Локальные вычислительные сети

26.Локальные вычислительные  сети.

На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров и более 80% из них объединены в различные информационно-вычислительные сети, начиная от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа InternetВсемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов, электронной почты и т.п.), не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а также обмен информацией между компьютерами разных производителей, работающих под управлением различного программного обеспечения.   Среди существующих концепций вычислительных комплексов вышеназванным требованиям наиболее полно отвечают локальные вычислительные сети, или ЛВС (LAN - Local Area Network). "Локальность" сети определяют некие средние параметры, являющиеся основными характеристиками существующих в настоящее время ЛВС. В основном, это касается расстояний между абонентами (от нескольких десятков до нескольких сотен метров) и случаев максимального удаления абонентов (до нескольких километров). Понятие локальная вычислительная сеть относится к географически ограниченным (территориально или производственно) аппаратно-программным реализациям, в которых несколько компьютерных систем друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций. Благодаря такому соединению пользователь может взаимодействовать с другими рабочими станциями, подключенными к этой ЛВС.   Основное отличие ЛВС от глобальных систем заключается в том, что для всех абонентов имеется единый высокоскоростной канал передачи данных, к которому ЭВМ и другое периферийное оборудование подключаются через специальные блоки сопряжения. Поэтому схемы соединения ЭВМ по линиям связи, а также системы телеобработки различных конфигураций не могут считаться ЛВС, даже если они обслуживают такую же по размерам территорию.            В производственной практике ЛВС играют очень большую роль. Посредством ЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах, которые совместно используют оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему.             Работы по созданию ЛВС начались еще в 60-х годах с попытки внести новую технологию в телефонную связь. Эти работы не имели серьезных результатов вследствие дороговизны и низкой надежности электроники. В начале 70-х годов в исследовательском центре компании "Xerox", лабораториях при Кембриджском университете и ряде других организаций было предложено использовать единую цифровую сеть для связи мини-ЭВМ. Использовалась шинная и кольцевая магистрали, данные передавались пакетами со скоростью более 2 Мбит/с.            В конце 70-х годов появились первые коммерческие реализации ЛВС: компания "Prime" представила ЛВС "RingNet", компания "Datapoint" - ЛВС "Attached Resourse Computer" (ARC) с высокоскоростным коаксиальным кабелем. В 1980 году в институте инженеров по электротехнике и электронике IEEE (Institute of Eleсtrical and Eleсtronic Engeneers) организован комитет "802" по стандартизации ЛВС. В дальнейшем темпы развития ускорились, и на сегодняшний день имеется большое количество коммерческих реализаций ЛВС.            Локальные вычислительные сети подразделяются на два кардинально различающихся класса: одноранговые (одноуровневые или Peer to Peer) сети и сети на основе сервера (иерархические или многоуровневые).

В одноранговой сети, все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного сервера, и, как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент и как сервер. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать доступными для всех. Одноранговую сеть называют так же рабочей группой. Рабочая группа – это небольшой коллектив, поэтому в одноранговой сети не более 10 компьютеров.

Одноранговые сети относительно просты. Поскольку каждый компьютер является и клиентом, и сервером, нет необходимости в мощном центральном сервере или в других компонентах, обязательных для более сложных сетей. Одноранговые сети обычно дешевле сетей на основе сервера, но требуют более мощных и дорогих компьютеров.

В одноранговой сети требования к производительности и к уровню защиты для сетевого программного обеспечения, как правило, ниже, чем в сетях с выделенным сервером. Выделенные серверы функционируют исключительно в качестве серверов, но не клиентов или рабочих станций.

В такие операционные системы, как Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups и Microsoft Windows 95, встроена поддержка одноранговых сетей. Поэтому, чтобы установить одноранговую сеть дополнительного программного обеспечения не требуется.

Одноранговая компьютерная сеть выглядит так:

1. Компьютеры расположены на рабочих столах пользователей.

2. Пользователи сами выступают в роли администраторов, и сами обеспечивают защиту информации.

3. Для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система.

Если эти условия выполняются, то, скорее всего выбор одно ранговой сети будет правильным.

