- Одноранговая вычислительная сеть
- Локальные вычислительные сети
- Дистанционное обучение: Компьютерные сети и телекоммуникации Модуль 1: Локальные вычислительные сети
- Тема 1.1: Введение в вычислительные сети
- Тема 1.2: Среда и методы передачи данных в сетях ЭВМ
- Тема 1.3: Открытые системы и модель OSІ
- Тема 1.4: Основы локальных сетей
- Тема 1.5: Базовые технологии локальных сетей
- Тема 1.6: Основные программные и аппаратные компоненты ЛВС
- 1.4. Основы локальных сетей
- 1.4.2. Конфигурация ЛВС (локальные сети одноранговые и с выделенным сервером)
- Одноранговые (одноуровневые или равноправные) локальные сети
- Серверные локальные сети (многоуровневые или иерархические)
- Что такое одноранговые сети?
- Масштабируемое и безопасное разрешение имен одноранговых узлов
- Эффективное взаимодействие с несколькими точками
- Распределенная Управление данными
- Безопасные одноранговые удостоверения
- Защита одноранговых групп
Одноранговая вычислительная сеть
Одноранговая вычислительная сеть (одноранговая ЛВС, децентрализованная ЛВС, пиринговая сеть; peer-to-peer LAN, peer LAN, P2P) — «безсерверная» организация построения сети, которая допускает включение в нее как компьютеров различной мощности, так и терминалов ввода-вывода.
Термин «одноранговая сеть» означает, что все терминалы сети имеют в ней одинаковые права. Каждый пользователь одноранговой сети может определить состав файлов, которые он предоставляет для общего использования (так называемые public files). Пользователи одноранговой сети могут работать как со всеми своими файлами, так и с файлами, предоставляемыми другими ее пользователями. Подключение отдельных ЭВМ в одноранговую сеть производится преимущественно высокочастотными коаксиальными кабельными линиями связи. Известны три основных варианта топологии одноранговой сети — «шина», «кольцо», «звезда». Создание одноранговой сети обеспечивает наряду с взаимообменом данными между включенными в нее ЭВМ совместное использование части дискового пространства (через public files), а также совместную эксплуатацию периферийных устройств (например, принтеров). Одна из ЭВМ может временно брать на себя функции «сервера», а другие работать в режиме «клиентов». Эти возможности используется в обучающих системах. Поиск в развитой децентрализованной сети выполняется сначала у соседей (neighbours), с которыми соединение производится напрямую, затем — у соседей соседей. Достоинствами одноранговых ЛВС являются относительная простота их установки и эксплуатации, умеренная стоимость, возможность развития (например, по числу включенных терминалов), независимость выполняемых вычислительных и других процессов для каждой включенной в сеть ЭВМ.
После появления в 1999 году в Интернете специализированного сервиса по обмену музыкальными файлами (файлообменная система Napster) стали популярными приринговые сети, которые предназначены для обмена файлами между их пользователями и работают по технологии P2P. Общий принцип работы распределенных пиринговых сетей следующий: клиентская программа передает в сеть списки файлов, которые она может предоставить для скачивания и которые она хочет получить. При этом, если поиск подходящих партнеров осуществляется с помощью сервера, а сами данные качаются напрямую, то такая модель называется централизованной. Если любые компьютеры сети могут одновременно выполнять функции и клиентов и серверов, то такая модель называется децентрализованной. Сеть, поддерживающая оба режима работы, называется гибридной.
Одноранговая ЛВС предоставляет возможность такой организации работы компьютерной сети, при которой каждая рабочая станция одновременно может быть и сервером. Преимущество одноранговых сетей заключается в том, что разделяемыми ресурсами могут являться ресурсы всех компьютеров в сети и нет необходимости копировать все используемые сразу несколькими пользователями файлы на сервер. В принципе, любой пользователь сети имеет возможность использовать все данные, хранящиеся на других компьютерах сети, и устройства, подключенные к ним. Затраты на организацию одноранговых вычислительных сетей относительно небольшие. Однако при увеличении числа рабочих станций эффективность их использования резко уменьшается. Пороговое значение числа рабочих станций, по оценкам фирмы Novell, составляет 25. Поэтому одноранговые ЛВС используются только для небольших рабочих групп.
