Компьютеры которые являются рабочими местами пользователей сети называют
Компьютерная (вычислительная) сеть - это совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.
Абонентами сети (т.е. объектами, передающими или потребляющими информацию в сети) могут быть отдельные компьютеры, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные роботы, станки с числовым программным управлением и т.д.
В зависимости от территориального расположения абонентов компьютерные сети делятся на:
· глобальные - вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах.
· региональные - вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов большого города, экономического региона, отдельной страны;
· локальные - вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. К классу локальных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, офисов и т.д.
В общем случае компьютерная сеть представляется совокупностью трех вложенных друг в друга подсистем: сети рабочих станций, сети серверов и базовой сети передачи данных.
Рабочая станция (клиентская машина, рабочее место, абонентский пункт, терминал) - это компьютер, за которым непосредственно работает абонент компьютерной сети.
Сервер - это компьютер, выполняющий общие задачи компьютерной сети и предоставляющий услуги рабочим станциям.
Сеть серверов - это совокупность серверов и средств связи, обеспечивающих подключение серверов к базовой сети передачи данных.
Компьютерные сети реализуют распределенную обработку данных. Здесь обработка данных распределяется между двумя объектами: клиентом и сервером. Клиент формирует запрос к серверу на выполнение сложных процедур. Сервер выполняет запрос и результаты выполнения передает клиенту. Подобная модель вычислительной сети получила название архитектуры клиент - сервер.
В одноранговой сетикомпьютеры равноправны по отношению друг к другу. Компьютер выступает и в роли клиента, и в роли сервера. Одноранговое разделение ресурсов является вполне приемлемым для малых офисов с 5 - 10 пользователями, объединяя их в рабочую группу.
Геометрическая схема соединения (конфигурация физического подключения) узлов сети называется топологией сети. Существует большое количество вариантов сетевых топологий, базовыми из которых являются шина, кольцо, звезда.
1) Шина. Канал связи, объединяющий узлы в сеть, образует ломаную линию - шину. Любой узел может принимать информацию в любое время, а передавать - только тогда, когда шина свободна. Данные (сигналы) передаются компьютером на шину. Каждый компьютер проверяет их, определяя, кому адресована информация, и либо принимает данные, если они посланы ему, либо игнорирует.
2) Кольцо. Узлы объединены в сеть замкнутой кривой. Передача данных осуществляется только в одном направлении. Используя кольцевую топологию, можно присоединить к сети большое количество узлов, решив проблему помех и затухания сигнала средствами сетевой платы каждого узла.
Недостатки кольцевой организации: разрыв в любом месте кольца прекращает работу всей сети.
3) Звезда. Узлы сети объединены с центром лучами. Вся информация передается через центр, что позволяет относительно просто выполнять поиск неисправностей и добавлять новые узлы без прерывания работы сети.
Для объединения локальных вычислительных сетей применяются следующие устройства:
1) Повторитель - устройство, обеспечивающее усиление и фильтрацию сигнала без изменения его информативности.
3) Маршрутизатор - это устройство, соединяющее сети разного типа, но использующие одну операционную систему.
Это, по сути, тот же мост, но имеющий свой сетевой адрес.
4) Шлюз - специальный аппаратно-программный комплекс, предназначенный для обеспечения совместимости между сетями, использующими различные протоколы взаимодействия.
Internetпредставляет собой глобальную компьютерную сеть, соединяющую отдельные сети. Internet обеспечивает обмен информацией между всеми компьютерами, которые входят в сети, подключенные к ней. Тип компьютера и используемая им операционная система значения не имеют. Internet предоставляет в распоряжение своих пользователей множество всевозможных ресурсов.
Для того, чтобы информация передавалась между компьютерами независимо от используемых линий связи, типа ЭВМ и программного обеспечения, разработаны специальные протоколы передачи данных. Они работают по принципу разбиения данных на блоки определенного размера (пакеты), которые последовательно отсылаются адресату. В Internet используются два основных протокола: межсетевой протокол IP, разделяющий передаваемые данные на отдельные пакеты и снабжающий их заголовками с указанием адреса получателя, и протокол управления передачей TCP, отвечающий за правильную доставку пакета.
Каждый подключенный к сети компьютер имеет свой адрес. С этой целью для каждого компьютера устанавливаются два адреса: цифровой IP-адреси доменный адрес. Цифровой адрес имеет длину 32 бита. Он разделяется точками на 4 блока по 8 бит каждый, которые можно записать в виде десятичного числа, не превышающего значение 255. Доменный адрес определяет область, представляющую ряд хост - компьютеров. Этот адрес читается в обратном порядке: вначале указывается имя компьютера, а затем имя сети, в которой он находится. Для упрощения связи абонентов сети все ее адресное пространство разбито на отдельные области - домены. В системе адресов Internet приняты домены, представленные географическими регионами. Они имеют имя, состоящее из двух букв. Существуют домены, разделенные по тематическим признакам. Такие домены имеют трехбуквенное сокращенное название.
www – имя компьютера, принадлежащего данному домену;
engec – доменное имя сервера (получено или зарегестрировано);
ru – суффикс, определяющий принадлежность домена.
