Организация и программное обеспечение компьютерных сетей
Программное обеспечение компьютерных сетей — это программные приложения, которые обеспечивают коллективный доступ к сетевым ресурсам.
Предназначение программного обеспечения компьютерных сетей
Программное обеспечение компьютерных сетей предназначено для обеспечения организации общего доступа к вычислительным и сетевым ресурсам данных. С его помощью также выполняется необходимое перераспределение сетевых ресурсов для реализации оперативной информационной обработки при максимуме загрузки аппаратуры, и при аварийных отказах каких-либо технических устройств. Программное обеспечение сети составлено из нескольких слоёв. Они имеют разные размеры, но функционируют как одна целая программа. Все слои программного обеспечения сети предназначены для решения отдельных конкретных задач.
Сетевое программное обеспечение состоит из трёх главных слоёв:
- Программное обеспечение общего назначения. Образуется как набор базовых программных обеспечений всех электронных вычислительных машин, которые входят в сетевой состав.
- Программное обеспечение специального назначения. Сформировано из прикладных программных продуктов, которые отражают особенности предметной сферы пользователей при выполнении управленческих задач.
- Системное программное обеспечение сети. Это комплект программных средств, которые поддерживают и координируют взаимную работу всего оборудования и программ вычислительной сети как одной системной структуры.
Составляющие программного обеспечение компьютерных сетей
Диапазон выбора серверных операционных систем корпоративной сети на основе персональных компьютеров достаточно обширен. Например, это могут быть: Windows NT, OS/2, Novell NetWare, UNIX и Mac OS с сетевыми службами Apple Share и AppleTalk. Обычно, перечисленные операционные системы могут быть использованы и как клиентское программное обеспечение, и как серверное программное обеспечение. Помимо этого, у операционных систем иногда есть «младший» вариант для персональных компьютеров. Программные приложения Windows NT Workstation, OS/2 Workstation, по сути, являются немного более простыми вариантами аналогичного программного обеспечения, которое работает на серверах.
Операционные системы для сетей проектируются, чтобы решать глобальные задачи. Они обрабатывают и обслуживают поступающие в большом количестве, и часто одновременно, клиентские запросы. Помимо этого, операционная система сети выполняет проверку регистрационных пользовательских данных, их паролей и правового уровня.
Программное обеспечение сети служит для управления параллельной работой пользовательского коллектива на своих отдельных персональных компьютерах. Оно даёт возможность выполнить организацию общей файловой структуры, общей информационной базы. Кроме этого, программное обеспечение сети позволяет пользователям обмениваться информационными сообщениями и работать над совместными проектами, управляет раздачей ресурсных возможностей.
Под прокси-сервером понимается программа, которая подключает пользователей локальных сетей к сети интернет посредством одного внешнего IP-адреса. Программа прокси-сервера даёт возможность централизованного управления подключениями к сети интернет при посредстве особого набора правил. Имеется возможность формулировать эти правила работы в сети Интернет, отфильтровывать потенциально вредную информацию, осуществлять контроль безопасности работы пользователя в сети. Можно, также, организовать гибкие тарифные планы и организовать методику учёта трафика.
Межсетевой экран или брандмауэр является комплексом аппаратного и программного обеспечения, который осуществляет функции контроля и фильтрации пересылаемых через него информационных пакетов сети. Главным предназначением межсетевого экрана считается обеспечение защиты компьютерной сети или какого-либо её узла от вредоносного проникновения. Все сетевые подключения контролируются межсетевым экраном, который выполняет анализ правильности подключения и либо разрешает его, либо блокирует.
В состав программного обеспечения компьютерных сетей входит также программа фильтрации спама. Её задачей является защита почтового ящика пользователя спама, то есть бесплатных рекламных рассылок и других, являющихся ненужными для пользователя, электронных писем. Данное приложение очень легко устанавливается и отлично совмещается со всеми почтовыми приложениями. Для начала использования Spamprotexx, требуется просто выполнить его запуск и организовать в почтовом приложении пользователя папку «спам». Программа фильтрации спама станет перемещать в неё сообщения, которые считаются спамом. То есть фактически, программа спам-фильтра выполняет только сортировку писем, а не их удаление. Такой подход имеет положительную сторону, поскольку программа фильтрации не удаляет письма, исключая возможность потери какого-либо нужного пользователю сообщения, ошибочно принятого за спам, а лишь перекладывает его в другую папку. Эта процедура облегчает просмотр входящих сообщений и, при этом, сберегает полезные письма при ошибочных действиях фильтра спама. Аналогичные результаты могут быть достигнуты другим приложением при одновременном применении системы обновления «чёрных» списков в онлайн режиме, применения шаблонов писем и использования системы интеллектуальной и смысловой проверки входящих писем.
В состав программного обеспечения компьютерных сетей обязательно включаются и антивирусные программы. Это программные приложения, которые созданы для обнаружения и ликвидации вирусной угрозы. А также защиты от спама, атак хакеров и троянских вложений. Антивирусная программа гарантирует отсутствие вирусов на персональном компьютере, поскольку осуществляет непрерывный контроль всех потенциальных источников вирусного заражения, таких как электронная почта, собственно сеть интернет, а также внешние информационные носители.
§ 5. Аппаратное, программное и информационное обеспечение компьютерных сетей
Возможности той или иной КС определяются ее информационным, аппаратным и программным обеспечением.
