Способи побудови локальних мереж. Комп'ютерна мережа – це складний комплекс взаємозв'язаних і функціонально узгоджених програмних і апаратних компонентів.

Комп'ютерну мережу можна представити багатошаровою моделлю, що складається з шарів:

· комп'ютери;

· комунікаційне устаткування;

· операційні системи;

· мережеві додатки.

Основою будь-якої локальної мережі є ПК, які підключаються до мережі за допомогою мережевої карти. Всі комп'ютери локальних мереж можна розділити на два класи: сервери і робочі станції.

Комунікаційне устаткування.Мережевий адаптер – це спеціальний пристрій, який призначений для сполучення комп'ютера з локальною мережею і для організації двонаправленого обміну даними в мережі. Мережева карта вставляється у вільний слот розширення на материнській платі і обладнана власним процесором і пам'яттю, а для підключення до мережі має роз'єм типа RJ-45. Найбільш поширені карти типа PCI, які вставляються в слот розширення PCI на материнській платі. Залежно від вживаної технології Ethernet, Fast Ethernet або Gigabit Ethernet і мережевої карти швидкість передачі даних в мережі може бути: 10, 100 або 1000 Мбіт/с.

Як кабелі для з’єднання окремих ПК і комунікаційного устаткування в локальних мережах застосовуються:

1. Вита пара – передавальна лінія зв'язку у вигляді двох проводів, перекручених один з одним з певним кроком з метою зниження впливу електромагнітних полів.

2. Коаксіальний кабель – кабель, який складається з одного центрального провідника в ізоляторі і другого провідника розташованого поверх ізолятора.

3. Оптичний кабель – це кабель, в якому носієм інформації є світловий промінь, що поширюється по оптичному волокну.

Крім того, як передавальне середовище в безпровідних локальних мережах використовуються радіохвилі в мікрохвильовому діапазоні.

До комунікаційного устаткування локальних мереж відносяться: трансивери, повторювачі, концентратори, мости, комутатори, маршрутизатори і шлюзи.

Частина устаткування (приймачі або трансивери, повторювачі або репітери і концентратори або hubs) служить для об'єднання декількох комп'ютерів в необхідну конфігурацію мережі. Сполучені з концентратором ПК утворюють один сегмент локальної мережі, тобто концентратори є засобом фізичної структуризації мережі, оскільки, розбиваючи мережу на сегменти, спрощують підключення до мережі великої кількості ПК.

Інша частина устаткування (мости, комутатори) призначені для логічної структуризації мережі. Оскільки локальні мережі є широкомовними (Ethernet і Token Ring), то із збільшенням кількості комп'ютерів в мережі, побудованій на основі концентраторів, збільшується час затримки доступу комп'ютерів до мережі і виникнення колізій. Тому в мережах побудованих на хабах встановлюють мости або комутатори між кожними трьома або чотирма концентраторами, тобто здійснюють логічну структуризацію мережі з метою недопущення колізій.

Третя частина устаткування призначена для об'єднання декількох локальних мереж в єдину мережу: маршрутизатори (routers), шлюзи (gateways). До цієї частини устаткування можна віднести і мости (bridges), а також комутатори (switches).

Повторювачі (repeater) – пристрої для відновлення і посилення сигналів в мережі з метою збільшення її довжини.

Приймачі (трансивери) – це пристрої, призначені для прийому пакетів від контроллера робочих станцій мережі і передачі їх в мережу. Трансивери (конвертори) можуть перетворювати електричні сигнали в інші види сигналів (оптичні або радіосигнали) з метою використання інших середовищ передачі інформації.

Концентратори або хабы (Hub) – пристрої множинного доступу, які об'єднують в одній точці окремі фізичні відрізки кабелю, утворюють загальне середовище передачі даних або сегменти мережі, тобто хаби використовуються для створення сегментів і є засобом фізичної структуризації мережі.

Мости (bridges) – це програмно – апаратні пристрої, які забезпечують з'єднання декількох локальних мереж між собою. Мости призначені для логічної структуризації мережі або для з'єднання в основному ідентичних мереж, що мають деякі фізичні відмінності.

Комутатори (switches) - програмно – апаратні пристрої є швидкодіючим аналогом мостів, які ділять загальне середовище передачі даних на логічні сегменти. Логічний сегмент утворюється шляхом об'єднання декількох фізичних сегментів за допомогою одного або декількох концентраторів. Кожен логічний сегмент підключається до окремого порту комутатора. Під час передачі даних з комп'ютера - відправника на який-небудь з портів комутатор передасть ці дані, але не на всі порти, як в концентраторі, а лише на той порт, до якого підключений сегмент, що містить комп'ютер, - одержувач даних.

Маршрутизатори (routers). Ці пристрої забезпечують вибір маршруту передачі даних між декількома мережами, що мають різну архітектуру або протоколи. Вони забезпечують складний рівень сервісу, оскільки можуть виконувати “інтелектуальні” функції: вибір найкращого маршруту для передачі повідомлення, адресованого іншій мережі; захист даних; буферизацію даних; різні протокольні перетворення. Маршрутизатори застосовують лише для зв'язку однорідних мереж.

