Компьютерные сети

широкопо¬лосных сообщений позволяет одновременно транспортировать в коммуни¬кационной среде довольно большой объем информации. Для дальнейшего развития дискретной транспортировки данных не играет роли, какая перво¬начальная информация подана в модем (аналоговая или цифровая), так как она все равно в дальнейшем будет преобразована.

Характеристики топологий вычислительных сетей приведены в таб¬лице.

Характери¬стики Топология

Звезда Кольцо Шина

Стоимость расширения Незначительная Средняя Средняя

Присоедине-ние абонентов Пассивное Активное Пассивное

Защита от от¬казов Незначительная Незначительная Высокая

Характери¬стики Топология

Звезда Кольцо Шина

Размеры сис¬темы Любые Любые Ограниченны

Защищенность от прослуши¬вания Хорошая Хорошая Незначительная

Стоимость подключения Незначительная Незначительная Высокая

Поведение системы при высоких на¬грузках Хорошее Удовлетворитель¬ное Плохое

Возможность работы в ре¬альном режиме времени Очень хорошая Хорошая Плохая

Разводка ка¬беля Хорошая Удовлетворитель¬ная Хорошая

Обслуживание Очень хорошее Среднее Среднее

Древовидная структура ЛВС.

На ряду с известными топологиями вычислительных сетей кольцо, звезда и шина, на практике применяется и комбинированная, на пример древовидна структура. Она образуется в основном в виде комбинаций вы¬шеназванных топологий вычислительных сетей. Основание дерева вычис¬лительной сети располагается в точке (корень), в которой собираются ком¬муникационные линии информации (ветви дерева).

Вычислительные сети с древовидной структурой применяются там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде. Для подключения большого числа рабочих станций соответст¬венно адаптерным платам применяют сетевые усилители и / или коммута¬торы. Коммутатор, обладающий одновременно и функциями усилителя, на¬зывают активным концентратором.

На практике применяют две их разновидности, обеспечивающие под¬ключение соответственно восьми или шестнадцати линий.

Устройство к которому можно присоединить максимум три станции, называют пассивным концентратором. Пассивный концентратор обычно ис¬пользуют как разветвитель. Он не нуждается в усилителе. Предпосылкой для подключения пассивного концентратора является то, что максимальное возможное расстояние до рабочей станции не должно превышать несколь¬ких десятков метров.

Типы построения сетей по методам передачи информации.

Локальная сеть Token Ring

Этот стандарт разработан фирмой IBM. В качестве передающей сре-ды применяется неэкранированная или экранированная витая пара (UPT или SPT) или оптоволокно. Скорость передачи данных 4 Мбит/с или 16Мбит/с. В качестве метода управле¬ния доступом станций к передающей среде используется метод - маркерное кольцо (Тоken Ring). Основные по-ложения этого метода:

• устройства подключаются к сети по топологии кольцо;

• все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные, только получив разрешение на передачу (маркер);

• в любой момент времени только одна станция в сети обладает та-ким правом.

Типы пакетов.

В IВМ Тоkеn Ring используются три основных типа пакетов:

• пакет управление/данные (Data/Соmmand Frame);

• маркер (Token);

• пакет сброса (Аbort).

Пакет Управление/Данные. С помощью такого пакета выполняется

передача данных или команд управления работой сети.

Маркер. Станция может начать передачу данных только после полу-чения такого пакета, В одном кольце может быть только один маркер и, со-ответственно, только одна станция с правом передачи данных.

Пакет Сброса. Посылка такого пакета называет прекращение любых передач.

В сети можно подключать компьютеры по топологии звезда или коль-цо.

Локальная сеть Arknet.

Arknet (Attached Resource Computer NETWork ) - простая, недорогая, надежная и достаточно гибкая архитектура локальной сети. Разработана корпорацией Datapoint в 1977 году. Впоследствии лицензию на Аrcnet при-обрела корпорация SМС (Standard Microsistem Corporation), которая стала основным разработчиком и производителем оборудования для сетей Аrcnet. В качестве передающей среды используются витая пара, коакси-альный кабель (RG-62) с волновым сопротивлением 93 Ом и оптоволокон-ный кабель. Скорость передачи данных - 2,5 Мбит/с. При подключении уст-ройств в Аrcnet применяют топологии шина и звезда. Метод управления доступом станций к передающей среде - маркерная шина (Тоken Bus). Этот метод предусматривает следующие правила:

• Все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные

• только получив разрешение на передачу (маркер);

• В любой момент времени только одна станция в сети обладает таким правом;

• Данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям се-ти.

