История развития компьютерных сетей. Техническое обеспечение, необходимое для их эксплуатации

В принципе, можно не связываться с поставщиками телекоммуникационных услуг, а использовать в качестве транспорта между узлами распределенной сети InterNet. Но здесь возникают проблемы с безопасностью, пропускной способностью и надежностью такого соединения.

Естественно, во всех случаях для создания распределенной сети необходимо соответствующее оборудование (модемы, маршрутизаторы и др.). В нашей стране создание распределенных сетей весьма затруднено. Во-первых, большинство сколько-либо разветвленных сетей передачи данных в нашей стране -- это низкоскоростные аналоговые сети, малопригодные для передачи больших массивов. Во-вторых, прокладка кабелей связи очень дорого стоит и сталкивается с многочисленными бюрократическими препятствиями.

Для эффективной работы пользователей в компьютерной сети применяется вспомогательное программное обеспечение:

Электронная почта - обеспечивает доставку писем (а часто и произвольных файлов, а также голосовых и факсимильных сообщений) от одних пользователей компьютерной сети другим, а иногда позволяет общаться и с удаленными пользователями по модему или через InterNet;

Средства удаленного доступа - позволяют подключаться к компьютерной сети с помощью модема и работать на компьютере, как будто он непосредственно подключен в сеть;

Средства групповой работы - позволяют совместно работать над документами, обеспечивают согласованность версий документов у разных пользователей, предоставляют средства для организации документооборота предприятия и т.д.;

Программы резервирования - позволяют создавать резервные копии данных, хранящихся на компьютерах компьютерной сети, а при необходимости -- восстанавливать данные по их резервной копии;

Средства управления локальной сетью - позволяют управлять ресурсами компьютерной сети с одного рабочего места.

2.3 Юридические и негативные аспекты компьютерных сетей

У Интернета нет собственника, так как он является разновидностью сети, которые имеют распространенную географическую принадлежность.

Интернет стал достоянием человечества.

Компьютерную сеть нельзя выключить целиком, поскольку сети не имеют единого внешнего управления.

В Интернете имеется много полезных и даже не нужных свойств, для заинтересованных лиц. Это, прежде всего, средство хранения и распространения, передачи информации. По маршруту транспортировки незакодированная информация может быть перехвачена, прочитана и переделана.

Интернет может связать каждый компьютер с любым другим, подключенным к Сети, так же, как и телефонная сеть. Если телефон имеет автоответчик, то он способен распространять информацию, записанную в него, любому кто позвонил. Сайты в Интернете распространяют информацию по такому же принципу: индивидуально по инициативе читателя.

Распространение информации по локальной сети имеет такую же природу, что и новости в социальной среде. Если к информации есть большой интерес, то она распространяется быстро и всевозможно, нет интереса -- нет распространения.

Чтение информации, полученной из Интернета или любой другой сети ЭВМ, относится, как правило, к непубличному воспроизведению текста или чего-либо другого. За распространение (разглашение), информации в Интернете, если это государственная или тайна, клевета, другие запрещённые законом к распространению сведения, вполне реальна юридическая ответственность по законам того места, откуда информация введена.

Компьютерная сеть предоставляет широкие технические возможности для общения. Кроме того, в ней сравнительно легко найти людей с похожими интересами и на разные взгляды. В принципе, общение в Сети начать проще, чем при личной встрече. Эти причины определяют создание и быстрое развитие веб-сообществ -- групп людей, имеющих общие интересы, общающиеся через Интернет. Похожие Интернет-сообщества постепенно начинают играть движимую роль в жизни всего общества.

Современная компьютерная сеть имеет также очень много социальных и культурных разделов. Она является удобной информационной глобальной средой общения.

С развитием популярности Компьютерной сети проявились и негативные аспекты его применения. К примеру, некоторые люди настолько увлекаются виртуальным пространством, что начинают предпочитать Интернет в реальности, проводя за компьютером до 15 часов в день. Такую подобную зависимость многие считают сходной с химической зависимостью вроде курения или наркомании. Выражение Интернет - зависимости звучит так: «Это навязчивое желание войти в Интернет, находясь в прямой линии, и неспособность (нежелание) выйти из Интернета». По данным различных исследований, Интернет - зависимыми сегодня являются около 10 % пользователей во всём мире. Российские психиатры считают, что сейчас в стране таковых 4--6 %.

Во многих странах существуют серьёзные и постоянные ограничения на функционирование сети, то есть на международном уровне осуществляется запрет на доступ к отдельным незарегистрированным сайтам (СМИ, аналитическим, порнографическим) или всей сети.