Сервисы Интернет: WWW-сервис - это связь с серверами через тексты. Одновременно можно использовать все сервера, т.к. они соединены в единое пространство.
World Wide Web («Всемирная паутина») — это гипертекстовая информационно-поисковая система в Internet. Блоки данных WWW («страницы») размещаются на отдельных компьютерах, называемых WWW-серверами(или Web-серверами) и принадлежащих отдельным организациям или частным лицам. С помощью гипертекстовых ссылок, встроенных в документы WWW, пользователь может переходить от одного документа к другому.
Для работы с WWW используются специальные программы-клиенты, которые называются browsers( «browse» — просматривать), а по-русски — браузерами, обозревателями.
WWW и ее программное обеспечение — это наиболее мощные и перспективные инструменты Сети. Они обеспечивают пользователям доступ практически ко всем перечисленным выше ресурсам (FTP, Gopher, WAIS и др.).
FTP—сервис обеспечивающий доступ к файлам других компьютеров сети по протоколу FTP.
Протокол FTP(протокол передачи файлов) оптимизирован для передачи файлов, это и послужило причиной того, что программы, использующие этот протокол, стали частью отдельного сервиса Интернет.
FTP-клиент это программа, всегда поставляющаяся с операционной системой (ftp), позволяющая подключаться к FTP-серверу и выполнять на нем какие-нибудь действия (закачка, удаление, копирование и т.д.).
Локальные компьютерные сети
Технической основой многих информационных систем коллективного пользования в учреждениях, учебных заведениях, на фирмах, предприятиях являются локальны компьютерные сети.
Локальная компьютерная сеть — это система взаимосвязанных компьютеров, работающих в пределах одного помещения, здания, одной организации.
Очень часто компьютеры в школьном кабинете информатики объединяют в локальную сеть. Возможно, что в вашей школе действует локальная сеть, объединяющая компьютеры, установленные в разных помещениях: в учебных кабинетах, в кабинете директора, в бухгалтерии и пр. В таком случае она является технической основой информационной системы школы. Точно так же в локальную сеть часто объединяют компьютеры, принадлежащие различным отделам предприятий, фирм, учреждений.
Существуют две основные цели использования локальных сетей:
1) обмен файлами между пользователями сети;
2) использование общих ресурсов, доступных всем пользователям сети: большого пространства дисковой памяти, принтеров, централизованной базы данных, программного обеспечения и других.
Пользователей локальной сети принято называть рабочей группой, а компьютеры, за которыми они работают — рабочими станциями.
Если все компьютеры в сети равноправны, то есть сеть состоит только из рабочих станций пользователей, то ее называют одноранговой сетью. Одноранговые сети используются для реализации первой из отмеченных целей — обмена файлами. У каждого компьютера в такой сети есть свое имя. Члены рабочей группы могут обращаться по этим именам к дисковой памяти ПК своих коллег и копировать файлы на свой компьютер или копировать свои файлы на другие компьютеры. Таким образом, одноранговая локальная сеть избавляет от необходимости использовать дискеты для переноса информации с одного компьютера на другой. Такой режим особенно удобен при совместной работе членов рабочей группы над общим проектом.
Работу одноранговой сети поддерживают операционные системы Windows 95 Windows 98 и Windows ХР. Выбрав режим «Сетевое окружение», пользователь получает на экране меню со списком имен подключенных к сети компьютеров. Далее он может обращаться к дискам любого из них, работать с размещенными на них файлами как с файлами собственного ПК. Кроме того, через сеть можно получить доступ к внешним устройствам, подключенным к другим ПК, например, к принтеру.
Другой способ организации локальной сети —сеть с выделенным (главным) компьютером.
Его называют сервером. Как и в глобальных сетях, слово «сервер» обозначает компьютер (и его программное обеспечение), предоставляющий определенные услуги пользователям сети. Услуги могут быть самыми разными: хранение и рассылка файлов, доступ к централизованной базе данных, вычислительные услуги и пр.
В школьных компьютерных классах чаще всего используется именно такая организация локальной сети. Функция сервера — хранение и рассылка файлов с программным обеспечением, с данными, необходимыми для организации учебного процесса. К файл-серверу имеет доступ учитель, а ученики работают за рабочими станциями. Все рабочие станции соединены с главной машиной (чаще всего используется схема соединения «звезда» (рис. 1.1)). Поэтому непосредственный обмен информацией происходит между сервером и каждой рабочей станцией. Конечно, в такой системе ученики тоже могут обмениваться файлами, но «транзитом» через сервер.
