Информатика

4.Какие сетевые технологии называются клиент-серверными?

5.Что такое сетевой адаптер? Какие типы сетевых адаптеров существуют ?

6.Какие виды линий (каналов) используются для связи компьютеров в локальных сетях ?

7.Какие методы доступа от компьютера к компьютеру используются в локальных сетях?

8.Какие бывают конфигурации ЛС?

9.Какие конфигурации ЛС используются в компьютерных классах Вашего вуза?

10.Какая сетевая ОС используется в ЛС, в которой вы работаете?

11.Чем отличается набор команд этой ОС от описанного выше?

12.Каковы специфические функции локальной сети учебного назначения?

§2. ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ

Появление компьютерных сетей привело к развитию операционных систем для персональных компьютеров, позволяющих работать в сетях. Такие операционные системы обеспечивают не только совместное использование аппаратных ресурсов сети (принтеров, дисковых накопителей большой емкости и т.д.), но и использование распределенных коллективных технологий при выполнении разнообразных работ.

Существует много операционных систем локальных сетей. Наиболее широкое распространение получили операционные системы Novell NetWare и Windows NT для локальных сетей ПК. Ознакомимся с первой из них.

Фирма «Novell Inc.», в компьютерном мире не менее известная чем фирмы IBM и «Microsoft», специализируется на создании операционных систем локальных сетей. Созданная в 1982 г. небольшой группой менеджеров и программистов, фирма уже к 1990 г. имела годовой оборот на уровне 500 млн. долларов. Ее сетевые ОС известны своим высочайшим качеством и надежностью.

Сетевая операционная система Novell NetWare 386, начиная с версии 3.11, представляет собой 32-разрядную операционную систему реального времени, работающую в защищенном режиме процессоров 80386 и более мощных (80486 и Pentium).

NetWare 386 является сетевой ОС с централизованным управлением, т.е. в сети один или несколько компьютеров должны быть выделены в качестве файл-серверов. На файл-серверах работает ОС NetWare 386. Остальные компьютеры сети, число которых может достигать нескольких сотен, являются рабочими станциями, и на них должна быть загружена, так называемая, клиентская часть NetWare 386 -специальная компонента системы.

ОС Netware 386 имеет ядро - файл server.exe, который запускается из MS DOS (на файлсервере), затем с консоли и с помощью текстового файла конфигурации загружаются разнообразные драйверы, управляющие сетевыми устройствами. Кроме драйверов могут быть запущены в многозадачном режиме разнообразные утилиты и прикладные программы, например, управляющие файлами, хранящимися на сервере, и базами данных, работающими с внешними коммуникационными каналами. Эти команды содержатся в файлах, имеющих имена с расширением .п1т и потому называются «nlm-модулями».

Примером важнейшей утилиты является syscon.exe, с помощью которой администратор системы выполняет всю работу по разграничению доступа пользователей к информации.

После установки NetWare на файл-сервере на его винчестерском накопителе обязательно создается системный том SYS, содержащий несколько стандартных директорий:

•LOGIN, содержащую программу подключения пользователя к сети hgin.exe и другие процедуры, обслуживающие потребности пользователя рабочей станции при подключении ее к сети;

•MAIL, в которой для каждого пользователя сети заводится отдельный подкаталог (с именем из цифр), содержащий стартовый файл пользователя Login Script и файл конфигураций заданий на печать;

•SYSTEM, в которой хранятся файлы операционной системы NetWare, системные утилиты

инекоторые другие служебные программы; этот каталог виден только системному администратору (имеющему идентификатор SUPER VISOR);

•PUBLIC, в которой содержатся сетевые программы и утилиты, доступные для всех пользователей сети;

•USERS, с индивидуальными подкаталогами пользователей сети. Файловая система NetWare на сервере не совместима с MS DOS. На рабочих же станциях, после запуска клиентской

461

части системы, обеспечивается прозрачный доступ к разделам диска файл-сервера как к своим собственным дисководам.

