Операционная система Windows


 

Меню

Реклама


ЗАЧЕМ НУЖНЫ КОМПЬЮТЕРНЫЕ Мережи

Первые компьютерные сети использовались для совместимого использования таких дорогих устройств, как накопители на жестких магнитных дисках и принтерив. В начале 80-х годов накопители на жестких магнитных дисках были настолько дорогими, что это не позволяло школам приобрести их для организации учебы школьников. А компьютеры без накопителей для этой цели мало эффективные. Компания CORVU обратила внимание на эту проблему и начала производство первой локальной вычислительной сети, которая предназначалась для использования в системе школьного образования. Благодаря этому школы могли приобрести один достаточно мощный НЖМД, компьютеры без дисководов и соединить их с помощью локальной вычислительной сети ЛОМОВ. Таким образом, каждый пользователь имел доступ к НЖМД.

На сегодня НЖМД большой емкости и быстродействия относительно недорогие. А на организацию сети нужны также определенные средства. И выгода будет небольшой.

Так зачем объединять компьютеры в сеть? Для этого можно привести три аргумента. Во-первых, для 10 пользователей вместе понадобится дискового пространства меньше чем каждому, потому что они смогут пользоваться одними копиями файлов данных и прикладного программного обеспечения. Это дает экономию в возможности приобрести накопитель меньшей емкости, также можно приобрести один принтер на группу пользователей.

Во-вторых, уменьшается стоимость обслуживания ПК. Если Вы используете локальную сеть для совместимого использования НЖМД несколькими пользователями, то Вы легко централизуете администрирование информации на диске. При отсутствии ЛОМОВ сотрудникам нужно было бы использовать дискеты для обмена файлов это часто в шутку называется sneakernet - сеть клеток.

Третий аргумент связан с программным обеспечением, и он является самым весомым в интересах сети. Растущее количество программных продуктов для ПК распознает наличие ЛОМОВ и предназначенная для использования многими пользователями. Такие программные продукты являются сетевыми, они координируют все обращения к центральному файлу и позволяют многим пользователям получить одновременный доступ к одной и той же информации.

Таким образом, локальные компьютерные сети позволяют сэкономить средства. Причем экономия на аппаратных средствах составляет лишь небольшую часть, а основная экономия увязки с уменьшением непродуктивных расходов рабочего времени сотрудниками.

Кроме того, во многих случаях ЛОМОВ необходимая компании для нормального функционирования. Например, если она не может обойтись без совместимого использования информации несколькими сотрудниками. Как пример можно привести банки, кассы по приему коммунальных платежей.

Возможно Вы нуждаетесь в общем использовании компакт-диску CD-ROM, высококачественного принтера, плотера, модема высокой скорости, в таком случае Вам также необходимая ЛОМ.

ОБЗОР ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ Мереж

В помещении или в пределах небольшой территории ЛОМОВ позволяет соединить между собой группу ПК для совместимого использования информации.

ЛОМ предоставляет пользователю практически те же возможности, что и большая ЭВМ или мини-компьютер, но прицему имеет намного меньшую стоимость. Люди могут разделять ресурсы компьютера таинформацию, находясь далеко один от другого, они могут вместе работать над проектами и задачами, которые нуждаются в тесной координации и взаимодействии. Кроме того, если сеть выйдет из строя, Вы сможете продлить работу на своем компьютере. Поламка большой ЭВМ или мини-компьютера, как правило, останавливает работу всего виддила или организации.

Возможности Лом

Рассмотрим семь задач, которые развязываются за допомогоюпк, что работает в составе ЛОМОВ, и которые достаточно трудно решить с помощью отдельного ПК.

подол файлов. лом позволяет многим пользователям работать с одним файлом, который сохраняется на центральном файловом сервере.

Передача файлов. лом позволяет быстро копировать файлы любого размера из одного компьютера без использования дискет.

Доступ информации и файлов. ЛОМ позволяет запускать прикладные программы из дорогой из рабочих станций, где бы она небула размещена.

подол прикладных программ. лом позволяет двум пользователям использовать одну копию программы. Но двое пользователей не могут редактировать один и тот же документ.

