Локальные сети: назначение, структура, аппаратные и программные средства.

 

Развитие средств вычислительной техники, а особенно появление персональных компьютеров привело

к созданию нового типа информационно-вычислительных систем под названием локальная вычисли-

тельная сеть (ЛВС).

ЛВС нашли широкое применение в системах автоматизированного проектирования и технологическойподготовки производства, системах управления производством и технологическими комплексами, в конторских системах, бортовых системах управления и т.д. ЛВС является эффективным способом по-строения сложных систем управления различными производственными подразделениями. ЛВС интен-сивно внедряются в медицину, сельское хозяйство, образование, науку и др.

 

Локальная сеть - (LAN - Local Area Network), данное название соответствует объединению компьюте-ров, расположенных на сравнительно небольшой территории (одного предприятия, офиса, одной ком-наты). Существующие стандарты для ЛВС обеспечивают связь между компьютерами на расстоянии от

2, 5 км до 6 км (Ethernet и ARCNET, соответственно).

 

ЛВС -набор аппаратных средств и алгоритмов, обеспечивающих соединение компьютеров, других пе-риферийных устройств (принтеров, дисковых контроллеров и т.п.) и позволяющих им совместно ис-пользовать общую дисковую память, периферийные устройства, обмениваться данными.

Основное назначение ЛВС -в распределении ресурсов ЭВМ: программ, совместимости периферийныхустройств, терминалов, памяти. Следовательно, ЛВС должна иметь надежную и быструю систему пере-дачи данных, стоимость которой должна быть меньше по сравнению со стоимостью подключаемых ра-бочих станций. Иными словами, стоимость передаваемой единицы информации должна быть значи-тельно ниже стоимости обработки информации в рабочих станциях. Исходя из этого ЛВС, как система распределенных ресурсов, должна основываться на следующих принципах:

 

- единой передающей среды;

- единого метода управления;

- единых протоколов;

- гибкой модульной организации;

- информационной и программной совместимости.

В зависимости от способа организации обработки данных и взаимодействия пользователей, кото-

рый поддерживается конкретной сетевой операционной системой, выделяют два типа сетей:

- иерархические сети;

- сети клиент/сервер.

В иерархических сетях все задачи, связанные с хранением, обработкой данных, их представлениемпользователям, выполняет центральный компьютер. Пользователь взаимодействует с центральным компьютером с помощью терминала. Операциями ввода/вывода информации на экран управляет цен-тральный компьютер.

 

Достоинства иерархических систем:

- отработанная технология обеспечения отказоустойчивости, сохранности данных;

- надежная система защиты информации и обеспечения секретности.

Недостатки:

 

- высокая стоимость аппаратного и программного обеспечения, высокие эксплуатационные расхо-ды;

- быстродействие и надежность сети зависят от центрального компьютера.

В системах клиент/сервер обработка данных разделена между двумя объектами: клиентом и сервером.Клиент - это задача, рабочая станция, пользователь. Он может сформировать запрос для сервера: счи-тать файл, осуществить поиск записи и т.п. Сервер - это устройство или компьютер, выполняющий об-работку запроса. Он отвечает за хранение данных, организацию доступа к этим данным и передачу дан-ных клиенту. В системах клиент/сервер нагрузка по обработке данных распределена между клиентом и сервером, поэтому требования к производительности компьютеров, используемых в качестве клиента и сервера, значительно ниже, чем в иерархических системах.

 

По организации взаимодействия принято выделять два типа систем, использующих метод кли-ент/сервер:

- равноправная сеть;

- сеть с выделенным сервером.

Равноправная сеть -это сеть, в которой нет единого центра управления взаимодействием рабочихстанций, нет единого устройства хранения данных. Операционная система такой сети распределена по всем рабочим станциям, поэтому каждая рабочая станция одновременно может выполнять функции как сервера, так и клиента. Пользователю в такой сети доступны все устройства (принтеры, жесткие диски и т.п.), подключенные к другим рабочим станциям.

 

Достоинства: низкая стоимость(используются все компьютеры, подключенные к сети, и умеренныецены на программное. обеспечение для работы сети); высокая надежность (при выходе из строя одной рабочей станции, доступ прекращается лишь к некоторой части информации).