Файловая система NetWare поддерживает разветвленную систему разграничения доступа к файлам и каталогам файл-сервера с различных рабочлх станций. Все пользователи сети могут быть разделены системным администратором на группы. Каждая группа обладает своими правами доступа, притом один и тот же пользователь может находиться одновременно в разных группах. В табл. 5.1 приведены типичные для Novell NetWare виды доступа к каталогам и файлам.

Таблица 5.1

Некоторые виды доступа к каталогам и файлам

Определение групп и их прав доступа выполняется с помощью утилиты syscon.exe. Операционная система обладает развитым командным языком для написания файлов за-

грузки Login Script, большим набором утилит для пользователя и системного администратора. Охарактеризуем важнейшие из них. Для пользователя это утилиты, хранящиеся в каталоге PUBLIC.

LOGIN - первая команда, которую должен выдать пользователь перед началом работы в сети. При помощи этой команды пользователь подключается к файл-серверу.

Если команда login запущена без параметров, вы будете подключены к ближайшему серверу. Дополнительно Вам надо будет ввести имя пользователя и, возможно, пароль:

login [/параметры][сервер[/имя_пользователя]][параметры_входа]

В табл. 5.2 приведены параметры, задаваемые командой login через символ "/" (выделенные буквы можно использовать в качестве сокращения).

После перечисленных выше параметров можно указать имя файл-сервера и имя пользователя. После имени пользователя можно указать дополнительные параметры, которые можно будет проанализировать во время выполнения файла Login Script.

LOGOUT - отключение от файл-сервера. В качестве параметра можно указать имя файлсервера, от которого вы собираетесь отключиться:

logout[имя_сервера]

Если имя файл-сервера не указано, выполняется отключение от всех серверов, к которым

462

вы были подключены.

MAP - отображение каталогов файл-сервера на локальные диски рабочей станции. Эта команда позволяет автоматизировать процесс отображения каталогов (табл. 5.3). Приведем общий формат вызова команды (с некоторыми упрощениями):

mар [функция][диск:=[путь[„„]]]

MENU. Если, находясь в каталоге SYS:PUBLIC, вы запустите программу тепи.ехе с параметром main, на экране появится меню, с помощью которого можно выполнять запуск различных сетевых утилит (табл. 5.4).

NCOPY - копирование файлов (табл. 5.5). В отличие от средств копирования файлов, предоставляемых MS DOS, утилита псору сохраняет атрибуты файлов, специфические для Novell NetWare, поэтому она более предпочтительна для использования в сети, чем программы MS DOS:

nсору [путь1]имя_файла [to] путь2 [параметры...]

В строке, приведенной выше, «путь1» и «путь2» определяют соответственно пути к копируемому файлу и к каталогу, в который он будет копироваться. Можно указывать символы "*", "?", которые будут восприниматься так же, как и для обычной команды copy из операционной системы MS DOS. Для переименования файла при копировании необходимо в качестве параметра «путь2» использовать полный путь к новому файлу с указанием нового имени.

NDIR - получение детальной информации о файлах, расположенных в сетевых каталогах: ndir [путь][параметры...]

Для команды ndir можно задавать параметры, можно просмотреть полный список параметров, запустив утилиту ndir с параметром /HELP.

SALVAGE - восстановление случайно удаленных файлов. Восстановление возможно, если не использовалась утилита purge, очищающая каталоги от удаленных файлов.

Запустив утилиту, оказываемся в меню Main Menu Options. Выбрав строку Select Current Directory, указываем каталог, в котором необходимо восстановить удаленные файлы. Указанный каталог становится текущим (с точки зрения утилиты salvage).

Таблица 5.4

Меню для запуска сетевых утилит

463

Для восстановления файлов необходимо выбрать в главном меню строку Salvage From Deleted Directories. Для просмотра списка удаленных файлов в текущем каталоге и их последующего восстановления служит строка View/Recover Deleted Files.

