит из следующих основных компонентов: сетевых адаптеров, зависящих от протоколов и служащих интерфейсами с локальными и глобальными сетями; управляющего процессора, определяющего маршрут и обновляющего информацию о топологии; основной магистрали. После поступления пакета на интерфейсный модуль он анализирует адрес назначения и принимает команды управляющего процессора для определения выходного порта. Затем пакет по основной магистрали маршрутизатора передается в интерфейсный модуль, служащий для связи с адресуемым сегментом локальной или глобальной сети.

В роли маршрутизатора может выступать рабочая станция или сервер, имеющие несколько сетевых интерфейсов и снабженные специальным программным обеспечением. Маршрутизаторы верхнего класса – это, как правило, специализированные устройства, объединяющие в отдельном корпусе множество маршрутизирующих модулей.
2.6.5. Шлюзы.
Шлюз – сервер, обеспечивающий внешнюю связь локальной сети с другой локальной или глобальной сетью, использующей иной протокол. Шлюз - это программа, предназначенная для соединения двух сетей, использующих различные протоколы, благодаря которой осуществляется обмен данными между ними. Перед передачей данных из одной сети в другую программа их преобразует, обеспечивая совместимость протоколов.

Шлюзы работают на уровнях модели OSI: транспортном, сеансовом, уровне представления данных и прикладном

ГЛАВА 3. Сетевые операционные системы для ЛКС со смешанной топологией.

Основное направление развития современных Сетевых Операционных Систем (англ. Network Operation System – NOS) – перенос вычислительных операций на рабочие станции, создание систем с распределенной обработкой данных. Это в первую очередь связано с ростом вычислительных возможностей персональных компьютеров и все более активным внедрением мощных многозадачных операционных систем: OS/2, Windows NT, Windows 95. Кроме этого внедрение объектно-ориентированных технологий (OLE, ActiveX, ODBC и т.д.) позволяет упростить организацию распределенной обработки данных. В такой ситуации основной задачей NOS становится объединение неравноценных операционных систем рабочих станций и обеспечение транспортного уровня для широкого круга задач: обработка баз данных, передача сообщений, управление распределенными ресурсами сети.
3.1. NetWare 3.11, Nowell Inc.⁸
Отличительные черты:

1. 
   самая эффективная файловая система среди современных NOS;
   

1. 
   самый широкий выбор аппаратного обеспечения
   

Основные характеристики и требования к аппаратному обеспечению.

1. 
   Центральный процессор: 386 и выше.
   

1. 
   Минимальный объем жесткого диска: 9 МБайт.
   

1. 
   Объем ОП (Оперативной Памяти) на сервере: 4 МБайт - 4ГБайт.
   

1. 
   Минимальный объем ОП РС (Рабочей Станции) клиента: 640 Кбайт.
   

1. 
   Операционная система: собственная разработка Nowell
   

1. 
   Протоколы: IРХ/SРХ.
   

1. 
   Мультипроцессорность: нет.
   

1. 
   Количество пользователей: 250.
   

1. 
   Максимальный размер файла: 4ГБайт.
   

1. 
   Шифрование данных: нет.
   

1. 
   Монитор UPS: есть.
   

1. 
   ТТS: есть.
   

1. 
   Управление распределенными ресурсами сети: таблицы bindeгу на сервере.
   

1. 
   Система отказоустойчивости: дублирование дисков, зеркальное отражение дисков, SFT II,SFT III, поддержка накопителя на магнитной ленте, резервное копирование таблиц bindery и данных.
   

1. 
   Фрагментация блоков ( Block suballocations): нет.
   

1. 
   Файловая система клиентов: DOS, Windows, Мас(доп.), ОS/2(доп.), UNIX(доп.), Windows NT.
   

3.2. LAN Server, IВМ Согр.
Отличительные черты:

1. 
   использование доменной организации сети упрощает управление и доступ к ресурсам сети;
   

1. 
   обеспечивает полное взаимодействие с иерархическими системами (архитектурой SNА).
   

Целостная операционная система с широким набором услуг. Рабо­тает на базе ОS/2, поэтому сервер может быть невыделенным (nondedicated). Обеспечивает взаимодействие с иерархическими системами, поддерживает межсетевое взаимодействие.

Выпускаются две версии LAN Server: Entry и Advanced. Advanced в отличие от Entry поддерживает высокопроизводительную файловую систему (High Perfomance File System - HPFS). Она включает системы отказоустойчивости (Fail Tolerances) и секретности (Local Security).

Серверы и пользователи объединяются в домены. Серверы в до­мене работают как единая логическая система. Все ресурсы домена дос­тупны пользователю после регистрации в домене. В одной кабельной системе могут работать несколько доменов. При использовании на рабочей станции OS/2 ресурсы этих станций доступны пользователям других рабочих станций, но только одному в данное время. Администратор может управлять работой сети только с рабочей станции, на которой установлена операционная система OS/2. LAN Server поддерживает удален­ную загрузку рабочих станций DOS, OS/2 и Windows (Remote Interface Procedure Load - RIPL).

К недостаткам можно отнести:

1. 
   сложная процедура установки NOS;
   

1. 
   ограниченное количество поддерживаемых драйверов сетевых адаптеров.
   

Основные характеристики и требования к аппаратному обеспечению.

1. 
   Центральный процессор: 386 и выше.
   

1. 
   Минимальный объем жесткого диска: 4.6 МБайт для клиента (requestor)/7.2 МБайт для сервера.
   

1. 
   Минимальный объем ОП на сервере: 1.3 МБайт - 16 МБайт.
   

1. 
   Минимальный объем ОП РС клиента: 4.2 Мбайт для OS/2, 640 КБайт для DOS.
   

