Способы соподчинения компьютеров локальной сети

Способы взаимодействия компьютеров в сети

Кабели подсоединяются к ПК через специальное устройство, называемое сетевой картой (сетевым адаптером), которая вставляется в слот расширения на материнской плате компьютера. Имеются материнские платы с уже встроенным сетевым адаптером. Существуют различные виды сетевых адаптеров – ArcNet, Ethernet, TokenRing, различающиеся производительностью (скоростью передачи данных) и соответственно стоимостью. Для сети с числом ПК до 50 обычно применяются недорогие адаптеры класса Ethernet. Для построения сети используются и другие сетевые устройства различной сложности и стоимости. Применяемые технические средства и топология сети в совокупности определяют надежность функционирования и скорость передачи информации в такой сети, которая в настоящее время варьируется от 5 до 100 Мбит в секунду.

Существует следующие два принципиально различающихся способа соподчинения компьютеров в локальной сети и соответственно технологии работы в ней:

Одноранговая сеть– это сеть равноправных компьютеров (рабочих станций), каждый из которых имеет уникальное имя (имя компьютера) и обычно пароль для входа в него в момент загрузки ОС. Имя и пароль входа назначаются владельцем ПК средствами ОС. В такой сети могут быть организованы «подсети», так называемые группы, каждая из которых также имеет имя, например «Бухгалтерия». Принадлежность рабочей станции к какой-либо группе может быть задана или изменена самим пользователем. Равноправность ПК означает, что владелец каждого компьютера в сети сам имеет программную возможность преобразовать свой локальный ресурс (диски, папки, принтер), в разделяемый, предоставив к нему доступ другим пользователям группы, устанавливать права и пароль доступа к ресурсу. Он же отвечает за сохранность или работоспособность этого ресурса. Программные средства также позволяют владельцу ПК отменить доступ к ресурсу, то есть вернуть ему статус локального. Доступ к «чужим ресурсам» в такой сети организован на уровне ресурсов. Это означает, что доступ к сетевым ресурсам рабочей станции получает любой компьютер, входящий в ту же группу, что и «владелец ресурса». Доступ к сетевым ресурсам компьютеров другой группы невозможен. Понятие «пользователь» в такой сети отсутствует, а точнее совпадает с понятием компьютер группы. В одноранговой сети каждая рабочая станция может одновременно, как предоставлять свои ресурсы другим компьютерам группы (быть сервером), так и использовать ресурсы других ПК (быть клиентом). Сети этого вида часто организуются в небольших офисах для объединения в сеть небольшого числа компьютеров (10-15 ПК). Создание и эксплуатация такой сети не требует высокого профессионализма и наличия специального лица (системного администратора), ответственного за функционирование сети.

Иерархические сети (сети с выделенным сервером) – это сети, в которых имеется мощный компьютер – выделенный сервер, ресурсы которого предоставляются другим, соединенным с ним компьютерам (рабочим станциям). Рабочая станция – персональный компьютер, подключённый к сети, через которую пользователь получает доступ к её ресурсам.

Ресурсы рабочих станций серверу, как правило, не доступны. Иерархические сети организуются при большом количестве рабочих станций. В сравнении с одноранговыми сетями они обеспечивают более высокие быстродействие и надежность работы сети, повышают конфиденциальность и надежность хранения информации, а также предоставляют ряд других полезных возможностей, рассмотренных ниже. Однако создание иерархической сети требует высокого профессионализма, а работу всей сети организует специальное ответственное лицо – системный администратор. В отличие от одноранговой сети предоставление ресурсов сервера в иерархической сети производится на уровне пользователей. Это означает, что для полноценной работы в сети каждый пользователь должен быть персонально зарегистрирован администратором сети, после чему ему назначается уникальное в сети имя и пароль, под которым он «будет известен серверу». При регистрации пользователю также выделяются определенные ресурсы на сервере и права доступа к ним. В дальнейшем при подключении к серверу пользователь должен будет в специальном диалоговом окне указывать это имя и пароль, и только после этого ему будет открыт доступ к назначенным ему сетевым ресурсам.

Наряду с классическими сетями указанных выше двух видов возможна организация сетей и более сложных видов, а именно:

– сочетание одноранговой и иерархической сети, в которой рабочие станции могут быть подключены как к выделенному серверу, по принципу иерархической сети, так и объедены между собой в одноранговую сеть;

– иерархическая сеть с несколькими выделенными серверами;

– иерархическая сеть, в которой есть несколько уровней иерархии серверов, при этом севера нижнего уровня, подключаются к серверам более высокого уровня.

Принципы работы в таких сетях близки к тем, что используются в простейших одноранговых и иерархических сетей.

