По уровню управления сети делятся на одноранговые и двуранговые

Модель клиент - сервер.

Под сервером понимают:

1.Компьютер в сети, предоставляющий свои услуги другим, т.е. выполняющий определенные функции по запросам других.

2.Программа-сервер.Она устанавливается на компьютере-сервере.

Обслуживаемые компьютеры общаются с сервером посредством соответствующей (client-) программы, предназначенной для работы в паре с программой-сервером. Программа клиент работает непосредственно на рабочей станции.

Клиент. Под клиентом понимаются:

1.Пользователь.

2.Прикладная программа, работающая в интересах пользователя для предоставления

неких услуг с сервера где-либо в какой-либо сети.

Клиент-сервер – это технология работы различных программ в сети. Программа, работающая по такой схеме, состоит их двух взаимодействующих частей: клиента и сервера. Клиент находится на

машине пользователя, сервер на соответствующем сервере (компьютере). Сервер по командам клиента выполняет определенные действия, предоставляя услуги клиенту. Т.е., для предоставления услуг в такой схеме необходимы наличие и одновременная слаженная работа обеих указанных частей.

Предоставление услуг в Internet построено по этой схеме, т.е. оно осуществляется совместной работой 2-х процессов: на компьютере пользователя и на компьютере сервере.

Двуранговые сети имеют выделенный сервер, который управляет пересылкой сообщений между рабочими станциями и всеми связями между сетевыми устройствами, хранит разделяемые информационные ресурсы.

Основные проблемы компьютерных сетей связаны с передачей данных. На скорость и надежность передачи данных большое влияние оказывают расстояния. Стоимость физических каналов, коммуникационного оборудования вносит существенный вклад в общую стоимость сети. Поэтому основными классификационными признаками компьютерных сетей являются пространственные характеристики территорий, которые они охватывают. С этой точки зрения сети можно разделить на локальные, региональные, территориальные и глобальные. Точно указать границу между этими классами сетей в настоящее время не представляется возможным. Однако приблизительно можно сказать, что локальные рассположены в пределах зданий, небольших территорий (радиусом до 10км). Повышение скорости передачи в локальных сетях сопровождается ужесточением требований к расстояниям (порядка сотен метров). Региональные сети охватывают территории городов, областей. К территориальным сетям можно отнести сети стран, совокупность региональных сетей. Глобальные сети охватывают территории нескольких стран и континентов.

1.2.Назначение ЛВС

В локальных сетях работа пользователя с сетевыми ресурсами происходит так же, как с локальными ресурсамия, но применение ЛВС дает следующие преимущества:

- предоставление в распоряжение пользователей общего доступа к разделяемым сетевым ресурсам: мощным накопителям (в том числе дисководам со сменными дисками), быстродействующим лазерным принтерам, графическим устройствам. Например, NetWare 4.1 может поддерживать до 32 Тбайт дисковой и до 4 Гбайт оперативной памяти. Для современного аппаратного обеспечения NetWare 4.1 поддерживает 256 Мбайт оперативной и 2048 Гбайт дисковой памяти;

- обеспечение потребностей многих пользователей в дорогостоящих программных средствах, располагающихся на сетевых дисках. Так как необходимые данные и программы могут быть доступны с каждого рабочего места, возрастает производительность труда;

- более эффективная защита централизованных баз данных, чем для автономного компьютера. При необходимости для наиболее важных данных могут создаваться резервные копии;

- обеспечение эффективных средств взаимодействия пользователей друг с другом, например, посредством электронной почты. Возможно проведение конференций;

- повышение надежности всей информационной системы, поскольку при отказе одной ЭВМ другая, резервная, может взять на себя ее функции и рабочую нагрузку.

2. Архитектура компьютерных сетей. ЭталоннАЯ моделЬ взаимодействия открытых систем. Протоколы компьютерной сети.

