Учебно методическое пособие для студентов специальности 050703 Информационные системы

Вид материала

Содержание

Контрольные вопросы
1 В этих сетях все компьютеры равноправны: нет иерархии среди них; нет выделенного сервера, нет ПК ответственного за администрир
2 … это небольшой коллектив, объединенный общей целью и интересами
3 Преимущество - Сервер спроектирован так, чтобы предоставить доступ к множеству файлов и принтеров, обеспечивая при этом высоку
5 серверы - это
6 сетевой кабель – это
7 выделяется два основных типа ЛВС
8 К наиболее распространенным сетевым ОС следует отнести

Подобный материал:

1 2 3 4 5

Тема 6 Сетевое программное обеспечение

ЛВС на базе ПК получили в настоящее время широкое распространение из-за небольшой сложности и невысокой стоимости. Они используются при автоматизации коммерческой, банковской деятельности, а также для создания распределенных, управляющих и информационно-справочных систем. ЛВС имеют модульную организацию. Их основные компоненты - это (рисунок 42):

– серверы – это аппаратно-программные комплексы, которые исполняют функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа;

– рабочие станции – это компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым сервером;

– физическая среда передачи данных (сетевой кабель) – это коаксиальные и оптоволоконные кабели, витые пары проводов, а также беспроводные каналы связи (инфракрасное излучение, лазеры, радиопередача).

Рисунок 42 – Компоненты ЛВС

Выделяется два основных типа ЛВС: одноранговые ЛВС и ЛВС на основе сервера (server based). Различия между ними имеют принципиальное значение, т. к. определяют разные возможности этих сетей.

Выбор типа ЛВС зависит от:

– размеров предприятия;

– необходимого уровня безопасности;

– объема сетевого трафика;

– финансовых затрат;

– уровня доступности сетевой административной поддержки.

При этом в задачи сетевого администрирования обычно входит:

– управление работой пользователей и защитой данных;

– обеспечение доступа к ресурсам;

– поддержка приложений и данных;

– установка и модернизация прикладного ПО.

Одноранговые сети. В этих сетях все компьютеры равноправны: нет иерархии среди них; нет выделенного сервера. Как правило, каждый ПК функционирует и как рабочая станция (РС), и как сервер, т. е. нет ПК ответственного за администрирование всей сети (рисунок 43). Все пользователи решают сами, какие данные и ресурсы (каталоги, принтеры, факс–модемы) на своем компьютере сделать общедоступными по сети.

Рисунок 43 – Одноранговая сеть

Рабочая группа – это небольшой коллектив, объединенный общей целью и интересами. Поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более десяти компьютеров. Эти сети относительно просты. Т. к. каждый ПК является одновременно и РС, и сервером. Нет необходимости в мощном центральном сервере или в других компонентах, обязательных для более сложных сетей.

Одноранговые сети обычно дешевле сетей на основе сервера, но требуют более мощных, а стало быть и более дорогих, ПК. Требование к производительности и к уровню защиты для сетевого ПО в них также значительно ниже.

В такие операционные системы, как: MS Widows NT for Workstation; MS Widows 95/98, Widows 2000 встроена поддержка одноранговых сетей. Поэтому, чтобы установить одноранговую сеть, дополнительного ПО не требуется, а для объединения компьютеров применяется простая кабельная система. Одноранговая сеть вполне подходит там, где:

– количество пользователей не превышает десяти человек;

– пользователи расположены компактно;

– вопросы защиты данных не критичны;

– в обозримом будущем не ожидается расширения фирмы, и, следовательно, увеличения сети.

Несмотря на то, что одноранговые сети вполне удовлетворяют потребности небольших фирм, возникают ситуации, когда их использование является неуместным. В этих сетях защита предполагает установку пароля на разделяемый ресурс (например, каталог). Централизованно управлять защитой в одноранговой сети очень сложно, т. к.:

– пользователь устанавливает ее самостоятельно;

– «общие» ресурсы могут находиться на всех ПК, а не только на центральном сервере.

Такая ситуация – угроза для всей сети; кроме того, некоторые пользователи могут вообще не установить защиту. Если вопросы конфиденциальности являются для фирмы принципиальными, то такие сети применять не рекомендуется. Кроме того, так как в этих ЛВС каждый ПК работает и как РС, и как сервер, пользователи должны обладать достаточным уровнем знаний, чтобы работать и как пользователи, и как администраторы своего компьютера.