Информационное обеспечение сети представляет собой единый информационный фонд, ориентированный на решаемые в сети задачи и содержащий базы данных общего применения, доступные для всех пользователей сети, базы данных индивидуального пользования, предназначенные дня отдельных абонентов, базы знаний общего и индивидуального применения, автоматизированные базы данных — локальные и распределенные, общего и индивидуального назначения.
Аппаратное обеспечение составляют компьютеры различных типов, оборудование абонентских систем, средства территориальных систем связи (в том числе узлов связи), аппаратура связи и согласования работы сетей одного и того же уровня или различных уровней. Используемые в сетях компьютеры обычно универсального типа, обладающие возможностью выполнения практически неограниченного круга задач пользователей. Для повышения вычислительной мощности сети к ней могут подключаться вычислительные центры или центры обработки информации, к которым пользователи могут обращаться с запросами со своих абонентских систем или других рабочих мест. Такие центры снабжаются компьютерами в широком диапазоне по своим характеристикам: от персональных компьютеров до суперЭВМ.
Программное обеспечение ПО сетей отличается большим многообразием как по своему составу, так и по перечню решаемых задач. В общем виде функции ПО сети заключаются в следующем:
— планирование, организация и осуществление коллективного доступа пользователей к общесетевым ресурсам — телекоммуникационным, вычислительным, информационным, программным;
— автоматизация процессов программирования задач обработки информации;
— динамическое распределение и перераспределение общесетевых ресурсов с целью Повышения оперативности и надежности удовлетворения запросов пользователей и т.д.
В составе ПО сетей выделяются такие группы:
— общесетевое ПО в качестве основных элементов включает распределенную операционную систему (РОС) сети и комплект программ технического обслуживания (КПТО) всей сети и ее отдельных звеньев и подсистем, включая ТКС;
— специальное ПО, куда входят прикладные программные средства: интегрированные и функциональные пакеты прикладных программ (ППП) общего назначения, прикладные программы сети (ППС), библиотеки стандартных программ, а также прикладные программы специального назначения, отражающие специфику предметной области пользователей при реализации своих задач;
— базовое программное обеспечение компьютеров абонентских систем, включающее операционные системы ПК, системы автоматизации программирования, контролирующие и, диагностические тест-программы.
Важнейшие функции в сети выполняет распределенная операционная система (РОС): она управляет работой сети во всех ее режимах, обеспечивает оперативное и надежное удовлетворение запросов пользователей, динамическое распределение общесетевых ресурсов, координацию функционирования звеньев сети.
РОС имеет иерархическую структуру, соответствующую стандартной семиуровневой эталонной модели взаимодействия открытых систем (ЭМВОС). Она представляет собой систему программных средств, реализующих процессы взаимодействия АС и объединенных общей архитектурой и коммуникационными протоколами. РОС обеспечивает взаимодействие асинхронных параллельных процессов в сети, сопровождаемое применением средств передачи сообщений между одновременно реализуемыми процессами и средств синхронизации этих процессов.
В составе РОС сети имеется набор расположенных по функциональным уровням модели ВОС управляющих и обслуживающих программ, главные функции которых состоят в следующем:
— распределение общесетевых ресурсов с целью удовлетворения запросов пользователей, т.е. обеспечение доступа отдельных прикладных программ к этим ресурсам;
— обеспечение межпрограммных методов доступа, т.е. организация связи между отдельными прикладными программами комплекса пользовательских программ, реализуемыми в различных АС сети;
— синхронизация работы пользовательских программ при их одновременном обращении к одному и тому же пользователю или ресурсу;
— удаленный ввод заданий с любой АС сети и их выполнение в любой другой АС сети в оперативном или пакетном режиме;
— передача текстовых сообщений пользователям в порядке реализации функций службы электронной почты, телеконференций, электронных досок объявлений, дистанционного обучения;
— обмен файлами между АС сети, доступ к файлам, хранимым в удаленных компьютерах, и их обработка;
— защита информации и ресурсов сети от несанкционированного доступа, т.е. реализация функций служб безопасности сети;
— выдача справок, характеризующих состояние сети и использование ее ресурсов;
— планирование использования общесетевых ресурсов.
В рамках планирования использования общесетевых ресурсов осуществляется: планирование сроков и очередности получения и выдачи информации пользователям, распределение решаемых задач по компьютерам сети, распределение информационных ресурсов для этих задач, присвоение приоритетов задачам и выходным сообщениям, формирование и рассасывание очередей запросов пользователей с учетом или без учета приоритетов этих запросов, изменение конфигурации сети и т.д. При этом используются современные методы планирования.
Кроме того, различают статическое планирование, которое осуществляется заранее, до начала решения поступившей в сеть к данному времени группы задач, и динамическое планирование, выполняемое в процессе функционирования сети непосредственно перед началом решения группы задач, причем с поступлением каждой новой задачи составленный план корректируется с учетом складывающейся ситуации по свободным и занятым ресурсам сети, наличию очередей задач и т.д. Основным показателем эффективности организации вычислительного процесса в сети, планирования общесетевых ресурсов является время решения комплекса задач.
Оперативное управление процессами удовлетворения запросов пользователей и обработки информации с помощью РОС сети позволяет организовать учет выполнения запросов и заданий, выдачу справок об их прохождении в сети, сбор данных о выполняемых в сети работах.