Одновременное введение данных в прикладные программы. Сетевые прикладные программы позволяют нескольким пользователям одновременно вводить данные, необходимые для работы программ. Например, вести записи в бухгалтерской книге. Но это могут делать лишь те программы, в которых заложена сетевая связь.

подол принтера. ЛОМ позволяет нескольким пользователям на разных рабочих станциях один или несколько дорогих лазерных принтерив.

Электронная пошта. Можно использовать ЛОМ как почтовую службу и рассылать служебные записки, доклады, сообщение другим пользователям. Телефон работает быстрее и является удобнее, но электронная почта передает сообщение даже и в том случае, если в данный момент абонент отсутствует на рабочем месте и для этого не нужно бумаге.

Компоненты Лом

ЛОМ - это совокупность компьютеров, кабелей, сетевых адаптеров, которые работают под управлением сетевой операционной системы и прикладного программного обеспечения. Для сетевой компьютерной системы часто используется аббревиатура NOS Network Operating System.

В ЛОМ каждый компьютер называется рабочей станцией, за исключением одного, который выполняет функции файлового сервера. Каждая рабочая станция и файл-сервер содержат карты адаптеров, которые с помощью сетевых кабелей соединяются между собой. В приложение к локальной операционной системе на каждой рабочей станции активизируется сетевое прикладное обеспечение, что позволяет каждой станции работать с файловым сервером.

Аналогично на файловом сервере загружается сетевое программное обеспечение, что позволяет ему взаимодействовать со станцией и обеспечивать доступ к своим файлам.

Рабочие станции

Компьютеры, которые входят в ЛОМ, разделяются на два типа: робояи станции, предназначенные для пользователей и файловые серверы, которые, как правило, не доступные обычным пользователям. С рабочей станцией работает лишь пользователь, который сидит перед ней, в то время как файловый сервер позволяет многим пользователям разделить свои ресурсы. В качестве рабочих станций, как правило, используется среднего класса ПК типа ИВМ на базе процессора 80486 или Pentium. Они обеспечены ОЗУ объемом от 1м к 4м, часто имеют цветной монитор и высококачественную клавиатуру. За обычай, рабочие станции также имеют недорогой НЖМД небольшого объема.

Некоторые рабочие станции называются бездисковими рабочими станциями, поскольку они не имеют собственные диски. К таким рабочим станциям доступ к файлам полностью определяется ЛОМ.

Когда Вы пользуетесь рабочей станцией, она почти во всех случаях поводит себя как автономный ПК. Но здесь есть четыре отличия.

На экране во время загрузки операционной системы появляются вспомогательные сообщения, которые информируют Вас пр то, что сетевая ОС загружается в рабочую станцию.

Перед началом работы Вы должны сообщить сетевому ПЗ Ваше имя пользователя или идентификационный номер Иd и пароль. Это есть процедура вхождения в систему.

После подключения к ЛОМОВ Вы видите вспомогательные буквы, которые помечают вспомогательные дисковые накопители, которые стали Вам доступными.

Когда Вы распечатываете служебные записки или сообщения, они печатаются на принтери, который может находиться вдалеке от Вашего рабочего места.

Файловые сервери

В противоположность рабочей станции файловый сервер - это компьютер, который обслуживает все рабочие станции. Он осуществляет совместимое использование файлов, которые размещены на его дисках. Файловые серверы - это, как правило, компьютеры высокого быстродействия на базе процессоров Pentium с объемом памяти ОЗУ 8 М или больше. Часто файловые серверы обеспечены недорогой клавиатурой и монитором среднего качества. Но файловый сервер почти всегда имеет не меньше одного быстродействующего накопителя большой емкости.

Серверы должны быть высококачественными и высоконадежными машинами, поскольку при обслуживании всей сети они многоразово выполняют работу обычной рабочей станции.

Чаще всего файловый сервер выполняет только эти функции. Но иногда у малых ЛОМОВ файл-сервер используется еще и в качестве рабочей станции.

Файловый сервер может использовать другую ОС чем рабочая станция РС. ОС Network фирмы Novell является примером сетевой ОС, которая работает только на файловом сервере. Часть Network, какая праце на рабочей станции и которую называют драйвером, NEXT, VLM лишь дополняет DOS, а не замещает ее.