При подключении более десяти пользователей одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей используют выделенные серверы (рисунок 44). Выделенными называются такие серверы, которые функционируют только как сервер (исключая функции РС или клиента). Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов.

Рисунок 44 – Структура сети на основе сервера

С увеличением 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.

Круг задач, которые выполняют серверы, многообразен и сложен. Чтобы приспособиться к возрастающим потребностям пользователей, серверы в ЛВС стали специализированными. Так, например, в операционной системе Windows NT Server существуют различные типы серверов (рисунок 45):

– файл–серверы и принт–серверы. Они управляют доступом пользователей к файлам и принтерам. Так, например, для работы с текстовым документом Вы прежде всего запускаете на своем компьютере (РС) текстовый процессором. Далее требуемый документ текстового процессора, хранящийся на файл-сервере, загружается в память РС и таким образом Вы можете работать с этим документом на РС. Другими словами, файл-сервер предназначен для хранения файлов и данных;

– серверы приложений (в том числе сервер баз данных, WEB –сервер). На них выполняются прикладные части клиент серверных приложений (программ). Эти серверы принципиально отличаются от файл-серверов тем, что при работе с файл-сервером нужный файл или данные целиком копируются на запращивающую РС, а при работе с сервером приложений на РС пересылаются только результаты запроса. Например, можно по запросу можно получить только список работников, родившихся в сентябре не загружая при этом в свою РС всю базу данных персонала;

– почтовые серверы – управляют передачей электронных сообщений между пользователями сети;

– факс-серверы – управляют потоком входящих и исходящих факсимильных сообщений через один или несколько факс-модемов;

– коммуникационные серверы – управляют потоком данных и почтовых сообщений между данной ЛВС и другими сетями или удаленными пользователями через модем и телефонную линию. Они же обеспечивают доступ к Интернет;

– сервер служб каталогов – предназначен для поиска, хранения и защиты информации в сети. Windows NT Server объединяет PC в логические группы-домены, система защиты которых наделяет пользователей различными правами доступа к любому сетевому ресурсу.

Рисунок 45 - Типы серверов в ЛВС

При этом каждый из серверов может быть реализован как на отдельном компьютере, так и в небольших по объему ЛВС, быть совмещенным на одном компьютере с каким-либо другим сервером. Север и ОС работают как единое целое. Без ОС даже самый мощный сервер представляет собой груду железа. ОС позволяет реализовать потенциал аппаратных ресурсов сервера. К наиболее распространенным сетевым ОС следует отнести:

– Novell NetWare 4.0 и выше;

– OS/2;

– Unix;

– Windows NT 4.0 и выше.

Последняя обеспечивает симметричную многопроцессорную обработку (системные задачи распределяются между всеми доступными процессорами), поддерживает множество аппаратных платформ ( Pentium, R4000, RISE и Digit Alpha), длина имени файла до 225 байт, размер файла и диска – до 16 эксабайт (миллиард гигабайт).

Сравнения двух основных типов ЛВС проведем с точки зрения возможности разделения ресурсов, защиты данных, возможности резервного копирования, избыточности и аппаратной обеспеченности. Рассмотрим каждое из этих направлений более подробно:

1) разделение ресурсов. Сервер спроектирован так, чтобы предоставить доступ к множеству файлов и принтеров, обеспечивая при этом высокую производительность и защиту. Администрирование и управление доступом к данным осуществляется централизованно, что обеспечивает их поиск и поддержку. (Так, в Widows NT разделение каталогов осуществляется через File Manager. Чтобы разрешить совместное использование каталога, надо выделить его в меню Disk и выбрать команду Shave As);

2) защита. Это основной аргумент при выборе ЛВС на основе сервера. Проблемой безопасности может заниматься один администратор: он формирует политику безопасности и применяет ее в отношении каждого пользователя сети. Если в одноранговых сетях возможна защита только на уровне ресурсов, то в ЛВС на основе сервера основной является защита на уровне пользователя;

3) резервное копирование данных. Поскольку важная информация расположена централизованно, т. е. сосредоточена на одном или нескольких серверах, то нетрудно обеспечить ее регулярное резервное копирование, что повысить надежность ее сохранения;

4) избыточность. Благодаря избыточным системам данные на любом сервере могут дублироваться в реальном времени. Поэтому в случае повреждения основной области хранения данных информация не будет потеряна, так как легко воспользоваться ее резервной копией;

5) аппаратное обеспечение. Так как PC не выполняет функций сервера, требования к его характеристикам зависят от потребностей самого пользователя. Он может иметь, по крайней мере, 486-й процессор и ОЗУ от 8 до 16 Мбайт.

