Аппаратные и программные средства сети
Аппаратные и программные средства сети — это совокупность аппаратных и программных средств, которые предназначены для информационного обмена и обеспечения доступа пользователей к единым ресурсам сети.
Введение
Сетевые технологии призваны играть значительную роль в реалиях современного мира. Большинство компаний применяют сети для того, чтобы реализовать свои бизнес-процессы, а также и для организации связи с заказчиками. При этом практически все специалисты полагают, что в будущем значение сетей будет только повышаться. Обладание знаниями в сфере сетевых технологий предоставляет возможность лёгкого решения проблемы информационного обмена и повышения её качества, а оперативно и вовремя полученная информация является очень ценным приобретением и часто играет решающую роль в развитии организации.
Аппаратные и программные средства сети
Сетью является группа компьютеров, которые соединены между собой при помощи специального оборудования, реализующего информационный обмен информацией между ними. Соединить два компьютера можно непосредственно (двухточечное соединение) или с применением дополнительного оборудования, предназначенного для обеспечения связи.
Компьютерные сети являются магистральными информационными структурами, состоящими из логического и физического уровней, главным предназначением которых является информационный обмен.
Физический уровень представлен элементами сети, которые обеспечивают физическое соединение компьютеров. В качестве таких элементов обычно могут использоваться:
- Сетевые интерфейсы, такие как, сетевые карты или платы сетевых адаптеров, стандартные или расширенные коммуникационные, или параллельные порты.
- Сетевая среда трансляции данных, а именно, кабель коаксиальный, кабель двухпроводный (витая пара) или оптоволоконный кабель.
- Совокупность узловых компонентов, которыми являются маршрутизаторы, концентраторы, повторители (репитеры, хабы), переключатели (switch), а также конечные элементы (терминаторы, коннекторы, разъемы, заглушки).
Логическим уровнем является разнообразное программное обеспечение, которое предоставляет возможность применения имеющихся в наличии физических элементов сети. Среди всего разнообразия программного обеспечения следует особо выделить его следующие типы:
- Драйверы и сетевые протоколы операционных систем.
- Серверные программы.
- Клиенты сетевых сервисов или служб.
Как уже отмечалось выше, сети делятся на локальные и глобальные, но, помимо этого, они ещё могут быть:
- Одноранговыми и многоранговыми сетями.
- Однопользовательскими и многопользовательскими сетям.
Среди всего разнообразия сетевых классификаций следует рассматривать самые важные и часто применяемые. Практически все классификационные принципы деления сетей на категории и типы базируются на видах и типах программного обеспечения. Другими словами, при одном и том же физическом основании могут быть сформированы сети различных видов, типов и классов.
Компьютер, подключенный к сети, именуется рабочей станцией (Workstation). Обычно за этим компьютером работает пользователь, но в сети имеются и такие компьютеры, на которых необязательно присутствие человека. Они функционируют как сетевые управляющие центры, а также и как информационные накопители. Такой тип компьютеров носит название сервер. Когда компьютеры располагаются относительно недалеко друг от друга и соединяются при помощи высокоскоростных сетевых адаптеров, то такие сети именуются локальными сетями. При использовании локальных сетей компьютеры обычно могут располагаться в границах одной комнаты, здания или в нескольких близко расположенных домах. Локальные компьютерные сети, как правило, могут объединить не более сотни единиц компьютерного оборудования, которое принадлежат какой-нибудь одной организации, и носят корпоративный характер, как по эксплуатации сети, так и по характеру системного программного обеспечения.
Компьютерные сети именуются глобальными, когда они объединяют в своем составе значительное количество компьютеров и отвечают современным требованиям, которые применяются к сетям и сетевым технологиям, предназначенным для интеграции компьютеров, расположенных на больших расстояниях и имеющих различную базовую архитектуру и программное обеспечение. Для того чтобы объединить компьютеры или целые локальные сети, расположенные на большом удалении друг от друга, могут использоваться модемы, а также выделенные или спутниковые каналы связи.
