Локальные вычислительные сети. Операционная система NetWare фирмы Novell

устройство - концентратор. К одному концентратору через все те же

телефонные розетки можно подключить до 12 рабочих станций. 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.

Достоинства сети на базе витой пары очевидны - низкая стоимость

оборудования и возможность использования имеющейся телефонной сети. Однако

есть серьезные ограничения на количество станций в сети и на ее длину.

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 или 80486 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 или

Micro Channel. Первая архитектура используется в серии компьютеров IBM AT и

совместимых с ними, вторая - в мощных станциях на базе процессоров 80486,

третья - в компьютерах PS/2 серии IBM. 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 300 м

Минимальное расстояние между рабочими

станциями, подключенными к одному кабелю 0.9 м

Максимальная длина сети по самому длинному

маршруту 6 км

Максимальное расстояние между рабочей

станцией и пассивным концентратором 30 м

Максимальное расстояние между активным

и пассивным концентраторами 30 м

Максимальное расстояние между двумя активными

концентраторами 600 м

***********************************************************************

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 45

м

Максимальная длина кабеля, соединяющая все

концентраторы в сети 120

м

***********************************************************************

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.

Novell NetWare.

С момента своего появления сетевая OS Novell NetWare пережила

множество "переизданий" и, успешно вытесняя конкурентов, захватила

значительную часть рынка.

В нашей стране массовое вторжение Novell NetWare началось с версии

2.15, способной работать на доступных компьютерах с процессором 80286.

Кроме того, что тоже важно в условиях дефицита компьютеров, эта версия

позволяет совмещать в одном компьютере функции файл-сервера и рабочей

станции.

Следующая версия Novell NetWare для процессора 80286 - версия 2.2

-отличается от версии 2.15 большей надежностью и более удобной процедурой

инсталляции. Эта OS больше всего подходит для организации небольшой сети на

базе файл-сервера с процессором 80286 для решения задач совместного

использования принтеров и дисковой памяти.

Для создания крупных и надежно работающих сетей больше подходит

Novell NetWare 386 версии 3.11. Эта высокопроизводительная многозадачная

OS реального времени может работать только на процессорах 80386 или

80486. Novell NetWare 386 не позволяет совмещать файл-сервер и рабочую

станцию, что благоприятно сказывается на производительности и надежности

сети.

Novell NetWare Lite может послужить альтернативной операционной

системе Novell NetWare 2.2. Эта сетевая оболочка реализована в виде

резидентных программ, она предельно проста в установке и использовании.

Но производительность ее в некоторых случаях может оказаться недостаточной.

Novell NetWare 386 версии 3.11

Сетевая операционная система (ОS) Novell NetWare 386 версии 3.11

представляет собой 32-разрядную многозадачную операционную систему

реального времени, работающую в защищенном режиме процессора 80386 или

80486. Эта ОS использует все аппаратные особенности процессора 80386,

поэтому она не будет работать на компьютерах с процессором 80286.

NetWare 386 является сетевой ОS с централизованным управлением. Это

означает, что в сети один или несколько компьютеров используются в

качестве файл-серверов. На этих компьютерах работает ОS NetWare 386.

Остальные компьютеры используются в качестве рабочих станций и на них

должна быть загружена сетевая оболочка - специальная компонента NetWare для

рабочих станций. Общее количество рабочих станций, подключенных к одному

серверу, может достигать 250.

ОС NetWare 386 стартует из МS-DOS. Для этого необходимо запустить

программу server.exe - ядро ОS. После останова NetWare 386 можно снова

вернуться в среду MS-DOS, что достаточно удобно с точки зрения отладки и

настройки сетевой ОS.

Как и всякая операционная система, Nowell NetWare работает с

аппаратурой через драйверы. Особенностью версии NetWare 386 является

возможность динамической загрузки драйверов дисковых устройств и сетевых

адаптеров.

Кроме драйверов можно загружать и сразу запускать программы,

выполняющие те или иные функции для обслуживания сервера и сети. Много

таких программ будут работать параллельно в мультизадачном режиме. Имена

запускаемых программ содержат расширение .nim (термин nim-процесс).

Параллельно работающие nim-процессы (или nim-программы) могут

относиться как к самой операционной системе NetWare 386, так и к другим

подсистемам, в том числе разработанным другими фирмами (не Novell). Эти

процессы обычно решают такие задачи, как управление файлами, хранящимися

в сервере, и сетевыми принтерами, работа с внешними коммуникационными

каналами связи, управление базами данных, управление доступом к средствам

файл-сервера и т.п.

