Н. Н. Трушин. Аппаратное обеспечение ЭВМ, средств телекоммуникаций и сетей. Лабораторный практикум

101

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №4 ПРЯМОЕ КАБЕЛЬНОЕ СОЕДИНЕНИЕ ПЕРСОНАЛЬНЫХ

КОМПЬЮТЕРОВ

1. ЦЕЛЬ И ЗАДАЧИ РАБОТЫ

Изучение технологии межмашинной связи двух IBM-совместимых компьютеров с целью приобретение практических навыков в создании простейшей распределенной вычислительной системы.

2.ОСНОВНЫЕ ТЕОРЕТИЧЕСКИЕ СВЕДЕНИЯ

2.1.Аппаратные средства прямого кабельного соединения

IBM-совместимых компьютеров

Прямое кабельное соединение – это соединение двух компьютеров посредством универсального или специального кабеля. При этом соединенные компьютеры работают так, как если бы они находились в локальной сети, и совместно используют свои программные и аппаратные ресурсы. Прямое кабельное соединение не требует специального сетевого адаптера, и такой тип соединения дешевле и проще, чем сетевое соединение. Главное ограничение при этом состоит в том, что соединить можно, как правило, только два компьютера, а скорость передачи данных намного меньше, чем в локальной сети.

Самый простой и дешевый способ прямого кабельного соединения двух IBM-совместимых компьютеров – это соединение посредством коммуникационных портов последовательного (COM-порты) или параллельного типа (LPT-порты) с использованием последовательного или параллельного коммуникационного кабеля соответственно. Последовательные порты могут соединяться 3- или 7-проводным последовательным кабелем, называемым также нуль-модемным кабелем. Параллельные порты связываются двунаправленным параллельным кабелем. Последовательный кабель должен иметь 9- или 25-контактные разъемы типа DB-9 или DB-25 соответственно на каждом из его концов. Параллельный кабель содержит 11 проводов и должен иметь на каждом конце разъем типа DB-25.

При отсутствии соединительного кабеля фабричного изготовления пользователь, имеющий навыки электромонтажных работ, может самостоятельно изготовить соединительный кабель, используя для этого соответствующие материалы, оборудование и инструменты. Порядок соединения контактов разъемов последовательного и параллельного кабелей приведен в табл. 4.1 и 4.2 соответственно [2].

Таблица 4.1 Схема соединения контактов разъемов для последовательных кабелей

102

Таблица 4.2 Схема соединения контактов разъемов

для параллельных кабелей

Архитектура компьютеров типа IBM PC предусматривает в общей сложности четыре COM-порта с идентификаторами COM1, COM2, COM3, COM4 и четыре LPT-порта с идентификаторами LPT1, LPT2, LPT3, LPT4. Но обычно в компьютере установлены только порты COM1, COM2 и LPT1. Максимальная скорость передачи данных через последовательный коммуникационный порт составляет около 4 Кбайт/с. Через стандартный параллельный коммуникационный порт (порт типа SPP) данные могут передаваться со скоростью около 40 Кбайт/с, а через параллельные порты типа EPP или ECP, которые используют прямой доступ к памяти, – вдвое быстрее. Программное включение или выключение коммуникационных портов, выбор режима работы параллельного порта (SPP, EPP или ECP) производится с помощью программы настройки базовой системы ввода-вывода (Setup BIOS). Настройки портов могут быть также осуществлены с помощью команды MODE операционной системы MS-DOS и специальных средств настройки в операционных системах Windows 95/98/Me [1, 3, 5, 6]. Однако во многих случаях менять параметры настройки портов не требуется, поскольку коммуникационные программы контролируют и самостоятельно устанавливают их.

103

Максимальная длина стандартного параллельного кабеля составляет 3 м, параллельный кабель специального исполнения может иметь длину до 10 м. Длина последовательного кабеля может быть гораздо больше – до 50 м и более, но при этом следует уменьшать скорость передачи информации путем соответствующей настройки последовательного порта.

