Локальные вычислительные сети
ГАСБУ
Реферат на тему:
Локальные вычислительные сети.
Выполнил: студент IV курса
заочного отделения
специальности 2301-02
“Информационный сервис”
шифр 2794-001
Володченко Е. В.
1998 г.
Оглавление: TOC o "1-2"
Введение....................................................................................................................................................................... GOTOBUTTON _Toc422580996 PAGEREF _Toc422580996 3
ФАЙЛ-СЕРВЕР И РАБОЧИЕ СТАНЦИИ................................................................................................ GOTOBUTTON _Toc422580997 PAGEREF _Toc422580997 4
ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА РАБОЧЕЙ СТАНЦИИ......................................................................................... GOTOBUTTON _Toc422580998 PAGEREF _Toc422580998 4
ТОПОЛОГИЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ............................................................................................................ GOTOBUTTON _Toc422581001 PAGEREF _Toc422581001 5
МЕТОДЫ ДОСТУПА И ПРОТОКОЛЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ................................................. GOTOBUTTON _Toc422581002 PAGEREF _Toc422581002 8
Метод доступа Ethernet.................................................................................................................................... GOTOBUTTON _Toc422581003 PAGEREF _Toc422581003 8
Метод доступа Arcnet......................................................................................................................................... GOTOBUTTON _Toc422581004 PAGEREF _Toc422581004 8
Метод доступа Token-Ring............................................................................................................................... GOTOBUTTON _Toc422581005 PAGEREF _Toc422581005 9
АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ........................................................... GOTOBUTTON _Toc422581006 PAGEREF _Toc422581006 10
Аппаратура Ethernet.......................................................................................................................................... GOTOBUTTON _Toc422581007 PAGEREF _Toc422581007 10
Толстый коаксиальный кабель................................................................................................................. GOTOBUTTON _Toc422581008 PAGEREF _Toc422581008 10
Тонкий коаксиальный кабель..................................................................................................................... GOTOBUTTON _Toc422581009 PAGEREF _Toc422581009 12
Витая пара.................................................................................................................................................................. GOTOBUTTON _Toc422581010 PAGEREF _Toc422581010 14
Опто-волоконный кабель.............................................................................................................................. GOTOBUTTON _Toc422581011 PAGEREF _Toc422581011 14
Сетевой адаптер Ethernet............................................................................................................................. GOTOBUTTON _Toc422581012 PAGEREF _Toc422581012 14
Репитер.......................................................................................................................................................................... GOTOBUTTON _Toc422581013 PAGEREF _Toc422581013 15
Аппаратура Arcnet................................................................................................................................................ GOTOBUTTON _Toc422581014 PAGEREF _Toc422581014 16
Аппаратура Token-Ring...................................................................................................................................... GOTOBUTTON _Toc422581015 PAGEREF _Toc422581015 16
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ.................................................. GOTOBUTTON _Toc422581016 PAGEREF _Toc422581016 18
Сети с централизованным управлением.......................................................................................... GOTOBUTTON _Toc422581017 PAGEREF _Toc422581017 18
Одно-ранговые сети........................................................................................................................................... GOTOBUTTON _Toc422581018 PAGEREF _Toc422581018 19
Введение.
Сетевые системы позволяют так организовать архитектуру ЛВС, чтобы удовлетворить любым специфическим требованиям. Эта способность к модификации относится не только к прикладным программам, которые выполняются в сети, но также к аппаратным средствам и используемым функциям систем.
ЛВС могут состоять из одного файл-сервера, поддерживающего небольшое число рабочих станций, или из многих файл-серверов и коммуникационных серверов, соединенных с сотнями рабочих станций. Некоторые сети спроектированы для оказания сравнительно простых услуг, таких, как совместное пользование прикладной программой и файлом и обеспечение доступа к единственному принтеру. Другие сети обеспечивают связь с большими и мини-ЭВМ, модемами коллективного пользования, разнообразными устройствами ввода/вывода (графопостроителями, принтерами и т. д.) и устройствам памяти большой емкости (диски типа WORM).
ФАЙЛ-СЕРВЕР И РАБОЧИЕ СТАНЦИИ
Файл-сервер является ядром локальной сети. Этот компьютер (обычно высокопроизводительный и мощный персональный компьютер или мини-компьютер) запускает операционную систему и управляет потоком данных, передаваемых по сети. Отдельные рабочие станции и любые совместно используемые периферийные устройства, такие, как принтеры, графопостроители, модемы, CD-ROM, MOD - все подсоединяются к серверу.
