Локальные вычислительные сети на базе IBM PC AT совместимых ПЭВМ

|прослушивания | | | |

|Стоимость |Незначительная |Незначительная |Высокая |

|подключения | | | |

|Поведение |Хорошее |Удовлетворительное|Плохое |

|системы при | | | |

|высоких | | | |

|нагрузках | | | |

|Возможность |Очень хорошая |Хорошая |Плохая |

|работы в | | | |

|реальном режиме| | | |

|времени | | | |

|Разводка кабеля|Хорошая |Удовлетворительная|Хорошая |

|Обслуживание |Очень хорошее |Среднее |Среднее |

Древовидная структура ЛВС.

Наряду с известными топологиями вычислительных сетей «кольцо»,

«звезда» и «шина», на практике применяется и комбинированная, на пример

древовидна структура. Она образуется в основном в виде комбинаций

вышеназванных топологий вычислительных сетей. Основание дерева

вычислительной сети (корень) располагается в точке, в которой собираются

коммуникационные линии информации (ветви дерева).

Вычислительные сети с древовидной структурой применяются там, где

невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом

виде. Для подключения большого числа рабочих станций соответственно

адаптерным платам применяют сетевые усилители и/или коммутаторы.

Коммутатор, обладающий одновременно и функциями усилителя, называют

активным концентратором.

На практике применяют две их разновидности, обеспечивающие

подключение соответственно восьми или шестнадцати линий.

Устройство к которому можно присоединить максимум три станции,

называют пассивным концентратором. Пассивный концентратор обычно используют

как разветвитель. Он не нуждается в усилителе. Предпосылкой для подключения

пассивного концентратора является то, что возможное максимальное расстояние

до рабочей станции не должно превышать нескольких десятков метров.

[pic]

Рисунок 5

Древовидная структура ЛВС.

Типы построения сетей по методам передачи информации.

Локальная сеть Token Ring

Этот стандарт разработан фирмой IBM. В качестве передающей среды

применяется неэкранированная или экранированная витая пара (англ. UPT или

SPT) или оптоволокно. Скорость передачи данных 4 Мбит/с или 16Мбит/с. В

качестве метода управления доступом станций к передающей среде используется

метод – маркерное кольцо (англ. Тоken Ring). Основные положения этого

метода:

. устройства подключаются к сети по топологии кольцо;

. все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные,

только получив разрешение на передачу (маркер);

. в любой момент времени только одна станция в сети обладает таким

правом.

Типы пакетов.

В IВМ Тоken Ring используются три основных типа пакетов:

. пакет «управление/данные» (англ. Data/Соmmand Frame);

. пакет «маркер» (англ. Token);

. пакет «сброса» (англ. Abort).

Пакет «Управление/Данные».

С помощью такого пакета выполняется передача данных или команд

управления работой сети.

Пакет «Маркер».

Станция может начать передачу данных только после получения такого

пакета, В одном кольце может быть только один маркер и, соответственно,

только одна станция с правом передачи данных.

Пакет «Сброса».

Посылка такого пакета называет прекращение любых передач.

В сети можно подключать компьютеры по топологии звезда или кольцо.

Локальная сеть ArcNet.

ArcNet (англ. Attached Resource Computer Network) – простая,

недорогая, надежная и достаточно гибкая архитектура локальной сети.

Разработана корпорацией Datapoint в 1977 году. Впоследствии лицензию на

ArcNet приобрела корпорация SMC (англ. Standard Microsystems Corporation),

которая стала основным разработчиком и производителем оборудования для

сетей ArcNet. В качестве передающей среды используются витая пара,

коаксиальный кабель (RG–62) с волновым сопротивлением 93 Ом и

оптоволоконный кабель. Скорость передачи данных – 2,5 Мбит/с, существует

также расширенная версия – ArcNetplus – поддерживает передачу данных со

вкоростью 20 Мбит/с. При подключении устройств в ArcNet применяют топологии

шина и звезда. Метод управления доступом станций к передающей среде –

маркерная шина (англ. Token Bus). Этот метод предусматривает следующие

правила:

. Все устройства, подключенные к сети, могут передавать данные

. только получив разрешение на передачу (маркер);

. В любой момент времени только одна станция в сети обладает таким

правом;

. Данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети.

Основные принципы работы.

Передача каждого байта в ArcNet выполняется специальной посылкой ISU

(англ. Information Symbol Unit – единица передачи информации), состоящей из

трех служебных старт/стоповых битов и восьми битов данных. В начале каждого

пакета передается начальный разделитель АВ (англ. Alert Burst), который

состоит из шести служебных битов. Начальный разделитель выполняет функции

преамбулы пакета.

В ArcNet определены 5 типов пакетов:

1. Пакет ITT (англ. Information to Transmit) – приглашение к передаче. Эта

посылка передает управление от одного узла сети к другому. Станция,

принявшая этот пакет, получает право на передачу данных.

2. Пакет FBE (англ. Free Buffer Enquiries) – запрос о готовности к приему

данных. Этим пакетом проверяется готовность узла к приему данных.

3. Пакет данных. С помощью этой посылки производиться передача данных.

4. Пакет АСК (англ. ACKnowledgments) – подтверждение приема. Подтверждение

готовности к приему данных или подтверждение приема пакета данных без

ошибок, т.е. в ответ на FBE и пакет данных.

5. Пакет NAK (англ.Negative AcKnowledgments) – неготовность к приему.

Неготовность узла к приему данных (ответ на FBE) или принят пакет с

ошибкой.

В сети ArcNet можно использовать две топологии: «звезда» и «шина».

Локальная сеть Ethernet

Спецификацию Ethernet в конце семидесятых годов предложила компания

Xerox Corporation. Позднее к этому проекту присоединились компании Digital

Equipment Corporation (DEC) и Intel Corporation. В 1982 году была

опубликована спецификация на Ethernet версии 2.0. На базе Ethernet

институтом IEEE был разработан стандарт IEEE 802.3. Различия между ними

незначительные.

Основные принципы работы.

На логическом уровне в Ethernet применяется топология шина:

. все устройства, подключенные к сети, равноправны, т.е. любая

станция может начать передачу в любой момент времени (если

передающая среда свободна);

. данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети.

Таблица 3

Основные характеристики сетей по методам передачи информации.

|Характеристики |Методы передачи информации |

| |Ethernet |Token Ring |ArcNet |

|Топология |Локальная типа |Кольцевая или |Наборы сегментов |

| |«шина» |типа «звезда» |типа «звезда» |

|Тип кабеля |RG–58 |Экранированная|RG–62 или RG–59 |

| | |или | |

| | |неэкранированн| |

| | |ая витая пара | |

|Импеданс |50 Ом |— |— |

|Сопротивление |50 Ом, ± 2 Ом |100 – 200 Ом |RG–59: 75 Ом |

|терминаторов | |UTP, 150 Ом TP|RG–62: 93 Ом |

|Максимальная |185 м |45 – 200 м (в |В зависимости от |

|длина кабеля в | |зависимости от|используемого |

|сегменте | |используемого |кабеля, но в |

| | |кабеля) |среднем: |

| | | |W–W: 120 м |

| | | |A–A: 606 м |

| | | |P–W или P–A: 30 м|

| | | | |

| | | |A–A: 0,3 м[1] |

|Минимальный |0,5 м |2,5 м |В зависимости от |

|промежуток | | |используемого |

|между соседними| | |кабеля |

|компьютерами | | | |

|Максимальное |5 |33 устройства |Не поддерживает |

|количество | |MAU |соединения |

|соединенных | | |сегментов |

|сегментов | | | |

|Максимальное |30 |Неэкранированн|В зависимости от |

|количество | |ая витая пара:|используемого |

|компьютеров в | |72 рабочих |кабеля |

|сегменте | |станции на | |

| | |концентратор, | |

| | |при | |

| | |использовании | |

| | |экранированной| |

| | |витой пары – | |

| | |260 рабочих | |

| | |станций на | |

| | |концентратор | |

Сетевые операционные системы для локальных сетей.

Основное направление развития современных Сетевых Операционных Систем

(англ. Network Operation System – NOS) – перенос вычислительных операций на

рабочие станции, создание систем с распределенной обработкой данных. Это в

первую очередь связано с ростом вычислительных возможностей персональных

компьютеров и все более активным внедрением мощных многозадачных

операционных систем: OS/2, Windows NT и Windows 95. Кроме этого внедрение

объектно–ориентированных технологий (OLE, ActiveX, ODBC и т.д.) позволяет

упростить организацию распределенной обработки данных. В такой ситуации

основной задачей NOS становится объединение неравноценных операционных

систем рабочих станций и обеспечение транспортного уровня для широкого

круга задач: обработка баз данных, передача сообщений, управление

распределенными ресурсами сети (англ. directory/name service).

В современных NOS применяют три основных подхода к организации

управления ресурсами сети.

Первый – это Таблицы Объектов (англ. Bindery). Используется в сетевых

операционных системах NetWare 28б и NetWare 3.XX. Такая таблица находится

на каждом файловом сервере сети. Она содержит информацию о пользователях,

группах, их правах доступа к ресурсам сети (данным, сервисным услугам,

печати через сетевой принтер и т.п.). Такая организация работы удобна, если

в сети только один сервер. В этом случае требуется определить и

контролировать только одну информационную базу. При расширении сети,

добавлении новых серверов объем задач по управлению ресурсами сети резко

возрастает. Администратор системы вынужден на каждом сервере сети

определять и контролировать работу пользователей. Абоненты сети, в свою

очередь, должны точно знать, где расположены те или иные ресурсы сети, а

для получения доступа к этим ресурсам – регистрироваться на выбранном

сервере. Конечно, для информационных систем, состоящих из большого

количества серверов, такая организация работы не подходит.

Второй подход используется в LANServer и Windows NT Server –

Структура Доменов (англ. Domain). Все ресурсы сети и пользователи

объединены в группы. Домен можно рассматривать как аналог таблиц объектов

(англ. bindery), только здесь такая таблица является общей для нескольких

серверов, при этом ресурсы серверов являются общими для всего домена.

Поэтому пользователю для того чтобы получить доступ к сети, достаточно

подключиться к домену (зарегистрироваться), после этого ему становятся

доступны все ресурсы домена, ресурсы всех серверов и устройств, входящих в

состав домена. Однако и с использованием этого подхода также возникают

проблемы при построении информационной системы с большим количеством

пользователей, серверов и, соответственно, доменов, например, сети для

предприятия или большой разветвленной организации. Здесь эти проблемы уже

связаны с организацией взаимодействия и управления несколькими доменами,

хотя по содержанию они такие же, как и в первом случае.

Третий подход – Служба Наименований Директорий или Каталогов (англ.

Directory Name Services – DNS) лишен этих недостатков. Все ресурсы сети:

сетевая печать, хранение данных, пользователи, серверы и т.п.

рассматриваются как отдельные ветви или директории информационной системы.

Таблицы, определяющие DNS, находятся на каждом сервере. Это, во–первых,

повышает надежность и живучесть системы, а во-вторых, упрощает обращение

пользователя к ресурсам сети. Зарегистрировавшись на одном сервере,

пользователю становятся доступны все ресурсы сети. Управление такой

системой также проще, чем при использовании доменов, так как здесь

существует одна таблица, определяющая все ресурсы сети, в то время как при

доменной организации необходимо определять ресурсы, пользователей, их права

доступа для каждого домена отдельно.

В настоящее время наиболее распространенными сетевыми операционными

системами являются NetWare 3.XX и 4.XX (Novell Inc.), Windows NТ Server

3.51 и 4.00 (Microsoft Corp.) и LAN Server (IВМ Соrр.).

Рассмотрим более подробно возможности этих и некоторых других сетевых

операционных систем и требования, которые они предъявляют к программному и

аппаратному обеспечению устройств сети.

NetWare 3.XX, Novell Inc.

Отличительные черты:

o самая эффективная файловая система среди современных NOS;

o самый широкий выбор аппаратного обеспечения;

o очень эффективная низкоуровневая архитектура.

Основные характеристики и требования к аппаратному обеспечению.

o Центральный процессор: 386 и выше.

o Минимальный объем жесткого диска: 9 Мбайт.

o Объем ОП (Оперативной Памяти) на сервере: 4 Мбайт – 4 Гбайт.

o Минимальный объем ОП РС (Рабочей Станции) клиента: 640 Кбайт.

o Операционная система: собственная разработка Novell Inc.

o Протоколы: IPX/SРХ.

o Мультипроцессорность: нет.

o Количество пользователей: 250.

o Максимальный размер файла: 4 Гбайт.

o Шифрование данных: нет.

o Монитор UPS: есть.

o TTS: есть.

o Управление распределенными ресурсами сети: таблицы bindery на

сервере.

o Система отказоустойчивости: дублирование дисков, зеркальное

отражение дисков, SFT II,SFT III, поддержка накопителя на

магнитной ленте, резервное копирование таблиц bindery и данных.

o Компрессирование данных: нет.

o Фрагментация блоков (Block suballocations): нет.

o Файловая система клиентов: DOS, Windows 3.XX, Мас (доп.), ОS/2

(доп.), UNIX (доп.), Windows NT, Windows 95.

NetWare 4.XX, Novell Inc.

Отличительная черта:

o применение специализированной системы управления ресурсами сети

(англ. NetWare Directory Services – NDS) позволяет строить

эффективные информационные системы с количеством пользователей до

1000. В NDS определены все ресурсы, услуги и пользователи сети.

Эта информация распределена по всем серверам сети;

o очень эффективная низкоуровневая архитектура;

o Поддержка аппаратных средств сервера – использование преимуществ

процессора Pentium, мультипроцессорной архитектуры, шины PCI,

поддержка адаптеров с интерфейсом PC Card (новое название

стандарта PCMCIA).

Для управления памятью используется только одна область (pool),

поэтому оперативная память, освободившаяся после выполнения каких-либо

процессов, становится сразу доступной операционной системе (в отличие от

NetWare 3.XX), сокращены безвозвратные выделения памяти. Защита памяти

сервера – возможность запуска сомнительных модулей в специальной области

памяти предотвращает повреждение ими содержимого памяти, принадлежащие

другим модулям.

Новая система управления хранением данных (англ. Data Storage

Management) состоит из трех компонент, позволяющих повысить эффективность

файловой системы:

1. Фрагментация блоков или разбиение блоков данных на Подблоки (англ. Block

Suballocation). Если размер блока данных на томе 64 Кбайта, а требуется

записать файл размером 65 Кбайт, то ранее потребовалось бы выделить 2

блока по 64 Кбайта. При этом 6З Кбайта во втором блоке не могут

использоваться для хранения других данных. В NetWare 4.XX система выделит

Страницы: 1, 2, 3, 4