Необходимо отметить, что подсоединение последовательного или параллельного кабелей к коммуникационным портам компьютеров должно производиться только при выключенных компьютерах, поскольку подключение или отключение такого кабеля во время работы компьютера может привести к выходу из строя коммуникационного порта.

Существует множество разнообразных программных продуктов, которые управляют соединением компьютеров через COMили LPT-порты. Наиболее широко известной и доступной в этом плане является операционная оболочка Norton Commander фирмы Symantec. Некоторые операционные оболочки иных разработчиков также обладают возможностью управлять связью компьютеров через коммуникационные порты (например, оболочка

Total Commander).

Если компьютеры оснащены инфракрасным коммуникационным портом, то его также можно использовать для связи компьютеров. Поскольку инфракрасному порту назначаются логический последовательный или параллельный порты, то организовать прямое соединение можно с помощью программных средств, предназначенных для организации связи через COMили LPT-порты. Инфракрасный порт типа SIR подключается к разъему свободного последовательного порта, а инфракрасный порт типа FIR устанавливается в специальный разъем системной платы компьютера.

Еще одним способом прямого кабельного соединения двух IBMсовместимых компьютеров является использование интерфейса USB (Universal Serial Bus). Практически все современные IBM-совместимые ПК и микроЭВМ оснащены контроллером интерфейса USB, управляющим от двух до восьми портов USB. Этот интерфейс предназначен для постепенной замены традиционных коммуникационных портов COM и LPT. Интерфейс USB характеризуется высокой скоростью передачи информации (12 Мбит/с для спецификации 1.0 и 480 Мбит/с для спецификации 2.0), позволяет подключать и отключать периферийные устройства при включенном компьютере и их использовать практически сразу, без перезагрузки операционной системы. Для непосредственного соединения двух компьютеров с помощью интерфейса USB необходим специальный кабель с двумя вилками типа "А" на его концах. Его максимальная длина составляет 5 м. Однако, во-первых, такой кабель имеет значительно более высокую стоимость по сравнению с простыми соединительными кабелями типа COM–COM и LPT–LPT, так как в кабель встроено устройство преобразования сигналов. Во-вторых, для управления прямым кабельным соединением с помощью интерфейса USB необходимо специальное программное обеспечение.

104

2.2. Связь компьютеров с помощью оболочки Norton Commander

Организация связи двух компьютеров, непосредственно соединенных между собой кабелем через COMили LPT-порты, с помощью операционной оболочки Norton Commander осуществляется посредством программной компоненты Commander Link. Впервые возможность связи двух компьютеров появилась в версии оболочки 3.0 (только для последовательного соединения) и была существенно расширена в версии 4.0.

Для активизации сеанса связи в оболочке Norton Commander предназначена команда Link ("Связь"), которая вводится из подменю Left или Right верхнего меню оболочки, активируемого после нажатия на клавиатуре функциональной клавиши F9. После ввода команды Link открывается диалоговое окно Commander Link, в котором требуется выбрать режим использования данного компьютера (Master – главный или ведущий, Slave – подчиненный или ведомый) и тип интерфейса, который используется для связи компьютеров (рис. 4.1).

Рис. 4.1. Окно выбора режима соединения компьютеров

Ведущим компьютером является тот, за которым предполагается работа. Ведомый компьютер при этом только обрабатывает запросы от ведущего компьютера и его клавиатура в течение всего сеанса соединения заблокирована. Часто в качестве ведомого выбирают портативный компьютер, а в качестве ведущего – настольный или стационарный компьютер.

Таким образом, процедура установления связи между двумя компьютерами с помощью оболочки Norton Commander состоит из следующих этапов.

1.Соединить два компьютера с помощью кабеля, при этом компьютеры должны быть выключены.

2.Включить оба компьютера.

3.После загрузки операционных систем запустить на обоих компьютерах

оболочку Norton Commander.

105

4.На одном из компьютеров выбрать в меню Left или Right команду Link и установить соответствующие параметры сеанса связи.

5.После того как будет установлен режим связи для одного компьютера, программа Commander Link предложит установить противоположный режим на другом и ждать установления связи (рис. 4.2).

