Функции технического обеспечения компьютерных сетей

Техническое обеспечение компьютерных сетей

Техническое обеспечение компьютерных сетей включает следующие компоненты [52]:

q серверы, рабочие станции;

q интерфейсные платы и устройства преобразования сигналов;

q маршрутизаторы и коммутационное оборудование.

Рабочая станция — компьютер, через который пользователь получает доступ к ресурсам сети. Часто рабочую станцию, так же как и пользователя сети, называют клиентом сети.

Сервер — это предназначенный для обработки запросов от всех рабочих станций сети многопользовательский компьютер, предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам. Сервер работает под управлением сетевой операционной системы. Наиболее

важным требованием, которое предъявляется к серверу, является высокая производительность и надежность работы.

Сервер приложений ~ это работающий в сети компьютер большой мощности, имеющий программное обеспечение (приложения), с которым могут работать клиенты сети.

Специализированные серверы применяют для создания и управления базами данных и архивами данных, поддержки многоадресной факсимильной связи и электронной почты, управления многопользовательскими терминалами (принтеры, плоттеры) и т.д. Можно привести следующие примеры специализированных серверов: файл-сервер, факс-сервер, почтовый сервер, сервер печати, серверы-шлюзы.

Файл-сервер. Основное назначение — работа с базами данных, сервер имеет объемные дисковые запоминающие устройства, часто на отказоустойчивых дисковых массивах RAID емкостью до терабайта.

Факс-сервер. Это выделенная рабочая станция для организации многоадресной факсимильной связи, с несколькими факс-модемными платами. Поддерживает защиту информации от несанкционированного доступа в процессе передачи, обладает системой хранения электронных факсов.

Почтовый сервер. Это выделенная рабочая станция для организации электронной почты, с электронными почтовыми ящиками.

Сервер печати предназначен для эффективного использования системных принтеров.

Серверы-шлюзы в Интернете играют роль маршрутизаторов. Практически всегда совмещают функции почтового сервера и сетевого брандмауэра, обеспечивающего безопасную работу в сети.

Хост-компьютерами называют такие компьютеры, которые имеют непосредственный доступ в глобальную сеть.

Узлы коммутации предназначены для приема, анализа и отправки данных по выбранному направлению. В сетях с маршрутизацией узлы коммутации осуществляют выбор маршрута.

Устройства коммутации являются наиболее важным оборудованием систем передачи информации в вычислительных сетях. Применение таких устройств значительно сокращает протяженность каналов связи в сетях с несколькими взаимодействующими абонентами.

Узлы коммутации могут осуществлять один из трех возможных видов коммутации при передаче данных: коммутацию каналов, коммутацию сообщений, коммутацию пакетов.

При коммутации каналов используются сообщения или пакеты, которые часто называют дейтаграммами.

Дейтаграмма — это пакет данных (сообщение), который содержит в своем заголовке информацию, необходимую для передачи его от источника к получателю независимо от всех предыдущих и последующих сообщений [12].

Метод коммутации применяется чаще всего при дуплексной передаче аудиоинформации (телефонная связь).

При коммутации сообщений данные передаются в виде дискретных порций разной длины (сообщений). Между источником и адресатом сквозной физический канал не устанавливается и ресурсы коммуникационной системы предварительно не распределяются. Отправитель только указывает адрес получателя. Узлы коммутации анализируют адрес, текущую занятость каналов и передают сообщение по доступному в данный момент времени каналу на ближайший узел сети в сторону получателя. В узлах коммутации имеются коммутаторы, управляемые связным процессором, которые также обеспечивают временное хранение данных в буферной памяти, контроль достоверности информации и исправление ошибок, преобразование форматов данных, формирование сигналов подтверждения получения сообщения. Применяется этот вид коммутации в электронной почте, телеконференциях [12J.

Метод коммутации пакетов был разработан в современных системах для повышения оперативности, надежности передачи и уменьшения емкости запоминающих устройств узлов коммутации. Длинные сообщения разделяются на несколько более коротких, которые называют пакетами. Данный вид коммутации обеспечивает наибольшую пропускную способность сети и наименьшую задержку при передаче данных. Недостатком коммутации пакетов является сложность его применения для систем, работающих в интерактивном режиме и в режиме реального времени [12].

