8.Сетевая технология ieee802.3/Ethernet

Сетевая технология — это согласованный набор протоколов и реализующих их ап­паратно-программных компонентов, достаточных для построения сети.

Технологии Ethernet и IEEE 802.3 во многом похожи; последняя поддерживает не только топологию «общая шина», но и топологии» «звезда», Скорость передачи при этих технологиях равна 10 Мбит/с.

Вопрос №9 Дайте краткую характеристику сетевой технологии IEEE 802.3/Token Ring.

Token Ring — технология локальной вычислительной сети (LAN) кольца с «маркёрным доступом» — протокол локальной сети, который находится на канальном уровне (DLL) модели OSI. Он использует специальный трёхбайтовый фрейм, названный маркёром, который перемещается вокруг кольца. Владение маркёром предоставляет право обладателю передавать информацию на носителе. Кадры кольцевой сети с маркёрным доступом перемещаются в цикле.

Передача маркёра.Token Ring и IEEE 802.5 являются главными примерами сетей с передачей маркёра. Сети с передачей маркёра перемещают вдоль сети небольшой блок данных, называемый маркёром. Владение этим маркёром гарантирует право передачи. Если узел, принимающий маркёр, не имеет информации для отправки, он просто переправляет маркёр к следующей конечной станции. Каждая станция может удерживать маркёр в течение определенного максимального времени (по умолчанию — 10 мс).Данная технология предлагает вариант решения проблемы коллизий, которая возникает при работе локальной сети. Если у станции, владеющей маркёром, имеется информация для передачи, она захватывает маркёр, изменяет у него один бит (в результате чего маркёр превращается в последовательность «начало блока данных»), дополняет информацией, которую он хочет передать и отсылает эту информацию к следующей станции кольцевой сети. Когда информационный блок циркулирует по кольцу, маркёр в сети отсутствует, поэтому другие станции, желающие передать информацию, вынуждены ожидать. Следовательно, в сетях Token Ring не может быть коллизий. Если обеспечивается раннее высвобождение маркёра, то новый маркёр может быть выпущен после завершения передачи блока данных.

Сфера применения.В отличие от сетей CSMA/CD (например, Ethernet) сети с передачей маркёра являются детерминистическими сетями. Это означает, что можно вычислить максимальное время, которое пройдет, прежде чем любая конечная станция сможет передавать. Эта характеристика, а также некоторые характеристики надежности, делают сеть Token Ring идеальной для применений, где задержка должна быть предсказуема и важна устойчивость функционирования сети. Примерами таких применений является среда автоматизированных станций на заводах. Применяется как более дешёвая технология, получила распространение везде, где есть ответственные приложения, для которых важна не столько скорость, сколько надёжная доставка информации. В настоящее время Ethernet по надёжности не уступает Token Ring и существенно выше по производительности.

9.Технология IEEE 802.5/Token Ring. Поддерживает кольцевую (основная) и ради­альную (дополнительная) топологии сетей, для доступа к моноканалу использующих метод передачи маркера. Маркеры по сети продвигаются по кольцу в одном направлении (симплексный режим), и им может присваиваться до 8 уровней приоритета. Размер маркера при скорости передачи данных 4 Мбит/с — 4 Кбайт, а при скорости 16 Мбит/с -20 Кбайт. По умолчанию время удержания маркера каждой станцией равно 10 мс. Скорость передачи данных по сети не более 155 Мбит/с; поддерживает экраниро­ванную и неэкранированную витую пару и волоконно-оптический кабель. Макси­мальная длина кольца — 4000м, а максимальное число узлов на кольце — 260.

Вопрос №10 Дайте краткую характеристику сетевой технологии ARCNet.

Технология ARCNet (Attached Resourse Computer Network, Компьютерная сеть с присоединяемыми ресурсами) — это относительно недорогая, простая и надежная в работе технология, используемая только в сетях с персональными компьютерами. Она поддерживает разнообразные линии связи, включая коаксиальный кабель, ви­тую пару и волоконно-оптический кабель. Обслуживаемые ею топологии — радиальная и шинная с доступа к моноканалу по методу передачи полномочий. В первона­чальной конфигурации ARCNet обеспечивала скорость передачи данных 4 Мбит/с, а в конфигурации ARCNet Plus — 20 Мбит/с.

