1. Introducere - 1 p.
2. Enunțarea problemei - 2 pagini.
3. Analiza metodelor de rezolvare a problemei - 2 pagini.
4. Modelul OSI de bază - 4 p.
5. Dispozitive de rețea și mijloace de comunicare - 7 p.
6. Topologia rețelei de calculatoare - 10 pagini.
7. Tipuri de networking - 16 pagini.
8. Sisteme de operare în rețea - 18 pagini.
9. Soluție tehnică - 25 pagini.
10.Literatura - 28 pagini.
Introducere.
Astăzi există peste 130 de milioane de computere în lume, iar peste 80% dintre ele sunt unite în diverse rețele de informații și calculatoare, de la rețele locale mici din birouri până la rețele globale precum Internetul. Tendința mondială de conectare a calculatoarelor într-o rețea se datorează unui număr de motive importante, precum accelerarea transmiterii mesajelor de informare, capacitatea de a schimba rapid informații între utilizatori, primirea și transmiterea mesajelor (faxuri, scrisori de e-mail, etc.) fără a părăsi locul de muncă, capacitatea de a primi instantaneu orice informație de oriunde în lume, precum și schimbul de informații între computere ale diferiților producători care rulează sub software diferit.
Oportunitățile potențiale atât de uriașe pe care le poartă rețeaua de calculatoare și noul potențial de creștere pe care o experimentează complexul informațional, precum și o accelerare semnificativă a procesului de producție, nu ne dau dreptul să nu acceptăm acest lucru pentru dezvoltare și să nu le aplicăm în practică.
Prin urmare, este necesar să se elaboreze o soluție fundamentală la problema organizării unui ICS (rețea informatică și informatică) pe baza unui parc de calculatoare și a unui complex software deja existent, care să îndeplinească cerințele științifice și tehnice moderne, ținând cont de nevoile tot mai mari și posibilitatea dezvoltării treptate în continuare a rețelei în legătură cu apariția de noi soluții tehnice și software.
Formularea problemei.
În stadiul actual de dezvoltare a asociației, s-a dezvoltat o situație când:
1. Asociația are un număr mare de calculatoare care funcționează separat de toate celelalte computere și care nu au capacitatea de a face schimb de informații în mod flexibil cu alte computere.
2. Este imposibil să se creeze o bază de date publică, acumularea de informații cu volumele existente și diverse metode de prelucrare și stocare a informațiilor.
3. Rețelele LAN existente combină un număr mic de computere și funcționează numai la sarcini specifice și restrânse.
4. Suportul software și informațional acumulat nu este utilizat în totalitate și nu are un standard comun de stocare.
5. Cu conectivitatea disponibilă la rețelele globale de calculatoare, cum ar fi Internetul, este necesară conectarea la canalul de informații nu al unui grup de utilizatori, ci al tuturor utilizatorilor care utilizează gruparea.
Analiza metodelor de rezolvare a acestei probleme.
Pentru a rezolva această problemă, s-a propus crearea unei rețele unificate de informații (UIS) a întreprinderii. EIS al întreprinderii trebuie să îndeplinească următoarele funcții:
1. Crearea unui spațiu informațional unic care este capabil să cuprindă și să aplice pentru toți utilizatorii informațiile create în momente diferite și sub diferite tipuri de stocare și prelucrare a datelor, paralelizare și control al performanței muncii și procesării datelor asupra acestora.
2. Creșterea fiabilității informațiilor și a fiabilității stocării acesteia prin crearea unui sistem de calcul rezistent la defecțiuni și pierderi de informații, precum și crearea de arhive de date care pot fi utilizate, dar în acest moment nu este nevoie de ele.
3. Asigurarea unui sistem eficient de acumulare, stocare și căutare a informațiilor tehnologice, tehnice, economice și financiare și economice despre activitatea curentă și ceea ce s-a făcut cu ceva timp în urmă (informații de arhivă) prin crearea unei baze de date globale.
4. Prelucrarea documentelor și construirea pe baza acestui sistem de operare de analiză, prognoză și evaluare a situației pentru a lua cea mai bună decizie și a elabora rapoarte globale.
5. Oferiți acces transparent la informații pentru un utilizator autorizat, în conformitate cu drepturile și privilegiile sale.
În această lucrare, în practică, soluția punctului 1 „Sarcini” – Crearea unui spațiu informațional unic – este luată în considerare prin luarea în considerare și alegerea celor mai bune dintre metodele existente sau combinarea acestora.
Luați în considerare IVS-ul nostru. Simplificand sarcina, putem spune ca aceasta este o retea locala (LAN).
Ce este un LAN? Un LAN este înțeles ca o conexiune comună a mai multor stații de lucru computerizate (stații de lucru) separate la un singur canal de transmisie a datelor. Datorită rețelelor de calculatoare, am avut posibilitatea de a folosi programe și baze de date simultan de mai mulți utilizatori.
Conceptul de rețea locală - LAN (English LAN - Lokal Area Network) se referă la implementări hardware și software limitate geografic (geografic sau de producție) în care mai multe sisteme informatice sunt conectate între ele folosind mijloace de comunicare adecvate. Datorită acestei conexiuni, utilizatorul poate interacționa cu alte stații de lucru conectate la acest LAN.
În practica industrială, LAN-urile joacă un rol foarte important. Printr-o rețea LAN, sistemul integrează computere personale situate la multe locuri de muncă la distanță care partajează echipamente, software și informații. Locurile de muncă ale angajaților nu mai sunt izolate și sunt combinate într-un singur sistem. Luați în considerare beneficiile obținute prin conectarea în rețea calculatoarelor personale sub forma unei rețele de calculatoare intra-industriale.
Partajarea resurselor.
Partajarea resurselor permite utilizarea conservatoare a resurselor, cum ar fi gestionarea dispozitivelor periferice, cum ar fi imprimantele laser, de la toate stațiile de lucru atașate.
Partajarea datelor .
Partajarea datelor oferă posibilitatea de a accesa și gestiona baze de date de la stațiile de lucru periferice care au nevoie de informații.
Separarea software-ului.
Separarea software-ului permite utilizarea simultană a software-ului centralizat, instalat anterior.
Partajarea resurselor procesorului .
Prin împărțirea resurselor procesorului, este posibilă utilizarea puterii de calcul pentru prelucrarea datelor de către alte sisteme din rețea. Oportunitatea oferită constă în faptul că resursele disponibile nu sunt „puse” instantaneu, ci doar printr-un procesor special disponibil fiecărei stații de lucru.
Modul multiplayer.
Proprietățile multi-utilizator ale sistemului facilitează utilizarea simultană a aplicațiilor software centralizate instalate și gestionate anterior, de exemplu, dacă un utilizator al sistemului lucrează la o altă lucrare, munca curentă în curs de desfășurare este împinsă în fundal.
Toate LAN-urile funcționează într-un singur standard adoptat pentru rețelele de calculatoare - în standardul Open Systems Interconnection (OSI).
Model de bază OSI (Open System Interconnection).
Pentru a interacționa, oamenii folosesc un limbaj comun. Dacă nu pot vorbi unul cu celălalt în mod direct, folosesc mijloace de mesagerie adecvate.
Etapele prezentate mai sus sunt necesare atunci când un mesaj este transmis de la expeditor la destinatar.
Pentru a pune în mișcare procesul de transmitere a datelor, au fost folosite mașini cu aceeași codificare a datelor și conectate între ele. Pentru o prezentare unificată a datelor în liniile de comunicație prin care se transmit informații, s-a constituit Organizația Internațională de Standardizare (ISO – International Standards Organization).
ISO este conceput pentru a dezvolta un model pentru un protocol de comunicare internațională în cadrul căruia pot fi dezvoltate standarde internaționale. Pentru o explicație vizuală, o vom împărți în șapte niveluri.
Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO) a dezvoltat un model de bază pentru interconectarea sistemelor deschise (OSI). Acest model este standardul internațional pentru transmiterea datelor.
Modelul conține șapte niveluri distincte:
Nivelul 1 : fizic- protocoale pe biți de transfer de informații;
Nivelul 2 : canal- personal, managementul accesului la mediu;
Nivelul 3 : reţea- rutare, control flux de date;
Nivelul 4 : transport- asigurarea interactiunii proceselor la distanta;
Nivelul 5 : sesiune- suport pentru dialog între procesele de la distanță;
Nivelul 6 : supunere date - interpretarea datelor transmise;
Nivelul 7 : aplicat- gestionarea datelor utilizatorilor.
Ideea principală a acestui model este că fiecărui nivel i se atribuie un rol specific, inclusiv mediul de transport. Acest lucru descompune sarcina generală de transfer de date în sarcini individuale, ușor vizibile. Acordurile necesare pentru comunicarea de același nivel cu cele de mai sus și de mai jos se numesc protocol.
Întrucât utilizatorii au nevoie de un management eficient, un sistem de rețea de calculatoare este prezentat ca o structură integrată care coordonează interacțiunea sarcinilor utilizatorilor.
Având în vedere cele de mai sus, următorul model de nivel poate fi derivat cu funcții administrative efectuate în nivelul aplicației utilizator.
Straturile individuale ale modelului de bază se extind în jos de la sursa de date (de la stratul 7 la stratul 1) și în sus de la colectorul de date (de la stratul 1 la stratul 7). Datele utilizatorului sunt transmise la stratul inferior împreună cu antetul specific stratului până când se ajunge la ultimul strat.
În partea de recepție, datele primite sunt analizate și, după caz, sunt transmise mai departe la un nivel superior, până când informațiile sunt transferate la nivelul aplicației utilizator.
Nivelul 1. Fizic.
Stratul fizic definește parametrii electrici, mecanici, funcționali și procedurali pentru comunicarea fizică în sisteme. Conectivitatea fizică și disponibilitatea de neîntrerupt este o funcție de bază de nivel 1. Standardele stratului fizic includ Recomandările CCITT V.24, EIA RS232 și X.21. Standardul ISDN (Integrated Services Digital Network) va juca un rol decisiv pentru funcțiile de transmisie a datelor în viitor. Un fir de cupru cu trei fire (pereche răsucită ecranată), un cablu coaxial, un conductor de fibră optică și o linie de releu radio sunt utilizate ca mediu de transmisie a datelor.
Nivelul 2. Canal.
Stratul de legătură formează așa-numitele „cadre” ale secvenței de cadre din datele transmise de primul strat. La acest nivel se efectuează controlul accesului la mediul de transmisie utilizat de mai multe calculatoare, sincronizarea, detectarea și corectarea erorilor.
Nivelul 3. Reţea.
Stratul de rețea stabilește comunicarea într-o rețea de calculatoare între doi abonați. Conexiunea se realizează datorită funcțiilor de rutare care necesită prezența unei adrese de rețea în pachet. Stratul de rețea trebuie să ofere, de asemenea, gestionarea erorilor, multiplexarea și controlul fluxului de date. Cel mai cunoscut standard legat de acest nivel este Recomandarea CCITT X.25 (pentru rețelele publice cu comutare de pachete).
Nivelul 4. Transport.
Stratul de transport sprijină transferul continuu de date între două procese utilizator care interacționează între ele. Calitatea transportului, transmisia fără erori, independența rețelelor de calculatoare, serviciul de transport end-to-end, minimizarea costurilor și adresarea comunicațiilor garantează transmisia neîntreruptă și fără erori de date.
Nivelul 5. Sesiune.
Stratul de sesiune coordonează recepția, transmiterea și emiterea unei sesiuni de comunicare. Coordonarea necesită monitorizarea parametrilor de funcționare, controlul fluxului de date al dispozitivelor intermediare de stocare și monitorizarea interactivă, care garantează transferul datelor disponibile. În plus, stratul de sesiune conține în plus funcțiile de gestionare a parolelor, calculul plății pentru utilizarea resurselor rețelei, controlul dialogului, sincronizarea și anularea comunicării în sesiunea de transmisie după o eroare din cauza erorilor din straturile inferioare.
Nivelul 6. Vizualizări de date.