Поскольку в компьютерных сетях присутствуют информационные ресурсы, которые бывают неудобны для некоторых стран, то последние пытаются декларировать компьютерную сеть (а это информационная среда, как и телефонная сеть, или просто бумага) как средство массовой информации, со всеми вытекающими ограничениями. Но встречается и государственная монополия на само подключение к сети.

Поскольку компьютерная сеть всегда развивалась стихийно и только на этапе превращения его в Интернет (глобальную сеть) правительства стали проявлять всё возрастающий интерес к его функционированию, возможности цензуры ограничены, так как сейчас уже ни одно государство в мире не решится полностью отключить внутренние сети от внешних. Это ограничивает и устраняет возможность цензуры. По признанию одного из отцов интернет: "Мы не смогли бы сделать ничего подобного, если бы это с самого начала находилось под контролем государства".

В то же время многие информационные ресурсы официально подвергают цензуре (модерации) публикуемую ими информацию в зависимости от настоящей политики и собственных внутренних правил и дел. Это не противоречит демократическим принципам свободы слова.

В апреле т2006 года компания «Google», наконец, открыла свой поисковый сайт на китайском языке. Однако по условиям соглашения и взаимодействия с китайским правительством, результаты поисков будут несколько ограничены и уменьшены в своих целях.

В период с 2005 по 2008 год, на Кубе Компьютерной сетью могли пользоваться только врачи, остальным гражданам это было запрещено на законодательном уровне.

2.4 Новые возможности компьютерных сетей

В документах 1998 года специалисты прогнозировали, что 4 миллиарда IP-адресов закончатся к 2018 году. В 2000-м говорили, что их хватит до 2013-го, в 2005-м стало очевидно, что до наступления первых проблем осталось два-три года.

Чтобы примерно представить, сколько приборов сейчас реально претендуют на IP-адреса, достаточно вспомнить, что в 1996 году в мире действовало 300 миллионов персональных компьютеров, в 2000-м эта цифра уже приблизилось к 600 млн., а к 2010 году прогнозируют цифру в 1,3 млрд. К ним стоит добавить серверы, а их также немало, сетевое оборудование, которое составляет физическую основу Интернета, КПК, сотовые телефоны и другие устройства с выходом в Сеть.

В целом, как показала практика, стоимость обработки данных в компьютерных сетях, за счет расширения возможностей обработки данных, лучшей загрузки ресурсов и повышения надежности функционирования системы, не менее чем в полтора раза ниже по сравнению с обработкой аналогичных данных на автономных компьютерах.

При объединении компьютеров в сеть система должна сохранять надежность, то есть отказ, какого - либо компьютера не должен приводить к остановке работы системы, и более того, должна обеспечиваться передача функций отказавшего компьютера на другой компьютер сети.

В 2004 году в мире было зарегистрировано 63 миллиона доменных имен.

В 2002 году компания LG представила общественности первый холодильник с выходом в Интернет. В 2005 году его уже можно купить в России.

В популярной прессе упоминается, что разрядности IPv6 хватит более чем на 1000 адресов на каждый квадратный метр поверхности нашей планеты. Наши собственные вычисления показывают, что это цифра занижена на несколько порядков. Площадь поверхности Земли к слову, -- 510 073 млн. км2.

23 мая 2007 года суд города Новосибирска запретил сети Academ.org («Первая Миля») пускать своих пользователей на экстремистские ресурсы. Как отмечается в заявлении прокуратуры от 29 мая, ею «предприняты некоторые меры, позволяющие ограничить и удалить доступ пользователей к Интернет-ресурсам, имеющие признаки экстремизма». Совместно с областным управлением ФСБ прокуроры проверено четыре районных провайдеров: «Первая Миля», «Академтелеком», «Полимэкс плюс» и «СибирьТелеком» на осуществление доступа к экстремистским ресурсам.

Бурное развитие компьютерных сетей и подключение все большего числа персонального компьютера к сетям привело в последние десятилетия к формированию основ концепции сетевого компьютера.

Глава III. Техническое обеспечение компьютерных сетей

1.Основные понятия

Компьютерная сеть - совокупность программно-технических средств, обеспечивающих обмен информацией между двумя и более пользователями, работающими на разных (автономных) компьютерах, соединенных между собой.

Компьютерные сети создаются для того, чтобы дать возможность территориально разобщенным пользователям обмениваться информацией между собой, использовать одинаковые программы, общие информационные и аппаратные ресурсы.

Под ресурсами понимаются данные, приложения (программы), различные периферийные устройства (принтеры, модемы, сканеры, жесткие и гибкие диски и т.д.).

По некоторым оценкам, более половины действующих ЭВМ подключены к сетям.