Основные принципы работы.

Передача каждого байта в Аrcnet выполняется специальной посыл-кой ISU(Information Symbol Unit - единица передачи информации), состоя-щей из трех служебных старт/стоповых битов и восьми битов данных. В на-чале каждого пакета передается начальный разделитель АВ (Аlегt Вurst), который состоит из шести служебных битов. Начальный разделитель вы-полняет функции преамбулы пакета.

В Аrcnet определены 5 типов пакетов:

1. Пакет IТТ (Information To Transmit) - приглашение к передаче. Эта посылка передает управление от одного узла сети другому. Стан-ция, принявшая этот пакет, получает право на передачу данных.

2. Пакет FBE (Free Buffeг Еnquiries) - запрос о готовности к приему данных. Этим пакетом проверяется готовность узла к приему дан-ных.

3. Пакет данных. С помощью этой посылки производиться передача данных.

4. Пакет АСК (ACKnowledgments) - подтверждение приема. Под-тверждение готовности к приему данных или подтверждение прие-ма пакета данных без ошибок, т.е. в ответ на FBE и пакет данных.

5. Пакет NAK ( Negative AcKnowledgments) - неготовность к приему. Неготовность узла к приему данных ( ответ на FBE ) или принят пакет с ошибкой.

В сети Arknet можно использовать две топологии: звезда и шина.

Локальная сеть Ethernet

Спецификацию Ethernet в конце семидесятых годов предложила ком-пания Xerox Corporation. Позднее к этому проекту присоединились компа-нии Digital Equipment Corporation (DEC) и Intel Corporation. В 1982 году была опубликована спецификация на Ethernet версии 2.0. На базе Ethernet ин-ститутом IEEE был разработан стандарт IEEE 802.3. Различия между ними незначительные.

Основные принципы работы.

На логическом уровне в Ethernet применяется топология шина :

• все устройства, подключенные к сети, равноправны, т.е. любая станция может начать передачу в любой момент времени( если передающая среда свободна);

• данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети.

Сетевые операционные системы для локальных сетей.

Основное направление развития современных Сетевых Операцион-ных Систем (Network Operation System - NOS ) - перенос вычислительных операций на рабочие станции, создание систем с распределенной обра¬боткой данных. Это в первую очередь связано с ростом вычислительных возможностей персональных компьютеров и все более активным внедре-нием мощных многозадачных операционных систем: OS/2, Windows NТ, Windows 95. Кроме этого внедрение объектно-ориентированных технологий (ОLЕ, DСЕ, IDAPI) позволяет упростить организацию распределенной об-работки данных. В такой ситуации основной задачей NOS становится объе-динение неравноценных операционных систем рабочих станций и обеспе-чение транспортного уровня для широкого круга задач: обработка баз дан-ных, передача сообщений, управление распределенными ресурсами сети (directoгу/namе service).

В современных NOS применяют три основных подхода к организации управления ресурсами сети.

Первый - это Таблицы Объектов (Bindery). Используется в сетевых операционных системах NetWare 28б и NetWare v3.1х. Такая таблица нахо-дится на каждом файловом сервере сети. Она содержит информацию о пользователях, группах, их правах доступа к ресурсам сети (данным, сер-висным услугам и т.п.). Такая организация работы удобна, если в сети толь-ко один сервер. В этом случае требуется определить и контролировать только одну информационную базу. При расширении сети, добавлении но-вых серверов объем задач по управлению ресурсами сети резко возраста-ет. Администратор системы вынужден на каждом сервере сети определять и контролировать работу пользователей. Абоненты сети, в свою очередь, должны точно знать, где расположены те или иные ресурсы сети, а для по-лучения доступа к этим ресурсам - регистрироваться на выбранном серве-ре. Конечно, для информационных систем, состоящих из большого количе-ства серверов, такая организация работы не подходит.

Второй подход используется в LANServer и LANMahager - Структура Доменов (Domain). Все ресурсы сети и пользователи объединены в группы. Домен можно рассматривать как аналог таблиц объектов (bindery), только здесь такая таблица является общей для нескольких серверов, при этом ресурсы серверов являются общими для всего домена. Поэтому пользова-телю для того чтобы получить доступ к сети, достаточно подключиться к домену (зарегистрироваться), после этого ему ста¬новятся доступны все ре-сурсы домена, ресурсы всех серверов