Internet

-пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспе- чивают защиту информации;

-для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система.

Одноранговая сеть вполне подходит там, где:

-количество пользователей не превышает 10 человек;

-пользователи расположены компактно;

-вопросы защиты данных не критичны;

-в обозримомбудущемнеожидаетсязначительногорасширенияфирмы и, следовательно, сети.

Несмотря на то, что одноранговые сети вполне удовлетворяют потребностям небольших фирм, иногда возникают ситуации, когда их использование может оказаться неуместным. Поэтому, выбирая тип сети, надо учитывать следующее.

1. Сетевое администрирование (administration) решает ряд задач,

втом числе: управление работой пользователей и защитой данных; обеспечение доступа к ресурсам; поддержка приложений и данных; установка и модернизация прикладного программного обеспечения.

В типичной одноранговой сети системный администратор, кон- тролирующий всю сеть, не выделяется. Каждый пользователь сам администрирует свой компьютер.

2. В одноранговых сетях (peer-top-peer) отсутствует централизо- ванноеуправление. Втаких сетях отсутствуют серверы. Всепользователи могут"поделиться"своими ресурсами сдругими. т.д. К совместноисполь- зуемым ресурсам относятся каталоги, принтеры, факс-модемы и т.п.

3. В одноранговой сети каждый компьютер должен:

-большую часть своих вычислительных ресурсов предоставлять локальному пользователю (сидящему за этим компьютером);

-для поддержки доступа к ресурсам удаленного пользователя (обращающегося к серверу по сети) подключать дополнительные вычислительные ресурсы.

4. Защита подразумевает установку пароля на разделяемый ре- сурс, например, на каталог. Централизованноуправлять защитой в одно- ранговой сети очень сложно, так каккаждый пользовательустанавливает ее самостоятельно, да и "общие" ресурсы могут находиться на всех компьютерах,анетольконацентральномсервере.Посколькуцентрализован- ных полномочий защиты здесь нет, нужно знать пароли для доступа

81

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

к конкретному ресурсу, что может оказаться весьма неудобным. Такая ситуация представляет серьезную угрозу для всей сети, кроме того, некоторые пользователи могут вообще не установить защиту.

5.Поскольку в одноранговой сети каждый компьютер функциони- рует и как клиент, и как сервер, пользователи должны обладать достаточным уровнем знаний, чтобы работать и как пользователи, и как администраторы своего компьютера.

6.Одноранговые сети не оптимизированы для разделения ресурсов.

Вобщемслучае, обращениемногих пользователей кразделяемомуресурсу на одноранговом компьютере заметно снижает его производительность.

При необходимости пользователи работают с общими дисками и такими ресурсами, как принтеры и факсы.

Одноранговые сети организуются по рабочим группам.

Рабочая группа – этонебольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 10 компьютеров.

Рабочие группы не обеспечивают сильного контроля защиты. При

регистрации на одном узле пользователь получает доступ к любым ресурсам в сети, не защищенным специальным паролем.

Доступом к отдельным ресурсам можноуправлять, если потребовать у пользователя ввода пароля при обращении к ним.

Преимущества одноранговых сетей заключаются в том, что одно- ранговые сети особенно подходят для малых компаний, которые не

могутсебепозволитьбольшихрасходов надорогоесерверноеоборудование и программное обеспечение.

Если к сети подключеноболее10 пользователей, тоодноранговая сеть, гдекомпьютерывыступаютв роли и клиентов,и серверов, можетоказаться недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей использует выделенные серверы.

Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции), то есть компьютер, все ресурсы которого отданы сетевым пользователям, и на нем нельзя работать локально, обычным образом.

Эти серверы специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов.Сетинаосновесерверасегоднясталипромышленнымстандартом.

Сети на основе сервера наиболее эффективны в том случае, когда совместно используется большое количество ресурсов и данных. Администраторможетуправлятьзащитойданных,наблюдаязафункциониро-

82

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

ванием сети. В таких сетях может быть один или несколько серверов,

взависимости от объема сетевого трафика, количества периферийных устройств и т.п.

