3 Сетевое оборудование (серверы)

Серверы

Сервер является таким же компьютером, подключенным к сети, как и компьютер являющийся рабочей станцией, но подразумевается его более высокая сетевая активность и значимость. Для подключения к сети желательно использовать полнодуплексные высокопроизводительные адаптеры для шин РСI. Серверы желательно подключать к выделенному порту коммутатора в полнодуплексном режиме. При установке двух и более сетевых интерфейсов (в том числе модемного подключения ) и соответствующего ПО сервер может играть роль маршрутизатора или моста. Конструктивно сервер может представлять собой обычный настольный компьютер. Специализированные серверы имеют более просторный конструктив, обеспечивающий большую расширяемость (число процессоров, объем оперативной и дисковой памяти). Серверы могут иметь возможность горячей замены дисковых накопителей, резервирования питания, блокировку несанкционированного доступа, средства мониторинга состояния. Операционные системы серверов обычно располагают средствами повышения производительности дисков. Так в NetWare можно несколько дисков сгруппировать или связать (span) в один ДИСКОВЫЙ ТОМ.При записи большого файла NetWare автораспределяет блоки так, что файл пишется на все диски тома; это называется ЧЕРЕДОВАНИЕМ ДИСКОВ (disk striping). Это значит, что операции чтения / записи распределяются равномерно по всем дискам. При этом несколько дисков работают параллельно, что ускоряет процесс.

4 Обзор сетевого оборудования ЛВС

1.Серверы

Сервер является таким же компьютером, подключенным к сети, как и компьютер являющийся рабочей станцией, но подразумевается его более высокая сетевая активность и значимость. Для подключения к сети желательно использовать полнодуплексные высокопроизводительные адаптеры для шин РСI. Серверы желательно подключать к выделенному порту коммутатора в полнодуплексном режиме. При установке двух и более сетевых интерфейсов (в том числе модемного подключения) и соответствующего ПО сервер может играть роль маршрутизатора или моста. Конструктивно сервер может представлять собой обычный настольный компьютер. Специализированные серверы имеют более просторный конструктив, обеспечивающий большую расширяемость (число процессоров, объем оперативной и дисковой памяти). Серверы могут иметь возможность горячей замены дисковых накопителей, резервирования питания, блокировку несанкционированного доступа, средства мониторинга состояния.

2.Сетевые адаптеры

По выполняемым функциям СА разделяются на две группы:

1. Реализующие функции физического и канального уровней.

2. Реализующие функции первых четырех уровней модели OSI – физического, канального, сетевого и транспортного.

Адаптеры ориентированы на определенную архитектуру локальной сети и ее технические характеристики, поэтому по топологии ЛВС адаптеры разделяются на следующие группы: поддерживающие шинную топологию, кольцевую, звездообразную, древовидную, комбинированную (звездно-кольцевую, звездно-шинную).

3.Повторители

Средство объединения кабельных сегментов в единый логический сегмент. В сетях на витой паре повторитель является самым дешевым средством объединения конечных узлов и других коммуникационных устройств в единый разделяемый сегмент. В этом контексте вместо слова повторитель часто применяют хаб или концентратор. Полоса пропускания 10, 100 Мбит/с.

4.Мосты и шлюзы

МОСТ (bridge) является средством передачи кадров между двумя и боле логическими сегментами сети. По логике работы мосты являются частным случаем коммутатора. Полоса пропускания 10 Мбит/с. Мосты используются для соединения в основном идентичных сетей, имеющих некоторые физические различия на физическом и канальном уровнях.

МОСТ (bridge) является средством передачи кадров между двумя и боле логическими сегментами сети. По логике работы мосты являются частным случаем коммутатора. Полоса пропускания 10 Мбит/с.

Мосты используются для соединения в основном идентичных сетей, имеющих некоторые физические различия на физическом и канальном уровнях.

5.Коммутаторы

Средство организации виртуальных цепей для передачи каждого кадра между двумя его портами. Скорости портов 10,100 или 1000 Мбит/с, могут быть разными у разных портов одного устройства

6.Хаб

Устройство, к которому подключаются кабели от множества конечных узлов и коммуникационных устройств. Внутренняя структура может быть различной. Чаще под хабом подразумевают повторитель. Сегментирующий хаб является комбинацией нескольких повторителей, между которыми может присутствовать и мост.

7.Концентратор

Считается синонимом хаба, но может трактоваться шире (может включать набор повторителей, коммутаторов и мостов, соединяющих разные технологии).