SEND - посылка с одной рабочей станции на другие короткого (длиной не более 44 символов) сообщения.

Если рабочая станция, на которую послано сообщение, находится в текстовом режиме, полученное сообщение отображается в нижней строке экрана. Работа рабочей станции приостанавливается до тех пор, пока пользователь не нажмет комбинацию клавиш <Ctrl+Enter>.

SESSION - просмотр информации о группах пользователей и об отдельных пользователях, посылка пользователям сообщения, просмотр и изменение отображения сетевых каталогов на диски рабочей станции.

SYSCON - управление сервером, группами пользователей и отдельными пользователями в диалоговом режиме.

Обычные пользователи с помощью этой утилиты могут изменить свой пароль и отредактировать свой файл Login Script. Пользователи с правами супервизора могут с помощью этой утилиты назначать руководителей групп.

FCONSOLE - управление файл-сервером. Эта диалоговая утилита способна выполнять такие операции с файл-сервером, которые обычно выполняются при помощи команд с консоли файл-сервера. С ее помощью можно выдавать сообщения одновременно всем пользователям в сети, просматривать информацию о работающих в сети пользователях и управлять состоянием файлсервера.

FILER - управление томами и каталогами. С помощью этой утилиты можно изменять атрибуты каталогов и файлов, изменять права доступа пользователей к каталогам и файлам.

С консоли файл-сервера (если к нему подключена клавиатура и дисплей) можно вводить разнообразные команды. Наиболее часто употребляемые команды приведены ниже.

464

BROADCAST - посылка сообщения пользователям. Это могут быть, например, сообщения о завершении работы сервера или о размонтировании сетевых томов. Длина сообщения не может превышать 55 символов:

broadcast <сообщение> to [параметр]

DISMOUNT - размонтирование сетевого тома, после чего он делается недоступным для пользователей. Такая операция может потребоваться для снятия редко используемого тома или восстановления его утилитой vrepair:

dismount <имя_тома>

Перед размонтированием тома необходимо предупредить об этом пользователей при помощи команды broadcast.

DOWN - останов файл-сервера. При этом содержимое дисковых буферов переписывается из оперативной памяти на диск, закрываются все файлы и обновляются каталоги. Перед выдачей этой команды необходимо предупредить пользователей, послав им сообщение при помощи ко-

манды broadcast.

После завершения процесса останова операционной системы Novell NetWare версии 3.11 на экран консоли выдается сообщение:

Server ...has been shut down. Type EXIT to return to DOS

После появления этого сообщения необходимо выдать команду exit. Операционная система Novell NetWare завершит свою работу, и появится системное приглашение MS DOS. Если была выдана команда remove dos, вместо возврата в MS DOS произойдет «теплая» перегрузка файлсервера (без выполнения процедур начального тестирования при включении питания).

EXIT - возвращение в MS DOS или теплая перегрузка файл-сервера, если была выдана команда remove dos. Команда exit должна выдаваться после команды down, останавливающей файлсервер. Эта команда отсутствует в операционной системе Novell NetWare версии 2.2.

LOAD - запуск с консоли файл-сервера nlm-программ, для загрузки драйверов сетевых адаптеров и дисковых драйверов Эта команда отсутствует в операционной системе Novell NetWare версии 2.2, так как в этой версии не используется механизм nlm-программ.

MODULES - просмотр списка программ, работающих в среде Novell NetWare, на экране консоли файл-сервера.

На экран выводится таблица, в которой для каждой программы приводится имя файла, содержащего программу, и краткое название программы. Эта команда отсутствует в операционной системе Novell NetWare версии 2.2. Список загруженных VAP-процессов можно просмотреть по команде VAP.

MOUNT- монтирование тома, имя которого задано в качестве параметра. Если в качестве параметра указать ''ALL", будут смонтированы все имеющиеся на фалл-сервере тома. Размонтировать том можно при помощи команды dismount.

