Общие сведения о сетевых взаимодействиях
Начиная разговор о построении корпоративных сетей, вначале необходимо определиться с базовыми понятиями, которые будут использованы далее.
Первым из них является понятие «сеть» (net, или network). Это слово в русском языке имеет много разных значений и применяется для определения различных взаимодействий. Сеть может быть телефонной или рыболовной, может быть компьютерной или радиотрансляционной. Мы будем говорить о построении корпоративных сетей, объединяющих компьютеры организации, которые чаще всего называются компьютерными, или вычислительными, сетями. Что же такое компьютерная сеть? Наверное, самым простым и общим будет следующее определение: сеть появляется тогда, когда двум или более компьютерам (а на самом деле пользователям этих компьютеров) есть что разделять. Под разделением понимается совместное использование ресурсов. Сам процесс разделения (совместного использования) сетевых ресурсов называется сетевым взаимодействием (networking).
Совместное использование ресурсов может осуществляться разными способами, зависящими от имеющихся в наличии компьютерных средств.
Первый способ взаимодействия предполагает полностью централизованную обработку информации и ее хранение, обеспечивая работу пользователей с терминалов. Часто эту модель взаимодействия называют «терминал-хост» (terminal-host).
Пользователь взаимодействует с ресурсами центрального компьютера, используя для решения своих задач его процессор, оперативную и дисковую память, а также периферийные устройства. При этом очень часто пользователь работает не один, а совместно с другими пользователями, то есть ресурсы центрального компьютера используются в режиме разделения. Центральный компьютер должен работать под управлением операционной системы, поддерживающей такое взаимодействие, которое называется централизованным (centralized computing).
Дальнейшее развитие компьютерной индустрии шло различными путями, увеличивались вычислительные мощности компьютеров, предназначенных для работы по взаимодействию «терминал-хост», появились и начали бурно развиваться персональные компьютеры. Персональные компьютеры полностью управляются пользователем, все ресурсы компьютера используются в монопольном режиме для решения задач пользователя. Несмотря на рост вычислительной мощности процессоров, не весь спектр задач может быть решен одним компьютером. Появилась необходимость создания нового взаимодействия, новой структуры, направленной на распределенную обработку информации (distributed computing). В этой модели взаимодействия каждый из компьютеров может решать свои задачи, появляется специализация компьютера.
Компьютеры объединяются в вычислительную сеть. Задачи распределяются по компьютерам сети, что позволяет расширить функциональные возможности каждого из них путем разделения доступа к другим компьютерам.
В настоящее время актуальной и быстроразвивающейся является задача объединения распределенных компьютерных ресурсов для выполнения (решения) общей задачи. Такая модель взаимодействия называется совместными, или объединенными, вычислениями (collaborative computing). При этом задача распределяется по компьютерам, компьютеры обмениваются между собой общими данными, суммарная вычислительная мощность и доступные ресурсы (оперативная и дисковая память) увеличиваются, повышается отказоустойчивость всей системы в целом с точки зрения решения задачи. Как правило, распределенное выполнение задачи контролируется специальной системой управления, которая при отказе одного из компьютеров переложит выполнение его части работы на оставшиеся компьютеры.
Сравнительно новой моделью сетевых взаимодействий является организация взаимодействий пользователей сети с сетевыми сервисами. С точки зрения пользователя, его взаимоотношения со множеством компьютеров подпадают под определение «клиент-сеть» (client-network). Для пользователя сети в общем-то не существенно, где конкретно в сети располагаются выделенные ему ресурсы, он должен только уметь обратиться к ним, используя принятую в сети систему обращений. При таком подходе существенно упрощается работа всех пользователей сети, а сами сетевые ресурсы и сервисы должны быть доступны пользователю в любой момент времени. Повышение уровня готовности сетевых сервисов требует соответствующих технических решений, например повышения отказоустойчивости или дублирования сервисов.
