Современный мир сложно представить без участия вычислительных машин, они внедрены во все отрасли промышленности, науки, образования и медиа. Для того чтобы осуществить обмен информацией между компьютерами, их объединяют в единый кластер.
Локальная Сеть — это сеть, которая позволяет на уровне физических или программных интерфейсов электронных устройств организовывать передачу данных между ними в пределах указанной полосы адресов.
В этой статье представлена информация, дающая наиболее полное представление об этой технологии.
Что такое и для чего нужна локальная Сеть
Почти каждое вычислительное устройство имеет в своем составе встроенный сетевой интерфейс – оборудование, позволяющее производить соединение по заданному протоколу (стандарту). Если объединение состоит из более чем двух единиц техники, оно называется локальной вычислительной Сетью (ЛВС).
При такой технологии каждому адаптеру из диапазона разрешенных значений назначается свой адрес (IP-address), по которому и идентифицируется (наряду с MAC-адресом) получатель или отправитель пакета данных.
Теперь несложно понять, что локальная Сеть и компьютерная Сеть — это одно и то же, их основное назначение – предоставлять набор множества сетевых функций, облегчающих обмен информацией и призванных объединить группы пользователей.
Среди них наиболее известными являются FTP протокол, файловые хранилища, общий доступ к принтерам и папкам.
Также ЛВС может использоваться для организации удаленного управления, игровых серверов, параллельных вычислений, доступа в Интернет и т. д.
Типы локальных сетей
Обзор и настройка модема D-Link Dir-320
ЛВС имеют довольно обширную иерархию свойств, которые определяют ее принадлежность к тому или иному типу. В общем случае это два параметра:
- Способ связи. Проводной – для создания канала передачи информации используются металлические или оптоволоконные кабели, а сигналы, соответственно, имеют вид электрических или световых импульсов. Беспроводной тип связи (Wi-Fi) – технология, которая предусматривает передачу данных при помощи электромагнитного поля, при этом для защиты используются различные методы шифрования, имеющие закрытый ключ.
- Ранг Сети. Одноранговые – простейшие ЛВС, в составе которых количество вычислительных машин условно ограничено значением не более 10, при этом сохраняется полная политика равноправия среди пользователей, которые сами устанавливают политику доступа к информации. Многоранговые – основа и центральный элемент такой ЛВС всегда один или несколько серверов, а остальные устройства выступают в роли клиентов.
Основные задачи локальных вычислительных сетей
В чем отличия между сетями 3G и 4G: особенности, преимущества и недостатки
В общих чертах о назначении ЛВС уже было сказано выше, однако для описания полного функционала необходимо более подробно раскрыть эти пункты:
- Объединять активные сетевые устройства в кластер для организации общего доступа к ресурсам. Примером может служить корпоративный документооборот через общую папку (в широком смысле – файловый сервер), который позволяет сотрудникам эффективно обмениваться файлами в пределах ЛВС организации. Также можно сделать общедоступными многофункциональные устройства (принтеры и сканеры), обеспечив офисы собственными серверами печати.
- Создание сервера приложений или игр. Еще одна полезная функция ЛВС – это снижение количества используемой вычислительной мощности на стороне клиента. При этом программа или игра установлены на сервере, а на пользовательском устройстве запускаются лишь оболочки.
- Использование баз данных. Также для ускорения работы некоторых приложений используются специальные серверы в составе ЛВС для организации информации в виде упорядоченных блоков (например, MSSQL). Наряду с быстрым доступом, это обеспечивает дополнительную безопасность.
- Объединение в группы и использование политик безопасности. Эта функция возможна только благодаря ЛВС, она позволяет централизованно определять принадлежность пользователей к заданному сегменту, а также назначать им права доступа к общим ресурсам без внесения изменений в систему на клиентском ПК.
- Проксирование трафика. Обычно в любой ЛВС, которая имеет доступ к Интернету, установлен прокси-сервер (прозрачный или непрозрачный). Это необходимо, чтобы контролировать исходящие от пользователей соединения и отклонять пакеты данных, которые по какой-либо причине являются запрещенными.
