Концепции построения сети. Одноранговые сети, сети на основе сер. Все сети имеют некоторые общие компоненты, функции и характеристики
 Скачать 19.73 Kb.
|
|
Тема 1.1.Концепции построения сети. Одноранговые сети, сети на основе сервера Рождение КС было вызвано – практической потребностью, возможностью совместного использования данных. Сетью называется группа соединенных компьютеров и других устройств. Концепция соединенных и совместно использующих ресурсы компьютеров называется сетевым взаимодействием. Основное назначение КС – совместное использование ресурсов и осуществление интерактивной связи как внутри предприятия, так и за пределами. Ресурсы это данные, приложения, периферийные устройства. Интерактивная связь это обмен сообщениями в реальном режиме времени. Все сети имеют некоторые общие компоненты, функции и характеристики. Серверы – компьютеры, предоставляющие свои ресурсы сетевым пользователям. Клиенты – компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым сервером. Среда – способ соединения компьютеров. Совместно используемые данные – файлы, предоставляемые сервером по сети. В начале 80- х годов наиболее популярный тип сети состоял не более чем из 30 ПК, а длина кабеля не превышала 185 м. Такие сети легко располагались в пределах одного этажа здания или небольшой организации. Эти сети называются локальными вычислительными сетями (ЛВС). ЛВС - группа соединенных средой передачи компьютеров и других устройств на ограниченной территории и работающих в интерактивном режиме. ЛВС разделяют на два типа: одноранговые и на основе сервера. Различия имеют принципиальное значение, поскольку определяют разные возможности этих сетей. Выбор сети зависит от следующих факторов: размера предприятия; необходимого уровня безопасности; вида бизнеса; уровня доступности административной поддержки; обмена сетевого трафика; потребностей сетевых пользователей; финансовых затрат. В одноранговых сетях нет иерархии, нет выделенного сервера, все ПК равноправны. Каждый ПК функционирует и как клиент и как сервер, нет ПК ответственного за администрирование. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем ПК сделать общедоступными по сети. Одноранговые сети называют рабочими группами. Рабочая группа – это небольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще не более 10 ПК. Одноранговые сети дешевле и не требуют мощных ПК. Требования к производительности и к уровню защиты для сетевого программного обеспечения ниже. В операционных системах MS Windows встроена поддержка одноранговых сетей, поэтому чтобы установить одноранговую сеть дополнительного программного обеспечения не требуется. Одноранговая сеть реализуется рядом стандартных решений: ПК расположены на рабочих столах пользователей; пользователи выступают в роли администратора и обеспечивают защиту информации; для объединения в сеть применяется простая кабельная система. Защита в одноранговой сети подразумевает установку пароля на разделяемый ресурс. Большинство сетей используют выделенные серверы. Выделенным называют такой сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Сети на основе сервера стали промышленным стандартом. Существуют различные типы серверов: файл – серверы и принт – серверы – управляют доступом пользователей к файлам и принтерам; серверы приложений – выполняющие прикладные части клиент – серверных приложений; почтовые серверы – управляющие передачей электронных сообщений; факс – серверы – управляющие потоком входящих и исходящих факсимильных сообщений; коммуникационные серверы – управляющие потоком данных и почтовых сообщений между сетями или удаленными пользователями. Сетевой сервер и операционная система работают как единое целое. Сервер спроектирован так, чтобы предоставить доступ к множеству файлов и принтеров, обеспечивая высокую производительность и защиту. Администрирование и управление доступом осуществляется централизованно. Администратор формирует политику безопасности и применяет ее в отношении пользователей. Топология сети - это логическая схема соединения компьютеров каналами связи. Чаще всего в локальных сетях используются одна из трех основных топологий: моноканальная (шинная), кольцевая или звездообразная. Шинная топология. При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме коммуникационного пути, доступного для всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети. На концах коммуникационного пути размещаются терминаторы, служащие для гашения сигнала. Рабочие станции в любое время, без прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к ней или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции. При повреждении кабеля в любом месте сети вся сеть становится не работоспособной. Максимальная пропускная способность таких сетей составляет 10 Мбит/с. Такая пропускная способность недостаточна для современных видео- и мультимедийных приложений, поэтому почти повсеместно применяются сети со звездообразной архитектурой. Достоинством шинной топологии является низкая стоимость, простота построения и наращивания сети. Недостатки – низкая скорость работы сети и малая надежность. Кольцевая топология. При кольцевой топологии сети рабочей станции связаны одна с другой по кругу: последняя рабочая станция связана с первой, при этом коммуникационная связь замыкается в кольцо. Прокладка кабелей от одной рабочей станции до другой может быть довольно сложной и дорогостоящей, особенно если географическое расположение этих станций довольно далеко, от формы кольца (например, в линию). Сообщения в такой сети циркулируют регулярно по кругу, пересылка сообщений является очень эффективной, т.к. большинство сообщений можно отправлять «в дорогу» по кабельной системе одно за другим. Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций, входящих в вычислительную сеть. Основная проблема, которая возникает в сетях кольцевой топологии, заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется. Подключение новой рабочей станции требует краткосрочного выключения сети, так как во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Ограничения на протяженность вычислительной сети не существует, т.к. оно определяется исключительно расстояниями между двумя рабочими станциями. Специальной формой кольцевой топологии является логическая кольцевая сеть. Физически она монтируется как соединение звездных топологий. Отдельные звезды включаются с помощью специальных концентраторов. В зависимости от числа рабочих станций и длины кабеля между рабочими станциями применяют активные или пассивные концентраторы. Активные концентраторы дополнительно содержат усилитель для подключения от 4 до 16 рабочих станций. Пассивный концентратор является исключительно разветвительным устройством (максимум на 3 станции). Каждой рабочей станции присваивают соответствующий ей адрес, по которому передается управление (от старшего к младшему и от самого младшего к самому старшему). Звездообразная топология. Этот тип топологии предполагает, что головная машина получает и обрабатывает все данные с периферийных устройств как активный узел обработки данных. Этот принцип применяется в системах передачи данных, например в электронной почте. Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети. Для построения сети со звездообразной архитектурой в центре звезды необходимо разместить концентратор. Его основная функция – обеспечение связи между компьютерами, входящими в сеть, т.е. все компьютеры, включая файловый сервер, не связываются непосредственно друг с другом, а присоединяются к концентратору. Сети со звездообразной топологией поддерживают прогрессивные технологии fast Ethernet и gigabit Ethernet, что позволяет увеличить пропускную способность сети. При использовании топологии этого типа пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла сети и гарантируется для каждой рабочей станции. Коллизий (столкновений данных) в такой сети не возникает. Кабельное соединение довольно простое, так как каждая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку кабеля высокие, особенно когда центральный узел географически расположен не в центре топологии. При расширении вычислительных сетей не могут быть использованы ранее выполненные кабели, потому что к новому месту необходимо прокладывать новый кабель из центра сети. Топология в виде звезды является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку передача данных между рабочими станциями происходит через центральный узел (при его хорошей производительности) по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Частота запросов на передачу информации от одной станции к другой не высокая по сравнению с достигаемой в других топологиях. Достоинством является и то, что повреждение одного из кабелей приводит выводу из строя только того луча звезды, где находится поврежденный кабель, при этом остальная часть сети остается работоспособной. Понятие о компьютерной сети |