Техническое обеспечение компьютерных сетей

Основная  проблема при кольцевой топологии  заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них вся сеть парализуется. Неисправности в кабельных соединениях локализуются легко.

Подключение новой рабочей станции требует  краткосрочного выключения сети, мак как во время установки кольцо должно быть разомкнуто. Ограничения на протяженность вычислительной сети не существует, мак как оно, в конечном счете, определяется исключительно расстоянием между двумя рабочими станциями.

5.3 Шинная Топология

При шинной топологии среда передачи информации представляется в форме  коммуникационного пути (рис.5.3.1 Шинная топология), доступного для всех рабочих станций, к которому они все должны быть подключены. Все рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети.

                                  

  рис.5.3.1 Шинная топология

Рабочие станции в любое время, без  прерывания работы всей вычислительной сети, могут быть подключены к ней  или отключены. Функционирование вычислительной сети не зависит от состояния отдельной рабочей станции.

В стандартной ситуации для шинной сети Ethernet часто используют тонкий кабель или Cheapernet – кабель с тройниковым соединителем. Отключение и особенно подключение к такой сети требуют разрыва шины, что вызывает нарушение циркулирующего потока информации и зависание системы.

Новые технологии предлагают пассивные штепсельные  коробки, через которые можно  отключать и/или подключать рабочие  станции во время работы вычислительной сети.

Благодаря тому, что рабочие станции можно  подключать без прерывания сетевых  процессов и коммуникационной среды, очень легко прослушивать информацию, т.е. ответвлять информацию из коммуникационной среды.

В ЛВС с прямой (не модулируемой) передачей  информации всегда может существовать только одна станция, передающая информацию. Для предотвращения коллизий в большинстве случаев применяется временной метод разделения, согласно которому для каждой подключенной рабочей станции в определенные моменты времени предоставляется исключительное право на использование канала передачи данных. Поэтому требования к пропускной способности вычислительной сети при повышенной нагрузке повышаются, например, при вводе новых рабочих станций. Рабочие станции присоединяются к шине посредством устройств ТАР (англ. Terminal Access Point – точка подключения терминала). ТАР представляет собой специальный тип подсоединения к коаксиальному кабелю. Зонд игольчатой формы внедряется через наружную оболочку внешнего проводника и слой диэлектрика к внутреннему проводнику и присоединяется к нему.

В ЛВС с модулированной широкополосной передачей информации различные  рабочие станции получают, по мере надобности, частоту, на которой эти  рабочие станции могут отправлять и получать информацию. Пересылаемые данные модулируются на соответствующих несущих частотах, т.е. между средой передачи информации и рабочими станциями находятся соответственно модели для модуляции и демодуляции. Техника широкополосных сообщений позволяет одновременно транспортировать в коммуникационной среде довольно большой объем информации. Для дальнейшего развития дискретной транспортировки данных не играет роли, какая первоначальная информация подана в модем (аналоговая или цифровая), так как она все равно в дальнейшем будет преобразована.

Таблица 2. Основные характеристики трех наиболее типичных типологий вычислительных сетей.

Характеристики	Топологии вычислительных сетей
	Звезда	Кольцо	Шина
Стоимость расширения	Незначительная	Средняя	Средняя
Присоединение абонентов	Пассивное	Активное	Пассивное
Защита от отказов	Незначительная	Незначительная	Высокая
Размеры системы	Любые	Любые	Ограниченны
Защищенность  от прослушивания	Хорошая	Хорошая	Незначительная
Стоимость подключения	Незначительная	Незначительная	Высокая
Поведение системы  при высоких нагрузках	Хорошее	Удовлетворительное	Плохое
Возможность работы в реальном режиме времени	Очень хорошая	Хорошая	Плохая
Разводка кабеля	Хорошая	Удовлетворительная	Хорошая
Обслуживание	Очень хорошее	Среднее	Среднее

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. СЕТЕВЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ДЛЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

 

В том случае, когда перед пользователями стоят задачи оптимального разделения сетевых ресурсов (к примеру - дискового  пространства), они могут использовать сетевые операционные системы. Такие  системы обеспечивают возможность перенести многие функции администрирования в сетевое пространство. При помощи сетевых ресурсов, которые значительно превосходят пользовательские, администратор получает возможность профессионально определить разделяемые ресурсы и путем присвоения уникальных паролей каждому из них, сделать их автономными и доступными для каждого отдельного пользователя или группы пользователей. Такое деление определяет и классификацию сетевых ОС на серверные и ОС, предназначенные для пользователей.

