Локальные компьютерные сети

Сетевые операционные системы могут базироваться на операционных системах МS DOS, OS/2.Unix, Macintosh, Windows или на своих собственных операционных системах, но вне зависимости от операционной системы, на которой базируется сетевая операционная система, сетевые операционные системы предоставляют средства обеспечения безопасности данных путем контроля прав доступа пользователей к рабочим программам, массивам данных и ресурсам сети, а также выполняют многопользовательские прикладные программы. Как правило, все сетевые операционные системы применяют сетевые платы типа Ethernet, Arcnet и Token Ring.

Наиболее  известны такие распределенные операционное системы для локальной сети, как Net Ware фирмы Novell, Windows NT, Windows 95 фирмы Microsoft.

Большинство операционных систем для сетей типа «клиент-сервер» продается со средствами для связи с глобальными сетями или такие средства предоставляются  дополнительно. Многие сетевые операционные системы поддерживают различные  виды сервиса глобальных сетей с  помощью дополнительных продуктов.

В большинстве  сетевых операционных систем предусмотрена  защита данных, К базовым показателям  защиты относятся привилегии на уровне каталога и файла, пароли и шифрование информации, средства слежения за выполняемыми операциями, средства непрерывного контроля за попытками (даже безуспешными) зарегистрироваться и средства блокирования пользователей.

Чаще всего  защита реализуется на уровне пользователя, что открывает доступ к ресурсам в соответствии с привилегиями отдельных  пользователей или групп. Каждому  пользователю присваивается уникальное имя, а для регистрации в сети еще и пароль.

Такую защиту данных поддерживают все сетевые  операционные системы для сетей  типа «клиент-сервер» и многие операционное системы одноранговых сетей.

Однако некоторые  операционное системы для одно ранговых сетей применяют менее надежную технологию защиты при совместном использовании  ресурсов, когда доступ к ресурсам открывается на основе пароля.

Сетевые операционные системы (при общности фундаментальных  принципов работы) отличаются процедурами  начальной установки и средствами управления сетью.

Критерием выбора сетевой операционной системы, в  первую очередь, является эффективность  функционирования.

Однако существенные различия между сетевыми операционными  системами проявляются обычно при  большой загруженности сети, поскольку  гораздо заметнее на производительность сети влияют мощность файл-сервера  и объем оперативной памяти.

Безусловно, значимым критерием является стоимость  сетевой операционной системы (или показатель стоимость/производительность).

Учитывая  критерии оценки и выбора сетевой  операционной системы, можно считать, что часто лучшее решение —  это объединение сетей (несколько  сетевых операционных систем с одним  кабелем). Система получается гибкой и позволяет выбрать дешевые  компоненты. Однако при смешивании сетей возникают некоторые сложности, например, смешанную среду труднее  поддерживать, намного сложнее также  локализовать проблемы, а также трудно организовать единую систему помощи для аппаратуры и программного обеспечения. Кроме того, работа с несколькими  операционными системами предъявляет  некоторые требования к кабельным  соединениям, поскольку пропуская способность кабельной системы жестко определена (если ее превысить, то работа сильно замедлится).

1.3.3 Сетевые приложения

Сейчас в  локальных вычислительных сетях  для формирования баз данных применяют  два типа архитектуры: файл-сервер и  клиент-сервер. Архитектура файл-сервер предполагает устанавливать на рабочих  станциях известные системы управления базами данных, которые используют общую базу данных на файл-сервере. Однако здесь приходится пересылать по линиям связи большие файлы  базы данных, поэтому время реакции  системы резко увеличивается.

Архитектура клиент-сервер избавлена от этого  недостатка: многие пользователи могут  совместно работать с большими базами данных в реальном времени. Обработка  запросов производится на сервере, а  пользователю отсылаются только те фрагменты  базы данных, которые ему действительно  нужны.

Один из наиболее сложных видов баз данных —  это распределенные базы данных. Распределенной базой данных называют логически  единую базу данных, части которой  располагаются в нескольких узлах  сети.

В этих узлах  могут находиться разнотипные компьютеры с различными операционными системами.

Для пользователя распределенной сетевой базы данных множество физических баз данных, расположенных на разных компьютерах, выглядят как одна логическая база данных.

