Определение аппаратное обеспечение компьютерных сетей

§ 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.

Источник

1.1.2. Аппаратное обеспечение сетей

Передающая среда включает: сетевые кабели, коннекторы (соединители), сетевые интерфейсные адаптеры.

Сетевые кабели по используемым материалам делятся на медные и оптоволоконные. В свою очередь по конструкции и эксплуатационным параметрам среди медных кабелей выделяются «витая пара»; состоящий из четырех пар переплетенных друг с другом и между собой изолированных проводов, и «тонкий коаксиальный», состоящий из двух изолированных между собой концентрических проводников, внешний из которых имеет вид трубки.

Оптоволоконные кабели обеспечивают более высокую скорость передачи данных и используются, как правило, для соединения отдельных сегментов сети в общую (корпоративную) сеть организации.

Конструкции медных кабелей задают схемы построения сегментов сети. При построении сегмента сети по схеме «звезда» с хостом в качестве центральной точки, соединенной лучами со всеми остальными сетевыми устройствами, используется кабель «витая пара». При построении сегмента сети по схеме «шина» где каждое сетевое устройство, включая хост, соединено только с двумя соседними, используется «тонкий коаксиальный» кабель.

Коннекторыпредставляют собой разъёмы для подключения кабелей к компьютеру и для соединения отрезков кабеля. Конструкции коннекторов зависят от конструкции сетевых кабелей. Используются либо коаксиальные коннекторы для «тонкого коаксиального» кабеля, либо восьми штырьковые для кабеля «витая пара».

Сетевые интерфейсные адаптеры(сетевой интерфейс, сетевая карта) представляют собой выполненное на одной плате устройство соединяющее компьютеры и обеспечивающее приём и передачу данных по сети. В соответствии с определённым протоколом управляют доступом к среде передачи данных. Размещается в системных блоках компьютеров, подключенных к сети, и вставляются в свободный разъем системной платы компьютера. К разъёмам адаптеров подключается сетевой кабель.

Протяженность сети, расстояние между рабочими станциями, в первую очередь определяются физическими характеристиками передающей среды. При передаче данных в любой среде происходит затухание сигнала, что и приводит к ограничению расстояния. оборудование, Установив специальные коммуникационные устройства, можно расширить протяженность сети. К коммуникационным устройствам относятся следующие устройства.

Трансивер– приемопередатчик, повышающий уровень качества передачи данных по кабелю, отвечает за приём сигналов из сети и обнаружение конфликтов.

Повторитель (repeater)– устройство, обеспечивающее ретрансляцию и усиление сигналов, передаваемых по кабелю большой длины. Позволяет расширять сеть за счет подключения дополнительных сегментов кабеля.

Хаб (hub, концентратор линий)– устройство, состоящее из нескольких (от 4 до 24) портов, обеспечивающее разветвление одной входящей линии на несколько исходящих. Расширяет топологические, функциональные и скоростные возможности компьютерных сетей. Хаб с набором однотипных восьми штырьковые портов используется, как правило, для построения сетей по схеме «звезда» на «витой паре». Хаб с дополнительными коаксиальными портами позволяет подсоединять сегменты сетей на «тонком коаксиальном» кабеле. К порту хаба можно подключать как отдельный узел сети, так и другой хаб или сегмент кабеля.

Маршрутизатор (router)– устройство, объединяющее сети одного или разного типа, использующие общий протокол или одну сетевую ОС. Он позволяет, например, расщеплять большие сообщения на более мелкие фрагменты, обеспечивая тем самым взаимодействие локальных сетей с разным размером пакета. Маршрутизатор 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.

Коммутатор (switch)– устройство для соединения сетей или сегментов, поддерживающее множественную адресацию для своих портов. Коммутатор контролирует и управляет сетевым трафиком, анализируя адреса назначения каждого пакета. Коммутатор знает, какие устройства соединены с его портами, и направляет пакеты только на необходимые порты. Это дает возможность одновременно работать с несколькими портами, расширяя тем самым полосу пропускания. Коммутатор может передать адрес узла-получателя непосредственно узлу-отправителю, который пересылает пакеты по сети с минимальным временем задержки. Современные коммутаторы имеют встроенные средства маршрутизации.

Шлюз (gateway)– совокупность аппаратно-программных средств, которая обеспечивает передачу данных между несовместимыми сетями или приложениями в рамках одной сети. Межсетевые шлюзы согласуют различные протоколы передачи данных, несогласованные скорости передачи. 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 как единая сеть. С помощью шлюзов также локальные сети подсоединяются к Интернет.

Периферийное оборудование: лазерные и струйные устройства печати, графопостроители, устройства факсимильной связи, – подключаются к сети либо через хост (файловый сервер), либо к отдельным рабочим станциям, либо к хабу через сетевой адаптер.

Источник