1.1. Назначение локальной сети

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ РОССИЙСКОЙ
ФЕДЕРАЦИИ
Рыбинская государственная авиационная технологическая академия
имени П.А. Соловьева
Факультет заочного образования
Кафедра ВС
Специальность 220501 Управление качеством
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине: Сети ЭВМ и средства телекоммуникаций
Пояснительная записка
Студент группы ЗКП 3 - 07
Руководитель
(Подпись, дата)
(Подпись, дата)
Рыбинск 2009г.
МалышевА.В.
(Фамилия И. О.)
Малышев Р.А.
(Фамилия И. О.)
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМЫХ СОКРАЩЕНИЙ
АТС - автоматическая телефонная станция
ЛВС - локальная вычислительная сеть
ОС - операционная система
ПК - персональный компьютер ПО - программное обеспечение
PC - рабочая станция
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) - асимметричная цифровая
абонентская линия
ATM (Asynchronous Transfer Mode) - режим асинхронной передачи данных
(высокоскоростная сетевая технология)
DCE (Data CircuiUerminafing Equipment) - аппаратура передачи данных
DSL (Digital Subscriber Line) - цифровая абонентская линия
DTE (Data Terminal Equipment) - оконечное оборудование данных
IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers) - Институт инженеров по
электротехнике и радиоэлектронике (США)
IP (Internet Protocol) - протокол идентификации хостов
ISDN (Integrated Services Digital Network) - цифровые сети интегрального
обслуживания
ISP (Internet Service Provider) - поставщики удаленных подключений к
Интернет, предоставляющие услуги Интернет (провайдеры)
NNI (Network to Network Interface) - интерфейс между сетями
OSI (Open System Interconnection) - эталонная модель взаимодействия открытых
систем
-2-
ТА – (Terminal Adapter) - терминальный адаптер сетей ISDN (Integrated Services
Digital Network)
TCP (Transmission Control Protocol) - протокол управления передачей
UNI ( User to Network Interface) - интерфейс пользователя с сетью
QoS (Quality of Service) - качество обслуживания
WAN (Wide Area Network) - глобальная вычислительная сеть
-3-
Содержание
Введение.....................................................................................................................5
1 Анализ компьютерной сети организации............................................................6
1.1 Назначение локальной вычислительной сети..................................................6
1.2 Аппаратное и программное обеспечение сети. Используемая операционная
система. Сетевые ресурсы и сетевое окружение...............................................….7
1.3 Используемая сетевая технология. Анализ среды передачи данных.
Топология сети, метод доступа.......................................................... ................…..9
1.4 Производительность сети. Объем сетевого трафика..................................….13
1.5 Проблема функционирования сети организации. Мониторинг сети.............14
1.6 Перспективы развития сети................................................................................15
Выводы по разделу....................................................................................................16
2 Теоретическая часть контрольной работы. Ethernet 10Gigabit Ethern
2.1 Технология
Ethernet...............................................................................................17
2.2 Разновидности Ethernet……………………...................................................18
2.3 10 Гигабит Ethernet…………………...............................................................19
2.4 Форматы кадра………………………………….................................................19
2.5 Основные варианты доступа………………………………….……………….21
Выводы по разделу…………………………………………………...…………….29
Заключение………………………………………………………………………….29
Список использованной литературы.......................................................................34
-4-
Введение
Достижение высоких экономических и социальных результатов в
мировой
экономической
системе
зависит
от
масштабов
и
темпов
информатизации общества, использования информационных технологий во
всех сферах человеческой деятельности, т.к. сейчас информация является
ценным товаром. Инфраструктура информатизации включает: системы
коммуникаций, вычислительных машин и сетей, программное обеспечение
этих систем; информационные средства; систему подготовки кадров для
эксплуатации аппаратного, программного информационного обеспечения;
экономические и правовые механизмы, обеспечивающие и способствующие
эффективному развитию процесса информатизации. Ключевая роль в
современной инфраструктуре информатизации принадлежит именно системам
коммуникаций
и
вычислительным
сетям.
Именно
они
обеспечивают
пользователям широкий набор информационно-вычислительных услуг с
доступом к локальным и удаленным машинным ресурсам, технологиям и
базам данных. В настоящее время вычислительные сети получили широкое
распространение.