1. 
   Операционная система: OS/2 2.х.
   

1. 
   Протоколы: NetBIOS, ТСР/IР.
   

1. 
   Мультипроцессорность: поддерживается.
   

1. 
   Количество пользователей: 1016.
   

1. 
   Максимальный размер файла: 2 Гбайт.
   

1. 
   Шифрование данных: нет.
   

1. 
   Монитор UPS: есть.
   

1. 
   ТТS: есть.
   

1. 
   Управление распределенными ресурсами сети: домены.
   

1. 
   Система отказоустойчивости: дублирование дисков, зеркальное отражение дисков, поддержка накопителя на магнитной ленте, резервное копирование таблиц домена.
   

1. 
   Компрессирование данных: нет.
   

1. 
   Фрагментация блоков (Block suballocation): нет.
   

1. 
   Файловая система клиентов: DOS, Windows, Мас (доп.), OS/2, UNIX, Windows NT (доп.).
   

3.3. VINES 5.52, Banyan System Inc.
Отличительные черты:

1. 
   возможность взаимодействия с любой другой сетевой операционной системой;
   

1. 
   использование службы имен StreetTalk позволяет создавать разветвленные системы.
   

До появления NetWare 4 VINES преобладала на рынке сетевых операционных систем для распределенных сетей, для сетей масштаба предприятия (enterprise network). Тесно интегрирована с UNIX.

Для организации взаимодействия используется глобальная служба имен - StreetTalk, во многом схожая с NetWare Directory Services. Позволяет подключиться пользователю, находящемуся в любом месте сети. StreetTalk - база данных, распределенная по всем серверам сети.

Поддержка Х.29 позволяет удаленной рабочей станции DOS подключиться к локальной сети через сети Х.25 или ISDN.

VINES критична к типу компьютера и жестких дисков. Поэтому при выборе оборудования необходимо убедиться в совместимости аппаратного обеспечения и сетевой операционной системы VINES.
Основные характеристики и требования к аппаратному обеспечению.

1. 
   Центральный процессор: 386 и выше.
   

1. 
   Минимальный объем жесткого диска: 80 Мбайт.
   

1. 
   Объем ОП на сервере: 8 Мбайт - 256 Мбайт.
   

1. 
   Минимальный объем ОП РС клиента: 640 КБайт.
   

1. 
   Операционная система: UNIX.
   

1. 
   Протоколы: VINES IР, AFP, NetBIOS, ТСР/IР, IРХ/SРХ.
   

1. 
   Мультипроцессорность: есть - SMP(Symmetric MultiProcesing).
   

1. 
   Количество пользователей: неограниченно.
   

1. 
   Максимальный размер файла; 2ГБайт.
   

1. 
   Шифрование данных: нет.
   

1. 
   Монитор UPS: есть.
   

1. 
   ТТS: нет.
   

1. 
   Управление распределенными ресурсами сети: StreetTalk.
   

1. 
   Система отказоустойчивости: резервное копирование таблиц StreetTalk и данных.
   

1. 
   Компрессирование данных: есть.
   

1. 
   Фрагментация блоков (Block suballocation): нет.
   

1. 
   Файловая система клиентов: DOS, Windows, Мас(доп.), ОS/2, UNIX(доп.), Windows NT (доп.).
   

3.4. Windows NT Advanced Server 3.1, Microsoft Corp.
Отличительные черты:

1. 
   простота интерфейса пользователя
   

1. 
   доступность средств разработки прикладных программ и поддержка прогрессивных объектно-ориентированных технологий
   

Всё это привело к тому, что эта операционная система может стать одной из самых популярных сетевых операционных систем.

Интерфейс напоминает оконный интерфейс Windows 3.1, инсталяция занимает около 20 минут. Модульное построение системы упрощает внесение изменений и перенос на другие платформы. Обеспечивается защищенность подсистем от несанкционированного доступа и от их взаимного влияния (если зависает один процесс, это не влияет на работу остальных). Есть поддержка удаленных станций - Remote Access Service (RAS), но не поддерживается удаленная обработка заданий.

Windows NT предъявляет более высокие требования к производительности компьютера по сравнению с NetWare.

Основные характеристики и требования к аппаратному обеспечению.

1. 
   Центральный процессор: 386 и выше, MIPS, R4000, DEC Alpha АХР.
   

1. 
   Минимальный объем жесткого диска: 90 Мбайт.
   

1. 
   Минимальный объем ОП на сервере: 16 Мбайт.
   

1. 
   Минимальный объем ОП РС клиента; 12 Мбайт для NТ/512 КБайт для DOS.
   

1. 
   Операционная система: Windows NT.
   

1. 
   Протоколы: NetBEUI, ТСР/IР, IРХ/SРХ, АррlеТаlk, АsyncBEUI.
   

1. 
   Мультипроцессорность: поддерживается.
   

1. 
   Количество пользователей: неограниченно.
   

1. 
   Максимальный размер файла: неограничен.
   

1. 
   Шифрование данных: уровень С-2.
   

1. 
   Монитор UPS: есть.
   

1. 
   ТТS: есть.
   

1. 
   Управление распределенными ресурсами сети: домены.
   

1. 
   Система отказоустойчивости: дублирование дисков, зеркальное отражение дисков, RAID 5, поддержка накопителя на магнитной ленте, резервное копирование таблиц домена и данных.
   

1. 
   Компрессирование данных: нет.
   

1. 
   Фрагментация блоков (Block suballocation): нет.
   

1. 
   Файловая система клиентов: DOS, Windows, Мас, ОS/2, UNIX, Windows NT.