Главные составляющие локальной Сети
Схема подключения витой пары 8 проводов под Интернет
Локальные вычислительные сети кратко делятся на две основные составляющие:
Первые, в свою очередь, делятся на подтипы:
- Автоматизированное рабочее место. Включает в себя все вычислительные устройства, в роли которых могут выступать ПК, серверы, принтеры и сканеры с собственным сервером печати и т. д.
- Активное сетевое оборудование. Включает в себя концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы, сетевые мосты и интерфейсы.
- Пассивное сетевое оборудование. Состоит из кабелей, разъемов и прочих вспомогательных комплектующих.
Программная часть ЛВС обязательно включает в себя операционную систему (на сегодня их существует множество), которая должна быть обеспечена минимальным набором служб:
- драйвер сетевого интерфейса;
- сетевой протокол;
- общий доступ к файлам и принтерам;
- удаленный доступ;
- сетевые и локальные политики безопасности.
Преимущества пользования локальной Сетью
К основным преимуществам ЛВС относятся следующие возможности:
- Организация распределенного доступа к общим ресурсам, таким как файлы, документы, принтеры, сканеры и даже программное обеспечение.
- Оптимизация всех этапов электронного документооборота за счет увеличения скорости коммуникации между пользователями ЛВС.
- Гибкое распределение доступа к Интернету между клиентами ЛВС с назначением выделенной скорости, объема трафика и времени работы.
Требования, предъявляемые локальным вычислительным сетям
Как и при работе с любым техническим объектом, для улучшения качества функционирования ЛВС на нее должны накладываться определенные требования. Критерием могут служить следующие показатели, которые тем лучше, чем они выше:
- Пропускная способность. Определяет то, сколько пользователей могут единовременно выполнять задачи внутри ЛВС. Эквивалентно максимальной скорости передачи данных, для современных сетей удовлетворительное значение порядка 1 Гбит/сек.
- Отказоустойчивость. Достигается путем тщательной проработки проекта ЛВС еще на начальном этапе. В основном на этот показатель влияет качество монтажа, используемого оборудования, а также расходных материалов. Для файловых хранилищ также важно независимое дублирование информации с условием территориального разнесения.
- Наличие средств диагностики. Чем больше в узлах ЛВС находится элементов, которые вещают в канал связи информацию о себе, тем легче обнаружить ошибки, возникающие при передаче данных.
- Возможность расширения и интеграции. Этот фактор включает в себя не только предусмотренное проектом увеличение количество пользователей, но и взаимозаменяемость компонентов ЛВС. Например, если необходимо заменить сервер приложений на более мощный, это не должно повлиять на работу в целом.
- Совместимость на уровне ОС клиента. Заключается в том, что пользователи с разными ОС должны иметь доступ к общим ресурсам. Например, на уровне Linux при организации файлового хранилища можно использовать службу Samba. При этом для пользователя с ОС Windows эти каталоги будут доступны в привычном виде (папки).
Топологии локальных сетей
Виды локальных вычислительных сетей зависят и от такого понятия, как топология, которая определяет, каким образом объединяются элементы ЛВС, при этом общепринято разделение на четыре вида:
- Соединение типа «шина». На сегодня это редкая реализация, которая подразумевает соединение вычислительных машин при помощи одного коаксиального кабеля, сигнал с которого снимается посредством разъема типа «терминатор».
- «Звездочка». Часто встречается в малых ЛВС, центральный элемент, занимающий самый высокий уровень иерархии – обычный коммутатор, через который ПК или периферия с активным сетевым оборудованием обмениваются пакетами данных.
- «Кольцевой тип». Для его реализации необходимо мостовое соединение, благодаря чему все вычислительные устройства имеют последовательное соединение (закольцованы).
Внимание! В составе многоранговых сетей применение «колец» может (и, скорее всего, приведет) к такому явлению, как широковещательный шторм, при этом во время передачи данных будут возникать постоянные ошибки.
- Смешанная топология. Обычно это многоранговая ЛВС, включающая в себя соединения типа «звезда». Примером может служить задача, когда есть несколько территориально недалеких и обособленных подразделений (в радиусе 300 метров). Чтобы не производить прокладку кабеля от сервера к каждому устройству (крайне неэкономично), в каждом офисе установлен собственный коммутатор.
Кстати! Если обычный «свитч» заменить на более дорогое управляемое активное сетевое оборудование, есть шанс с высокой точностью отслеживать неполадки на линии.