Существуют и комбинированные сети, сочетающие лучшие качества одноранговых сетей и сетей на основе сервера. Многие администраторы считают, что такая сеть наиболее полно удовлетворяет их запросы, т. к. в ней могут функционировать оба типа ОС.

Сетевые ОС на основе Novell NetWare или Windows NT Server в этом случае отвечают за совместное использование основных приложений и данных. На рабочих станциях ЛВС устанавливают Windows NT WorkStation или Windows 95/98, которые будут управлять доступом к ресурсам выделенного сервера и в то же время предоставлять в совместное использование свои жесткие диски, а по мере необходимости разрешать доступ и к своим данным (рисунок 46).

Рисунок 46 – Структура комбинированной ЛВС

Комбинированные сети – наиболее распространенный тип ЛВС, но для их правильной и надежной защиты необходимы определенные знания и навыки планирования. Одноранговые сети и сети на основе серверов объединяет общая цель – это разделение ресурсов и коллективное их использование. А вот различия между одноранговыми сетями и ЛВС с выделенными серверами существенно определяют:

– требования к аппаратному обеспечению ЛВС;

–а также способ поддержки пользователей.

Задание

1 Заполните представленную ниже таблицу 6, установив соответствие между описаниями сетей и их типами (один тип сети не описан).

Таблица 6

Описание сети	Корпоративная сеть	Сеть кампуса	Сеть отдела	Сеть оператора
Сеть используется группой сотрудников до 100-150 человек
Все сотрудники сети связаны с решением частной бизнес-задачи
Сеть создана на основе какой-либо одной сетевой технологии
Сеть включает тысячи пользовательских компьютеров, сотни серверов
Сеть обладает высокой степенью гетерогенности компьютеров, коммуникационного оборудования, операционных систем и приложений

2 Два коммутатора для повышения надежности связаны двумя физическимиканалами (рисунок 47). Оцените объем потерянных данных при отказе канала для двух вариантов использования этих каналов в качестве альтернативных маршрутов:

– по схеме, в которой сеть заранее находит и использует оба маршрута;

– по схеме, в которой сеть заранее находит оба маршрута, однако использует только один..

Рисунок 47 – Альтернативные маршруты

Протяженность каждого канала составляет 5000 км, скорость передачи данных — 155 Мбит/с, скорость распространения сигнала в канале равна 200 000 км/с. В обоих случаях коммутатор S2 обнаруживает факт отказа канала и переключается на резервный канал за 10 мс.

Контрольные вопросы

1 Опишите принцип работы одноранговых сетей?

2 Что такое сервер приложений?

3 От чего зависит выбор типа ЛВС?

4 За что отвечают сетевые ОС на основе Novell NetWare или Windows NT Server?

Тест

1 В этих сетях все компьютеры равноправны: нет иерархии среди них; нет выделенного сервера, нет ПК ответственного за администрирование всей сети:

A) одноканальные сети;

B) многоранговые сети;

C) одноранговые сети;

D) многоканальные сети;

E) однофазные сети

2 … это небольшой коллектив, объединенный общей целью и интересами:

A) кабель;

B) клиет;

C) сервер;

D) рабочая группа;

E) информационная система

3 Преимущество - Сервер спроектирован так, чтобы предоставить доступ к множеству файлов и принтеров, обеспечивая при этом высокую производительность и защиту:

A) защита;

B) разделение ресурсов;

C) резервное копирование данных;

D) избыточность;

E) аппаратное обеспечение

4 Преимущество - Проблемой безопасности может заниматься один администратор: он формирует политику безопасности и применяет ее в отношении каждого пользователя сети:

A) защита;

B) разделение ресурсов;

C) резервное копирование данных;

D) избыточность;

E) аппаратное обеспечение

5 серверы - это:

A) аппаратно-программные комплексы, которые исполняют функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа;

B) компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым сервером;

C) коаксиальные и оптоволоконные кабели, витые пары проводов, а также беспроводные каналы связи;

D) сети, сочетающие лучшие качества одноранговых сетей и сетей на основе сервера;