В узлах коммутации применяются также концентраторы и удаленные мультиплексоры. Их назначение заключается в объединении и уплотнении входных потоков данных, поступающих от абонентов по низкоскоростным каналам связи, в один или несколько более скоростных каналов связи, и наоборот.

Концентраторы (хабы) используются для коммутации каналов в компьютерных сетях. Основные функции концентратора заключаются в повторении сигналов и концентрировании в себе функций объединения компьютеров в единую сеть.

Модем — устройство прямого (модулятор) и обратного (демодулятор) преобразования сигналов в вид, принятый для использования в определенном канале связи.

Модемы бывают разные, но в первую очередь их можно разделить на аналоговые и цифровые.

Аналоговые модемы самые распространенные и предназначены для выполнения следующих функций [12]:

q при передаче для преобразования широкополосных импульсов(цифрового кода) в узкополосные аналоговые сигналы;

q при приеме для фильтрации принятого сигнала от помех и детектирования, то есть обратного преобразования узкополосного аналогового сигнала в цифровой код.

Преобразование, выполняемое при передаче данных, обычно связано с их модуляцией.

Модуляция — это изменение какого-либо параметра сигнала в канале связи (модулируемого сигнала) в соответствии с текущими значениями передаваемых данных (модулирующего сигнала) [12].

Демодуляция — это обратное преобразование модулированного сигнала в модулирующий сигнал.

Протокол передачи данных представляет собой совокупность правил, определяющих формат данных и процедуры их передачи в канале связи. В протоколе подробно указывается, как представить данные, какой способ модуляции данных избрать с целью ускорения и защиты их передачи, как выполнить соединение с каналом и обеспечить достоверность передачи данных.

Модемы для цифровых каналов связи более правильно называть сетевыми адаптерами, так как классическая модуляция-демодуляция сигналов в них не осуществляется — входной и выходной сигналы такого модема являются импульсными.

Вместо модема в локальных сетях также используются сетевые адаптеры (сетевые карты), выполненные в виде плат, устанавливаемых в разъем материнской платы.

Сетевые адаптеры можно подразделить на две группы: адаптеры для клиентских компьютеров, адаптеры для серверов [12].

В адаптерах для клиентских компьютеров основная часть работы по приему и передаче сообщений перекладывается на программное обеспечение. Такой адаптер дешевле и проще, но он достаточно сильно загружает центральный процессор компьютера. Адаптеры для серверов используют в своей работе собственные процессоры. Этот тип адаптеров значительно дороже адаптеров для клиентских компьютеров.

Понравилась статья? Добавь ее в закладку (CTRL+D) и не забудь поделиться с друзьями:

Источник

Лекция 6

5.2. Сетевые программные и технические средства информационных сетей

[1], с.100. 105; [2], с.39. 75; [3], с. 34…39.

Сетевые операционные системы. Требования к сетевым операционным системам. Сети с централизованным управлением. Сети с децентрализованным управлением или одноранговые сети. Прикладные программы сети. Специализированные программные средства.

Техническое обеспечение информационных сетей. Средства коммуникаций. Сетевые адаптеры. Концентратор. Приемопередатчики. и повторители. Коммутаторы, мосты и шлюзы. Маршрутизаторы. Коммутаторы верхних уровней. Модемы и факс-модемы. Анализаторы ЛВС. Сетевые тестеры Терминальное оборудование. Типы современных сетей. Сети X.25. Сети Frame Relay. Сети, основанные на технологии ATM

Заключение (2 часа)

Тенденции и перспективы развития современных информационных сетей.

5.2. Сетевые программные и технические средства информационных сетей

5.2.1 Сетевые операционные системы

Системные программные средства, управляющие процессами в компьютерных сетях, объединенные общей архитектурой, определенными коммуникационными протоколами и механизмами взаимодействия вычислительных процессов, называются сетевыми операционными системами. Сетевые операционные системы, поддерживая распределенное выполнение процессов, их взаимодействие, обмен данными между процессорами, доступ пользователей к общим ресурсам и другие функции, выполняют важные системные требования к распределенной системе как к целостной и многопользовательской.

Требования к сетевым операционным системам.