Сувеличением размеров сети и объема сетевого трафика необходимо увеличивать количество серверов. Распределение задач среди нескольких серверов гарантирует, что каждая задача будет выполняться самым эффективным способом из всех возможных.

Кругзадач, которыедолжнывыполнятьсерверы,многообразени сложен. Чтобы приспособиться к возрастающим потребностям пользователей, серверы в больших сетях стали специализированными (specialized). Например, в сети Windows NT существуют различные типы серверов. Так, файл-серверы и принт-серверы управляют доступом пользователей соответственно к файлам и принтерам. Например, чтобы работать с текстовымпроцессором,нужносначалазапуститьегона своемкомпьютере. Документтекстовогопроцессора,хранящийсянафайл-сервере,загружается

впамятькомпьютера,иможноработатьсэтимдокументомнасвоемкомпьюте- ре. Другими словами, файл-сервер предназначен для хранения файлов и данных.

На серверах приложений выполняются прикладные части клиент- серверных приложений, а также находятся данные, доступные клиен- там. Серверы приложений выполняют все работы, запрошенные компьютером-клиентом.

Так, чтобы упростить извлечение данных, серверы хранят большие объемы информации в структурированном виде. Эти серверы отличаются от файл- и принт-серверов. В последних файл или данные целиком копируются на запрашивающий компьютер. А в сервере приложений

на запрашивающий компьютер пересылаются только результаты запроса.

Приложение-клиент на удаленном компьютере получает доступ к данным, хранимым на сервере приложений. Однако вместо всей базы

данных на Ваш компьютер с сервера загружаются только результаты запроса. Например, можно получить список студентов, родившихся

вноябре.

Почтовые серверы управляют передачей электронных сообщений между пользователями сети.

Факс-серверы управляют потоком входящих и исходящих факси- мильных сообщений через один или несколько факс-модемов.

83

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Коммуникационныесерверы управляют потоком данных и почтовых сообщений между этой сетью и другими сетями, мэйнфреймами или удаленными пользователями через модем и телефонную линию.

Служба каталогов предназначена для поиска, хранения и защиты информации в сети. Windows NT Server объединяет компьютеры в алогическиегруппы– домены(domain), система защитыкоторыхнаделяет пользователей различными правами доступа к любому сетевому ресурсу.

Основные черты сети с выделенным сервером заключаются в следующем.

1.Доступ к множеству файлов и устройств с одновременным обес- печением высокой производительности и защитой.

2.Администрирование, управление доступом данных, защита осу- ществляется централизованно.

3.Ресурсы расположены в одном месте.

Сетевой сервер и операционная система работают как единое целое. Некоторыесистемы, например,MicrosoftWindows NTServer, былисозданы специально для того, чтобы использовать преимущества наиболее передовых серверных технологий.

Преимущества сети на основе сервера:

1.Сервер спроектирован так, чтобы предоставлять доступ к мно- жествуфайловипринтеров,обеспечиваяприэтомвысокуюпроизводитель- ность и защиту.

2.Администрирование и управление доступом к данным осущест- вляется централизованно. Ресурсы, как правило, расположены также централизованно, что облегчает их поиск и поддержку. Например, в системе Windows NT Server разделение каталогов осуществляется через File Manager. Для того чтобы разрешить совместное использование каталога, достаточно выделить его в меню Disk, затем выбрать команду

Share As...

3.Централизована защита данных. В таких сетях, например, как Windows NT Server, проблемами безопасности может заниматься один администратор: он формирует политику безопасности (security policy) и применяет ее в отношении каждого пользователя сети.

4.Поскольку жизненно важная информация расположена цен- трализованно, т.е. сосредоточена на одном или нескольких серверах, нетрудно обеспечить ее регулярное резервное копирование (backup).