ARCNET (или ARCnet, от англ. Attached Resource Computer NETwork) — технология ЛВС, назначение которой аналогично назначению Ethernet или Token ring. ARCNET являлась первой технологией для создания сетей микрокомпьютеров и стала очень популярной в 1980-х при автоматизации учрежденческой деятельности. Предназначена для организации ЛВС всетевой топологии «звезда».

Основу коммуникационного оборудования составляет:

• коммутатор (switch)

• пассивный/активный концентратор

Преимущество имеет коммутаторное оборудование, так как позволяет формировать сетевые домены. Активные хабы применяются при большом удалении рабочей станции (они восстанавливают форму сигнала и усиливают его). Пассивные — при маленьком. В сети применяется назначаемый принцип доступа рабочих станций, то есть право на передачу имеет станция, получившая от сервера так называемый программный маркер. То есть реализуется детерминированный сетевой трафик.

Преимущества подхода: Можно рассчитать точное время доставки пакета данных.Можно точно рассчитать пропускную способность сети.

Достоинства: Низкая стоимость сетевого оборудования и возможность создания протяжённых сетей.

Недостатки: Невысокая скорость передачи данных.

Вопрос №11 Дайте краткую характеристику сетевой технологии FDDI.

Технология FDDI (Fiber Distributed Data Interface, волоконно-оптический интер­фейс распределенных данных) во многом базируется на технологии Token Ring, но ориентирована на волоконно-оптические линии связи (есть возможность использо­вать и неэкраиированную витую пару) и обеспечивает передачу данных по кольцу длиной до 100 км с максимальным числом узлов 500 и со скоростью 100 Мбит/с. Используется детерминированный маркерный метод доступа без выделения при­оритетов. Для обеспечения высокой надежности организуются два ориентированных навстречу друг другу кольца (данные перемещаются в противоположных направле­ниях). В случае отказа одного кольца передача данных ведется по объединенному первому и второму кольцам с исключением сбойного сегмента кольца (при интен­сивных отказах есть возможность динамически создавать дополнительные вирту­альные кольца). Ввиду большой стоимости технология внедряется в основном в ма­гистральных каналах и крупных сетях.

Вопрос №12 Назовите и поясните устройства межсетевого интерфейса.

В качестве межсетевого интерфейса для соединения сетей между собой исполь­зуются:

• повторители (repeater) — устройства, усиливающие электрические сигналы и обеспечивающие сохранение формы и амплитуды сигнала при передаче его на большие расстояния. Повторители описываются протоколами канального уровня модели взаимодействия открытых систем, могут объединять сети, отличающиеся протоколами лишь на физическом уровне модели OSI и выполняют лишь регенерацию па­кетов данных, обеспечивая электрическую независимость сопрягаемых сетей и защиту сигналов от воздействия помех. Использование усилителей позволя­ет расширить и протяженность одной сети, за счет объединения нескольких сегмен­тов сети в единое целое. При установке усилителя создается физический разрыв в линии связи, при этом сигнал воспринимается с одной стороны, регенерируется и направляется к другой части линии связи;

• мосты (bridge) - описываются протоколами сетевого уровня OSI. Они регулиру­ют трафик (передачу данных) между сетями, использующими одинаковые протоко­лы передачи данных на сетевом и выше уровнях, выполняя фильтрацию информационных пакетов в соответствии с адресами получателей. Мост может соединять сети разных топологий, но работающие под управлением однотипных сетевых опе­рационных систем. Мосты бывают локальными и удаленными. Локальные мосты соединяют сети, расположенные на ограниченной территории в пределах уже суще­ствующей системы. Удаленные мосты «прокладываются» между разнесенными тер­риториально сетями с помощью внешних каналов связи и модемов;

• маршрутизаторы (router) - выполняют свои функции на транспортном уровне протоколов модели OSI и обеспечивают соединение логически не связанных сетей, имеющих одинаковые протоколы на сеансовом и выше уровнях OSI; они анализи­руют сообщение, определяют его дальнейший наилучший путь, выполняют его не­которое протокольное преобразование для согласования и передачи в другую сеть, создают нужный логический канал и передают сообщение по назначению.

• Шлюзы (gateway) — устройства, позволяющие объединить вычислительные сети, использующие различные протоколы OSI на всех ее уровнях; они выполняют про­токольное преобразование для всех семи уровней управления модели OSI. Кроме функций маршрутизаторов, они выполняют еще и преобразование формата инфор­мационных пакетов и их перекодирование, что особенно важно при объединении неоднородных сетей.

