Технические средства компьютерных систем и сетей

4.4. Сетевые технические средства.

Сетевые технические средства – это различные устройства, обеспечивающие объединение компьютеров в единую компьютерную сеть.

Базовые компоненты и технологии, связанные с архитектурой локальных или территориально-распределенных сетей, могут включать в себя:

• Кабели (Wire)
• Серверы
• Сетевые интерфейсные платы (NIC, Network Interface Card)
• Концентраторы (Hub)
• Коммутаторы (Switch)
• Маршрутизаторы (Router, территориально-распределенные сети)
• Серверы удаленного доступа (Remote Server, территориально-распределенные сети)
• Модемы (территориально-распределенные сети)

Кабели.

Данные по кабелю передаются в виде отдельных порций — пакетов, пересылающихся с одного сетевого устройства на другое. Существует несколько типов кабелей, каждый из которых имеет свои преимущества. Структурированные кабельные системы (Structured Wiring System). В структурированной кабельной схеме применяется звездообразная конфигурация — отдельный сегмент недорогого кабеля соединяет компьютер каждого пользователя с центральным концентратором (или коммутатором, если в сети передаются большие объемы данных). Витая пара. Кабель типа «витая пара» (TP, Twisted Pair) бывает двух видов: экранированная витая пара (STP, Shielded Twisted Pair) и неэкранированная витая пара (UTP, Unshielded Twisted Pair). Оба типа кабеля состоят из пары скрученных медных проводов. Тонкий и толстый коаксиальный кабель. Эти типы кабеля аналогичны стандартному телевизионному кабелю. Коаксиальный кабель прокладывается от компьютера к компьютеру. У каждого компьютера оставляют небольшой запас кабеля на случай возможности его перемещения. При необходимости охватить локальной сетью площадь большую, чем это позволяют рассматриваемые кабельные системы, применяется дополнительные устройства – репитеры (повторители). Оптоволоконный кабель. Оптоволоконный кабель поддерживает скорость передачи данных (в виде пакетов) 10, 100 или 1000 Мбит/с. Данные передаются с помощью световых импульсов, проходящих по оптическому волокну. Благодаря совершенствованию оптоволоконной технологии данный кабель становится все более приемлемым по цене.

Серверы.

Сервер в сети клиент/сервер представляет собой компьютер с жестким диском большой емкости, на котором можно хранить приложения и файлы, доступные для других компьютеров в сети. Сервер может также управлять доступом к периферийным устройствам (таким как принтеры) и используется для выполнения сетевой операционной системы (NOS, Network Operating System).

Сетевые интерфейсные платы.

Сетевые интерфейсные платы (NIC, Network Interface Card) устанавливаются на настольных и портативных компьютерах. Они служат для взаимодействия с другими устройствами в локальной сети. Если рассматривать просто способ приема и передачи данных на подключенных к сети компьютерах, то современные сетевые платы (сетевые адаптеры) играют активную роль в повышении производительности, назначении приоритетов для ответственного трафика (передаваемой/принимаемой информации) и мониторинге трафика в сети. Кроме того, они поддерживают такие функции, как удаленная активизация с центральной рабочей станции или удаленное изменение конфигурации, что значительно экономит время и силы администраторов постоянно растущих сетей.

Концентраторы.

В структурированной кабельной конфигурации все входящие в сеть компьютеры взаимодействуют с концентратором (или коммутатором). Концентратор или хаб (Hub) — устройство множественного доступа, выполняющее роль центральной точки соединения в топологии “физическая звезда”. Компьютеры, соединенные с концентратором образуют один сегмент локальной сети. Такая схема упрощает подключение к сети большого числа пользователей, даже если они часто перемещаются. В основном, функция концентратора состоит в объединении пользователей в один сетевой сегмент. Традиционные концентраторы поддерживают только один сетевой сегмент, предоставляя всем подключаемым к ним пользователям одну и ту же полосу пропускания. Двухскоростные концентраторы (dual-speed) можно с выгодой использовать для создания современных сетей с совместно используемыми сетевыми сегментами. Кроме того, концентраторы служат центральной точкой для подключения кабелей, изменения конфигурации, поиска неисправностей и централизованного управления, упрощая выполнение всех этих операций. Коммутаторы. Коммутатор (Switch) — многопортовое устройство, обеспечивающее высокоскоростную коммутацию пакетов между портами. В сети с коммутацией пакетов — устройство, направляющее пакеты, обычно на один из узлов магистральной сети. Такое устройство называется также коммутатором данных (data PABX).

Маршрутизаторы.

• Подключение локальных сетей (LAN) к территориально-распределенным сетям (WAN).
• Соединение нескольких локальных сетей.

Серверы удаленного доступа.

Если вам нужно обеспечить доступ к сети удаленных пользователей, устанавливающих коммутируемое соединение из дома или во время поездки, нужно инсталлировать сервер удаленного доступа. Это устройство позволяет нескольким пользователям подключаться к сети по телефонной линии (набирая один телефонный номер) и обращаться к сетевым ресурсам, как и при работе в офисе. Кроме того, такие серверы могут предусматривать защиту от несанкционированного доступа пользователей.

Модемы.

Модемы позволяют пользователям компьютеров обмениваться информацией и подключаться к Интернету по обычным телефонным линиям. Название «модем» обусловлено функцией устройства и означает «модулятор/демодулятор». Модем модулирует цифровые сигналы, поступающие от компьютера, в аналоговые сигналы, передаваемые по телефонной сети общего пользования, а другой модем демодулирует эти сигналы на приемном конце, снова преобразуя их в цифровую форму.