При установке Novell NetWare стартовый диск файл-сервера обычно

разбивают на два раздела. Первый раздел имеет размер 3-5 Мбайт, на нем

находится MS-DOS, программа server.exe и некоторые другие файлы,

необходимые для запуска NetWare 386 (например, драйвер диска). Второй

раздел форматируется специальным образом для использования ОS NetWare 386.

В этом разделе находятся остальные модули сетевой ОS, сетевые утилиты и

некоторые другие служебные каталоги. Там же могут быть размещены файлы,

которые должны быть доступны для рабочих станций, подключенных к сети. В

компьютере, используемом в качестве файл-сервера, можно установить два или

большее количество дисков.

Рабочие станции получают доступ к данным, хранящимся на файл сервере

следующим образом.

После загрузки нескольких резидентных программ, входящих в состав

сетевой оболочки для MS-DOS, на рабочей стации появляется еще один диск.

Это или диск F:(если имеются локальные диски C:, D:, E:),или диск,

обозначаемый следующей буквой после локального диска с учетом параметра

команды "LASTDRIVE".

Пользователь оказывается в каталоге с именем LOGIN. Запустив

имеющуюся в этом каталоге программу slist.exe, пользователь может увидеть

список активных серверов. При помощи программы login.exe он может

подключиться к одному из них, указав свое имя и пароль, которые он должен

получить у администратора сети. Подключение к серверу открывает доступ к

дополнительным дискам, которые являются каталогами разделов файл-сервера.

При подключении к файл-серверу на первом сетевом диске открывается доступ

в каталог PUBLIC, содержащий сетевые утилиты (обычные exe-программы).

Мосты

При работе большого количества рабочих станций с одним файл-сервером

производительность такой сети может оказаться невысокой. Это связано с

тем, что на сервере стоит один-два диска и для удовлетворения большого

количества запросов потребуются многочисленные перемещения блока головок.

Увеличение размера расширенной памяти, установленной на файл-сервере, может

в некоторой степени улучшить ситуацию, так как NetWare увеличит размер

дискового буфера. Однако такое решение стоит дорого и не всегда может

привести к желаемому результату.

Поэтому может возникнуть необходимость установить второй файл-

сервер. Сеть с двумя файл-серверами будет работать быстрее, так как

теперь будет не только большее количество дисков, но и два дисковых

контроллера вместо одного, а также два процессора.

Иногда выгодно полностью разделить сети, снабдив каждую своим

отдельным файл-сервером. Для связи отдельных сетей в единую сеть можно

использовать так называемые мосты. С помощью моста можно объединить в

единое целое даже сети, использующие разные методы доступа, например

Ethernet, Arcnet, Token-Ring.

Мосты бывают внутренние и внешние.

Внутренний мост организуется следующим образом. В один файл-сервер

вставляется несколько (в версии Novell NetWare 386 до четырех) сетевых

адаптеров. К каждому сетевому адаптеру подключается свой сегмент сети. (При

объединении сетей с разными методами доступа необходимо для каждого метода

установить свой адаптер и загрузить несколько драйверов - для каждого

сетевого адаптера свой).

Внешний мост требует для себя отдельного компьютера. Этот

компьютер должен иметь несколько сетевых адаптеров (по одному для каждой

из объединяемых сетей) и запускаться специальным программным обеспечением

моста, входящим в комплект ОS Novell NetWare 386.

Транзакции.

Транзакцией называется совокупность трех действий:

- чтение данных;

- обработка данных;

- запись данных.

Применительно к файл-серверу транзакцией можно считать процесс

изменения файла на сервере, когда рабочая станция сначала читает файл

или его часть, а затем пишет в этот же файл.

В многопользовательской среде, к которой можно отнести локальную

сеть, каждый пользователь может независимо от другого модифицировать одни

и те же данные, хранящиеся на файл-сервере. Если во время такой

модификации произойдет "зависание" сети или аварийное отключение

электропитания, изменяемые на сервере файлы могут быть разрушены.

Для повышения надежности OS Novell NetWare 386 содержит специальную

систему прослеживания транзакций TTS (Transaction Tracking System). Эта

система следит за транзакциями и в случае аварии сервера при повторном его

запуске ликвидирует все действия, выполненные незавершенной транзакцией. В

этом случае произойдет так называемый откат транзакции.