Обычно сервер — это более мощная машина, чем рабочие станции, с большим жестким диском, дополнительными внешними устройствами (например, дисководом для компакт-дисков, принтером, модемом). При такой организации локальной сети реализуется вторая из отмеченных выше целей: доступ пользователей к общим аппаратным и информационным ресурсам сервера. В частности, программы, хранящиеся на диске сервера, могут загружаться в оперативную память рабочей станции и запускаться на выполнение подобно тому, как это делается с собственного диска ПК. Находясь на своем рабочем месте, пользователь может создавать файлы и сохранять их на жестком диске сервера, загружать файлы в свой компьютер, использовать сетевой принтер и так далее.
Работой локальной сети управляет сетевая операционная система,, которая поддерживает стандарты (протоколы) обмена информацией в сети, устанавливает очередность при обращении различных пользователей к одним и тем же ресурсам, защищает ресурсы от несанкционированного доступа и пр.
Основное назначение сетевой ОС — дать пользователям возможность работать в локальной сети, не мешая друг другу. Наиболее распространенные ОС для сетей с выделенным сервером: Novell NetWare, Windows NT, Windows 2000 и др.
Локальная сеть (ЛС), в зависимости от назначения и технических решений, имеет ту или иную структуру объединения компьютеров. Эту структуру по-другому называют конфигурацией, архитектурой, топологией сети.На рис. 1.1 показаны четыре типа конфигураций ЛС: кольцевая, радиальная (звезда), шинная и древовидная. Бывают ситуации, когда топология ЛС не имеет регулярной структуры. Например, компьютеры могут соединяться по принципу «каждый с каждым».
а) Кольцевая конфигурация б) Радиальная конфигурация
в) Шинная конфигурация г) Древовидная конфигурация
Рис. 1.1. Конфигурации локальных сетей
В качестве линий связи между компьютерами может использоваться сдвоенный электрический провод «витая пара», а также электрический иди оптоволоконный кабель. Кроме того, в системном блоке каждого компьютера должно быть установлено устройство, которое называется «сетевая плата»
.
Коротко о главком
Локальная компьютерная сеть — система взаимосвязанных компьютеров, работающих в пределах одного помещения, здания, одной организации.
Локальные сети бывают одноранговыми и с выделенным сервером. Одноранговые сети используются для обмена файлами между пользователями; в сетях с выделенным компьютером осуществляется доступ с рабочих станций к общедоступным ресурсам сервера.
Работой локальной сети управляет сетевая операционная система.Характерные конфигурации локальной сети: кольцевая, радиальная, шинная, древовидная.
Технические средства связи компьютеров в сети — электрические или оптические кабели и сетевая плата.
Вопросы и задания
1.К какому типу сети (локальная или глобальная) относится:
• сеть, связывающая все административные службы завода;
• сеть, объединяющая все университеты России;
• сеть, объединяющая все оборонные предприятия Урала;
• сеть,объединяющая все учебные классы школьников?
2.Какие основные задачи выполняет сетевая ОС в одноранговой сети и в сети с выделенным сервером?
3.Как вы думаете, какой тип локальной сети и какую конфигурацию удобнее выбрать для:
• компьютерного класса, где все ученики должны иметь равные возможности связаться с любым другим компьютером;
• организации, в которой руководитель должен иметь информационную связь с каждым сотрудником, но прямая связь между сотрудниками не допускается;
• организации со строго иерархическим принципом руководства: директор связан с начальниками отделов, начальники отделов - с руководителями групп, руководители групп - с рядовыми сотрудниками;
• организации» в которой есть один мощный компьютер с полным набором внешних устройств, выходом в Интернет и множество дешевых компьютеров без периферии на рабочих местах сотрудников?
Семакин И.Г., Хеннер Е.К., Информатика и ИКТ, 11
Отослано читателями из интернет-сайтов
Если у вас есть исправления или предложения к данному уроку, напишите нам.
Если вы хотите увидеть другие корректировки и пожелания к урокам, смотрите здесь - Образовательный форум.