Основной недостаток работы одноранговой сети заключается в значительном увеличении времени решения прикладных задач. Это связано с тем, что каждый компьютер сети отрабатывает все запросы, идущие к нему со стороны других пользователей. Следовательно, в одноранговых сетях каждый компьютер работает значительно интенсивнее, чем в автономном режиме. Существует еще несколько важных проблем, возникающих в процессе работы одноранговых сетей: возможность потери сетевых данных при перезагрузке рабочей станции и сложность организации резервного копирования.
Локальные вычислительные сети
Дистанционное обучение:
Компьютерные сети и телекоммуникации
Модуль 1: Локальные вычислительные сети
Тема 1.1: Введение в вычислительные сети
Тема 1.2: Среда и методы передачи данных в сетях ЭВМ
Тема 1.3: Открытые системы и модель OSІ
Тема 1.4: Основы локальных сетей
Тема 1.5: Базовые технологии локальных сетей
Тема 1.6: Основные программные и аппаратные компоненты ЛВС
1.4. Основы локальных сетей
1.4.2. Конфигурация ЛВС (локальные сети одноранговые и с выделенным сервером)
По административным отношениям между узлами можно выделить локальные сети с централизованным управлением или с выделенными серверами (серверные сети) и сети без централизованного управления или без выделенного сервера (децентрализованные), так называемые, одноранговые (одноуровневые) сети.
Локальные сети с централизованным управлением называются иерархическими, а децентрализованные локальные сети равноправными.
В локальных сетях с централизованным управлением один из компьютеров является сервером, а остальные ПК — рабочими станциями.
Серверы — это высокопроизводительные компьютеры с винчестерами большой емкости и с высокоскоростной сетевой картой, которые отвечают за хранение данных, организацию доступа к этим данным и передачу данных рабочим станциям или клиентам.
Рабочие станции. Компьютеры, с которых осуществляется доступ к информации на сервере, называются рабочими станциями или клиентами.
Одноранговые (одноуровневые или равноправные) локальные сети
В сетях с децентрализованным управлением нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и единого компьютера для хранения данных. Одноранговая локальная сеть – это ЛВС равноправных компьютеров, каждый из которых имеет уникальное имя и, как правило, пароль для входа в него в момент загрузки ОС.
Равноправность ПК означает, что администратор каждого компьютера в локальной сети может преобразовать свой локальный ресурс в разделяемый и устанавливать права доступа к нему и пароли. Он же отвечает за сохранность или работоспособность этого ресурса. Локальный ресурс — ресурс, доступный только с ПК, на котором он находится. Ресурс ПК, доступный для других компьютеров, называется разделяемым или совместно используемым.
Таким образом, одноранговая локальная сеть — это ЛВС, в которой каждая рабочая станция может разделить все или некоторые из ее ресурсов с другими рабочими станциями сети.
Но отсутствие выделенного сервера не позволяет администратору централизовано управлять всеми ресурсами одноранговой локальной сети.
Каждая рабочая станция может выполнять функции, как клиента, так и сервера, т.е. предоставлять ресурсы другим рабочим станциям и использовать ресурсы других рабочих станций.
Одноранговые локальные сети могут быть организованы на базе всех современных 32-разрядных операционных систем – Windows 95/98, Windows 2000, Windows XP, Windows VISTA.
Для эффективной работы в одноранговой сети количество рабочих станций не должно быть более 10.
Достоинства одноранговой локальной сети:
- работа ЛВС эффективна только при количестве одновременно работающих станций не более 10;
- слабая защита информации;
- сложность обновления и изменения ПО рабочих станций.
Серверные локальные сети (многоуровневые или иерархические)
В локальных сетях с централизованным управлением сервер обеспечивает взаимодействия между рабочими станциями, выполняет функции хранения данных общего пользования, организует доступ к этим данным и передает данные клиенту. Клиент обрабатывает полученные данные и предоставляет результаты обработки пользователю. Необходимо отметить, что обработка данных может осуществляться и на сервере.
Локальные сети с централизованным управлением, в которых сервер предназначен только хранения и выдачи клиентам информации по запросам, называются сетями с выделенным файл-сервером. Системы, в которых на сервере наряду с хранением осуществляется и обработка информации, называются системами «клиент-сервер».
Необходимо отметить, что в серверных локальных сетях клиенту непосредственно доступны только ресурсы серверов. Но рабочие станции, входящие в ЛВС с централизованным управлением, могут одновременно организовать между собой одноранговуюлокальную сеть со всеми ее возможностями.