Организационные принципы и протоколы программного обеспечения локальных и глобальных компьютерных систем могут иметь как одинаковую структуру, так и абсолютно разную. По этой причине, не следует причислять сеть к локальной или глобальной сети только на основании признаков типа сетевого взаимодействия и основного программного обеспечения. Любые сети, включая и глобальные, подразделяются на коммерческие, доступ к которым и услуги сервисных служб являются платными, и некоммерческие, то есть, по сути «условно бесплатные». В данном случае, условно, означает, что определённую плату за подключение и использование сетевых служб, а также эксплуатацию систем связи, пользователи все-таки должны внести, но она является сравнительно малой в сравнении с коммерческими системами, но и уровень сервиса тоже соответствующий. Коммерческие сети обслуживаются профессиональными компаниями, предоставляющими высококачественный коммерческий сетевой сервис.
В зависимости от распределения функций между компьютерами сети, локальные сети подразделяются на одноранговые и многоранговые. Когда компьютер предоставляет свои ресурсы другим сетевым пользователям, то он исполняет роль сервера. При этом компьютер, который обращается к ресурсам другого компьютера, считается клиентом. Как указывалось выше, компьютер, который работает в сети, может исполнять функции либо клиента, либо сервера, либо совмещать обе эти функции.
Программные и аппаратные компоненты компьютерных сетей
Наряду с автономной работой значительное повышение эффективности использования компьютеров может быть достигнуто объединением их в компьютерные сети (network).
Под компьютерной сетью в широком смысле слова понимают любое множество компьютеров, связанных между собой каналами связи для передачи данных.
Существует ряд веских причин для объединения компьютеров в сети. Во-первых, совместное использование ресурсов позволяет нескольким ЭВМ или другим устройствам осуществлять совместный доступ к отдельному диску (файл-серверу), дисководу CD-ROM, стримеру, принтерам, плоттерам, к сканерам и другому оборудованию, что снижает затраты на каждого отдельного пользователя.
Во-вторых, кроме совместного использования дорогостоящих периферийных устройств имеется возможность аналогично использовать сетевые версии прикладного программного обеспечения. В-третьих, компьютерные сети обеспечивают новые формы взаимодействия пользователей в одном коллективе, например при работе над общим проектом.
В-четвертых, появляется возможность использовать общие средства связи между различными прикладными системами (коммуникационные услуги, передача данных и видеоданных, речи и т.д.). Особое значение имеет организация распределенной обработки данных. В случае централизованного хранения информации значительно упрощаются процессы обеспечения ее целостности, а также резервного копирования.
2. Основные программные и аппаратные компоненты сети
Компьютерная сеть— это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов.
Изучение сети в целом предполагает знание принципов работы ее отдельных элементов:
Весь комплекс программно-аппаратных средств сети может быть описан многослойной моделью. В основе любой сети лежит аппаратный слой стандартизованных компьютерных платформ, т.е. система конечного пользователя сети, в качестве которого может выступать компьютер или терминальное устройство (любое устройство ввода-вывода или отображения информации). Компьютеры в узлах сети иногда называют хост-машинами или просто хостами.
В настоящее время в сетях широко и успешно применяются компьютеры различных классов — от персональных компьютеров до мэйнфреймов и суперЭВМ. Набор компьютеров в сети должен соответствовать набору разнообразных задач, решаемых сетью.
Второй слой — это коммуникационное оборудование. Хотя компьютеры и являются центральными элементами обработки данных в сетях, в последнее время не менее важную роль стали играть коммуникационные устройства.
Кабельные системы, повторители, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и модульные концентраторы из вспомогательных компонентов сети превратились в основные наряду с компьютерами и системным программным обеспечением как по влиянию на характеристики сети, так и по стоимости. Сегодня коммуникационное устройство может представлять собой сложный специализированный мультипроцессор, который нужно конфигурировать, оптимизировать и администрировать.
Третьим слоем, образующим программную платформу сети, являются операционные системы (ОС). От того, какие концепции управления локальными и распределенными ресурсами положены в основу сетевой ОС, зависит эффективность работы всей сети.
При проектировании сети важно учитывать, насколько просто данная операционная система может взаимодействовать с другими ОС сети, насколько она обеспечивает безопасность и защищенность данных, до какой степени она позволяет наращивать число пользователей, можно ли перенести ее на компьютер другого типа и многие другие соображения.
Самым верхним слоем сетевых средств являются различные сетевые приложения, такие как сетевые базы данных, почтовые системы, средства архивирования данных, системы автоматизации коллективной работы и др.
Очень важно представлять диапазон возможностей, предоставляемых приложениями для различных областей применения, а также знать, насколько они совместимы с другими сетевыми приложениями и операционными системами.