Сетевые кабели

Существует большое количество разных модификаций кабелей для ЛОМОВ. Используются как тонкие коаксиальные кабели Fhinnet или Cheoper Net, так и толстые коаксиальные кабели Fhick Net, а также не экранированы витые пары STP - Shicldef Twisted Pair, которые имеют вид электропроводов, которые вмонтированы в стене домов и неэкранированные витые пары Utp-unshicldef Twisted Pair, которые напоминают телефонный провод.

Используются также оптичноволоконни кабелв, которые работают на больших расстояниях. Тип кабеля зависит от выбранной карты адаптера.

С помощью кабеля каждая РС соединяется с другими и с файловым сервером. В одних случаях единственный кабель проходит от одного узла к другому, последовательно соединяя все РС и ФС. Такая конфигурация называется Топологией шина або топологией дейзи-ланцюг.

В других случаях из каждой рабочей станции подходит собственный кабель от центрального узла. Такая конфигурация називаеться зиркою. Иногда кабель периодически разветвляется в узловых точках, создавая звездообразное дерево. Конфигурация дейзи-ланцюга нуждается в наименьшем количестве кабеля, но в этом случае тяжелее проводить диагностику в сети.

На современном этапе проводятся поисковые работы по созданию беспроводных ЛОМОВ. Такие сети для передачи сигналов используют инфракрасные лучи или радиоволны.

Сетевые адаптери

Карты сетевых адаптеров, как и другие карты устанавливаются в каждой рабочей станции и ФС. Ваша РС посылает запрос через сетевой адаптер к ФС и через сетевой адаптер получает ответ о том, когда ФС готов передать дежурную часть файла. Такая работа аналогична копированию файлов на диск.

Только два сетевых адаптера могут одновременно обмениваться информацией друг с другом.

На картах адаптера Lantastic есть два разъема - один для входного, а другой для выходного кабеля. На картах адаптера Ethernet есть Т-образний разъем, или 15-контактный разъем. Карты с двумя и больше типами разъемов предоставляют возможность выбору ассортимента кабелей.

Адаптер следит за очередью в сети и проверяет переданную информацию на ошибки. Скорость передачи информации зависит от типа адаптера.

На сегодня существуют следующие виды алдаптерив:

- адаптеры Arcnet - одни из самых старых. Они имеют высокую скорость, но не распознают небольшие ошибки при установке. Они являются высоконадежными, а проблемы, которые возникают с адаптерами и кабелями легко диагностируются.

- адаптеры Ethernet могут связывать широкий спектр систем, включая UNIX - компьютеры, Macintosh фирмы Apple, ПК фирмы IBM. Они имеют три модификации в зависимости от толщины кабеля.

Адаптеры Toren Riny дороже всего, за исключением оптоволокняних. Их используют в сетях с большим количеством РС при подключении к большим ЭВМ.

Протоколи

Рассмотрим каким образом в ЛОМ проходит межкомпьютерный обмен информацией. Обмен информацией осуществляется с помощью протоколов и форматов сообщений.

Протоколы можно разделить на три уровни: низкого уровня, среднего уровня, для перенаправления файлов.

В любой ЛОМ сетевые алаптери осуществляют передачу и прием сообщений с помощью кабелей, и только наличие определенных протоколов обмена превращает компьютеры в ту или другую ЛОМ.

На самом низком уровне компьютеры и сети обмениваются информацией друг с другом пакетами сообщений. Эти пакеты составляют фундамент на котором базируется работа ЛОМОВ.

Пакеты могут нести произвольную информацию:

начало сеанса обмена данными;

передача данных;

подтверждение приема пакета данных;

передача сообщения всем адаптерам;

конец сеанса работы.

В разных сетях пакеты определяются по-разному, но следующие элементы являются общими для всех:

уникальный адрес отправителя;

уникальный адрес получателя;

признак, который определяет вмистиме пакета;

даны или сообщение;

контрольная сумма для определения ошибок при передаче.

Связь между компьютерами ЛОМОВ осуществляется за двумя основными принципами: определение коллизий столкновений и передача маркера.

Маркер - очень короткое сообщение, которое является признаком того, что сеть свободна.

