Существует
множество стандартов, обеспечивающих функционирование сети. К ним относятся Token Ring, ATM, AppleTalk,Ethernet
и др. Большинство современных ЛВС строится по стандарту Ethernet.
В
настоящий момент есть три разновидности сетей Ethernet,различающихся по
скорости передачи данных. Точнее говоря, базовым стандартом является Ethernet,
остальные — всего лишь его развитие. Обычный Ethernet — это скорость до 10
Мбит/с, Fast Ethernet — скорость до 100 Мбит/с, Gigabit Ethernet — скорость до
1 Гбит/с.
Технологии
Ethernet и Fast Ethernet наиболее часто применяются на практике и обеспечивают работу
большинства сетевых приложений. Gigabit Ethernet является относительно новой
технологией и используется пока достаточно редко: для обеспечения работы
≪тяжелых≫ приложений.
СРЕДА ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
В
современных сетях в качестве такой среды чаще всего используются различные виды
кабелей и радиосвязь в различных диапазонах.В локальных сетях широкое
распространение получила именно кабельная связь. Кабель представляет собой
проводник, помещенный в изолирующие материалы. Наиболее часто используются
витая
пара,
коаксиальный кабель и оптико-волоконные линии.
Рассмотрим
типы наиболее распространенных кабельных соединений.
Витая пара — это наиболее
распространенное и дешевое кабельное соединение, представляющее собой пару
скрученных проводов. Она обеспечивает достаточную скорость передачи данных (до
100 Мбит/с), проста в монтаже и нетребовательна в эксплуатации. Монтаж сети на
витой паре ведется только по звездообразной топологии. Единственным недостатком
применения этого вида кабеля является небольшая длина луча ≪звезды≫ (до 100 м),
что необходимо учитывать при построении сетей в многоэтажных зданиях, а также в
больших офисах.
Коаксиальный кабель имеет
среднюю цену, хорошо помехозащищен и применяется для связи на большие
расстояния (несколько километров). Скорость передачи данных по коаксиальному
кабелю от 1 до 10 Мбит/с, а в некоторых случаях может достигать 50
Мбит/с.Коаксиальный кабель используется для передачи информации
в
широкополосном диапазоне частот. Примером коаксиального кабеля является
Ethernet-кабель с волновым сопротивлением 50 Ом.Его называют также толстый
Ethernet. Вследствие помехозащищенности он является дорогой альтернативой
обычным коаксиальным кабелям. Средняя скорость передачи данных 10 Мбит/с.
Максимально
доступное расстояние без повторителя не превышает 500 м, а общее расстояние
сети Ethernet — около 3000 м.Более дешевым, чем Ethernet-кабель, является
соединение Cheapernet-кабель, или, как его называют, тонкий Ethernet. Скорость
передачи данных в сетях с этим кабелем составляет 10 Мбит/с.
Вычислительные
сети на этом кабеле имеют небольшую стоимость и минимальные затраты при
наращивании. Дополнительное экранирование не требуется. Расстояние между
рабочими станциями может составлять максимум 300 м. Общее расстояние для сети
на Cheapernet-кабеле составляет около 1000 м.
Коаксиальный
кабель в настоящее время применяется довольно редко из-за крайне малых для
современных сетей скоростей передачи данных, а также трудоемкого монтажа самого
кабеля.
Оптико-волоконные линии (стекловолоконный
кабель) являются наиболее дорогими. Скорость распространения информации по ним
достигает 100 Мбит/с (на экспериментальных образцах оборудования — до 200
Мбит/с). Допустимое расстояние между компьютерами — более 50 км. Внешнее
воздействие помех на передачу информации практически отсутствует.Такие сети
применяются при передаче информации на большие расстояния без повторителей.
Оптико-волоконные линии обладают противоподслушивающими свойствами. Поскольку
оптическое волокно является исключительно дорогим решением по стоимости как
оборудования, так и монтажа, оно применяется довольно редко, только при большой
удаленности абонентов сети друг от друга либо в местах большой загрузки сети.
В
радиосетях в качестве среды передачи данных используется радиосигнал. Такое
решение применимо в местах, где прокладка кабельных каналов невозможна или
нецелесообразна. Для построения такой сети используются несколько радиостанций,
обменивающихся данными. Достоинства таких сетей очевидны — это гиб-
кость
применения и простота построения. Однако стоимость подобных устройств
исключительно высока. К тому же для применения любого радиопередающего
оборудования необходимо оформлять ряд документов, разрешающих его использование
в даннойместности. В связи с этим эти устройства применяются достаточно
редко.
ТИПЫ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ
Компьютер,
подключенный к локальной компьютерной сети, является рабочей станцией или
сервером в зависимости от выполняемых им функций. Эффективно эксплуатировать
мощностилокальной сети позволяет применение технологии ≪Клиент—Сервер≫. В этом
случае приложение делится на две части: клиентскую
и
серверную. Один или несколько наиболее мощных компьютеров сети конфигурируются
как серверы приложений: на них выполняются серверные части приложений.
Клиентские части выполняются на рабочих станциях. Именно здесь формируются
запросы к серверам приложений и обрабатываются полученные результаты.
Существуют несколько признаков, по которым можно определить, работает компьютер
в составе сети или автономно. Если компьютер является сетевой рабочей станцией,
то:
•
после включения ПК появляются соответствующие сообщения;
•
для входа в сеть необходимо пройти процедуру регистрации;
•
после регистрации в распоряжении пользователя оказываются новые дисковые
накопители, принадлежащие файловому серверу.
Различают
сети с одним или несколькими выделенными серверами и сети без выделенных
серверов, называемые одноранговыми сетями.
Локальные сети с выделенным сервером
В
сетях с выделенным сервером именно ресурсы сервера, чаще всего дисковая память,
доступны всем пользователям. Серверы,разделяемым ресурсом которых является
дисковая память, называются файл-серверами (файловыми серверами). Файл-сервер обычно используется
администратором сети и не предназначен для решения прикладных задач. Поэтому он
оснащается недорогим монохромным дисплеем. Файловые серверы содержат несколько
быстродействующих дисковых накопителей. Сервер должен быть высоконадежным,
поскольку выход его из строя приведет к остановке работы всей сети.
Сетевое
программное обеспечение, управляющее ресурсами файлового сервера и
предоставляющее к нему доступ всех абонентов сети, — это сетевая операционная
система (например,WINDOWS-NT SERVER). Как правило, основная часть этой системы
находится в файловом сервере, а ее небольшая часть размещается в компьютерах
пользователей, получивших название рабочих станций. На рабочих станциях может
использоваться любая операционная система, и должна быть запущена программа
—драйвер, обеспечивающий доступ к локальной сети.
При
выборе компьютера на роль файлового сервера необходимо учитывать следующие
факторы:
•
быстродействие процессора;
•
скорость доступа к файлам, размещенным на жестком диске;
•
емкость жесткого диска;
•
объем оперативной памяти;
.
• уровень надежности сервера.
Требуемое
высокое быстродействие процессора файлового сервера обусловлено тем, что во
время работы большой ЛВС он обрабатывает огромное количество запросов на
обслуживание файлов, а на это затрачивается значительное процессорное время.
Для того чтобы ускорить обслуживание запросов и создать у пользова-
теля
впечатление, что именно он является единственным клиеном сети, необходим
быстродействующий процессор.Наиболее важным компонентом файлового сервера
является дисковый накопитель. На нем хранятся все файлы пользователей сети.
Быстрота доступа, емкость и надежность накопителя во многом определяют,
насколько эффективным будет использование сети.
Значительного
повышения производительности сервера можно добиться, увеличивая его оперативную
память. Для работы в сети с выделенным файл-сервером желательна память объемом
более 256 Мбайт. Если сервер снабжен оперативной памятью достаточного объема,
то он имеет возможность именно в оперативной памяти хранить те области
дискового пространства, к которым пользователи обращаются наиболее часто. Такой
метод хорошо известен, часто применяется на обычных ПК и называется кэшированием жесткого диска. Если
поступает обращение к файлу, данные которого находятся в кэше, сервер может
передать информацию, не обращаясь к диску. В результате достигается
значительный временной выигрыш.
Сетевой контроллер, установленный
на сервере, — это устройство, через которое проходят практически все данные,
циркулирующие в локальной сети, поэтому к быстродействию этого контроллера
предъявляются повышенные требования. Пути удовлетворения этих требований — в
повышении разрядности сетевого
контроллера
и увеличении объема его оперативного запоминающего устройства.
Важной
функцией файлового сервера является управление сетевым принтером. Сетевой
принтер подключается к файловому серверу, но пользоваться им можно с любой
рабочей станции. Каждый пользователь может отправить на сетевой принтер
материалы, предназначенные для печати. Регулировать очередность доступа к
файловому принтеру будет файловый сервер.
На
рабочих станциях устанавливается обычная операционная система, например
Windows. Рабочая станция — это индивидуальное рабочее место пользователя.
Полноправным владельцем всех ресурсов рабочей станции является пользователь. В
то же время ресурсы файлового сервера разделяются между всеми пользователями. В
качестве рабочей станции может использоваться ПК, конфигурация которого
определяется теми приложениями, которые используются на этом компьютере.
ПРЕИМУЩЕСТВА РАБОТЫ В ЛОКАЛЬНОЙ СЕТИ
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
преимущества, получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров в
виде внутрифирменной вычислительной сети.
Разделение ресурсов. Это
позволяет экономно использовать ресурсы, например управлять периферийными
устройствами, такими, как принтеры, внешние устройства хранения
информации,модемы и т.д., со всех подключенных рабочих станций.
Разделение данных. Разделение
данных предоставляет возможность доступа и управления базами данных с
периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации.
Разделение программных средств. В этом случае появляется возможность одновременного использования
централизованных, ранее установленных программных средств.
Разделение ресурсов процессора. В
этом случае возможно использование вычислительных мощностей для обработки
данных другими системами, входящими в сеть.
Многопользовательский режим. Этот
режим позволяет одновременно использовать централизованные прикладные
программные средства, которые обычно устанавливаются на сервере приложений.
Помимо
перечисленного, локальная сеть обеспечивает доступ пользователя с любого
компьютера локальной сети к ресурсам глобальной сети при наличии единственного
коммуникационного узла глобальной сети.