В компьютерной сети присутствует много различных компонентов. Самыми видимыми пользователям сети являются две. Это сервер сети и клиент. Сервер (server — в дословном переводе с английского означает «тот, кто обслуживает») сети предназначен для обслуживания поступающих от клиента (client) сети запросов. Другими словами, клиент всегда запрашивает обслуживание, а сервер всегда обслуживает клиента. В некоторых случаях клиент может выступать и в роли сервера, обеспечивая обработку запросов от других клиентов и запрашивая обслуживание у других серверов. По способу взаимодействия серверов и клиентов определяют два вида сетей: «клиент/сервер» (client-server) и «равный с равным» (peer-to-peer). Поскольку клиентом сети является пользователь, работающий на компьютере, то сам компьютер пользователя, подключенный к сети, определяется термином «рабочая станция» (workstation). Этот термин употребляется наравне с термином «компьютер».
Часто модели «клиент/сервер» и «равный с равным» могут одновременно существовать в одной сети. Сети, построенные по принципу «равный с равным», называют также одноранговыми сетями, в которых все компьютеры имеют одинаковый статус — ранг.
Классическими сервисами в сетях принято считать следующие: файловый, печати, сообщений, приложений и баз данных. Наиболее важными из них были и остаются файловый сервис и сервис печати.
Файловый сервис обеспечивает выполнение задач по организации удаленного доступа, совместного использования, быстрого переноса и тиражирования, резервного копирования файлов. Этот сервис предусматривает наличие централизованных хранилищ файлов, эффективное использование их дисковых систем.
Сервис печати позволяет пользователям коллективно получать доступ к устройствам печати через ограниченное количество интерфейсов (как правило, устройство печати имеет один, реже два интерфейса), разделять дорогостоящее специализированное оборудование печати, устранять ограничения расстояний между компьютером пользователя и устройством печати, организовывать и обрабатывать очереди запросов на печать.
Сервис сообщений дает возможность организовать обмен сообщениями между пользователями сети, оперируя текстовой, графической, звуковой и видеоинформацией, позволяя не только передавать, но и сохранять все сообщения. В некоторых случаях этот сервис используется компьютерами (серверами сети) для извещения пользователей о наступлении каких-либо событий. Электронная почта является одной из реализаций сервиса сообщений.
Сервис приложений предоставляет пользователям возможность совместно применять не только данные (как в файловом сервисе), но и вычислительную мощность сервера для выполнения задач. При этом задача пользователя выполняется на процессоре сервера. Сервер приложений имеет специализацию, он оптимизирован для выполнения конкретных задач и должен поддерживать возможности дальнейшего наращивания своей вычислительной мощности.
Сервис баз данных предназначен для организации централизованного хранения, поиска и обеспечения защиты данных. Этот сервис реализуется серверами баз данных, программно-аппаратными комплексами, оптимизированными для выполнения перечисленных задач, снижения времени доступа пользователя к информации, управления территориальным местоположением информации в сети.
Серверы ЛВС
Компьютер, предназначенный для локальной сети, называют рабочей станцией. Для подключения к ЛВС компьютер должен быть оснащен специальной платой, которая позволяет ему взаимодействовать с другими устройствами данной сети. Такая плата называется сетевым адаптером.
Общие компоненты сетей:
— серверы – компьютеры, предоставляющие свои ресурсы сетевым пользователям;
— клиенты – компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым сервером;
— среда – способ соединения компьютеров;
— совместно используемые данные – файлы, предоставляемые серверами по сети;
— ресурсы – файлы, принтеры и другие элементы, используемые в сети.
Сети ПЭВМ характеризуют следующими параметрами:
1. Администрирование– управление работой пользователей и защитой данных; обеспечение доступа к ресурсам; поддержка приложений и данных; установка и модернизация прикладного программного обеспечения.
2. Разделяемые ресурсы – ресурсы, используемые пользователями совместно. К ним относятся каталоги, принтеры, модемы и т.д.
3. Требования к серверу.
4. Уровень защиты.
5. Подготовка пользователя.
Серверы ЛВС
Основой локальной вычислительной сети с центральным управлением является выделенный компьютер, называемый сервером. Сервер ЛВС отвечает за коммуникацию всех других компьютеров сети, а также предоставляет им доступ к ресурсам общего пользования: дисковому пространству, принтерам, межсетевому интерфейсу и т.д. Таким образом, можно выделить две основные функции сервера:
1. управление компонентами ЛВС;
2. организация доступа к ресурсам общего пользования.
