Серверы и рабочие станции
В компьютерных сетях могут использоваться как однопользовательские мини- и микрокомпьютеры (в том числе и персональные), оснащенные терминальными устройствами для связи с пользователем или выполняющие функции коммутации и маршрутизации сообщений, так и мощные многопользовательские компьютеры (мини-компьютеры, большие компьютеры). Последние выполняют эффективную обработку данных и дистанционно обеспечивают пользователей сети всевозможными информационно-вычислительными ресурсами. В локальных сетях эти функции реализуют серверы и рабочие станции.
Рабочие станции
Рабочая станция (workstation) — подключенный к сети компьютер, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам. Часто рабочую станцию (равно как и пользователя сети, и даже прикладную задачу, выполняемую в сети) называют клиентом сети. В качестве рабочих станций могут выступать как обычные компьютеры, так и специализированные — «сетевые компьютеры» (NET PC — Network Computer). Рабочая станция сети на базе обычного компьютера функционирует как в сетевом, так и в локальном режимах. Она оснащена собственной операционной системой и обеспечивает пользователя всем необходимым для решения прикладных задач. Рабочие станции иногда специализируют для выполнения графических, инженерных, издательских и других работ. Рабочие станции на базе сетевых компьютеров могут функционировать, как правило, только в сетевом режиме при наличии в сети сервера приложений.. Отличие сетевого компьютера (Network Personal Computer — NET PC) от обычного в том, что он максимально упрощен: классический NET PC не содержит дисковой памяти (часто его называют бездисковым ПК). Он имеет упрощенную материнскую плату, основную память, а из внешних устройств присутствуют только дисплей, клавиатура, мышь и сетевая карта обязательно с чипом ПЗУ BootROM, обеспечивающим возможность удаленной загрузки операционной системы с сервера сети (это классический «тонкий клиент» сети). Для работы, например, в интранет-сети такой компьютер должен иметь столько вычислительных ресурсов, сколько требует веб-браузер.
Поскольку оставить клиента сети совсем без возможностей локального использования компьютера, например, для работы в текстовом или табличном процессоре со своим персональным «рабочим столом», не совсем гуманно, то иногда используются версии сетевого компьютера, имеющего небольшую дисковую память. Сменные дисководы и флэшдиски должны отсутствовать в целях обеспечения информационной безопасности: чтобы через них не занести в сеть (или вынести) нежелательную информацию — программы, данные, компьютерные вирусы. Конструктивно NET PC выполнены в виде компактного системного блока — подставки под монитор (Network Computer TC фирмы Boundless Technologies) или встроенной в монитор системной платы (NET PC Wintern фирмы Wyse Technology).
Серверы
Слово «сервер» (server) родственно слову «сервис». Действительно серверы, будь то программы-серверы (есть и такие) или компьютеры-серверы, обслуживают запросы, выдавая информацию определенного типа или выполняя иные обслуживающие функции. Сервер — это выделенный для обработки запросов от всех рабочих станций сети многопользовательский компьютер, предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам (вычислительным мощностям, базам данных, библиотекам программ, принтерам, факсам и т. д.) и распределяющий эти ресурсы. Сервер имеет свою сетевую операционную систему, под управлением которой и происходит совместная работа всех звеньев сети. Из наиболее важных требований, предъявляемых к серверу, следует выделить высокую производительность и надежность работы.
Сервер, кроме предоставления сетевых ресурсов рабочим станциям, может и сам выполнять содержательную обработку информации по запросам клиентов — такой сервер часто называют сервером приложений. Серверы в сети часто специализируются. Специализированные серверы используются для устранения наиболее «узких» мест в работе сети: это создание и управление базами данных и архивами данных, поддержка многоадресной факсимильной связи и электронной почты, управление многопользовательскими терминалами (принтеры, плоттеры) и т. д. Примеры специализированных серверов:
- Файловые серверы хранят в своей памяти различные данные и выдают по запросу необходимые файлы без какой либо их предварительной обработки.
- Серверы баз данных хранят в своей памяти различные данные, организованные в базы данных. У них имеется Система Управления Базой Данных (СУБД), поэтому они формируют нужную информацию в соответствии с запросом, и выдают необходимые данные.
- Сервер резервного копирования (Storage Express System) применяется для резервного копирования информации в крупных многосерверных сетях, использует накопители на магнитной ленте (стримеры) со сменными картриджами емкостью до сотен Гбайт; обычно выполняет ежедневное автоматическое архивирование с сжатием информации от серверов и рабочих станций по сценарию, заданному администратором сети (естественно, с составлением каталога архива).
- Факс-сервер (Fax server) —для организации эффективной многоадресной факсимильной связи, с несколькими факс-модемными платами, со специальной защитой информации от несанкционированного доступа в процессе передачи, с системой хранения электронных факсов (один из вариантов — Net SatisFAXion Software в сочетании с факс-модемом SatisFAXion).
- Почтовый сервер – в системе пересылки электронной почты так обычно называют агента пересылки сообщений (mail transfer agent, MTA), то есть это компьютерная программа, которая передает сообщения от одного компьютера к другому. С другой стороны – сервер, обеспечивающий прием-передачу персональных писем пользователей, а также их маршрутизацию.
- Сервер печати (Print Server) предназначен для эффективного использования системных принтеров.
- Cерверы-шлюзы в Интернет выполняют роль маршрутизатора, почти всегда совмещенную с функциями почтового сервера и сетевого брандмауэра, обеспечивающего безопасность сети.