5.Благодаря избыточным системам, данные на любом сервере

84

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

могут дублироватьсяв реальном времени, поэтомув случаеповреждения основной области хранения данных информация не будет потеряна – легко воспользоваться резервной копией.

6.Сети на основе сервера способны поддерживать тысячи поль- зователей. Сетями такого размера, будь они одноранговыми, было бы невозможно управлять.

7.Так как компьютер пользователя не выполняет функций серве- ра, требования к его характеристикам зависят от потребностей самого пользователя. Типичный компьютер-клиент имеет, по крайней мере, 486-й процессор и от 8 до 16 Мб оперативной памяти.

Существуют такжеи комбинированные сети, объединяющиелучшие качества одноранговых сетей и сетей на основе сервера.

Такие сети довольно популярны, хотя для эффективной работы они требуют более тщательного планирования, в связи с этим и подготовка пользователей должна быть выше.

Многие администраторы считают, что такая сеть наиболее полно удовлетворяет их запросы, так как в ней могут функционировать оба типа операционных систем.

Комбинированные сети – наиболее распространенный тип сетей,

но для их правильной реализации и надежной защиты необходимы определенные знания и навыки планирования.

Различия между одноранговыми сетями и сетями на основе сервера имеют принципиальное значение, поскольку определяют разные возможности этих сетей.

Выбор типа сети зависит от многих факторов: - размера предприятия; - необходимого уровня безопасности; - вида бизнеса;

- уровня доступности административной поддержки; - объема сетевого трафика; - потребностей сетевых пользователей; - финансовых затрат.

Сеть на основе сервера требует более мощных серверов, поскольку они должны обрабатывать запросы всех клиентов сети.

Одноранговые сети и сети на основе сервера объединяет общая цель

–разделение ресурсов. А вот различия между одноранговыми

серверами и выделенными серверами определяются требованиями

к аппаратному обеспечению, способами поддержки пользователей.

85

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Уяснивразличиямеждуодноранговой сетьюи сетьюна основесервера, легче освоить вопросы, касающиеся компоновки и построения сетей.

Компоновка сети Топология сети

Важнейшей характеристикой локальной сети является ее топология, или, другими словами, конфигурация.

Топологиейили"топологиейсети", называетсяопределенноефизическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов в сети.

Топология– этостандартныйтермин, которыйиспользуетсяпрофессио- налами при описании основной компоновки сети.

Чтобысовместноиспользоватьресурсыили выполнятьдругиесетевые задачи, компьютеры должны быть подключены друг к другу. Для этой цели в большинстве сетей применяется кабель.

Однако просто подключить компьютер к кабелю, соединяющему другиекомпьютеры, недостаточно. Различныетипы кабелей в сочетании с различными сетевыми платами, сетевыми операционными системами

идругими компонентами требуют и различного взаимного расположения компьютеров.

Каждая топология сети налагает ряд условий. Например, она может диктовать не только тип кабеля, но и способ его прокладки.

Топология можеттакжеопределятьспособвзаимодействия компьюте- ров в сети. Различным видам топологий соответствуют различные методы взаимодействия, и эти методы оказывают большое влияние на сеть.

Чтобы совместно использовать ресурсы или выполнять другие сетевые задачи, компьютеры должны быть подключены друг к другу. Для этой цели в большинстве сетей применяется кабель.

Различныетипыкабелей в сочетании сразличнымисетевыми платами,

сетевыми операционными системами и другими компонентами требуют

иразличного взаимного расположения компьютеров.

Каждая топология сети налагает ряд условий. Например, она может диктовать не только тип кабеля, но и способ его прокладки.

Топологияможеттакжеопределятьспособвзаимодействиякомпьютеров в сети. Различным видам топологий соответствуют различные методы взаимодействия, и эти методы оказывают большое влияние на сеть.

Существует три базовых типа топологии: шина (bus); звезда (star); кольцо(ring). На основеэтихтопологий строятсяразличныекомбинации, например, звездашина и звезда-кольцо.