SET - просмотр и установление различных параметров Novell NetWare. Детальное рассмотрение этих параметров выходит за рамки нашей книги; их можно найти в документации, постав-

ляющейся с Novell NetWare.

SET TIME - установка системной даты:

set time [месяц/день/год][часы:мннуты:секунды]

UNLOAD - выгрузка nlm-программ, запущенных при помощи команды load. Единственный параметр этой команды - имя выгружаемой программы. Эта команда отсутствует в операционной системе Novell NetWare версии 2.2.

VOLUMES - вывод на экран консоли файл-сервера списка томов, смонтированных на данном файл-сервере. Эта команда отсутствует в операционной системе Novell NetWare версии 2.2.

В систему NetWare версии 3.11 входит ряд полезных nlm-модулей (находящихся в каталоге SYSTEM). Они могут быть запущены с помощью команды load. Среди них:

EDIT - запуск с консоли файл-сервера текстового редактора, если ввести команду load edit. После загрузки в ответ на приглашение File to Edit необходимо ввести путь к файлу, который надо отредактировать, например:

sys:system/autoexec.ncf

465

лами, что позволяет установить дублирующие каналы связи и резко увеличить надежность и «живучесть» сети. Сеть универсальна, она предоставляет все виды услуг - от простой электронной почты в режиме off-line до выхода в Internet в режиме on-line.

Подключившись к сети Relcom, пользователь получает возможность обмениваться любой информацией со всеми абонентами этой сети и десятков других сетей. Это может быть личная или служебная переписка, обмен научной и деловой информацией, двоичные данные (программы, графические файлы) и многое другое. При этом можно общаться с конкретным пользователем, с группой пользователей или со всеми пользователями, интересующимися данным вопросом (с помощью, так называемых, телеконференций). Компьютер пользователя с помощью модема соединяется по телефонной линии с ближайшим узлом сети RELCOM, забирает пришедшую для него информацию и передает новые сообщения. Узел сети анализирует адреса новых сообщений и, в зависимости от результата, передает информацию либо сразу на компьютер адресата, либо на ближайший к адресату узел. Узлы между собой могут быть соединены коммутируемыми линиями, выделенными линиями, оптоволоконным кабелем, спутниковой связью.

RELCOM является официально зарегистрированной национальной подсетью европейской сети EUnet, поэтому ее абоненты имеют возможность пользоваться соглашениями о взаимной передаче сообщений между сетью EUnet и другими сетями и системами электронной почты, охватывающими весь земной шар. При этом услуги сети могут оплачиваться в национальной валюте.

EUnet/RELCOM входит в мировую систему телеконференций USENET, и в ее рамках участвует более чем в полутора тысячах распространяемых по всему земному шару конференциях.

Кроме RELCOM'a в России действуют не менее трех десятков независимых сетей. Большинство из них являются ведомственными и имеют относительно немного клиентов. Например, любительская компьютерная сеть - FidoNet. В качестве каналов связи в ней используются практически только коммутируемые телефонные каналы. Пользователь сети имеет возможность обмена почтовыми сообщениями и файлами. На большинстве узлов сети действуют электронные «доски объявлений». Работа в сети ведется в режиме on-line только в определенные часы.

Электронные доски объявлений (BBS) предназначены для обмена файлами между пользователями. Они организуются на какой-либо ЭВМ (станции). Файлы (тексты, программы и пр.) на доску объявлений могут помещать как владельцы станции, так и все остальные пользователи. Большинство существующих досок объявлений для связи с удаленными пользователями используют обычные телефонные линии.

Абонент связывается с доской объявлений любым доступным ему способом и за свой счет. При ответе со стороны станции он работает с ней в режиме удаленного терминала как один из пользователей, но с ограниченными правами.

Доска объявлений предоставляет следующие виды услуг:

•просмотреть содержание (список файлов);

•скопировать файл с доски объявлений на свою ЭВМ;

•передать файл на доску объявлений;

•некоторые станции организуют для своих абонентов ящики электронной почты и предоставляют услуги в рамках только этой станции или одной из систем электронной почты.

