2. Разработка структуры и функционирования

1. Разработка и обоснование общей структуры решения

Структура отражает определенные взаимосвязи, взаиморасположение составных частей сети, ее устройство. Структура характеризует организованность системы, устойчивую упорядоченность ее элементов и связей.

Для структур характерны следующие свойства:

• четкая ориентация на определенный интервал времени;

• конкретность и изменчивость;

• непротиворечивость и согласованность с другими целями и ресурсами;

• адресность и контролируемость.

Различные виды структур имеют специфические особенности и включают:

Сетевые структуры, представляющие собой декомпозицию системы во времени. Для анализа сложных сетей существует математический аппарат теории графов, прикладная теория сетевого планирования и управления, что обусловливает их широкую распространенность при представлении процессов организации производства и управления предприятиями в целом;

Иерархические структуры, представляющие собой декомпозицию системы в пространстве. Все вершины и связи существуют в этих структурах одновременно (не разнесены во времени). Такие структуры могут иметь не два, а большее число уровней декомпозиции. Иерархические структуры включают:

а) Структуры типа дерева (с "сильными" связями), в которых каждый элемент нижележащего уровня подчинен одной вершине вышележащего (и это справедливо для всех уровней иерархии);

б) Структуры со "слабыми" связями, в которых каждый элемент нижележащего уровня (один или несколько) может быть подчинен двум и более вершинам вышележащего;

Смешанные иерархические структуры могут иметь как вертикальные связи разной силы (управление), так и горизонтальные связи взаимодействия (координация);

Структуры с произвольными связями - используются на начальном этапе познания системы, когда не известен характер взаимодействий между элементами и распределение элементов по уровням иерархии;

Матричные структуры - соответствуют взаимоотношениям между двумя смежными уровнями иерархической структуры со "слабыми" связями. Матричные структуры могут быть и многомерными.

В данном проекте будем применять иерархическую структуру типа "дерево", так как все активное оборудование жилых домов будет подключиться к центральному коммутатору, а это не что иное, как каждый элемент нижележащего уровня подчинен одной вершине вышележащего.

Архитектура сети представлена в четырёх видах: терминал-сервер, одноранговая, клиент-сервер и смешанная.

В первой сети вся обработка данных осуществляется сервером. Достоинства: относительная дешевизна организации сети, удобное управление сетью. Главный недостаток - при выходе из строя серверной части сеть не работает.

Одноранговая сеть - нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого центра для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции клиента и сервера. В одноранговых сетях дисковое пространство и файлы на любом рабочем месте могут быть общими (доступны для всех). Пользователю сети доступны все устройства, подключенные к другим станциям.

Достоинства одноранговых сетей: низкая стоимость; высокая надежность; ограничение до 10 компьютеров; отдельные ПК не зависят от выделенного сервера; нет необходимости в квалифицированном персонале (администраторе).

Недостатки одноранговых сетей: зависимость эффективности работы сети от количества станций; сложность управления сетью; сложность обеспечения защиты информации; трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.

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

Сервер (объект, предоставляющий сервис другим объектам сети по их запросам) - это высокопроизводительный компьютер с большим объёмом внешней памяти, который обеспечивает обслуживание других компьютеров путем управления распределением дорогостоящих ресурсов совместного пользования (программ, данных и периферийного оборудования).

На сервере устанавливается сетевая операционная система, к нему подключаются все разделяемые внешние устройства - жесткие диски, принтеры и модемы. Взаимодействие между рабочими станциями в сети осуществляются через сервер.

Достоинства сети с выделенным сервером:

• надежная система защиты информации;

• высокое быстродействие;

• отсутствие ограничений на число рабочих станций;

• простота управления по сравнению с одноранговыми сетями.

Недостатки сети:

• высокая стоимость;

• зависимость быстродействия и надежности от работоспособности сервера;

• меньшая гибкость по сравнению с одноранговыми сетями.

Согласно техническому заданию необходимо обеспечить пользователей доступом в сеть Интернет, просмотром IP-телевидения, которые работают в режиме клиент-сервер и обменом информацией между собой, который возможен только в одноранговой архитектуре. Поэтому будем использовать смешанную архитектуру.