Все сетевые ОС (СОС) автоматически предоставляют пользователям базовые сетевые возможности даже при работе с обычными программами. Наряду с этим оказывается возможной разработка специальных сетевых прикладных программ, в наибольшей степени использующих преимущества работы в сети.

Базовые сетевые возможности СОС для локальных и распределенных сетей позволяют:

– копировать файлы с одного ПК сети на другой;

– с одного компьютера сети обрабатывать данные (вводить, редактировать, удалять, производить поиск), размещенные на другом;

– запускать программу, размещенную в памяти одного компьютера, которая будет оперировать с данными, хранящимися на другом ПК;

– с любого ПК сети использовать устройства (например, СD-ROM, принтер, модем), размещенные на “чужом” ПК (или подключенное к “чужому” ПК) в сети.

Эти возможности позволяют иметь один или несколько мощных ПК (выделенных серверов), в долговременной памяти которых размещается коллективно используемая в организации информация и необходимые программы. Тем самым можно снизить требования к техническим характеристикам (особенно к емкости внешней памяти) остальных компьютеров в сети. В целом это может привести к уменьшению суммарной стоимости оборудования, однако с изменением структуры цен на компоненты вычислительной техники этот фактор экономии при создании сети утерял свое значение.

Основным стимулом стала возможность применения новых информационных технологий, важнейшие особенности которых состоят в следующем:

– независимость процесса обработки информации от конкретного компьютера: клиент может быть обслужен любым операционистом в банке (в любом окошке), бухгалтерские проводки могут быть введены любым бухгалтером с любого компьютера и т.д.;

– исключение дублирования или разночтения одной и той же информации за счет ее хранения на одном из ПК сети и обеспечения доступа к ней с других компьютеров;

– повышение надежности хранения информации в больших системах путем ее концентрации на ПК с улучшенными техническими характеристиками или имеющими специальные устройства для ее дублирования, хранения копий, а при необходимости и восстановления (возможно и автоматического);

– повышение конфиденциальности использования имеющейся в организации информации путем применения программных средств СОС, позволяющих для каждого пользователя в сети установить дифференцированные права доступа к различным секторам информации;

– упрощение программного сопровождения информационной системы, защиты от вирусов, непрофессионального изменения неподготовленными пользователями системных настроек коллективно используемых программ;

– возможность организации оперативного безбумажного обмена информацией между подразделениями и сотрудниками организации.

Помимо перечисленных факторов преимущество сетей определяется такими внешними эффектами как:

– экономия рабочего времени сотрудников при обмене информацией и подготовке совместных документов;

– упрощение финансовых расчетов, способствующих ускорению оборота финансовых средств;

– создание новых видов услуг и др.

Получаемый эффект от перечисленных внешних факторов значительно превосходит затраты на создание и поддержку локальных и распределенных компьютерных сетей.

Источник

Способы соподчинения компьютеров локальной сети

Локальные вычислительные сети – сети, абоненты которых сосредоточены на расстоянии 10 – 15 км. Такие сети объединяют компьютеры, размещенные внутри одного здания или в нескольких рядом расположенных зданиях

Преимущества локальных сетей:

Разделение ресурсов – позволяет экономно использовать ресурсы в информационной системе. Например, производить печать со всех компьютеров на одном принтере, использовать один дисковод DVD и т.д.

Разделение данных – позволяет иметь доступ с разных рабочих мест к файлам, которые расположены на других компьютерах. Благодаря разделению данных можно организовать работу нескольких пользователей по созданию общего документа.

Разделение программных средств — позволяет пользователям использовать программы, установленные на других компьютерах.

Топология локальных сетей

Под топологией вычислительной сети понимается способ соединения ее отдельных компонентов (компьютеров, серверов, принтеров и т.д.). Различают три основные топологии:

топология типа звезда;
топология типа кольцо;
топология типа общая шина.

При использовании топологии типа звезда информация между клиентами сети передается через единый центральный узел. В качестве центрального узла может выступать сервер или специальное устройство — концентратор (Hub).

Преимущества данной топологии состоят в следующем:

Высокое быстродействие сети, так как общая производительность сети зависит только от производительности центрального узла.
Отсутствие столкновения передаваемых данных, так как данные между рабочей станцией и сервером передаются по отдельному каналу, не затрагивая другие компьютеры.

Однако помимо достоинств у данной топологии есть и недостатки:

Низкая надежность, так как надежность всей сети определяется надежностью центрального узла. Если центральный компьютер выйдет из строя, то работа всей сети прекратится.
Высокие затраты на подключение компьютеров, так как к каждому новому абоненту необходимо ввести отдельную линию.

При топологии типа кольцо все компьютеры подключаются к линии, замкнутой в кольцо. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер.

