4. Коммуникационное оборудование.
Коммуникационное оборудование помогает посылать и получать данные. Когда говорят о коммуникационном оборудовании, то сразу представляются настольные компьютеры и модем. Но, кроме них, есть еще и другие типы устройств, передающих и принимающих данные. Примером могут служить суперкомпьютеры, мейнфреймы(Большая универсальная ЭВМ — высокопроизводительный компьютер со значительным объёмом оперативной и внешней памяти, предназначенный для организации централизованных хранилищ данных большой ёмкости и выполнения интенсивных вычислительных работ), мини -компьютеры, а также факсовые аппараты и цифровые камеры.
Наиболее распространенное передающее устройство для индивидуального пользования – это модем.
• Модем дает возможность передавать данные в компьютер по телефонной линии.
Как вы уже знаете, в компьютере информация хранится в цифровой форме, т.е. в виде двоичного кода из нуля (0) и единицы (1). Эти коды для передачи по телефонной линии должны быть преобразованы в аналоговый сигнал. Модем выполняет именно эту работу. Другими
словами, модем преобразовывает информацию в компьютере для передачи по телефонным
линиям, телевизионным кабелям или по открытому пространству в подходящую форму.
Второй модем на другом конце линии переводит эти сигналы на понятный компьютеру язык, и таким образом эти два компьютера общаются друг с другом. Слово «модем» связано с принципом работы этого устройства: преобразование цифровых данных в аналоговые называют модуляцией, а обратный процесс – демодуляцией; таким образом, модем – это модулятор-демодулятор.
5.Сетевой сервис и сетевые стандарты.
Сеть — это, прежде всего, тот набор сетевых служб, с помощью которых он получает возможность просмотреть список имеющихся в сети компьютеров, прочитать удаленный файл, распечатать документ на «чужом» принтере или послать почтовое сообщение.
Кроме собственно обмена данными, сетевые службы должны решать и другие, более специфические задачи, например, задачи, порождаемые распределенной обработкой данных. К таким задачам относится обеспечение непротиворечивости нескольких копий данных, размещенных на разных машинах (служба репликации), или организация выполнения одной задачи параллельно на нескольких машинах сети (служба вызова удаленных процедур). Среди сетевых служб можно выделить административные, то есть такие, которые в основном ориентированы не на простого пользователя, а на администратора и служат для организации правильной работы сети в целом. Служба администрирования учетных записей о пользователях, которая позволяет администратору вести общую базу данных о пользователях сети, система мониторинга сети, позволяющая захватывать и анализировать сетевой трафик, служба безопасности, в функции которой может входить среди прочего выполнение процедуры логического входа с последующей проверкой пароля, — все это примеры административных служб.
Реализация сетевых служб осуществляется программными средствами. Основные службы — файловая служба и служба печати — обычно предоставляются сетевой операционной системой, а вспомогательные, например служба баз данных, факса или передачи голоса, — системными сетевыми приложениями или утилитами, работающими в тесном контакте с сетевой ОС.
Одним из главных показателей качества сетевой службы является ее удобство. Для одного и того же ресурса может быть разработано несколько служб, по-разному решающих в общем-то одну и ту же задачу. Отличия могут заключаться в производительности или в уровне удобства предоставляемых услуг. Например, файловая служба может быть основана на использовании команды передачи файла из одного компьютера в другой по имени файла, а это требует от пользователя знания имени нужного файла.
При определении степени удобства разделяемого ресурса часто употребляют термин «прозрачность». Прозрачный доступ — это такой доступ, при котором пользователь не замечает, где расположен нужный ему ресурс — на его компьютере или на удаленном. После того как он смонтировал удаленную файловую систему в свое дерево каталогов, доступ к удаленным файлам становится для него совершенно прозрачным.
Для обеспечения прозрачности важен способ адресации (именования) разделяемых сетевых ресурсов. Имена разделяемых сетевых ресурсов не должны зависеть от их физического расположения на том или ином компьютере. В идеале пользователь не должен ничего менять в своей работе, если администратор сети переместил том или каталог с одного компьютера на другой. Сам администратор и сетевая операционная система имеют информацию о расположении файловых систем, но от пользователя она скрыта. Такая степень прозрачности пока редко встречается в сетях, — обычно для получения доступа к ресурсам определенного компьютера сначала приходится устанавливать с ним логическое соединение. Такой подход применяется, например, в сетях Windows NT.