Вопрос №13 Дайте краткую характеристику локальных сетей, управляемых ОС NetWare.

NetWare поддерживает протоколы уровней 3-7 OSI и работает с многими сете­выми платами, включая Ethernet, Token Ring, ARCNet,

Протоколы NetWare для уровней 3 и 4 называются :

• IPX — межсетевой пакетный обмен;

• SPX — упо­рядоченный обмен пакетами.

Оболочка NetWare предоставляет сервис уровней 5, 6 и 7. Иногда сервис, пре­доставляемый на 5 и 6 уровнях OSI, обеспечивается пакетом Novell NetBIOS.

В последнее время большую популярность получил вари­ант сети Novell NetWare на базе витой пары проводов. Он предусматривает под­ключение рабочих станций к файл-серверу через концентратор. Один концентратор поддерживает работу 12 станций, расположенных на расстоянии до 120м от него. Концентраторы можно соединять каскадами и максимальное число сегментов в одной сети может составлять 1024. Вместо сетевых плат Ethernet в этих сетях используется IEEE 802.3.

Таким образом, реализация локальной вычислительной сети NetWare фирмы Novell возможна в двух вариантах топологий:

• шинной;

• звездообразной.

Сеть NetWare предоставляет пользователям следующие возможности:

• прозрачность доступа локальных и удаленных пользователей к ресурсам сети;

• коллективное использование файлов при доступе к файловому серверу с рабочих станций, работающих под управлением различных операционных систем;

• доступ к сетевым принтерам и электронной почте;

• работа с СУБД различных типов;

• передача и обработка данных с использованием таких протоколов, как TCP/IP, SPX/IPX, NetBEUI, NCP;

• использование средств обеспечения надежности и достоверности хранения ин­формации; и др.

Основные программные компоненты сети NetWare:

• сетевая операционная система, хранимая на файловом сервере;

• локальная операционная система рабочей станции.

Сетевая операционная система NetWare отвечает за управление разделяемыми ресурсами файлового сервера. Эта СОС хранится на жестком диске и загружается в оперативную память при начале работы.

В частности, на сервере находятся несколько главных каталогов сетевой ОС, создаваемых непосредственно при загрузке системы:

• System содержит сетевые и дисковые драйверы, загружаемые и исполняемые мо­дули

• Public содержит утилиты меню и утилиты командной строки

• Login содержит программы Login и Logout для регистрации пользователей при входе и выходе из сети

• Mail содержит подкаталоги, автоматически создаваемые NetWare во время до­бавления нового пользователя.

• ETC содержит файлы, необходимые для поддержки протоколов TCP/IP, исполь­зуемых в сети Интернет, и т. п.

Для работы в сети со своей рабочей станции пользователь:

• запускает программы NetX.com и IPX.com;

• регистрируется в сети с помощью программы Login.exe;

• в своей операционной системе запускает нужную прикладную программу.

Вопрос №14 Дайте краткую характеристику локальных сетей, управляемых ОС Windows NT

Операционная система Windows 2000 (и последующие версии) имеет две сетевые модификации:

1. Windows Workstation;

2. Windows Server.

Windows Workstation (Windows 2000/XP Professional) предназначена для установки на рабочих станциях с возможностью организации одноранговых сетей. Есть возможность создать и сеть типа «клиент-сервер», но ограниченной функциональностью.

Если в распоряжении предприятия имеется хотя бы два компьютера с установленными на них операционными системами Windows и Windows NT Workstation, то эти компьютеры могут быть объединены в одноранговую локальную сеть с помощью стандартных программных средств, встроенных в перечисленные операционные системы.

Операционная система Windows Server позволяет реализовать полноценную двухранговую сеть. Сервер сети при этом выступает как сервер приложений, файл-сервер, сервер печати, сервер связи и т. д.

Сети на базе Windows Server используют доменную модель, в основе которой лежит понятие домена совокупности компьютеров, характеризующейся наличи­ем общей базы учетных записей пользователей и единой политикой осуществления защиты

Доменный метод организации упрощает централизованное управление сетью и позволяет использовать Windows Server в качестве сетевой операционной систе­мы предприятия любого масштаба. Для организации доменной структуры в сети и установления в ней определен­ных отношений и правил используется сервер — главный контроллер домена, на ко­тором хранится база учетных записей пользователей этого домена с уникальными параметрами и их привилегиями. По умолчанию пользователи одного домена не имеют прав доступа к ресурсам другого домена.