86

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

Шина – наиболее простая и широко используемая топология. Она имеет линейнуюконфигурацию, при которой всекомпьютеры соединены одним кабелем. Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля [сегмента (segment)], топология называетсяшиной. Сигналы передаются всем компьютерам в сети.

Топологию"шина"частоназывают"линейнойшиной"(linear bus).Данная топология относится к наиболее простым и широко распространен- нымтопологиям.Внейиспользуетсяодинкабель,именуемый магистралью или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети.

Наибольшее распространение получили сети с так называемой древовид- ной структурой и с топологией под названием "общая шина". Любая из машин, включенных в такую сеть, может стать сервером, кроме того, возможнопрактически неограниченноерасширениесети – подключение новых пользователей не влечет за собой изменения конфигурации.

В сети с топологией "шина" компьютеры адресуют данныеконкретно- му компьютеру, передавая их по кабелю в видеэлектрических сигналов. Чтобы понять процесс взаимодействия компьютеров по шине, нужно знатьследующиепонятия:передачасигнала;отражениесигнала;терминатор.

Передача сигнала заключается в том, что данные в виде электриче- ских сигналов передаются всем компьютерам сети; однакоинформацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, зашифрованному в этих сигналах. Причем, в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу.

Так какданныев сетьпередаютсялишь одним компьютером, еепроиз- водительность зависит от количества компьютеров, подключенных кшине.Чемихбольше, т.е.чембольшекомпьютеров,ожидающихпередачи данных, тем медленнее сеть.

Однаковывестипрямуюзависимостьмеждупропускной способностью сети и количеством компьютеровв ней нельзя.Ибо, кромечисла компьюте- ров, на быстродействие сети влияет множество факторов, в том числе:

-характеристики аппаратного обеспечения компьютеров в сети;

-частота, с которой компьютеры передают данные;

-тип работающих сетевых приложений;

-тип сетевого кабеля;

-расстояние между компьютерами в сети.

Шина – пассивная топология. Это значит, что компьютеры только "слушают" передаваемые по сети данные, но не перемещают их от

87

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

отправителя к получателю. Поэтому, если один из компьютеров выйдет из строя, это не скажется на работе остальных.

Вактивных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.

Отражениесигнала заключаетсяв том, чтоданные, или электрические сигналы, распространяются по всей сети – от одного конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких специальных действий, сигнал, достигая конца кабеля, будет отражаться и не позволит другим компьютерам осуществлять передачу. Поэтому, после того как данные достигнут адресата, электрические сигналы необходимо погасить.

Чтобы предотвратить отражениеэлектрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают терминаторы (terminators), поглощающие эти сигналы.

Все концы сетевого кабеля должны быть к чему-нибудь подключены, например, к компьютеру или к баррелконнектору – для увеличения длины кабеля. К любому свободному – неподключенному – концу кабеля должен быть подсоединен терминатор, чтобы предотвратить отражение электрических сигналов.

При нарушении целостности сети разрыв сетевогокабеля происходит при его физическом разрыве или отсоединении одного из его концов. Возможна также ситуация, когда на одном или нескольких концах кабеляотсутствуюттерминаторы,чтоприводиткотражениюэлектрических сигналов в кабеле и прекращению функционирования сети.

Сеть "падает". Сами по себе компьютеры в сети остаются полностью работоспособными, но до тех пор, пока сегмент разорван, они не могут взаимодействовать друг с другом.

Для соединения двух отрезков кабеля служит репитер (repeater).

Вотличие от коннектора, он усиливает сигнал перед передачей его в следующий сегмент. Поэтому предпочтительнее использовать репитер, чем баррелконнектор или даже один длинный кабель: сигналы на большие расстояния пойдут без искажений.

Чтобы предотвратить эффект отражения сигналов, к концам кабеля подключают терминаторы.

Передавать данные одномоментно может только один компьютер. По-этому, чем больше компьютеров в сети, тем меньше ее пропускная способность.