Для того, чтобы сеть могла функционировать, кроме абонентских пунктов в ней существуют специальные компьютерные узлы связи, функционирующие круглосуточно (их головные компьютеры называют хост-машинами). Если же они, как часто бывает, наряду с управлением сетью хранят банки информации, то их называют серверами (последний термин используется в литературе в нескольких смыслах в зависимости от контекста).

Конечный пользователь включается в обмен по своему усмотрению в желаемое для него время. Он соединяется с ближайшей к нему хост-машиной, которая, в свою очередь, соединяется с другими хост-машинами в соответствии с адресом, указываемым пользователем сети, затем происходит обмен информацией. Если пользователь работает в режиме on-line, то он сразу получает поступающую информацию и подает новые команды в сеть для получения новых порций информации. В режиме off-line пользователь сети при соединении с хост-машиной лишь передает свои сообщения и получает поступившую для него к этому времени информацию. Хост-машина хранит поступившие на нее сообщения до тех пор, пока пользователь их не заберет (или ограничивается разумным сроком хранения). Хост-машины постоянно связаны между собой по выделенным каналам связи и обмениваются информацией в автоматическом режиме под управлением специальных

467

программ. Структура такой сети схематически изображена на рис. 5.3.

Рис. 5.3. Структура глобальной компьютерной сети

3.2. АППАРАТНЫЕ СРЕДСТВА И ПРОТОКОЛЫ ОБМЕНА ИНФОРМАЦИЕЙ

Основное техническое устройство сети - компьютер. Подавляющая часть компьютеров в сети являются абонентскими пунктами, т.е. обслуживают конечных пользователей - потребителей информации. В этом качестве компьютер выполняет следующие функции: хранение и обработку информации, подготовку ее к передаче, печать (при необходимости) на бумажном носителе, управление процессом передачи информации.

Транспортной основой глобальных сетей выступают коммутируемые и выделенные телефонные линии и каналы (как обычные, медные, так и оптоволоконные и спутниковые). Соединения в коммутируемых линиях происходят через стандартное оборудование телефонных станций (коммутаторы) при наборе телефонных номеров. Выделенные каналы (они соединены постоянно) используются, например, при организации сетей с on-line сервисом, особенно для соединения серверов, находящихся в разных городах.

Непременным оборудованием абонентского пункта является модем - устройство преобразования цифровых сигналов в аналоговые и наоборот. Преобразование это необходимо (по крайней мере, в настоящее время) при использовании телефонных линий связи общего назначения, приспособленных к передаче аналоговых сигналов звуковой частоты (т.е. модулированного электрического тока).

Основные характеристики модемов:

•максимальная скорость передачи данных;

•поддерживаемый сетевой протокол;

•протокол коррекции ошибок.

Модем по своим входным и выходным характеристикам должен соответствовать требованиям к оборудованию, разрешенному для подключения к телефонной сети. Работа модема определяется системой его команд и протоколом, стандартизованным

Международным консультативным комитетом по телефонии и телеграфии (МККТТ). Ныне наиболее широко используются, так называемые, Hayes-совместимые модемы (по фамилии разработчика системы команд Дениза Хейза) с протоколами, поддерживающими скорость передачи данных от 1200 бит/с до 54000 бит/с.

Модемы выпускаются в двух конструктивных исполнениях: встроенные и внешние. Конструктивное исполнение никак не влияет на качество работы модема, однако внешний модем более удобен в эксплуатации.

Большинство высокоскоростных модемов совместимы с менее быстрыми. Для повышения скорости и надежности обмена информацией используются, так называемые, MNP-модемы - модемы с аппаратным сжатием и коррекцией информации.

По видам передаваемой информации бывают следующие разновидности модемов:

468

•только для обмена данными между компьютерами;

•факс-модемы (передача данных + прием-передача факсов);

•факс-голос-модемы.