Они
применяются
практически
повсеместно
на
промышленных предприятиях, в учреждениях и организациях. Используя сети
люди могу оперативно обмениваться достоверной информацией находясь за
тысячи километров друг от друга. С каждым годом проникновение
вычислительных сетей в жизнь человека становятся все более глубоким.
Первичной задачей данной работы является исследование существующей ЛВС
организации, изучение применяемых аппаратных и программных средств,
методов взаимодействия, анализ их влияния на производительность сети,
выявление «узких» мест и выдвижение предложений по их устранению.
-5-
1 Анализ компьютерной сети организации
Компьютерная сеть (вычислительная сеть, сеть передачи данных) система
связи
двух
или
более компьютеров
и/или
компьютерного
оборудования (серверы, маршрутизаторы и другое оборудование). Для
передачи информации могут быть использованы различные физические
явления, как правило - различные виды электрических сигналов или
электромагнитного излучения.
Назначение локальной сети
1.1.
Основной принцип, положенный в основу таких локальных сетей, как
10GigabitEthernet, FastEthernet, GigabitEthernet - случайный метод доступа к
разделяемой среде передачи данных. В качестве такой среды может
использоваться толстый или тонкий коаксиальный кабель, витая пара,
оптоволокно или радиоволны. Целью использования вычислительных сетей
на предприятии является повышение эффективности его работы, которое
может
выражаться,
например,
в
увеличении
прибыли
предприятия.
Действительно, если благодаря компьютеризации снизились затраты на
производство уже существующего продукта, сократились сроки разработки
новой модели или ускорилось обслуживание заказов потребителей - это
означает, что данному предприятию действительно нужна была сеть [1].
Более обстоятельно отвечая на вопрос, зачем предприятию сеть, начнем с
рассмотрения тех принципиальных преимуществ сетей, которые вытекают из
их
принадлежности
преимуществом
к
распределенным
распределенных
централизованными
системами
систем
системам.
(а
является
значит,
их
Концептуальным
и
сетей)
способность
перед
выполнять
параллельные вычисления. За счет этого в системе с несколькими
обрабатывающими
узлами
в
принципе
может
быть
достигнута
производительность, превышающая максимально возможную на данный
момент производительность любого отдельного, сколь угодно мощного
процессора.
Распределенные
системы
-6-
потенциально
имеют
лучшее
соотношение
производительность-стоимость,
чем
централизованные
системы.
Еще одно очевидное и важное достоинство распределенных систем - это
их
принципиально
более
высокая
отказоустойчивость.
Под
отказоустойчивостью понимается способность системы выполнять свои
функции (может быть, не в полном объеме) при отказах отдельных элементов
аппаратуры и неполной доступности данных. Основой повышенной
отказоустойчивости
распределенных
систем
является
избыточность.
Избыточность обрабатывающих узлов (процессоров в многопроцессорных
системах или компьютеров в сетях) позволяет при отказе одного узла
переназначать приписанные ему задачи на другие узлы. С этой целью в
распределенной
системе
могут
быть
предусмотрены
процедуры
динамической или статической реконфигурации. В вычислительных сетях
некоторые наборы данных могут дублироваться на внешних запоминающих
устройствах нескольких компьютеров сети, так что при отказе одного их них
данные остаются доступными [1].
Аппаратное и программное обеспечение
1.2.
Весь комплекс программно-аппаратных средств сети может быть описан
многослойной моделью. В основе любой сети лежит аппаратный слой
стандартизованных компьютерных платформ. В настоящее время в сетях
широко и успешно применяются компьютеры различных классов - от
персональных
компьютеров
до
мэйнфреймов
и
суперЭВМ.
Набор
компьютеров в сети должен соответствовать набору разнообразных задач,
решаемых сетью.
Второй слой - это коммуникационное оборудование.