Защита подразумевает установку пароля на разделяемый ресурс, например на каталог. Централизованно управлять защитой в одно ранговой сети очень сложно, так как каждый пользователь устанавливает ее самостоятельно, да и общие ресурсы могут находиться на всех компьютерах, а не только на центральном сервере. Такая ситуация представляет серьезную угрозу для всей сети, кроме того некоторые пользователи могут вообще не устанавливать защиту.          Если к сети подключено более 10 пользователей, то одноранговая сеть, где компьютеры выступают в роли клиентов, и серверов, может оказаться недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей используют выделенные серверы. Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер. Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Сети на основе сервера стали промышленным стандартом.

С увеличением размеров сети и объемов сетевого трафика необходимо увеличивать количество серверов. Распределение задач среди нескольких серверов гарантирует, что каждая задача будет выполняться самым эффективным способом из всех возможных.

Круг задач, которые должны выполнять серверы, многообразен и сложен. Чтобы приспособиться возрастающим потребностям пользователей, серверы в больших сетях стали специализированными. Например, в сети Windows NT существуют различные типы серверов:

Файл-серверы и принт-серверы управляют доступом соответственно к файлам и принтерам, на серверах приложений выполняются прикладные части клиент-серверных приложений, а так же находятся данные доступные клиентам. Например, чтобы упростить извлечение данных, серверы хранят большие объемы информации в структурированном виде. Эти серверы отличаются от файл-серверов и принт-серверов. В принт-серверах, файл или данные целиком копируются на запрашиваемый компьютер. А в сервере приложений на запрашиваемый компьютер посылаются только результаты запроса. Приложение-клиент на удаленном компьютере получает доступ к данным, хранимым на сервере приложений. Однако вместо всей базы данных на ваш компьютер с сервера загружаются только результаты запроса.

В расширенной сети использование серверов различных типов становится наиболее актуальным. Необходимо поэтому учитывать всевозможные нюансы, которые могут проявиться при разрастании сети, с тем чтобы изменение роли определенного сервера в дальнейшем не отразилось на работе всей сети. Основным аргументом при работе в сети на основе выделенного сервера является, как правило, защита данных. В таких сетях, например как Windows NT Server, проблемами безопасности может заниматься один администратор.

Поскольку жизненно важная информация расположена централизованно, то есть, сосредоточена на одном или нескольких серверах, нетрудно обеспечить ее регулярное резервное копирование. Благодаря избыточным системам, данные на любом сервере могут дублироваться в реальном времени, поэтому в случае повреждения основной области хранения данных информация не будет потеряна – легко воспользоваться резервной копией. Сети на основе сервера могут поддерживать тысячи пользователей. Сетью такого размера, будь она одноранговой, невозможно было бы управлять. Так как компьютер пользователя не выполняет функции сервера, требования к его характеристикам зависят от самого пользователя.

Основным преимуществом работы в локальной сети является использование в многопользовательском режиме общих ресурсов сети: дисков, принтеров, модемов, программ и данных, хранящихся на общедоступных дисках, а также возможность передавать информацию с одного компьютера на другой. Перечислим основные преимущества работы в локальной сети с файловым сервером:

1. Возможность  хранения данных персонального  и общего использования на  дисках файлового сервера. Благодаря  этому обеспечивается: одновременная  работа нескольких пользователей  с данными общего применения, многоаспектная защита данных на уровне каталогов и файлов, создание и обновление общих данных сетевыми прикладными программными продуктами, такими как Excel, Access. При этом ограничения на доступ, устанавливаемые в прикладной программе, действуют в рамках ограничений, установленных сетевой операционной системой.

2. Возможность  постоянного хранения программных  средств, необходимых многим пользователям, в единственном экземпляре на  дисках файлового сервера. Благодаря  указанной возможности обеспечивается: рациональное использование внешней  памяти за счет освобождения  локальных дисков рабочих станций  от хранения программных средств; обеспечение надежного хранения программных продуктов средствами защиты сетевой ОС; упрощение поддержки программных продуктов в работоспособном состоянии и их обновления, так как они хранятся в одном экземпляре на файловом сервере.

3. Обмен информацией  между всеми компьютерами сети.

4. Одновременная  печать всеми пользователями  сети на общесетевых принтерах. При этом обеспечивается: доступность  сетевого принтера любому пользователю, возможность использования мощного  и качественного принтера при  его защищенности от неквалифицированного  обращения, выполнение печати как  из программных продуктов, поддерживающих  сетевую печать, так и не поддерживающих  ее.

5. Возможность  использования сетевой среды  для методического усовершенствования  процесса за счет применения  специальных программ обмена  информацией между компьютерами.

