Сетевые устройства и средства коммуникаций

 
 
 
 

5. Типы построения сетей по методам передачи информации. 

      Локальная сеть Token Ring. 

      Этот  стандарт разработан фирмой IBM. В качестве передающей среды применяется неэкранированная или экранированная витая пара (англ. UPT или SPT) или оптоволокно. Скорость передачи данных 4 Мбит/с  или 16 Мбит/с. В качестве метода управления доступом станций к передающей среде используется метод – маркерное кольцо (англ. Token Ring).

      Основные  положения этого  метода:

      - устройства подключаются к сети  по топологии кольцо;

- все  устройства, подключенные к сети, могут передавать данные, только

  получив разрешение на передачу (маркер);

- в  любой момент времени только  одна станция в сети обладает  таким    

  правом. 

      Типы  пакетов:

- пакет  «управление/данные» (англ. Data/Command Frame) – выполняется

  передача данных или команд  управления работой сети;

- пакет  «маркер» (англ. Token) - станция может  начать передачу данных только 

  после получения такого пакета. В одном кольце может быть  только один 

  маркер и , соответственно, только  одна станция с правом передачи данных;

- пакет  «сброса» (англ. Abort) - посылка такого  пакета вызывает прекращение 

  любых передач. В сети можно  подключать компьютеры по топологии  «звезда» 

  или «кольцо». 

      Локальная сеть ArcNet. 

      ArcNet (англ. Attached Resource Computer Network) – простая, недорогая, надежная и достаточно гибкая архитектура локальной сети.

      Разработана корпорацией Datapoint в 1997 году. В качестве передающей среды используются витая пара, коаксиальный кабель (RC-62) с волновым сопротивлением 93 Ом и оптоволоконный кобель. Скорость передачи данных – 2,5 Мбит/с, существует также расширенная версия – ArcNetplus – поддерживает передачу данных со скоростью 20 Мбит/с. При подключении устройств в ArcNet применяют топологии «шина» и «звезда». Метод управления доступом станций к передающей среде – маркерная шина (англ. Token Bus). Этот метод предусматривает следующие правила:

- все  устройства, подключенные к сети, могут передавать данные только 

  получив разрешение на передачу (маркер) в любой момент времени только 

  одна станция в сети обладает  таким правом;

      - данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети. 

      Основные  принципы работы.

      Передача  каждого байта в ArcNet выполняется специальной посылкой ISU (англ. Information Symbol Unit – единица передачи информации), состоящей из трех служебных старт/стоповых битов и восьми битов данных. В начале каждого пакета передается начальный разделитель АВ (англ. Alert Burst), который состоит из шести служебных битов. Начальный разделитель выполняет функции преамбулы пакета. 
 
 

      В ArcNet определены 5 типов пакетов:

1. Пакет ITT (англ. Information to Transmit) –приглашение к передаче. Эта посылка передает управление от одного узла сети к другому. Станция, принявшая этот пакет, получает право на передачу данных.
2. Пакет FBE (англ. Free Buffer Enguiries) – запрос о готовности к приему данных. Этим пакетом проверяется готовность узла к приему данных.
3. Пакет данных. С помощью этой посылки производиться передача данных.
4. Пакет ACK (англ. ACKnowledgments) – подтверждение приема. Подтверждение готовности к приему данныхх или подтверждение приема пакета даннх без ошибок, т.е. в ответ на FBE и пакет данных.
5. Пакет NAK Negative AcKnowiedgments) – неготовность к приему. Неготовность узла к приему данных (ответ на FBE) или принят пакет с ошибкой.

      В сети ArcNet можно использовать две  топологии: «звезда» и «шина». 
 

Локальная сеть Ethernet. 

      Спецификацию Ethernet в конце семидесятых годов  предложила компания Xerox Cor.

Основные  принципы работы.

      На  логическом уровне в Ethernet применяется топология шина.

- все  устройства, подключенные к сети, равноправны, т.е. любая станция  может 

  начать передачу в любой момент  времени (если передающая среда  свободна);

      - данные, передаваемые одной станцией, доступны всем станциям сети. 
 

6. 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.). 
 

7. 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.