114

Локальные вычислительные сети

Локальные вычислительные сети

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) объединяет несколько удаленных друг от друга ЭВМ или других систем автоматической обработки данных, расположенных в пределах сравнительно небольшой территории — здания, комбината, полигона.

Размеры ЛВС — от нескольких десятков квадратных метров до нескольких квадратных километров. ЛВС появилась главным образом потому, что от 60 до 90% всей обрабатываемой и передаваемой информации циркулирует внутри отдельных учреждений, институтов и т.д., и лишь небольшая ее часть используется вне их.

Существует два типа компьютерных сетей: одноранговые сети и сети с выделенным сервером. Одноранговые сети не предусматривают выделение специальных компьютеров, организующих работу сети. Каждый пользователь, подключаясь к сети, выделяет в сеть какие-либо ресурсы (дисковое пространство, принтеры) и подключается к ресурсам, предоставленным в сеть другими пользователями. Такие сети просты в установке, налаживании; они существенно дешевле сетей с выделенным сервером. В свою очередь сети с выделенным сервером, несмотря на сложность настройки и относительную дороговизну, позволяют осуществлять централизованное управление.

Одноранговая сеть. В такой сети нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть. Пользователю сети доступны все устройства, подключенные к другим станциям (диски, принтеры).

Достоинства одноранговых сетей: низкая стоимость и высокая надежность.

221

Локальные вычислительные сети

Недостатки одноранговых сетей:

+зависимость эффективности работы сети от количества станций;

+сложность управления сетью;

+сложность обеспечения защиты информации;

+трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.

Сеть с выделенным сервером. В сети с выделенным сервером один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций.

Такой компьютер обычно называют сервером сети. На нем устанавливается сетевая операционная система, к нему подключаются все разделяемые внешние устройства — жесткие диски, принтеры и модемы.

Взаимодействие между рабочими станциями в сети, как правило, осуществляется через сервер. Логическая организация такой сети может быть представлена топологией звезда. Роль центрального устройства выполняет сервер. В сетях с централизованным управлением существует возможность обмена информацией между рабочими станциями, минуя файл-сервер. После запуска программы на двух рабочих станциях можно передавать файлы с диска одной станции на диск другой

Достоинства сети с выделенным сервером:

+надежная система защиты информации;

+высокое быстродействие;

+отсутствие ограничений на число рабочих станций;

+простота управления по сравнению с одноранговы-

ми сетями.

Недостатки сети:

+высокая стоимость из-за выделения одного компьютера под сервер;

+зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;

+меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью.

222

Локальные вычислительные сети

Компонентылокальнойвычислительнойсети

Файловый (сетевой) сервер играет важную роль в управлении ЛВС. Он должен управлять накопителями на жестких дисках и поддерживать коллективные периферийные устройства. Большое значение имеет производительность файлового сервера, при управлении информацией больших объемов и при большом количестве рабочих станций.

Для подключения большего количества рабочих станций используют сетевые усилители или коммутаторы,

атакже концентраторы.

Вкачестве рабочих мест применяют автономные компьютерные системы, связанные в сеть и называемые рабочими станциями, автоматизированными рабочими местами и сетевыми станциями. В ЛВС персональный компьютер используется как рабочее место, располагающее своим собственным «интеллектом», т.е. собственным процессором с собственным внутренним накопителем и устройством ввода-вывода.

При использовании сетевых плат с возможностью автозагрузки можно отказаться от накопителей на гибких магнитных дисках и повысить безопасность хранения данных, так как из этих рабочих станций, часто называемых PC-терминалами, не могут быть скопированы данные на транспортные носители данных, а также не могут быть занесены нежелательные данные, например вирусы.

Операционная система. Как и любая вычислительная система нуждается в программных средствах, объединенных в операционную систему, так и вычислительная сеть нуждается в собственной операционной системе.

Сетевые адаптеры. Центральный процессор соединяется с периферийным оборудованием специальным устройством. Для подключения одного персонального компьютера (ПК) к другому требуется устройство сопряжения, которое называется сетевым адаптером или сетевым интерфейсом, модулем, картой. Оно вставляется в свободное гнездо материнской платы. Серверу в большин-

223

Локальные вычислительные сети

стве случаев необходима сетевая плата повышенной производительности, чем у рабочих станций.

Кабельная система. В качестве средств коммутации наиболее часто используются витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконные линии.

Периферийное оборудование (лазерные устройства печати, графопостроители, устройства факсимильной связи, модемы), подключенное к файловому серверу (или другому серверному устройству), можно использовать с любой рабочей станции.

Прикладноепрограммноеобеспечение.Достаточночасто встречается ситуация, когда одни и те же данные требуются разным рабочим станциям. В данном случае должно использоваться специальное прикладное программное обеспечение, которое бы контролировало доступ к данным и позволяло избежать ошибок.

Особенности ЛВС

1.Так как линии передачи данных в ЛВС невелики, информацию можно передавать в цифровом виде.

2.В ЛВС практически нет помех, а потому передаваемая информация не имеет ошибок.

3.В ЛВС могут входить разнообразные и независимые устройства: большие, малые и микро-ЭВМ, терминалы и терминальные станции, различное периферийное оборудование, накопители на магнитных лентах и дисках, а также специализированные средства (регистрирующие и копирующие устройства, графопостроители, устройства связи с объектами и т.п.).

4.Простота изменения конфигурации сети и среды передачи.

5.Низкая стоимость сети передачи данных по сравнению со стоимостью подключаемых устройств.

Главная отличительная особенность ЛВС — наличие единого для всех абонентов высокоскоростного канала связи, способного передавать как цифровые данные, так и речевую, текстовую и даже видеоинформацию, что

224

Глобальные вычислительные сети

по своему усмотрению. Сеть несет ответственность за соединение с сетью более высокого уровня. Любая сеть сама отвечает за свое финансирование и может устанавливать собственные административные процедуры.

Распространение корпоративных сетей приводит к существенным изменениям в архитектуре объединенных вычислительных сетей, в том числе Интернета.

Альтернативой технологии Ethernet является технология асинхронного режима передачи (Asynchronous Transfer Mode) (ATM), разработанная как единый универсальный транспорт для нового поколения сетей с интеграцией услуг, которые называются широкополосными сетями ISDN.

Сеть ATM имеет классическую структуру крупной территориальной сети — конечные станции соединяются индивидуальными каналами с коммутаторами более высоких уровней. Коммутаторы ATM пользуются 2О-байт- ными адресами конечных узлов для маршрутизации трафика на основе техники виртуальных каналов.

227