Презентация на тему: " Рабочие станции (PC) персональные ЭВМ, которые являются рабочими местами пользователей сети. Слайд 1 Основные аппаратные компоненты ЛВС рабочие станции;" — Транскрипт:
3 Рабочие станции (PC) персональные ЭВМ, которые являются рабочими местами пользователей сети. Слайд 1 Основные аппаратные компоненты ЛВС рабочие станции; серверы; интерфейсные платы; NIC (Network Interface Card) кабели. Сервер в ЛВС выполняет функции распределения сетевых ресурсов. В одной сети может быть один или несколько серверов. Каждый из серверов может быть отдельным или совмещенным с рабочей станцией (PC) (ТОЛЬКО ЧАСТЬ ресурсов сервера оказывается общедоступной). Домен- совокупность сервера и относящихся к нему PC (При наличии в ЛВС нескольких серверов каждый из них управляет работой подключенных к нему PC)
4 Слайд 2 основные характеристики NIC (Network Interface Card) (сетевых адаптеров) : тип шины компьютера, к которому они подключаются (ISA, EISA, Micro Channel и пр.), разрядность (8, 16, 32,64) топология сети Дополнительное оборудование ЛВС: источник бесперебойного питания, Трансивер - устройство подключения к толстому коаксиальному кабелю. репитер - предназначен для соединения сегментов сетей. Коннектор (соединитель) необходим для соединения сетевых адаптеров компьютеров с тонким кабелем, а также для соединения кабелей друг с другом. Терминатор служит для подключения к открытым кабелям сети, а также для заземления (так называемые терминаторы с заземлением).
5 Топология - конфигурация соединения элементов в сеть Слайд 3 Топология - «общая шина» (предполагает использование одного кабеля ) Информация передается компьютерами поочередно Недостаток – обрыв основного кабеля нарушает работу сети Топология «звезда» -каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к центральному узлу. Центральным узлом служит пассивный соединитель или активный повторитель. Недостаток - низкая надежность, ( выход из строя центрального узла приводит к остановке всей сети, Кольцевая топология - данные передаются от одного компьютера другому по эстафете. Компьютер получив данные, предназначенные не ему, передает их дальше по кольцу. Адресат, получив предназначенные ему данные, никуда их не передает.
6 Слайд 4 Сегмент – отдельная локальная сеть Концентратор – устройство, объединяющее нагрузку несколько каналов передачи данных для последующей передачи по меньшему числу каналов (использует принцип коммутации) Мост (bridge) – устройство соединения двух вычислительных сетей (для абонента невидимо) Маршрутизатор – устройство коммутации магистрального канала связи Шлюз (gateway)-узел сети, включающий технические средства и программное обеспечение, необходимые для взаимодействия с другими сетями
7 Проблемы совмещения и стыковки различных элементов вычислительных сетей привели Международную организацию стандартизации (ISO - International Standards Organization) к созданию модели - OSI, содержащую семь уровней (Open System Interconnection Reference Model - Общая модель соединения открытых систем) АРХИТЕКТУРА ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОЙ СЕТИ - описание ее общей модели ОТКРЫТАЯ СИСТЕМА - система, взаимодействующая с другими системами в соответствии с принятыми стандартами Модель рассматривает общие функции, а не специальные решения, поэтому не все реальные сети абсолютно точно ей следуют Слайд 5 Модель - это не повторение объекта, а отражение его основных свойств (физические, математические, информационные)
9 Протокол каждого уровня описывается в терминах протокола более низкого уровня Такая модель позволяет изменить реализацию протокола низкого уровня, не меняя протоколы верхних уровней. Слайд 7 Протоколами можно считать правила банковских операций, правила движения на суше, на воде и в воздухе ПРОТОКОЛ - набор правил, определяющий взаимодействие двух одноименных уровней модели OSI и определение форматов передаваемых между объектами блоков данных Модель OSI - это не стандарт, а шаблон, по которому создаются стандартные системы на основе протоколов
10 Слайд 8 Протокол определяет служебную информацию, необходимую для адресации и контрольных функций на каждом уровне. Служебная информация добавляется к информации процесса в виде заголовков Заг 3 данные Заг 1Заг 2Заг 4Заг 5 данные Заг 1 данные Заг 1Заг 2 Заг 3 данные Заг 1Заг 2 Заг 3 данные Заг 1Заг 2Заг 4 Заг 3 данные Заг 1Заг 2Заг 4Заг 5 ПАКЕТ - группа байтов, передаваемых абонентами сети друг другу
12 1-ФИЗИЧЕСКИЙ -связь между ЭВМ и подключенным к ней каналом связи механические свойства кабелей и разъемов топология сети электрические характеристики сигналов, используемых для передачи данных от одного сетевого узла к другому способ кодирования информации ( обычно это бинарная система 0,1) На физическом уровне передаются последовательности битов 2-КАНАЛЬНЫЙ-(логический канал между физически соединенными ЭВМ.) реализация процесса передачи информации по информационному каналу генерация стартового сигнала информация о размере каждого отправляемого пакета данных средства адресации пакета данных системы защиты от сбоев (проверка идентичности переданной и принятой информации) извещение узла связи об ошибках Обмен потоком данных в виде пакетов данных в одном из 3-х режимов: 1-дуплексный(в двух направлениях) 2-полудуплексный (попеременно в двух направлениях) 3-симплексный (в одном направлении Слайд 10
