Сетевые карты

Вместо модема в локальных сетях можно использовать сетевые адаптеры {сетевые карты, network adapter, net card), выполненные в виде плат расширения, устанавли­ваемых в разъем материнской платы. Еще есть карты, устанавливаемые в разъем ISA, но современные устанавливаются обычно в разъем PCI. Для портативных компьюте­ров имеются PCMCIA-адаптеры. Появились сетевые адаптеры и для интерфейса USB. Сетевые адаптеры можно разделить на две группы:

• адаптеры для клиентских компьютеров,

• адаптеры для серверов.

В адаптерах для клиентских компьютеров значительная часть работы по приему и передаче сообщений перекладывается на программу, выполняемую¹ в ПК. Такой адаптер проще и дешевле, но он дополнительно загружает центральный процессор машины. Адаптеры для серверов снабжаются собственными процессорами, выпол­няющими всю нужную работу.

Основными характеристиками сетевых карт являются:

• установленная микросхема контроллера (микрочипа);

• разрядность — имеются 8-, 16-, 32- и 64-битовые сетевые карты (определяется микрочипом);

• скорость передачи — от 10 Мбит/с до 1000 Мбит/с (наиболее популярные — 10 и 100 Мбит/с);

• тип подключаемого кабеля — коаксиальный кабель толстый и тонкий, неэкранированная витая пара, волоконно-оптический кабель;

• поддерживаемые стандарты передачи данных — Ethernet, IEEE 802.3. Token Ring, FDDI и т. д.

Микросхема контроллера имеет важнейшее значение, она определяет многие па­раметры адаптера, в том числе надежность и стабильность работы. Так микрочипы ряда фирм имеют конфликты с некоторыми компонентами компьютера, а микрочи­пы Realtec, Intel в этом плане более «уживчивы» и надежны.

На сетевых картах может быть установлен также чип ПЗУ BootROM, обеспечи­вающий возможность удаленной загрузки операционной системы с сервера сети, то есть использовать сетевой компьютер без дисковой памяти,

В качестве межсетевого интерфейса для соединения сетей между собой задейст-вуются повторители, мосты, маршрутизаторы и шлюзы. Поскольку эти устройства наиболее активно применяются для объединения локальных вычислительных се­тей, они подробнее рассмотрены в главе 17,

В качестве устройств сопряжения компьютера с аппаратурой передачи данных и с терминальными устройствами используются:

• линейные адаптеры;

• мультиплексоры передачи данных:

• связные процессоры.

Программное и информационное обеспечение сетей

Программное обеспечение информационно-вычислительных сетей выполняет ко­ординацию работы основных звеньев и элементов сети; организует коллективный доступ ко всем ресурсам сети, динамическое распределение и перераспределение ресурсов с целью повышения эффективности обработки информации; выполняет техническое обслуживание и контроль работоспособности сетевых устройств, Сетевое программное обеспечение состоит из трех составляющих:

• общего программного обеспечения:

• системного программного обеспечения;

• специального программного обеспечения.

Общее программное обеспечение образуется из компонентов базового программ­ного обеспечения отдельных компьютеров, входящих в состав сети, и включает в себя операционные системы, системы автоматизации программирования и систе­мы технического обслуживания.

Системное программное обеспечение представляет собой комплекс программных средств, поддерживающих и координирующих взаимодействие всех ресурсов сети как единой системы.

Специальное программное обеспечение предназначено для максимального удов­летворения пользователей программами часто решаемых задач и. соответственно, содержит прикладные программы пользователя, ориентированные на специфику его предметной области.

Особая роль в программном обеспечении отводится операционным системам. Они имеются как в составе общего программного обеспечения (операционные сис­темы отдельных компьютеров), так и в составе системного программного обеспече­ния: сетевая операционная система, устанавливаемая на сервере или на одном из компьютеров одноранговой сети.

Сетевая операционная система (СОС) включает в себя набор управляющих и обслуживающих программ, обеспечивающих:

• координацию работы всех звеньев и элементов сети;

• оперативное распределение ресурсов по элементам сети;

• распределение потоков заданий между узлами вычислительной сети;

• установление последовательности решения задач и обеспечение их общесетевыми ресурсами:

• контроль работоспособности элементов сети и обеспечение достоверности вход­ной и выходной информации:

• защиту данных и вычислительных ресурсов от несанкционированного доступа;

• выдачу справок об использовании информационных, программных и техниче­ских ресурсов сети.

В большинство сетевых операционных систем встроена поддержка протоколов TCP/IP, IPX/SPX. NetBEUI.

Протоколы TCP/IP были разработаны в США для сети Министерства обороны ARPA.net, Ввиду высокой надежности управления сетью и универсальности в части используемых компьютеров (IBM PC, Macintosh и т. д.) и операционных систем (Windows, UNIX и т. д.), эти протоколы стали базовыми протоколами для сети Ин­тернет.

Протоколы SPX/IPX разработаны фирмой Novell. Отличительная особенность этих протоколов — маршрутизация, обеспечивающая кратчайший путь для переда­чи данных по сети и сопутствующее гарантированное установление надежной свя­зи. Выбор кратчайшего пути основан на следующем механизме. Машина-источник посылает по сети широковещательный запрос по всем путям до машины-приемни­ка. Путь, обеспечивший минимальную задержку в получении ответного эхо-сигна­ла, принимается за кратчайший. Этот механизм, конечно, существенно увеличивает трафик по сети, и в этом его основной недостаток.

Протокол NetBEUI — детище фирмы IBM и создавался для обслуживания не­больших сетей, в которых он очень популярен, по причине своей простоты и высо­кой скорости работы. Но в нем отсутствует маршрутизация, и его поддерживают только операционные системы фирм IBM и Microsoft (не поддерживает, например.

ОС UNIX),

Функциональные возможности операционных систем расширяются с помощью утилит — специальных программ, используемых операционной системой для вы­полнения прикладных функций