E) физическая среда передачи данных

6 сетевой кабель – это:

A) аппаратно-программные комплексы, которые исполняют функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа;

B) компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым сервером;

C) они управляют доступом пользователей к файлам и принтерам;

D) сети, сочетающие лучшие качества одноранговых сетей и сетей на основе сервера;

E) физическая среда передачи данных

7 выделяется два основных типа ЛВС:

A) одноканальные, многоканальные;

B) одноранговые, многоранговые;

C) одноранговые, на основе сервера;

D) однофазные, многофазные;

E) однофазные, на основе сервера

8 К наиболее распространенным сетевым ОС следует отнести:

A) Novell NetWare 4.0 и выше;

B) OS/2;

C) Unix;

D) Windows NT 4.0 и выше;

E) Windows

9 Сетевая ОС, обеспечивает симметричную многопроцессорную обработку, поддерживает множество аппаратных платформ, длина имени файла до 225 байт, размер файла и диска – до 16 эксабайт:

A) Novell NetWare 4.0 и выше;

B) OS/2;

C) Unix;

D) Windows NT 4.0 и выше;

E) Windows XP.

Литература

1 Андэрсон К., Минаси М. Локальные сети. – СПб. : Апринт, 1999. – 375 c.

2 Гук М. Аппаратные средства локальных сетей. Энциклопедия. –СПб., 2000. – 576 с.

3 Microsoft Corporation. Компьютерные сети : учебный курс. – М. : Издательско–торговый дом «Русская редакция», 1999. – 564 c.

4 Нанс Б. Компьютерные сети. – М. : Бином, 1996. – 650 c.

5 Олифер В. Г., Олифер Н. А. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы. – СПб. : Питер, 2008. – 958 с.

Содержание

Введение…………………………………………………………..3 1 Основы построения компьютерных сетей.

Классификация сетей. Локальные и глобальные сети.

Сети отделов, кампусов, корпораций…………………………..4

2 Стандартизация сетевых решений…………………………….19

3 Аппаратные средства компьютерных сетей…………………..33

4Технологии построения и функционирования

локальных сетей…………………………………………………43

5 Технологии построения и функционирования

глобальных сетей……………………………………………….59

6 Сетевое программное обеспечение……………………………79

Литература……………………………………………………...88

РЕЦЕНЗИЯ

На методическое пособие по дисциплине «Компьютерные сети», разработанное М.А. Токкожиной

В данном учебно – методическом пособие приводится полный курс изучения дисциплины «Компьютерные сети». Материал изложенный в методическом пособии отличается четкостью и краткостью изложения учебного материала. Предложенное методическое пособие можно использовать для самостоятельного изучения студентами этого предмета.

Учебно-методическое пособие включает изучение основ компьютерных сетей, различных видов топологий и приемов практического использования данной дисциплины. Данное пособие содержит опорный конспект лекций, задания, тестовые материалы и контрольные вопросы.

Изложение данного материала достаточно удобно для понимания и восприятия учебного материала. В целом методическое пособие достаточно лаконично изложено и рекомендуется к опубликованию для внутривузовсвкого пользования.

кандидат педагогических наук, Ж.Г. Муканова

доцент

РЕЦЕНЗИЯ

На методическое пособие по дисциплине «Компьютерные сети», разработанное М.А. Токкожиной

В данном учебно – методическом пособие приводится полный курс изучения дисциплины «Компьютерные сети». Материал изложенный в методическом пособии отличается четкостью и краткостью изложения учебного материала. Предложенное методическое пособие можно использовать для самостоятельного изучения студентами этого предмета.

Пособие содержит опорный конспект лекций, задания, контрольные вопросы и тестовые задания.

Данное учебно – методическое пособие является основой для изучения дисциплины «Компьютерные сети».

Изложение данного материала достаточно удобно для понимания и восприятия учебного материала. В целом методическое пособие актуально в данное время, т.к. компьютерные сети также активно идут навстречу телекоммуникационным сетям, разрабатывая новые сервисы, которые ранее были прерогативой телефонных, радио и телевизионных сетей – сервисы IP – телефонии, радиовещания и т. д.

Материал использованный в данном пособие достаточно лаконично изложен и рекомендуется к опубликованию для внутривузовсвкого пользования.

кандидат педагогических наук, В.А. Криворучко

доцент

Blog

Учебно методическое пособие для студентов специальности 050703 Информационные системы

Содержание