Пример маршрутизации
В целом маршрутизация (или создание таблицы маршрутов) – это процесс, при котором сетевому интерфейсу указывается, через какой адрес получать доступ к удаленному сетевому ресурсу. Для лучшего понимания следует разобрать пример.
- Допустим, существуют две подсети, 192.168.0.0/24 и 10.0.0.0/8.
Как устроена локальная сеть с выделенным сервером: что это, характеристики, схема, архитектура, преимущества и недостатки
Удобство использования общих ресурсов локальной вычислительной сети (ЛВС), безопасность и масштабируемость во многом зависят от ее организации.
Для небольшого числа узлов (компьютеров) вполне подойдет одноранговая сеть. Сети предприятий с большим числом компьютеров, значительными объемами общих ресурсов лучше строить по иерархическому принципу.
Сеть с выделенным сервером — это вариант такой иерархической организации.
Определение
Сеть с выделенным сервером — ЛВС, в которой часть основных задач выполняют отдельные узлы. Их роль играют выделенные компьютеры или машины пользователей с установленным специальным программным обеспечением. Такие компьютеры и программы называют серверами, остальные узлы – клиентами или рабочими станциями, а сами сети – иерархическими или клиент-серверными.
Как устроена локальная сеть с выделенным сервером
Сеть с выделенным сервером отличается от одноранговой на уровне логической организации взаимодействия.
Простейшая одноранговая локальная вычислительная сеть состоит из равноправных узлов (компьютеров). Каждый из них:
- определяет часть собственных ресурсов (файлы, папки, принтеры, приложения и пр.) как общие для ЛВС;
- предоставляет другим доступ к ним;
- управляет правами пользователей/узлов сети на использование этих ресурсов;
- получает доступ к общим ресурсам сети, размещенным на других узлах.
Фактически при такой организации все компьютеры сети остаются независимыми (не считая объединения по проводным или беспроводным каналам связи). Для обращения к ресурсам конкретного узла другим пользователям обязательно пройти авторизацию, с созданной на нем учетной записью.
Такая реализация может быть удобной, пока ЛВС объединят несколько (до 10) узлов. С увеличением их количества:
- пользователям придется запоминать огромное количество логинов/паролей для локальных учетных записей;
- обеспечить безопасность становится практически невозможно;
- существенно усложняется резервное копирование децентрализованной общей информации.
- Сеть с выделенным сервером эффективно решает эти и другие проблемы.
- В ней:
- общие ресурсы размещены на отдельном узле – сервере;
- обмен данными идет не между клиентскими компьютерами, а в паре клиент-сервер;
- для пользователя/узла создается серверная учетная запись, определяющая права доступа. Соответственно, воспользоваться ими может любой пользователь с каждой клиентской машины после успешной авторизации.
Реализация выделенного сервера не требует какой-либо определенной сетевой архитектуры. Они одинаково эффективно работают в топологиях кольцо, общая шина, звезда, гибридных системах. Не имеют значения и используемые для сетевого обмена протоколы.
В практике гораздо чаще встречаются варианты совмещения, когда основные задачи решают выделенные серверы, а некоторая часть общих ресурсов распределяется по локальным узлам.
Назначение сервера
Назначение выделенного сервера – администрирование доступа пользователей и клиентских машин к общим ресурсам сети. Соответственно, он решает несколько важнейших задач, обеспечивая:
- Централизованное хранение информации или управление аппаратными средствами (например, когда разделяемым ресурсом выступает принтер).
- Безопасность. К этому кругу задач относятся создание и изменение учетных записей клиентов/пользователей, объединение их в группы, применение правил групповых политик, проверка данных при авторизации.
- Надежность. Включает резервное копирование и восстановление данных, различные варианты аппаратной избыточности и резервирования носителей и каналов связи, балансировку нагрузки на них.
В зависимости от типа общих ресурсов, управление которыми отдано выделенному серверу, различают их виды.
Сетевой
Этот вид выделенных серверов предназначен для управления ЛВС и подключениями клиентов. Реализуется в виде сервера подключений, рабочих групп или контроллера домена. Отвечает за:
- распределение сетевых адресов из локального пула;
- авторизацию пользователей;
- создание и изменение учетных записей клиентов;
- определение и применение политик безопасности, в том числе, групповых.
