Порівняння варіантів організації взаємодії мереж

Порівння двух основних підходів - мультиплексіровання протоколів і трансляцію протоколів (шлюзи).

Убудовані в мережну ОС засоби мультиплексіровання протоколів дають переваги:

1. Ці засоби не потрібно окремо здобувати;

2. Немає проблем їхньої сумісності з іншими продуктами.

Основним недоліком цього підходу є надмірність. Хоча засобу мультиплексіровання звичайно дозволяють завантажувати і вивантажувати за бажанням користувача різні стеки протоколів, але якщо потрібно одночасно працювати з трьома різними мережами, то в кожну робочу станцію необхідно завантажити всі три стеки одночасно.

Шлюз по своїй природі є виділеним сервіром, поділюваним усіма джерелами запитів до серверів іншої мережі.

Шлюз (Gateway) - средство соединения существенно разнородных сетей. В отличие от повторителей, мостов и маршрутизаторов, прозрачных для пользователя, присутствие шлюза заметно. Шлюз выполняет преобразование форматов и размеров пакетов, преобразование протоколов, преобразование данных, мультиплексирование. Обычно реализуется на основе компьютера с большим объемом памяти.

Використання шлюзів забезпечує наступні переваги:

1. Дозволяє зосередити усі функції узгодження протоколів в одному місці і розвантажити робочі станції від додаткового програмного забезпечення, а їхніх користувачів - від необхідності його генерації. Шлюз зберігає в локальній мережі її рідне середовище протоколів, що підвищує продуктивність, тому що стік протоколів був спеціально спроектований для даного операційного середовища і щонайкраще враховує її особливості.

2. Виникаючі проблеми легко локалізуються.

3. Обслуговуючий персонал працює в звичному середовищі, де можна використовувати наявний досвід по підтримці мережі. Шлюзи зберігають різні, несумісні мережі в їхньому первозданному виді. Якщо мається кілька різних мереж, то для їхньої спільної роботи може знадобитися значна кількість шлюзів. Для доступу користувачів мережі UNIX до мейнфрейму знадобиться шлюз UNIX-SNA, для підключення користувачів NetWare до комп'ютерів UNIX і мейнфрейму потрібно два шлюзи - NetWare-UNIX і NetWare-SNA.

Недоліки використання шлюзів:

1. Шлюзи працюють, як правило, повільно;

2. користувачі зауважують зменшення продуктивності при звертанні до іншої мережі через шлюз.

3. Шлюз як централізований засіб знижує надійність мережі.

Приклади шлюзів: Fax: забезпечує доступ до вилученого факсу, преутворити дані у факс-формат; E-mail: забезпечує поштовий зв'язок між локальними мережами. Шлюз звичайно зв'язує MHS, специфічний для мережної операційної системи з поштовим сервісом по X.400; Internet: забезпечує доступ до глобальної мережі Internet

Такі мережні ОС, як Banyan Vines, Novell NetWare 4.x, IBM LAN Server, Sun NFS, Microsoft LAN Manager і Windows NT Server, можуть служити як операційні системи підприємства, у той час як ОС NetWare 3.x, Personal Ware, Artisoft LANtastic більше підходять для невеликих робочих груп.

Критеріями для вибору ОС масштабу підприємства є наступні характеристики:

1. Органічна підтримка многосерверной мережі;

2. Висока ефективність файлових операцій;

3. Можливість ефективної інтеграції з іншими ОС;

4. Наявність централізованої масштабируємої довідкової служби;

5. Гарні перспективи розвитку;

6. Ефективна робота вилучених користувачів;

7. Різноманітні сервисы: файл-сервіс, принт-сервис, безпека даних і отказоустойчивость, архивирование даних, служба обміну повідомленнями, різноманітні бази даних і інші;

8. Різноманітні програмно-апаратні хост-платформы: IBM SNA, DEC NSA, UNIX;

9. Різноманітні транспортні протоколи: TCP/IP, IPX/SPX, NetBIOS, AppleTalk;

10. Підтримка різноманітних операційних систем кінцевих користувачів: DOS, UNIX, OS/2, Mac;

11. Підтримка мережного устаткування стандартів Ethernet, Token Ring, FDDI, ARCnet;

12. Наявність популярних прикладних інтерфейсів і механізмів виклику вилучених процедур RPC;

13. Можливість взаємодії із системою контролю і керування мережею, підтримка стандартів керування мережею SNMP.