Сегодня разработаны и широко применяются специальные сетевые операционные системы, но которые обладают характеристиками привычных нам, операционных систем. Разработаны специальные сетевые ОС, обладающие параметрами обычных, такой, к примеру, выступает операционная система windows xp. Следует также отметить, что на сегодняшний день, практически все обычные системы имеют встроенные опции и функции сетевых систем.

Следовательно, сетевая ОС - это такая операционная система, встроенные опциональные возможности  которой позволяют эффективно работать в сетевом пространстве. К таким свойствам следует отнести:

- обеспечение поддержки широкого  спектра сетевого оборудования;

- возможность использования сетевых  протоколов;

- обеспечение использования и  поддержку сетевых протоколов маршрутизации;

- фильтрацию траффика;

- обеспечение бесперебойного доступа  к удалённым сетевым ресурсам (дискам и принтерам);

- реализацию возможности удаленного  доступа для решения сетевых  задач.

Наиболее  распространенными сетевыми ОС являются: Novell NetWare, различные версии ОС GNU/Linux, ZyNOS, ну и, конечно же, самые распространенные Microsoft Windows (95, NT, XP, Vista, 7).

Современные сетевые операционные системы и  их разнообразие обусловлено тем, что  на сегодняшний день в мире присутствует множество типов компьютеров. Именно поэтому, разрабатываются и распространяются системы для мобильных устройств, домашних рабочих станций, серверные системы, корпоративные ОС. Сама такая классификация подчеркивает разнообразие тех характеристик производительности и опциональности, которыми различаются рассматриваемые ресурсы. Это разнообразие, положительное с одной стороны (предоставляет выбора пользователем, ОС по своим финансовым возможностям и в соответствии со стоящими задачами), создает определенные неудобства, с другой. Это неудобство состоит в необходимости обеспечения совместимости ОС, особенно для подразделений корпораций, работающих в рамках одной сетевой политики. Очень важным свойством, характеризующим параметры той или иной сетевой ОС, является доступная загрузка операционной системы и возможность ее оперативного обновления.

Безусловно, достаточно сложно найти и подобрать  операционную систему, полностью удовлетворяющую  требованиям конкретного пользователя. Поэтому их выбор желательно проводить  с учетом критической оценки реальных задач и конкретной ситуации, которые будет решать данное ПО. 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.

В сетевой операционной системе отдельной  машины можно выделить несколько  частей:

• Средства управления локальными ресурсами компьютера;
• Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование;
• Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования;
• Коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сообщениями в сети.

В зависимости от того, как распределены функции между компьютерами сети, сетевые операционные системы, а, следовательно, и сети делятся на два класса: одноранговые и двухранговые. Последние чаще называют сетями с выделенными серверами.

Если  компьютер предоставляет свои ресурсы  другим пользователям сети, то он играет роль сервера. При этом компьютер, обращающийся к ресурсам другой машины, является клиентом. Как уже было сказано, компьютер, работающий в сети, может выполнять функции либо клиента, либо сервера, либо совмещать обе эти функции.

В одноранговых сетях все компьютеры равны в правах доступа к ресурсам друг друга. Каждый пользователь может по своему желанию объявить какой-либо ресурс своего компьютера разделяемым, после чего другие пользователи могут его использовать. В таких сетях на всех компьютерах устанавливается одна и та же ОС.

Операционная  система UNIX − многопользовательская, многозадачная операционная система, способная функционировать на различных аппаратных платформах. В микроядро ОС UNIX встроен модуль, выполняющий протокол управления передачей/межсетевой протокол (протокол TCP/IP).

Операционная  система Linux − сетевая операционная система, ядро которой разработано на базе операционной системы Unix. Linux распространяется с открытыми исходными кодами и применяется для создания серверов в вычислительных сетях и в Интернете.