Источник

Лекция 6

5.2. Сетевые программные и технические средства информационных сетей

[1], с.100. 105; [2], с.39. 75; [3], с. 34…39.

Сетевые операционные системы. Требования к сетевым операционным системам. Сети с централизованным управлением. Сети с децентрализованным управлением или одноранговые сети. Прикладные программы сети. Специализированные программные средства.

Техническое обеспечение информационных сетей. Средства коммуникаций. Сетевые адаптеры. Концентратор. Приемопередатчики. и повторители. Коммутаторы, мосты и шлюзы. Маршрутизаторы. Коммутаторы верхних уровней. Модемы и факс-модемы. Анализаторы ЛВС. Сетевые тестеры Терминальное оборудование. Типы современных сетей. Сети X.25. Сети Frame Relay. Сети, основанные на технологии ATM

Заключение (2 часа)

Тенденции и перспективы развития современных информационных сетей.

5.2. Сетевые программные и технические средства информационных сетей

5.2.1 Сетевые операционные системы

Системные программные средства, управляющие процессами в компьютерных сетях, объединенные общей архитектурой, определенными коммуникационными протоколами и механизмами взаимодействия вычислительных процессов, называются сетевыми операционными системами. Сетевые операционные системы, поддерживая распределенное выполнение процессов, их взаимодействие, обмен данными между процессорами, доступ пользователей к общим ресурсам и другие функции, выполняют важные системные требования к распределенной системе как к целостной и многопользовательской.

Требования к сетевым операционным системам.

Различают следующие системные требования:

1. единая системная архитектура.
2. обеспечение требуемого высокого уровня прозрачности.
3. высокоуровневая и высоконадежная файловая система.

1. каждая ЭВМ сети реализует все функции СОС, т.е. хранит в своей ОП резидентную часть СОС и имеет доступ к любой нерезидентной части, хранящейся на внешних носителях;
2. каждая ЭВМ сети имеет копии программ только часто реализуемых функций СОС, копии программ редко реализуемых функций имеются в памяти только одной (или нескольких) ЭВМ;
3. каждая ЭВМ сети выполняет только определенный набор функций СОС, причем этот набор является либо индивидуальным, либо неко­торые функции будут общими для нескольких ЭВМ. Различия в структурах СОС обусловлены принятыми способами управления ЛВС (децентрализованное или централизованное управ­ление). Отличительной особенностью СОС ЛВС является наличие слоя операционных систем, обеспечивающего обмен информацией между ЭВМ сети.

1. сетевая оболочка NetWare для взаимодействия с СОС NetWare фирмы Novell. Она тесно связана с другими сервисными программами ОС PC, в совокупности с которыми образуется более крупная оболочка, обеспечивающая взаимодействие с сетью;
2. MS Windows фирмы Microsoft. За годы разработки и совершенствова­ния среда Windows превратилась в удобный интерфейс для пользова­телей. Выпущено много версий Windows с различным назначением: для работы в качестве сетевой оболочки, в качестве программного обеспечения сетевого сервера, для конечных пользователей;
3. X Window обеспечивает среду, которая представляет собой набор ин­струментальных средств, управляющих обменом информацией с гра­фическим дисплеем. Она ориентирована на работу в сетях и имеет своей основе модель «клиент/сервер», характерную для ЛВС с централизованным управлением;
4. X TreeNet предназначена для совместной работы с многопользовательской СОС с разделением времени NetWare LAN фирмы Novell. В’ этой оболочке имеется встроенный текстовый редактор, полностью совместимый с редактором Word Star;

1. текстовые процессоры (MS Office Word 2003 SP2)
2. пакеты электронных таблиц или табличных процессоров (Quattro Pro, MS Office Excel 2003)
3. СУБД (Access, dBase IV, V, Clipper, Paradox и др.)
4. пакеты группового обеспечения (Lotus Notes, Office Vision)
5. пакеты электронной почты (Microsoft Mail, MS Office Outlook, The Bat!)
6. интегрированные пакеты (Symphony, FrameWork)
7. пакеты телесвязи для обеспечения передачи файлов между ПК (Crosstalk, Smartterm, Smartcom II, Kermit)

1. браузеры (Internet Explorer, Opera, Mozilla Firefox, Netscape Navigator),
2. даунлоадеры (ReGet, FlashGet, WinMX, GetRight, eDonkey),
3. сканнеры сетевых ресурсов и уязвимостей (nmap, Guardian, netcat, port mapper, secure CRT),
4. брэндмауэры (Kerio Firewall Personal, Agnitum Outpost, Windows Fire­wall, Tiny Firewall),
5. терминалы (telneat),
6. мессенджеры (Mirabilis ICQ, SIM, RQ, Jabber, MSN, Yahoo, xchat, licq),
7. чат-клиенты (Miranda IM, Y-Chat, BORGChat),
8. информационно-поисковые машины (yandex, rambler, google, altavista, aport),
9. программы-прокси (Kerio Winroute, WinGate),
10. мэйл-клиенты и серверы (Outlook Express, The Bat!, smtpd, Kerio Mail-Server),
11. ftp-клиенты и серверы (Total Commander, putty, CuteFTP, Gene FTP Server U-FTP),
12. HTTP-серверы (apache)
13. снифферы (ZXSniffer, Kain),
14. утилиты удаленного администрирования (RAdmin, Tiramisu, Citrix Metaframe)
15. другие разнообразные утилиты и программы (VideoLAN Center, LANScope, coockie editors, streambox VCR, WEBCopier, DynDNS Updater, KDE Bluetooth Framework, Wi-Fi Manager, 3d traceroute, AdvancedRe-motelnfo, MyVoice Email и др.).

Источник