Каждая рабочая станция представляет собой обычный персональный компьютер, работающий под управлением собственной дисковой операционной системы (такой, как DOS или OS/2). Однако в отличие от автономного персонального компьютера рабочая станция содержит плату сетевого интерфейса и физически соединена кабелями с файлом-сервером. Кроме того, рабочая станция запускает специальную программу, называемой оболочкой сети, которая позволяет ей обмениваться информацией с файл-сервером, другими рабочими станциями и прочими устройствами сети. Оболочка позволяет рабочей станции использовать файлы и программы, хранящиеся на файл-сервере, так же легко, как и находящиеся на ее собственных дисках.
ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА РАБОЧЕЙ СТАНЦИИ
Каждый компьютер рабочей станции работает под управлением своей собственной операционной системы (такой, как DOS или OS/2). Чтобы включить каждую рабочую станцию с состав сети, оболочка сетевой операционной системы загружается в начало операционной системы компьютера.
Оболочка сохраняет большую часть команд и функций операционной системы, позволяя рабочей станции в процессе работы выглядеть как обычно. Оболочка просто добавляет локальной операционной системе больше функций и придает ей гибкость.
ТОПОЛОГИЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ
Термин "топология сети" относится к пути, по которому данные перемещаются по сети. Существуют три основных вида топологий: "общая шина", "звезда" и "кольцо".
Топология "общая шина" предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети (рис. 2.2). В случае "общая шина" кабель используется совместно всеми станциями по очереди. Принимаются специальные меры для того, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать и принимать данные.
В топологии "общая шина" все сообщения, посылаемые отдельными компьютерами, подключенными к сети. Надежность здесь выше, так как выход из строя отдельных компьютеров не нарушит работоспособности сети в целом. Поиск неисправностей в кабеле затруднен. Кроме того, так как используется только один кабель, в случае обрыва нарушается работа всей сети.
На рис. 2.3 показаны компьютеры, соединенные звездой. В этом случае каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству.
При необходимости можно объединять вместе несколько сетей с топологией "звезда", при этом получаются разветвленные конфигурации сети.
С точки зрения надежности эта топология не является наилучшим решением, так как выход из строя центрального узла приведет к остановке всей сети. Однако при использовании топологии "звезда" легче найти неисправность в кабельной сети.
Используется также топология "кольцо" (рис. 2.4). В этом случае данные передаются от одного компьютера к другому как бы по эстафете. Если компьютер получит данные, предназначенные для другого компьютера, он передает их дальше по кольцу. Если данные предназначены для получившего их компьютера, они дальше не передаются.
Локальная сеть может использовать одну из перечисленных топологий. Это зависит от количества объединяемых компьютеров, их взаимного расположения и других условий. Можно также объединить несколько локальных сетей, выполненных с использованием разных топологий, в единую локальную сеть. Может, например, древовидная топология.
МЕТОДЫ ДОСТУПА И ПРОТОКОЛЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
В различных сетях существуют различные процедуры обмена данными в сети. Эти процедуры называются протоколами передачи данных, которые описывают методы доступа к сетевым каналам данных.
Наибольшее распространение получили конкретные реализации методов доступа: Ethernet, Arcnet и Token-Ring.
Метод доступа Ethernet.
Это метод доступа, разработанный фирмой Xerox в 1975 году, пользуется наибольшей популярностью. Он обеспечивает высокую скорость передачи данных и надежность.
Для данного метода доступа используется топология "общая шина". Поэтому сообщение, отправляемое одной рабочей станцией, принимается одновременно всеми остальными, подключенными к общей шине. Но сообщение, предназначенное только для одной станции (оно включает в себя адрес станции назначения и адрес станции отправителя). Та станция, которой предназначено сообщение, принимает его, остальные игнорируют.
Метод доступа Ethernet является методом множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением коллизий (конфликтов) (CSMA/CD - Carier Sense Multiple Access with Collision Detection).
Перед началом передачи рабочая станция определяет, свободен канал или занят. Если канал свободен, станция начинает передачу.
Ethernet не исключает возможности одновременной передачи сообщений двумя или несколькими станциями. Аппаратура автоматически распознает такие конфликты, называемые коллизиями. После обнаружения конфликта станции задерживают передачу на некоторое время. Это время небольшое и для каждой станции свое. После задержки передача возобновляется.
Реально конфликты приводят к уменьшению быстродействия сети только в том случае, если работает порядка 80-100 станций.
Метод доступа Arcnet.
Этот метод доступа разработан фирмой Datapoint Corp. Он тоже получил широкое распространение, в основном благодаря тому, что оборудование Arcnet дешевле, чем оборудование Ethernet или Token -Ring. Arcnet используется в локальных сетях с топологией "звезда". Один из компьютеров создает специальный маркер (сообщение специального вида), который последовательно передается от одного компьютера к другому.
Если станция желает передать сообщение другой станции, она должна дождаться маркера и добавить к нему сообщение, дополненное адресами отправителя и назначения. Когда пакет дойдет до станции назначения, сообщение будет "отцеплено" от маркера и передано станции.
Метод доступа Token-Ring.
Метод доступа Token-Ring был разработан фирмой IBM и рассчитан на кольцевую топологию сети.
Этот метод напоминает Arcnet, так как тоже использует маркер, передаваемый от одной станции к другой. В отличие от Arcnet, при методе доступа Token-Ring имеется возможность назначать разные приоритеты разным рабочим станциям.
АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ
Аппаратура Ethernet
Аппаратура Ethernet обычно состоит из кабеля, разъемов, Т-коннекторов, терминаторов и сетевых адаптеров. Кабель, очевидно, используется для передачи данных между рабочими станциями. Для подключения кабеля используются разъемы. Эти разъемы через Т-коннекторы подключаются к сетевым адаптерам - специальным платам, вставленным в слоты расширения материнской платы рабочей станции. Терминаторы подключаются к открытым концам сети.
Для Ethernet могут быть использованы кабели разных типов: тонкий коаксиальный кабель, толстый коаксиальный кабель и неэкранированная витая пара. Для каждого типа кабеля используются свои разъемы и свой способ подключения к сетевому адаптеру.
В зависимости от кабеля меняются такие характеристики сети, как максимальная длина кабеля и максимальное количество рабочих станций, подключаемых к кабелю.
Как правило, скорость передачи данных в сети Ethernet достигает 10 Мбит в секунду, что достаточно для многих приложений.
Рассмотрим подробно состав аппаратных средств Ethernet для различных типов кабеля.
Толстый коаксиальный кабель.
Толстый коаксиальный кабель, используемый Ethernet, имеет диаметр 0.4 дюйма и волновое сопротивление 50 Ом. Иногда этот кабель называют "желтым кабелем". Это самый дорогостоящий из рассматриваемых нами кабелей. Институт IEEE определил спецификацию на этот кабель - 10BASES.
На рис. 4 схематически изображена локальная сеть на основе толстого коаксиального кабеля.
Здесь приведена конфигурация сети, состоящей из двух сегментов, разделенным репитером. В каждом сегменте находятся 3 рабочие станции.
Каждая рабочая станция через сетевой адаптер (установлен на материнской плате компьютера и на рисунке не показан) специальным многожильным трансиверным кабелем подключается к устройству, называемому трансивером. Трансивер служит для подключения рабочей станции к толстому коаксиальному кабелю.
На корпусе трансивера имеется 3 разъема: два - для подключения толстого коаксиального кабеля, и один - для подключения трансиверного кабеля.
В таблице 2 перечислены устройства, необходимые для подключения рабочей станции к толстому коаксиальному кабелю.
К сожалению, длина одного сегмента ограничена, и для толстого кабеля не может превышать 500 метров. Если общая длина сети больше 500 метров, ее необходимо разбить на сегменты, соединенные друг с другом через специальное устройство - репитер.
На рисунке изображены два сегмента, соединенные репитером. При этом общая длина сети может достигать одного километра.
Между собой трансиверы соединяются отрезками толстого коаксиального кабеля с припаянными к их концам коаксиальными разъемами.
Таблица 2. Оборудование для подключения рабочей станции к толстому коаксиальному кабелю Ethernet
|
Сетевой адаптер |
Вставляется в материнскую плату компьютера |
|
Трансиверный кабель |
Многожильный экранированный кабель, соединяет сетевой адаптер с трансивером |
|
Трансивер |
Соединяется трансиверным кабелем с сетевым адаптером, имеет два коаксиальных разъема для подключения к толстому кабелю |
На концах сегмента подключены специальные заглушки - терминаторы. Это просто коаксиальные разъемы, в корпусе которых установлен резистор с сопротивлением 50 Ом.
Корпус одного из терминаторов должен быть заземлен. В каждом сегменте сети можно соединять только один терминатор.
Существуют и другие ограничения кроме максимальной длины коаксиального кабеля.
Таблица 3. Ограничения для Ethernet на толстом кабеле
|
Максимальная длина сегмента, метров |
500 |
|
Максимальное количество сегментов в сети |
5 |
|
Максимальная длина сети, метров |
2500 |
|
Максимальное количество станций, подключенных к одному сегменту (если в сети есть репитеры, то они тоже считаются как рабочие станции) |
100 |
|
Минимальное расстояние между точками подключения рабочих станций, метров |
2,5 |
|
Максимальная длина трансиверного кабеля, метров |
50 |
Кроме ограничения на длину сегмента существуют ограничения на максимальное количество сегментов в сети (и, как следствие, на максимальную длину сети), на максимальное количество рабочих станций, подключенных к сети и на максимальную длину трансиверного кабеля.
Однако в большинстве случаев эти ограничения не существенны. Более того, возможности толстого кабеля избыточны.
Итак, перечислим оборудование, необходимое для сети Ethernet на толстом кабеле:
Þ N-коннектор
Þ N-терминатор
Þ N-Barrel-коннектор
Þ N-терминатор с заземлением
Þ DIX-коннектор
Þ Трансивер
Тонкий коаксиальный кабель
Тонкий коаксиальный кабель, используемый для Ethernet, имеет диаметр 0.2 дюйма и волновое сопротивление 50 Ом. Кабель называется RG-58A/U и соответствует спецификации 10BASE2.
Сеть Ethernet на тонком кабеле существенно проще, чем на толстом.
Как правило, все сетевые адаптеры имеют два разъема. Один из них предназначен для подключения многожильного трансиверного кабеля, второй - для подключения небольшого тройника, называемого Т-коннектором. Т-коннектор с одной стороны подключается к сетевому адаптеру, а с двух других сторон к нему подключаются отрезки тонкого коаксиального кабеля с соответствующими разъемами на концах. При этом получается, что коаксиальный кабель подключается как бы непосредственно к сетевому адаптеру, поэтому не нужны трансивер и трансиверный кабель.
На концах сегмента должны находиться терминаторы, которые подключаются к свободным концам Т-коннекторов. Один (и только один!) терминатор в сегменте должен быть заземлен.
Сети на тонком кабеле имеют худшие параметры по сравнению с сетями на базе толстого кабеля (таблица 4). Но стоимость сетевого оборудования, необходимого для создания сети на тонком кабеле, существенно меньше.
Следует отметить, что некоторые фирмы выпускают адаптеры Ethernet, способные работать при длине сегмента до 300 метров (например, адаптеры фирмы 3COM). Однако такие адаптеры стоят дороже и вся сеть в этом случае должна быть сделана с использованием адаптеров только одного типа.
Таблица 4. Ограничения для Ethernet на тонком кабеле.
|
Максимальная длина сегмента, метров |
185 |
|
Максимальное количество сегментов в сети |
5 |
|
Максимальная длина сети, метров |
925 |
|
Максимальное количество станций, подключенных к одному сегменту (если в сети есть репитеры, то они тоже считаются как рабочие станции) |
100 |
|
Минимальное расстояние между точками подключения рабочих станций, метров |
0,5 |
Как правило, большинство сетей Ethernet создано именно на базе тонкого кабеля.
Итак, перечислим оборудование, необходимое для сети Ethernet на тонком кабеле:
Þ BNC-коннектор
Þ BNC-терминатор
Þ BNC-Barrel-коннектор
Þ BNC-терминатор с заземлением
Þ T-коннектор
Витая пара.
Некоторые (но не все) сетевые адаптеры Ethernet способны работать с кабелем, представляющем собой витую пару проводов (спецификация 10BASE-T).
Самая простая витая пара (twisted pair) - это два перевитых вокруг друг друга изолираванных медных провода. Существует два типа кабеля :
- неэкранированная (unshielded) витая пара (UTP);
- экранированная (shielded) витая пара (STP).
Несколько витых пар часто объединяют и помещают в одну защитную оболочку. В качестве такого кабеля можно использовать обычный телефонный провод (категория 3). Сетевые адаптеры, способные работать с витой парой, имеют разъем (RJ 45), аналогичный применяемому в импортных телефонных аппаратах.
Для сети Ethernet на базе витой пары необходимо специальное устройство - концентратор (HUB). Максимальное расстояние от концентратора до рабочей станции составляет 100 метров, при этом скорость передачи данных такая же, как и для коаксиального кабеля, - 10 Мбит в секунду.
При использовании сетевых адаптеров отвечающих спецификации 100BASE-T и использовании сетевых кабелей категории 5 и выше, при тех же параметрах скорость передачи данных составляет до 100 Мбит в секунду.
Достоинства сети на базе витой пары очевидны - с появлением спецификации 100BASE-T появляется возможность повысить пропускную способность центральных каналов не изменяя при этом всё оборудование сети, возможность использования имеющейся кабельной сети.
Однако есть и серьезные недостатки - ограничения на количество станций в сети, на её длину и высокая стоимость оборудования.
Опто-волоконный кабель
В оптоволоконном кабеле передаваемые данные распространяются в виде модулированных световых импульсов по оптическим волокнам. В связи с этим это относительно надёжный и защищенный способ передачи данных, так как электрические сигналы при этом не передаются. По этому оптоволоконный кабель нельзя вскрыть и перехватить передаваемые данные.
Оптоволоконный кабель применяется для передачи больших объёмов информации, на высокой скорости, так как сигнал при этом не искажается и не затухает.
Сетевой адаптер Ethernet.
Вне зависимости от используемого кабеля для каждой рабочей станции необходимо иметь сетевой адаптер. Сетевой адаптер - это плата, которая вставляется в материнскую плату компьютера. Она имеет два разъема для подключения к сетевому кабелю.
Для Ethernet в стандарте ISA используется три вида сетевых адаптеров: 8-битовые, 16-битовые и 32-битовые. 8-битовый адаптер может вставляться в 8-битовый или 16-битовый слоты материнской платы и используется, главным образом, в компьютерах IBM XT IBM PC, где нет 16-битовых слотов. Иногда 8-битовые адаптеры используются для компьютеров IBM AT, если требования к скорости передачи данных не высоки. Для 16-битового адаптера необходимо использовать 16-битовый слот.
На компьютерах 80386, 80486 и выше имеет смысл использовать скоростные 32-битовые адаптеры, по крайней мере для тех станций, на которые приходится максимальная нагрузка.
Сетевые адаптеры могут быть рассчитаны на архитектуру ISA, EISA, Micro Channel или PCI. Первая архитектура используется в серии компьютеров IBM AT и совместимых с ними, вторая - в станциях на базе процессоров 80486, третья - в компьютерах PS/2 серии IBM, четвертая - в станциях и серверах на базе процессоров 80486DX4, Pentium, Pentium II и совместимых с ними. Конструктивно эти типы адаптеров отличаются друг от друга. Для ускорения работы на плате сетевого адаптера может находиться буфер. Размер этого буфера различен для адаптеров разных типов и может составлять от 8 Кб для 8-битовых адаптеров до 16 Кб и более для 16- и 32-битовых адаптеров.
Сетевые адаптеры Ethernet используют порты ввода/вывода и один канал прерывания. Некоторые адаптеры могут работать с каналами прямого доступа к памяти (DMA).
На плате адаптера может располагаться микросхема постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) для создания так называемых бездисковых рабочих станций. Это компьютеры, в которых нет ни винчестера, ни флоппи-дисков. Загрузка операционной системы выполняется из сети, и выполнят ее программа, записанная в микросхеме дистанционной загрузки.
Перед тем как вставить сетевой адаптер в материнскую плату компьютера, необходимо с помощью переключателей (расположенных на плате адаптера) задать правильные значения для портов ввода/вывода, канала прерывания, базовый адрес ПЗУ дистанционной загрузки бездисковой станции.
Репитер.
Если длина сети превышает максимальную длину сегмента сети, необходимо разбить сеть на несколько (до пяти) сегментов, соединив их через репитер.
Конструктивно репитер может быть выполнен либо в виде отдельной конструкции со своим блоком питания, либо в виде платы, вставляемой в слот расширения материнской платы компьютера.
Репитер в виде отдельной конструкции стоит дороже, но он может быть использован для соединения сегментов Ethernet, выполненных как на тонком, так и на толстом кабеле, так как он имеет и коаксиальные разъемы, и разъемы для подключения трансиверного кабеля. С помощью этого репитера можно даже соединить в единую сеть сегменты, выполненные и на тонком, и на толстом кабеле.
Репитер в виде платы имеет только коаксиальные разъемы и поэтому может соединять только сегменты на тонком коаксиальном кабеле. Однако он стоит дешевле, и не требует отдельной розетки для подключения электропитания.
Один из недостатков встраиваемого в рабочую станцию репитера заключается в том, чтобы для обеспечения круглосуточной роботы сети станция с репитером также должна работать круглосуточно. При выключении питания связь между сегментами сети будет нарушена.
Функции репитера заключаются в физическом разделении сегментов сети и обеспечении восстановления пакетов, передаваемых из одного сегмента сети в другой.
Репитер повышает надежность сети, так как отказ одного сегмента (например, обрыв кабеля) не сказывается на работе других сегментов. Однако, разумеется, через поврежденный сегмент данные проходить не могут.
Аппаратура Arcnet.
Для организации сети Arcnet необходим специальный сетевой адаптер. Этот адаптер имеет один внешний разъем для подключения коаксиального кабеля.
Каждый адаптер Arcnet должен иметь для данной сети свой номер. Этот номер устанавливается переключателями, расположенными на адаптере, и находятся в пределах от 0 до 255.
Таблица 5. Ограничения для сети Arcnet.
|
Максимальная длина кабеля, который идет к активному концентратору, метров |
300 |
|
Минимальное расстояние между рабочими станциями, подключенными к одному кабелю, метров |
0,9 |
|
Максимальная длина сети по самому длинному маршруту, метров |
6000 |
|
Максимальное расстояние между рабочей станцией и пассивным концентратором, метров |
30 |
|
Максимальное расстояние между активным и пассивным концентраторами, метров |
30 |
|
Максимальное расстояние между двумя активными концентраторами, метров |
600 |
Сетевые адаптеры рабочих станций через коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 93 Ом подключаются к специальному устройству - концентратору. Возможно также использование неэкранированной витой пары.
Концентраторы бывают пассивными (Passive Hub) и активными (Active Hub). К одному концентратору (в зависимости от его типа) может подключаться 4,8,16 или 32 рабочих станций.
Ограничения для сети Arcnet приведены в таблице 5.
Достоинствами сети Arcnet являются низкая стоимость сетевого оборудования (по сравнению с Ethernet) и большая длина сети (до 6 км). Однако низкая скорость передачи данных, составляющая 2.44 Мбит в секунду, ограничивает применение сети Arcnet.
Аппаратура Token-Ring.
Что касается сети Token-Ring, то ее название может ввести вас в заблуждение. Топология этой сети больше похожа на топологию звезды, чем на топологию кольца. Вместо того чтобы, соединяясь друг с другом, образовывать кольцо, рабочие станции Token-Ring подключаются радиально к концентратору типа 8228 производства IBM. Правда, концентраторов может быть несколько, и в этом случае концентраторы действительно объединяются в кольцо через специальные разъемы.
Однако если используется один концентратор, то объединяющие разъемы можно не закольцовывать.
Скорость передачи данных в сети Token-Ring может достигать 4 или 16 Мбит в секунду, однако стоимость сетевого оборудования выше, чем для сети Ethernet. Кроме того, существуют и другие ограничения (см. таблицу 6).
Таблица 6. Ограничения для сети Token-Ring.
|
Максимальное количество концентраторов типа 8228 в сети |
12 |
|
Минимальное количество рабочих станций в сети |
96 |
|
Максимальная длина кабеля между двумя концентраторами, метров |
45 |
|
Максимальная длина кабеля, соединяющая все концентраторы в сети, метров |
120 |
Как видно из этой таблицы, сети Token-Ring не рассчитаны на большие расстояния. Все компьютеры должны быть расположены на одном или двух этажах здания. Более высокая стоимость оборудования с Ethernet дополнительно уменьшает привлекательность этого изделия IBM.
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ.
После подключения компьютеров к сети необходимо установить на них специальное сетевое программное обеспечение. Существует два подхода к организации сетевого программного обеспечения:
- сети с централизованным управлением;
- одно-ранговые сети.
Сети с централизованным управлением.
В сети с централизованным управлением выделяются одна или несколько машин, управляющих обменом данными по сети. Диски выделенных машин, которые называются файл-серверами, доступны всем остальным компьютерам сети. На файл-серверах должна работать специальная сетевая операционная система. Обычно это мультизадачная ОS, использующая защищенный режим работы процессора.
Остальные компьютеры называются рабочими станциями. Рабочие станции имеют доступ к дискам файл-сервера и совместно используемым принтерам, но и только. С одной рабочей станции нельзя работать с дисками других рабочих станций. С одной стороны, это хорошо, так как пользователи изолированы друг от друга и не могут случайно повредить чужие данные. С другой стороны, для обмена данными пользователи вынуждены использовать диски файл-сервера, создавая для него дополнительную нагрузку.
Есть, однако, специальные программы, работающие в сети с централизованным управлением и позволяющие передавать данные непосредственно от одной рабочей станции к другой минуя файл-сервер. Пример такой программы - программа NetLink. После ее запуска на двух рабочих станциях можно передавать файлы с диска одной станции на диск другой, аналогично тому, как копируются файлы из одного каталога в другой при помощи программы Norton Commander.
На рабочих станциях должно быть установлено специальное программное обеспечение, часто называемое сетевой оболочкой. Это обеспечение работает в среде той ОS, которая используется на данной рабочей станции, - DOS, OS/2 и т.д.
Файл-серверы могут быть выделенными или невыделенными. В первом случае файл-сервер не может использоваться как рабочая станция и выполняет только задачи управления сетью. Во втором случае параллельно с задачей управления сетью файл-сервер выполняет обычные пользовательские программы в среде MS-DOS. Однако при этом снижается производительность файл-сервера и надежность работы всей сети в целом, так как ошибка в пользовательской программе, запущенной на файл-сервере, может привести к остановке работы всей сети. Поэтому не рекомендуется использовать невыделенные файл-серверы, особенно в ответственных случаях.
Существуют различные сетевые ОS, ориентированные на сети с централизованным управлением. Самые известные из них - Novell NetWare, Microsoft Lan Manager (на базе OS/2), а также выполненная на базе UNIX сетевая ОS VINES.
Одно-ранговые сети.
Одно-ранговые сети не содержат в своем составе выделенных серверов. Функции управления сетью передаются по очереди от одной рабочей станции к другой.
Как правило, рабочие станции имеют доступ к дискам (и принтерам) других рабочих станций. Такой подход облегчает совместную работу групп пользователей, но в целом производительность сети может понизиться.
Если сеть объединяет несколько рабочих станций, которые должны совместно использовать такие ресурсы, как лазерный принтер, файлы на дисках, и если требуется интенсивный обмен данными между рабочими станциями, рассматривают возможность применения недорогих одно-ранговых сетевых средств.
Одно из достоинств одно-ранговых сетей - простота обслуживания. Если для обслуживания сети на базе Novell NetWare, как правило, требуется системный администратор, то для поддержания работоспособности одно-ранговой сети не требуется специально выделенный для этого сотрудник.
Наиболее распространены такие одно-ранговые сети, как Artisoft LANtastic, LANsmart компании D-Link Systems, Invisible Software NET-30 и Web NOS компании Webcorp. Все эти сетевые средства реализованы как надстройки над OS MS-DOS.
Фирма Novell предложила свое решение для организации работы групп пользователей. Ее сетевая оболочка Novell NetWare Lite напоминает одно-ранговые сетевые оболочки тем, что для организации сети не требуются выделенные файл-серверы, облегчено совместное использование дисков и принтеров. Novell NetWare Lite запускается как набор резидентных программ в среде MS-DOS.
Однако Novell NetWare Lite не является одно-ранговой сетью. Скорее это сеть с централизованным управлением, в которой может быть несколько невыделенных или выделенных серверов.
В целом Novell NetWare Lite представляет достаточно удачное решение для организации небольших сетей. Кроме того, Novell NetWare Lite хорошо уживается с Novell NetWare 3.11, что позволяет комбинировать возможности сетей с централизованным управлением на базе NetWare 3.11 с удобным разделением ресурсов отдельных рабочих станций.
Из всего разнообразия сетевых OS и оболочек самые распространенные и самые интересные изделия - Novell NetWare и Microsoft Windows for Workgroups.