Втомслучае,когдакомпьютерыподключеныксегментамкабеля,исходящим

из одной точки, или концентратора, топология называется звездой.

88

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

При топологии "звезда" все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются кцентральномукомпоненту, именуемомуконцентратором (hub). Сигналыотпередающегокомпьютера поступаютчерезконцентратор ко всем остальным. Эта топология возникла на заре вычислительной техники, когда компьютеры были подключены к центральному, главно- му, компьютеру.

В сетях с топологией "звезда" подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованны. Но есть и недостаток: так как все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля. К томуже, если центральный компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети. Аесли выйдет из строятолькоодин компьютер(иликабель, соединяющий егосконцентратором),

то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети это не повлияет.

Необходимоотметить, что Всетях с топологией "звезда" центральным узлом служит концентратор.

Существует три вида концентраторов: активные (active) концентра- торы, пассивные(passive)концентраторы, гибридные(hybrid)концентраторы.

Активные концентраторы регенерируют и передают сигналы так же, как это делают репитеры. Иногда их называют многопортовыми репитерами – они имеютот8 до12 портов дляподключениякомпьютеров.

Пассивные концентраторы – это. чаще всего, монтажные панели или коммутирующие блоки. Они просто пропускают через себя сигнал как узлы коммутации, не усиливая и не восстанавливая его. Пассивные концентраторы не надо подключать к источнику питания.

Гибридными концентраторами называются концентраторы, к кото- рым можно подключать кабели различных типов.

Сети, построенные на концентраторах, легко расширить, если подключить дополнительные концентраторы.

Преимущества использования концентраторов заключаются в сле- дующем:

1.Разрывкабелявсетисобычнойтопологией"линейнаяшина"приведет

к"падению" всей сети. Между тем разрыв кабеля, подключенного к концентратору, нарушит работу только данного сегмента. Остальные сегменты останутся работоспособными.

2.Простота изменения или расширения сети: достаточно просто под-ключить еще один компьютер или концентратор.

89

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com

3. Использование различных портов для подключения кабелей разных типов, централизованный контроль за работой сети и сетевым трафиком:вомногихсетяхактивныеконцентраторынаделеныдиагности- ческими возможностями, позволяющими определить работоспособность соединения.

КонцентраториспользуютдляцентрализациитрафикаЛВСводнойточке.

Концентраторыпозволяютдостаточнопросторасширятьсетьиприменять различные типы кабелей. Если центральный компонент выходит из строя, перестает функционировать вся сеть.

Каждый компьютер может быть соединен с концентратором кабелем длиной до 200 м. Если расстояние, на котором находится компьютер отконцентратора,больше200м,тонеобходимоподключитьдополнительный концентратор. Концентраторы могут соединяться между собой прямым кабелем или через другое устройство – коммутатор.

Коммутатор – это устройство для подключения концентраторов с целью создания разветвленной сети с множеством сегментов. При помощи коммутатора можно создать сеть, состоящую из нескольких простых "звезд".

При помощи комбинации коммутатора и концентраторов можно строить сети любой сложности и конфигурации.

Если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут в кольцо, такая топология носит название кольца.

Притопологии"кольцо"компьютерыподключаютсяккабелю,замкнуто- му в кольцо. Поэтому у кабеля просто не может быть свободного конца, к которомунадоподключать терминатор. Сигналыпередаются покольцу

водном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии "шина", здесь каждый компьютер выступает

вролирепитера,усиливаясигналыипередаваяихследующемукомпьютеру. Поэтому, если выйдетизстрояодин компьютер, прекращаетфункциониро- вать вся сеть.

Один изпринципов передачи данныхв кольцевой сети носитназвание передачи маркера. Суть его такова. Маркер последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, который "хочет" передать данные. Передающий компьютер изменяет маркер, помещает электронный адрес в данные и посылает их покольцу.

Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя, указанным в данных.

90

PDF created with pdfFactory Pro trial version www.pdffactory.com