Шлюзи (gateway) – пристрої (комп'ютер), що служать для об'єднання різнорідних мереж з різними протоколами обміну. Шлюзи виконують протокольне перетворення для мережі, зокрема перетворення повідомлення з одного формату в інший.

Ефективність функціонування ЛОМ визначається параметрами, вибраними при конфігурації мережі. Конфігурація мережі базується на існуючих технологіях і світовому досвіді, а також на прийнятих у всьому світі стандартах побудови ЛОМ і визначається вимогами, що пред'являються до неї, а також фінансовими можливостями організацій.

Виходячи з існуючих умов і вимог, у кожному окремому випадку вибирається топологія мережі, кабельна структура, комунікаційне устаткування, протоколи і методи передачі даних, способи організації взаємодії пристроїв, мережева операційна система.

Програмне забезпечення локальних мереж. До програмних компонентів мереж відносяться: операційні системи і мережеві додатки або мережеві служби. Мережева операційна система – це основа будь-якої обчислювальної мережі.

Мережева операційна система необхідна для управління потоками повідомлень між робочими станціями і серверами. Вона може дозволити будь-якій робочій станції працювати з мережевим розділеним диском або принтером, які фізично не підключені до цієї станції.

У мережевій операційній системі окремого комп'ютера можна виділити декілька частин.

· Засоби управління локальними ресурсами комп'ютера, до яких відносяться: функції розподілу оперативної пам'яті між процесами, планування і диспетчеризації процесів, управління процесорами в мультипроцесорних машинах, управління периферійними пристроями і інші функції управління ресурсами локальних ОС.

· Засоби надання власних ресурсів і послуг в загальне користування – серверна частина ОС (сервер). Ці засоби забезпечують, наприклад, блокування файлів і записів, необхідних для їх спільного використання; ведення довідників імен мережевих ресурсів; обробку запитів віддаленого доступу до власної файлової системи і бази даних; управління чергами запитів віддалених користувачів до своїх периферійних пристроїв.

· Засоби запиту доступу до віддалених ресурсів і послуг і їх використання – клієнтська частина ОС. Ця частина виконує розпізнавання і перенаправлення в мережу запитів до віддалених ресурсів від додатків і користувачів, при цьому запит поступає від додатку в локальній формі, а передається в мережу в іншій формі, відповідній вимогам сервера. Клієнтська частина також здійснює прийом відповідей від серверів і перетворення їх в локальний формат, так що для додатку виконання локальних і відалених запитів не розрізняється.

· Комунікаційні засоби ОС, за допомогою яких відбувається обмін повідомленнями в мережі. Ця частина забезпечує адресацію і буферизацію повідомлень, вибір маршруту передачі повідомлення по мережі, надійність передачі і тому подібне, тобто є засобом транспортування повідомлень.

Залежно від функцій, що покладаються на конкретний комп'ютер, в його операційній системі може бути відсутнім або клієнтська, або серверна частині.

Мережеві операційні системи UNIX. UNIX є дуже потужною, гнучкою і динамічною операційною системою, яка в змозі обробляти практично будь-яке запропоноване користувачем завдання. Має широкий набір засобів, за допомогою яких можна вирішити більшість проблем, що виникають при роботі з інформаційними технологіями. До переваг UNIX відносяться потужність роботи, стабільність і надійність, повна автоматизація, а також підтримка безлічі мов програмування.

Ця операційна система має оптимальні рішення для роботи з Internet, включаючи доступ до ресурсів Web, Telnet, FTP, базам даних і тому подібне Оскільки система UNIX створювалася спеціально для обробки великих масивів даних і повної інтеграції з мережевим середовищем, вона майже завжди перевершує по швидкодії будь-яку іншу комбінацію апаратного і програмного забезпечення. Linux є версією UNIX, адаптованою для процесорів Intel.

ОС NetWare фірми Novell.Novell була однією з перших компаній, які почали створювати ЛОМ. Як файловий сервер в NetWare може використовуватися звичайний ПК, мережева ОС якого здійснює управління роботою ЛОМ. Функції управління включають координацію робочих станцій і регулювання процесу розділення файлів і принтера в ЛОМ. Мережеві файли всіх робочих станцій зберігаються на жорсткому диску файлового сервера, а не на дисках робочих станцій.

Мережеві ОС фірми Microsoft. Спочатку Windows NT існувала в двох версіях: Windows NT Advanced Server встановлювалася на серверах мережі NT, а Windows NT Workstation була потужною настільною операційною системою з функціональними можливостями.

Наступна версія Windows NT, призначена для використання на серверах, була перейменована в Windows NT Server. Висока продуктивність і покращена підтримка додатків зробили її однієї з найпопулярніших операційних систем.

Windows NT 4.0 об'єднувала в собі покращену інтеграцію з Internet і корпоративними мережами, підвищену продуктивність, відмінну сумісність з іншими операційними системами компанії Microsoft.

Сімейство програмних продуктів Windows 2000 Server – є наступним поколінням серії операційних систем Windows NT Server, в якому надійні, зручні для роботи в інтернеті служби каталога, мережеві служби і служби додатків, об'єднані з потужним комплексним управлінням.