Полностью находится в ведении группы с административными правами, возможности администрирования рядовым пользователям не предоставляются.
Файловый
Предназначен для хранения файлов и папок, доступ к которым предоставляется всем пользователям сети. Клиенты, как правило, могут скачивать файлы и папки на локальные машины, создавать и добавлять новые. Удаление, архивирование, установку атрибутов и другие ответственные операции выполняет администратор.
Приложений
Эти серверы отвечают за выполнение программ, результаты работы которых доступны пользователям сети. Исполняемый на них программный код называют серверной частью приложения. Программы, запущенные на рабочих станциях, отправляющие запросы к серверу и получающие данные называют клиентской частью.
Как правило, для таких нужд выделяют самые производительные компьютеры с максимальным объемом памяти и емкостью носителей, достаточной для хранения массива рабочих данных всей ЛВС.
Примером служат системы управления базами данных (СУБД), хранящие структурированную информацию и выполняющие запросы на выборку. Клиентский компьютер отправляет такой запрос на серверную часть. Получает он только часть информации из базы данных, соответствующую параметрам запроса.
Используют несколько вариантов разграничения прав доступа, например, с использованием действующих в ЛВС групповых политик или собственного набора учетных записей.
Коммуникационные
Назначение этих выделенных серверов – обеспечить пользователям и узлам сети дополнительные каналы связи и обмена информацией между собой и с «внешним миром». К ним относятся серверы:
- почтовые, обеспечивающие отправку, прием, сортировку сообщений электронной почты;
- web, предоставляющие доступ к размещенному контенту. При этом сайт может иметь как внутренний, для доступа из ЛВС, так и внешний адрес;
- удаленного доступа. Позволяют пользователям работать на компьютере ЛВС при подключении по внешним каналам связи. Другой вариант использования – превращение рабочих мест клиентов в простые терминалы за счет переноса основной функциональности на один компьютер (сервер терминалов).
Доступа к аппаратным ресурсам
К этому виду выделенных относят принт- и факс-серверы, обеспечивающие доступ клиентам к аппаратным средствам – принтерам, факсам, сканнерам и др. Зачастую сегодня для них не выделяют специальных компьютеров — сетевые узлы реализуют на аппаратном уровне. Они получают собственный адрес и легко настраиваются удаленно.
Преимущества и недостатки
По сравнению с одноранговыми, сеть с выделенным сервером имеет преимущества:
- Централизация ресурсов и процессов. Благодаря такому подходу задачи администрирования решаются проще, а отвечает за них один человек или небольшая группа администраторов, а не все пользователи сети.
- Безопасность. Применение групповых политик позволяет эффективно разграничить права доступа, предотвращать внешнее проникновение и взлом. Размещенные на выделенных машинах файерволы, брандмауэры и антивирусное ПО снижают уровень угроз от вредоносных программ.
- Производительность. Развертывание ресурсоемких приложений на выделенных узлах с мощной аппаратной «начинкой» ускоряет решение прикладных задач, разгружает локальные компьютеры.
- Масштабируемость. Для развития ЛВС достаточно подключения новых узлов и создания учетных записей для них и их пользователей на серверах.
Имеет схема с выделенным сервером и некоторые недостатки:
- Появление критических точек уязвимости. Выход из строя выделенного сервера парализует работу всей сети.
- Необходимость высокой квалификации для членов группы администраторов.
- Удорожание сети, поскольку производительные серверы и оборудование для них дороги.
Операционные системы в сетях
В сетях с выделенными серверами используют серверное и клиентское программное обеспечение. Это относится как к прикладным программам, так и к операционным системам.
В качестве клиентских функционируют все современные ОС:
- Windows;
- клоны Unix и Linux;
- macOS;
- iOS и Android для мобильных терминалов.
Серверные операционные системы должны обеспечивать:
- адресацию узлов и передачу информацию между ними и парами клиент-север;
- поддержание работы сетевых служб и северных прикладных приложений;
- безопасность информации и трафика;
- управление учетными записями, локальными машинами и узами сети.
Соответственно, к ним предъявляются и жесткие требования по:
- масштабируемости – расширение инфраструктуры не должно требовать перехода с одной версии ОС на другую;
- переносимости – при изменении аппаратной платформы ОС на сервере должна сохранять работоспособность;
- совместимости – используемые в ЛВС прикладные программы должны запускаться даже при переводе выделенного сервера на новую ОС;
- безопасности, надежности, устойчивости к отказам и внешним атакам;
- производительности, достаточной для обработки запросов клиентов даже при значительном расширении сети.
Этим критериям соответствуют все операционные системы, используемые сегодня для сетей с выделенными серверами:
- Windows Server (все версии);
- клоны Linux – Ubuntu, Debian, RadHat, CentOS, KaliLinux и др.;
- Unix системы, такие как FreeBSD, PosIX, NeXTSTEP, Solaris.;
- продукты – Novell Netware, Open Enterprise Server.
Какое требуется оборудование
Для создания сети с выделенным сервером потребуются:
- Клиентские рабочие станции/терминалы — ПК и/или мобильные устройства, периферийное оборудование с сетевым доступом – принтеры, сканеры, факсы.
- Сервер (-ы) – отдельные компьютеры или машины аналогичные рабочим станциям с запущенными серверными приложениями, или аппаратные специализированные девайсы (например, принт-серверы). В большинстве случаев серверы сетевые, коммуникационные, приложений реализуются на высокопроизводительных платформах, включающих многоядерные процессоры. Распространенные варианты – использование многопроцессорных плат, объединение в один сервер нескольких компьютеров. Для надежного хранения данных нужен массив накопителей (например, RAID).
- Оборудование для монтажа и бесперебойной работы серверов. Как правило, сервер монтируется в отдельном шкафу (19-дюймовой стойке), оснащается источником бесперебойного питания, системой принудительного охлаждения, коммуникационной аппаратурой.
- Оборудование для организации ЛВС – коммутаторы (хабы), маршрутизаторы, точки доступа для беспроводной сети, сетевые платы, проводные каналы связи и т.д.
Характеристики сетевого и периферийного оборудования
Для клиент-серверных сетей особые требования действуют для самих выделенных серверов и оборудования, обеспечивающего их работоспособность и коммуникации.
Основная характеристика для сервера – производительность. Поэтому серверы оснащают специализированными процессорами, устанавливают многопроцессорные платы и конфигурируют из нескольких компьютеров.
Кроме того, значение имеют:
- объем оперативной памяти, особенно для серверов приложений;
- объем накопителей для хранения данных, скорость доступа к ним, варианты организации массива;
- время непрерывной работы оборудования при пропадании электропитания (характеристики ИБП);
- пропускные способности каналов связи, Здесь важны как собственные сетевые интерфейсы (желательна установка Ethernet портов 1 Гбит), так и производительность коммутаторов, диапазоны и количество обслуживаемых подключений точек доступа, характеристики установленных в сети роутеров и т.д.;
- эксплуатационные характеристики периферийных устройств – разрешающие способности дисплеев и сканеров, скорость печати и разрешение принтеров.
Обязательно учитываются приводимые производителями регламенты сервисного обслуживания аппаратуры.
В целом, локальная сеть с выделенным сервером считается сегодня стандартом ЛВС. Она обеспечивает производительность, масштабируемость и безопасность.
При построении такой сети требуется развертывание серверной части на базе высокопроизводительной аппаратуры, обеспечение пропускной способности каналов связи, установка сетевых операционных систем, отвечающих требованиям конкретной реализации, администрирование квалифицированными сотрудниками.
Вам также может понравиться
Как устроена локальная сеть с выделенным сервером?
Локальной сетью принято называть группу физических машин, соединенных посредством кабельного или беспроводного способа. Существуют одно- и многоуровневые локальные сети.
Разница между этими сетями заключается в том, что в первом случае все компьютеры равноправны. Они являются одновременно и клиентом, и сервером.
Во втором случае все машины взаимодействуют с выделенным сервером (ПК, функционирующим исключительно в качестве сервера). Сегодня актуален второй вариант локальных сетей.
Как организована многоуровневая локальная сеть
Многоуровневая локальная сеть предусматривает использование отдельной физической машины. Это сервер хранит и передает общественные данные, а также распределяет ресурсы в зависимости от потребностей различных элементов сети.
Этот сервер установлен в специализированном дата-центре. Арендатор получает полный доступ к управлению этой машиной.
Аренда сервера в ЦОД способствует повышению технических возможностей интернет-магазинов, пользователей приложения 1С: Предприятие, разработчиков многопользовательских групповых онлайн-игр и т.д.
Все коммуникации между элементами сети проходят именно через выделенную физическую машину, установленную в дата-центре. За счет этого обеспечивается безопасность соединения, а также ускорение и упрощение процесса подключения. Правильная настройка этого сервера исключает необходимость в выполнении каких-либо дополнительных действий.
Виды локальных сетей с выделенным сервером
Условно такие сети можно разделить на 2 вида – файл- и клиент-сервер. В первом случае сервер предназначен исключительно для хранения и последующей передачи данных. Клиент-сервер может использоваться для решения различных вычислительных операций. В этом случае он отдает пользователю только конечный результат.
Выгоды от применения локальной сети с выделенным сервером
Главным достоинством сетей с выделенным сервером считается безопасность. За счет глобального управления обеспечивается возможность внедрения общей политики безопасности. Еще один плюс заключается в том, что для управления локальной сетью понадобится всего лишь один администратор.
К плюсам стоит отнести и высокий уровень производительности. Применение мощного сервера с быстрым соединением позволяет рассчитывать на возможность передачи сложных вычислений и расчетов. За счет этого обеспечивается высвобождение ресурсов локальных ПК.
Еще один плюс – отсутствие серьезных ограничений относительно масштабируемости. Если сеть будет расширяться, ее можно снабдить более производительным сервером.
Сети с выделенным сервером
- Локальная сеть с выделенным сервером или централизованный тип локальной сети представляет собой сеть, в которой имеется “главный” узел (центральная станция), управляющий передачей данных между всеми узлами сети.
- В централизованной локальной сети один из компьютеров выполняет функции сервера сети:
- хранение данных для использования всеми рабочими станциями (клиентами);
- управление взаимодействием между рабочими станциями;
- работа с разделяемыми внешними устройствами;
- выполнение ряда сервисных функций;
- хранение сетевой операционной системы.
Серверы в иерархических сетях – это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. В отличие от одноранговых сетей в иерархических сетях сервер может быть клиентом только для сервера более высокого уровня иерархии.
Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно с несколькими параллельно работающими процессорами, с винчестером большой емкости, с высокоскоростной сетевой картой. Компьютеры, с которых осуществляется доступ к информации на сервере, называются рабочими станциями или клиентами.
Способ организации и хранения информации на сервере устанавливается специальным лицом – администратором сети. В иерархических сетях доступ к ресурсам на сервере всегда осуществляется на уровне пользователя.
Несмотря на то, что каждая рабочая станция в иерархической сети также имеет имя, оно несет чисто технологическое назначение и пользователям может быть даже неизвестно.
В иерархических сетях возможны как режимы удаленного доступа, так и удаленного управления в зависимости от прав, предоставляемых пользователю администратором.
Для доступа к ресурсам на сервере пользователь должен выполнить на рабочей станции операцию “входа на сервер”, в процессе выполнения которой вводятся имя и пароль пользователя.
Для обращения к информационным ресурсам и разделяемым устройствам сервера пользователь должен использовать виртуальные имена, назначенные администратором сети для каждого ресурса.
Обычно список доступных ресурсов и их сетевые имена выдаются на экран при “входе на сервер”.
- В зависимости от способа использования сервера в иерархических сетях различают серверы следующих типов:
- · файловый сервер — для размещения совместно обрабатываемых файлов и совместно используемых программ;
- · сервер базы данных – для размещения базы данных;
- · принт-сервер – для подключения достаточно производительного принтера;
- · почтовый сервер – для хранения информации, отправляемой и получаемой как по локальной сети, так и извне через модем.
- В качестве сетевых операционных систем в иерархических сетях используются: UNIX, Net Ware, Windows NT Server, Windows’98(2000), OS/2. Программное обеспечение, управляющее работой иерархических сетей, всегда состоит из двух частей:
- сетевой операционной системы, устанавливаемой на сервере;
- программного обеспечения на рабочих станциях, представляющего набор программ, работающих под управлением операционной системы самой рабочей станции.