Зеркальные диски.

Для исключения ущерба, связанного с возможным повреждением диска,

в ответственных случаях используют резервирование дисков. Для

резервирования дисков к одному дисковому контроллеру подключают два

совершенно одинаковых винчестера и соответствующим образом настраивают

OS NetWare 386. После этого вся информация, записываемая на основной диск,

будет дублироваться на втором, называемом зеркальным.

В случае повреждения основного диска можно выполнить полное

восстановление данных с зеркального при помощи специальной процедуры

восстановления.

Дополнительно используется так называемое горячее резервирование

дорожек диска (Hot Fix). На диске выделяется область горячего

резервирования. Если в процессе работы на диске обнаруживается дефектная

дорожка, она динамически заменяется дорожкой из области резервирования.

Резервирование дисков и каналов.

При использовании зеркального диска есть вероятность повреждения

единых для обоих дисков канала, контроллера и блока питания.

OS NetWare 386 может резервировать целиком каналы, при этом

используются два контроллера, к которым соответственно подключены два

диска. Для питания этих контроллеров и дисков используются два блока

питания.

Горячее резервирование серверов.

Восстановление данных с зеркального диска может потребовать, в

зависимости от объема диска, времени порядка нескольких часов. Иногда такая

задержка в работе сети является совершенно недопустимой.

Относительно недавно фирма Novell разработала сетевую OS NetWare

System Fault Tolerance Level III (SFT III) версии 3.11. Эта OS обеспечивает

горячее резервирование серверов.

Система NetWare SFT III состоит из двух серверов, соединенных между

собой скоростной линией связи, с использованием специальных адаптеров MSL

(Mirrored Server Link).Эти адаптеры могут соединяться коаксиальным кабелем

длиной до 33 метров или оптоволоконным кабелем длиной до 4 километров.

Выход из строя одного сервера не влечет за собой остановку работы

сети - в дело автоматически включается резервный сервер. Благодаря

высокоскоростному каналу связи диски резервного сервера содержат те же

файлы, что и диски основного, поэтому никакого восстановления данных не

требуется. Можно ремонтировать один из двух используемых серверов без

остановки всей системы, что очень важно, если система должна работать

круглосуточно.

Управление доступом.

Любая серьезная многопользовательская система должна содержать

средства разграничения доступа к совместно используемым ресурсам. В сети

Novell NetWare такими ресурсами являются данные на файл-серверах и сетевые

принтеры.

Система разграничения доступа, реализованная в NetWare 386,

достаточно мощная и удобная. Все пользователи могут быть разделены

системным администратором на группы. Каждая группа может иметь свои права,

причем один и тот же пользователь может находиться одновременно в разных

группах.

Для управления группами в Novell NetWare вводится понятие

администратора группы. Администратор группы может не иметь всех прав в

сети, предоставляемых только системному администратору.

В OS NetWare 386 можно предоставлять доступ как к каталогам, так и к

отдельным файлам. Причем это может быть как полный доступ, так и частичный,

например, администратор может разрешить только читать файл, но не писать в

него. Пользователь не видит каталоги или файлы на диске, если у него нет

права просмотра содержимого соответствующего каталога.

Оглавление:

Введение. 1

ФАЙЛ-СЕРВЕР И РАБОЧИЕ СТАНЦИИ 3

ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА РАБОЧЕЙ СТАНЦИИ 3

ТОПОЛОГИЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ 4

МЕТОДЫ ДОСТУПА И ПРОТОКОЛЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ 7

Метод доступа Ethernet. 7

Метод доступа Arcnet. 8

Метод доступа Token-Ring. 8

АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ 9

Аппаратура Ethernet 9

Толстый коаксиальный кабель. 9

Тонкий коаксиальный кабель 12

Неэкранированная витая пара. 14

Сетевой адаптер Ethernet. 15

Репитер. 16

Аппаратура Arcnet. 17

Аппаратура Token-Ring. 18

ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ. 20

Сети с централизованным управлением. 20

Одно-ранговые сети. 21

Novell NetWare. 23

Novell NetWare 386 версии 3.11 23

Мосты 25

Транзакции. 26

Зеркальные диски. 27

Резервирование дисков и каналов. 28

Горячее резервирование серверов. 28

Управление доступом. 29

Страницы: 1, 2