Хотя компьютеры и являются центральными элементами обработки данных в
сетях,
в
последнее
время
не
менее
важную
роль
стали
играть
коммуникационные устройства. Кабельные системы, повторители, мосты,
коммутаторы,
маршрутизаторы
и
модульные
концентраторы
из
вспомогательных компонентов сети превратились в основные наряду с
-7-
компьютерами и системным программным обеспечением как по влиянию на
характеристики сети, так и по стоимости. Сегодня коммуникационное
устройство может представлять собой сложный специализированный
мультипроцессор, который нужно конфигурировать, оптимизировать и
администрировать.
Изучение
принципов
работы
коммуникационного
оборудования требует знакомства с большим количеством протоколов,
используемых как в локальных, так и глобальных сетях. Третьим слоем,
образующим
программную
платформу сети,
являются
операционные
системы (ОС). От того, какие концепции управления локальными и
распределенными ресурсами положены в основу сетевой ОС, зависит
эффективность работы всей сети. При проектировании сети важно учитывать,
насколько просто данная операционная система может взаимодействовать с
другими ОС сети, насколько она обеспечивает безопасность и защищенность
данных, до какой степени она позволяет наращивать число пользователей,
можно ли перенести ее на компьютер другого типа и многие другие
соображения. Самым верхним слоем сетевых средств являются различные
сетевые приложения, такие как сетевые базы данных, почтовые системы,
средства архивирования данных, системы автоматизации коллективной
работы
и
др.
Очень
важно
представлять
диапазон
возможностей,
предоставляемых приложениями для различных областей применения, а
также знать, насколько они совместимы с другими сетевыми приложениями
и операционными системами [4].
Оборудование, используемое в нашей сети:
 Коммутаторы - они используются на всех уровнях сети, обеспечивая
взаимодействие компьютеров в рабочих группах, их соединение с сетью и
коммуникации между отдельными сетями;
 Адаптеры Fast EtherLink PCI - поддерживают стандарты управления SNMP
и DMI (Desktop Management Interface);
 Концентратор (хаб) SuperStack II Hub 100;
-8-
 Модульный маршрутизатор;
 Операционная система, которая у нас используется: UNIX;
 Система сетевого управления: Enterprise Network Management System;
 Базы данных: MySQL 4.
1.3 Используемая сетевая технология. Анализ среды передачи данных.
Топология сети. Метод доступа
В данной организации используется технология 10GigabitEthernet.
Преимущества 10 GbE почти те же, что и Ethernet, благодаря которым он
одержал победу в области локальных сетей; эти преимущества теперь
позволят данной технологии проникнуть в мир региональных сетей. Время
покажет, достаточно ли серьезно отличается динамика мира глобальных
Сервер
Internet
Коммутатор
Compex
Оператор 1
Оператор 2
Оператор 3
Рисунок 1.1 Топология сети организации
сетей от динамики локальных сетей, чтобы свести на нет сегодняшние
достоинства Ethernet. Если рынок глобальных сетей подтвердит свою
готовность к применению Ethernet, что кажется весьма вероятным, то 10 GbE
способен сделать мечту о единой технологии вполне реальной.
-9-
Примерная топология сети предприятия показана на рисунке 1.1.
Использование такой топологии при построении сети дает ряд
преимуществ:
 простой и надежный доступ станции к центральному узлу;
 возможно использование на разных радиальных направлениях, различных
передающих сред и скоростей передачи;
 простые процессы обнаружения и устранения неисправностей;
-высокий уровень защиты информации.
Но сеть не свободна и от недостатков: высокая степень зависимости
работоспособности сети от надежности центрального узла; значительные
затраты на монтаж. Здесь используется протокол TCP/IP (протокол
управления передачей/межсетевой протокол). Этот набор был разработан
около 20 лет назад и внедрен в государственной сети США Defence Data
Network, включающей сети APRAMENT и MILNET, кроме того, он
обслуживает Internet. TCP/IP является как и OSI набором многоуровневых
протоколов (рисунок 1.2):
Прикладной
Представления данных
Сеансовый
Транспортный
Простой протокол пересылки почты (SMTP)
Простой протокол передачи файлов (FTP)
Программа эмуляции терминала (Telnet)
TCP
UDP
Сетевой
Канальный
OSI
IP
ARP
Ethernet
Рисунок 1.2 Набор многоуровневых протоколов
- 10 -
Технически этот протокол TCP/IP состоит из двух частей IP TCP. Как
видно из рисунка TCP и IP приблизительно соответствуют транспортному и
сетевому уровнем OSI. TCP - протокол управления передачей (Transmission
Control Protocol). Приблизительно соответствует транспортному уровню
модели OSI, но содержит и некоторые функции сеансового уровня. С его
помощью организуется сеанс связи между двумя пользователями. Также он
отвечает за исправление ошибок, преобразование информации в дейтограмму
(пакет)
передача
дейтограммы,
отслеживание
их
прохождения
и
возобновление ошибочных. На компьютере адресате TCP расшифровывается
дейтаграмма и отправляет данные на прикладной уровень.