В рамках одной ЛВС может использоваться несколько выделенных серверов. По своему функциональному назначению различают несколько типов серверов:
— сервер базы данных;
— коммуникационный сервер и т.д.
Файловый сервер – компьютер, который выполняет функции управления ЛВС, отвечает за коммуникационные связи, хранит файлы, разделяемые в ЛВС, и предоставляет доступ к совместно используемому дисковому пространству.
Сервер печати (принт-серверы) – компьютер, программа или специальное устройство, обеспечивающее доступ станциям сети к центральному разделяемому принтеру. Запросы на печать поступают от каждой рабочей станции к серверу печати, который разделяет их на индивидуальные задания принтеру, создает очередь печати. Задания обычно обрабатываются в порядке их поступления. В функции сервера печати входит также управление принтером.
Коммуникационный сервер (сервер удаленного доступа) позволяет работать с различными протоколами (правилами передачи информации в сети) и позволяет станциям разделять модем или узел связи с большой ЭВМ. Это дает возможность получить информацию, хранящуюся в сети, практически с любого места, где есть телефон, модем и компьютер.
Серверы приложений. На серверах приложений выполняются прикладные части клиент-серверных приложений, а также находятся данные, доступные клиентам. Если в файл-сервере файл или данные целиком копируются на компьютер пользователя, то в сервере приложения на запрашивающий компьютер пересылаются только результаты запроса.
Почтовые серверыуправляют передачей электронных сообщений между пользователями сети.
Факс серверы – управляют потоком входящих и исходящих факсимильных сообщений через один или несколько факс-модемов.
Один выделенный компьютер в сети может одновременно выполнять функции файл-сервера, сервера печати, приложений и т.д.
Для всех групп технического профиля
Часто сталкиваюсь с тем, что дети не верят в то, что могут учиться и научиться, считают, что учиться очень трудно.
Все устройства, подключаемые к сети, можно разделить на следующие функциональные группы с точки зрения их отношения к ресурсам сети:
Сервер. Это специально выделенный высокопроизводительный компьютер, управляющий работой сети и/или предоставляющий другим компьютерам сети свои ресурсы (программное обеспечение, сервисы, файлы, устройства) и отвечающий на запросы клиентов.
- Файловые серверы (file server) – компьютеры с большой емкостью памяти, предназначенные для хранения данных пользователей сети и обеспечения доступа к ним;
- Серверы баз данных (database server) – компьютеры со специальным программным обеспечением (СУБД), предназначенные для хранения и обработки огромных массивов данных;
- Сервер прикладных программ (application server) — обеспечивает выполнение прикладных программ для пользователей, работающих на своих рабочих станциях;
- Сервер резервного копирования данных (backup server) — обеспечивает создание, хранение и восстановление копий данных, расположенных на файловых серверах и рабочих станциях;
- Серверы печати (print server) – компьютеры со специальным программным обеспечением, предназначенные для организации процесса печати).
Надо заметить, что все перечисленные типы серверов могут функционировать на одном выделенном для этих целей компьютере.
Рабочая станция (клиентский компьютер, клиент). Это компьютер рядового пользователя сети, получающий доступ к ресурсам сервера (серверов). Каждая рабочая станция обрабатывает свои локальные файлы и использует свою операционную систему.
Терминал. Устройство не предназначено для работы в автономном режиме (не имеет процессора для обработки команд), но выполняет операции по вводу команд пользователя, их передаче другому компьютеру и выдаче готового результата.
