§ 1. Локальная компьютерная сеть
Отдельные компьютеры связаны между собой не только дискетами, но и помощью других средств передачи информации. Многие компьютеры входят в состав локальных компьютерных сетей.
Локальная компьютерная сеть, или локальная сеть, или локальновычислительная сеть (ЛВС) — это множество компьютеров, соединенных между собой специальными кабелями, используемыми для передачи информации между компьютерами.
1.2. Функции локальной сети
Локальная сеть выполняет следующие функции:
1) совместное использование данных;
2) обмен данными, например, электронную почту — отправку сообщений в сети указанным адресатам. Электронная почта изначально появилась в локальных сетях; с развитием глобальных сетей глобальная электронная почта заняла лидирующее положение;
3) совместное использование программ;
4) совместное использование модемов, принтеров и других устройств.
1.3. Оборудование
Для организации локальной сети необходимо специальное оборудование и программное обеспечение. Из оборудования назовем:
1) сетевую карту, или сетевой контроллер, которая вставляется в компьютер в системную плату и позволяет компьютеру получать данные из локальной сети и передавать данные в сеть;
2) кабели с сетевыми разъемами для подключения к сетевым картам;
3) хабы, или концентраторы, к которым и подключаются непосредственно все компьютеры.
Скорость обмена информацией составляет 10 Мбит/с и 100 Мбит/с.
1.4. Одноранговая сеть
Когда все компьютеры в сети равноправны, одного ранга, такая сеть называется одноранговой.
В качестве программного обеспечения в одноранговых сетях может использоваться Windows. Их основной недостаток — слабая или низкая защиты передаваемой по сети информации от другого пользователя, работающего за другим компьютером. Такие сети — для дружных коллективов.
1.5. Принт-сервер
Как уже отмечалось, принтер можно совместно использовать в локальной сети. Эффективней, когда он подключен к сети независимо, как равноправное устройство, и называется принт-сервером. Совместное использование принтера, подключенного к какому-нибудь компьютеру, ведет к дополнительной нагрузке на компьютер, к которому он подключен. Такая же дополнительная нагрузка на компьютер происходит, если на компьютере хранятся какие-либо данные общего пользования.
1.6. Сервер и локальные станции
Чаще в локальных сетях ставится сервер — выделенный компьютер, который занимается исключительно обслуживанием локальной сети и совместно используемых данных. В этом случае получаем локальную сеть с выделенным сервером.
На сервере пользователи не работают, поэтому он обычно размещается в недоступном для них месте. Простые компьютеры, подключенные к серверу, называются локальными, или рабочими, станциями.
В вышеприведенную схему объединения компьютеров в локальную сеть сервер вписывается очень просто: один из подключенных к хабу компьютеров, обычно специализированный и самый мощный, назначается сервером, после чего на него ставится специальная операционная система — серверное программное обеспечение.
На сервере используются операционные системы Novell NetWare, Microsoft (Windows NT Server, Windows Server Foundation, Windows Server Enterprise Edition и т.п.), UNIX, Linux и FreeBSD, Sun Solaris (операционная система HP-UX, разработанная в компании Hewlett-Packard), AIX (является клоном UNIX производства IBM), Mac OS X, созданная компанией Apple совместно с рядом университетских ученых, основана на BSD UNIX.
Локальная сеть.
Локальными сетями называют частные сети, размещающиеся, как правило, в одном здании или на территории какой-либо организации площадью до нескольких квадратных километров. Их часто используют для объединения компьютеров и рабочих станций в офисах компании или предприятия для предоставления совместного доступа к ресурсам (например, принтерам) и обмена информацией. Локальные сети отличаются от других сетей тремя характеристиками: размерами, технологией передачи данных и топологией. Таким образом, локальной сетью (ЛВС) называется объединение нескольких компьютеров, позволяющее пользователям совместно использовать ресурсы компьютеров, а также периферийные устройства (принтеры, плоттеры, диски, модемы и др.), подключенных к сети. Модемы — устройства, преобразующие цифровые сигналы компьютеров в аналоговые, передаваемые по каналам связи, и наоборот.