6. Обеспечение  доступа пользователя с любого  компьютера локальной сети к  ресурсам глобальных сетей при  наличии единственного коммуникационного  узла глобальной сети.

56. Современные способы организации презентаций

Под презентацией (от лат. Praesento - передаю, вручаю или анг. present - представлять) подразумевается передача и представление аудитории новых для нее идей, планов, разработок. Другими словами, презентация в нашем понимании - это демонстрационные материалы для практически любого более или менее публичного выступления, от доклада начальству до рекламной акции или лекции перед студенческой аудиторией.        В наши дни использование презентаций очень распространено. Уже стало нормой применение презентаций в сфере образования, на различных формах совещаний, при деловых встречах, в рекламе. Такое распространение презентаций связано с тем, что человек усваивает информацию, представленную в комплексном виде: текст, картинки, схемы, графики, звуковые и видео файлы гораздо лучше, чем информацию, подаваемую только в виде текста или устного изложения. Именно презентация позволяет собрать различные формы представления информации воедино.    При проведении презентации для достаточно большой аудитории (для малой также) обычно используется интерактивная презентационная система в составе «компьютер - мультимедийный проектор – устройство отображения». Презентационная система может состоять и из двух составляющих. Одним элементом является компьютер, а вторым один из элементов (нет мультимедийного проектора):

• монитор (желательно с большим экраном);
• телевизор, используемый как большой монитор. Это обычно плазменный или LED телевизор, (LED телевизор— это улучшенный технологически телевизор ЖК).

Если в интерактивной презентационной системе используется три элемента, то в качестве устройства отображения применяется экран или интерактивная доска. К компьютеру особых требований не предъявляется. Это может быть обычная ПЭВМ, ноутбук или нетбук. Для удобства работы проводящего презентацию можно использовать (video splitter) видео-сплиттер на два и более выходов, чтобы изображение одновременно подавалось на монитор и проектор. Данная задача автоматически решается при использовании видеокарт с двумя выходами. В ноутбуках и нетбуках обычно предусмотрен выход для подключения внешнего проектора.      Второй элемент проектор играет существенную роль в работе системы. Для качественной презентационной системы проектор должен быть короткофокусным с яркостью не менее 2000-2500 ANSI лм, физическим разрешением не менее 1024х768 и свисающим сверху на уровне верхнего края доски так, чтобы можно было не задействовать функцию коррекции трапеции. При этом преподаватель, находясь вблизи экрана не создаёт на него тень. В качестве третьего элемента используются экраны или интерактивные доски. Интерактивная презентационная система это фактически домашний кинотеатр, который управляется компьютером, но при необходимости видео и аудио сигналы можно подавать с видеоплейера.     Интерактивная доска появилась в 1991 г. и была создана по резистивной технологии. Автором этого проекта стала канадская компания Smart Technologies Inc. В России название досок этой компании (SMART board) уже практически стало именем нарицательным. Идея же была в целом проста: спроецировать изображение на чувствительную к механическим воздействиям поверхность, которая заменила бы собой привычную всем мышь. Множество компаний занялось производством аналогичных устройств. Интерактивная доска (ИД) или Interactive Whiteboard (IWB), именно этот термин обычно используется для обозначения данного класса устройств.    Интерактивные доски могут быть прямой и обратной проекции. В досках обратной проекции проектор расположен за просветным интерактивным экраном в специальном корпусе. Область применения интерактивных досок весьма обширна. В сфере образования они дают возможность преподавателю работать с электронной картой, схемой, рисунком, картиной. Существует также возможность сохранять нанесённые изображения в виде файла и обмениваться ими по каналам связи, это важно для военных организаций, ситуационных и кризисных центров.           Другой широкий сектор применения ИД - деловые презентации и семинары. Помимо работы со стандартной деловой графикой, эти средства идеально подходят для демонстрации широкой аудитории программного обеспечения или интернет-сайта. В этом случае докладчик жёстко не "привязан" к компьютеру, мыши и клавиатуре, поэтому выступление становится более живым и ориентированным на слушателей.  Интерактивная доска это смесь экрана с компьютерной мышью. Вернее с тачпэдом или графическим планшетом. За прошедшие два десятка лет, удалось изобрести, по меньшей мере, 4 способа решения этой задачи. Это дало, соответственно, 4 вида интерактивных досок, построенных по 4 различным технологиям и обладающих своими достоинствами и своими недостатками.