Программное обеспечение, управляющее работой ЛВС с централизованным управлением, состоит из двух частей:
- сетевой операционной системы, устанавливаемой на сервере;
- программного обеспечения на рабочей станции, представляющего набор программ, работающих под управлением операционной системы, которая установлена на рабочей станции. При этом на разных рабочих станциях в одной сети могут быть установлены различные операционные системы.
В больших иерархических локальных сетях в качестве сетевых ОС используются UNIX и LINUX, которые являются более надежными. Для локальных сетей среднего масштаба наиболее популярной сетевой ОС является Windows 2003 Server.
В зависимости от способов использования сервера в иерархических сетях различают серверы следующих типов:
- Файловый сервер. В этом случае на сервере находятся совместно обрабатываемые файлы или (и) совместно используемые программы.
- Сервер баз данных. На сервере размещается сетевая база данных.
- Принт-сервер. К компьютеру подключается достаточно производительный принтер, на котором может быть распечатана информация сразу с нескольких рабочих станций.
- Почтовый сервер. На сервере хранится информация, отправляемая и получаемая как по локальной сети.
- выше скорость обработки данных;
- обладает надежной системой защиты информации и обеспечения секретности;
- проще в управлении по сравнению с одноранговыми сетями.
Что такое одноранговые сети?
Одноранговые сети — это бессерверная сетевая технология, которая позволяет нескольким сетевым устройствам совместно использовать ресурсы и взаимодействовать друг с другом напрямую. Эта технология доступна для клиентов Windows XP с пакетом обновления 1 (SP1) и более поздних версий, использующих расширенный сетевой пакет для одноранговой инфраструктуры.
Одноранговая инфраструктура — это набор сетевых API, помогающих разрабатывать децентрализованные сетевые приложения, использующие совокупные возможности компьютеров в сети. Например, одноранговые приложения могут быть средствами совместной работы, технологиями распространения содержимого и т. д.
Одноранговая инфраструктура обеспечивает надежную сетевую инфраструктуру, чтобы вы могли сосредоточиться на разработке приложений, так как инфраструктура разработана специально для вас.
Одноранговая инфраструктура включает следующие основные компоненты:
Масштабируемое и безопасное разрешение имен одноранговых узлов
API поставщика пространства имен однорангового протокола (PNRP) — это протокол разрешения «имя—IP». IPv6-область или контекст, включающий все участвующие одноранговые узлы, называется облаком. PNRP позволяет одноранговым узлам взаимодействовать друг с другом в облаке.
Эффективное взаимодействие с несколькими точками
Одноранговая инфраструктура включает API graphing , который обеспечивает эффективную многоточейную связь. Как и PNRP, одноранговые графы позволяют набору узлов взаимодействовать и передавать данные друг другу в виде записи. Каждая запись, которую создает или обновляет одноранговый узел, отправляется на все узлы в графе.
Распределенная Управление данными
Распределенное управление данными автоматически сохраняет все записи, отправленные на одноранговый граф, до указанного времени окончания срока действия каждой записи. Одноранговая сеть гарантирует, что каждый узел в одноранговом графе имеет аналогичное представление базы данных записей. Если с одноранговым графом связана модель безопасности, граф содержит следующие сведения:
- Кто может и не может подключаться к графу
- Кто может защищать и проверять записи на основе внешних критериев
Безопасные одноранговые удостоверения
Одноранговая инфраструктура предоставляет API диспетчера одноранговых удостоверений , который позволяет создавать удостоверения одноранговых удостоверений, управлять ими, а также управлять ими. Одноранговые удостоверения используются для определения имен безопасных конечных точек в PNRP и могут представлять любой ресурс, участвующий в одноранговой сети, включая безопасные одноранговые группы и службы.
Защита одноранговых групп
API одноранговой группировки объединяет api однорангового графирования, диспетчера удостоверений и PNRP, чтобы сформировать согласованное и удобное решение для разработки приложений для одноранговых сетей. API одноранговой группировки использует API диспетчера одноранговых удостоверений и схему самозаверяющих сертификатов для обеспечения безопасности в инфраструктуре графирования. Каждую группу можно разрешить и зарегистрировать с помощью PNRP, что позволяет разрешать имена случайных одноранговых узлов в зарегистрированной одноранговой группе. Группа может быть конечной точкой в PNRP, как и одноранговый узел.
Общие сведения об API в одноранговой инфраструктуре см. в разделе Что такое одноранговая инфраструктура?.