14 6-ПРЕДСТАВЛЕНИЯ ДАННЫХ - определяет синтаксис данных в модели Представление данных в кодах и форматах, принятых в данной системе Сжатие информации при передаче по сети и восстановление информации при приеме (передается меньшее число байт, что ускоряет передачу) шифровка и дешифровка передаваемой информации 7-ПРИКЛАДНОЙ -поддержка прикладного ПО пользователя определяется круг прикладных задач, решаемых в сети службы передачи и управления файлами, передачи и обработки заданий 5-СЕАНСОВЫЙ - обеспечение сеанса связи между двумя процессами пользователей, контроль полномочий объекта по доступу к другому объекту обмен данными в режиме, определенном прикладной программой возможность выбора режима обмена поддержка и завершение сеанса связи три верхних уровня (7-5), определяющие функциональные особенности вычислительной сети- объединяются под названием процесс Слайд 12
15 1. Основные компоненты ЛВС 2. Дополнительное оборудование ЛВС 3. Сетевой адаптер и его сетевые характеристики 4. Определение топологии, топология ЛВС 5. Определение топологии, топология глобальных сетей 6. Понятие архитектуры компьютерных сетей, открытая система 7. Модель OSI 8. Протокол и его реализация в компьютерной сети
Понять разницу между доменами, домашними группами и рабочими группами
В компьютерных сетях рабочая группа – это набор компьютеров в локальной сети (ЛВС), которые совместно используют общие ресурсы и обязанности. Этот термин чаще всего ассоциируется с рабочими группами Microsoft Windows, но также применяется к другим средам.
Рабочие группы Windows можно найти в домах, школах и малых предприятиях. Однако, хотя все три схожи, они не функционируют точно так же, как домены и домашние группы.
Рабочие группы в Microsoft Windows
Рабочие группы Microsoft Windows организуют ПК как одноранговые локальные сети, которые облегчают общий доступ к файлам, доступу в Интернет, принтерам и другим ресурсам локальной сети.
Каждый компьютер, который является членом группы, может получить доступ к тем же ресурсам, которые используются другими, и, в свою очередь, может совместно использовать свои собственные ресурсы, если настроен для этого.
Присоединение к рабочей группе требует от всех участников использования подходящего имени. Все компьютеры под управлением Windows 10 автоматически назначаются в группу по умолчанию WORKGROUP (или MSHOME в Windows XP).
Администратор может изменить имя рабочей группы из панели управления. Используйте апплет Система , чтобы найти кнопку Изменить на вкладке Имя компьютера . Обратите внимание, что имена рабочих групп управляются отдельно от имен компьютеров.
Чтобы получить доступ к общим ресурсам на других ПК в своей группе, пользователь должен знать имя рабочей группы, к которой принадлежит компьютер, а также имя пользователя и пароль учетной записи на удаленном компьютере.
Рабочие группы Windows могут содержать много компьютеров, но лучше всего работать с 15 или менее. По мере увеличения числа компьютеров администрирование локальной сети рабочей группы в конечном итоге становится очень трудным, и его следует реорганизовать в несколько сетей или настроить как сеть клиент-сервер.
Другие компьютерные технологии рабочих групп
Пакет программного обеспечения с открытым исходным кодом Samba (который использует технологии SMB) позволяет Apple MacOS, Linux и другим Unix-системам присоединяться к существующим рабочим группам Windows.
Первоначально Apple разработала AppleTalk для поддержки рабочих групп на компьютерах Macintosh, но в конце 2000-х годов отказалась от этой технологии в пользу более новых стандартов, таких как SMB.
Компьютерная (вычислительная) сеть – совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных (рис.3.1).
В зависимости от удаленности компьютеров сети условно разделяют на локальные, региональные и глобальные.
В локальных вычислительных сетях (ЛВС) компьютеры расположены на расстоянии до нескольких километров и обычно соединены при помощи скоростных линий связи со скоростью обмена 100Мбит, 1Гбит (не исключается случай соединения компьютеров и с помощью низкоскоростных телефонных линий). ЛВС обычно развертываются в рамках некоторой организации (корпорации, учреждения). Поэтому их иногда называют корпоративными системами или сетями. Компьютеры при этом, как правило, находятся в пределах одного помещения, здания или соседних зданий.
Рис.3.1.Локальная вычислительная сеть
Если сеть охватывает целый город, то она является региональной вычислительной сетью (РВС). РВС – это самый новый тип сетей. РВС имеют много общего с ЛВС, но они по многим параметрам сложнее последних. Например, помимо обмена данными и голосового обмена, РВС могут передавать видео и аудиоинформацию.
РВС разработаны для поддержки больших расстояний, чем ЛВС. Они могут использоваться для связывания нескольких ЛВС вместе в высокоскоростные интегрированные сетевые системы. РВС сочетают лучшие характеристики ЛВС (низкий уровень ошибок, высокая скорость передачи) с большей географической протяженностью.