Примерами системы на базе принципа определения коллизий и передачи маркера является, соответственно, системы Ethernеt и Toren Ring.

Рассмотрим формат пакета Ethernеt.

На рисунке показано размещение и определение полей пакета в системе Ethernеt.

Приамбула

Призначення

Джерело

Тип

Дани

Контрольная сума

Приамбула. це полет длиной 8 байт, которое используется для синхронизации пакета. Оно звжди содержит код 10101010 в первых 7-ми байтах и 10101011 в последнем.

Призначення . Это поле длиной 6 байт, которое содержит адрес узла ЛОМОВ, куда посылается сообщение. Старший левый бит в первом байте имеет специальное назначение. Если он равняется нулю, то это есть уникальный физический адрес. Первые три байта задают адрес группы, а следующие 3 - задают адрес в группе. Если же бит равняется 1, то последние байты определяют станции назначения.

Источник. це поле имеет имеет 6 байт и определяет адрес узла отправителя. Старший байт всегда равняется нулю.

Тип. Имеет 2 байта и идентифицирует тип протокола высшего уровня.

Дани. Оно может иметь длину от 46 до 1500 байт и содержит сообщение.

Контрольная сума. Полет длиной 4 байта, которое содержит остаток лишней циклической суммы.

Рассмотренный протокол работает на низком уровне. Данный протокол передает данные между комп"ютерами, но не знает ничего о файле-сервер и перенаправлении файлов. Эти протоколы не имеют средства для обеспечения верной последовательности приема-передачи данных а также средств для идентификации прикладных программ, что требуют данные.

Протоколы среднего уровня NETBIOS, Ipx/spx, Tcp/ip больше отвечают транспортному уровню. Эти протоколы позволяют комп"ютерам в ЛОМ легко обмениваться данными.

Протоколы высокого уровня предназначены для выполнения функций перенаправления файлов, используют протоколы среднего уровня, для передачи пакетов сообщений между РС и файловым сервером.

Независимо от внутренней конструкции каждого отдельного протокола, все они имеют определены общие функции и свойства:

Инициализация зв"язку. Каждый протокол имеет средства для идентификации РС по имени, номеру или двух атрибутах. Эта схема является доступной для всех уровней передачи информации. Обмен информацией между определенными узлами активизируется после определения узла-адреса как правило - файлового серверу рабочей станции, которая инициирующая диалог. Инициирующая станция также устанавливает один из двух типов диалога: датаграмму и сеанс.

Отправление и получение данных. кожен протокол предоставляет средства для отправления и получения сообщений рабочими станциями адресата и источника. Протокол налагает определенные ограничения на длину сообщений. Кроме того, он предоставляет участника диалогу сеансового типа средства для определения статуса диалога.

Завершения обмину. Протокол предоставляет средства для корректного завершения диалога.

Как уже сообщалось, существует два типа мижкомп"ютерного обмена данными - Датаграми та Сеанси.

Датаграмма - це сообщение, которое не нуждается в подтверждении о приеме от принимающей стороны. Если такое подтверждение необходимо, то адресат должен сам послать специальное сообщение. Для осуществления обмена этим способом принимающая и передаюча стороны должны придерживаться определенного протокола. Каждая датаграмма является отдельным сообщением и при наличии нескольких датаграмм в ЛОМ порядок их доставки не гарантируется. В некоторых случаях максимальная длина датаграмм намного меньше, чем длина сообщений в сеансах. Однако, в большинстве случаев скорость передачи датаграмм намного больше, чем скорость передачи сообщений в сеансах.

В противовес датаграммам, в Сеансе предусматривается создание логического зв"язку для обмена сообщениями между РС и гарантируется получение сообщений. В то время, когда датаграммы могут передаваться в любой период времени, в сеансах для передачи сообщений сначала необходимо выполнить некоторую подготовительную роботу:сеанс необходимо сначала установить, после этого идет передача данных, и по окончании обмена сеанс необходимо закрыть.

Фирма Novell с сетевой ОС Network принимает протоколы ИРХ для обмена диаграммами и SPS для обмена в сеансах.

Протокол ИРХ Internetwork Packet Exchange - межсетевой обмен пакетами используется модулями перенаправлений файлов. Он выполняет функции адресации, маршруторування и переключение в процессе передачи пакетов сообщений. протокол ИРХ более быстродействующий чем протокол Spх, 95% доставки информации, - безошибочен.