Использование компьютерных сетей имеет множество преимуществ:

Снижение затрат за счет коллективного использования разнообразных баз данных и аппаратных средств

Стандартизация приложений - все пользователи работают на одном и том же ПО (программном обеспечении), «говорят на одном языке»

Оперативность получения информации без отрыва от рабочих мест

Эффективное взаимодействие и планирование рабочего времени (проведении дискуссий, оперативных совещаний без отрыва от рабочих мест)

Общими компонентами всех сетей являются:

Серверы (server) - компьютеры, предоставляющие свои ресурсы сетевым пользователям;

Клиенты (client), рабочие станции - компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемыми сервером (серверами);

Среда (media) - средства передачи информации;

Совместно используемые данные - файлы, передаваемые серверами по сети;

Совместно используемые периферийные устройства.

Сети появились в результате творческого сотрудничества специалистов вычислительной техники и техники связи. Вычислительные сети подразделяются на два вида: локальные и глобальные.

Для создания единого информационного пространства, способного охватить всех пользователей предприятия и предоставления им информационно созданную в разное время и в разном программном обеспечении используют локальную вычислительную сеть (ЛВС). Под ЛВС понимают совместное подключение нескольких отдельных компьютерных рабочих мест (рабочих станций) к единому каналу передачи данных. Самая простая сеть (англ. Network) состоит как минимум из двух компьютеров, соединенных друг с другом кабелем. Это позволяет им использовать данные совместно. Все сети (независимо от сложности) основываются именно на этом простом принципе. Рождение компьютерных сетей было вызвано практическими потребностями - иметь возможность для совместного использования данных.

Понятие локальная вычислительная сеть (англ. LAN-Lokal Area Network) относится к географически ограниченным (территориально или производственно) аппаратно-программным реализациям, в которых несколько компьютерных систем связанны друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций. Благодаря такому соединению пользователь может взаимодействовать с другими рабочими станциями, подключенными с этой ЛВС.

Существует два основных типа сетей: одноранговые и сети на основе сервера. В одноранговой сети все компьютеры равноправны т.е. нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (англ. dedicated) сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступным по сети. На сегодняшний день одноранговые сети бесперспективны. Если к сети подключено более 10 пользователей, то одноранговая сеть, где компьютеры выступают в роли и клиентов, и серверов, может оказаться недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей используют выделенные серверы. Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Сети на основе сервера стали промышленным стандартом. Существуют и комбинированные типы сетей, совмещающие лучшие качества одноранговых сетей и сетей на основе сервера.

В производственной практики ЛВС играют очень большую роль. Посредством ЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах, которые используют совместно оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему. Все ЛВС работают в одном стандарте, принятом для компьютерных сетей - в стандарте Open Systems Interconnection (OSI).

Глобальные сети. Для работы в глобальной сети требуется модем. При этом асинхронная передача каждого символа (буквы или цифры) осуществляется с помощью десяти битов (8 бит требуется для передачи символа и два бита служебных -- стартовый и стоповый).

Таким образом, при скорости передачи данных 28800 бит/с в линию передается 2880 символов в секунду. При такой скорости передачи данных для пересылки одной страницы текста, содержащей 3000 символов, потребуется чуть больше одной секунды.

Скорость работы современных модемов различна. Разработаны про-мышленные модели модемов, работающие со скоростями 14400 бит/с, 16800 бит/с, 28800 бит/с, 33600 бит/с и 56000 бит/с.

В настоящее время в мире зарегистрировано более 200 глобальных се-тей. Глобальные сети (как и локальные) состоят из компьютеров, соединенных каналами связи. Глобальные вычислительные сети (ГВС) всего мира объедены между собой с помощью Internet.

Для работы в ГВС пользователю необходимо иметь соответствующее аппаратное и программное обеспечение. В простейшем случае из аппаратных средств нужно дополнительно установить модем, с помощью которого осуществляется связь по телефонной линии (например, из квартиры).

Программное обеспечение делится на два класса:

программы-серверы, размещенные на том узле сети, который обслуживает компьютер пользователя;

программы-клиенты, которые находятся на компьютере пользователя и пользуются услугами сервера.

Глобальные сети предоставляют пользователям разнообразные услуги:

работа с распределенными базами данных,

электронная почта,

телеконференции,

общение в реальном масштабе времени,

пересылка файлов и т.д.

Каждая услуга (иногда говорят служба, сервис) работает по определенным правилам (протоколам).

Для реализации каждой сетевой услуги требуются своя программа-сервер и своя программа-клиент. Например, существуют почтовые серверы и клиенты, серверы и клиенты телеконференций (новостей).