Передача информации в такой сети происходит следующим образом. Маркер (специальный сигнал) последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, которому требуется передать данные. Получив маркер, компьютер создает так называемый «пакет», в который помещает адрес получателя и данные, а затем отправляет этот пакет по кольцу. Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя.

После этого принимающий компьютер посылает источнику информации подтверждение факта получения данных. Получив подтверждение, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает его в сеть.

Преимущества топологии типа кольцо состоят в следующем:

Пересылка сообщений является очень эффективной, т.к. можно отправлять несколько сообщений друг за другом по кольцу. Т.е. компьютер, отправив первое сообщение, может отправлять за ним следующее сообщение, не дожидаясь, когда первое достигнет адресата.
Протяженность сети может быть значительной. Т.е. компьютеры могут подключаться к друг к другу на значительных расстояниях, без использования специальных усилителей сигнала.

К недостаткам данной топологии относятся:

Низкая надежность сети, так как отказ любого компьютера влечет за собой отказ всей системы.
Для подключения нового клиента необходимо отключить работу сети.
При большом количестве клиентов скорость работы в сети замедляется, так как вся информация проходит через каждый компьютер, а их возможности ограничены.
Общая производительность сети определяется производи¬тельностью самого медленного компьютера.

При топологии типа общая шина все клиенты подключены к общему каналу передачи данных. При этом они могут непосредственно вступать в контакт с любым компьютером, имеющимся в сети.

Передача информации в данной сети происходит следующим образом. Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети. Однако информацию принимает только тот компьютер, адрес которого соответствует адресу получателя. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу данных.

Преимущества топологии общая шина:

Вся информация находится в сети и доступна каждому компьютеру.
Рабочие станции можно подключать независимо друг от друга. Т.е. при подключении нового абонента нет необходимости останавливать передачу информации в сети.
Построение сетей на основе топологии общая шина обходится дешевле, так как отсутствуют затраты на прокладку дополнительных линий при подключении нового клиента.
Сеть обладает высокой надежностью, т.к. работоспособность сети не зависит от работоспособности отдельных компьютеров.

К недостаткам топологии типа общая шина относятся:

Низкая скорость передачи данных, т.к. вся информация циркулирует по одному каналу (шине).
Быстродействие сети зависит от числа подключенных компьютеров. Чем больше компьютеров подключено к сети, тем медленнее идет передача информации от одного компьютера к другому.
Для сетей, построенных на основе данной топологии, характерна низкая безопасность, так как информация на каждом компьютере может быть доступна с любого другого компьютера.

Самым распространенным типом сети с топологией общая шина является сеть стандарта Ethernet со скоростью передачи информации 10 — 100 Мбит/сек.

Мы рассмотрели основные топологии ЛВС. Однако на практике при создании ЛВС организации могут одновременно использоваться сочетание нескольких топологий. Например, компьютеры в одном отделе могут быть соединены по схеме звезда, а в другом отделе по схеме общая шина, и между этими отделами проложена линия для связи.

Типы локальных сетей

Существует две модели локальных вычислительных сетей:

Данные модели определяют взаимодействие компьютеров в локальной вычислительной сети. В одноранговой сети все компьютеры равноправны между собой. При этом вся информация в системе распределена между отдельными компьютерами. Любой пользователь может разрешить или запретить доступ к данным, которые хранятся на его компьютере.

В одноранговой сети пользователю, работающему за любым компьютером доступны ресурсы всех других компьютеров сети. Например, сидя за одним компьютером, можно редактировать файлы, расположенные на другом компьютере, печатать их на принтере, подключенном к третьему, запускать программы на четвертом.

К достоинствам такой модели организации сети относится простота реализации и экономия материальных средств, так как нет необходимости приобретать дорогой сервер. Несмотря на простоту реализации, данная модель имеет ряд недостатков:

низкое быстродействие при большом числе подключенных компьютеров;
отсутствие единой информационной базы;
отсутствие единой системы безопасности информации;
зависимость наличия в системе информации от состояния компьютера, т.е. если компьютер выключен, то вся информация, хранящиеся на нем, будет недоступна.

Одноранговую модель сети можно рекомендовать для небольших организациях при числе компьютеров до 20 шт.

В сетях типа клиент-сервер имеется один (или несколько) главных компьютеров — серверов. Серверы используются для хранения всей информации в сети, а также для ее обработки. В качестве достоинств такой модели следует выделить:

высокое быстродействие сети;
наличие единой информационной базы;
наличие единой системы безопасности.

Однако у данной модели есть и недостатки. Главный недостаток заключается в том, что стоимость создания сети типа клиент-сервер значительной выше, за счет необходимости приобретать специальный сервер. Также к недостаткам можно отнести и наличие дополнительной потребности в обслуживающем персонале — администраторе сети.

Источник