Пользователи  вообще не должны знать, где именно физически находится нужная им информация.

Однако при  реализации распределенных баз данных непросто обеспечить целостность и  непротиворечивость хранимых данных, приемлемое быстродействие прикладных систем, а также слаженное взаимодействие всех частей базы данных.

В общем случае распределенная база данных может располагаться  на узлах глобальной сети.

 

2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

2.1 НАСТРОЙКА СЕТИ

2.1.1 МОНТАЖ СЕТИ

Для установки  сети необходимо (после принятия решения  о выборе оборудования и приобретения оборудования) выполнить следующие  работы:

• проложить сетевой кабель;
• проложить сеть электропитания и заземления;
• распаять разъемы;
• установить сетевые адаптеры в рабочие станции;
• проверить сетевой кабель на обрыв.

2.1.1.1 Установка сетевых адаптеров

 Платы  сетевых адаптеров устанавливаются  после установки всех компьютеров  и подключения их к сети  электропитания.

На сетевом  адаптере необходимо установить адреса используемых портов ввода-вывода и  номер прерывания; для адаптеров  Arcnet нужно дополнительно установить индивидуальный и уникальный номер адаптера в сети.

Адреса ввода-вывода и номер прерывания, выбранные  дня сетевого адаптера, не должны использоваться другими устройствами, установленными в компьютере.

2.1.1.2 Прокладка кабеля и распайка разъемов

При прокладке  сетевого кабеля предпочтительнее делать изгибы большого радиуса и по возможности  избегать соединений с помощью Т-коннекторов (для уменьшения затухания сигнала).

Лучше прокладывать кабель в металлической или пластмассовой  трубе или коробе.

Сам кабель не заземляется, но обязательно заземляется  один из терминаторов. Разъемы распаивают только после прокладки кабеля.

Проверка  сетевого кабеля. Для сети Ethernet нужно подключить терминатор к Т-коннектору, а с другой стороны Т-коннектора подключить сетевой кабель.

Суть проверки кабеля на разрыв или короткое замыкание  в том, чтобы измерить сопротивление  на другом конце кабеля между центральной  жилой и оплеткой, оно должно быть близко к 50 Ом.

Если сопротивление  близко к нулю — в кабеле короткое замыкание, если равно бесконечности  — обрыв. Таким способом нужно  проверить все сегменты сети.

2.1.1.3 Прокладка сети электропитания

Каждый  компьютер должен подключаться к  сети электропитания при помощи трехполюсной вилки.

При наличии отдельного кабеля для  подключения отдельных устройств, на конце этого кабеля также необходима трехполюсная вилка.

Абсолютно исключено применение двухполюсных розеток, не предусматривающих заземление подключаемого устройства.

Применение  трехполюсных розеток в «стандарте СЭВ» также нежелательно ввиду ненадежности заземления. Разумнее всего заземлять с помощью отдельной шины, при условии, что к ней не будут подключены дополнительные агрегаты.

После подключения  компьютеров к сети электропитания необходимо проверить омметром сопротивление  между корпусом компьютера и шиной  заземления.

 

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

 

Объединение компьютеров в единую сеть предоставляет  пользователям сети новые возможности, несравнимые с возможностями  отдельных компьютеров. Сеть — это  не сложение, а умножение возможностей отдельных компьютеров.

Локальная сеть позволяет организовать передачу файлов из одного компьютера в другой или  другие, совместно использовать вычислительные и аппаратные ресурсы, совмещать  распределенную обработку данных на нескольких компьютерах с централизованным хранением информации и многое другое.

С помощью  компьютерной локальной сети осуществляется коллективное использование технических  ресурсов, что благотворно воздействует на психологию и поведение пользователя не только в сети, но и в реальной жизни.

 

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

 

1. Журнал HARD & SOFT. Под редакцией В. Лепихина. Номера № 2,5 за 2004, № 1 за 2007. - 26 с.
2. Баженова И. Ю. Персональные компьютеры в сетях TCP/IP. М.: Наука, - 2007. - 327 с.
3. А. В. Фролов и Г. В. Фролов. ПК шаг за шагом. М.: Диалог МИФИ, 2006. - 405с.
4. Гусева А. И. Организация локальных сетей  на базе персональных компьютеров. С. -П.: Питер. – 2006. - 337с.
5. Персональный компьютер. Научная энциклопедия/Ю. Л. Кетков, А. Ю. Кетков, Д. Е. Шапошников. - М.: "Большая Российская энциклопедия"; Дрофа, 2007. - 440 с.
6. Фигурнов В. Э. Оптимизация и настройка Windows XP для профессионалов. Краткий курс. - М.: ИНФРА-М, 2007. - 480 с.
7. COMPUTERCLUB ежемесячный журнал по компьютерам и телекоммуникациям. Под редакцией С. Молявко. “Бином” Москва 2006 г. - 39 с.
8. Кондрашова С. С. Научные достижения в программном обеспечении: Учебное пособие. – К.: МАУП. 2007. - 188 с.
9. Ю.Блэк "Сети ЭВМ : протоколы стандарты интерфейсы " Москва ,Изд-во "Мир" 2006. - 226 с.
10. А.В. Бутрименко "Разработка и эксплуатация сетей ЭВМ" Москва, Изд-во "Финансы и статистика" 2007. - 354 с.
11. Д. Бертсекас, Р.Галлагер "Сети передачи данных" Москва, Изд-во "Мир" 2006. - 135 с.
12. А.В. Гаврилов "Локальные сети ЭВМ" Москва , Изд-во "Мир " 2007. - 247 с.
13. Microsoft Corporation. Компьютерные сети: Учебный курс. /Пер. с англ. – М.: Издательский отдел «Русская Редакция» ТОО «Channel Trading Ltd.». – 2-е изд., испр. И доп. – 2006. - 311 с.
14. Стэн Шатт. Мир компьютерных систем. - К: BHV, 2007. - 193с.
15. Спирин А. А. Введение в технику волоконно-оптических сетей. С. -П.: Питер. – 2006. - 264с.
16. Н. Олифер, В. Олифер. Базовые технологии локальных сетей. Дрофа, 2007. - 387 с.
17. Алексеев А. П. Информатика 2006. Издательство «СОЛОН-Р»  г. Москва, 2006г.
18. Лазарев В. А. Основы построения локальных вычислительных сетей: Учебное пособие для вузов связи. – М.: Радио и связь, 2007. – 177 с.
19. Киселев С. В., Куранов В. П. Оператор ЭВМ: Учебник для нач. проф. Образования.–М.: ПрофОбрИздат, 2006.– 208 с.
20. Информатика. Базовый курс. Теория. / Под ред. Н. В. Макаровой. – СПб.: Питер, 2007. – 368 с.
21. Информатика: Практикум по технологии работы на компьютере/ Под ред. Н. В. Макаровой.–2-е изд.–М.: 2, 2006.–384 с.

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

 

Сравнительная оценка основных типов

сетевых операционных систем

 

Вид сети	Достоинства	Недостатки
Сети с централизованным управлением	Высокая производительность Высокое быстродействие Быстрый доступ к сетевым  ресурсам Высокая степень защиты Качественная управляемость Простое расширение	Высокая стоимость Высокая сложность Требуются специалисты по обслуживанию
Одноранговые сети	Низкая стоимость Простота управления небольшой группой Высокая гибкость (возможность перемещения компонентов) Простота	Низкая общая производительность Возможность отсутствия доступа к ресурсу,

 

ПРИЛОЖЕНИЕ 2

Принципиальные критерии оценки локальной сети

 

Экономичность	Эффективное использование Ширины полосы Короткое время амортизации
Интеграция	Интеграция местоположения Интеграция язык/данные Интеграция применений
Соединяемость	Внутренняя инфраструктура связи Сетевые переходы
Менеджмент сети	Конфигурация Контроль и диагностика Регистрация расчет
Готовность	Задание размеров Backup-механизм Менеджмент сети
Независимость	Менеджмент, управление Интерфейсный менеджмент Менеджмент применений
Индивидуальность	Отвечающая спросу сети Индивидуальная миграция Согласованный менеджмент
Гибкость	Быстрая переконфигурация Модульное расширение Допустимая ошибка
Безопасность	Защита входа Кодирование Резервное копирование