Глобальная вычислительная сеть. Если сеть распространяется на широкие области, такие, как страны, она называется глобальной вычислительной сетью (ГВС). Коммуникации по ГВС осуществляются посредством телефонных линий, спутниковой связи или наземных микроволновых систем. ГВС, зачастую, создаются путем объединения ЛВС и РВС. Фактически, объединение изолированных ЛВС и РВС в форму ГВС является современной тенденцией в области сетей. Поскольку ГВС, как правило, включают объединение многих ЛВС и РВС, то они часто представляют собой конгломерат различных технологий.
По сравнению с ЛВС большинство ГВС отличают медленная скорость передачи и более высокий уровень ошибок. Новые технологии в области ГВС призваны разрешить эти проблемы.
Глобальная сеть может включать другие глобальные сети, локальные сети, а также отдельно подключаемые к ней компьютеры (удаленные компьютеры) или отдельно подключаемые устройства вводавывода.
Независимо от того, в какой сети работает некоторый компьютер, функции установленного на нем программного обеспечения условно можно разделить на две группы: управление ресурсами самого компьютера (в том числе и в интересах решения задач для других компьютеров) и управление обменом с другими компьютерами (сетевые функции).
Собственными ресурсами компьютера традиционно управляет ОС. Функции сетевого управления реализует сетевое ПО, которое может быть выполнено как в виде отдельных пакетов сетевых программ, так и в виде сетевой ОС.
Архитектура сети ЭВМ определяет принципы построения и функционирования аппаратного и программного обеспечения элементов сети.
Основными аппаратными компонентами сети ЭВМ являются:
Рабочие станции (PC) – это, как правило, персональные ЭВМ, которые являются рабочими местами пользователей сети.
Требования, предъявляемые к PC, определяются характеристиками решаемых в сети задач, принципами организации вычислительного процесса, используемой ОС и некоторыми другими факторами.
Серверы в сети выполняют функции распределения сетевых ресурсов. Обычно его функции возлагают на достаточно мощный ПК, миниЭВМ, большую ЭВМ или специальную ЭВМсервер. В одной сети может быть один или несколько серверов. Каждый из серверов может быть отдельным или совмещенным с PC. В последнем случае не все, а только часть ресурсов сервера оказывается общедоступной.
При наличии в сети нескольких серверов каждый из них управляет работой подключенных к нему PC. Совокупность компьютеров сервера и относящихся к нему PC часто называют доменом. Иногда в одном домене находится несколько серверов. Обычно один из них является главным, а другие – выполняют роль резерва (на случай отказа главного сервера) или логического расширения основного сервера.
Важнейшими параметрами, которые должны учитываться при выборе компьютерасервера, являются тип процессора, объем оперативной памяти, тип и объем жесткого диска и тип дискового контроллера. Значения указанных характеристик, так же как и в случае PC, существенно зависят от решаемых задач, организации вычислений в сети, загрузки сети, используемой ОС и других факторов.
Оперативная память в сервере используется не только для собственно выполнения программ, а и для размещения в ней буферов дискового вводавывода. Определив оптимально количество и размер буферов, можно существенно ускорить выполнение операций вводавывода.
PC и серверы в районе размещения сети соединяются друг с другом посредством линий передачи данных, в роли которых чаще всего выступают кабели. Подключение компьютеров к кабелю осуществляется с помощью интерфейсных плат – сетевых адаптеров. В последнее время стали появляться беспроводные сети, средой передачи данных в которых является радиоканал. В подобных сетях компьютеры устанавливаются на небольших расстояниях друг от друга: в пределах одного или нескольких соседних помещений.
Виды компьютерных сетей
Конфигурация соединения элементов в сеть (топология) во многом определяет такие важнейшие характеристики сети, как ее надежность, производительность, стоимость, защищенность и т. д.
Одним из подходов к классификации топологий ЛВС является выделение двух основных классов топологий: широковещательных и последовательных.
В широковещательных конфигурациях каждый персональный компьютер передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными компьютерами. К таким конфигурациям относятся топологии «общая шина», «дерево», «звезда с пассивным центром». Сеть типа «звезда с пассивным центром» можно рассматривать как разновидность «дерева», имеющего корень с ответвлением к каждому подключенному устройству.
В последовательных конфигурациях каждый физический подуровень передает информацию только одному персональному компьютеру. Примерами последовательных конфигураций являются: произвольная (произвольное соединение компьютеров), иерархическая, «кольцо», «цепочка», «звезда с интеллектуальным центром», «снежинка» и другие.
При выборе сетевой топологии (конфигурации) преследуются следующие цели:
• обеспечение максимальной надежности;
• выбор маршрута по тракту наименьшей стоимости;
• предоставление конечному пользователю наиболее удобных времени ответа и пропускной способности.