2.1. Архитектура связей

Для передачи данных в сетях используется Международный стандарт - Базовая модель открытых систем OSI, разработанная Международной организацией по стандартизации (ISO). Эта модель служит базой для производителей при разработке совместимого сетевого оборудования. Она представляет собой самые общие рекомендации для построения стандартов совместимых сетевых программных продуктов. Эти рекомендации должны быть реализованы как в аппаратуре, так и в программных средствах вычислительных сетей.

Модель содержит 7 уровней. Основная идея модели заключается в том, что каждому уровню отводится конкретная роль. Поэтому общая задача передачи данных формализуется и расчленяется на отдельные легко обозримые задачи. В процессе развития и совершенствования любой системы возникает потребность изменения отдельных компонентов, а так как интерфейсы между уровнями определены однозначно, можно изменить функции одного или нескольких из них, сохраняя возможность безошибочной работы сети в целом. В сетях происходит взаимодействие между одноименными уровнями модели в различных ЭВМ. Такое взаимодействие должно выполняться по определенным правилам, называемых протоколом.

Описание уровней модели:

7 - прикладной. Определяет набор прикладных задач, реализуемых в данной сети, и все сервисные элементы для их выполнения. На этом уровне пользователю предоставляется уже переработанная информация. На прикладном уровне реализуются сетевые приложения, а также функции, не реализованные по каким-то причинам на нижнем уровне. Функции прикладного уровня реализуются в пользовательских сетевых программах, приложениях. Как правило, сетевые программы реализуют функции верхних трех уровней.

6 - уровень представления данных. Преобразует передаваемые данные в экранный формат или в формат для печатающих устройств оконечной системы. Представительный уровень отвечает за представление сетевых услуг прикладному уровню в стандартной форме. К представительному уровню относятся такие понятия, как "виртуальный терминал", "виртуальный диск";

- 5 - сеансовый. Организует сеанс связи (установление, поддержка и завершение сеанса) между абонентами через сеть.Предназначен для синхронизации обмена данными на уровне крупных порций информации, для организации '.диалога. Верхнему уровню он предоставляет средства организации сетевого диалога, сеанса связи,.;

4 - транспортный. Поддерживает непрерывную передачу данных между двумя взаимодействующими друг с другом процессами пользователей. Занимается передачей транспортных блоков между узлом-источником данных и узлом-адресатом. Транспортные блоки обычно являются более крупными порциями битов, чем пакеты. Поэтому они разбиваются на пакеты при передаче на сетевой уровень. На транспортном уровне решается ряд задач, не решенных на нижних уровнях - надежность передачи, управление потоком данных. Верхнему уровню транспортный уровень предоставляет виртуальное транспортное соединение для надежной передачи транспортных блоков. Типичным представителем транспортного уровня является популярный в сети Internet протокол ТСР;

3 - сетевой. Устанавливает связь между абонентами и осуществляет маршрутизацию пакетов в сети, т.е. передачу информации по определенному адресу. Основными функциями сетевого уровня являются:

передача пакетов между узлами, не связанными физическими каналами;

выбор маршрутов для передачи данных.

Верхнему уровню сетевой уровень предоставляет виртуальный канал для передачи пакетов между любой парой узлов сети, независимо от наличия физической связи между ними. Функции нижних трех уровней реализуются маршрутизаторами. Кроме того, современные маршрутизаторы реализуют функции шлюзов, соединяющих сети, использующие разные протоколы.

определяет путь следования данньтх посети, позволяя ¹им найти получателя. Это значит, что он определяет скорость передачи по сети и контроль целостности данных. Этот уровень можно рассматривать как службу доставки. Сетевой уровень служит интерфейсом между компьютерами и коммутаторами пакетов. Для маршрутизации данных в сети используется таблица маршрутизации. Это база данных, где описывается местонахождение возможных получателей пакетов. Сетевой уровеньИспользуя такую таблицу, маршрутизатор в состоянии найти путь пакета для любого получателя в сети.

Таблица маршрутизации может быть статической или динамической. В статической таблице информация обновляется оператором. В динамической - различными программами при запуске каждого нового сеанса или появлении нового пакета маршрутизации.

Подключение новых компьютеров к сети приводит к возрастанию потока пакетов через нее. Сетевой уровень контролирует поток данных при маршрутизации пакетов (трафик). При этом возникает необходимость учитывать трафик на разных участках сети для решения вопроса оплаты. Информация о трафике выдается сетевым уровнем.

2 - канальный.. Основным назначением канального уровня является надежная передача группы битов, называемых обычно кадрами,. между узлами, связанными физическими каналами. Иногда блоки данных канального, уровня.; называют пакетами, однако это название лучше зарезервировать для сетевого уровня..Таким образом, канальный. уровень предоставляет сетевому уровню канал для надежной передачи пакетов. Функции физического и канального уровней в локальных сетях выполняют сетевые платы. Первые модемы выполняли только функции физического уровня. Современные модемы, реализуя протоколы передачи данных с коррекцией ошибок, стали выполнять и функции канального уровня.

-1 - физический. Определяет электрические, механические, функциональные и процедурные параметры для физической связи в системах. Уровень выполняет сопряжение со средой передачи данных и предоставляет канальному уровню виртуальный канал для передачи битов.

Отдельные уровни базовой модели проходят в направлении вниз от источника данных (от уровня 7 к уровню 1) и в направлении вверх от приемника данных (от 1 к 7). Пользовательские данные передаются порциями-кадрами в нижерасположенный уровень вместе со специфическим для каждого уровня заголовком до тех пор, пока не будет достигнут последний уровень. На приемной стороне поступающие данные анализируются и передаются далее в вышерасположенный уровень, пока не будут переданы в пользовательский прикладной уровень. В разных сетях отдельные уровни могут отсутствовать.

Функции, выполняемые каждым уровнем, должны быть реализованы либо аппаратурой, либо программами. Функции физического уровня всегда реализуются аппаратурой (адаптерами, мультиплексорами передачи данных, сетевыми платами и т.д.), а функции остальных уровней, как правило, программными модулями (драйверами).

2.2.Протоколы компьютерной сети.

Протокол - набор правил, определяющий взаимодействие двух одноименных уровней модели взаимодействия открытых систем в различных абонентских ЭВМ. Функции протоколов различных уровней реализуются в драйверах для различных вычислительных сетей.

Современные сети построены по многоуровневому принципу. Чтобы организовать связь 2-х | компьютеров, требуется сначала определить свод правил их взаимодействия, определить язык их общения, т.е. определить, что означают посылаемые ими сигналы и т.д. Эти правила и определения называются протоколами.

Протокол можно также рассматривать как совокупность определений (соглашений, правил), регламентирующих формат и процедуры обмена информацией между двумя или несколькими независимыми устройствами или процессами. Т.е. описание того, как программы, компьютеры или иные устройства должны действовать, когда они взаимодействуют друг с другом.

Протокольные определения охватывают диапазон: от того, в каком порядке биты следуют по проводу, до формата сообщения • электронной почты. Стандартные протоколы позволяют.связываться друг с другом компьютерам различных производителей. Взаимодействующие компьютеры могут использовать совершенно различное программное обеспечение, _;но должны соблюдать принятое соглашение о том, как посылать и принимать принимаемые данные.

Для работы сетей необходимо запастись множеством различных протоколов: например, управляющих физической связью, установлением связи по сети, доступам к различным ресурсам и т.д. Многоуровневая структура используется с целью упростить это огромное множество протоколов и отношений. Она позволяет также составлять сетевые системы из продуктов - модулей программного обеспечения, - выпущенных разными производителями.

Набор протоколов, работающих одновременно и совместно водной сети, называется стеком протоколов.

В основе работы Internet лежит стек протоколов ТСР/IР (Transfer Communication Protocol/Internet Protocol)). Его особенность состоит в доставке информации с одного компьютера на другой любыми путями, если оба компьютера находятся в IP пространстве. Принадлежность к этому пространству определяется наличием IР-адреса у каждого из этих компьютеров.

2.3. Управление сетью

Рассмотрим более подробно управление ЛВС. По способу управления локальные вычислительные сети могут быть организованы как одноранговые или двуранговые.

В одноранговой ЛВС нет единого центра управления взаимодействием входящих в сеть компьютеров и нет единого устройства для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по всем компьютерам и пользователю доступны все устройства сети (диски, принтеры). Достоинством одноранговых сетей является их низкая стоимость, но в таких сетях сложно обеспечить защиту информации, трудно управлять всей сетью и обновлять программное обеспечение.

В двуранговой сети выделен компьютер - сервер, выполняющий функции хранения данных, предназначенных для совместного использования и управляющий взаимодействием компьютеров и других устройств, входящих в состав сети.

Рабочая станция - это персональный компьютер, c которого пользователь получает доступ к сетевым ресурсам. На нём он выполняет свою работу, обрабатывает свои файлы и пользуется своей операционной системой (например, Windows 2000, Windows XP). Дополнительно рабочая станция содержит плату сетевого интерфейса (сетевой адаптер) и физически соединена с файловым сервером.

Сервер - это компьютер в сети, предоставляющий пользователям свои ресурсы. Он координирует работу всех рабочих станций и регулирует распределение сетевых ресурсов и поток данных в сети. Для управления вычислительной сетью сервер использует специальную (сетевую) операционную систему. Сервер является ядром ЛВС. Это обычно более производительный компьютер, запускающий сетевую операционную систему. Именно он указывает, кто первым может воспользоваться принтером, какой файл и каким пользователем может быть открыт и т.п. На сервере размещается база данных коллективного пользования.

Сервер может быть специализированным и неспециализированным. Специализированныйсервер используется только для управления сетью, а неспециализированный сервер управляет сетью и в то же самое время работает как обычная рабочая станция. В общем случае различают сервера следующих видов:

файловый сервер – это хранилище файлов, регламент доступа к которым заранее определён;

сервер приложений – выполняет обработку запросов пользователей, привлекая для этого различные пакеты программ (например, СУБД);

сервер печати;

почтовый сервер;

сервера Internet.

Сервер в ЛВС так же, как и рабочие станции, содержит плату сетевого адаптера, через которую и соединяется с рабочими станциями.

2.ПЕРЕДАЧА ДАННЫХ

Для передачи сообщений в компьютерных сетях используются различные типы каналов связи. В ЛВС в качестве передающей среды используются витая пара проводов, коаксиальный и оптоволоконный кабель.

Отдельное удаленное оборудование ЛВС (компьютеры, периферийное оборудование, другие сети) могут подключаться через модемы и линии связи (телефонные, радио, спутниковые).

Сервер и рабочие станции ЛВС могут быть соединены на основе топологии трех видов: шины, звезды или кольца.

Топология ЛВС - это геометрическая схема соединения узлов сети. Подробное описание применяемых для ЛВС топологий и их особенности можно найти в учебном пособии “Локальные вычислительные сети. Работа с базами данных коллективного пользования” [1], а также в литературе [5,6]. Выбор той или другой топологии определяется областью применения и размером конкретной ЛВС, расположением ее узлов. C топологией сети связаны методы доступа к узлам сети и выбор сетевого оборудования.

Для ЛВС были разработаны множество систем, включающих в себя аппаратные средства и протокол передачи данных. Эти системы поддерживает соответствующее сетевое программное обеспечение. Система доступа к cети (аппаратура и протокол) обеспечивает электронную магистраль для передачи данных, а сетевая операционная система - управление ресурсами всей системы и обработкой данных.

2.1.Классические топологии

Топология – это усреднённая геометрическая схема соединения узлов сети. Под структурой компьютерной сети будем понимать отображение, описание связей между ее элементами.

Дата добавления: 2014-12-08