3. Локальные вычислительные сети

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) - совокупность средстввычислительной техники, объединенных физической средой конк­ретного типа (коаксиальным или оптическим кабелем) и обеспечи­вающих на небольшой территории (до нескольких километров – 10-15) мно­гочисленным пользователям доступ к распределенным по сети вы­числительным и информационным ресурсам.

Развитие ЛВС является одним из перспективных сетевых направлений. Они изменяются са­ми, но в большинстве случаев становятся первичными звеньями глобальных иерархических сетей. Малые расстояния в ЛВС позволяют обеспечивать более дешевую и надежную обработку информации и создавать лучшие условия для интеграции обработки различной информации (административной, деловой, технологичес­кой и т.д.), а также эффективнее организовывать вычислительный процесс по сравнению с глобальными сетями. В ЛВС достаточно просто достигаются высокие скорости передачи данных, а включе­ние в ее состав нескольких больших ЭВМ, представляет альтерна­тиву традиционным информационно-вычислительным комплексам.

В сетевой архитектуре все системы (узлы) логически разде­ляются на ряд одинаковых строго унифицированных функциональных уровней, каждый из которых выполняет определенные функции. В 1978 г. Международная организация по стандартизации (ISO) предложила семиуровневую эталонную модель взаимодействия открытых систем.

Данная модель содержит следующие уровни:

• физический;

• канальный;

• сетевой;

• транспортный;

• сеансовый;

• представительный;

• прикладной.

Например, физический – это реальный канал передачи данных, обеспечивающий физический путь для электрических информационных сигналов. Канальный - устанавливает правила совместного использования физического уровня узлами связи. Аналогично определенные функции выполняются и на более высоких уровнях.

Для описания взаимодействия компонентов в сети использу­ются протоколы и интерфейсы.

Протокол (в самом общем виде) - совокуп­ность логических и процедурных характеристик механизма связи между функциональными компонентами одного функционального уровня.

Интерфейс - устанавливает правила взаимодействия между функциональными компонентами, расположенными в смежных уровнях и входящими в одну и ту же систему.

В связи с многоуровневым характером сетевой архитектуры имеется комплекс протоколов и интерфейсов, набор которых соответствует функциональным уров­ням архитектуры.

Наиболее важными функциями протоколов на всех уровнях се­тевой телеобработки являются защита от ошибок, управление по­токами данных в сети, защита сети от перегрузки и выполнение операций по маршрутизации сообщений и оптимизации использова­ния ресурсов в сети.

4. Структура локальной вычислительной сети

Любая ЛВС, построенная по клиент-серверной архитектуре, напри­мер сети NetWare или MS Windows, состоят из следующих компонен­тов:

- сервер (их может быть несколько, например: контроллер домена, сервер баз данных, сервер приложений, файл-сервер и т.п.);

- рабочие станции;

- операционная система;

- сетевые адаптеры (карты) и кабели;

- периферийное оборудование ЛВС.

Сервер

Особенность современных сетей - постоянно возрас­тающий объем информации, передаваемый по ее каналами и жесткие требования к скорости передачи. Это предпола­гает обязательное выделение одного или нескольких компьютеров для работы в качестве сервера для уп­равления сетью с помощью специальной операционной системы и специальных сервисных служб.

Для сервера используются компьютеры с двумя и более процессорами, большим объемом оперативной памяти, надежной дисковой системой (это, как правило, одни из самых мощных на мировом рынке компьютеров в текущем моменте). Сервер является основным определяющим зве­ном при обработке данных и функционировании программных средств. В частности, его временные характеристики по загрузке и сохранению данных - есть критерий скорости передачи информа­ции в ЛВС.

Жесткий диск сервера хранит сетевую операци­онную систему для управле­ния сетью, а также данные, которые централизованно запоминают­ся и/или предоставляются в распоряжение пользователей в зависимости от компетенции и приоритета последних.

Рабочая станция

Работа с вычислительной сетью предполагает подключение вашего персонального компьютера к другим компьютерам и перифе­рийным устройствам для совместного использования файлов и ре­сурсов.

Рабочие (сетевые) станции - персональные компьютеры, подключенные к сети. Они могут быть различных типов и моделей.

Операционная система вычислительной сети

Как любая вычислительная система нуждается в программ­ных средствах, объединенных в операционную систему, так и вычислительная сеть нуждается в собственной операционной систе­ме. Напоминаем из темы об операционных системах, что современный рынок представлен лидерами: NetWare (фирмы Novell); Windows NT, Windows 2000, Windows XP (Microsoft), а также UNIX - системы.

Сетевые адаптеры и кабели

Большое значение для эффективной работы ЛВС имеет выбор конфигурации физических соединений файлового сервера и рабочих станций – т.е. топологии сети. Выбор, в конечном счете, зависит от мощности компьютера (компьютеров), выделяемого под сервер, удаленности рабочих мест от сервера и типа решаемых задач. Для подключения одного персонального компьютера к другому либо к серверу требуется специальное устройство сопряжения, называемое сетевым адаптером или сетевой картой. Оно устанав­ливается в специальное гнездо каждого персонального компьютера - рабочей станции.

Сетевые адаптеры соединяются специальным кабелем.

Периферийное оборудование ЛВС

Периферийное дорогостоящее оборудование (например, лазер­ные устройства печати, графопостроители, устройства факсимиль­ной связи), подключенные к файловому серверу (или другому сер­верному устройству), можно использовать с любой рабочей стан­ции.