Stratul de prezentare a datelor este pentru interpretarea datelor; precum și pregătirea datelor pentru nivelul aplicației utilizator. La acest nivel, datele sunt convertite din cadre utilizate pentru a transfera date într-un format de ecran sau într-un format pentru dispozitivele de imprimare ale sistemului final.
Nivelul 7. Aplicat.
La nivel de aplicație, este necesar să se pună la dispoziția utilizatorilor informațiile prelucrate. Sistemul și software-ul aplicației utilizator pot gestiona acest lucru.
Pentru transferul de informații prin linii de comunicație, datele sunt convertite într-un șir de biți succesivi (codare binară folosind două stări: „0” și „1”).
Caracterele alfanumerice transmise sunt reprezentate folosind modele de biți. Modelele de biți sunt localizate într-un tabel specific de coduri care conține coduri de 4, 5, 6, 7 sau 8 biți.
Numărul de caractere reprezentat în curs depinde de numărul de biți utilizați în cod: un cod de patru biți poate reprezenta maximum 16 valori, cod de 5 biți - 32 de valori, cod de 6 biți - 64 de valori, 7- bit - 128 de valori și cod de 8 biți - 256 de caractere alfanumerice.
La transferul de informații între aceleași sisteme de calcul și diferite tipuri de computere, se folosesc următoarele coduri:
La nivel internațional, transmiterea informațiilor simbolice se realizează folosind codarea pe 7 biți, care vă permite să codificați literele mari și mici ale alfabetului englez, precum și unele caractere speciale.
Caracterele naționale și speciale nu pot fi reprezentate folosind un cod de 7 biți. Codul de 8 biți cel mai des folosit este folosit pentru a reprezenta caracterele naționale.
Pentru transmiterea corectă și, prin urmare, completă și fără erori a datelor, trebuie respectate regulile convenite și stabilite. Toate sunt specificate în protocolul de transfer de date.
Protocolul de transfer de date necesită următoarele informații:
Sincronizare
Sincronizarea este înțeleasă ca un mecanism de recunoaștere a începutului unui bloc de date și a sfârșitului acestuia.
Inițializare
Inițializarea este înțeleasă ca stabilirea unei conexiuni între partenerii care interacționează.
Blocare
Blocarea este înțeleasă ca împărțirea informațiilor transmise în blocuri de date cu o lungime maximă strict definită (inclusiv mărcile de identificare ale începutului blocului și sfârșitului acestuia).
Adresarea
Adresarea oferă identificarea diferitelor echipamente de date în uz care comunică între ele în timpul interacțiunii.
Eroare detectata
Prin detectarea erorilor se înțelege setarea biților de paritate și deci calculul biților de verificare.
Numerotarea blocurilor
Numerotarea actuală a blocurilor vă permite să identificați informațiile transmise eronat sau pierdute.
Controlul fluxului de date
Controlul fluxului de date este utilizat pentru a distribui și sincroniza fluxurile de informații. Deci, de exemplu, dacă nu există suficient spațiu în memoria tampon al dispozitivului de date sau datele nu sunt procesate suficient de rapid în dispozitivele periferice (de exemplu, imprimante), mesajele și/sau solicitările se acumulează.
Metode de recuperare
După întreruperea procesului de transfer de date, metodele de recuperare sunt folosite pentru a reveni la o anumită poziție pentru retransmiterea informațiilor.
Autorizație de acces
Alocarea, controlul și gestionarea restricțiilor de acces la date sunt responsabilitatea punctului de autorizare a accesului (de exemplu, „send only” sau „receive only”).
Dispozitive de rețea și mijloace de comunicare.
Perechea torsadată, cablul coaxial și liniile de fibră optică sunt cel mai adesea folosite ca mijloace de comunicare. La alegerea tipului de cablu, se iau în considerare următorii indicatori:
costuri de instalare și întreținere,
rata de transfer de informații,
Limitări ale distanței de transmitere a informațiilor (fără amplificatoare repetoare suplimentare (repetoare)),
securitatea transmiterii datelor.
Principala problemă constă în furnizarea simultană a acestor indicatori, de exemplu, cea mai mare rată de transfer de date este limitată de distanța maximă posibilă de transmisie a datelor, la care este încă asigurat nivelul necesar de protecție a datelor. Ușurința de scalabilitate și ușurința de extindere a sistemului de cablare afectează costul acestuia.
Pereche răsucită.
Cea mai ieftină conexiune prin cablu este o conexiune cu două fire răsucite, adesea denumită „pereche răsucită”. Vă permite să transferați informații cu o viteză de până la 10 Mbit/s, poate fi extins cu ușurință, dar este imun la zgomot. Lungimea cablului nu poate depăși 1000 m la o rată de transmisie de 1 Mbps. Avantajele sunt costuri reduse și instalare fără probleme. Pentru a crește imunitatea la zgomot a informațiilor, este adesea folosită o pereche răsucită ecranată, de ex. pereche răsucită, închisă într-o ecranare, ca ecranul unui cablu coaxial. Acest lucru crește costul unui cablu cu pereche răsucită și îl aduce mai aproape de cel al unui cablu coaxial.
Cablu coaxial.
Cablul coaxial are un preț mediu, imunitate bună la zgomot și este folosit pentru comunicații pe distanțe mari (câțiva kilometri). Rata de transfer de informații este de la 1 la 10 Mbit/s, iar în unele cazuri poate ajunge la 50 Mbit/s. Cablul coaxial este utilizat pentru transmisia de date de bază și în bandă largă.
Cablu coaxial de bandă largă.
Cablul coaxial de bandă largă este imun la interferențe, ușor de construit, dar scump. Rata de transfer de informații este de 500 Mbit/s. Când transmiteți informații în banda de frecvență de bază pe o distanță mai mare de 1,5 km, este necesar un amplificator sau un așa-numit repetitor (repetitor). Prin urmare, distanța totală în timpul transmiterii informațiilor crește la 10 km. Pentru rețelele de calculatoare cu topologie magistrală sau arborescentă, cablul coaxial trebuie să aibă un rezistor de terminare (terminator) la capăt.
Cablu Ethernet.
Cablul Ethernet este, de asemenea, un cablu coaxial de 50 ohmi. Se mai numește și cablu Ethernet gros sau galben. Utilizează o conexiune standard cu 15 pini. Datorită imunității sale la zgomot, este o alternativă costisitoare la cablurile coaxiale convenționale. Distanța maximă disponibilă fără repetitor nu depășește 500 m, iar distanța totală a rețelei Ethernet este de aproximativ 3000 m. Cablul Ethernet, datorită topologiei trunchiului său, folosește un singur rezistor de terminare la capăt.
Cablu Сheapernet.
Cablul Cheapernet, sau Ethernet subțire, așa cum este adesea numit, este mai ieftin decât Ethernet. Este, de asemenea, un cablu coaxial de 50 ohmi cu o rată de transfer de date de zece milioane de biți/s.
Repetoarele sunt, de asemenea, necesare la conectarea segmentelor unui cablu Cearenet. Rețelele de calcul cu cablu Cheapernet au costuri reduse și costuri minime pentru extindere. Plăcile de rețea sunt conectate folosind conectori de tip baionetă mici (CP-50) folosiți pe scară largă. Nu este necesară o ecranare suplimentară. Cablul se conectează la PC folosind conectori T.
Distanța dintre două stații de lucru fără repetitoare poate fi de maximum 300 m, iar distanța totală pentru rețea pe cablu Cheapernet este de aproximativ 1000 m. Transceiver-ul Cheapernet este amplasat pe placa de rețea atât pentru izolarea galvanică între adaptoare, cât și pentru amplificare. semnalul extern
Linii de fibră optică.
Cele mai scumpe sunt conductoarele optice, numite si cabluri din fibra de sticla. Viteza de difuzare a informațiilor prin intermediul acestora atinge câțiva gigabiți pe secundă. Distanța admisă este mai mare de 50 km. Practic nu există nicio influență externă a interferenței. Aceasta este în prezent cea mai scumpă conexiune LAN. Ele sunt utilizate acolo unde apar câmpuri de interferență electromagnetică sau este necesară transmiterea de informații pe distanțe foarte mari fără utilizarea repetitoarelor. Au proprietăți anti-blocare, deoarece tehnica de ramificare a cablurilor de fibră optică este foarte complexă. Optocuplele sunt conectate în JIBC folosind o conexiune stea.
Cifrele pentru cele trei medii de transmisie tipice sunt prezentate în tabel.
| Indicatori | Mediu de transmisie a datelor | ||
| Cablu coaxial | Cablu de fibra optica | ||
| Preț | Scăzut | Relativ ridicat | Înalt |
| Construi | Foarte simplu | Problematic | Simplu |
| Protecție împotriva interceptării | Nesemnificativ | Bun | Înalt |
| Indicatori | Mediu de transmisie a datelor | ||
| Cablu cu două fire - pereche torsadată | Cablu coaxial | Cablu de fibra optica | |
| Probleme de împământare | Nu | Posibil | Nu |
| Susceptibilitate la interferență | Există | Există | Dispărut |
Există o serie de principii pentru construirea unui LAN bazat pe componentele de mai sus. Astfel de principii mai sunt numite topologii.
Topologia rețelei de calculatoare.
Topologie în stea.
Conceptul de topologie de rețea stea provine de la calculatoarele mainframe, în care gazda primește și procesează toate datele de la dispozitivele periferice ca nod activ de procesare. Acest principiu este aplicat în sistemele de transmisie de date precum e-mailul RELCOM. Toate informațiile dintre două stații de lucru periferice trec prin nodul central al rețelei de calculatoare.
Topologie în stea
Lățimea de bandă a rețelei este determinată de puterea de procesare a nodului și este garantată pentru fiecare stație de lucru. Nu au loc coliziuni (coliziuni) de date.
Conexiunea prin cablu este destul de simplă, deoarece fiecare stație de lucru este conectată la un nod. Costurile de cablare sunt mari, mai ales atunci când amplasamentul central nu este situat geografic în centrul topologiei.
La extinderea rețelelor de calculatoare, conexiunile prin cablu realizate anterior nu pot fi utilizate: trebuie așezat un cablu separat către noul loc de muncă din centrul rețelei.
Topologia stea este cea mai rapidă dintre toate topologiile de rețea de calculatoare, deoarece transmisia de date între stațiile de lucru trece prin site-ul central (cu performanțe bune) pe linii separate care sunt utilizate doar de aceste stații de lucru. Frecvența solicitărilor de transfer de informații de la o stație la alta este scăzută în comparație cu cea realizată în alte topologii.
Performanța unei rețele de calculatoare depinde în primul rând de capacitatea serverului central de fișiere. Poate fi un blocaj într-o rețea de calculatoare. În cazul unei defecțiuni a unității centrale, funcționarea întregii rețele este întreruptă.
Unitate centrală de control - serverul de fișiere este utilizat pentru implementarea mecanismului optim de protecție împotriva accesului neautorizat la informații. Întreaga rețea de calculatoare poate fi controlată din centrul acesteia.
Topologie inel.
Într-o topologie de rețea în inel, stațiile de lucru sunt conectate între ele într-un cerc, adică stația de lucru 1 cu stația de lucru 2, stația de lucru 3
Topologie inel
cu stația de lucru 4 etc. Ultima stație de lucru este conectată la prima. Legătura de comunicație este închisă într-un inel.
Dirijarea cablurilor de la o stație de lucru la alta poate fi destul de dificilă și costisitoare, mai ales dacă stațiile de lucru sunt situate geografic departe de inel (de exemplu, într-o linie).
Mesajele circulă regulat într-un cerc. Stația de lucru trimite informații la o anumită adresă finală, după ce a primit anterior o solicitare de la inel. Redirecționarea mesajelor este foarte eficientă, deoarece majoritatea mesajelor pot fi trimise „pe drum” prin sistemul de cablu unul după altul. Este foarte ușor să faci o cerere circulară către toate stațiile. Durata transmiterii informațiilor crește proporțional cu numărul de stații de lucru incluse în rețeaua de calculatoare.
Principala problemă a topologiei în inel este că fiecare stație de lucru trebuie să participe activ la transferul de informații, iar dacă cel puțin una dintre ele eșuează, întreaga rețea este paralizată. Defecțiunile la conexiunile cablurilor sunt ușor de localizat.
