ПРОГРАММНЫЕ СРЕДСТВА ЛВС. СЕТЕВЫЕ ОС.

Многослойная модель сети

Даже поверхностно рассматривая работу сети, можно заключить, что вычислительная сеть — это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов. Весь комплекс программно-аппаратных средств сети может быть описан многослойной моделью:

· компьютеры (нижний слой);

· коммуникационное оборудование;

· операционные системы;

· сетевые приложения (верхний слой).

В основе любой сети лежит аппаратный слой стандартизированных компьютерных платформ . В настоящее время в сетях успешно применяются компьютеры различных классов — от персональных компьютеров до мэйнфреймов и супер-ЭВМ. Набор компьютеров в сети должен соответствовать набору решаемых сетью задач.

Второй слой — это коммуникационное оборудование. Хотя компьютеры и являются центральными элементами обработки данных в сетях, в последнее время не менее важную роль стали играть коммуникационные устройства. Кабельные системы, повторители, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и концентраторы из вспомогательных компонентов сети превратились в основные как по влиянию на характеристики сети, так и по стоимости. Сегодня коммуникационное устройство может представлять собой сложный специализированный мультипроцессор, который нужно конфигурировать, оптимизировать и администрировать.

Третьим слоем, образующим программную платформу сети, являются операционные системы (ОС). От того, какие концепции управления локальными и распределенными ресурсами положены в основу сетевой ОС, зависит эффективность работы всей сети. При проектировании сети важно учитывать, насколько легко данная операционная система может взаимодействовать с другими ОС сети, какой она обеспечивает уровень безопасности и защищенности данных, до какой степени позволяет наращивать число пользователей, можно ли перенести ее на компьютер другого типа и многие другие соображения.

Самый верхний слой сетевых средств образуют различные сетевые приложения, такие как сетевые базы данных, почтовые системы, средства архивирования данных, системы автоматизации коллективной работы и т.д. Очень важно представлять диапазон возможностей, предоставляемых приложениями для различных областей применения, а также знать, насколько они совместимы с другими сетевыми приложениями и операционными системами.

Вычислительная сеть — это многослойный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов: компьютеров, коммуникационного оборудования, операционных систем, сетевых приложений.

Структура сетевой операционной системы

Работа вычислительной сети заключается в передаче данных от одного компьютера к другому. В этом процессе можно выделить несколько отдельных задач:

· распознать данные;

· разбить данные на управляемые блоки;

· добавить служебную информацию к каждому блоку, чтобы указать местонахождение данных и указать получателя;

· добавить служебную информацию о синхронизации и информацию для проверки ошибок;

· поместить данные в сеть;

· отправить их по заданному адресу.

В выполнении всех этих задач участвует сетевая операционная система. Сетевая операционная система составляет основу любой вычислительной сети. Каждый компьютер в сети в значительной степени автономен, поэтому под сетевой операционной системой в широком смысле понимается совокупность операционных систем отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам - протоколам. В узком смысле сетевая ОС - это операционная система отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети.

К сетевому программному обеспечению относятся также драйверы сетевых плат, различные для разных типов ЛВС (Ethernet, TR, AppleTalk и др.). Но и внутри одного типа ЛВС имеется много плат с разными характеристиками интеллектуальности, скорости, объема буферной памяти. Так, например, ЛВС Ethernet работает с большинством популярных сетевых операционных систем.

Драйверы - это программное обеспечение, позволяющее компьютеру работать с различными устройствами. Драйвер - программа, которая " говорит" компьютеру, как надо управлять или работать с устройством, чтобы оно правильно выполняло свои функции.

Сетевые драйверы обеспечивают связь между платами сетевого адаптера и работающими на компьютере редиректорами. Редиректор - это часть сетевого программного обеспечения, которая принимает запросы ввода/вывода, относящиеся к удаленным файлам, и переадресовывает их по сети на другой компьютер. Драйверы платы сетевого адаптера располагаются на подуровне МАС, который отвечает за совместный доступ плат сетевого адаптера к физическому уровню. Таким образом, драйвер платы сетевого адаптера обеспечивает прямую связь между компьютерами и самой платой. Это, в свою очередь, связывает компьютер с сетью.

В сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько частей:

Сетевое программное обеспечение ®Драйвер®Плата сетевого адаптера.

Структура сетевой ОС.

Средства управления локальными ресурсами компьютера выполняют функции:

§ распределение оперативной памяти между процессами;

§ планирование и диспетчеризация процессов;

§ управление процессорами в мультипроцессорных машинах;

§ управление периферийными устройствами и др.

Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование - серверная часть ОС. Эти средства обеспечивают:

§ блокировку файлов и записей, что необходимо для их совместного использования;

§ ведение справочников имен сетевых ресурсов;

§ обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных;

§ управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам.

Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам - клиентская часть ОС (редиректор). Эта часть выполняет распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам от приложений и пользователей, при этом запрос поступает от приложения в локальной форме, а передается в сеть в другой форме, соответствующей требованиям сервера. Клиентская часть также осуществляет прием ответов от серверов и преобразование их в локальный формат, так что для приложения выполнение локальных и удаленных запросов неразличимо.

Коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сообщениями в сети. Эта часть обеспечивает:

§ адресацию и буферизацию сообщений,

§ выбор маршрута передачи сообщения по сети,

§ надежность передачи и т.п.

На рис. 3 показано взаимодействие сетевых компонентов. Здесь компьютер 1 выполняет роль клиента, а компьютер 2 - роль сервера, соответственно на первой машине отсутствует серверная часть, а на второй - клиентская. На рисунке отдельно показан компонент клиентской части - редиректор. Именно редиректор перехватывает все запросы, поступающие от приложений, и анализирует их. Если выдан запрос к ресурсу данного компьютера, то он переадресовывается соответствующей подсистеме локальной ОС, если же это запрос к удаленному ресурсу, то он перенаправляется в сеть. При этом клиентская часть преобразует запрос из локальной формы в сетевой формат и передает его транспортной подсистеме, которая отвечает за доставку сообщений указанному серверу. Серверная часть операционной системы компьютера 2 принимает запрос, преобразует его и передает для выполнения своей локальной ОС. После того, как результат получен, сервер обращается к транспортной подсистеме и направляет ответ клиенту, выдавшему запрос. Клиентская часть преобразует результат в соответствующий формат и адресует его тому приложению, которое выдало запрос.

Взаимодействие компонентов операционной системы при взаимодействии компьютеров

⇐ Предыдущая 4 5 6 7 8910 11 12 13 Следующая ⇒