- На различных рабочих станциях в одной сети могут быть установлены различные операционные системы.
- К достоинствам централизованных сетей можно отнести: надежную систему защиты информации, отсутствие ограничений на число рабочих станций в сети, высокое быстродействие, простоту управления.
Централизованные сети являются основой ЛВС в учреждениях, организациях и на предприятиях. Построенные по иерархической топологии они обладают необходимой гибкостью, для того чтобы охватить средствами ЛВС несколько этажей в здании или несколько зданий на одной территории. Такие сети организуются в сложных производственных системах, насчитывающих десятки и сотни абонентов.
Операционные системы ЛВС
Программное обеспечение ЛВС гарантирует организацию коллективного доступа к вычислительным и информационным ресурсам сети, динамическое распределение и перераспределение ресурсов сети с целью повышения оперативности обработки информации и максимальной загрузки аппаратных средств, а также в случае отказа и выхода из строя отдельных технических средств. Программное обеспечение ЛВС делится на: общее, специальное и системное сетевое.
Функции системного сетевого программного обеспечения реализуются в виде распределенной операционной системы сети. Сетевая операционная система представляет собой систему программ, обеспечивающую эффективную работу сети передачи данных за счет автоматизированного управления процессами и ресурсами в сети.
Ресурс сети или сетевой ресурс — это любая часть ЭВМ или сети (например, диск, каталог, принтер и т.п.), которая может быть использована приложением во время работы.
Операционная система ЛВС включает в себя набор управляющих и обслуживающих программ, которые обеспечивают выполнение следующих функций:
- · межпрограммный метод доступа (возможность организации связи между отдельными прикладными программами комплекса, реализуемыми в различных узлах сети);
- · доступ отдельных прикладных программ к ресурсам сети и в первую очередь к устройствам ввода-вывода;
- · синхронизацию работы прикладных программных средств в условиях их обращения к одному и тому же вычислительному ресурсу;
- · обмен информацией между программами с использованием сетевых “почтовых ящиков”;
- · выполнение команд оператора с терминала, подключенного к одному из узлов сети, на каком-либо устройстве, подключенном к ее другому удаленному узлу;
- · ввод заданий с любого терминала и их выполнение на любой ЭВМ сети;
- · защиту данных и вычислительных ресурсов сети от несанкционированного доступа;
- · выдачу различных справок об использовании информационных, программных и технических ресурсов сети;
- · передачу текстовых сообщений с одного терминала пользователя на другие (электронная почта);
- · обмен наборами данных (файлами) между входящими в сеть ЭВМ;
- · доступ к файловой системе (общая структура именования, хранения и организации файлов в операционной системе) в удаленных ЭВМ и обработку файлов.
- С помощью сетевой операционной системы:
- · устанавливается последовательность решения задач пользователя и они обеспечиваются необходимыми данными из различных узлов сети;
- · контролируется работоспособность аппаратных и программных средств сети;
- · обеспечивается плановое и оперативное распределение ресурсов в зависимости от возникающих потребностей различных пользователей сети.
- · Выполняемое с помощью операционной системы сети управление включает:
- · планирование сроков и очередности получения и выдачи информации абонентам;
- · распределение решаемых задач по сети ЭВМ;
- · присвоение приоритетов задачам и выходным сообщениям;
- · изменение конфигурации сети ЭВМ;
- · распределение информационных вычислительных ресурсов сети для решения задач пользователя.
- Оперативное управление процессом обработки информации с помощью сетевой операционной системы помогает организовать:
- · учет выполнения заданий либо определить причины их невыполнения;
- · выдачу справок о прохождении задач в сети;
· сбор данных о выполняемых в сети работах и т.д.
В ЛВС наибольшее распространение получили следующие сетевые операционные системы: NetWare фирмы Novell, Windows NT Server фирмы Microsoft, Vines фирмы Banyan, OS/2 Warp Advanced Server фирмы IBM. Кроме того, необходимо упомянуть сетевые операционные системы семейства UNIX.
Сетевая операционная система NetWare предполагает наличие сервера. На сервере хранятся и функционируют основные управляющие программы (которые объединяются в ядро операционной системы), а также общие для всех пользователей данные. На ПЭВМ загружается специальное программное обеспечение, называемое оболочкой. Через сервер осуществляется передача данных между ПЭВМ.
Сетевые операции реализуются на базе стандартного протокола “клиент-сервер”, когда все разделяемые ресурсы сети управляются через сервер и доступны каждому АРМ только по запросу к серверу. Ресурсы самих АРМ при этом доступны только своим пользователям и не разделяются в сети. Каждый пользователь имеет определенные права доступа к общей информации, хранящейся на сервере.
Операционные системы Windows NT 4.0 и Windows 2000, кроме вышеприведенного, позволяют организовать работу одноранговой сети. При этом операционная система способна сама определить тип сетевой платы.
Поиск на сайте:
Сеть с выделенным сервером
В
сети с выделенным сервером
один из компьютеров выполняет функции
хранения данных, предназначенных для
использования всеми рабочими станциями,
управления взаимодействием между
рабочими станциями и ряд сервисных
функций.
Такой
компьютер обычно называют сервером
сети. На нем устанавливается сетевая
операционная система, к нему подключаются
все разделяемые внешние устройства —
жесткие диски, принтеры и модемы.
Взаимодействие
между рабочими станциями в сети, как
правило, осуществляется через сервер.
Логическая организация такой сети может
быть представлена топологией «звезда».
Роль центрального устройства выполняет
сервер.
Сети
на основе сервера способны поддерживать
тысячи пользователей. Сетями такого
размера, будь они одноранговыми, было
бы невозможно управлять.
Основным
аргументом при выборе сети на основе
сервера является, как правило, защита
данных. В таких сетях, например, как
Windows NT Server, проблемами безопасности
может заниматься один администратор:
он формирует политику безопасности и
применяет ее в отношении каждого
пользователя сети.
В
сетях с централизованным управлением
существует возможность обмена информацией
между рабочими станциями, минуя
файл-сервер. Для этого можно использовать
программу NetLink. После запуска программы
на двух рабочих станциях можно передавать
файлы с диска одной станции на диск
другой (аналогично операции копирования
файлов из одного каталога в другой с
помощью программы Norton Commander).
- Достоинства
сети с выделенным сервером: - • надежная
система защиты информации; - • высокое
быстродействие; - • отсутствие
ограничений на число рабочих станций; - • простота
управления по сравнению с одноранговыми
сетями. - Недостатки
сети с выделенным сервером: - • высокая
стоимость из-за выделения одного
компьютера под - сервер;
- • зависимость
быстродействия и надежности сети от
сервера; - • меньшая
гибкость по сравнению с одноранговой
сетью. - Сети
с выделенным сервером являются наиболее
распространенными - Сетевые
операционные системы для таких сетей
– LANServer (IBM), Windows NT Server и NetWare (Novell).
Топология локальных сетей
Компьютеры,
входящие в состав ЛВС, могут быть
расположены самым случайным образом
на территории, где создается вычислительная
сеть. Следует заметить, что для управления
сетью небезразлично, как расположены
абонентские ЭВМ. Поэтому имеет смысл
говорить о топологии ЛВС.
- Топология
сети —
это физическое расположение компьютеров,
кабелей и других компонентов сети. - Топология
— стандартный термин, который используется
при описании основной компоновки сети. - Топология
сети обуславливает ее характеристики.
В частности, выбор той или иной топологии
влияет на: - • состав
необходимого сетевого оборудования; - • характеристики
сетевого оборудования; - • возможности
расширения сети; - • способ
управления сетью. - Топологии
вычислительных сетей могут быть самыми
различными, но для локальных вычислительных
сетей типичными являются всего три:
кольцевая, шинная, звездообразная.
Иногда
для упрощения используют термины —
кольцо, шина и звезда. Не следует думать,
что рассматриваемые типы топологий
представляют собой идеальное кольцо,
идеальную прямую или звезду.
Любую
компьютерную сеть можно рассматривать
как совокупность узлов. Узел
— любое устройство, непосредственно
подключенное к передающей среде сети.
Топология
усредняет схему соединений узлов сети.
Так, и эллипс, и замкнутая кривая, и
замкнутая ломаная линия относятся к
кольцевой топологии, а незамкнутая
ломаная линия — к шинной.