Наиболее распространенные сетевые топологии:
• Иерархическая топология сети (рис.3.2). Каждое из устройств
обеспечивает непосредственное управление устройствами, низшими по иерархии. Данная конструкция отличается удобством управления сетью, хорошими возможностями для расширения сети.
Рис.3.2.Иерархическая топология сети
• Горизонтальная топология сети. Топология «общая шина» (рис.3.3) предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры. Информация по нему передается компьютерами поочередно.
Рис.3.3.Топология сети «общая шина»
Достоинством такой топологии является, как правило, меньшая протяженность кабеля, а также более высокая надежность, чем у «звезды», так как выход из строя отдельной станции не нарушает работоспособности сети в целом. Недостатки состоят в том, что обрыв основного кабеля приво
• В случае топологии «звезда» каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к центральному узлу (рис.3.4). Центральным узлом служит пассивный соединитель или активный повторитель.
Рис.3.4.Топология сети «звезда»
Недостатком такой топологии является низкая надежность, так как выход из строя центрального узла приводит к остановке всей сети, а также, обычно, большая протяженность кабелей (это зависит от реального размещения компьютеров). Иногда для повышения надежности в центральном узле ставят специальное реле, позволяющее отключать вышедшие из строя кабельные лучи.
• При кольцевой топологии (рис.3.5) данные передаются от одного компьютера другому по эстафете. Если некоторый компьютер получает данные, предназначенные не ему, он передает их дальше по кольцу.
Рис.3.5.Топология сети «кольцо»
Достоинством кольцевой топологии является более высокая надежность системы при разрывах кабелей, чем в случае топологии с общей шиной, так как к каждому компьютеру есть два пути доступа. К недостаткам топологии следует отнести большую протяженность кабеля, невысокое быстродействие по сравнению со «звездой» (но соизмеримое с «общей шиной»), а также слабая защищенность информации, как и при топологии с общей шиной.
Топология реальной ЛВС может в точности повторять одну из приведенных выше или включать их комбинацию.
Глобальная сеть Интернет
Internet появился более тридцати лет назад в результате попыток объединить сеть Министерства обороны США ARPAnet с радио и спутниковыми сетями. ARPAnet (сеть Управления перспективными исследованиями) была сетью, предназначенной для обеспечения военных исследований, в частности, научноисследовательских работ по созданию сетей, устойчивых к частичным отказам (например, сетей, которые смогли бы продолжать работу при нанесении бомбовых ударов).
Internet представляет собой глобальную компьютерную сеть. Само ее название означает «между сетей». Это сеть, соединяющая отдельные сети.
Internet обеспечивает обмен информацией между всеми компьютерами, которые входят в сети, подключенные к ней. Тип компьютера и используемая им операционная система значения не имеют.
Основные ячейки Internet – локальные вычислительные сети. Это значит, что Internet не просто устанавливает связь между отдельными компьютерами, а создает пути соединения для более крупных единиц – групп компьютеров. Если некоторая локальная сеть непосредственно подключена к Internet, то каждая рабочая станция этой сети также может подключаться к Internet. Существуют также компьютеры, самостоятельно подключенные к Internet. Они называются хосткомпьютерами (host – хозяин). Каждый подключенный к сети компьютер имеет свой адрес, по которому его может найти абонент из любой точки света.
Важной особенностью Internet является то, что она, объединяя различные сети, не создает при этом никакой иерархии – все компьютеры, подключенные к сети, равноправны. Рассмотрим упрощенную схему построения Internet, показанную на рис.3.6.
Рис.3.6.Архитектура Internet
Шлюзы бывают двух типов: внутренние и внешние. Внутренними называют шлюзы, расположенные в небольшой подсети и обеспечивающие связь с более крупной корпоративной сетью. Такие шлюзы поддерживают связь между собой с помощью внутреннего шлюзового протокола IGP (Internal Gateway Protocol). Внешние шлюзы применяются в больших сетях, подобных Internet, настройки их постоянно меняются изза изменений в мелких подсетях. Связь между внешними шлюзами осуществляется через внешний шлюзовый протокол EGP (Exterior Gateway Protocol).
Подключение пользователя к Internet может осуществляться разными способами, отличающимися по стоимости, удобству и объему предоставляемых услуг:
• электронная почта (Email);
• поиск и передача двоичных файлов (FTP);
• поиск и передача текстовых файлов с помощью системы меню (Gopher);
• поиск и передача документов с помощью гипертекстовых ссылок (WWW, или Всемирная паутина).
Создание и развитие этих способов сложилось исторически. Каждый из них характеризуется своими возможностями и различием в организации протоколов обмена информацией. В общем случае под протоколом понимается набор инструкций, регламентирующих работу взаимосвязанных систем или объектов в сети.