Различают следующие системные требования:

1. единая системная архитектура.
2. обеспечение требуемого высокого уровня прозрачности.
3. высокоуровневая и высоконадежная файловая система.

1. каждая ЭВМ сети реализует все функции СОС, т.е. хранит в своей ОП резидентную часть СОС и имеет доступ к любой нерезидентной части, хранящейся на внешних носителях;
2. каждая ЭВМ сети имеет копии программ только часто реализуемых функций СОС, копии программ редко реализуемых функций имеются в памяти только одной (или нескольких) ЭВМ;
3. каждая ЭВМ сети выполняет только определенный набор функций СОС, причем этот набор является либо индивидуальным, либо неко­торые функции будут общими для нескольких ЭВМ. Различия в структурах СОС обусловлены принятыми способами управления ЛВС (децентрализованное или централизованное управ­ление). Отличительной особенностью СОС ЛВС является наличие слоя операционных систем, обеспечивающего обмен информацией между ЭВМ сети.

1. сетевая оболочка NetWare для взаимодействия с СОС NetWare фирмы Novell. Она тесно связана с другими сервисными программами ОС PC, в совокупности с которыми образуется более крупная оболочка, обеспечивающая взаимодействие с сетью;
2. MS Windows фирмы Microsoft. За годы разработки и совершенствова­ния среда Windows превратилась в удобный интерфейс для пользова­телей. Выпущено много версий Windows с различным назначением: для работы в качестве сетевой оболочки, в качестве программного обеспечения сетевого сервера, для конечных пользователей;
3. X Window обеспечивает среду, которая представляет собой набор ин­струментальных средств, управляющих обменом информацией с гра­фическим дисплеем. Она ориентирована на работу в сетях и имеет своей основе модель «клиент/сервер», характерную для ЛВС с централизованным управлением;
4. X TreeNet предназначена для совместной работы с многопользовательской СОС с разделением времени NetWare LAN фирмы Novell. В’ этой оболочке имеется встроенный текстовый редактор, полностью совместимый с редактором Word Star;

1. текстовые процессоры (MS Office Word 2003 SP2)
2. пакеты электронных таблиц или табличных процессоров (Quattro Pro, MS Office Excel 2003)
3. СУБД (Access, dBase IV, V, Clipper, Paradox и др.)
4. пакеты группового обеспечения (Lotus Notes, Office Vision)
5. пакеты электронной почты (Microsoft Mail, MS Office Outlook, The Bat!)
6. интегрированные пакеты (Symphony, FrameWork)
7. пакеты телесвязи для обеспечения передачи файлов между ПК (Crosstalk, Smartterm, Smartcom II, Kermit)

1. браузеры (Internet Explorer, Opera, Mozilla Firefox, Netscape Navigator),
2. даунлоадеры (ReGet, FlashGet, WinMX, GetRight, eDonkey),
3. сканнеры сетевых ресурсов и уязвимостей (nmap, Guardian, netcat, port mapper, secure CRT),
4. брэндмауэры (Kerio Firewall Personal, Agnitum Outpost, Windows Fire­wall, Tiny Firewall),
5. терминалы (telneat),
6. мессенджеры (Mirabilis ICQ, SIM, RQ, Jabber, MSN, Yahoo, xchat, licq),
7. чат-клиенты (Miranda IM, Y-Chat, BORGChat),
8. информационно-поисковые машины (yandex, rambler, google, altavista, aport),
9. программы-прокси (Kerio Winroute, WinGate),
10. мэйл-клиенты и серверы (Outlook Express, The Bat!, smtpd, Kerio Mail-Server),
11. ftp-клиенты и серверы (Total Commander, putty, CuteFTP, Gene FTP Server U-FTP),
12. HTTP-серверы (apache)
13. снифферы (ZXSniffer, Kain),
14. утилиты удаленного администрирования (RAdmin, Tiramisu, Citrix Metaframe)
15. другие разнообразные утилиты и программы (VideoLAN Center, LANScope, coockie editors, streambox VCR, WEBCopier, DynDNS Updater, KDE Bluetooth Framework, Wi-Fi Manager, 3d traceroute, AdvancedRe-motelnfo, MyVoice Email и др.).

Источник