Для создания
дейтаграммы TCP протокол добавляет свой заголовок к данным из
прикладной программы. Заголовок содержит управляемую информацию.
Затем свой заголовок добавляет межсетевой протокол – IP (Internet Protocol) –
там содержатся дополнительные инструкции. И, наконец, локальная сеть
вводит свою информацию в виде еще одного заголовка. Тогда дейтаграмма
имеет вид:
Ethernet -
IP -
TCP-
заголовок
заголовок
заголовок
Данные
Рисунок 1.3 Структура TCP – заголовка
Порт отправителя
Порт получателя
Порядковый номер
Номер подтверждения
Смещение
Флаги
Контрольная
сумма
Окно
Указатель
срочности
Операции
Рисунок 1.4
- 11 -
Заполнитель
Поля порта-отправителя и порта-получателя содержат номера портов
взаимодействующих программ. Поля
порядкового номера и номера
подтверждения позволяют принимающей стороне воссоздать сообщение из
пакетов вне зависимости от порядка их приема. Поле смещения содержит
количество 32 разрядных слов в TCP-заголовке. В поле флагов содержатся
данные о срочности дейтаграммы и уведомлении об открытии или закрытии
сеанса. В поле окна указывается количество октетов (байт) информации,
которое отправитель желает принять. Указатель срочности содержит число
октетов с начала TCP сегмента до первого октета, следующего за срочными
данными. Поле операций – может содержать любую информацию.
Заполнитель дополняет заголовок нулями до размера, кратного 32-битовому
слову.
Межсетевой протокол IP отвечает за маршрутизацию дейтограмм.
IP производит фрагментацию дейтограмм и межсетевую адресацию.
Фрагментация дейтограмм необходима вследствие того, что пакеты в разных
сетях
имеют
разные
размеры
(дейтаграмма
не
должна
превышать
максимально допустимого размера пакета) IP предоставляет информацию для
сборки этих фрагментированных дейтограмм.
Заголовок IP имеет вид:
Длина
Верси
заголо
я
катор
длина
Смещение
Флаги
фрагмента
Период
существов
я
сервиса
вка
Идентифи
Обща
Тип
Протокол
ания
Контроль
ная сумма
Адрес отправителя
Адрес получателя
Операции
Заполнитель
Рисунок 1.5 Заголовок IP
- 12 -
- Поле версии – номер версии используемого протокола IP.
- Длина заголовка – содержит его длину в 32 слова.
- Тип сервиса – указывает требуемое качество сервиса, параметры
этого поля содержат информацию о приоритете дейтограмм, уровне
надежности (критичны ли ошибки), важности скорости доставки дейтограмм.
- Общая длина – суммарная длина дейтограммы, включая длину IP
заголовка и данных (может достигать 65535 байт).
- Идентификатор – номер дейтограммы. Учитывая ограничения на
длину кадра в конкретной сети, IP фрагментирует пакет и упаковывает их в
пакеты поменьше.
- Флаги – содержит признак того, что это фрагменты.
- Смещение – значение смещений “линий разреза” исходного пакета.
- Период – время, которое дейтограмме можно находится в сети. Это
число уменьшается на каждом этапе обработки. При достижении 0
дейтаграмма отбрасывается Max–255. Цель – экономия ресурсов сети.
- Протокол – указывает, какой протокол идет за IP.