Рис. 4.2. Процесс установления связи между компьютерами

6. Далее на экране ведомого компьютера появится окно, в котором отображается информация о состоянии канала связи, скорость передачи информации, количество переданных и полученных пакетов данных (рис. 4.3). Это событие означает установление сеанса связи между компьютерами.

Рис. 4.3. Окно, выводимое на экран ведомого компьютера

После выполнения команды Link на двух физически соединенных компьютерах две панели (по одной на каждом компьютере) из четырех отображают одну и ту же информацию (совмещаются). Такие панели получили название связующих. Связующая панель ведущего компьютера имеет в верхней

106

части идентификатор Link и отображает содержимое связующей панели ведомого компьютера.

После установления связи клавиатура ведомого компьютера будет бездействовать и им можно будет управлять только с ведущего компьютера. Пользователю ведущего компьютера предоставляются следующие возможности: копирование и пересылка файлов и каталогов между ведущим и ведомым компьютерами, переименование, создание, удаление и смена атрибутов файлов и каталогов на ведомом компьютере. При этом в спецификациях файлов и каталогов можно использовать дополнительный идентификатор Link:, например Link:C:\DOC\homework.doc. Однако просмотр дерева каталогов на ведомом компьютере невозможен.

Чтобы разорвать сеанс связи, следует на ведущем компьютере указать в меню Left или Right команду Link и нажать клавишу Enter. Сеанс связи прекратится, и оба компьютера станут работать в автономном режиме.

С помощью команды Clone, которая впервые появилась в четвертой версии оболочки Norton Commander, возможно с одного компьютера выполнить частичную установку оболочки на другой компьютер, на котором эта оболочка отсутствует. На рис 4.4 показано окно "Clone", отображающее инструкции для пользователя, которые он должен выполнить на втором компьютере. Выполнив клонирование оболочки, можно запустить Norton Commander и затем установить связь. Однако операцию Clone можно выполнить только при соединении компьютеров 7-проводным нульмодемным кабелем.

Рис. 4.4. Окно клонирования оболочки на ведомый компьютер

Одним из существенных недостатков оболочки Norton Commander для операционной системы MS-DOS является невозможность работы с длинными именами файлов и каталогов, созданными во время работы в среде операционной системы Windows 95/98/Me. При копировании файлов и каталогов с одного компьютера на другой длинные имена будут утрачены. Чтобы преодолеть этот недостаток следует использовать для связи

107

операционные оболочки, специально разработанные для работы в операционных системах семейства Windows, например, Norton Commander for Windows.

2.3. Связь компьютеров с помощью программ INTERLNK

Впервые программные средства для организации передачи данных между двумя компьютерами были включены в состав операционной системы фирмы Microsoft, начиная с MS-DOS версии 6.0. Это были программы INTERLNK и INTERSVR, которые позволяют устанавливать межкомпьютерную связь с помощью последовательного или параллельного коммуникационных портов. В процессе организации межкомпьютерной связи одна из машин выполняет функции сервера (является ведомой), а вторая – удаленного терминала, или клиента (является ведущей). При этом пользователь, работающий за терминалом, имеет в своем распоряжении пространство внешней дисковой памяти, принадлежащее серверному компьютеру, а также параллельные коммуникационные порты сервера, к которым могут быть подключены принтеры. Пользователь может работать только на компьютере-клиенте, используя ресурсы обоих компьютеров. Компьютер-сервер лишь отображает на экране своего монитора статус межкомпьютерной связи, а его клавиатура может использоваться только для завершения сеанса связи.

В состав системы межмашинной связи входят следующие файлы: INTERLNK.EXE – программа-драйвер, обеспечивающая доступ к серверу

с удаленного терминала;

INTERSVR.EXE – программа, реализующая обслуживание сервера. Подробное описание системы межкомпьютерной связи INTERLNK в

операционной системе MS-DOS рассмотрено в [2].