Коммуникационное оборудование. Технические средства компьютерных сетей включают в себя различные функциональные группы оборудования:
- — средства линий передачи данных (кабель «витая пара», оптоволоконный и пр.) — реализуют собственно перенос сигнала;
- — средства соединения линий передачи с сетевым оборудованием узлов (сетевые платы) — реализуют ввод-вывод данных с оконечного оборудования в сеть;
- — средства увеличения дистанции передачи данных – репитеры (или повторители, repeater), модемы и пр. — осуществляют усиление сигналов или преобразования в форму, удобную для дальнейшей передачи;
- — средства повышения емкости линий передачи (мультиплексирования) — позволяют реализовывать несколько логических каналов в рамках одного физического соединения путем разделения частот передачи, чередования пакетов во времени и т.д.;
- — средства управления информационными потоками в сети (коммутации каналов, коммутации пакетов, разветвления линий передачи) — осуществляют адресацию сообщений. Например, концентраторы3 (hub), коммутаторы4 (switch), мосты5 (bridge), маршрутизаторы6 (router), шлюзы (gateway).
Рабочая станция (workstation) — это ПК (персональный компьютер), подключенный к сети, на котором пользователь сети выполняет свою работу. На каждая рабочей станции загружены свои локальные файлы и используется своя операционная система. Но при этом пользователю доступны ресурсы сети.
Можно выделить три типа рабочих станций:
- рабочая станция с локальным диском,
- бездисковая рабочая станция,
- удаленная рабочая станция.
На рабочей станции с диском (жестким или гибким) ОС загружается с этого локального диска. Для бездисковой станции ОС загружается с диска файлового сервера. Такая возможность обеспечивается специальной микросхемой, устанавливаемой на сетевом адаптере бездисковой станции. Удаленная рабочая станция — это станция, которая подключается к локальной сети через телекоммуникационные каналы связи (например, с помощью телефонной сети).
Требования к рабочим станциям определяются типом операционной системы, версией клиента и набором дополнительного программного обеспечения. Компьютер, выполняющий функции рабочей станции, должен обеспечить пользователю возможность решения всех его прикладных задач.
Если рабочая станция ориентирована только на сетевой режим работы, то ей, в сущности, не нужны ни жесткий, ни гибкие диски. Появляется возможность использовать бездисковые рабочие станции. Операционная система на такой станции загружается дистанционно из файл-сервера под управлением постоянного запоминающего устройства, установленного в сетевой плате рабочей станции.
Бездисковые рабочие станции значительно дешевле дисковых, работа на них исключает возможность занесения в сеть вируса. В то же время в ЛВС, построенной на базе бездисковых рабочих станций, резко возрастает нагрузка на файл-сервер и исключается возможность работы на станции в автономном режиме. Вполне естественно, что требования к рабочим станциям более скромные, чем к файл-серверу. Большую часть пользователей вполне удовлетворят объем оперативной памяти 8-16 Мбайт и винчестер емкостью до 650 Мбайт.
Технические характеристики рабочей станции в ЛВС определяются ее функциональным назначением, сложностью прикладных задач пользователей и экономическими возможностями предприятия, использующего локальную вычислительную сеть
Существуют достаточно устойчивые признаки конфигураций рабочих станций, предназначенных для решения определённого круга задач, что позволяет подразделить их на отдельные профессиональные подклассы:
- мультимедиа и, в частности, компьютерная графика и обработка изображений, видео, звука, разработка компьютерных игр.
- различные инженерные, архитектурные (в том числе градостроительные) и иные САПР, ГИС, полевая работа и геодезия и т. д.
- научные и инженерно-технические вычисления.
- профессиональный биржевой интернет-трейдинг.
Каждый такой подкласс может иметь присущие ему особенности и уникальные компоненты:
- большой размер видеомонитора (главного видеомонитора) и/или несколько мониторов — возможные области использования: САПР, ГИС, биржы
- быстродействующая видеокарта — возможные области использования: кинематограф, анимация, компьютерные игры,
- большой объём накопителей данных — возможные области использования: фотограмметрия, анимация,
- наличие профессионального сканера — возможные области использования: фотография,
- защищённое исполнение — возможные области использования: военное применение, эксплуатация в полевых условиях.
Настройка рабочей станции в локальной сети
Для подключения компьютера к локальной сети необходим компьютер с установленной в нем сетевой платой, соответствующей данной локальной сети.
Сети могут быть:
- 10 Мегабит/с выполнены коаксиальным кабелем или «витой парой».
- 100 Мегабит/с выполнены только «витой парой».