- Web-серверы организуются в сети Интернет с целью предоставления пользователям различной информации по протоколу http.
- Серверы удаленного доступа обеспечивают связь пользователей с сетью Интернет, корпоративной или иной сетью по телефонным каналам. Компьютеры, имеющие непосредственный доступ в сеть Интернет, часто называют хост-компьютерами.
- Блэйд–серверы. В последние годы во многих областях бизнеса и производства все шире применяются блейд-серверы — серверы, имеющие дополнительные сервисные функции. Такие серверы реализуют весьма популярные сейчас «облачные технологии» обработки данных. Основное преимущество блейд-серверов перед обычными серверами заключается в простоте организации крупного центра обработки данных, который помимо вычислительной мощности, нуждается в дополнительной инфрастуктуре хранения данных. Заказчик вместе с блейд-сервером получает на 70 – 80 % готовую инфраструктуру центра обработки данных.
- Серверы приложений выполняют по запросу пользователей обработку информации с помощью программ, имеющихся на сервере (пользователь — «тонкий клиент») или поступающих от самого пользователя (пользователь — «толстый клиент»).
- программы выполнения новых приложений, которые не могут ждать;
- корпоративные программы, рассчитанные на долгосрочное использование.
- Прокси-серверы являются удобным средством доступа корпоративных и других локальных сетей в Интернет, обеспечивая при этом быстрый повторный доступ к информации (информация хранится в памяти прокси-сервера некоторое время после обращения к ней) и защиту корпоративной сети от несанкционированного доступа (у них есть сетевые экраны — брандмауэры).
Компоненты лвс
ЛВС – это совокупность компьютеров, кабелей, сетевых адаптеров, работающих под управлением сетевой операционной системы и прикладного программного обеспечения.
В ЛВС каждый из ПК называется рабочей станцией, за исключением одного или нескольких компьютеров, которые выполняют функции файл-серверов. Каждая рабочая станция и файл-серверы содержат карты адаптеров, которые с помощью сетевых кабелей соединяются между собой.
В дополнение к DOS на каждой Р.С. активизируется сетевое программное обеспечение, позволяющее Р.С. взаимодействовать с файловым сервером. Аналогично, на Ф.С. запускается сетевое программное обеспечение, которое позволяет ему взаимодействовать с Р.С.
Рабочие станции
Компьютеры, входящие в ЛВС, делятся на два типа: рабочие станции, предназначенные для пользователей, и файловые серверы, которые, как правило, недоступны для обычных пользователей. В качестве Р.С., как правило, применяются компьютеры среднего класса типа IBM PC/ATна базе компьютеров 386 и 486. Они оснащены ОЗУ объемом от 1М до 4М, имеют хороший цветной монитор и высококачественную клавиатуру. Обычно Р.С. имеют НЖМД небольшого объема.
На экране во время загрузки операционной системы появляются дополнительные сообщения о том, что сетевая операционная система загружает в Р.С.
Пользователь должен сообщить сетевому программному обеспечению свое имя и пароль перед началом работы. Это называется процедурой входа в систему. После подключения к системе пользователь видит дополнительные дисковые накопители.
Файловые серверы
В противоположность рабочей станции файловый сервер – это ПК, который обслуживает все рабочие станции. Он осуществляет совместное использование файлов, размещаемых на его дисках.
Файловые серверы – это, обычно, быстродействующие компьютеры на базе процессоров Pentium, работающие на частоте выше 60МГц и объемом ОЗУ – 32 Мбайта. Они оснащаются только монохромным монитором и недорогой клавиатурой и всегда содержат не менее одного быстродействующего накопителя большой емкости.
Серверы должны быть высококачественными и высоконадежными машинами. Их накопители также должны быть высоконадежными и иметь большой срок службы.
Файловый сервер может использовать иную операционную систему, чем Р.С. ОС NetWareфирмыNovellявляется примером сетевой операционной системы, которая работает только на файловом сервере.
Сетевые кабели
Существует множество различных модификаций кабелей для ЛВС. Используются как тонкие коаксиальные кабели (называемые ThinNetилиCheaperNet), так и толстые коаксиальные кабели (ThickNet), а также экранированные витые пары (STP), которые выглядят как электрическая проводка, и неэкранированные витые пары(UTP), которые напоминают телефонные провода.
Применяются также оптоволоконные кабели, которые могут работать на больших расстояниях и быстрее, чем другие типы кабелей. Но они дороги. Тип используемого кабеля в значительной степени зависит от карты сетевого адаптера.
При помощи кабеля каждая Р.С. соединяется с другими Р.С. и с файловым сервером.
В одних случаях единый кабель проходит от узла к узлу, последовательно соединяя все Р.С. и все файловые серверы. Такая конфигурация называется линейной.
В других случаях к каждой рабочей станции подходит собственный кабель из центрального узла, например, файлового сервера. Такая конфигурация называется звездой.
Кабели к сетевым адаптерам присоединяются специальными соединителями.
Ведутся работы по созданию беспроводных ЛВС. Такие беспроводные ЛВС используют инфракрасные лучи или радиоволны для передачи сетевых сигналов между компьютерами.
Правила эксплуатации производственных зданий почти всегда требуют использовать пожаробезопасные кабели с низким уровнем выделения токсичных газов при горении. Кабели с кодом plenumявляются наиболее пожаробезопасными.