Протокол Spх Sequenced Packet Exchange - последовательный обмен протоколами предназначен для установления диалога и используется напротязи сеансу. Для обмена данными по этому протоколу сначала необходимо установить логический зв"язок между двумя участниками. После этого сообщения могут функционировать в двух направлениях. Протокол Spх гарантирует передачу информации в верной последовательности.

Протоколы высокого уровня их еще называют протоколами перенаправления файлов используются фирмами ИВМ и Microsoft в программных продуктах LAN Manager и LAN Server используют потокол Sмв Server Massage Block - Блоки сообщений сервера. Фирма Novell у ОС Network использует протокол NCP Network Core Protocol - Протокол ядра Network. У одноранговых ЛОМОВ иногда используется протокол Sмв.

Сетевые ОС LAN Manager и LAN Server перехватывают обращения прикладных программ на РС к функции вводу/вывода и направляют их на сервер. Осуществляется это таким образом. Программные модули на РС, которые используют протокол Sмв и DLR DOS LAN Requester открывают сеанс зв"язку Netbios с программным обеспечением LAN Manager или LAN Server, что работают на сервере. После этого DLR и сервер обмениваются Sмв - блоками. Фирма ИВМ определяет четыре категории Sмв - блоков: управления сеансом, доступа, к файлам, обслуживанию принтера и сообщений.

Вставка

Мережа - это два или больше компьютеры, объединенные кабелем таким образом, чтобы они могли обмениваться информацией.

Сеть - это совместимое использование или распределение. Распределение файлов, ресурсов, и пограм.

Распределение файлив означает то, что сеть позволяет пользоваться файлами нескольких пользователей. Есть два способа представления файлов: передача файлов из компьютера на компьютер то отправление файлов на промежуточный пункт, где они будут находиться до той поры, пока их не забаре другой пользователь.

Распределение ресурсив - это установка определенных устройств, например, диска или принтеру таким образом, чтобы все компьютеры сети могли ими пользоваться.

Распределение програм - использование программы, которая находится на общем диске сети.

Существующие на сегодня сети достаточно отличаются за принципами взаимодействия, характеристикам и уровнем предложенных услуг. Это связано как с реальными потребностями заказчиков, так и с развитием сетевых архитектур.

За сложностью обслуговування существует три вида сетей: Реальные, искусственные и одноранговые.

Реальни - это сети, которые требуют одного-двох специалистов для для постоянного обслуживания. Представителем такой сети является сеть Network фирмы Novell. Кроме того, данная сеть требует кроме DOS специальную операционную систему.

Искусственные мережи - они работают как реальны сети, но не нуждаются в специальном жестком диске. Эти сети позволяют соединять компьютеры через последовательные или параллельные порты без специальных сетевых адаптеров. Иногда такую связь называют "по нуль-модему". Такие сети очень медленны.

Однорангови - находятся между реальными и искусственными. Их часто называют "ровными среди ровных" peer - to - peer network. В таких сетях все компьютеры работают на ровных и не разделяются отдельно на РС и ФС; каждый может выполнять эти функции.

Две наиболее популярных сети этого направления - это LAN tastic фирмы Artsoft и Windows for Workgroups фирмы Microsoft.

Эти сети имеют все возможности реальных и одновременно являются легкими в установке и эксплуатации. Они не определяют четко РС и ФС.

За степенью охватывания територии и користувачив можно осуществить следующую классификацию: Глобальные сети общего использования, корпоративные сети и локальные вычислительные сети.

Глобальные сети общего пользования виставляють следующие требования:

наличие могучей и гибкой системы адресации, что позволяет определить большое количество пользователей;

высокая эффективность передачи полезной информации;

использование сложных протоколов маршрутиризации.

Корпоративные мережи предназначены для объединения замкнутой группы пользователей, например сотрудников корпорации или фирмы и могут носить глобальный или локальный характер.

Локальные вычислительные мережи предназначенные для организации взаимодействия ограниченной группы пользователей, которые используют специальные протоколы с упрощенным механизмом маршрутиризации, администрирования, передачи данных.