3.3.Структура вычислительной сети

Структурно ИВС содержит:

• компьютеры (рабочие станции и серверы), размещенные в узлах сети;

• аппаратуру и каналы передачи данных с сопутствующими им периферийными устройствами;

• интерфейсные платы и устройства (сетевые платы и модемы);

• маршрутизаторы и коммутационные устройства.

3.3.1.Компьютеры

В сетях могут использоваться как однопользовательские микро-ЭВМ (в том числе и ПЭВМ), так и мощные многопользовательские ЭВМ (мини – ЭВМ, большие ЭВМ). ЭВМ, объединенные в сеть, делятся на основные или рабочие станции, и вспомогательные.

Основные ЭВМ – это абонентские ЭВМ. Они выполняют все необходимые информационно – вычислительные работы и определяют ресурсы сети. Рабочая станция оснащена собственной операционной системой и обеспечивает пользователя всем необходимым для решения своих прикладных задач. Рабочую станцию (равно как и пользователя сети, равно как и прикладную задачу, выполняемую в сети), называют клиентом.

Вспомогательные ЭВМ (серверы) служат для преобразования и передачи информации от одной ЭВМ к другой по каналам связи и коммутационным машинам (host ЭВМ).Сервер имеет свою сетевую операционную систему, под управлением которой и происходит совместная работа всех звеньев сети. Из наиболее важных требований к серверу следует выделить высокую производительность и надежность работы.

Сервер кроме представления сетевых ресурсов рабочим станциям, может, и сам выполнять содержательную обработку информации по запросам клиентов – такой сервер часто называют сервером приложений.

Серверы в сети часто специализируются. Специализированные серверы используются для устранения «узких» мест в работе сети по созданию и управлению базами данных и архивами данных, поддержке многоадресной факсимильной связи и электронной почты, управлению многопользовательскими терминалами (принтерами, плоттерами) и др.

Примерами специализированных серверов являются:

Файл-сервер(FileServer) – для работы с базами данных, имеет объемные дисковые запоминающие устройства (часто на отказоустойчивых дисковых массивах RAID, емкостью до терабайта).

Архивационный сервер(сервер резервного копирования StorageExpressSystem). Для резервного копирования информации в крупных многосерверных сетях использует накопители на магнитной ленте (стриммеры со сменными картриджами емкостью до 5 Гбайт). Обычно выполняют ежедневное автоматическое архивирование со сжатием информации от серверов и рабочих станций по сценарию, заданному администратором сети. (Естественно, с составлением каталога архива).

Факс-сервер(NetSatisFaxion) – выделенная рабочая станция для организации эффективной многоадресной факсимильной связи, с несколькими факс – модемными платами, со специальной защитой информации от несанкционированного доступа в процессе передачи, с системой хранения электронных факсов.

Почтовый сервер(MailServer) – то же, что и факс – сервер, но для организации электронной почты, с электронными почтовыми ящиками.

Сервер печати(PrintServer) – для эффективного использования системных принтеров.

3.3.2.Каналы передачи данных

Каждый тип канала связи характеризуется следующими параметрами:

· скорость передачи данных;

· максимальная длина линии;

· помехозащищенность;

· механическая прочность;

· удобство и простота монтажа;

· стоимостью.

В настоящее время применяют четыре типа сетевых кабелей.

• неэкранированная витая пара;

• экранированнаявитая пара;

• коаксиальный кабель;

• волоконно-оптическийкабель.

Витые парыпредставляют собой два провода, скрученных вместе определенным образом для обеспечения защиты от электромагнитных помех и согласования электрического сопротивления. В единой изолирующей оболочке может быть несколько витых пар.

Основные достоинства – простота монтажа и ремонта. Недостатки: скорость передачи данных – до 100 Мбит/с (ведутся работы по повышению скорости до 1000 Мбит/с), слабая помехозащищенность. Каждая витая пара соединяет с сетью только один компьютер, что делает сеть надежной, но повышает ее стоимость.

Коаксиальный кабельсостоит из внутренней медной жилы и внешнего экрана, отделенного от проводника слоем изоляции. Обладает более высокой помехозащищенностью, скоростью передачи данных до 500 Мбит/с и большими допустимыми расстояниями передачи (до километра и более). К нему труднее механически подключиться для несанкционированного доступа в сеть. Но в настоящее время считается, что коаксиальный кабель устарел и его может заменить витая пара или оптоволоконный кабель.

Волоконно-оптические кабелисостоят из центрального проводника света – стеклянного волокна, окруженного другим слоем стекла – оболочкой, обладающим меньшим показателем преломления, чем сердцевина. Они передают данные в виде световых импульсов. Кабели данного вида обеспечивают более высокую скорость передачи, чем при использовании медных проводников. Однако стоимость такого кабеля значительно выше. По сравнению с медным кабелем монтаж оптического кабеля более трудоемок, т.к. концы его должны быть тщательно отполированы и выровнены для обеспечения надежного соединения. В настоящее время происходит переход на оптоволоконные линии, абсолютно не подверженные помехам и находящиеся вне конкуренции по пропускной способности.

Беспроводная связьна радиоволнах СВЧ диапазона может использоваться для организации сетей в пределах больших помещений типа ангаров, там, где использование обычных линий связи затруднено или нецелесообразно. Кроме того, беспроводные линии могут связывать удаленные сегменты локальных сетей с помощью антенны на расстояниях от 3 до 25 км при условии прямой видимости. Организация беспроводной связи существенно дороже и требует взаимодействия с органами, выполняющими распределение радиочастот.

Каждый компьютер подключается к сети с помощью адаптера, который поддерживает конкретную сетевую схему, например Ethernet,ARCnetилиTokenRing. Самая известными являются адаптерыEthernetпропускной способности 10 и 100 Мбит/с производства различных фирм.

Адаптер сетивставляется в свободный слот материнской платы персонального компьютера, и к нему на задней панели системного блока подключается сетевой кабель. Может использоваться также радиосвязь или связь на инфракрасных лучах. В этом случае кабель не требуется.