UseNet разработана как система обмена текстовой информацией. Она позволяет всем пользователям Internet участвовать в групповых дискуссиях, называемых телеконференциями, в которых обсуждаются всевозможные проблемы. Сейчас в мире насчитывается более 10 тысяч телеконференций. Информация, посылаемая в телеконференции, становится доступной любому клиенту Сети, обратившемуся в данную телеконференцию. В настоящее время телеконференции позволяют передавать файлы любых типов, включая текстовые, графические и аудио файлы. Для работы с телеконференциями наиболее часто используются средства программ просмотра и редактирования Webдокументов.
FTP – это протокол Сети для работы с любыми типами файлов: текстовыми и бинарными, являющийся примером системы с архитектурой «клиентсервер». FTPсервер устанавливается на удаленном компьютере для того, чтобы предоставлять пользователям возможность просматривать файловую систему и копировать требуемые файлы. Для реализации связи по протоколу FTP на удаленной компьютерной системе должна функционировать программа – FTPсервер. Достоинством данного протокола является возможность передачи файлов любого типа – текстов, изображений, исполняемых программ. К недостатку протокола FTP следует отнести необходимость знания местоположения отыскиваемой информации.
Протокол Gopher и реализующее его программное обеспечение предоставляют пользователям возможность работы с информационными ресурсами, не зная заранее их местонахождение. Для начала работы по этому протоколу достаточно знать адрес одного Gopherсервера. В дальнейшем работа заключается в выборе команд, представленных в виде простых и понятных меню. При этом пункты меню одного сервера могут содержать ссылки на меню других серверов, что облегчает поиск требуемой информации в сети Internet. Во время работы с системой Gopher программаклиент не поддерживает постоянного соединения с Gopherсервером, поэтому сетевые ресурсы расходуются более экономно.
WWW (World Wide Web – Всемирная паутина) представляет собой самое современное средство организации сетевых ресурсов. Она строится на основе гипертекстового представления информации.
Гипертекст – это текст, содержащий ссылки на другие части данного документа, на другие документы, на объекты нетекстовой природы (звук, изображение, видео), а также система, позволяющая читать такой текст, отслеживать ссылки, отображать картинки и проигрывать звуковые и видеовставки. Гипертекст с нетекстовыми компонентами (звук, видео) называется гипермедиа. Конечной целью WWW является объединение всех ресурсов сети (файлов, текстов, баз данных, программсерверов) в единый всемирный гипертекст.
В заключение отметим, что сеть представляет собой совокупность, состоящую из одной или нескольких ЭВМ, программного обеспечения, периферийного оборудования, терминалов, средств передачи данных, физических процессов и операторов, способную осуществлять обработку информации и выполнять функции взаимодействия с другими системами.
Средства передачи данных в общем случае могут состоять из следующих элементов: связных компьютеров, каналов связи (спутниковых, телефонных, цифровых, волоконнооптических, радио и других), комму-тирующей аппаратуры, ретрансляторов, различного рода преобразователей сигналов и других элементов и устройств.
Рабочие группы Windows против домашних групп и доменов
Домены Windows поддерживают клиент-серверные локальные сети. Специально настроенный компьютер, называемый контроллером домена, работающий под управлением операционной системы Windows Server, служит центральным сервером для всех клиентов.
Домены Windows
Домены Windows могут обрабатывать гораздо больше компьютеров, чем рабочих групп, благодаря возможности поддерживать централизованное совместное использование ресурсов и контроль доступа. Клиентский ПК может принадлежать только к рабочей группе или домену Windows, но не к обоим. Назначение компьютера в домен автоматически удаляет его из рабочей группы.
Корпоративные домены также обычно включают в себя коммутаторы, к которым подключены сетевые устройства для подключения к домену более крупной компании.
Microsoft HomeGroup
Microsoft представила концепцию HomeGroup в Windows 7. Домашние группы предназначены для упрощения управления рабочими группами для администраторов, особенно домовладельцев. Вместо того, чтобы требовать от администратора ручной настройки общих учетных записей пользователей на каждом ПК, настройками безопасности HomeGroup можно управлять с помощью одного общего входа.
Кроме того, связь HomeGroup зашифрована и позволяет легко обмениваться даже отдельными файлами с другими пользователями HomeGroup.
Присоединение к HomeGroup не удаляет ПК из его рабочей группы Windows; два метода совместного использования сосуществуют. Однако компьютеры под управлением версий Windows, более старых, чем Windows 7, не могут быть членами HomeGroups.
Настройки домашней группы можно найти в Панели управления> Сеть и Интернет> Домашняя группа . Вы можете присоединить Windows к домену через тот же процесс, который был использован для присоединения к рабочей группе; просто выберите вариант Домен .
Читайте также: