Фізична структуризація мережі.

На сьогоднішній день розроблені і постійно удосконалюються декілька популярних базових мережних технологій: Ethernet, Token Ring, FDDI для локальних мереж, а також X.25 i Frame Relay для територіальних обчислювальних мереж.

Базові технології обчислювальних мереж – це узгоджений набір стандартних протоколів і програмно-апаратних засобів, що їх реалізують (наприклад, мережних адаптерів, драйверів, кабелів і з'єднувачів), достатній для побудови обчислювальної мережі.

У мережах з невеликою кількістю комп'ютерів (10-30) найчастіше всього використовується одна з типових топологій - зірка, загальна шина, кільце або гібридна. Однак, при побудуванні великих мереж однорідна структура зв'язків перетворюється з переваги у недолік. У таких мережах використання типових структур породжує різні обмеження, найважливішими з яких є:

• обмеження на довжину зв'язку між вузлами;

• обмеження на кількість вузлів в мережі;

• обмеження на інтенсивність трафіка, що породжують вузли мережі.

Для зняття цих обмежень використовують спеціальні методи структуризації мережі і спеціальне обладнання - повторювачі, концентратори, мости, комутатори, маршрутизатори.

Найпростішим з комутаційних пристроїв є повторювач (repeator), який використовується для фізичного з'єднання різних сегментів кабеля локальної мережі з метою збільшення загальної довжини мережі. Повторювач передає сигнали, що надходять з одного сегмента мережі, в інші її сегменти. Повторювач дозволяє подолати обмеження на довжину лінії зв'язку за рахунок покращення якості сигналу, який передається, - поновлення його потужності і амплітуди, покращення фронтів сигналів і таке інше.

Повторювач, який має декілька портів та з'єднує декілька фізичних сегментів, часто називають концентратором (concentrator) або хабом (hub). Ці назви (hub-основа, центр діяльності) відображає той факт, що в даному пристрої зосереджуються всі зв'язки між сегментами мережі.

Концентратори характерні практично для всіх базових технологій локальних мереж Ethernet, Arcnet, Token Ring, FDDI, Fast Ethernet, Gigabit Ethernet, 100VG-AnyLAN. Залежно від області застосування цього пристрою у значній степені змінюється склад його функцій та конструктивне виконання. Незмінною тільки залишається основна функція - це повторення кадру або на всіх портах (як визначено у стандарті Ethernet), або тільки на деяких портах, у відповідності з алгоритмом, визначеним відповідним стандартом.

Нагадаємо, що під фізичною топологією розуміють конфігурацію зв'язків, утворених окремими частинами кабеля, а під логічною - конфігурація інформаційних потоків між комп'ютерами мережі. У більшості випадків фізична та логічна топології співпадають.

Фізична структуризація мережі за допомогою концентраторів корисна не тільки для збільшення відстані між вузлами мережі, але і для підвищення її надійності. Крім основних функцій концентратор може виконувати деяку кількість додаткових функцій, які не визначені стандартом, але полегшують контроль і експлуатацію мережі. Логічна структуризація мережі.

Під логічною структуризацією мережі розуміють поділ середовища на логічні сегменти, які стають самостійними середовищами з меншою кількістю вузлів. Мережа, поділена на логічні сегменти, володіє більш високою продуктивністю та надійністю. Взаємодія між логічними сегментами на канальному рівні стеку протоколів організується за допомогою мостів і комутаторів. Міст (bridge) і комутатор (switch) - це функціональні пристрої-близнюки. Обидва ці пристрої просувають кадри використовуючи однакові алгоритми. Мости і комутатори використовують два типи алгоритмів: алгоритм прозорого моста (transparent bridge), описаного у стандарті IEEE 802.1D, або алгоритм прозорого моста із маршрутизацією від джерела (source routing bridge) компанії ІВМ для мереж Token Ring. Основна відміна комутатора від моста полягає в тому, що міст обробляє кадри послідовно, а комутатор - паралельно.

Локальные вычислительные сети

Общая характеристика и назначение

LAN, Local Aria NetWork (ЛОМ, ЛВС, Локальная вычислительная сеть). ЛВС - это программно- аппаратная коммуникационная система, обеспечивающая в пределах ограниченной территории (часто нескольких зданий или комнат) работу одного или нескольких каналов цифровой вывокоскоростной передачи информации. Эти каналы кратковременно выделяются в монопольное использование по запросам абонентов.

ЛВС создается для группы ПК, расположенных на небольшом расстоянии друг от друга - в одной комнате, в одном здании или в соседних зданиях.

Для реализации ЛВС, кроме ПК, требуются:

- сетевые карты (платы), устанавливаемые на каждом ПК для подсоединения к сети;

- соединяющая среда (кабель и т.п.), - коммуникационный канал ЛВС;

- сетевое системное программное обеспечение ЛВС.

ЛВС можно рассматривать как схему, состоящую из узлов – ПК и соединяющих их линий - коммуникационных каналов.

Объединенные в сеть ПК называют сетевыми ПК, а не подсоединенные – локальными.

Локальные ресурсы - это ресурсы локального ПК или клиента ЛВС, доступные только этому ПК. Разделяемые (Share), или сетевые, ресурсы - это выделенные для совместного использования клиентами сети ресурсы.

В ЛВС различают два типа ПК: ПК-сервер и ПК-клиент.

Server (Сервер) - центральная машина в сетях с сервером. Это выделенный ПК большой мощности, ресурсы которого используются другими ПК. Работа пользователя непосредственно на сервере обычно исключается.

WorkStation (Рабочая станция), или Client (Клиент) - это ПК, на котором пользователь выполняет свою работу и, в частности, обращается к ресурсам сервера.

Различают такие основные типы серверов.

File Server (Файл сервер) - хранилище файлов, используемых другими ПК. Здесь данные разделяются на уровне файлов.

Applications Server (Сервер приложений) позволяет запускать операционную систему и приложения с этого сервера для использования другими ПК.

DataBase Server (Сервер баз данных) - такие серверы являются основными хранителями информации сетей. Здесь данные разделяются на уровне записей БД. С одной БД могут работать многин клиенты, каждый из которых может получить в монопольное пользование запись БД.

Print Server (Сервер печати) - сервер, к которому подключены один или несколько принтеров для совместного использования. При одновременном поступлении нескольких заявок на печать они выстраиваются в очередь.

В системах с архитектурой клиент-сервер обмен данными осуществляется между приложением - клиентом (front - end) и приложением - сервером (back - end).

ОРС, ОдноРанговая Сеть, или сеть с равноправными узлами

(PPN, Peer-to-Peer Network - сеть "равный к равному") не имеет выделенного ПК- сервера и в ней каждый ПК может выступать и в роли сервера, т.е. назначить свои ресурсы разделяемыми, и в роли клиента, т.е. обращаться к ресурсам других ПК, а также использоваться для других работ.

DSN, Dedicated Server Network (СВС, Сеть с Выделенным Сервером) - ЛВС, в которой имеются выделенные серверы и рабочие станции (РС).