Сетевая операционная система NetWare − разработанная корпорацией Novell сетевая операционная система, которая использует одноранговую архитектуру или архитектуру клиент-сервер.

Сетевая операционная система Windows NT − разработанная корпорацией Microsoft сетевая, многозадачная операционная система, поддерживающая архитектуру клиент-сервер. ОС Windows NT существует в виде двух продуктов:

• Windows NT Server, выполняющий функции сервера;
• Windows NT Workstation, реализующий задачи клиента.

Сетевая операционная система Windows XP

При работе с Windows XP Professional доступны многие новые более эффективные средства и технологии. При помощи дистанционного управления рабочим столом можно получить доступ к сеансу Windows с другого компьютера, также как и при работе за своим компьютером. При помощи средства «Помощник по поиску» можно быстро найти необходимые сведения. Средства «Защита файлов Windows» и «Восстановление системы» предотвращают случайное удаление важных файлов и возвращают систему в исходное состояние в случае возникновения проблем. В случае ошибки системы или программы можно отправить в корпорацию Майкрософт отчет, а также можно использовать компонент NetMeeting для проведения собрания по сети с другими пользователями в любое время. При работе на компьютере с плоскоэкранным монитором (как у переносных компьютерах) можно использовать технологию ClearType для отображения экранных шрифтов. (Эта передовая технология корпорации Майкрософт, обеспечивающая четкость отображения шрифтов.) Помимо этого технология Dualview позволяет использовать отдельный монитор с переносным компьютером.

Windows XP предлагает множество средств, которые необходимы в современных высокоскоростных коммуникационных сетях для работы и развлечения. В этот пакет инструментов входят средства, помогающие устанавливать и настраивать конфигурацию системных ресурсов, пользователей и групп пользователей, а также плановых системных задач. Набор стандартных программ позволяет полностью выполнить любое задание, в чем бы оно ни заключалось. Вы можете создавать документы и изображения, производить вычисления, планировать свое рабочее время и проводить интерактивные совещания со своими сотрудниками. Когда настанет пора отдыха, вы можете послушать музыку, найденную в Интернете, или поиграть в игры. Средства связи и развлекательные программы помогут вам хорошо отдохнуть.

Windows XP Professional обладает улучшенными возможностями для работы программ в фоновом режиме. Общая защита значительно улучшена, поэтому теперь можно более безопасно использовать обозреватель Интернета и совершать в нем покупки. Можно также общаться с другими пользователями по сетям, не беспокоясь о сохранении конфиденциальности файлов личных данных. Быстродействие позволяет запускать большее количество программ одновременно, при этом программы работают с максимальной скоростью. Windows XP Professional надежна и устойчива, поэтому всегда можно рассчитывать на быстродействие и эффективную работу компьютера. Помимо этого достигнут максимально возможный уровень совместимости с другими программами.

Сетевая операционная система Windows Vista

Финальная (6000-я) сборка новой операционной системы Windows Vista дошла до конечного потребителя 30 января 2007 г. В отличии от предыдущих версий она поставляет уже на DVD-носителях  по двум причинам:

• возросшая сложность и «навороченный» интерфейс новой операционной системы;
• на каждом диске содержатся все ее модификации (от Home Basic до Ultimate для 32- и 64-разрядных процессоров).

Компания Microsoft разработала пять вариантов  операционной системы Windows Vista для различных сегментов рынка:

Home Basic позиционируется как операционная  система «для домохозяек». Максимальный  поддерживаемый объем памяти  ограничен 8 ГБ, при этом не  поддерживаются многопроцессорность  и многоядерность, а также новый  графический интерфейс Aero. Кроме того, отсутствуют некоторые не особенно важные в домашнем хозяйстве утилиты и опции, связанные с обслуживанием системы и сетей.

Home Premium - более продвинутая версия, в которой частично устранены  эти ограничения. Она, по-прежнему, полноценно не поддерживает два ядра, но позволяет «видеть» память до 16 ГБ, для того чтобы хорошо себя чувствовал интерфейс Aero.