Conectarea unei noi stații de lucru necesită o deconectare scurtă și urgentă a rețelei, deoarece inelul trebuie să fie deschis în timpul instalării. Nu există nicio limită pentru lungimea unei rețele de calculatoare, deoarece aceasta este determinată în cele din urmă doar de distanța dintre două stații de lucru.
Structura circuitului inel logic
O formă specială de topologie de inel este rețeaua de inel logic. Este montat fizic ca o joncțiune cu topologie în stea. Stelele individuale sunt pornite cu ajutorul unor comutatoare speciale (hub-hub în engleză), care în rusă este uneori numit și „hub”. În funcție de numărul de stații de lucru și de lungimea cablului, între stațiile de lucru se folosesc concentratoare active sau pasive. Hub-urile active conțin în plus un amplificator pentru conectarea a 4 până la 16 stații de lucru. Hub-ul pasiv este un dispozitiv pur de ramificare (pentru maximum trei stații de lucru). O singură stație de lucru dintr-un inel logic este controlată în același mod ca și într-un inel convențional. Fiecărei stații de lucru i se atribuie o adresă corespunzătoare, la care se transferă controlul (de la cel mai în vârstă la cel mai tânăr și de la cel mai mic la cel mai în vârstă). Deconectarea are loc numai pentru nodul din aval (cel mai apropiat) al rețelei de calculatoare, astfel încât numai în cazuri rare poate fi întreruptă funcționarea întregii rețele.
Topologie magistrală.
Cu o topologie magistrală, mediul de transmitere a informațiilor este reprezentat sub forma unei căi de comunicație disponibilă pentru toate stațiile de lucru la care trebuie conectate toate. Toate stațiile de lucru pot contacta direct orice stație de lucru din rețea.
Topologie magistrală
Stațiile de lucru în orice moment, fără a întrerupe funcționarea întregii rețele de calculatoare, pot fi conectate la aceasta sau deconectate. Funcționarea unei rețele de calculatoare nu depinde de starea unei stații de lucru individuale.
De obicei, un cablu subțire sau un cablu Cheapernet cu un conector T este adesea folosit pentru o rețea de magistrală Ethernet. Oprirea și mai ales conectarea la o astfel de rețea necesită ruperea magistralei, ceea ce provoacă întreruperea fluxului de informații în circulație și înghețarea sistemului.
Noile tehnologii oferă cutii de priză pasive prin care stațiile de lucru pot fi oprite și/sau pornite în timp ce rețeaua funcționează.
Datorită faptului că stațiile de lucru pot fi pornite fără a întrerupe procesele de rețea și mediul de comunicare, este foarte ușor să ascultați informații, de exemplu. furcă informații din mediul de comunicare.
Într-o rețea LAN cu transmisie directă (nemodulată) de informații, poate exista întotdeauna o singură stație care transmite informații. Pentru a preveni coliziunile, în cele mai multe cazuri, se utilizează o metodă de separare temporară, conform căreia un drept exclusiv de utilizare a canalului de transmisie a datelor este acordat pentru fiecare stație de lucru conectată la anumite momente în timp. Prin urmare, cerințele pentru lățimea de bandă a rețelei de calculatoare sub sarcină crescută sunt reduse, de exemplu, atunci când sunt introduse noi stații de lucru. Stațiile de lucru sunt conectate la magistrală prin intermediul dispozitivelor TAP (Terminal Access Point). TAP este un tip special de conexiune prin cablu coaxial. Sonda în formă de ac este introdusă prin mantaua exterioară a conductorului exterior și stratul dielectric de și atașat la conductorul interior.
Într-o LAN de bandă largă modulată, diferitele stații de lucru primesc, după cum este necesar, frecvența pe care aceste stații de lucru pot trimite și primi informații. Datele transmise sunt modulate la frecvențele purtătoare respective, adică E. modemurile pentru modulare și demodulare sunt situate între mediul de transmisie a informațiilor și, respectiv, stațiile de lucru. Tehnologia de comunicare în bandă largă permite transportarea simultană a unei cantități destul de mari de informații într-un mediu de comunicare. Pentru dezvoltarea în continuare a transportului de date discrete, nu contează care sunt informațiile inițiale furnizate modemului (analogic sau digital), deoarece acestea vor fi încă convertite în viitor.
Caracteristicile topologiilor rețelelor de calculatoare sunt prezentate în tabel.
| Caracteristici | Topologie | ||
| Stea | Inel | Obosi | |
| Costul extinderii | Nesemnificativ | In medie | In medie |
| Se alătură abonații | Pasiv | Activ | Pasiv |
| Protecție împotriva eșecului | Nesemnificativ | Nesemnificativ | Înalt |
| Caracteristici | Topologie | ||
| Stea | Inel | Obosi | |
| Dimensiunile sistemului | Orice | Orice | Limitat |
| Protecție împotriva interceptării | Bun | Bun | Nesemnificativ |
| Costul conexiunii | Nesemnificativ | Nesemnificativ | Înalt |
| Comportamentul sistemului la sarcini mari | Bun | Satisfăcător | Rău |
| Abilitatea de a lucra în timp real | Foarte bun | Bun | Rău |
| Dirijarea cablurilor | Bun | Satisfăcător | Bun |
| Serviciu | Foarte bun | Media | Media |
Structura arborescentă LAN.
Alături de binecunoscutele topologii ale rețelelor de calculatoare, inel, stea și magistrală, în practică, se folosește și o structură combinată, de exemplu, o structură arborescentă. Se formează în principal sub formă de combinații ale topologiilor menționate mai sus ale rețelelor de calculatoare. Baza arborelui unei rețele de calculatoare este situată în punctul (rădăcină) în care sunt colectate liniile de comunicare de informații (ramuri de arbore).
Rețelele de calcul cu o structură arborescentă sunt utilizate acolo unde este imposibil să se aplice direct structurile de bază ale rețelei în forma lor pură. Pentru a conecta un număr mare de stații de lucru, conform plăcilor adaptoare, se folosesc amplificatoare de rețea și/sau comutatoare. Un comutator care are ambele funcții ale unui amplificator se numește hub activ.
În practică, sunt utilizate două tipuri de ele, care asigură conectarea a opt sau, respectiv, șaisprezece linii.
Un dispozitiv la care pot fi conectate maximum trei stații se numește hub pasiv. Un hub pasiv este de obicei folosit ca splitter. Nu are nevoie de amplificator. O condiție prealabilă pentru conectarea unui hub pasiv este ca distanța maximă posibilă până la stația de lucru să nu depășească câteva zeci de metri.
Tipuri de construire a rețelelor prin metode de transfer de informații.
Rețea locală token ring
Acest standard a fost dezvoltat de IBM. Ca mediu de transmisie se utilizează pereche răsucită neecranată sau ecranată (UPT sau SPT) sau fibra. Rata de transfer de date este de 4 Mbps sau 16 Mbps. Metoda Token Ring este utilizată ca metodă de control al accesului stațiilor la mediul de transmisie. Principalele puncte ale acestei metode:
¨ dispozitivele sunt conectate la rețea folosind topologia inel;
¨ toate dispozitivele conectate la rețea pot transfera date numai după ce au primit permisiunea de transfer (token);
¨ la un moment dat, doar o stație din rețea are acest drept.
Tipuri de pachete.
Există trei tipuri principale de pachete utilizate în IBM Token Ring:
¨ control pachet / date (Date / Cadru de comandă);
¨ marker (Jeton);
¨ resetare pachet (Abort).
Management / pachet de date... Cu ajutorul unui astfel de pachet,
transmiterea de date sau comenzi pentru controlul funcționării rețelei.
Marker. O stație poate începe să transmită date numai după ce a primit un astfel de pachet.Nu poate exista decât un singur marcator într-un inel și, în consecință, o singură stație cu dreptul de a transmite date.
Resetați pachetul. Trimiterea unui astfel de pachet se numește terminarea oricăror transmisii.
Rețeaua poate conecta computere într-o topologie în stea sau în inel.
Rețeaua locală Arknet.
Arknet (Attached Resource Computer NETWork) este o arhitectură LAN simplă, ieftină, fiabilă și suficient de flexibilă. Dezvoltat de Datapoint Corporation în 1977. Ulterior, licența Arcnet a fost achiziționată de Standard Microsistem Corporation, care a devenit principalul dezvoltator și producător de echipamente pentru rețelele Arcnet. Ca mediu de transmisie se utilizează cablu coaxial cu pereche torsadată (RG-62) cu o impedanță caracteristică de 93 ohmi și cablu cu fibră optică. Rata de transfer de date este de 2,5 Mbps. La conectarea dispozitivelor în Arcnet, sunt utilizate topologiile magistrală și stea. Metoda de control al accesului stațiilor la mediul de transmisie este Token Bus. Această metodă oferă următoarele reguli:
¨ Toate dispozitivele conectate la rețea pot transmite date
¨ numai după primirea permisiunii de transfer (marker);
¨ În orice moment, o singură stație din rețea are acest drept;
¨ Datele transmise de o stație sunt disponibile pentru toate stațiile din rețea.
Principii de bază ale muncii.
Transferul fiecărui octet către Arcnet se realizează printr-un mesaj special ISU (Information Symbol Unit), format din trei biți de pornire/oprire a serviciului și opt biți de date. La începutul fiecărui pachet, este transmis separatorul inițial AB (Allegt Burst), care constă din șase biți de serviciu. Delimitatorul principal acționează ca un preambul pentru pachet.
Arcnet definește 5 tipuri de pachete:
1. Pachet ITT(Informații de transmis) - o invitație de transfer. Acest mesaj transferă controlul de la un nod de rețea la altul. Stația care a primit acest pachet are dreptul de a transmite date.
2. Pachetul FBE(Free Buffe? Inquiries) - o solicitare de disponibilitate pentru a primi date. Acest pachet verifică gradul de pregătire al nodului de a primi date.
3. Pachetul de date. Acest mesaj este folosit pentru a transfera date.
4. pachet ACK ( Confirmări) - confirmare de primire. Confirmarea disponibilitatii de a primi date sau confirmarea primirii unui pachet de date fara erori, de ex. ca răspuns la FBE și la pachetul de date.
5. Pachetul NAK(Mulțumiri negative) - nu sunt pregătite pentru a primi. Indisponibilitatea nodului de a primi date (răspuns la FBE) sau a primit un pachet cu o eroare.
Există două topologii care pot fi utilizate într-o rețea Arknet: stea și magistrală.
LAN Ethernet
Specificația Ethernet a fost introdusă la sfârșitul anilor șaptezeci de către Xerox Corporation. Mai târziu, Digital Equipment Corporation (DEC) și Intel Corporation s-au alăturat acestui proiect. În 1982, a fost publicată specificația Ethernet versiunea 2.0. Bazat pe Ethernet, Institutul IEEE a dezvoltat standardul IEEE 802.3. Diferențele dintre ele sunt minore.
Principii de bază ale muncii.
La nivel logic în Ethernet, se aplică topologia magistralei:
¨ toate dispozitivele conectate la rețea sunt egale, adică orice stație poate începe transmisia în orice moment (dacă mediul de transmisie este liber);
¨ datele transmise de o stație sunt disponibile pentru toate stațiile din rețea.
Sisteme de operare în rețea pentru rețele locale.
Direcția principală de dezvoltare a sistemului modern de operare în rețea (NOS) este transferul operațiunilor de calcul către stațiile de lucru, crearea de sisteme cu procesare distribuită a datelor. Acest lucru se datorează în primul rând creșterii capacităților de calcul ale computerelor personale și introducerii tot mai active a sistemelor de operare multitasking puternice: OS / 2, Windows NT, Windows 95. În plus, introducerea tehnologiilor orientate pe obiecte (OLE, DCE, IDAPI) face posibilă simplificarea organizării datelor de prelucrare distribuită. Într-o astfel de situație, sarcina principală a NOS este de a combina sisteme de operare inegale ale stațiilor de lucru și de a oferi un strat de transport pentru o gamă largă de sarcini: procesarea bazei de date, mesagerie, gestionarea resurselor de rețea distribuite (directogu / name service).
