Som ett resultat av till och med en ytlig undersökning av nätverksdrift är det tydligt att ett datornätverk är en komplex uppsättning sammankopplade och samordnade mjukvaru- och hårdvarukomponenter. Studiet av nätverket som helhet involverar studiet av principerna för driften av dess individuella element, bland vilka är:
1) datorer;
2) kommunikationsutrustning;
3) operativsystem;
4) nätverksapplikationer.
All mjukvara och hårdvara i nätverket kan beskrivas med en flerskiktsmodell. Det första är hårdvaruskiktet av standardiserade datorplattformar. För närvarande används datorer av olika klasser i stor utsträckning och framgångsrikt i nätverk - från PC till stordatorer och superdatorer. Uppsättningen nätverksdatorer måste jämföras med uppsättningen av olika uppgifter som löses av nätverket.
Det andra lagret är kommunikationsutrustningen. Även om datorer är centrala för bearbetningen av information i nätverk, har kommunikationsenheter som kablar, repeatrar, bryggor, switchar, routrar och modulära hubbar kommit att spela en viktig roll. För närvarande kan en kommunikationsanordning vara en komplex, dedikerad multiprocessor som måste konfigureras, optimeras och administreras. För att göra ändringar i principerna för drift av kommunikationsutrustning är det nödvändigt att studera de många protokoll som används i både lokala och breda nätverk.
Det tredje lagret, som utgör nätverkets mjukvaruplattform, är operativsystemet. Typen av hanteringskoncept för lokala och distribuerade resurser som ligger till grund för nätverksoperativsystemet avgör effektiviteten för hela nätverket. När man designar ett nätverk bör man ta hänsyn till hur lätt detta system kan interagera med andra operativsystem i nätverket, hur mycket det kan garantera säkerheten och säkerheten för data, och i vilken utsträckning det tillåter att öka antalet användare.
Det fjärde, översta lagret av nätverksverktyg inkluderar olika nätverksapplikationer, såsom nätverksdatabaser, e-postsystem, dataarkiveringsverktyg, samarbetsautomationssystem, etc. Det är viktigt att känna till den mängd möjligheter som applikationer tillhandahåller för olika applikationer, samt att de är kompatibla med andra nätverksapplikationer och OS.
Typer av lokala nätverk
För att kunna koppla ihop två datorer är de anslutna med en speciell nollmodemkabel. Den här kabeln ansluts när datorn är avstängd, och för varje anslutningsmetod bör du använda en annan typ av kabel.
Om en direkt PC-anslutning används finns det två typer av deras interaktion:
1) direktåtkomst, där endast överföring av information från en dator till en annan är möjlig;
2) fjärrkontroll, där det är möjligt att köra ett program som finns på en annan dator.
På direkt tillgång en av datorerna är master och den andra är slav. Hanterar driften av datorer som är sammankopplade, användaren från värddatorn. I det här fallet är det viktigt att utföra följande förberedande operationer:
installation av programvarukomponenter Klient, protokoll, tjänster;
Installation av Microsofts nätverkstjänst för fil- och skrivardelning. Den dator som tillhandahåller resurserna måste ha flaggan kontrollerad. Filer på den här datorn kan delas;
tillhandahålla åtkomst på resursnivå;
definition som delade resurser för PC-servern som är involverad i utbytet;
anslutning från en klientdator till delade informationsresurser.
Alla åtgärder på kommandot Direktanslutning utförs av guiden Direktanslutning med på varandra följande fönster i dialogrutan Direktanslutning. Dessa fönster indikerar vilken av datorerna som är slav och vilken som är master; port som används för kommunikation; inloggningslösenordet som ska användas.
I det sista fönstret för direktanslutning, om parametrarna är korrekt inställda, på värddatorn, klicka på knappen Ta emot kommandon och på slavdatorn, klicka på knappen Hantera. Därefter kan huvuddatorn använda de delade resurserna för slaven och hela det lokala nätverket om slavdatorn är ansluten till nätverket.
På fjärrkontroll Servern är som en förlängning av klienten. Det grundläggande synkroniseringsschemat inkluderar följande steg:
1) kombination av stationära och bärbara datorer. Den stationära datorn måste vara värd och mapparna som innehåller de nödvändiga filerna måste delas;
2) kopiering av filer från en stationär dator till en bärbar dator i mappen Portfolio;
3) koppla bort en bärbar dator från en stationär dator och ytterligare redigera filer i mappen Portfolio;
4) återansluta den bärbara datorn till den stationära datorn från vilken källfilerna ursprungligen kopierades till mappen Portfolio. I det här fallet måste den bärbara datorn vara en slav, och mapparna med källfiler på den stationära datorn måste delas;
5) öppna mappen Portfolio och kör kommandot Portfolio/Refresh. Om originalfilerna har förblivit oförändrade under den senaste perioden kommer alla modifierade filer i mappen Portfolio automatiskt att kopieras till platsen för de ursprungliga. För filer som ändrats på en stationär PC kommer en varning att utfärdas, varefter du måste välja någon av följande åtgärder:
uppdatering av bärbar dator;
uppdatering på en stationär PC;
avbryta alla uppdateringar.
Alla objekt kan inte synkroniseras med kommandot Portfolio/Update, utan bara en grupp filer som är markerade i mappen.
Tema 6
Internetnätverk
Internets uppkomst
1962 publicerade D. Licklider, den första chefen för ett experimentellt nätverksforskningsdatorprojekt vars syfte var att överföra paket till det amerikanska försvarsdepartementets Advanced Research Projects Agency (DARPA), en serie anteckningar som diskuterade konceptet med ett "galaktiskt nätverk". ” (Galaktiskt nätverk). Det baserades på påståendet att inom en snar framtid skulle ett globalt nätverk av sammankopplade datorer utvecklas, vilket gör det möjligt för varje användare att snabbt komma åt data och program som finns på vilken dator som helst. Denna idé var början på utvecklingen av Internet.
1966, på DARPA, började L. Roberts arbeta med konceptet med ett datornätverk, och ARPANET-planen dök snart upp. Samtidigt skapades huvudprotokollen för dataöverföring i nätverket, TCP / IP. Många offentliga och privata organisationer ville använda ARPANET för daglig dataöverföring. På grund av detta gick ARPANET 1975 från experimentellt till operativt.
1983 utvecklades och officiellt implementerades den första standarden för TCP / IP-protokoll, som ingick i Military Standards (MIL STD). För att underlätta övergången till nya standarder lade DARPA fram ett förslag till företagsledare Berkley Software Design om implementering av TCP/IP-protokoll i Berkeley (BSD) UNIX. Efter en tid omarbetades TCP/IP-protokollet till en gemensam (offentlig) standard och termen "Internet" började användas. Parallellt separerades MILNET från ARPANET, varefter MILNET blev en del av det amerikanska försvarsdepartementets försvarsdatanätverk (DDN). Efter det började termen "Internet" användas för att hänvisa till ett enda nätverk: MILNET plus ARPANET.
1991 upphörde ARPANET att existera. Men Internet finns för tillfället och utvecklas. Samtidigt är dess dimensioner mycket större än de ursprungliga.
Historien om utvecklingen av Internet kan delas in i fem steg:
1) 1945–1960 - utseendet på teoretiska verk om den interaktiva interaktionen mellan en person med en maskin, såväl som de första interaktiva enheterna och datorerna;
2) 1961–1970 - Början av utvecklingen av de tekniska principerna för paketväxling, driftsättningen av ARPANET;
3) 1971–1980 - utökning av antalet ARPANET-noder upp till flera dussintals, installation av speciella kabellinjer som ansluter vissa noder, början på e-postens funktion;
4) 1981–1990 - implementering av antagandet av TCP / IP-protokollet, uppdelning i ARPANET och MILNET, införandet av ett "domän"-namnsystem - Domain Name System (DNS);
5) 1991–2007 - det senaste steget i utvecklingen av det globala Internets historia.
Internetfunktioner
Internet är ett globalt datornätverk som täcker hela världen och innehåller en enorm mängd information om vilket ämne som helst, tillgänglig på kommersiell basis för alla. På Internet kan du förutom att ta emot informationstjänster göra köp och kommersiella transaktioner, betala räkningar, beställa biljetter till olika typer av transporter, boka hotellrum m.m.
Alla lokala nätverk är nod, eller hemsida. Den juridiska person som tillhandahåller driften av webbplatsen kallas leverantör. Webbplatsen innehåller flera datorer − servrar används för att lagra information av en viss typ och i ett visst format. Varje sida och server på sajten tilldelas ett unikt namn som identifierar dem på Internet.
För att ansluta till Internet måste användaren ingå ett serviceavtal med någon av de befintliga leverantörerna i hans region. För att börja arbeta på nätverket måste du ansluta till leverantörens webbplats. Kommunikation med leverantören sker antingen via en uppringd telefonkanal med ett modem eller med en permanent dedikerad kanal. När du ansluter till en leverantör via en uppringd telefonkanal, sker kommunikationen med hjälp av ett modem och fjärråtkomstverktyg. Om kommunikationen med leverantören sker via en permanent dedikerad kanal, används ett enkelt samtal till lämpligt program för att arbeta på Internet. Möjligheterna som öppnar upp för användaren bestäms av villkoren i avtalet som ingåtts med leverantören.
Med hjälp av nyckelord på hela Internet har varje informationssystem sina egna sätt att hitta den nödvändiga informationen. Nätverket innehåller följande informationssystem:
1) World Wide Web (WWW) - World Wide Web. Informationen i detta system består av sidor (dokument). Med hjälp av WWW kan du se film, lyssna på musik, spela datorspel, komma åt olika informationskällor;
2) FTR-system (filöverföringsprogram). Den används för att överföra filer som är tillgängliga för arbete endast efter kopiering till användarens egen dator;
3) e-post (e-post). Var och en av prenumeranterna har sin egen e-postadress med en "brevlåda". Det är någon analog till en postadress. Med hjälp av e-post kan användaren skicka och ta emot textmeddelanden och godtyckliga binära filer;
4) nyheter (telekonferenssystem - Använd Net Newsgroups). Denna tjänst består av en samling dokument grupperade under specifika ämnen;
5) IRC och ICQ. Med hjälp av dessa system utbyts information i realtid. Dessa funktioner på Windows utförs av MS NetMeeting-applikationen, som låter dig dela bilder och lägga till text med andra användare på fjärrarbetsstationer.
Sök-, hanterings- och kontrollverktyg på Internet inkluderar:
WWW söksystem - används för att söka efter information organiserad på något av ovanstående sätt (WWW, FTR);
Telnet - fjärrkontrollläge för vilken dator som helst i nätverket, som används för att köra det nödvändiga programmet på en server eller vilken dator som helst på Internet;
Ping-verktyg - låter dig kontrollera kvaliteten på kommunikationen med servern;
Whois- och Finger-program - används för att hitta koordinaterna för nätverksanvändare eller fastställa användare som för närvarande arbetar på en viss värd.
Definition av ett datornätverk
Föreläsning 7. Lokala och globala datornätverk.
Datornätverk- ett komplext system av mjukvaru- och hårdvarukomponenter som är sammankopplade med varandra. Huvudfunktionerna för alla typer av datornätverk är följande:
1) säkerställa delning av hårdvaru- och mjukvaruresurser i nätverket;
2) tillhandahålla delad åtkomst till dataresurser.
Nätverkshårdvarukomponenter inkluderar:
Datorer (arbetsstationer och servrar);
Kommunikationsutrustning (kabelsystem, nav, repeatrar, routrar, bryggor etc.).
Arbetsstationerär användardatorer som är anslutna till nätverket. Genom närvaron av en lokal disk särskiljs två typer av arbetsstationer:
1) en arbetsstation med en lokal disk - operativsystemet laddas från denna disk,
2) disklös arbetsstation - operativsystemet laddas från disken på nätverksservern och startprogrammet lagras i nätverksadapterchippet.
Det finns tre huvudsakliga sätt att ansluta till nätverket:
Direkt anslutning till nätverkskabelsystemet via nätverksadapterkortet (detta är den mest pålitliga och snabbaste metoden, men används endast för nätverk koncentrerade till ett litet område),
Ansluta stationen via en dedikerad (icke-kopplad) linje,
Ansluta stationen via en kopplad (till exempel telefon) linje.
Nätverksserver – en nätverksdator för att tillhandahålla vissa tjänster till nätverksanvändare. Följande grupper av servrar kännetecknas ofta av sina funktioner:
Fil server- en dator med en stor mängd diskutrymme, som används för att lagra, arkivera data, koordinera dataändringar utförda av olika användare, dataöverföring.
Databasserver- en nätverksdator som utför funktionerna att lagra, bearbeta och hantera databasfiler med samordning av deras delning och avgränsning av användaråtkomst.
Data backup server- en enhet för att skapa, lagra och återställa kopior av data som finns på nätverksdatorer.
Applikationsserver- en kraftfull dator som kör applikationsprogram för användare på deras begäran.
Huvudelement kommunikationsutrustning tjäna:
1) repeaters(splittrar, HUB), förstärker eller regenererar signalen som kom till den och vidarebefordrar den till ingångarna på andra nätverkssegment. Genom att kombinera olika nätverkssegment med många datorer, ansluter repeaters samtidigt bara två arbetsstationer;
2) växla(swich) - en anordning för att kombinera nätverkssegment, men som, till skillnad från en repeater, kan stödja samtidig datautbyte mellan flera par av arbetsstationer från olika segment;
3) router(router) - en enhet som ansluter nätverk av samma eller olika typer med samma datautbytesprotokoll. Genom att analysera adresserna till avsändare och mottagare skickar routrar data längs den optimalt valda rutten;
4) Inkörsport(gateway) - en enhet för att organisera datautbyte mellan nätverk med olika datautbytesprotokoll.
TILL mjukvarukomponenter omfatta:
- nätverksoperativsystem utformad för att hantera driften av ett nätverk av datorer,
- nätverksapplikationer- Programvarupaket som utökar kapaciteten hos nätverksoperativsystem (e-postprogram, lagarbetessystem, etc.).
Även som ett resultat av en ganska ytlig undersökning av nätverksdrift, blir det tydligt att ett datornätverk är en komplex uppsättning sammankopplade och koordinerade mjukvaru- och hårdvarukomponenter. Att studera nätverket som helhet kräver kunskap om principerna för driften av dess individuella element:
datorer;
kommunikationsutrustning;
operativsystem;
nätverksapplikationer.
Hela komplexet av mjukvara och hårdvara i nätverket kan beskrivas med en flerskiktsmodell. I hjärtat av alla nätverk är hårdvaruskiktet av standardiserade datorplattformar. För närvarande används datorer av olika klasser i stor utsträckning och framgångsrikt i nätverk - från persondatorer till stordatorer och superdatorer. Uppsättningen av datorer i nätverket bör motsvara uppsättningen av olika uppgifter som löses av nätverket.
Det andra lagret är kommunikationsutrustningen. Även om datorer är centrala för bearbetning av data i nätverk, har kommunikationsenheter nyligen börjat spela en lika viktig roll. Kablar, repeatrar, bryggor, switchar, routrar och modulära hubbar har utvecklats från extra nätverkskomponenter till att vara väsentliga, tillsammans med datorer och systemprogramvara, både när det gäller inverkan på nätverksprestanda och kostnad. Idag kan en kommunikationsenhet vara en komplex, dedikerad multiprocessor som behöver konfigureras, optimeras och administreras. Att lära sig hur kommunikationsutrustning fungerar kräver förtrogenhet med ett stort antal protokoll som används i både lokala och breda nätverk.
Det tredje lagret som utgör nätverkets mjukvaruplattform är operativsystem (OS). Effektiviteten för hela nätverket beror på vilka koncept för hantering av lokala och distribuerade resurser som ligger till grund för nätverksoperativsystemet. När du designar ett nätverk är det viktigt att tänka på hur lätt ett givet operativsystem kan interagera med andra operativsystem på nätverket, hur säker och säker data den är, i vilken utsträckning den tillåter dig att öka antalet användare, om det kan överföras till en annan typ av dator, och många andra överväganden.
Det översta lagret av nätverksverktyg är olika nätverkstillämpningar som nätverksdatabaser, e-postsystem, dataarkiveringsverktyg, samarbetsautomationssystem, etc. Det är mycket viktigt att förstå utbudet av möjligheter som tillhandahålls av applikationer för olika tillämpningar, samt att känna till hur de är kompatibla med andra nätverksapplikationer och operativsystem.
Det enklaste fallet av interaktion mellan två datorer
I det enklaste fallet kan interaktionen mellan datorer implementeras med samma verktyg som används för att interagera med en dator med kringutrustning, till exempel genom ett seriellt RS-232C-gränssnitt. I motsats till interaktionen mellan en dator och en kringutrustning, när programmet vanligtvis bara fungerar på en sida - från sidan av datorn, finns det i det här fallet en interaktion mellan två program som körs på var och en av datorerna.
Ett program som körs på en dator kan inte direkt komma åt resurserna på en annan dator - dess diskar, filer, skrivare. Hon kan bara "be" om detta program som körs på datorn som äger dessa resurser. Dessa "förfrågningar" uttrycks som meddelandenöverförs via kommunikationskanaler mellan datorer. Meddelanden kan innehålla inte bara kommandon för att utföra vissa åtgärder, utan även informationsdata i sig (till exempel innehållet i en viss fil).
Tänk på fallet när en användare som arbetar med en textredigerare på persondator A behöver läsa en del av någon fil som finns på disken på persondator B (fig. 4). Låt oss anta att vi har anslutit dessa datorer via en kommunikationskabel genom COM-portar, som, som ni vet, implementerar RS-232C-gränssnittet (en sådan anslutning kallas ofta en nollmodemanslutning). Låt för tydlighetens skull datorer fungera under MS-DOS, även om detta inte har någon grundläggande betydelse i detta fall.
Ris. 4. Interaktion mellan två datorer
COM-portdrivrutinen tillsammans med COM-portkontrollern fungerar på ungefär samma sätt som i fallet med interaktion mellan PU:n och datorn som beskrivs ovan. Men i det här fallet utförs rollen som styrenheten för PU:n av styrenheten och drivrutinen för COM-porten på en annan dator. Tillsammans tillhandahåller de överföring av en byte med information över kabeln mellan datorer. (I "riktiga" LAN hanteras dessa linjeöverföringsfunktioner av nätverksadaptrar och deras drivrutiner.)
Drivrutinen för dator B avsöker regelbundet tecknet på att mottagningen har slutförts, inställt av styrenheten när dataöverföringen är korrekt utförd, och när den dyker upp läser den mottagna byten från styrenhetens buffert till RAM-minnet och gör den tillgänglig för program för dator B. I vissa fall anropas föraren asynkront, genom avbrott från styrenheten.
Således har programmen i datorerna A och B ett sätt att överföra en byte med information. Men uppgiften i vårt exempel är mycket mer komplicerad, eftersom det är nödvändigt att överföra inte en byte, utan en viss del av den givna filen. Eventuella ytterligare problem i samband med detta bör lösas av program på en högre nivå än COM-portdrivrutinerna. För visshetens skull kommer vi att kalla sådana program för datorer A och B för applikation A respektive applikation B. Så, applikation A måste generera ett förfrågningsmeddelande för applikation B. Begäran måste ange filnamnet, typen av operation (i det här fallet läsning), offset och storleken på filområdet som innehåller de nödvändiga uppgifterna.
För att överföra detta meddelande till dator B, anropar applikation A COM-portdrivrutinen, berättar den adress i RAM där föraren hittar meddelandet och skickar det sedan byte för byte till applikation B. Applikation B, efter att ha tagit emot begäran, exekverar den, det vill säga läser det nödvändiga området av filen från disken med hjälp av de lokala OS-verktygen till buffertområdet i dess RAM, och sedan med hjälp av COM-portdrivrutinen, överför läsdata över kommunikationskanalen till dator A, där de kommer till ansökan A.
De beskrivna funktionerna i applikation A skulle kunna utföras av själva textredigeringsprogrammet, men det är inte särskilt rationellt att inkludera dessa funktioner som en del av varje applikation - textredigerare, grafiska redigerare, databashanteringssystem och andra applikationer som behöver tillgång till filer . Det är mycket mer lönsamt att skapa en speciell mjukvarumodul som kommer att utföra funktionerna att generera begärandemeddelanden och ta emot resultat för alla datorapplikationer. Som tidigare nämnts kallas en sådan tjänstemodul en klient. På sidan av dator B måste en annan modul fungera - en server som ständigt väntar på förfrågningar om fjärråtkomst till filer som finns på disken på denna dator. Servern, efter att ha fått en förfrågan från nätverket, kommer åt den lokala filen och utför de angivna åtgärderna med den, eventuellt med deltagande av det lokala operativsystemet.
Programvaruklienten och servern utför systemfunktioner för att betjäna dator A-applikationen begär fjärråtkomst till dator B-filer. För att dator B-applikationer ska använda dator A-filer måste det beskrivna schemat kompletteras symmetriskt med en klient för dator B och en server för dator A.
Schemat för interaktion mellan klienten och servern med applikationer och operativsystemet visas i fig. 5. Trots det faktum att vi har övervägt ett mycket enkelt system för hårdvarukommunikation av datorer, är funktionerna i program som ger åtkomst till fjärrfiler mycket lika funktionerna hos modulerna i ett nätverksoperativsystem som fungerar i ett nätverk med mer komplext hårdvarukommunikation för datorer.
Ris. fem. Interaktion mellan programvarukomponenter vid sammankoppling av två datorer
En mycket bekväm och användbar funktion i klientprogrammet är möjligheten att skilja en begäran om en fjärrfil från en begäran om en lokal fil. Om klientprogrammet vet hur man gör detta, bör applikationer inte bry sig om vilken fil de arbetar med (lokal eller fjärransluten), klientprogrammet känner igen och omdirigeringar begäran till en fjärrmaskin. Därav namnet som ofta används för klientdelen av nätverksoperativsystemet, - omdirigering. Ibland separeras igenkänningsfunktionerna i en separat programmodul, i vilket fall inte hela klientdelen kallas för omdirigering, utan endast denna modul.
Tillsammans med autonomt arbete kan en betydande ökning av effektiviteten i att använda datorer uppnås genom att kombinera dem i datornätverk (nätverk).
Ett datornätverk i ordets breda betydelse förstås som vilken uppsättning datorer som helst som är sammankopplade med kommunikationskanaler för dataöverföring.
Det finns ett antal goda skäl för att nätverksdatorer tillsammans. För det första tillåter resursdelning flera datorer eller andra enheter att dela åtkomst till en enda disk (filserver), CD-ROM-enhet, bandenhet, skrivare, plottrar, skannrar och annan utrustning, vilket minskar kostnaden per enskild användare.
För det andra, förutom att dela dyr kringutrustning, är det möjligt att på liknande sätt använda nätverksversioner av applikationsprogramvara. För det tredje ger datornätverk nya former av användarinteraktion i samma team, till exempel när man arbetar med ett gemensamt projekt.
För det fjärde blir det möjligt att använda vanliga kommunikationsmedel mellan olika applikationssystem (kommunikationstjänster, data- och videodataöverföring, tal, etc.). Av särskild betydelse är organisationen av distribuerad databehandling. När det gäller centraliserad lagring av information förenklas processerna för att säkerställa dess integritet, såväl som säkerhetskopiering, avsevärt.
2. Huvudkomponenter för programvara och hårdvara i nätverket
Datornätverkär en komplex uppsättning sammankopplade och samordnade mjukvaru- och hårdvarukomponenter.
Att studera nätverket som helhet kräver kunskap om principerna för driften av dess individuella element:
Datorer;
Kommunikationsutrustning;
operativsystem;
nätverksapplikationer.
Hela komplexet av mjukvara och hårdvara i nätverket kan beskrivas med en flerskiktsmodell. I hjärtat av alla nätverk ligger hårdvaruskiktet av standardiserade datorplattformar, d.v.s. systemet för nätverkets slutanvändare, som kan vara en dator eller en terminalenhet (valfri in-/utgångs- eller informationsvisningsenhet). Datorer vid noderna i ett nätverk kallas ibland för värdmaskiner eller helt enkelt värdar.
För närvarande används datorer av olika klasser i stor utsträckning och framgångsrikt i nätverk - från persondatorer till stordatorer och superdatorer. Uppsättningen av datorer i nätverket bör motsvara uppsättningen av olika uppgifter som löses av nätverket.
Det andra lagret är kommunikationsutrustningen. Även om datorer är centrala för bearbetning av data i nätverk, har kommunikationsenheter nyligen börjat spela en lika viktig roll.
Kablar, repeatrar, bryggor, switchar, routrar och modulära hubbar har utvecklats från extra nätverkskomponenter till att vara väsentliga, tillsammans med datorer och systemprogramvara, både när det gäller inverkan på nätverksprestanda och kostnad. Idag kan en kommunikationsenhet vara en komplex, dedikerad multiprocessor som behöver konfigureras, optimeras och administreras.
Det tredje lagret som utgör nätverkets mjukvaruplattform är operativsystem (OS). Effektiviteten för hela nätverket beror på vilka koncept för hantering av lokala och distribuerade resurser som ligger till grund för nätverksoperativsystemet.
När du designar ett nätverk är det viktigt att tänka på hur lätt ett givet operativsystem kan interagera med andra operativsystem på nätverket, hur säker och säker data den är, i vilken utsträckning den tillåter dig att öka antalet användare, om det kan överföras till en annan typ av dator, och många andra överväganden.
Det översta lagret av nätverksfaciliteter är olika nätverksapplikationer, såsom nätverksdatabaser, e-postsystem, dataarkiveringsverktyg, teamwork-automationssystem, etc.
Det är viktigt att vara medveten om utbudet av funktioner som tillhandahålls av applikationer för olika applikationer, samt att veta hur de är kompatibla med andra nätverksapplikationer och operativsystem.
Syfte och kort beskrivning av huvudkomponenterna i datornätverk.
Datornätverk kallas en uppsättning sammankopplade och distribuerade datorer över ett visst territorium.
Datornätverk- ett datorkomplex, inklusive ett geografiskt distribuerat system av datorer och deras terminaler, kombinerat till ett enda system.
Beroende på graden av geografisk spridning delas datornät in i lokala, urbana, företags-, globala, etc.
Datanätverket består av tre komponenter:
Dataöverföringsnät, inklusive dataöverföringskanaler och kopplingsanordningar;
Datorer anslutna via ett datanätverk;
Nätverksprogramvara.
Datornätverkär ett komplext komplex sammankopplade mjukvaru- och hårdvarukomponenter:
datorer(värddatorer, nätverksdatorer, arbetsstationer, servrar) placerade i nätverksnoder;
nätverksoperativsystem och applikationsprogramvara hantering av datorer;
kommunikationsutrustning– Utrustning och dataöverföringskanaler med tillhörande kringutrustning. gränssnittskort och enheter (nätverkskort, modem); routrar och växlingsenheter.
Program- och hårdvarukomponenter i ett datornätverk
datornätverk, nätverk- ett rumsligt fördelat system av mjukvaru- och hårdvarukomponenter sammankopplade med datorkommunikationslinjer.
Bland hårdvaran datorer och kommunikationsutrustning kan urskiljas. Programvarukomponenter består av operativsystem och nätverksapplikationer.
För närvarande använder nätverket datorer av olika typer och klasser med olika egenskaper. Det är grunden för alla datornätverk. Datorer och deras egenskaper avgör kapaciteten hos ett datornätverk. Men nyligen har kommunikationsutrustning (kabelsystem, repeatrar, broar, routrar etc.) börjat spela en lika viktig roll. Vissa av dessa enheter kan, med tanke på deras komplexitet, kostnad och andra egenskaper, kallas datorer som löser mycket specifika uppgifter för att säkerställa nätverksprestanda.
För effektiv drift av nätverk, speciella nätverksoperativsystem (nätverksoperativsystem), som, till skillnad från personliga operativsystem, är utformade för att lösa speciella problem med att hantera driften av ett nätverk av datorer. Nätverksoperativsystem installeras på dedikerade datorer.
Nätverksapplikationerär programvarusystem som utökar kapaciteten hos nätverksoperativsystem. Bland dem finns e-postprogram, teamwork-system, nätverksdatabaser m.m.
När nätverksoperativsystemet utvecklas blir vissa funktioner i nätverksapplikationer vanliga funktioner i operativsystemet.
Alla enheter som är anslutna till nätverket kan delas in i tre funktionsgrupper:
1) arbetsstationer;
2) nätverksservrar;
3) kommunikationsnoder.
1) Arbetsstation, är arbetsstation en persondator ansluten till ett nätverk där en nätverksanvändare utför sitt arbete. Varje arbetsstation hanterar sina egna lokala filer och använder sitt eget operativsystem. Men samtidigt är nätverksresurser tillgängliga för användaren.
Det finns tre typer av arbetsstationer:
Arbetsstation med lokal disk,
disklös arbetsstation,
Fjärrarbetsstation.
På en arbetsstation med en disk (hård eller diskett) startar operativsystemet från denna lokala disk. För en disklös station laddas operativsystemet från filserverns disk. Denna möjlighet tillhandahålls av ett speciellt chip installerat på nätverksadaptern på den disklösa stationen.
En fjärrarbetsstation är en station som ansluter till ett lokalt nätverk via telekommunikationskanaler (till exempel genom att använda ett telefonnät).
2) Nätverksserver, nätverksserver är en dator som är ansluten till ett nätverk och tillhandahåller vissa tjänster till nätverksanvändare, såsom lagring av offentliga data, utskriftsjobb, bearbetning av en fråga till ett DBMS, fjärrbearbetning av jobb, etc.
Beroende på de funktioner som utförs kan följande grupper av servrar särskiljas.
Filserver, filserver - en dator som lagrar data från nätverksanvändare och ger användare tillgång till dessa data. Vanligtvis har den här datorn en stor mängd diskutrymme. Filservern ger samtidig användaråtkomst till delad data.
Filservern utför följande funktioner:
Datalagring;
Dataarkivering;
Dataöverföring.
Databasserver, databasserver - en dator som utför funktionerna att lagra, bearbeta och hantera databasfiler (DB).
Databasservern utför följande funktioner:
Lagring av databaser, stöd för deras integritet, fullständighet, relevans;
Ta emot och bearbeta frågor till databaser, samt skicka bearbetningsresultat till en arbetsstation;
Samordning av dataändringar utförda av olika användare;
Stöd för distribuerade databaser, interaktion med andra databasservrar som finns någon annanstans.
Applikationsserver, applikationsserver - en dator som används för att köra användarapplikationer.
En kommunikationsserver är en enhet eller dator som ger LAN-användare transparent åtkomst till sina seriella I/O-portar.
Med mediaservern kan du skapa ett delat modem genom att ansluta det till en av serverns portar. Användaren, som har anslutit sig till kommunikationsservern, kan arbeta med ett sådant modem på samma sätt som om modemet var anslutet direkt till arbetsstationen.
En åtkomstserver är en dedikerad dator som låter dig utföra fjärrbearbetning av jobb. Program som initieras från en fjärrarbetsstation körs på den servern.
Från fjärrarbetsstationen tas kommandon som användaren matat in från tangentbordet emot och resultaten av uppgiften returneras.
Faxserver, faxserver - en enhet eller dator som skickar och tar emot faxmeddelanden för lokala nätverksanvändare.
Databackupserver, backupserver - en enhet eller dator som löser problemen med att skapa, lagra och återställa kopior av data som finns på filservrar och arbetsstationer. En av nätverksfilservrarna kan användas som en sådan server.
Det bör noteras att alla de listade typerna av servrar kan fungera på en dator dedikerad för dessa ändamål.
3) Kommunikationsnoder i nätverket inkluderar följande enheter:
Repeaters;
Växlar (broar);
Routrar;
Nätverkets längd, avståndet mellan stationerna bestäms i första hand av överföringsmediets fysiska egenskaper (koaxialkabel, tvinnat par etc.). Vid överföring av data i vilken miljö som helst uppstår signaldämpning, vilket leder till en begränsning av avståndet. För att övervinna denna begränsning och utöka nätverket installeras speciella enheter - repeatrar, broar och switchar. Den del av nätverket som inte inkluderar expandern kallas nätverkssegmentet.
Repeater, repeater - en enhet som förstärker eller regenererar signalen som kom till den. Repeteraren, som har tagit emot ett paket från ett segment, sänder det till alla andra. I detta fall kopplar inte repeatern bort segmenten som är fästa vid den. När som helst i alla segment som är anslutna av repeatern stöds datautbyte endast mellan två stationer.
Växla, switch, bridge, bridge är en enhet som, precis som en repeater, låter dig kombinera flera segment. Till skillnad från en repeater frikopplar en brygga segmenten som är anslutna till den, det vill säga den stöder samtidigt flera datautbytesprocesser för varje par av stationer av olika segment.
router- en enhet som ansluter nätverk av samma eller olika typer med samma datautbytesprotokoll. Routern analyserar destinationsadressen och skickar data längs den optimala rutten.
inkörsport– Det här är en enhet som låter dig organisera utbytet av data mellan olika nätverksobjekt med hjälp av olika datautbytesprotokoll.
Nätverkets huvudsakliga hårdvarukomponenter är följande:
1. Abonnentsystem: datorer (arbetsstationer eller klienter och servrar); skrivare; skannrar, etc.
2. Nätverkshårdvara: nätverkskort; koncentratorer (nav); broar; routrar osv.
3. Kommunikationskanaler: kablar; kopplingar; enheter för sändning och mottagning av data i trådlös teknik.
Nätverkets huvudsakliga programvarukomponenter är följande:
1. Nätverksoperativsystem, där de mest kända av dem är: MS Windows; LANtastisk; NetWare; Unix; Linux osv.
2. Nätverksprogramvara(Nätverkstjänster): Nätverksklient; Nätverkskort; protokoll; fjärråtkomsttjänst.
LAN (Local Area Network)är en samling datorer, kommunikationskanaler, nätverkskort som kör ett nätverksoperativsystem och nätverksprogramvara.
På ett LAN kallas varje PC en arbetsstation, med undantag för en eller flera datorer som är designade att fungera som servrar. Varje arbetsstation och server har nätverkskort (adaptrar) som är sammankopplade via fysiska kanaler. Förutom det lokala operativsystemet aktiveras nätverksprogramvara på varje arbetsstation, vilket gör att stationen kan kommunicera med filservern.
Datorer som ingår i LAN-klient-server-arkitekturen är indelade i två typer: arbetsstationer eller klienter, avsedda för användare, och servrar, som i regel är otillgängliga för vanliga användare och är utformade för att hantera nätverksresurser.
Arbetsstationer
En arbetsstation är ett abonnentsystem specialiserat för att lösa vissa uppgifter och använda nätverksresurser. Programvaran för arbetsstationsnätverk inkluderar följande tjänster:
Klient för nätverk;
Fil- och skrivaråtkomsttjänst;
Nätverksprotokoll för denna typ av nätverk;
nätverkskort;
Kontroll för fjärråtkomst.
En arbetsstation skiljer sig från en konventionell fristående persondator på följande sätt:
Närvaron av ett nätverkskort (nätverksadapter) och en kommunikationskanal;
Ytterligare meddelanden visas på skärmen medan operativsystemet laddas, som informerar dig om att nätverksoperativsystemet laddas;
Innan du börjar måste du förse nätverksprogrammet med ett användarnamn och lösenord. Detta kallas nätverksinloggningsproceduren;
Efter anslutning till LAN visas ytterligare nätverksenheter;
det blir möjligt att använda nätverksutrustning som kan vara placerad långt från arbetsplatsen.
Nätverksadaptrar
För att ansluta en PC till ett nätverk krävs en gränssnittsenhet, som kallas nätverksadapter, gränssnitt, modul eller kort. Den ansluts till moderkortets uttag. Nätverkskort installeras på varje arbetsstation och på filservern. Arbetsstationen skickar en begäran via nätverksadaptern till filservern och får ett svar via nätverksadaptern när filservern är klar.
Nätverksadaptrar, tillsammans med nätverksprogramvara, kan känna igen och hantera fel som kan uppstå på grund av elektriska störningar, kollisioner eller dålig prestanda hos utrustningen.
Olika typer av nätverksadaptrar skiljer sig inte bara i metoderna för att komma åt kommunikationskanalen och protokollen, utan också i följande parametrar:
Överföringshastighet;
Paketbuffertstorlek;
Typ av däck;
Busshastighet;
Kompatibel med olika mikroprocessorer;
Använda direkt minnesåtkomst (DMA);
Adressering av I/O-portar och avbrottsbegäranden;
kopplingsdesign.