По способу «общения» различают дуплексный и полудуплексный режимы передачи данных. В дуплексном режиме данные передаются через модем одновременно в обоих направлениях. Для ряда применений возможен лишь этот режим. По способу группирования данных различают асинхронную (позначную) и синхронную (поблочную) передачу. Не вдаваясь в детали, отметим, что синхронная передача организуется сложнее, но обеспечивает более высокую эффективность.

MNP-модемы различаются по классам. Каждый класс отличается от предыдущего более высокой производительностью и расширенными возможностями.

Класс 1 использует асинхронный полудуплексный метод передачи данных с побайтной организацией. Сравнительная эффективность составляет 70%, т.е. MNP-модем класса 1, работающий со скоростью 2400 бит/с, передает полезную информацию со скоростью 1680 бит/с.

Класс 2 использует асинхронный дуплексный метод передачи данных с побайтной организацией. Сравнительная эффективность 84%.

Класс 3 использует синхронный дуплексный метод передачи данных с побитной организацией. Сравнительная эффективность 108%.

Класс 4 отличается тем, что в нем реализованы два новых метода работы с информацией: адаптивная сборка передаваемых блоков и оптимизация фазы. Сравнительная эффективность

120%.

Класс 5 использует в дополнение к возможностям класса 4 сжатие данных в реальном масштабе времени. Коэффициент сжатия может достигать 90% для некоторых видов информации. Графические файлы могут сжиматься до 10% исходного размера, текстовые -до 45-55%, программы - до 60-90%. Средний коэффициент сжатия 63%. Относительная эффективность 200%.

Класс 6 в дополнение к возможностям класса 5 обеспечивает совместимость высокоскоростных протоколов с низкоскоростными стандартами.

Класс 7 использует более совершенный алгоритм сжатия данных. Сравнительная эффективность 300%.

Класс 8 применяет более совершенный протокол и соответствующий метод работы, обеспечивающий совместимость с ннзкоскоростными модемами.

Казалось бы, чем выше скорость передачи, тем лучше модем. Однако чтобы сохранить хорошее качество линий передачи, приходится вводить ограничения на скорость, при которой число сбоев на линии не выходит за приемлемое (модем - интеллектуальное устройство, которое отслеживает сбои и либо повторяет передачу информации небольшими блоками до успешного конца, либо прерывает ее). В российских городских сетях приемлемая скорость передачи невелика и составляет 2400-14400 бит/с (максимальная скорость модемной связи на момент написания этой книги равна 54000 бит/с). В будущем цифровая связь может сделать ненужной анало-го-цифровые преобразователи и модемы (по крайней мере, в их нынешнем виде).

Поскольку сеть объединяет компьютеры различных типов, работающие в разнородных ОС, важнейшим моментом при организации сети является система протоколов. Протокол - совокупность правил, согласно которым компьютеры взаимодействуют между собой. Различные компьютеры сети могут использовать совершенно разные программные средства, лишь бы пересылаемые данные соответствовали правилам протоколов. Международный стандарт OSI/ISO (OSI - Open Systems Interconnect, ISO - название международной организации по стандартизации) предусматривает 7 уровней протоколов, в числе которых отметим протоколы сетевого уровня, обеспечивающие сетевые режимы передачи данных (самый распространенный из них называется Х.25), транспортные протоколы, отвечающие за обмены между разными хост-машинами сети. При этом обмен ведется чаще всего пакетами, т.е. группами сообщений. Прикладные протоколы обслуживают задачи пользователя по передаче данных и доступу к сетевым ресурсам. Межсетевые протоколы позволяют организовать пересылку сообщений между разными глобальными сетями. Самый популярный из них IP (Internet Protocol) задействован в гигантской мировой суперсети Internet.

Важную роль в глобальных сетях играют, так называемые, маршрутизаторы (роу-теры) - мощные компьютеры или специализированные интеллектуальные устройства, соединяющие между собой различные сети или участки сети. Впрочем, иногда маршрутизатором называют и программу, функционирующую на сетевом компьютере.

469