În NOS modern, există trei abordări principale pentru organizarea managementului resurselor de rețea.
Primul este Bindery Tables. Folosit în sistemele de operare în rețea NetWare 28b și NetWare v3.1x. Un astfel de tabel se găsește pe fiecare server de fișiere din rețea. Conține informații despre utilizatori, grupuri, drepturile lor de acces la resursele rețelei (date, servicii etc.). Această organizare a muncii este convenabilă dacă există un singur server în rețea. În acest caz, este necesară definirea și controlul unei singure baze de informații. Odată cu extinderea rețelei, adăugarea de noi servere, volumul sarcinilor pentru gestionarea resurselor rețelei crește dramatic. Administratorul de sistem este obligat să definească și să controleze activitatea utilizatorilor pe fiecare server din rețea. Abonații de rețea, la rândul lor, trebuie să știe exact unde se află anumite resurse de rețea, iar pentru a avea acces la aceste resurse trebuie să se înregistreze pe serverul selectat. Desigur, pentru sistemele informaționale formate dintr-un număr mare de servere, o astfel de organizare a muncii nu este potrivită.
A doua abordare este folosită de LANServer și LANMahager - Domain Structure. Toate resursele și utilizatorii rețelei sunt combinate în grupuri. Un domeniu poate fi privit ca un analog al tabelelor de obiecte (bindery), doar aici un astfel de tabel este comun pentru mai multe servere, în timp ce resursele serverului sunt partajate pentru întregul domeniu. Prin urmare, pentru a avea acces la rețea, utilizatorul trebuie doar să se conecteze la domeniu (registru), după care toate resursele domeniului, resursele tuturor serverelor și dispozitivele care fac parte din domeniu îi devin disponibile. Cu toate acestea, folosind această abordare, apar probleme și la construirea unui sistem informațional cu un număr mare de utilizatori, servere și, în consecință, domenii. De exemplu, rețele pentru o întreprindere sau o organizație mare ramificată. Aici aceste probleme sunt deja asociate cu organizarea interacțiunii și managementul mai multor domenii, deși în conținut sunt aceleași ca în primul caz.
A treia abordare, Directory Name Services (DNS), evită aceste dezavantaje. Toate resursele de rețea: imprimare în rețea, stocare de date, utilizatori, servere etc. sunt considerate ca ramuri sau directoare separate ale sistemului informatic. Tabelele de definiții DNS se găsesc pe fiecare server. Acest lucru, în primul rând, crește fiabilitatea și supraviețuirea sistemului și, în al doilea rând, simplifică accesul utilizatorului la resursele rețelei. Prin înregistrarea pe un server, toate resursele rețelei devin disponibile pentru utilizator. Gestionarea unui astfel de sistem este, de asemenea, mai ușoară decât utilizarea domeniilor, deoarece există un singur tabel care definește toate resursele rețelei, în timp ce cu o organizare de domeniu este necesar să se definească resursele, utilizatorii și drepturile lor de acces pentru fiecare domeniu separat.
În prezent, conform IDC, următoarele sisteme de operare în rețea sunt cele mai comune:
¨ NetWare v2.x și v3.x, Nowell Inc. 65%
¨ LAN Server, IBM Conform. 14%
¨ LAN Manager, Microsoft Corp. 3%
¨ VINES, Banuan Systems Inc. 2%
Să luăm în considerare mai detaliat capacitățile acestor și ale altor sisteme de operare de rețea și cerințele pe care le impun software-ului și hardware-ului dispozitivelor de rețea.
NetWare 3.11, Nowell Inc.
Trăsături distinctive:
¨ cel mai eficient sistem de fișiere dintre NOS-urile moderne;
¨ cea mai largă selecție de hardware
¨ Spațiu minim pe hard disk: 9 MB.
¨ Cantitatea de RAM (RAM) de pe server: 4 MB - 4 GB.
¨ Volumul minim al OP-ului clientului (Workstation): 640 KB.
¨ Sistem de operare: dezvoltarea proprie a lui Nowell
¨ Protocoale: IPX / SРХ.
¨ Multiprocesare: nu.
¨ Număr de utilizatori: 250.
¨ Dimensiunea maximă a fișierului: 4 GB.
¨ Criptarea datelor: nu.
¨ Monitor UPS: da.
¨ ТТS: da.
¨ Managementul resurselor de rețea distribuite: tabele bindegu pe server.
¨ Sistem de failover: duplicare disc, oglindire disc, SFT II, SFT III, suport pentru unitatea de bandă, tabel de legare și backup de date.
¨ Subalocații bloc: niciuna.
¨ Sistem de fișiere client: DOS, Windows, Mac (opțional), OS / 2 (opțional), UNIX (opțional), Windows NT.
LAN Server, IBM Conform.
Trăsături distinctive:
¨ utilizarea organizării rețelei de domeniu simplifică gestionarea și accesul la resursele rețelei;
¨ oferă interacțiune completă cu sistemele ierarhice (arhitectura SNA).
Un sistem de operare holistic cu o gamă largă de servicii. Funcționează pe baza OS / 2, astfel încât serverul poate fi nededicat. Oferă interacțiune cu sistemele ierarhice, acceptă interconectarea.
LAN Server este disponibil în două versiuni: Entry și Advanced. Advanced, spre deosebire de Entry, acceptă un sistem de fișiere de înaltă performanță (HPFS). Include toleranțe la eșec și sisteme locale de securitate.
Serverele și utilizatorii sunt combinate în domenii. Serverele din domeniu funcționează ca un singur sistem logic. Toate resursele domeniului sunt disponibile utilizatorului după înregistrarea în domeniu. Mai multe domenii pot funcționa într-un singur sistem de cablu. Când sunt utilizate pe o stație de lucru OS/2, resursele acestor stații sunt disponibile utilizatorilor altor stații de lucru, dar numai una la un moment dat. Administratorul poate controla funcționarea rețelei doar de la o stație de lucru pe care este instalat sistemul de operare OS/2. LAN Server acceptă încărcarea de la distanță a stațiilor de lucru DOS, OS / 2 și Windows (Remote Interface Procedure Load - RIPL).
Dezavantajele includ:
¨ procedură complexă de instalare a NOS;
¨ număr limitat de drivere de adaptoare de rețea acceptate.
Principalele caracteristici și cerințe pentru hardware.
¨ Procesor central: 38b și mai mare.
¨ Spațiu minim pe hard disk: 4,6 MB pentru client (solicitant) / 7,2 MB pentru server.
¨ Cantitatea minimă de RAM pe server: 1,3 MB - 16 MB.
¨ Dimensiunea minimă a sistemului de operare al clientului: 4,2 MB pentru OS / 2, 640 KB pentru DOS.
¨ Sistem de operare: OS / 2 2.x.
¨ Protocoale: NetBIOS, ТСР / IP.
¨ Număr de utilizatori: 1016.
¨ Dimensiunea maximă a fișierului: 2 GB.
¨ Criptarea datelor: nu.
¨ Monitor UPS: da.
¨ ТТS: da.
¨ Sistem de failover: duplicare disc, oglindire disc, suport pentru unitatea de bandă, backup pentru tabelul de domenii.
¨ Comprimarea datelor: Niciuna.
¨ Sistem de fișiere client: DOS, Windows, Mac (opțional), OS / 2, UNIX, Windows NT (opțional).
VINES 5.52, Banyan System Inc.
Trăsături distinctive:
¨ capacitatea de a interacționa cu orice alt sistem de operare în rețea;
¨ Utilizarea serviciului de denumire StreetTalk vă permite să creați sisteme ramificate.
Înainte de apariția NetWare 4, VINES domina piața sistemelor de operare de rețea pentru rețelele distribuite, pentru rețelele de întreprindere. Strâns integrat cu UNIX.
Pentru a organiza interacțiunea, este utilizat serviciul global de nume - StreetTalk, care este în multe privințe similar cu NetWare Directory Services. Permite unui utilizator să se conecteze oriunde în rețea. StreetTalk este o bază de date distribuită pe toate serverele din rețea.
Suportul X.29 permite unei stații de lucru DOS la distanță să se conecteze la o rețea locală printr-o rețea X.25 sau ISDN.
VINES este esențial pentru tipul de computer și hard disk. Prin urmare, atunci când vă alegeți echipamentul, trebuie să vă asigurați că hardware-ul și sistemul de operare al rețelei VINES sunt compatibile.
Principalele caracteristici și cerințe pentru hardware.
¨ Unitate centrală de procesare: 386 și mai mare.
¨ Spațiu minim pe hard disk: 80 MB.
¨ Cantitatea de RAM de pe server: 8 MB - 25 MB.
¨ Dimensiunea minimă a OP RS al clientului: b40 KB.
¨ Sistem de operare: UNIX.
¨ Protocoale: VINES IP, AFP, NetBIOS, ТСР / IP, IPX / SPX.
¨ Multiprocesare: da - SMP (Symmetric MultiProcesing).
¨ Dimensiunea maximă a fișierului; 2 GB.
¨ Criptarea datelor: nu.
¨ Monitor UPS: da.
¨ ТТS: nu.
¨ Managementul resurselor de rețea distribuite: StreetTalk.
¨ Sistem de toleranță la erori: faceți copii de rezervă ale tabelelor și datelor StreetTalk.
¨ Comprimarea datelor: da.
¨ Subalocare bloc: nr.
¨ Sistem de fișiere client: DOS, Windows, Mac (opțional), OS / 2, UNIX (opțional), Windows NT (opțional).
Windows NT Advanced Server 3.1, Microsoft Corp.
Trăsături distinctive:
¨ simplitatea interfeței cu utilizatorul
¨ disponibilitatea instrumentelor de dezvoltare a aplicațiilor și suport pentru tehnologii progresive orientate pe obiecte
Toate acestea au dus la faptul că acest sistem de operare poate deveni unul dintre cele mai populare sisteme de operare de rețea.
Interfața seamănă cu interfața cu ferestre a Windows 3.1, instalarea durează aproximativ 20 de minute. Designul modular al sistemului facilitează efectuarea de modificări și portarea către alte platforme. Subsistemele sunt protejate de accesul neautorizat și de influența lor reciprocă (dacă un proces îngheață, acest lucru nu afectează munca celorlalte). Există suport pentru stații la distanță - Serviciul de acces la distanță (RAS), dar procesarea jobului de la distanță nu este acceptată.
Windows NT solicită performanțe mai mari decât NetWare.
Principalele caracteristici și cerințe pentru hardware.
¨ Spațiu minim pe hard disk: 90 MB.
¨ Cantitatea minimă de RAM pe server: 16 MB.
¨ Volumul minim al OP RS al clientului; 12 MB pentru NT / 512 KB pentru DOS.
¨ Sistem de operare: Windows NT.
¨ Protocoale: NetBEUI, ТСР / IP, IPX / SPX, Appletalk, АsyncBEUI.
¨ Multiprocesare: acceptată.
¨ Număr de utilizatori: nelimitat.
¨ Dimensiunea maximă a fișierului: nelimitat.
¨ Criptarea datelor: nivel C-2.
¨ Monitor UPS: da.
¨ ТТS: da.
¨ Managementul resurselor rețelei distribuite: domenii.
¨ Sistem de failover: duplicare disc, oglindire disc, RAID 5, suport pentru unitatea de bandă, tabel de domenii și backup de date.
¨ Comprimarea datelor: Niciuna.
¨ Subalocare bloc: nr.
¨ Sistem de fișiere client: DOS, Windows, Mac, OS / 2, UNIX, Windows NT.
NetWare 4, Nowell Inc.
Trăsătură distinctivă:
¨ utilizarea unui sistem specializat de gestionare a resurselor de rețea (NetWare Directory Services - NDS) vă permite să construiți sisteme informaționale eficiente cu până la 1000 de utilizatori.NDS definește toate resursele, serviciile și utilizatorii rețelei. Aceste informații sunt distribuite pe toate serverele din rețea.
Pentru gestionarea memoriei este utilizată o singură zonă (ROOL), astfel încât RAM eliberată după executarea oricăror procese devine imediat disponibilă pentru sistemul de operare (spre deosebire de NetWare 3).
Noul Data Storage Managment constă din trei componente pentru a îmbunătăți eficiența sistemului de fișiere:
1. Fragmentarea blocurilor sau împărțirea blocurilor de date în subblocuri (Block Suballocation). Dacă dimensiunea blocului de date de pe volum este de 64 KB și doriți să scrieți un fișier de 65 KB, atunci mai devreme ar fi necesar să alocați 2 blocuri de 4 KB fiecare. În același timp, 6Z Kbytes din al doilea bloc nu pot fi folosiți pentru a stoca alte date. În NetWare 4, sistemul va aloca un bloc de 64K și două blocuri de 512 octeți în această situație. Fiecare bloc utilizat parțial este împărțit în subblocuri de 512 octeți, subblocuri gratuite sunt disponibile sistemului atunci când scrieți alte fișiere.
2. Ambalarea fișierelor (File Compression). Sistemul comprimă și împachetează automat datele care nu sunt folosite o perioadă lungă de timp, economisind astfel spațiu pe hard disk. Când aceste date sunt accesate, datele sunt decomprimate automat.
3. Migrarea datelor. Sistemul copiază automat datele care nu sunt folosite o perioadă lungă de timp pe bandă magnetică sau alte medii, economisind astfel spațiu pe hard disk.
Suport încorporat pentru protocolul de migrare Packet-Burst. Acest protocol permite transmiterea mai multor pachete fără a aștepta o confirmare de primire a fiecărui pachet. Confirmarea este trimisă după primirea ultimului pachet din serie.
La transmiterea prin gateway-uri și routere, datele transmise sunt de obicei împărțite în segmente de 512 octeți, ceea ce reduce: rata de transfer de date cu aproximativ 20%. NetWare 4 utilizează protocolul Large Internet Packet (LIP) pentru a îmbunătăți eficiența comunicării între rețele, deoarece în acest caz nu este necesară împărțirea în segmente de 512 octeți.
Toate mesajele de sistem și interfața folosesc un modul special. Pentru a trece la o altă limbă, este suficient să schimbați acest modul sau să adăugați unul nou. Este posibil să utilizați mai multe limbi în același timp: un utilizator, când lucrează cu utilitare, folosește engleza, iar celălalt folosește în același timp germană.
Utilitarele de management acceptă interfața DOS, Windows și OS / 2.
Principalele caracteristici și cerințe pentru hardware.
¨ Procesor central: 38b și mai mare.
Spațiu minim pe hard disk: 12 MB până la 60 MB.
Cantitatea de RAM de pe server: 8 MB - 4 GB.
Dimensiunea minimă a sistemului de operare al clientului este de 40 KB.
Sistem de operare: dezvoltarea proprie a lui Nowell.
Protocoale: IPX / SPX.
Multiprocesare: nu.
Numar de utilizatori: 1000.
Dimensiunea maximă a fișierului: 4 GB.
Criptarea datelor: C-2.
Monitor UPS: da.
ТТS: da.
Managementul resurselor de rețea distribuită: NDS.
Toleranță la erori: duplicarea discului, oglindirea discului, SFT II, SFT III, suport pentru unități de bandă, backup pentru tabelul NDS.
Comprimarea datelor: da.
¨ Subalocare bloc: da.
¨ Sistem de fișiere client: DOS, Windows, Mac (5), OS / 2, UNIX (opțional), Windows NT.
Soluție tehnică.
Având în vedere materialul luat în considerare, care oferă o considerație comparativă a numărului maxim de soluții posibile bazate pe tehnologiile existente și experiența mondială, precum și pe standardele existente și acceptate la nivel mondial pentru construirea unui LAN, putem lua următorul concept ca fiind baza pentru construirea unei rețele care îndeplinește cel mai bine cerințele stabilite și completă din punct de vedere tehnic și economic.
Pasul 1. Avem (vezi p-t 1) rețele mici (departament, divizie, atelier) și calculatoare de sine stătătoare care nu sunt conectate la nimeni (șefii de departamente și clădirea administrativă). În prima etapă, vom uni toate calculatoarele dintr-o clădire într-o singură rețea, conform metodelor și tehnologiilor considerate special pentru fiecare caz. Fiecare clădire (pachet) (vezi p-t 2) va avea un server dedicat conectat la serverul central al întreprinderii, dar permițând computerelor simple să comunice doar prin ele însele. Deoarece un număr de computere au caracteristici tehnice destul de slabe, este rațional să le combinați într-o rețea care rulează Nowell NetWare 4.02 sau Windows 3.11 pentru sistemul de operare WorkGroups, deoarece oferă posibilitatea de a conecta „clienți” la nivel DOS.
Pasul 2. La al doilea pas, trebuie să combinăm clădirile într-o singură rețea (vezi p-t 3). Pentru a face acest lucru, vom lua un server puternic, cu performanțe ridicate și îl vom conecta prin comunicare prin fibră optică cu toate cele 6 șasiuri conform topologiei „stea” ca fiind cel mai protejat de defecțiuni și întreruperi complete în rețea și având debit maxim. Rețeaua va fi gestionată de Nowell NeWare 4.02 ca un sistem de operare care face posibilă conectarea oricăror computere și lucrul cu toate celelalte sisteme de operare (vezi p. 4). Pentru a crește gama de sarcini de rezolvat, vom conecta Sun Spark Station care rulează sub Unix OS și SQL Server Windows NT la serverul central, conectat sub controlul punților matematice în mediile combinate Unix / NetWare și Windows NT / NetWare, permițând performanța reciprocă a serverelor și clienților și serverelor în relație unul cu celălalt.
Rețele.
Unificarea rețelelor locale de departamente și „grupuri de lucru”, legate informațional prin interacțiune funcțională la rezolvarea problemelor lor de producție, se realizează pe baza principiului „client-server”, urmat de furnizarea unui rezumat al rezultatelor tehnologice. și informații financiare și economice la nivelul AWS a conducătorilor întreprinderii (și asociațiilor, în viitor) pentru luarea deciziilor de management.
Organizarea rețelei structurată pe programe.
Se propune rezolvarea acestei probleme prin crearea unei rețele corporative a unei întreprinderi bazată pe sistemul de operare Nowell NetWare 4.02 bazat pe principiul Nowell NetWare 4.02, funcționând sub controlul mai multor servere și suportând principalele protocoale de transport (IPX/SPX și TCP). / IP) în funcție de protocolul sub care sunt operate de rețelele locale locale și au segmente precum Ethernet.
Structura cablului
Partea pasivă a structurii de cablu a EIS al întreprinderii conține:
¨ 6 segmente de coloană vertebrală de cabluri de comunicație cu fibră optică FXOHBMUK-4GKW-57563-02;
¨ cabluri de conectare F/O Patch Cable;
¨ panouri de comutare F/O Patch Panel;
¨ cabluri RF ecranate RG-58;
¨ cabluri „pereche răsucită” 10Base-T Nivel 5;
¨ panouri de comutare TP Patch Panel;
¨ conector T;
¨ terminatoare de frecvență radio de capăt.
Utilizarea liniilor de comunicație cu fibră optică este justificată de distanța semnificativă a unităților de producție și a clădirilor unele de altele și de un nivel ridicat de interferență industrială. Cablurile RG-58 sunt utilizate atunci când se conectează la o rețea de instalații industriale automate, care necesită, de asemenea, protecția informațiilor tehnologice și de altă natură procesate la aceste AWP-uri și transmise altor AWP-uri de la diferite tipuri de interferențe industriale. „Twisted pair” 10Base-T Level 5 este utilizat pentru a conecta stațiile de lucru ale utilizatorilor rețelei în locuri care nu necesită cerințe sporite pentru protecția mediului de transmitere a informațiilor împotriva interferențelor.
Partea activă a structurii cablului EIS este reprezentată de următoarele echipamente:
¨ Repetor Multi-Media CMMR-1440;
¨ comutare concentratoare 10Base-T UTPC-1220 Concentrator;
¨ comutare concentratoare 10Base-T UTPC-6100 Concentrator.
Organizare hardware și software
EIS prezentat în figură conține 3 servere de baze de date (servere de fișiere), dintre care 2 sunt reprezentate de computere IBM PC / AT486DX, al treilea - Pentium 120/40 / 4.2G, care funcționează sub sistemul de operare de rețea Novell NetWare și bazat pe server Unix pe Sun Sparkstation. Serverele, pe lângă scopul lor direct de procesare și stocare a informațiilor, rezolvă problema rutării și transportului informațiilor, pe de o parte, reducând traficul pe principala autostradă a informațiilor și, pe de altă parte, oferind acces transparent la informațiile de pe alte servere.
Serverele deservesc în prezent aproximativ 60 de stații de lucru care prelucrează diverse tipuri de informații tehnologice, precum și peste 40 de stații de lucru din diviziile administrative și de management și financiare și economice ale întreprinderii.
Următoarele plăci adaptoare de rețea sunt utilizate ca hardware de rețea pentru servere și stații de lucru:
Fluxuri de rețea - IEEE 802.2, IEEE 802.3 CSMA / CD.
Protocoale de transport - IPX / SPX - pentru servere NetWare, TCP / IP -
cu drepturile si privilegiile lor.
Pentru integrarea hardware și software a mediilor de rețea NetWare și Unix, utilizați o punte software bazată pe protocolul de transport combinat IPX/IP, cu o posibilă tranziție la sistemul de operare Unix/Ware integrat în rețea în viitor.
Alături de sistemul de operare de rețea NetWare 3.11, pentru grupurile de clienți care sunt interconectați funcțional în rezolvarea problemelor de producție, se utilizează mediul de rețea Artisoft LANtastic 6.0 și Windows for Workgroup 3.11, care oferă acces transparent utilizatorilor acestor rețele peer-to-peer la informațiile celuilalt. În același timp, utilizatorii LANtastic 6.0 și Windows for Workgroup 3.11 sunt clienți ai serverelor NetWare, având acces la resursele și informațiile lor de pe hard disk în conformitate cu drepturile și privilegiile lor.
Astfel, am obținut o rețea corporativă cu adevărat funcțională, care are o mulțime de noduri și principii funcționale inițial pentru rezolvarea unei probleme care astăzi în lume este una dintre cele mai interesante și avansate din lume în domeniul tehnologiei informației. Această rețea va oferi o oportunitate în viitor de a trece la noi comunicații și comunicații software și hardware mai puternice care vor fi dezvoltate în lume, deoarece întreaga rețea este implementată pe baza ISO și respectă pe deplin standardele mondiale.
Literatură.
· D. Udarea „Nowell NetWare pentru utilizator”
· S. I. Kazakov „Fundamentele tehnologiilor de rețea”
· „Nowell NetWare 4.02 pentru managerii LAN” Nowell Corp.
B.G. Golovanov „Introducere în programare în Nowell NetWare”
Agenția Federală pentru Educație Instituția Educațională de Stat de Învățământ Profesional Superior Nizhny Novgorod Universitatea de Stat numită după N.I. Lobachevsky Facultatea de Matematică Computațională și Cibernetică Departamentul de Informatică și Automatizare a Cercetării Științifice Manual pentru cursul SISTEME DE CALCULATOARE, REȚELE ȘI TELECOMUNICAȚII Secțiunea INFORMAȚII ȘI REȚELE DE CALCUL Partea 1 Nijni Novgorod 2008 Rețele de calculatoare. Tutorial. Partea 1 // Nizhniy Novgorod, Universitatea de Stat din Nijni Novgorod, 2008. Manualul prezintă material la cursul „Sisteme de calcul, rețele și telecomunicații” secțiunea „Informații și rețele de calcul”. Prima parte a manualului conține informații de bază despre elementele de bază ale tehnologiilor de rețea. Sunt luate în considerare aspecte generale legate de organizarea rețelelor de calculatoare, modelul OSI și principiile transmisiei datelor. Întocmit de: art. profesor al catedrei. IANI f-that VMK, Ph.D. Kumagina E.A. 2 Cuprins 1. PRINCIPII GENERALE ALE ORGANIZARII RETELELOR DE CALCULATOARE ......... 4 1.1. CONTEXTUL DEZVOLTĂRII ȘI EVOLUȚIEI REȚELELOR DE CALCULATE ............................... 4 1.2. CONCEPTUL DE REȚEA DE CALCULATE ................................................ .. ................................... 5 1.3. COMPONENTE AERONAVELOR .................................................. .................................................. .......... 5 1.4. SINGLE-TO-PER LAN ȘI LAN CU SERVERE DEDICATE ........................................ .. 7 1.5 ... TOPOLOGIA LAN ................................................ .................................................. ........... 8 2. SISTEME DESCHISE ȘI PROBLEME DE STANDARDIZARE ....................... 11 2.1. NIVELURI DE ARHITECTURĂ DE REȚEA ............................................... .................................... 11 2.2. SURSE DE STANDARDE DE REȚEA ................................................ ................................. 13 2.3. REȚELE DE SISTEM DESCHIS ............................................... ............................................... 14 2.4. MODEL OSI ................................................ .................................................. ................ 14 3. LINII DE COMUNICARE ............................. .................................................. ............................. 20 3.1. CARACTERISTICI LINII DE COMUNICARE ................................................ .................................... 21 3.2. CABLURI ................ .................................................. .................................................. ...... 23 4. METODE DE CODIFICARE FIZICĂ ..................................... .................. 26 4.1. MODULARE ANALOGICĂ ................................................ ............................................. 26 4.2. CODARE DIGITALĂ ................................................. ............................................. 27 4.3. CODARE LOGICĂ ................................................. ......................................... 29 4.4. MODULARE DISCRETA A SEMNALELOR ANALOGICE. .................................................. 30 5. METODE DE TRANSMITERE A DATELOR LA NIVEL DE CONDUCTE .............................. 31 5.1. TRANSMISIA DE DATE ASINCRONĂ ȘI SINCRONĂ ............................................. ........ 31 5.2. COMUTAREA CANALELOR ȘI A PACHETELOR ................................................ ............................... 32 5.3. PRINCIPII DE MULTIPLEXARE ................................................ ........................... 36 5.4. DETECȚIA ȘI CORECTAREA ERORILOR ................................................ . ............................ 37 6. REFERINȚE ................. . ................................................. .............................................. 38 3 1. Principii generale de organizare a rețelelor de calculatoare 1.1. Condiții preliminare pentru dezvoltarea și evoluția rețelelor de calculatoare Conceptul CS este un rezultat logic al evoluției tehnologiei informatice și a telecomunicațiilor. anii 50. Primele computere erau destul de voluminoase. Nu erau destinate lucrului interactiv, ci funcționau în modul lot. Programatorul a umplut textul programului pe carduri perforate, le-a dus la centrul de calcul, iar a doua zi a primit rezultatul tipărit. Această abordare a profitat la maximum de timpul de lucru al procesorului. Mainframe-urile nu lipsesc. Acum sunt folosite, deoarece un computer super-puternic este mai ușor de întreținut și întreținut, chiar și câteva computere mai puțin puternice. anii 60. A apărut o nouă modalitate de organizare a procesului de calcul. Au început să se dezvolte sisteme interactive de partajare a timpului cu mai multe terminale. Există un singur procesor, mai multe terminale sunt conectate la el. Timpul de răspuns al sistemului a fost suficient de scurt încât utilizatorul să nu observe lucrul paralel cu alți utilizatori. A fost oferit accesul la fișiere și periferice partajate. Seamănă foarte mult cu un LAN, dar un astfel de sistem are o natură centralizată a procesării datelor. Acum, acest principiu este folosit, de exemplu, de rețelele de bancomate. În acest moment, era nevoie de unirea calculatoarelor aflate la mare distanță unul de celălalt. A început cu rezolvarea problemei conectării terminalului la un computer aflat la sute de kilometri distanță. Acest lucru a fost realizat prin linii telefonice folosind modemuri. Astfel de sisteme au permis utilizatorilor să obțină acces de la distanță la resursele partajate ale computerelor puternice. Apoi au fost implementate comunicațiile computer-la-computer. Calculatoarele au putut face schimb de date într-un mod automat, iar acesta este deja mecanismul de bază în Forțele Armate. Deci, folosind acest mecanism, au fost implementate serviciile de schimb de fișiere, e-mail, sincronizare baze de date etc.. Anii 70. A avut loc o descoperire tehnologică în domeniul producției de calculatoare - au apărut circuite integrate mari. Au apărut primele mini computere. Costul lor a scăzut constant, iar acum chiar și micile divizii ale întreprinderilor au posibilitatea de a avea computere. Acum o întreprindere avea multe computere disparate. Era nevoie de schimb de date între computere strâns distanțate. Așa s-au format primele LAN-uri. Au fost dezvoltate software-ul și dispozitivele de interfață necesare interacțiunii computerelor. Diferența față de rețelele LAN moderne este că pentru conexiuni au fost folosite o varietate de dispozitive non-standard cu propriile moduri de prezentare a datelor pe linie și cu propriile cabluri. Aceste dispozitive puteau conecta doar tipurile de computere pentru care au fost proiectate. anii 80. Utilizarea pe scară largă a computerelor personale. Au devenit elemente ideale pentru construirea de rețele. Pe de o parte, erau suficient de puternici pentru a rula software de rețea, dar, pe de altă parte, nu erau suficient de puternici pentru a rezolva probleme complexe. Au fost aprobate tehnologii standard pentru conectarea computerelor la rețeaua Ethernet, Arcnet, Token Ring. 4 Tendințe moderne în dezvoltarea aeronavelor În locul unui cablu pasiv, se folosesc echipamente de comunicații mai complexe (comutatoare, routere). Utilizarea calculatoarelor mari (mainframe). Transferul unui nou tip de informații (voce, video). Sunt necesare modificări ale protocoalelor și sistemelor de operare, astfel încât să nu existe întârzieri în transferul de informații. Întârzierile în transferul de fișiere sau e-mail nu sunt atât de critice. Apariția unor noi metode de comunicare fără fir. Fuziunea rețelelor (locale și globale) și a tehnologiilor (rețele de calculatoare, rețele de telefonie, rețele de televiziune) datorită apariției tehnologiilor IP. 1.2. Conceptul de rețea de calculatoare O rețea de calculatoare este o colecție de calculatoare conectate prin linii de comunicație. Nodurile de rețea sunt dispozitive finale sau intermediare cu o adresă de rețea. Acestea sunt stații de lucru sau servere (calculatoare cu interfață de rețea), dispozitive periferice (imprimantă, plotter, scaner), dispozitive de telecomunicații în rețea (modem partajat) și routere. Liniile de comunicație sunt formate din cabluri, adaptoare de rețea și alte dispozitive de comunicație. Toate echipamentele de rețea funcționează sub controlul sistemului și al aplicației software. Rețelele de calcul permit utilizatorilor să partajeze resurse, programe și date pe toate computerele. Conceptul de rețea locală - LAN (English LAN - Lokal Area Network) se referă la implementări hardware și software limitate geografic (geografic sau de producție) în care mai multe sisteme informatice sunt conectate între ele folosind mijloace adecvate de comunicare. Datorită acestei conexiuni, utilizatorul poate interacționa cu alte stații de lucru conectate la acest LAN. Rețelele locale pot fi combinate în rețele mai mari - CAN (Campus Area Network). Aceasta este o rețea situată în clădirile din apropiere. Rețelele mai mari sunt rețelele metropolitane (MAN) și rețelele globale (GAN). Rețelele locale se caracterizează printr-o rată de transfer de date mai mare de 10 Mbit / s și prin faptul că, de obicei, este instalat un sistem special de cabluri. În rețelele globale, sunt utilizate linii de comunicație deja instalate, iar ratele de transmisie în ele sunt semnificativ mai mici. 1.3. Componente aeronave 1. Platformă hardware Calculatoare. De la computere personale la supercomputere. Setul de calculatoare trebuie să corespundă clasei de probleme rezolvate de rețea. Echipamente de comunicare. Deși computerele sunt esențiale pentru procesarea informațiilor într-o rețea, echipamentele de comunicație joacă, de asemenea, un rol important. Acestea sunt sisteme de cabluri, repetoare, poduri, comutatoare, routere, hub-uri modulare. Acestea afectează atât caracteristicile rețelei, cât și costul acesteia. 2. Platformă software de rețea Sisteme de operare. Eficiența rețelei depinde de ce concepte de gestionare a resurselor locale și distribuite stau la baza sistemului de operare al rețelei. (Novell NetWare, Windows NT) Aplicații de rețea. Cel mai înalt nivel al instrumentelor de rețea sunt diverse aplicații de rețea: baze de date de rețea, sisteme de poștă, sisteme de automatizare a echipelor etc. Tabel 1. Componente aeronave Aplicații tematice (contabilitate, proiectare asistată de calculator, control proces etc.) Servicii de sistem (www, e-mail, fișier, platformă software multimedia, telefonie IP, comerț electronic) SGBD Sisteme de operare de rețea Transport sistem Platformă hardware Calculatoare Întrebare: când aveți nevoie de o rețea? Introducerea unei rețele la o întreprindere ar trebui în cele din urmă să crească eficiența muncii acesteia, ceea ce se va reflecta într-o creștere a profiturilor. Avioanele joacă un rol foarte important în practica industrială. Prin intermediul unei rețele LAN, sistemul integrează computere personale situate la multe locuri de muncă la distanță care partajează echipamente, software și informații. Locurile de muncă ale angajaților nu mai sunt izolate și sunt combinate într-un singur sistem. Să luăm în considerare avantajele obținute prin interconectarea în rețea a calculatoarelor personale în comparație cu calculatoarele de sine stătătoare sau cu sistemele multicomputer. 1. Abilitatea de a partaja date și dispozitive. Acest lucru oferă acces rapid la informații corporative extinse, ceea ce vă permite să luați decizii rapide și de calitate. Partajarea resurselor le permite să fie utilizate economic, de exemplu, pentru a controla dispozitivele periferice, cum ar fi imprimantele laser, de la toate stațiile de lucru atașate. Resursele partajate includ spațiu pe disc, imprimante, modemuri, modemuri fax. Separarea instrumentelor software permite utilizarea simultană a instrumentelor software centralizate, instalate anterior. Deși funcționarea unei astfel de aplicații va încetini oarecum (este nevoie de timp pentru a transfera date prin rețea), dar această abordare va facilita administrarea și întreținerea aplicației. Prin împărțirea resurselor procesorului, este posibilă utilizarea puterii de calcul pentru prelucrarea datelor de către alte sisteme din rețea. Oportunitatea oferită constă în faptul că resursele disponibile nu sunt imediat „puse” pe deasupra, ci doar printr-un procesor special disponibil fiecărei stații de lucru. 2. Îmbunătățirea comunicațiilor. Aceasta este o îmbunătățire a procesului de schimb de informații între angajații întreprinderii, clienți, furnizori. Rețelele reduc nevoia întreprinderilor de a utiliza alte forme de transfer de informații (telefon sau poștă). Noile tehnologii fac posibilă transmiterea nu numai a datelor computerizate, ci și a informațiilor video. Nu este nevoie să vorbim despre programe de e-mail, chat-uri, programatoare. 3. Reziliență ridicată. Aceasta este capacitatea sistemului de a-și îndeplini funcțiile în caz de defecțiune a elementelor hardware individuale și disponibilitatea incompletă a datelor. Baza pentru aceasta este redundanța unităților de procesare. Dacă un nod eșuează, sarcinile sale sunt reatribuite altor noduri. Seturile de date pot fi duplicate pe OVC-ul mai multor computere din rețea, astfel încât dacă unul dintre ele eșuează, datele continuă să fie disponibile. 4. Abilitatea de a efectua calcule paralele. Acest lucru poate obține performanță într-un sistem cu mai multe noduri care o depășește pe cea a unui singur procesor. 1.4. Rețele LAN peer-to-peer și server dedicat Există două abordări pentru organizarea software-ului de rețea. Rețelele LAN sunt împărțite în două clase radical diferite: rețele peer-to-peer (la un singur nivel) și rețele ierarhice (multi-nivel). Când lucrează într-o rețea, un computer poate furniza resursele sale utilizatorilor rețelei (server) și poate accesa resursele rețelei (client). Rețele peer-to-peer O rețea peer-to-peer este o rețea de computere peer-to-peer (drepturi de acces egale la resursele celuilalt). Funcțiile de gestionare a rețelei sunt transferate pe rând de la o stație la alta. De regulă, stațiile de lucru au acces la discurile altor stații. Este recomandabil să folosiți rețele peer-to-peer dacă există un schimb intens de date între stații. În rețelele peer-to-peer, toate computerele au drepturi de acces egale la resursele celuilalt. Fiecare utilizator poate, după bunul plac, să declare orice resursă a computerului său partajată, după care alți utilizatori o pot exploata. În astfel de rețele, același sistem de operare este instalat pe toate computerele, ceea ce oferă tuturor computerelor din rețea șanse potențial egale. În rețelele peer-to-peer, poate apărea și asimetria funcțională: unii utilizatori nu doresc să-și împartă resursele cu alții, iar în acest caz computerele lor acționează ca clienți. Administratorul a atribuit doar funcțiile de organizare a partajării resurselor altor computere, ceea ce înseamnă că acestea sunt servere. În al treilea caz, când utilizatorul local nu se opune utilizării resurselor sale și nu exclude el însuși posibilitatea de a accesa alte computere, sistemul de operare instalat pe computerul său trebuie să includă atât părțile server, cât și părțile client. Spre deosebire de rețelele cu servere dedicate, în rețelele peer-to-peer nu există o specializare OS în funcție de orientarea funcțională predominantă - client sau server. Toate variantele sunt implementate prin configurarea aceleiași versiuni de sistem de operare. Avantajul unei rețele peer-to-peer este ușurința de întreținere (acestea sunt funcțiile unui administrator de sistem). Cu toate acestea, aceste rețele sunt folosite în principal pentru a uni grupuri mici de utilizatori care nu impun cerințe mari privind cantitatea de informații stocate, securitatea acesteia împotriva accesului neautorizat și viteza de acces. Rețele ierarhice Cu cerințe crescute pentru aceste caracteristici, rețelele cu două ranguri (ierarhice, cu un server dedicat) sunt mai potrivite, unde serverul rezolvă mai bine problema deservirii utilizatorilor cu resursele sale, deoarece hardware-ul și sistemul său de operare în rețea sunt special concepute pentru acest scop. Tipul de server este determinat de setul de sarcini pentru care este destinat: server de fișiere - stocarea datelor și controlul accesului la acestea; server de imprimare - gestionarea imprimantei și accesul la aceasta; server de servicii de securitate - asigurarea funcționării protecției resurselor. sistem, stochează informații despre dispozitive și Pentru utilizatori, serverul de aplicații - execută părțile de calcul ale aplicațiilor client-server; serverul de e-mail - este responsabil pentru funcționarea e-mailului. 1.5. Topologia LAN Topologia (topos - loc, logos - predare) este o ramură a matematicii care studiază modul de conectare a diferitelor entități. În ceea ce privește rețelele de calculatoare, acestea sunt metode de conectare a elementelor de rețea. O topologie LAN este o configurație a unui grafic, ale cărui vârfuri sunt computere sau alte echipamente, iar arcele sunt conexiuni fizice între ele. Configurația legăturilor fizice este determinată de conexiunile electrice. Poate diferi de configurația legăturilor logice, care sunt determinate de rutele de transmitere a datelor prin configurarea echipamentului de comunicație. Alegerea acestei sau acelea topologii afectează compoziția echipamentului, metodele de gestionare a rețelei și posibilitățile de extindere a rețelei. O topologie pasivă este cea în care dispozitivele nu regenerează semnalul transmis de sursă. Un exemplu sunt topologiile magistrală și stea. În topologia activă, dispozitivele regenerează semnalul care nu le este destinat și îl transmit în continuare. Un exemplu de topologie activă este un inel. a b c Fig. 1 Topologii de bază 8 Bus comun Într-o rețea cu topologie magistrală (Fig. 1, a), toate dispozitivele sunt unite printr-un singur mediu de transmisie. Toate stațiile de lucru pot contacta direct orice stație de lucru din rețea. Informațiile transmise pot fi răspândite în ambele direcții. Lățimea de bandă a canalului de comunicație este împărțită între toate nodurile rețelei. Stațiile de lucru în orice moment, fără a întrerupe funcționarea întregii rețele de calcul, pot fi conectate la aceasta sau deconectate. Funcționarea rețelei de calcul nu depinde de starea stației de lucru individuale. Datorită faptului că stațiile de lucru pot fi pornite fără a întrerupe procesele de rețea și mediul de comunicare, este foarte ușor să ascultați informații, de exemplu. furcă informații din mediul de comunicare. Avantaje: cost redus și ușurință de cablare, nu necesită echipament suplimentar. Contra: fiabilitate și performanță slabe. Un cablu sau un conector defecte paralizează întreaga rețea. Steaua Conceptul de topologie de rețea sub formă de stea (Fig. 1b) a venit din domeniul mainframe-urilor, în care mașina gazdă primește și procesează toate datele de la dispozitivele periferice ca un nod activ de procesare a datelor. Toate informațiile dintre două stații de lucru periferice trec prin nodul central al rețelei de calculatoare. Lățimea de bandă a rețelei este determinată de puterea de procesare a nodului și este garantată pentru fiecare stație de lucru. Conexiunea prin cablu este destul de simplă, deoarece fiecare stație de lucru este conectată la un nod. Costurile de cablare sunt mari, mai ales atunci când amplasamentul central nu este situat geografic în centrul topologiei. Când extindeți rețelele de computere la un nou loc de muncă, este necesar să instalați un cablu separat de centrul rețelei. Topologia stea este cea mai rapidă dintre toate topologiile de rețea de calculatoare, deoarece transferul de date între stațiile de lucru trece prin nodul central (cu performanțe bune) pe linii separate utilizate doar de aceste stații de lucru. Frecvența solicitărilor de transfer de informații de la o stație la alta este scăzută în comparație cu cea realizată în alte topologii. Performanța unei rețele de calculatoare depinde în primul rând de capacitatea nodului central. Poate fi un blocaj într-o rețea de calculatoare. În cazul unei defecțiuni a unității centrale, funcționarea întregii rețele este întreruptă. Unitatea centrală de control poate implementa un mecanism optim de protecție împotriva accesului neautorizat la informații. Întreaga rețea de calculatoare poate fi controlată din centrul acesteia. Avantaje: lățime de bandă mai mare, ușurință în conectarea nodurilor noi, protecție mai mare împotriva interceptării. Contra: dependenta de eficienta de starea centrului, consum mare de cablu, cost mai mare. 9 Inel Într-o topologie de rețea în inel (Fig. 1, c), stațiile de lucru sunt conectate între ele într-un cerc, adică. stația de lucru 1 cu stația de lucru 2, stația de lucru 3 cu stația de lucru 4 etc. Ultima stație de lucru este conectată la prima. Legătura de comunicație este închisă într-un inel. În prezent, în loc de împerechere, se folosește un dispozitiv central, în interiorul căruia este implementată o topologie de inel. Acest dispozitiv poate fi activ și regenerează semnalul sau poate fi doar un comutator. Dirijarea cablurilor de la o stație de lucru la alta poate fi destul de dificilă și costisitoare, mai ales dacă stațiile de lucru sunt situate geografic departe de inel (de exemplu, într-o linie). Mesajele circulă regulat într-un cerc. Stația de lucru trimite informații la o anumită adresă finală, după ce a primit anterior o solicitare de la inel. Redirecționarea mesajelor este foarte eficientă, deoarece majoritatea mesajelor pot fi trimise „pe drum” prin sistemul de cablu unul după altul. Este foarte ușor să faci o cerere circulară către toate stațiile. Durata transmiterii informațiilor crește proporțional cu numărul de stații de lucru incluse în rețeaua de calculatoare. Principala problemă a topologiei în inel este că fiecare stație de lucru trebuie să participe activ la transferul de informații, iar dacă cel puțin una dintre ele eșuează, întreaga rețea este paralizată. Defecțiunile la conexiunile cablurilor sunt ușor de localizat. Conectarea unei noi stații de lucru necesită o deconectare scurtă și urgentă a rețelei, deoarece inelul trebuie să fie deschis în timpul instalării. Nu există nicio limitare a lungimii rețelei de calculatoare, deoarece aceasta este determinată în cele din urmă doar de distanța dintre două stații de lucru. Contra: toleranță scăzută la erori, întrerupere a rețelei pentru adăugarea nodurilor. Tabel 2. Caracteristicile topologiilor rețelelor de calculatoare Topologie Caracteristică Bus Star Ring Cost de expansiune Mediu Neglijabil Mediu Conexiune la abonat - Pasiv Pasiv Bunuri active Protecție împotriva defecțiunilor Ridicat Neglijabil Neglijabil Dimensiunea sistemului Limitat Orice Orice Protecție împotriva neglijabil Bine Bună ascultare Comportamentul sistemului atunci când Slab Bun Satisface sarcina mare capacitate Slab Foarte bine Bună în timp real Dirijarea cablurilor Bine Satisfăcător Satisfăcător 10
1. Introducere - 1 p.
2. Enunțarea problemei - 2 pagini.
3. Analiza metodelor de rezolvare a problemei - 2 pagini.
4. Modelul OSI de bază - 4 p.
5. Dispozitive de rețea și mijloace de comunicare - 7 p.
6. Topologia rețelei de calculatoare - 10 pagini.
7. Tipuri de networking - 16 pagini.
8. Sisteme de operare în rețea - 18 pagini.
9. Soluție tehnică - 25 pagini.
10.Literatura - 28 pagini.
Introducere.
Astăzi există peste 130 de milioane de computere în lume, iar peste 80% dintre ele sunt unite în diverse rețele de informații și calculatoare, de la rețele locale mici din birouri până la rețele globale precum Internetul. Tendința mondială de conectare a calculatoarelor într-o rețea se datorează unui număr de motive importante, precum accelerarea transmiterii mesajelor de informare, capacitatea de a schimba rapid informații între utilizatori, primirea și transmiterea mesajelor (faxuri, scrisori de e-mail, etc.) fără a părăsi locul de muncă, capacitatea de a primi instantaneu orice informație de oriunde în lume, precum și schimbul de informații între computere ale diferiților producători care rulează sub software diferit.
Oportunitățile potențiale atât de uriașe pe care le poartă rețeaua de calculatoare și noul potențial de creștere pe care o experimentează complexul informațional, precum și o accelerare semnificativă a procesului de producție, nu ne dau dreptul să nu acceptăm acest lucru pentru dezvoltare și să nu le aplicăm în practică.
Prin urmare, este necesar să se elaboreze o soluție fundamentală la problema organizării unui ICS (rețea informatică și informatică) pe baza unui parc de calculatoare și a unui complex software deja existent, care să îndeplinească cerințele științifice și tehnice moderne, ținând cont de nevoile tot mai mari și posibilitatea dezvoltării treptate în continuare a rețelei în legătură cu apariția de noi soluții tehnice și software.
Formularea problemei.
În stadiul actual de dezvoltare a asociației, s-a dezvoltat o situație când:
1. Asociația are un număr mare de calculatoare care funcționează separat de toate celelalte computere și care nu au capacitatea de a face schimb de informații în mod flexibil cu alte computere.
2. Este imposibil să se creeze o bază de date publică, acumularea de informații cu volumele existente și diverse metode de prelucrare și stocare a informațiilor.
3. Rețelele LAN existente combină un număr mic de computere și funcționează numai la sarcini specifice și restrânse.
4. Suportul software și informațional acumulat nu este utilizat în totalitate și nu are un standard comun de stocare.
5. Cu conectivitatea disponibilă la rețelele globale de calculatoare, cum ar fi Internetul, este necesară conectarea la canalul de informații nu al unui grup de utilizatori, ci al tuturor utilizatorilor care utilizează gruparea.
Analiza metodelor de rezolvare a acestei probleme.
Pentru a rezolva această problemă, s-a propus crearea unei rețele unificate de informații (UIS) a întreprinderii. EIS al întreprinderii trebuie să îndeplinească următoarele funcții:
1. Crearea unui spațiu informațional unic care este capabil să cuprindă și să aplice pentru toți utilizatorii informațiile create în momente diferite și sub diferite tipuri de stocare și prelucrare a datelor, paralelizare și control al performanței muncii și procesării datelor asupra acestora.
2. Creșterea fiabilității informațiilor și a fiabilității stocării acesteia prin crearea unui sistem de calcul rezistent la defecțiuni și pierderi de informații, precum și crearea de arhive de date care pot fi utilizate, dar în acest moment nu este nevoie de ele.
3. Asigurarea unui sistem eficient de acumulare, stocare și căutare a informațiilor tehnologice, tehnice, economice și financiare și economice despre activitatea curentă și ceea ce s-a făcut cu ceva timp în urmă (informații de arhivă) prin crearea unei baze de date globale.
4. Prelucrarea documentelor și construirea pe baza acestui sistem de operare de analiză, prognoză și evaluare a situației pentru a lua cea mai bună decizie și a elabora rapoarte globale.
5. Oferiți acces transparent la informații pentru un utilizator autorizat, în conformitate cu drepturile și privilegiile sale.
În această lucrare, în practică, soluția punctului 1 „Sarcini” – Crearea unui spațiu informațional unic – este luată în considerare prin luarea în considerare și alegerea celor mai bune dintre metodele existente sau combinarea acestora.
Luați în considerare IVS-ul nostru. Simplificand sarcina, putem spune ca aceasta este o retea locala (LAN).
Ce este un LAN? Un LAN este înțeles ca o conexiune comună a mai multor stații de lucru computerizate (stații de lucru) separate la un singur canal de transmisie a datelor. Datorită rețelelor de calculatoare, am avut posibilitatea de a folosi programe și baze de date simultan de mai mulți utilizatori.
Conceptul de rețea locală - LAN (English LAN - Lokal Area Network) se referă la implementări hardware și software limitate geografic (geografic sau de producție) în care mai multe sisteme informatice sunt conectate între ele folosind mijloace de comunicare adecvate. Datorită acestei conexiuni, utilizatorul poate interacționa cu alte stații de lucru conectate la acest LAN.
În practica industrială, LAN-urile joacă un rol foarte important. Printr-o rețea LAN, sistemul integrează computere personale situate la multe locuri de muncă la distanță care partajează echipamente, software și informații. Locurile de muncă ale angajaților nu mai sunt izolate și sunt combinate într-un singur sistem. Luați în considerare beneficiile obținute prin conectarea în rețea calculatoarelor personale sub forma unei rețele de calculatoare intra-industriale.
Partajarea resurselor.
Partajarea resurselor permite utilizarea conservatoare a resurselor, cum ar fi gestionarea dispozitivelor periferice, cum ar fi imprimantele laser, de la toate stațiile de lucru atașate.
Partajarea datelor .
Partajarea datelor oferă posibilitatea de a accesa și gestiona baze de date de la stațiile de lucru periferice care au nevoie de informații.
Separarea software-ului.
Separarea software-ului permite utilizarea simultană a software-ului centralizat, instalat anterior.
Partajarea resurselor procesorului .
Prin împărțirea resurselor procesorului, este posibilă utilizarea puterii de calcul pentru prelucrarea datelor de către alte sisteme din rețea. Oportunitatea oferită constă în faptul că resursele disponibile nu sunt „puse” instantaneu, ci doar printr-un procesor special disponibil fiecărei stații de lucru.
Modul multiplayer.
Proprietățile multi-utilizator ale sistemului facilitează utilizarea simultană a aplicațiilor software centralizate instalate și gestionate anterior, de exemplu, dacă un utilizator al sistemului lucrează la o altă lucrare, munca curentă în curs de desfășurare este împinsă în fundal.
Toate LAN-urile funcționează într-un singur standard adoptat pentru rețelele de calculatoare - în standardul Open Systems Interconnection (OSI).
Model de bază OSI (Open System Interconnection).
Pentru a interacționa, oamenii folosesc un limbaj comun. Dacă nu pot vorbi unul cu celălalt în mod direct, folosesc mijloace de mesagerie adecvate.
Etapele prezentate mai sus sunt necesare atunci când un mesaj este transmis de la expeditor la destinatar.
Pentru a pune în mișcare procesul de transmitere a datelor, au fost folosite mașini cu aceeași codificare a datelor și conectate între ele. Pentru o prezentare unificată a datelor în liniile de comunicație prin care se transmit informații, s-a constituit Organizația Internațională de Standardizare (ISO – International Standards Organization).
ISO este conceput pentru a dezvolta un model pentru un protocol de comunicare internațională în cadrul căruia pot fi dezvoltate standarde internaționale. Pentru o explicație vizuală, o vom împărți în șapte niveluri.
Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO) a dezvoltat un model de bază pentru interconectarea sistemelor deschise (OSI). Acest model este standardul internațional pentru transmiterea datelor.
Modelul conține șapte niveluri distincte:
Nivelul 1 : fizic- protocoale pe biți de transfer de informații;
Nivelul 2 : canal- personal, managementul accesului la mediu;
Nivelul 3 : reţea- rutare, control flux de date;
Nivelul 4 : transport- asigurarea interactiunii proceselor la distanta;
Nivelul 5 : sesiune- suport pentru dialog între procesele de la distanță;
Nivelul 6 : supunere date - interpretarea datelor transmise;
Nivelul 7 : aplicat- gestionarea datelor utilizatorilor.
Ideea principală a acestui model este că fiecărui nivel i se atribuie un rol specific, inclusiv mediul de transport. Acest lucru descompune sarcina generală de transfer de date în sarcini individuale, ușor vizibile. Acordurile necesare pentru comunicarea de același nivel cu cele de mai sus și de mai jos se numesc protocol.
Întrucât utilizatorii au nevoie de un management eficient, un sistem de rețea de calculatoare este prezentat ca o structură integrată care coordonează interacțiunea sarcinilor utilizatorilor.
Având în vedere cele de mai sus, următorul model de nivel poate fi derivat cu funcții administrative efectuate în nivelul aplicației utilizator.
Straturile individuale ale modelului de bază se extind în jos de la sursa de date (de la stratul 7 la stratul 1) și în sus de la colectorul de date (de la stratul 1 la stratul 7). Datele utilizatorului sunt transmise la stratul inferior împreună cu antetul specific stratului până când se ajunge la ultimul strat.
Structura rețelei informatice și informatice . Pentru a crea sisteme de prelucrare a datelor la scară largă, centrele de calcul (CC) și calculatoarele care deservesc întreprinderile și organizațiile individuale sunt combinate prin mijloace de transmitere a datelor în rețelele informatice și de calcul ale IVS, unde sunt adoptate următoarele denumiri: DB - banca de date ; Calculator principal - calculator principal; VTsKP - centru de calcul pentru uz colectiv; PC - calculator personal; АС - administrator de rețea; UMPD - remote PDT - procesor de teleprocesare a datelor; UK - nod de comutare; CC - centru de comutare; MTD - multiplexor PD; TVM - calculator terminal; multiplexor PD.
În cel mai general caz, ICS include trei clase de module logice:
- module de prelucrare a datelor utilizatorului, oferind abonatului acces la diverse resurse de calcul. Aceste module permit realizarea funcției țintă principală a ICS - prelucrarea datelor utilizatorului;
- module terminale care oferă utilizatorului acces la modulele de procesare;
- module de interacțiune și conexiuni care asigură interacțiunea locală sau de la distanță a modulelor terminale cu modulele de procesare a datelor, precum și modulele terminale între ele.
Modulele logice enumerate corespund anumitor obiecte fizice din IVS. Deci, modulele de prelucrare a datelor corespund calculatoarelor principale ale rețelei, care creează de fapt resursele de informare și de calcul ale ICS. Punctele terminale sau modulele terminale de implementare AP și centrele de comutare (calculatoare de comutare) corespund modulelor de interacțiune.
IVS sunt subdivizate în patru obiecte interconectate:
- retea de baza de transmisie a datelor;
- rețea de calculatoare;
- retea de terminale;
- administrator de retea.
Rețea de calculatoare - un set de calculatoare, unite prin rețeaua de bază a PD. Rețeaua de calculatoare include calculatoare principale (GVM), bănci de date (DB), centre de calcul de uz colectiv (VCKP), precum și calculatoare terminale (TVM). Sarcina principală a TVM este să interfațeze terminalele cu rețeaua de bază PD. Această funcție poate fi îndeplinită și de PDT-uri (procesoare de teleprocesare a datelor) și UMPD (multiplexoare PD la distanță). În plus, terminalele pot fi conectate chiar și la un computer gazdă.
Rețea de terminale - set de terminale și rețele de terminale ale PD. Un terminal este înțeles ca un dispozitiv cu ajutorul căruia abonații efectuează introducerea / ieșirea datelor. Ca terminale pot fi utilizate terminale inteligente (PC) și AP (puncte de abonat). Pentru conectarea terminalelor la o rețea de calculatoare, pe lângă canalele de comunicație, se folosesc, desigur, calculatoarele terminale (TVM), UMPD (multiplexoarele PD la distanță), PTD (procesoarele de date de teleprocesare).
Sistem administrativ asigură controlul stării IVS și controlul funcționării acestuia în condiții schimbătoare. Acest sistem include calculatoare specializate, echipamente terminale și software, cu ajutorul cărora:
- pornește sau oprește întreaga rețea sau componentele acesteia;
- este monitorizată operabilitatea rețelei;
- se stabilește modul de funcționare al rețelei și al componentelor acesteia;
- se stabileste volumul serviciilor prestate abonatilor retelei etc.
Elementele gateway ale ICS asigură compatibilitatea atât a rețelei PD de bază, cât și a întregului ICS cu alte rețele externe. Protocoalele IVS externe pot diferi de protocoalele existente. Prin urmare, gateway-urile, dacă este necesar, asigură conversia și coordonarea interfețelor, formatelor, metodelor de adresare etc. Gateway-urile sunt implementate pe computere specializate.
IVS poate fi împărțit aproximativ în două clase:
- teritorială, adică având o zonă mare de servicii;
- local - situat, de regulă, în cadrul unei clădiri.
Principalele caracteristici ale rețelelor informatice și informatice . Principalele caracteristici ale ICS sunt: capacitățile operaționale, performanța, timpul de livrare a mesajelor, costul procesării datelor.
Să luăm în considerare aceste caracteristici mai detaliat.
Caracteristicile operaționale (capacități) rețelei - lista etapelor de bază ale procesării datelor. Calculatoarele principale, care fac parte din rețea, oferă utilizatorilor toate tipurile tradiționale de servicii (instrumente de automatizare de programare, acces la pachete de aplicații, baze de date etc.). Pe lângă aceasta, IVS poate oferi următoarele servicii suplimentare:
- introducerea de la distanță a sarcinilor - executarea sarcinilor de la orice terminale de pe orice computer în moduri batch sau dialog;
- transfer de fisiere intre calculatoarele din retea;
- acces la fișiere de la distanță;
- protectia datelor si resurselor impotriva accesului neautorizat;
- transfer de mesaje text și, eventual, vocale între terminale;
- eliberarea de certificate despre resursele informatice si software ale retelei;
- organizarea bazelor de date distribuite situate pe mai multe calculatoare;
- organizarea rezolvarii de probleme distribuite pe mai multe calculatoare.
Performanța rețelei - reprezintă performanța totală a computerelor gazdă. În acest caz, de obicei, performanța computerului principal înseamnă performanța nominală a procesoarelor lor.
Timpul de livrare a mesajelor este definit ca timpul mediu din momentul în care mesajul este trimis în rețea și până în momentul în care mesajul este primit de către destinatar.
Prețul prelucrării datelor se formează ținând cont de costul fondurilor utilizate pentru intrare/ieșire, transmitere și prelucrare a datelor. Acest cost depinde de cantitatea de resurse utilizate de ICS, precum și de modul de transmitere și procesare a datelor.
Parametrii principali ai IVS depind nu numai de hardware-ul și software-ul utilizat, ci și, în mare măsură, de sarcina creată de utilizatori.