Windows 2000 Server - для серверів робочих груп і відділів.

Windows 2000 Advanced Server - для застосувань і надійніших серверів відділів.

Windows 2000 Datacenter Server - для найбільш відповідальних систем обробки даних.

Сімейство програмних продуктів Windows Server 2003 є наступним поколінням серверних операційних систем Windows. Windows Server 2003 заснована на Windows 2000 Server. Вона є платформою високої продуктивності для підтримки зв'язаних додатків, мереж, і веб-служб XML для робочих груп, відділів і підприємств будь-якого розміру.

Windows Server 2003 Standard Edition - це мережева операційна система для підприємств малого бізнесу і окремих підрозділів організації.

Windows Server 2003 Enterprise Edition призначена для задоволення загальних ІТ-потреб.

Windows Server 2003 Datacenter Edition призначена для вирішення відповідальних завдань, що вимагають дуже високого рівня масштабування, доступності і надійності.

Windows Server 2003 Web Edition – це операційна система для Web-серверів.

Windows Server 2008 — це операційна система нового покоління. У основу Windows Server 2008 покладена операційна система Windows Server 2003. Вона призначена для забезпечення користувачів найбільш продуктивною платформою, що дозволяє розширити функціональність додатків, мереж і веб-служб, від робочих груп до центрів даних.

При спільному використанні клієнтських комп'ютерів Windows Vista і серверів під Windows Server 2008 значно підвищується продуктивність, надійність мережі.

Глобальні мережі з комутацією каналів і пакетів. Глобальні мережі Wide Area Networks (WAN), які відносяться до територіальних комп'ютерних мереж, призначені, як і локальні мережі для надання послуг, але значно більшій кількості користувачів, що знаходяться на великій території.

У глобальних мережах існує три принципово різні схеми комутації:

· комутація каналів;

· комутація повідомлень

· комутація пакетів;

Комутація каналів в глобальних мережах – процес, який за запитом здійснює з'єднання двох або більше станцій даних і забезпечує монопольне використання каналу передачі даних до тих пір, поки не станеться роз'єднання. Комутація каналів має на увазі утворення безперервного фізичного каналу із послідовно сполучених окремих канальних ділянок для прямої передачі даних між вузлами. Окремі канали з'єднуються між собою спеціальною апаратурою – комутаторами, які можуть встановлювати зв'язки між будь-якими кінцевими вузлами мережі.

Комутація повідомлень в глобальних мережах – процес пересилки даних, що включає прийом, зберігання, вибір вихідного напряму і подальшу передачу повідомлень без порушення їх цілісності. Використовуються в тих випадках, коли не очікується негайної реакції на повідомлення. Повідомлення передаються між транзитними комп'ютерами мережі з тимчасовою буферизацією їх на дисках кожного комп'ютера. Повідомленнями називаються дані, що об'єднані смисловим змістом, мають певну структуру і придатні для обробки, пересилки або використання.

Джерелами повідомлень можуть бути голос, зображення, текст, дані. Для передачі звуку традиційно використовується телефон, зображень – телебачення, тексту – телеграф (телетайп), даних – обчислювальні мережі. Встановлення з'єднання між відправником і одержувачем з можливістю обміну повідомленнями без помітних тимчасових затримок характеризує режим роботи online. При істотних затримках із запам'ятовуванням інформації в проміжних вузлах маємо режим offline.

Комутація пакетів в глобальних мережах – це комутація повідомлень, представлених у вигляді адресованих пакетів, коли канал передачі даних зайнятий лише під час передачі пакету і по її завершенню звільняється для передачі інших пакетів. Комутатори мережі, в ролі яких виступають шлюзи і маршрутизатори, приймають пакети від кінцевих вузлів і на підставі адресної інформації передають їх один одному, і в кінці станції призначення.

У глобальних мережах для передачі інформації застосовуються наступні види комутації:

· комутація каналів (використовується при передачі аудіоінформації по звичайних телефонних лініях зв'язку;

· комутація повідомлень (застосовується в основному для передачі електронної пошти, в телеконференціях, електронних новинах);

· комутація пакетів (для передачі даних, в даний час використовується також для передачі аудіо - і відеоінформації)

Перевагою мереж комутації каналів є простота реалізації (утворення безперервного фізичного каналу), а недоліком - низький коефіцієнт використання каналів, висока вартість передачі даних, підвищений час чекання інших користувачів.

При комутації повідомлень передача даних (повідомлення) здійснюється після звільнення каналу, поки воно не дійде до адресата. Кожен сервер проводить прийом, перевірку, збірку, маршрутизацію і передачу повідомлення. До переваг можна віднести - зменшення вартості передачі даних. Недоліком даного способу є низька швидкість передачі інформації, неможливість ведення діалогу між користувачами.

Пакетна комутація має на увазі обмін невеликими пакетами (частина повідомлення) фіксованої структури, які не спричиняють утворення черг у вузлах комутації. Достоїнства: швидке з'єднання, надійність, ефективність використання мережі.

Предыдущая 4 5 6 7 8 9 101112 13 14 15 16 17 18 19 Следующая