В то же время современные программы-навигаторы (исследователи, браузеры, обозреватели) постепенно берут на себя функции отдельных служб глобальной сети и становятся “универсальными” клиентами.

Термин “сервер” имеет второе значение.

Сервером называют также и компьютер, на котором установлены программы-серверы. На одном сервере-компьютере может работать сразу несколько программ-серверов. Чаще всего мы будем понимать под термином ("сервер" некий компьютер).

2. Сетевые устройства и средства коммуникаций

Для объединения компьютеров в локальную четь требуется вставить в каждый подключаемый к сети компьютер сетевой контроллер, который позволяет компьютеру получать информацию из локальной сети и передавать данные в сеть, а также соединить компьютеры кабелями, по которым происходит передача данных между компьютерами, а также другими подключенными к сети устройствами (принтерами, сканерами и т.д.). В некоторых типах сетей кабели соединяют компьютеры непосредственно, в других соединение кабелей осуществляется через специальные устройства - концентраторы (или хабы), коммутаторы и др. В небольших сетях обычно компьютеры сети соединяются кабелями с концентратором, который и передает сигналы от одних подключенных к нему компьютеров к другим.

В качестве средств коммуникации наиболее часто используются витая пара, коаксиальный кабель и оптоволоконные линии. При выборе тира кабеля учитывают следующие показатели:

Стоимость монтажа и обслуживания;

Скорость передачи информации;

Ограничения на величину расстояния передачи информации (без дополнительных усилителей-повторителей (репитеров));

Безопасность передачи данных.

Главная проблема заключается в одновременном обеспечении этих показателей, например, наивысшая скорость передачи данных ограничена максимально возможным расстоянием передачи данных, при котором еще обеспечивается требуемый уровень защиты данных. Легкая наращиваемость и простота расширения кабельной системы влияют на ее стоимость и безопасность передачи данных.

2.1 Кабели

Витая пара

Наиболее дешевым кабельным соединением является витое двухжильное проводное соединение часто называемое «витой парой» (англ. twisted pair). Она позволяет передавать информацию со скоростью до 10 Мбит/с, легко наращивается, однако является помехонезащищенной. Длина кабеля не может превышать 1000 м при скорости передачи 1 Мбит/с. Преимуществами являются низкая цена и беспроблемная установка. Для повышения помехозащищенности информации часто используют экранированную витую пару, т.е. витую пару, помещенную в экранирующую оболочку, подобно экрану коаксиального кабеля. Это увеличивает стоимость витой пары и приближает ее цену к цене коаксиального кабеля.

Коаксиальный кабель

Коаксиальный кабель имеет среднюю цену, хорошо помехозащищен и применяется для связи на большие расстояния (несколько километров). Скорость передачи информации от 1 до 10 Мбит/с, а в некоторых случаях может достигать 50 Мбит/с. Коаксиальный кабель используется для основной и широкополосной передачи информации.

Широкополосный коаксиальный кабель

Широкополосный коаксиальный кабель невосприимчив к помехам, легко наращивается, но цена его высокая. Скорость передачи информации равна 500 Мбит/с. При передачи информации в базисной полосе частот на расстояние более 1,5 км требуется усилитель, или так называемый репитер (англ. repeater - повторитель). Поэтому суммарное расстояние при передаче информации увеличивается до 10 км. Для вычислительных сетей с топологией тира «шина» или «дерево» коаксиальный кабель должен иметь на конце согласующий резистор (терминатор).

Ethernet-кабель

Ethernet-кабель также является коаксиальным кабелем с волновым сопротивлением 50 Ом. Его называют еще толстый Ethernet (англ. thick) или желтый кабель (англ. yellow cable). Он использует 15-контактное стандартное включение. Вследствие помехозащищенности является дорогой альтернативой обычным коаксиальным кабелям. Средняя скорость передачи данных 10 Мбит/с. Максимально доступное расстояние сети Ethernet - около 3000 м. Ethernet-кабель, благодаря своей магистральной топологии, использует в конце лишь один нагрузочный резистор.

Cheapernet-кабель

Более дешевым, чем Ethernet-кабель является соединение Cheapernet-кабель (RG-58) или, как его часто называют, тонкий (англ. thin) Ethernet. Это 50-омный коаксиальный кабель со скоростью передачи информации в 10 Мбит/с. При соединении сегментов Cheapernet-кабеля также требуются повторители. Вычислительные сети с Cheapernet-кабелем имеют небольшую стоимость и минимальные затраты при наращивании. Соединения сетевых плат производится с помощью широко используемых малогабаритных байонетных разъемов (СР-50). Дополнительное экранирование не требуется. Кабель присоединяется к ПК с помощью тройниковых соединителей (Т-connectors). Расстояние между двумя рабочими станциями без повторителей может составлять максимум 300 м, а минимум 0.5 м, общее расстояние для сети на Cheapernet-кабеля около 1000 м. Приемопередатчик Cheapernet расположен на сетевой плате как для гальванической развязки между адаптерами, мак и для усиления внешнего сигнала.