В зависимости от статуса организаций различают следующие виды стандартов:
—стандарты отдельных фирм (например, стек протоколов DECnet фирмы Digital Equipment или графический интерфейс OPEN LOOK для Unix-систем фирмы Sun);
—стандарты специальных комитетов и объединений, создаваемых несколькими фирмами, например стандарты технологии АТМ, разрабатываемые специально созданным объединением АТМ Forum, насчитывающем около 100 коллективных участников, или стандарты союза Fast Ethernet Alliance по разработке стандартов 100 Мбит Ethernet;
—национальные стандарты, например, стандарт FDDI, представляющий один из многочисленных стандартов, разработанных Американским национальным институтом стандартов (ANSI), или стандарты безопасности для операционных систем, разработанные Национальным центром компьютерной безопасности (NCSC) Министерства обороны США;
—международные стандарты, например, модель и стек коммуникационных протоколов Международной организации по стандартам (ISO), многочисленные стандарты Международного союза электросвязи (ITU), в том числе стандарты на сети с коммутацией пакетов Х.25, сети frame relay, ISDN, модемы и многие другие.
Коммуникационное оборудование компьютерных сетей
Средства для построения локальных сетей. Для формирования физических связей между компьютерами локальной сети используются следующие устройства.
Сетевые интерфейсные адаптеры для приёма и передачи данных. В соответствии с определённым протоколом управляют доступом к среде передачи данных. Размещаются в системных блоках компьютеров, подключенных к сети. Каждый сетевой адаптер имеет свой уникальный номер, который является аппаратным адресом компьютера в сети.
Повторители [repeater] используются для физического соединения различных сегментов кабеля локальной сети с цель увеличения общей длинны сети. Повторитель передает сигналы, приходящие из одного сегмента, в другие ее сегменты.
Концентратором [concentrator] или хабом (hub — основа, центр деятельности) называется повторитель, который имеет несколько портов и соединяет несколько физических линий связи. Концентратор всегда изменяет физическую топологию сети, но при этом оставляет без изменения ее логическую топологию. Если на какой-либо его порт поступает сообщение, он пересылает его на все остальные.
Использование повторителей и концентраторов позволяет преодолеть ограничения на длину сети и повысить ее надежность.
Рис. 1. Сеть с физической древовидной топологией и логической топологией типа общая шина
Средства для построения больших сетей. Для построения больших сетей используются следующие коммуникационные устройства.
Мост [Bridge] делит физическую среду передачи сети на части, передавая информацию из одного сегмента в другой только в том случае, если адрес компьютера назначения принадлежит другой подсети. Тем самым мост изолирует информационные потоки [трафик] одной подсети от информационных потоков другой, повышая при этом общую производительность передачи данных в сети.
Коммутатор [switch, switchig hub] по назначению не отличается от моста, но обладает более высокой производительностью так, как мост в каждый момент времени может осуществлять передачу кадров только между одной парой портов, а коммутатор одновременно поддерживает потоки данных между всеми своими портами. Мост и коммутатор могут соединять сегменты сети с различными архитектурами.
Маршрутизатор [router] делит физическую среду передачи сети на части более эффективно, чем мост или коммутатор. Он позволяет, например, расщеплять большие сообщения на более мелкие куски, обеспечивая тем самым взаимодействие локальных сетей с разным размером пакета. Маршрутизаторы позволяют объединять сети с различными архитектурами и протоколами сетевого уровня, которая в этом случае часто называется интерсеть [internet]. Поэтому маршрутизатор в отличие от моста имеет свой собственный сетевой адрес. Это ключевой момент в понимании разницы между первым и вторым. Он может пересылать пакеты на конкретный адрес [мосты только отфильтровывают ненужные пакеты], выбирать лучший путь для прохождения пакета и многое другое. Чем сложней и больше сеть, тем больше выгода от использования маршрутизаторов.
Шлюз [GateWay], в отличие от маршрутизатора, применяется в случаях, когда соединяемые подсети имеют различные архитектуры и стеки протоколов. Поступившее в шлюз сообщение от одной сети преобразуется в другое сообщение, соответствующее требованиям следующей сети. Таким образом, шлюзы не просто соединяют сети, а позволяют им работать. Шлюз может быть реализован как чисто программными средствами, установленными на обычном компьютере, так и на базе специализированного компьютера. Трансляция одного стека протоколов в другой представляет собой сложную интеллектуальную задачу, требующую максимально полной информации о сети, поэтому шлюз использует заголовки всех транслируемых протоколов.