3.1. Типы локальных сетей.
Сети подразделяются на два типа: одноранговые и иерархические.
Между этими двумя типами сетей существует принципиальные различия, которые и определяют их разные возможности.
Одноранговые сети.
Одноранговая сеть – это сеть равноправных компьютеров (рабочих станций), каждый из которых имеет уникальное имя и пароль для входа в компьютер. Одноранговая сеть (рис.3.1) не имеют центрального ПК. Пользователи сами решают, какие ресурсы на своем компьютере сделать доступными в сети.
Одноранговые сети, как правило, объединяют не более 10 компьютеров. Отсюда их название – рабочие группы (Workstations). Одноранговые сети относительно просты, дешевле сетей на основе сервера, но требуют более мощных компьютеров. Требования к производительности и уровню защиты сетевого программного обеспечения ниже, чем в сетях с сервером. Поддержка одноранговых сетей встроена во многие операционные системы, поэтому не требует установки дополнительного программного обеспечения.
3.2. Иерархические сети.
Иерархические локальные сети – локальные сети, в которых имеется один или несколько специальных компьютеров – серверов, на которых хранится информация, совместно используемая различными пользователями. Иерархические локальные сети – это, как правило, ЛВС с выделенным сервером, но существуют сети и с невыделенным сервером. Если в сети более 10 компьютеров, то одноранговая сеть становится недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей имеют другую конфигурацию – они работают на основе выделенного сервера (рис.3.2).
Рис.3.2 Сеть с выделенным сервером.
Выделенные серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, с винчестерами большой емкости. На сервере устанавливается сетевая операционная система, к нему подключаются все внешние устройства (принтеры, сканеры, жесткие диски, модемы и т.д.). Сервер предоставляет свои ресурсы всем пользователям сети.
Каждый пользователь должен быть зарегистрирован администратором сети под уникальным именем (логином) и пользователи должны назначить себе пароль, под которым будут входить в ПК и сеть. Кроме того, при регистрации пользователей администратор сети выделяет им необходимые ресурсы на сервере и права доступа к ним.
Компьютеры, с которых осуществляется доступ к информации на сервере, называются рабочими станциями, или клиентами. На них устанавливается автономная операционная система и клиентская часть сетевой операционной системы. В локальные операционные системы Windows 95, 98, 2000, Windows XP включена клиентская часть таких сетевых операционных систем как: Windows NT Server, Windows 2003 Server. В зависимости от способов использования сервера в иерархических ЛВС различают серверы следующих типов.
Файловый сервер. В этом случае на сервере находятся совместно обрабатываемые файлы и совместно используемые программы.
Сервер баз данных. На сервере размещается сетевая база данных. База данных на сервере может пополняться с различных рабочих станций и выдавать информацию по запросам с рабочих станций.
Сервер доступа – выделенный компьютер в локальной сети для выполнения удаленной обработки заданий. Сервер выполняет задание, полученное с удаленной рабочей станции, и результаты направляет на удаленную рабочую станцию. Другими словами сервер предназначен для удаленного доступа (например, с мобильного ПК) к ресурсам локальной сети.
Сервер — печати. К компьютеру небольшой мощности подключается достаточно производительный принтер, на котором может быть распечатана информация сразу с нескольких рабочих станций. Программное обеспечение организует очередь заданий на печать.
Почтовый сервер. На сервере хранится информация, отправляемая и получаемая как по локальной сети, так и извне по модему. Пользователь может просмотреть поступившую на его имя информацию или отправить через почтовый сервер свою информацию.
Основным аргументом при выборе сети на основе сервера является защита данных. Проблемами безопасности занимается один администратор: он формирует единую политику безопасности и применяет ее в отношении каждого пользователя сети.
Сети на основе сервера, в отличие от одноранговых, способны поддерживать тысячи пользователей. При этом к характеристикам компьютеров и квалификации пользователей предъявляются более мягкие требования, чем в одноранговой сети.