II. по конфигурации:
1. Одно ранговые локальные сети, не содержащие сервера, могут быть:
- линейные; в них при использовании коаксиального кабеля все компьютеры подсоединяются к сети с использованием специальных коаксиальных тройников. На первом и последнем компьютерах для предотвращения образования стоячих волн в неиспользованные гнезда тройников вставляются специальные заглушки «терминаторы». При использовании «витой пары» все компьютеры соединяются через специальные концентраторы HUBы или SWITCHи.
- кольцевые сети используются только с использованием коаксиального кабеля.
2. Сети с выделенным сервером могут быть:
- простые сети с выделенным сервером при использовании коаксиального кабеля могут выполняться по линейно или кольцевой схеме. Требования к соединениям такие же, как и в одно ранговых сетях. При использовании«витой пары» сети могут выполняться по линейной или радиальной схеме.
- сложные сети и сети разветвленные с иерархической структурой, содержащие несколько серверов. Они могут быть только с использованием «витой пары».
Для подключения компьютера (рабочей станции) к одно ранговой сети необходимо:
- установить сетевую карту в компьютер;
- установить драйвер сетевой платы;
- установить и настроить сетевой протокол NetBEUI;
- соединить сетевую плату компьютера с сетью;
- назначить имя компьютера;
- внести название рабочей группы в соответствующее окно;
- установить привязку к сетевому протоколу;
- установить службу доступа к файлам и принтерам.
После перезагрузки появится окно ввода сетевого пароля, где необходимо ввести имя пользователя и пароль. После этого нужно установить доступ к файлам и принтерам компьютера. Для этого необходимо запустить проводник, щелкнуть правой клавишей на логическом диске или папке, выбрать пункт «Доступ» в выпадающем меню. В открывшемся окне выбрать вариант доступа к дискам и папкам («Только чтение», «Полный», «Определяется паролем») и установить при необходимости пароль на доступ.
Для подключения сетевого диска надо щелкнуть правой клавишей на пиктограмме «Мой компьютер» или «Сетевое окружение», выбрать пункт «Подключить сетевой диск», указать имя диска, и путь к нему по маске: \имя_компьютерасетевой_диск
Для подключения рабочей станции к локальной сети с сервером необходимо:
- установить сетевую карту в компьютер;
- установить драйвер сетевой платы;
- установить и настроить сетевой протокол TCP/IP;
- ввести уникальный IP адрес, если на сервере не установлена система динамического назначения адресов (DNS сервер).Если в сети имеется DNS сервер надо выбрать «Получить IP адрес автоматически»;
- соединить сетевую плату компьютера с сетью;
- назначить имя компьютера;
- внести название рабочей группы или домена, если сеть с доменами;
- установить привязку к сетевому протоколу;
- установить службу доступа к файлам и принтерам.
Далее после перезагрузки произвести те же действия, что и в случае одно ранговой сети.
Для улучшения работы сайта и его взаимодействия с пользователями мы используем файлы cookie, которые сохраняются на Вашем компьютере. Нажимая СОГЛАСЕН, Вы подтверждаете то, что Вы проинформированы об использовании cookies на нашем сайте и разрешаете использование cookie-файлов. Отключить cookies Вы можете в настройках своего браузера.
Сейчас 31 гостей и ни одного зарегистрированного пользователя на сайте
Если Вы являетесь автором материалов или обладателем авторских прав, и Вы возражаете против его использования на моем интернет-ресурсе — пожалуйста, свяжитесь со мной. Информация будет удалена в максимально короткие сроки.
Спасибо тем авторам и правообладателям, которые согласны на размещение своих материалов на моем сайте! Вы вносите неоценимый вклад в обучение, воспитание и развитие подрастающего поколения.
© 2022. Dudko Elena | Infofiz.ru 2011-2021 | All rights reserved | Все права защищены. Дудко Елена | Все материалы взяты из открытых источников и представлены исключительно в ознакомительных целях, только на локальном компьютере. Все права на статьи, книги, видео и аудио материалы принадлежат их авторам и издательствам. Любое распространение и/или коммерческое использование без разрешения законных правообладателей не разрешается. .