Не рекомендуется программы INTERLNK и INTERSVR использовать при работе в среде операционной системы Windows, которая применяет собственные механизмы распределения ресурсов компьютеров в процессе организации прямого кабельного соединения. В операционных системах семейства Windows 95/98/Me программы INTERLNK и INTERSVR отсутствуют, поскольку указанные операционные системы имеют более совершенную технологию организации межмашинной связи. Возможно, однако, с ограничениями использование программ INTERLNK и INTERSVR в Windows 95/98 только в режиме эмуляции MS-DOS.

2.3.1. Драйвер INTERLNK.EXE

Команда на подключение драйвера INTERLNK к операционной системе должна размещаться в конфигурационном файле CONFIG.SYS. Формат команды следующий (в прямоугольных скобках здесь и далее присутствуют необязательные параметры):

108

DEVICE=[диск:][путь\]INTERLNK.EXE [/DRIVES:n] [/NOPRINTER] [COM[:][n|адрес]] [LPT[:][n|адрес]] [/AUTO] [/NOSCAN] [/BAUD:скорость] [/LOW] [/V]

Параметры драйвера имеют следующий смысл:

[диск:][путь\] – определяет местоположение драйвера на магнитном диске;

/DRIVES:n – определяет количество переназначаемых логических дисков (томов). Пор умолчанию n равно 3. Если определить n=0, то переназначению будут подлежать только параллельные порты;

/NOPRINTER – запрещает переназначение параллельных портов сервера для использования на терминальном компьютере. По умолчанию переназначению подлежат все параллельные порты;

COM[:][n|адрес] – определяет номер или адрес (шестнадцатеричный) последовательного коммуникационного порта, который будет использоваться для передачи данных между компьютерами. В процессе загрузки драйвер сканирует последовательные порты и устанавливает связь через первый из найденных;

LPT[:][n|адрес] – определяет номер или адрес (шестнадцатеричный) параллельного коммуникационного порта, который будет использоваться для передачи данных между компьютерами. В процессе загрузки драйвер сканирует параллельные порты и устанавливает связь через первый из найденных;

/AUTO – используется для установки драйвера в оперативной памяти только при условии осуществления связи с сервером при запуске компьютераклиента. По умолчанию драйвер устанавливается в оперативной памяти вне зависимости от результата попытки связи;

/NOSCAN – устанавливает драйвер в оперативной памяти, запрещая при этом попытки организации связи "клиент-сервер". По умолчанию драйвер всегда пытается установить связь между компьютерами;

/BAUD:скорость – устанавливает скорость передачи данных между клиентом и сервером. Значение параметра скорость может быть равным

9600, 19200, 57600, 115200. По умолчанию используется значение 115200;

/LOW – определяет загрузку драйвера в базовую оперативную память (Base-memory). По умолчанию, если доступны блоки верхней памяти (UMB), драйвер будет использовать эту область оперативной памяти;

/V – используется для предотвращения конфликтов с системным таймером компьютера. Это параметр следует использовать, если в процессе работы один из компьютеров зависает при попытке обращения к параллельным или последовательным коммуникационным портам.

Чтобы избежать конфликтов с другими драйверами операционной системы, строка DEVICE=INTERLNK.EXE должна стоять последней в конфигурационном файле CONFIG.SYS. При совместном использовании драйвера INTERLNK и драйвера манипулятора "мышь" с последовательным (serial) интерфейсом, следует проследить, чтобы не произошло негативного

109

влияния обоих драйверов друг на друга. Для этого надо с помощью параметров /COM или /LPT определить явным образом коммуникационный порт, используемый для межмашинной связи.

При работе с драйвером INTERLNK следует таким образом изменить параметры команды LASTDRIVE, которая должна присутствовать в конфигурационном файле CONFIG.SYS, чтобы компьютер мог воспринимать все переназначенные накопители компьютера-сервера. Например, у компьютера-клиента имеются накопители A:, C:, D:, E:, а у компьютерасервера – A:, C:, D:, E:, F:. Тогда, чтобы получить полный доступ ко всем накопителям сервера, в файле CONFIG.SYS должна присутствовать команда

LASTDRIVE=K.

При использовании межмашинной связи с помощью программ INTERLNK и INTERSVR на переназначенных накопителях не будут действовать следующие команды операционной системы: CHKDSK, DEFRAG,

DISKCOMP, DISKCOPY, FDISK, FORMAT, SYS, UNDELETE, UNFORMAT.