8.Маршрутизатор

Устройство с нескольким физическими интерфейсами, возможно различных сетевых технологий. Выполняет передачи пакетов между интерфейсами на основе 3-го (сетевого) уровня. Используется для организации регламентированных связей между логическими сетями на основе сетевой адресной информации, возможно с фильтрацией. Они обеспечивают достаточно сложный уровень сервиса, так как могут выполнять интеллектуальные функции.

9.Брандмауэр

Устройство (программное средство), по уровню функционирования аналогичное маршрутизатору, но с более развитой системой фильтрации и малым (как правило 2) числом портов. Используется для защиты локальных сетей от несанкционированного вмешательства извне.

10.Модем, факс-модем

Модем - устройство для передачи данных на дальние расстояния по выделенным или коммутируемым линиям.

1. 5 Оборудование для электрической передачи данных.

Скорость передачи двоичных сигналов по каналу связи измеряется числом битов, передаваемых за одну секунду.

Качество физического аналогового канала удобно характеризовать произведением

=f L,

где L - дальность передачи, км;

f - ширина полосы канала, Гц.

Качество канала дискретной передачи данных в целом оценивают произведением:

=B·L,

где В - скорость дискретной модуляции, Бод.

В каналах связи распределенных систем управления АСУ и СОИ обычно применяют телефонные пары, проложенные для телефонной сети. Качество физического канала с телефонной линией, передача по которой ведется видеоимпульсами, характеризуется величиной

=0,2км·Мбит/с.

Для модуляции несущей частоты на передающей стороне и демодуляции на приемной применяют модемы (модуляторы-демодуляторы). Максимальная скорость передачи данных по телефонному каналу с применением модемов достигает 9600 бит/с и более (38400, 19200, 4800, 2400 бит/с).

Повышение быстродействия и дальности связи зависит от качества физического канала. Для снижения уровня помех, а следовательно, повышения скорости передачи используют экранированные симметричные витые пары. Ввиду высокой стоимости таких линий связи их применяют на небольших расстояниях. Качество каналов связи в таких кабелях характеризуется показателем

= 1,5 км·Мбит/с.

Такой кабель должен иметь не менее тринадцати витков на метр, погонная емкость - не более 100 пФ/м.

Существенно лучшие характеристики имеет коаксиальный кабель, электромагнитное поле в котором не выходит за пределы цилиндрической экранной оболочки.

В отечественной практике применяют преимущественно кабель типа РК-75 с волновым сопротивлением 75 Ом. Погонная емкость этого кабеля - 67 пФ/м (телевизионный кабель). Показатель качества физического канала на коаксиальном кабеле порядка 10 км·Мбит/с.

6 Средства оптической передачи данных.

Волоконно-оптические линии передачи данных являются сравнительно новым техническим средством. Носителем сигнала здесь служат близкие к монохроматическим световые колебания, которые модулируются по амплитуде передаваемым сигналом.

К достоинствам оптических каналов передачи данных следует отнести:

1) нечувствительность к внешним электромагнитным полям, колебаниям температуры и отсутствие коротких замыканий;

2) меньшие габариты и вес по сравнению с медными проводами;

3) высокая пропускная способность (более 30 Гбит/с);

4) большое значение показателя качества (1 Ггц(км).

Для преобразования электрического сигнала в оптический используют либо светодиоды, либо полупроводниковый лазер.

Световая мощность (Р_св), отдаваемая светодиодом, пропорциональна модулирующему электрическому току. В современных приборах Р_свпорядка 0,1 мВт.

Светодиоды имеют длительный срок службы, недорогие, однако, по сравнению с лазерами страдают серьезным недостатком: излучают свет не в одном направлении, а под весьма широким углом.

Полупроводниковые лазеры обеспечивают генерирование когерентных световых колебаний с очень узким спектром. Светоотдача лазера не пропорциональна модулирующему электрическому току: она растет быстрее после некоторого порогового значения. Средняя отдаваемая мощность лазера составляет

Р_св= 0,6 мВт.

Материал для изготовления световода - двуокись кремния (кремнезем).

В приемных узлах использую фотодиоды. это р-i-n диоды или лавинные диоды (в лавинном диоде падающий световой поток вызывает появление свободных электронов, причем число носителей заряда растет лавинообразно). В р-i-n диоде р и n зоны разделены высокоомной нелегированной областью. Падающий световой поток вызывает в диоде электрический ток, пропорциональный интенсивности света.

P-i-n диоды дешевы и надежны, но лавинные - более чувствительны.

Оптические каналы передачи данных широко применяются в АСУ ТП и в военной технике.