Существуют разнообразные способы объединения доменов с помощью установ­ления доверительных отношений. Среди них выделяют:

• модель с мастер-доменами;

• модель полностью доверительных отношений.

В модели с мастер-доменами один или несколько доменов объявляются главны­ми, и в каждом из них хранятся учетные записи подмножества пользователей сети. Остальные домены являются вторичными.

В модели с полностью доверительными отношениями все домены равноправны.

B качестве стандартного протокола клиентского доступа к Active Directory сис­тема Windows использует протокол(LDAP).

Каждому пользователю в сети соответствует персональная учетная запись. Учетная запись со­держит:

• имя пользователя;

• его пароль;

• ограничения на его деятельность в сети.

Учетные записи бывают двух типов: глобальные и локальные.

Локальные учетные записи определяют права пользователей на конкретном компьютере и не рас­пространяются на домен.

Для доступа к ресурсам домена пользователь должен зарегистрироваться в домене, воспользовавшись своей гло­бальной учетной записью.

Наряду с базовой ОС Windows Server существует еще две «продвинутые» ее мо­дификации: ОС Windows 2000 Advanced Server и ОС Windows 2000 Datacenter Server, имеющие увеличенную масштабируемость и производительность.

Вопрос №15Назовите и поясните основные рейтинговые параметры ЛВС

При выборе локальной сети основное внимание обращают на следующие ее харак­теристики:

• топология сети;

• ранговый тип сети (одноранговая или с выделенным сервером);

• типы используемых в сети протоколов, регламентирующих форматы и процеду­ры обмена информацией между абонентами;

• тип используемой операционной системы;

• максимальное количество рабочих станций;

• максимально допустимое удаление рабочих станций друг от друга;

• типы компьютеров, входящих в сеть (однородность или неоднородность сети);

• вид физической среды передачи данных (коммутируемый или некоммутируе­мый канал; телефонный канал, витая пара, коаксиальный кабель, оптоволокон­ный кабель);

• максимальная пропускная способность;

• методы передачи данных (коммутация каналов, сообщений или пакетов):

• тип передачи данных — синхронный или асинхронный;

• методы доступа к моноканалу;

• надежность сети, определяемая ее способностью сохранять работоспособность при выходе из строя отдельных ее участков (узлов и линий связи).

Перед выбором или проектированием ЛВС следует уяснить для себя цели соз­дания сети, особенности ее организационного и технического использования, в том числе:

• какие проблемы предполагается решать при использовании ЛВС;

• какие задачи планируется решать в будущем;

• кто будет выполнять техническую поддержку ЛВС после ее создания и запуска;

• нужен ли доступ из ЛВС к глобальной сети Интернет;

• какие требования предъявляются к секретности и безопасности информации;

• какие технические и программные средства необходимо приобрести при созда­нии ЛВС;

• насколько подготовлены сотрудники для работы в сети, какое обучение потре­буется для них?

Вопросы по теме «Корпоративные компьютерные сети»

1. Что такое «корпоративные информационные системы» и каковы их основные функции?

2. Поясните назначение и особенности построения компьютерных корпоративных сетей.

3. Приведите типовые информационно-технологические структуры корпоратив­ных сетей,

4. Дайте краткую характеристику корпоративных сетей на основе ОС Windows Server 2000.

5. Назовите и опишите основные сервисные службы корпоративных сетей на осно­ве ОС Windows Server 2000.

6. Рассмотрите особенности построения и использования баз данных в корпора­тивных сетях Windows.

7. Дайте краткую характеристику корпоративных сетей на основе ОС Novell Net­Ware.

1. Что такое «служба сервисного каталога NDS» в сети Novell NetWare?

8. Перечислите и поясните основные функциональные возможности приложения GroupWise в сети Novell NetWare.

10. Перечислите основные функции систем манипулирования электронными доку­ментами и поясните их.

11. Дайте краткую характеристику специализированных систем управления элек­тронными документами.

12. Что такое «системы автоматизации деловых процессов»? Поясните их назначе­ние и функциональные возможности.