Оптоволоконные линии

Наиболее дорогими являются оптопроводники, называемые также стекловолоконным кабелем. Скорость распространения информации по ним достигает 100 Мбит/с, а на экспериментальных образцах оборудования 200 Мбит/с. Допустимое удаление более 50 км. Внешнее воздействие помех практически отсутствует. На данный момент это наиболее дорогостоящее соединение для ЛВС. Применяются там, где возникают электромагнитные поля помех или требуется передача информации на очень большие расстояния без использования повторителей. В таблице 1 рассмотрены основные показатели средств коммуникации.

Таблица 1- Основные показатели средств коммуникации

	Средства коммуникаций для передачи данных
Показатели	Двух жильная кабель-витая пара	Коаксиальный кабель	Оптоволоконный кабель
Цена	Невысокая	Относительно высокая	Высокая
Наращивание	Очень простое	Проблематично	Простое
Защита от прослушивания	Незначительная	Хорошая	Высокая
Проблемы с заземлением	Нет	Возможны	Нет
Восприимчивость к помехам	Существует	Существует	Отсутствует

Также оптоволоконные линии обладают противоподслушивающими свойствами, так как техника ответвлений в оптоволоконных кобелях очень сложна. Оптопроводники объединяются в ЛВС с помощью звездообразного соединения.

2.2 Адаптеры

Вне зависимости от используемого кабеля для каждой рабочей станции необходимо иметь сетевой адаптер. Сетевой адаптер - это плата, которая вставляется в материнскую плату компьютера. Она имеет два разъема для подключения к сетевому кабелю.

Сетевые адаптеры могут быть рассчитаны на архитектуру ISA/EISA или Micro Channel. Первая архитектура используется в серии компьютеров IBM AT и совместимых с ними, вторая - в мощных станциях на базе процессоров 80486, третья - в компьютерах PS/2 серии IBM. Конструктивно эти типы адаптеров отличаются друг от друга. Для ускорения работы на плате сетевого адаптера может находиться буфер. Размер этого буфера различен для адаптеров разных типов и может составлять от 8 Кб для 8-битовых адаптеров до 16 Кб и солее для 16- и 32-битовых адаптеров.

Сетевые адаптеры Ethernet используют порты ввода/вывода и один канал прерывания. Некоторые адаптеры могут работать с каналами прямого доступа к памяти (DMA).

На плате адаптера может располагаться микросхема постоянного запоминающего устройства (ПЗУ) для создания так называемых бездисковых рабочих станций. Это компьютеры, в которых нет ни винчестера, на флоппидисков. Загрузка операционной системы выполняется из сети, и выполняет ее программа, записанная в микросхеме дистанционной загрузки.

Перед тем как вставить сетевой адаптер в материнскую плату компьютера, необходимо с помощью переключателей (расположенных на плате адаптера) задать правильные значения для портов ввода/вывода, канала прерывания, базовый адрес ПЗУ дистанционной загрузки бездисковой станции.

2.3 Репитер

Если длина сети превышает максимальную длину сегмента сети, необходимо разбить сеть на несколько (до пяти) сегментов, соединив их через репитер.

Конструктивно репитер может быть выполнен либо в виде отдельной конструкции со своим блоком питания, либо в виде платы, вставляемой в слот расширения материнской платы компьютера.

Репитер в виде отдельной конструкции стоит дороже, но он может быть использован для соединения сегментов Ethernen, выполненных как на тонком, так и на толстом кабеле, мак как он имеет и коаксиальные разъемы, и разъемы для подключения трансиверного кабеля. С помощью этого репитера можно даже соединить в единую сеть сегменты, выполненные и на тонком, и на толстом кабеле.

Репитер в виде платы имеет только коаксиальные разъемы и поэтому может соединять только сегменты на тонком коаксиальном кабеле. Однако он стоит дешевле, и не требует отдельной розетки для подключения электропитания.

Один из недостатков встраиваемого в рабочую станцию репитера заключается в том, чтобы для обеспечения круглосуточной работы сети станция с репитером также должна работать круглосуточно. При выключении питания связь между сегментами сети будет нарушена.

Функции репитера заключаются в физическом разделении сегментов сети и обеспечении восстановления пакетов, передаваемых из одного сегмента сети в другой.

Репитер повышает надежность сети, так как отказ одного сегмента (например, обрыв кабеля) не сказывается на работе других сегментов. Однако через поврежденный сегмент данные проходить не могут.

2.4 Серверы

Для обеспечения функционирования локальной сети часто выделяется специальный компьютер - сервер, или несколько таких компьютеров. На дисках серверов располагаются совместно используемые программы, базы данных и т.д. Остальные компьютеры локальной сети часто называются рабочими станциями. На тех рабочих станциях, где требуется обрабатывать только данные на сервере, часто для экономии, не устанавливают жестких дисков. В сетях, состоящих более чем из 20-25 компьютеров, наличие сервера обязательно - иначе, как правило, производительность сети будет неудовлетворительной. Сервер необходим и при совместной интенсивной работе с какой -либо базой данных.

Иногда серверам назначается определенная специализация (хранение данных, программы, обеспечение модемной и факсимильной связи, вывод на печать и т.д.). Серверы, как правило, не используются в качестве рабочих мест пользователей. Серверы, обеспечивающие работу с ценными данными, часто размещаются в изолированном помещении, доступ в которое имеют только специально уполномоченные люди.

2.5 Модемы и факс-модемы

Для всех пользователей, желающих использовать глобальные электронные сети тира InterNet, работать с электронной почтой, получать извне офиса доступ к локальной сети своей, посылать и получать факсы с помощью компьютера и т.д., необходим модем или факс-модем. Модем - это устройство для обмена информацией с другими компьютерами через телефонные сети. Факс-модем - устройство, сочетающее возможности модема и средства для обмена факсимильными изображениями с другими факс-модемами и обычными телефаксными аппаратами. Большинство современных модемов являются факс-модемами. Некоторые модемы обладают голосовыми возможностями и могут, например, использоваться в качестве автоответчика.

Модемы бывают внутренними (в виде электронной платы, подключаемой к шине ISA компьютера), внешними - в виде отдельного устройства, и в виде РС-карты для подключения к портативному компьютеру. Модемы отличаются друг от друга максимальной скоростью передачи данных (2400, 9600, 14400, 19200, 28800, 33600 Б/с) и поддерживаемыми протоколами связи. Большинство современных модемов работает со скоростью 14400-33600 Б/с и поддерживает средства исправления ошибок и сжатия данных (стандарты V.42 и V.42bis). Для устойчивой работы на отечественных телефонных линиях импортные модемы должны быть соответствующим образом адаптированы.

Существует ряд принципов построения ЛВС на основе выше рассмотренных компонентов. Такие принципы еще называют топологиями.

3. Сетевые операционные системы для локальных сетей

Основное направление развития современных Сетевых Операционных Систем (англ. Network Operation System - NOS) - перенос вычислительных операций на рабочие станции, создание систем с распределенной обработкой данных. Это в первую очередь связано с ростом вычислительных возможностей персональных компьютеров и все более активным внедрением мощных многозадачных операционных систем: OS/2, Windows NT, Windows 95. Кроме этого внедрение объектно-ориентированных технологий (OLE, ActiveX, ODBC и т.д.) позволяет упростить организацию распределенной обработки данных. В такой ситуации основной задачей NOS становится объединение неравноценных операционных систем рабочих станций и обеспечение транспортного уровня для широкого круга задач: обработка баз данных, передача сообщений, управление распределенными ресурсами сети.

В современных NOS применяют три основных подхода к организации управления ресурсами сети.

Первый - это Таблицы Объектов (англ. Bindery). Используется в сетевых операционных системах NetWare 28б и NetWare 3.XX. Такая таблица находится на каждом файловом сервере сети. Она содержит информацию о пользователях, группах, их правах доступа к ресурсам сети (данным, сервисным услугам, печати через сетевой принтер и т.п.). Такая организация работы удобна, если в сети только один сервер. В этом случае требуется определить и контролировать только одну информационную базу. При расширении сети, добавлении новых серверов объем задач по управлению ресурсами сети резко возрастает. Администратор системы вынужден на каждом сервере сети определять и контролировать работу пользователей. Абоненты сети, в свою очередь, должны точно знать, где расположены те или иные ресурсы сети, а для получения доступа к этим ресурсам - регистрироваться на выбранном сервере.

Второй подход используется в LANServer и Windows Nt Server - Структура Доменов (англ. Domain). Все ресурсы сети и пользователи объединены в группы. Домен можно рассматривать как аналог таблиц объектов, только здесь такая таблица является общей для нескольких серверов, при этом ресурсы серверов являются общими для всего домена. Поэтому пользователю для того чтобы получить доступ к сети, достаточно подключиться к домену, после этого ему становятся доступны все ресурсы домена, ресурсы всех серверов и устройств, входящих в состав домена. Однако и с использованием этого подхода также возникают проблемы при построении информационной системы с большим количеством пользователей серверов и, соответственно, доменов. Здесь эти проблемы уже связаны с организацией взаимодействия и управления несколькими доменами, хотя по содержанию они такие же, как и в первом случае.

Третий подход - Служба Наименований Директорий или Каталогов (англ. Directory Name Services - DNS) лишен этих недостатков. Все ресурсы сети: сетевая печать, хранение данных, пользователи, серверы и т.п. рассматриваются как отдельные ветви или директории информационной системы. Таблицы, определяющие DNS, находятся на каждом сервере. Это, во-первых, повышает надежность и живучесть системы, а во-вторых, упрощает обращение пользователя к ресурсам сети. Зарегистрировавшись на одном сервере, пользователю становятся доступны все ресурсы сети. Управление такой системой также проще, чем при использовании доменов, так как здесь существует одна таблица, определяющая все ресурсы сети, в то время как при доменной организации необходимо определять ресурсы, пользователей, их права доступа для каждого домена отдельно.

В настоящее время наиболее распространенными сетевыми операционными системами являются NetWare 3.XX и 4.XX (Novell Inc.), Windows NT Server 3.51и 4.00 (Microsoft Corp.) и LAN Server (IBM Corp.).

4. Организация сети

Объединение локальных сетей отделов и «рабочих групп», информационно связанных по функциональному взаимодействию при решении их производственных задач осуществляется по принципу «клиент-сервер» с последующим предоставлением сводной результирующей технологической и финансово-экономической информации на уровень АРМ руководителей предприятия (и объединения, в дальнейшем) для принятия управленческих решений.

Программно-структурная организация сети

Создается на основе Novel технологий и операционной системы Novell NetWare 4.XX корпоративной сети предприятия по принципу «распределенная звезда», работающую под управлением нескольких серверов и, поддерживая основные транспортные протоколы (IPX/SPX, TCP/IP, NetBEUI) в зависимости от протокола под которым работают локальные местные сети и имеющая сегменты типа Ethernet.

Кабельная структура

Пассивная часть кабельной структуры ЕИС предприятия содержит в себе:

- 6 магистральных сегментов оптоволоконных кабелей связи FXOHBMUK

4GKW-57563-02;

- соединительные кабели F/O Patch Cable;

- коммутирующие панели F/O Patch Panel;

- экранированные радиочастотные кабели RG-58;

- кабели «витая пара» 10Base-T Level 5;

- коммутирующие панели TP Patch Panel;

- соединители T-connector;

- концевые радиочастотные терминаторы.

Применение оптоволоконных линий связи оправдано значительным удалением производственных объектов и зданий друг от друга и высоким уровнем индустриальных помех. Кабели RG-58 используются при подключении к сети автоматизированных промышленных установок, также требующих защиты обрабатываемой на этих АРМах и передаваемой на другие АРМы технологической и другой информации от различного вида индустриальных помех. «Витая пара» 10Base-T Level 5 используется для подключения рабочих станций пользователей сети в местах, не требующих повышенных требований к защите среды передачи информации от помех.

Активная часть кабельной структуры ЕИС представлена следующей аппаратурой:

- репитеры CMMR-1440 Multi-Media Repeater;

- коммутирующие концентраторы 10Base-T UTPC-1220 Concentrator и 10Base-T

UTPC-6100 Concentrator.

Аппаратно-программная организация

ЕИС содержит 3 главных сервера баз данных (файл-сервера), 2 из которых представлены компьютерами IBM PC AT Pentium/150MHz/32M/4G, 3-й - Pentium II/200MHz/MMX/96M/8G, функционирующих под управлением сетевых ОС Noveii NetWare 4.1 и Windows NT Server 4.00 соответственно. Серверы, кроме своего прямого назначения обработки и хранения информации, решают задачу маршрутизации и транспортировки информации, с одной стороны, снижая нагрузку на основные информационные магистрали и с другой - обеспечивают прозрачный доступ к информации других серверов.

Серверы будут обслуживать около 60-ти рабочих станций, обрабатывающих различного вида технологическую информацию, а также свыше 40-ка рабочих станций в административно-управленческих и финансово-экономических подразделениях предприятия.

В качестве сетевых аппаратных средств серверов и рабочих станций используются следующие сетевые адаптерные карты:

- NE-2000;

- NE-3200;

- SMC8634;

- SMC8834.

Сетевые протоколы - IEEE 802.2, IEEE 802/3 CSMA/CD.

Транспортные протоколы - IPX/SPX - для Net-Ware-серверов, TCP/IP и NetBEUI- для Windows NT-сервера.

Для программно-аппаратного объединения сетевых сред NetWare и Windows NT Server необходимо использовать программный мост на базе совмещенного транспортного протокола IPX/SPX, в дальнейшем возможен полный переход на сетевую интегрированную ОС Windows NT Server.

Наряду с сетевой ОС NetWare 4.XX для групп клиентов, функционально взаимосвязанных между собой при решении производственных задач, используется сетевая среда Artisoft LANtastic 6.0 и выше, Windows 3.11 for Workgroups и Windows 95 предоставляющие прозрачный доступ пользователям этих одноранговых сетей к информации друг друга. В то же время пользователи среды LANtastic 6.0 и выше, Windows 3.11 for Workgroups и Windows 95 являются клиентами NetWare-серверов и Windows NT-сервера, имея доступ к их ресурсам и информации на жестких дисках в соответствии со своими правами и привилегиями.

Таким образом, мы получили реально работающую корпоративную сеть, имеющую множество оригинально работающих узлов и принципов решений, данная задачи на сегодня является одной из самых интересных и передовых в мире в области информационных технологий. Эта сеть даст в дальнейшем возможность переходить на новые более мощные программные и аппаратные средства связи и коммуникаций, которые будут разработаны в мире, так как вся сеть реализована на основе OSI и полностью соответствует мировым стандартам.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Следуя из того, какого прогресса смогли сетевые технологии достичь за последние годы, не трудно догадаться, что в ближайшее время скорость передачи данных по компьютерной сети возрастет минимум вдвое.

Привычный 10мегабитная компьютерная сеть, долгое время занимающий главенствующие позиции активно пользуется современными и существенно более быстрыми технологиями передачи данных.

W3C разрабатывает для компьютерной сети в единые принципы и стандарты (называемые «Рекомендациями», англ. W3C Recommendations), которые затем внедряются производителями программ и оборудованиям. И таким образом достигается совместимость и сосредоточенность между программными продуктами и аппаратурой различных компаний, что делает Компьютерную сеть более совершенной, универсальной и удобной. Все Рекомендации Консорциума компьютерной сети открыты, то есть защищены и могут внедряться любым человеком без всяких трудностей.

Ярким примером объединения компьютерных сетей в единое сообщество сетей является Интернет (Internet). Успех Интернета повлиял на развитие корпоративных сетей Интранет (Intranet). Иногда эти сети называют локально вычислительной сетью (ЛВС), а работа с ними аналогична работе с Internet.

На сегодняшний день так же разработка и внедрение информационно-вычислительной сети (ИВС) является одной из самых интересных и важных задач в области информационных технологий. Все больше возрастает необходимость в оперативной информации, постоянно растет траффик сетей всех уровней. В связи с этим появляются новые технологии передачи информации в ИВС. Среди последних открытий следует отметить возможность передачи данных с помощью обычных линий электропередач, при чем данный метод позволяет увеличить не только скорость, но и надежность передачи. Сетевые технологии очень быстро развиваются, в связи с чем они начинают выделяться в отдельную информационную отрасль. Ученные прогнозируют, что ближайшим достижением этой отрасли будет полное вытеснение других средств передачи информации. На смену телефону, средствам массовой информации и т.д. придет компьютер, он будет подключен к некоему глобальному потоку информации, возможно даже это будет Internet, и из этого потока можно будет получить любую информацию в любом представлении. Хотя нельзя утверждать, что все будет именно так, поскольку сетевые технологии, как и сама информатика, - самые молодые науки, а все молодое - очень непредсказуемо.

На этом историю можно закончить - компьютерная сеть приняла вполне современные очертания. Развитие технологии на этом, конечно, не остановилось.

СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ ИСТОЧНИКОВ

В.Э. Фигурнов / IBM РС для пользователя. Краткий курс.- М.:ИНФРА-М, 2001.- 187 с.

В.А. Дуленко, Ю.С. Кабальнов и др./Основы современных компьютерных технологий для юристов:Учебник - Уфа: ОН и УЮИ ВМД РФ, 2003.- 132 с.

А.В.Могилев,Е.К.Хеннер и др./ Пособие для студ.высш.пед.учеб.заведений 3-е изд, стер. - М.: Изд.центр « Академия», 2008.- 216 с.

Е.В. Михеева / Информационные технологии в профессиональной дея-сти - 2-е изд., стер. - М.: Изд.центр «Академия», 2005.-158 с.

С.Я. Казанцев / Информатика и математика для юристов - 2-е изд., перераб. И доп. - М.:ЮНИТИДАНА, 2006.- 258 с.

Размещено на www.allbest.

...