14. Звичайно, жодна з існуючих мережних ОС не відповідає в повному обсязі перерахованим вимогам, тому вибір мережний ОС, як правило, здійснюється з урахуванням виробничої ситуації і досвіду. У таблиці приведені основні характеристики популярних і доступних у даний час мережних ОС.

Контрольні запитання:

1. Поясніть поняття "internetworking" і "interoperability"

2. Назвіть основні підходи до реалізації взаємодії мереж.

3. Що означає спільність різних стеків протоколів

4. Що відбувається у мережі яка використовує різні протоколи

5. Які підходи використовують для організації взаємодії різних мереж

6. Охарактеризуйте шлюзи

7. Охарактеризуйте мультиплексіровання стеків протоколів

8. Назвіть приклади шлюзів:

9. Вкажіть доцільність встановлення шлюзу або мультиплексора виходячи з проблем у мережі.

10. Поясніть недоліки та переваги методів узгодження протоколів.

Самостійна робота.

Тема: Топологія мережі.

Мета: Ознайомити з різними видами будови мереж.

Мережа ЕОМ — це сукупність ЕОМ, взаємозалежних каналами передачі даних, і необхідних для реалізації цього взаємозв'язку програмного забезпечення і (чи) технічних засобів, призначених для організації розподіленої обробки даних. У такій системі кожне з підключених пристроїв може використовувати її для чи передачі одержання інформації.

По розмірності розрізняють локальні і глобальні мережі. Локальні мережі — мережі, що діють у межах деякої обмеженої території (довжина — від декількох метрів до декількох кілометрів). Ці мережі також називають ЛВС (Локальні Обчислювальні Мережі), чи LAN (Local Area Network). І звичайно вони охоплюють яке-небудь відділення підприємства і не виходять за межі одного будинку. Глобальні мережі забезпечують з'єднання великого числа абонентів на великих територіях, що охоплює регіони, країни і континенти, що використовують для передачі даних оптоволоконні магістралі, супутникові системи зв'язку і телефонну мережу, що комутирується. Об'єднання глобальних і локальних мереж в асоціації мереж складає інтермережа, яскравим прикладом якої є Internet. Локальні мережі

Існує ряд вагомих причин для об'єднання окремих персональних комп'ютерів у ЛВС. По-перше, спільне використання ресурсів дозволяє декільком ПК чи іншим пристроям здійснювати спільний доступ до окремого диска (файлу-серверу), дисководу CD-ROM, стримеру, принтерам, плоттерам, до сканерів і іншого устаткування, що знижує витрати на кожного окремого користувача. По-друге, крім спільного використання дорогих периферійних пристроїв ЛВС дозволяє аналогічно використовувати мережні версії прикладного програмного забезпечення. По-третє, ЛВС забезпечують нові форми взаємодії користувачів в одному колективі, наприклад при роботі над загальним проектом. По-четверте, ЛВС дають можливість використовувати загальні засоби зв'язку між різними прикладними системами (комунікаційні послуги, передача даної і відеоданих, мови і т.д.). Особливе значення має організація розподіленої обробки даних. У випадку централізованого збереження інформації значно спрощуються процеси забезпечення її цілісності, а також резервного копіювання.

Архітектура ЛВС

Комп'ютер, підключений до локальної мережі, називають робочою станцією (workstation) чи сервером (server) — у залежності від задач, розв'язуваних на ньому. Кожен комп'ютер у ЛВС повинний мати мережний адаптер, що дозволяє йому взаємодіяти з іншими пристроями даної мережі.

С еред ЛВС на базі персональних комп'ютерів розрізняють мережі з виділеним сервером (централізованим керуванням) і так називані однорангові мережі (peer-to-peer). В останньому типі мереж при спільному використанні інформації кожна станція може виступати і як клієнт, і як сервер. Однорангові ЛВС досить дешеві і прості в обслуговуванні, однак не можуть забезпечити належного захисту інформації при великому розмірі мережі. ЛВС із виділеним сервером мають гарні засоби забезпечення безпеки даних і можливості для розширення, однак вимагають постійного кваліфікованого обслуговування.

Спосіб об'єднання комп'ютерів між собою в мережі називають топологією. Розрізняють три найбільш розповсюджені мережні топології, що використовують і для однорангових мереж, і для мереж з виділеним файлом-сервером. Це так називані шинна, кільцева і зіркоподібна структури.

Мережа з виділеним файлом-сервером

Під сервером розуміється комбінація апаратних і програмних засобів, що служить для керування мережними ресурсами загального доступу. Він обслуговує інші станції, надаючи загальні ресурси і послуги для спільного використання. У мережах з виділеним сервером в основному саме ресурси сервера, найчастіше дискова пам'ять, доступні всім користувачам. Сервери, поділюваним ресурсом яких є дискова пам'ять, називаються файлами-серверами. Однієї з важливих функцій сервера є керування чергою завдань роботи мережного принтера. Мережним принтером користатися можна з будь-якої робочої станції, незалежно від місця підключення його в мережі. Тобто кожен користувач при наявності на це прав може відправити на мережний принтер матеріали, призначені для печатки. Регулювати черговість доступу до мережного принтера будуть засобу мережної операційної системи. Комп'ютер, до якого підключений принтер, у цьому випадку називається принт-сервером. Файловий і принт-серверы звичайно використовуються адміністратором мережі і не призначені для рішення прикладних задач. На цих серверах установлюється мережна операційна система.

Топологія "Шина"

У випадку реалізації шинної структури («Загальна шина») усі комп'ютери зв'язуються в ланцюжок за допомогою коаксіального кабелю. Якщо ж хоча б один із сегментів мережі із шинною структурою виявляється несправним, уся мережа в цілому стає непрацездатною. Справа в тім, що тоді відбувається розрив єдиного фізичного каналу, необхідного для руху сигналу.

 

  

 

Т опологія "Кільце"

Кільцева структура використовується в основному в мережах Token Ring і мало чим відрізняється від шинної. Так само у випадку несправності одного із сегментів мережі вся мережа виходить з ладу. Оскільки всі комп'ютери попарно з'єднуються один з одним, відпадає необхідність у використанні термінаторів .

 

Топологія "зірка"

Для побудови мережі з зіркоподібною структурою необхідно розмістити в центрі мережі концентратор (хаб). Його основна функція — забезпечення зв'язку між комп'ютерами, що входять у мережу. Звичайно на основі зіркоподібної структури створюються ЛВС із виділеним сервером.Тобто всі комп'ютери, включаючи файл-сервер, не зв'язуються безпосередньо друг із другом, а за допомогою кабелю кручена пари приєднуються до концентратора. Дана структура переважніше, оскільки у випадку виходу з ладу однієї з робочих чи станцій кабелю, що зв'язує її з концентратором, всі інші зберігають працездатність.

Основними вимогами, яким повинна задовольняти організація ИВС, є наступні:

1. Відкритість - можливість включення додаткових абонентських, асоціативних ЕОМ, а також ліній (каналів) зв'язку без зміни технічних і програмних засобів існуючих компонентів мережі. Крім того, будь-які дві ЕОМ повинні взаємодіяти між собою, незважаючи на розходження в конструкції, продуктивності, місці виготовлення, функціональному призначенні.

2. Гнучкість - збереження працездатності при зміні структури в результаті виходу з ладу ЕОМ чи лінії зв'язку.

3. Ефективність - забезпечення необхідної якості обслуговування користувачів при мінімальних витратах.

Контрольні запитання:

1. Дайте характеристику локальній мережі

2. Дайте характеристику глобальні мережі

3. Охарактеризуйте архітектуру ЛВС

4. Дайте визначення топології мережі..

5. Охарактеризуйте топологію "Шина"

6. Охарактеризуйте топологію "зірка"

7. Охарактеризуйте топологію "Кільце"

8. Які основні вимоги, яким повинна задовольняти організація ЛВС