 

Недостатки: работа сети эффективна только при количестве одновременно работающих станций неболее 10; трудности организации эффективного управления взаимодействием рабочих станций и обес-печение секретности информации; трудности обновления и изменения ПО рабочих станций.

 

Сеть с выделенным сервером -здесь один из компьютеров выполняет функции хранения данных об-щего пользования, организации взаимодействия между рабочими станциями, выполнения сервисных услуг - сервер сети. На таком компьютере выполняется операционная система, и все разделяемые уст-ройства (жесткие диски, принтеры, модемы и т.п.) подключаются к нему, выполняет хранение данных, печать заданий, удаленная обработка заданий. Рабочие станции взаимодействуют через сервер, поэтому логическую организацию такой сети можно представить топологией " звезда", где центральное устрой-ство - сервер.

 

Достоинства: выше скорость обработки данных(определяется быстродействием центрального ком-пьютера, и на сервер устанавливается специальная сетевая операционная система, рассчитанная на об-работку и выполнение запросов, поступивших одновременно от нескольких пользователей ); обладает надежной системой защиты информации и обеспечения секретности; проще в управлении по сравнению с равноправными.

 

Недостатки: такая сеть дороже из-за отдельного компьютера под сервер; менее гибкая по сравнению сравноправной.

Для соединения узлов сети используется специальное оборудование:

Сетевые кабели (коаксиальные, состоящие из двух изолированных между собой концентрических про-водников, из которых внешний имеет вид трубки; оптоволоконные; кабели на витых парах, образован-ные двумя переплетёнными друг с другом проводами, и др.).

Коннекторы (соединители)для подключения кабелей к компьютеру; разъёмы для соединения отрезковкабеля.

 

Сетевые интерфейсные адаптеры для приёма и передачи данных.В соответствии с определённымпротоколом управляют доступом к среде передачи данных. Размещаются в системных блоках компью-теров, подключенных к сети. К разъёмам адаптеров подключается сетевой кабель.

 

Наряду с аппаратными средствами ЛВС должны иметь в своем составе и сложное программное и информаци-онное обеспечение.

Программное обеспечение информационно-вычислительных сетей выполняет координацию работы основных звеньев и элементов сети; организует коллективный доступ ко всем ресурсам сети, динамическое распределе-ние и перераспределение ресурсов с целью повышения эффективности обработки информации; выполняет техническое обслуживание и контроль работоспособности сетевых устройств.

 

Сетевое программное обеспечение состоит из трех частей:

 

- общего программного обеспечения;

- системного программного обеспечения;

- специального программного обеспечения.

Общее программное обеспечение образуется из компонентов базового программного обеспечения отдельныхкомпьютеров, входящих в состав сети, и включает в себя операционные системы, системы автоматизации про-граммирования и системы технического обслуживания.

 

Системное программное обеспечение представляет собой комплекс программных средств, поддерживающих икоординирующих взаимодействие всех ресурсов сети как единой системы.

Специальное программное обеспечение предназначено для максимального удовлетворения пользователей про-граммами часто решаемых задач и, соответственно, содержит прикладные программы пользователя, ориен-тированные на специфику его предметной области.

 

Особая роль в программном обеспечении отводится операционным системам. Они имеются как в составе общего программного обеспечения (операционные системы отдельных компьютеров), так и в составе системного программного обеспечения: сетевая операционная система, устанавливаемая на сервере или на одном из компьютеров одноранговой сети.

Сетевая операционная система (СОС) включает в себя набор управляющих и обслуживающих программ, обеспечивающих:

- координацию работы всех звеньев и элементов сети;

- оперативное распределение ресурсов по элементам сети;

- распределение потоков заданий между узлами вычислительной сети;

- установление последовательности решения задач и обеспечение их общесетевыми ресурсами;

- контроль работоспособности элементов сети и обеспечение достоверности входной и выходной ин-формации;

- защиту данных и вычислительных ресурсов от несанкционированного доступа;

- выдачу справок об использовании информационных, программных и технических ресурсов сети.

 

⇐ Предыдущая11121314151617181920Следующая ⇒

Поделиться: