Понятие и назначение локальных вычислительных сетей

Вопрос 2. Понятие «локальная вычислительная сеть», классификация, назначение и характеристика отдельных видов лвс.

К локальным КС относятся сети, узлы которых располагаются на небольшом расстоянии друг от друга, обычно не более нескольких сот метров. Примерами таких сетей могут служить сети отдельных предприятий и организаций, а также их структурных подразделений.

Основным назначением ЛВС является предоставление инфор­мационных и вычислительных ресурсов подключенным к сети пользователям.

Характерными чертами ЛВС являются компактное территори­альное расположение узлов сети; использование в качестве среды передачи данных преимущественно кабельной системы, а в каче­стве узлов сети — ПК; большое разнообразие архитектур постро­ения; работа всех компьютеров ЛВС в одной модели OSI; при­надлежность к конкретной организации или предприятию.

Аппаратные компоненты ЛВС включают компьютеры, оснащен­ные сетевыми картами; устройства межсетевой связи (маршрути­заторы); концентраторы и коммутаторы; специальное сетевое обо­рудование (повторители, терминаторы, разъемы, трансиверы, ан­тенны и т.д.); технические устройства защиты ресурсов; кабель­ную систему.

Классификация ЛВС осуществляется по следующим признакам:

• топология (шина, кольцо, звезда и смешанная топология);
• метод доступа к среде передачи данных. В ЛВС используют­ся следующие методы доступа: Ethernet, ARCnet, Token Ring, FDD1);
• наличие сервера в сети (одноранговые ЛВС и сети с выделен­ным сервером);
• тип кабельной системы (коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель).

Вопрос 3. Понятие «корпоративная вычислительная сеть», ее назначение, структура и компоненты.

• HTTP — протокол передачи гипертекста;
• FTP — протокол передачи файлов со специального файло­вого сервера на компьютер пользователя, он дает возможность абоненту обмениваться двоичными и текстовыми файлами с лю­бым компьютером сети;
• POP — стандартный протокол почтового соединения. Сер­веры POP обрабатывают входящую почту, а протокол POP пред­назначен для обработки запросов на получение почты от клиент­ских почтовых программ;
• SMTP — протокол задает набор правил для передачи по­чты. Сервер SMTP возвращает либо подтверждение о приеме, либо сообщение об ошибке, либо запрашивает дополнительную инфор­мацию;
• UUCP — в настоящее время устаревший, но все еще приме­няемый протокол передачи данных, в том числе для электронной почты. Этот протокол предполагает использование пакетного спо­соба передачи информации, при котором сначала устанавливает­ся соединение «клиент-сервер» и передается пакет данных, а затем автономно происходит его обработка;
• TELNET является протоколом удаленного доступа. Он дает возможность абоненту работать в полном объеме на любом ком­пьютере Интернета (запускать программы, менять режим работы и т.д.).

• WWW (всемирная паутина) представляет службу организа­ции и доступа к различным информационным ресурсам Интерне­та — документам, графике, аудио и видеоматериалам, располо­женным на WEB-серверах сети;
• электронная почта (e-mail) используется для обмена тексто­выми сообщениями и присоединенными к ним файлами разного типа;
• FTP-сервис позволяют пользователю обмениваться файла­ми любого формата между компьютерами сети вне зависимости от технической платформы компьютера;
• Archie (система поиска файлов) обеспечивает поиск файлов по имени или части имени на серверах Archie, содержащих списки многих файлов на анонимных серверах FTP. Для организации поиска задается запрос с характеристиками поиска, в результате выполнения которого выдается список имен серверов и мест рас­положения файлов на них, удовлетворяющих запросу;
• телеконференции (или группы новостей — сервис Usenet) представляют организацию тематических форумов, в которых люди с общими интересами обмениваются информацией, обсуж­дая различные темы. Основным достоинством телеконференций является возможность получения различной информации в корот­кие сроки.
• электронные доски объявлений предоставляют услуги, близ­кие по функциональному назначению к телеконференции, позво­ляют централизованно и оперативно направлять сообщения для многих пользователей;
• видеоконференции представляют способ связи, включающий передачу видеоизображений по телекоммуникационным каналам связи с возможностями интерактивного общения (в режиме on­line);
• списки рассылки являются единственным сервисом, не име­ющим собственного протокола и программы-клиента. Сервис ра­ботает исключительно через электронную почту. Идея работы сер­виса заключается в существовании общего адреса абонентов-под­писчиков списка рассылки. Любое письмо, пришедшее на этот адрес, получат все абоненты, подписанные на этот список рассыл­ки;
• чат (разговор) является сервисом Интернета, на котором по­средством программ и скриптов реализована возможность одно­временного общения большого количества пользователей в ре­альном времени;
• ICQ — программа, выполняющая функции интернет-пейд­жера, в которой осуществлен очень быстрый и наиболее популяр­ный способ общения в Интернете;
• поисковые системы в Интернете осуществляют просмотр ре­сурсов этой сети. Поиск информации может осуществляться не только на WEB-серверах Интернета, но и на файловых серверах, в группах новостей. Результатом поиска являются гиперссылки на документы, содержащие требуемую информацию. Для поиска информации в российских информационных ресурсах наиболее распространенными являются следующие поисковые системы: Яндекс (http://www.yandex.ru/), Рамблер (http://www.rambler.ru/), Google (http://www.google.ru/).

Источник

Понятие Локальных вычислительных сетей

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) представляет совокупность компьютеров, расположенных на ограниченной территории и объединенных каналами связи для обмена информацией и распределенной обработки данных.

Организация ЛВС позволяет решать следующие задачи:

• обмен информацией между абонентами сети, что позволяет сократить бумажный документооборот и перейти к электронному документообороту;
• Поддержка принятия управленческих решений, предоставляющая руководителю и управленческому персоналу организации, достоверную и оперативную информацию, необходимую для оценки ситуации и принятия правильных решений;
• Организация собственных информационных систем, содержащих автоматизированные банки данных;
• Коллективное использование ресурсов, таких, как высокоскоростные печатающие устройства, запоминающие устройства большой емкости, мощные средства обработки информации, прикладные программные системы, базы данных, базы знаний.

• временем реакции на запросы клиентов ЛВС;
• пропускной способностью, равной количеству данных, передаваемых за единицу времени;
• задержкой передачи пакета данных устройствами сети.

2.1 Основные компоненты ЛВС



ЛВС включает следующие основные компоненты, представленные на рис.5. Рис.5. Основные компоненты локальной вычислительной сети.

2.1.1 Рабочая станция

— персональный компьютер, подключенный к сети, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам. Рабочая станция сети функционирует как в сетевом, так и в локальном режиме. Она оснащена собственной операционной системой (MS DOS, Windows и т.д.), обеспечивает пользователя всеми необходимыми инструментами для решения прикладных задач.

2.1.2 Сервер



— компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами. Серверы могут осуществлять хранение данных, управление базами данных, удаленную обработку заданий, печать заданий и ряд других функций, потребность в которых может возникнуть у пользователей сети. Сервер — источник ресурсов сети. Выделяют следующие виды серверов представленные в таблице 1. Таблица 1. Особое внимание следует уделить одному из типов серверов — файловому серверу (File Server). В распространенной терминологии для него принято сокращенное название- файл-сервер. Файл-сервер хранит данные пользователей сети и обеспечивает им доступ к этим данным. Это компьютер с большой емкостью оперативной памяти, жесткими дисками большой емкости и дополнительными накопителями на магнитной ленте (стриммерами). Он работает под управлением специальной операционной системы, которая обеспечивает одновременный доступ пользователей сети к расположенным на нем данным, Файл-сервер выполняет следующие функции: хранение данных, архивирование данных, синхронизацию изменений данных различными пользователями, передачу данных. Для многих задач использование одного файл-сервера оказывается недостаточным. Тогда в сеть могут включаться несколько серверов. Возможно также применение в качестве файл-серверов мини-ЭВМ.

2.1.3 Сетевой адаптер (сетевая карта)

• Прием и передача данных;
• Буферизация;
• Формирование пакета данных;
• Доступ к каналу связи;
• Идентификация адреса;
• Кодирование и декодирование данных;
• Передача и прием импульсов.

2.1.4 Повторители и концентраторы



Основная функция повторителя – повторение сигналов, поступающих на его порт. Повторитель улучшает электрические характеристики сигналов и их синхронность, и за счет этого появляется возможность увеличивать общую длину кабеля между самыми удаленными в сети узлами. Многопортовый повторитель часто называют концентратором или хабом, что отражает тот факт, что данное устройство реализует не только функцию повторения сигналов, но и концентрирует в одном центральном устройстве функции объединения компьютеров в сеть. 2.1.5. Мосты и коммутаторы делят общую среду передачи данных на логические сегменты. Логический сегмент образуется путем объединения нескольких физических сегментов (отрезков кабеля) с помощью одного или нескольких концентраторов. Каждый логический сегмент подключается к отдельному порту моста или коммутатора. При поступлении кадра на какой-либо из портов мост или коммутатор повторяет этот кадр, но не на всех портах, как это делает концентратор, а только на том порту, к которому подключен сегмент, содержащий компьютер-адресат. Основное отличие мостов и коммутаторов состоит в том, что мост обрабатывает кадры последовательно (один за другим), а коммутатор — параллельно (одновременно между всеми парами своих портов). 2.1.6. Маршрутизаторы обмениваются информацией об изменениях структуры сетей, трафике и их состоянии. Благодаря этому выбирается оптимальный маршрут следования блока данных в разных сетях от абонентской системы-отправителя к системе-получателю. 2.1.7. Шлюз является наиболее сложнойретрансляционной системой, обеспечивающей взаимодействие сетей с различными наборами протоколов всех семиуровней модели открытых систем. Шлюзы оперируют на верхних уровнях модели OSI (сеансовом, представительском и прикладном) и представляют наиболее развитый метод подсоединения сетевых сегментов и компьютерных сетей. Необходимость в сетевых шлюзах возникает при объединении двух систем, имеющих различную архитектуру, т.к. в этом случае требуется полностью переводить весь поток данных, проходящих между двумя системами. В качестве шлюза обычно используется выделенный компьютер, на котором запущено программное обеспечение шлюза и производятся преобразования, позволяющие взаимодействовать нескольким системам в сети. 2.1.8. Каналы связи позволяют быстро и надежно передавать информацию между различными устройствами локальной вычислительной сети. 2.1.9. Сетевая операционная система составляет основу любой вычислительной сети. Каждый компьютер в сети автономен, поэтому под сетевой операционной системой в широком смысле понимается совокупность операционных систем отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам – протоколам. В узком смысле сетевая ОС – это операционная система отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети. Рис. 7.1 Структура сетевой ОС В соответствии со структурой, приведенной на рис. 7.1, в сетевой операционной системе отдельной машины можно выделить несколько частей. 1. Средства управления локальными ресурсами компьютера: функции распределения оперативной памяти между процессами, планирования и диспетчеризации процессов, управления процессорами, управления периферийными устройствами и другие функции управления ресурсами локальных ОС. 2. Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование – серверная часть ОС (сервер). Эти средства обеспечивают, например, блокировку файлов и записей, ведение справочников имен сетевых ресурсов; обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных; управление очередями запросов удаленных пользователей к своим периферийным устройствам. 3. Средства запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам – клиентская часть ОС (редиректор). Эта часть выполняет распознавание и перенаправление в сеть запросов к удаленным ресурсам от приложений и пользователей. Клиентская часть также осуществляет прием ответов от серверов и преобразование их в локальный формат, так что для приложения выполнение локальных и удаленных запросов неразличимо. 4. Коммуникационные средства ОС, с помощью которых происходит обмен сообщениями в сети. Эта часть обеспечивает адресацию и буферизацию сообщений, выбор маршрута передачи сообщения по сети, надежность передачи и т.п., т. е. является средством транспортировки сообщений.

Источник