После запуска драйвера INTERLNK пользователю компьютера-клиента будет доступна одноименная команда, с помощью которой он может выполнить оперативное реконфигурирование драйвера. Команда INTERLNK имеет следующий формат:

INTERLNK[.EXE] [диск1[:]=[диск2[:]]]

Эта команда позволяет выполнить следующее:

1)переназначить идентификатор диск1 компьютера клиента, уже связанного с накопителем компьютера-сервера, ассоциировав его с другим накопителем диск2 компьютера-сервера;

2)разорвать связь идентификатора диск1 накопителя компьютераклиента с накопителем компьютера-сервера, опустив параметр диск2;

3)инициировать сеанс межкомпьютерной связи, если он еще не инициирован, но компьютер-сервер уже загружен, с одновременным отображением на экране монитора отчета о статусе связи;

4)просто отобразить отчет о статусе связи, если сеанс межкомпьютерной связи уже инициирован.

Для инициирования межкомпьютерной связи и/или отображения отчета о

статусе связи необходимо выдать команду INTERLNK без параметров.

2.3.2. Программа INTERSVR.EXE

Команда INTERSVR осуществляет запуск компьютера-сервера в работу и удаленное копирование системы межкомпьютерной связи. Она имеет следующий формат:

[диск:][путь\]INTERSVR[.EXE] [диск: […]] [/X=диск:[…]]

[COM[:][n|адрес]] [LPT[:][n|адрес]] [/BAUD:скорость] [/B] [/V] [RCOPY]

110

Параметры команды имеют следующий смысл:

диск:][путь\ – определяет местоположение программного файла INTERSVR.EXE на магнитном диске;

диск: – определяет идентификаторы накопителей компьютера-сервера, которые будут переназначены для доступа к ним с компьютера-клиента. По умолчанию переназначаются все доступные накопители компьютера-сервера;

/X=диск: – используется для исключения накопителя по его идентификатору из списка переназначаемых устройств;

COM[:][n|адрес] – определяет номер или адрес (шестнадцатеричный) последовательного коммуникационного порта, который будет использоваться для передачи данных между компьютерами. В процессе загрузки драйвер сканирует последовательные порты и устанавливает связь через первый из найденных;

LPT[:][n|адрес] – определяет номер или адрес (шестнадцатеричный) параллельного коммуникационного порта, который будет использоваться для передачи данных между компьютерами. В процессе загрузки драйвер сканирует параллельные порты и устанавливает связь через первый из найденных;

/BAUD:скорость – устанавливает скорость передачи данных между клиентом и сервером. Значение параметра скорость может быть равным

9600, 19200, 57600, 115200. По умолчанию используется значение 115200;

/LOW – определяет загрузку драйвера в базовую оперативную память (Base-memory). По умолчанию, если доступны блоки верхней памяти (UMB), драйвер будет использовать эту область оперативной памяти;

/B – при работе программы на экран монитора компьютера будет выводиться черно-белое изображение;

/V – используется для предотвращения конфликтов с системным таймером компьютера. Это параметр следует использовать, если в процессе работы один из компьютеров зависает при попытке обращения к параллельным или последовательным коммуникационным портам;

/RCOPY – этот параметр предназначен только для копирования файла INTERLNK.EXE с одного компьютера на другой. Копирование будет осуществляться в тот каталог целевого компьютера, который перед началом копирования является рабочим (текущим).

Программа INTERSVR не работает с приводами для компакт-дисков (CDROM). При совместном использовании программ INTERLNK и INTERSVR и драйвера манипулятора "мышь" с последовательным (serial) интерфейсом следует использовать параметры /COM или /LPT для предотвращения одновременного использования одних и тех же коммуникационных портов.

Программа INTERSVR, как и оболочка Norton Commander, использует технологию копирования программ межмашинной связи с одного компьютера на другой. Но для передачи файлов с помощью ключа /RCOPY требуется 7- проводной нуль-модемный соединительный кабель для соединения обоих