Ключевую часть протокола TCP/IP составляет схема маршрутизации
пакетов, основанная на уникальных адресах сети. Каждая рабочая станция,
входящая в состав локальной или глобальной сети, имеет уникальный адрес,
который включает две части, определяющие адрес и адрес станции внутри
сети. В данной организации используется метод управляемого доступа,
каждая рабочая станция (т.е. компьютер, подключенный к сети) может
передавать свои сообщения, лишь получив специальное разрешение. К
управляемому методу доступа относится маркерный доступ. При маркерном
доступе для начала передачи станция должна получить специальный кадр,
названный маркером и разрешающий передавать данные. После того как
данные поступают на приемную станцию, передающая станция освобождает
маркер
и
передает
его
далее
следующей
станции.
Так
маркер
последовательно проходит через все станции, подключенные к данной
локальной сети, давая тем самым разрешение на доступ к сети.
- 13 -
1.4 Производительность сети. Объем сетевого трафика
Производительность и пропускная способность ЛВС определяется
рядом
факторов:
выбором
серверов
и
рабочих
станций,
сетевого
оборудования, операционных систем рабочих станций, серверов и их
конфигураций, распределением файлов базы данных по серверам сети,
организацией
распределенного
вычислительного
процесса,
защиты,
поддержания и восстановления работоспособности в ситуациях сбоев и
отказов и т.п.
В
вышеперечисленных
нашей
ситуации
параметров
уже
большинство
известно
и
из
говорить
о
производительности сети имеет смысл в двух случаях:
- при анализе проблем функционирования ЛВС во время пиковых
нагрузок;
- при прогнозировании загрузки сети во время подготовки к вводу в
эксплуатацию
нового
приложения,
использующего
ЛВС
в
своем
функционировании. Пиковые нагрузки на сеть возникают в основном при
массовой обработке на серверах сети запросов поступающих от клиентов,
при этом трафик может сильно варьироваться, что определяется природой
распределенной обработки (зависит от конкретного приложения). Поскольку
такая обработка выполняется и клиентом, и сервером, практически всегда
есть ряд способов перераспределения обработки информации между ними,
что позволяет реагировать на возникающие перегрузки и не допускать их.
Однако в первую очередь необходимо знать о производительности самих
приложений и влиянии приложений на общую производительность и
пропускную способность сети, т.е. моделировать их воздействие на ЛВС на
этапе предварительной проработки вопроса внедрения. В нашем, достаточно
простом случае, моделирование осуществляется путем проведений аналогий
между уже существующими и внедряемым приложениями. В более сложных
ситуациях имеет смысл использовать специализированные программные
пакеты.
- 14 -
1.5 Проблемы функционирования сети организации. Мониторинг сети.
Сеть организации в целом является не сложной, но и в ней имеется ряд
проблемных мест. Основными проблемами, которые возникают при
функционировании сети, являются следующие:
- перегруженность серверных машин во время массовых обращений
операторов;
- низкая скорость передачи данных между станциями, что негативно
сказывается как на работе справочной службы;
- зависимости работоспособности от надежности центрального узла,
если сервер выйдет из строя функционирование справочной приостановится.
Все проблемы на сегодняшний день легко решаются. Мониторинг за
функционированием
сети
осуществляет
инженер
по
обслуживанию
вычислительной техники и ЛВС. Мониторинг ведется как штатными
средствами операционных систем, так и с применением специального ПО.
1.6 Перспективы развития сети.
 Ближайшей перспективой развития сети организации является
расширение службы и деление её на отдельные сегменты сети.
 Переход от двухкомпонентной системы внешнего взаимодействия на
основе спутниковой «тарелки» и выделенной телефонной линии к
однокомпонентной системе с использованием DSL-технологии. Такая замена
позволит повысить общую отказоустойчивость системы.
 Предполагается прокладка оптоволоконного канала связи, что
позволит повысить скорость обмена данными и устранить опасность таких
воздействий как, например, удар молнии.
 Развитие
топологии
сети,
направленную
на
обеспечение
одновременного обслуживания запросов от большего количества абонентов.
 Возможно также постоянная работа в on-line. Internet постоянно
развивается и становится дешевой, общедоступной сетью компьютерной
- 15 -
связи,
предоставляющей
доступ
ко
всем
мировым
системам
информационных и телекоммуникационных услуг.
Выводы по разделу
Как уже было сказано ранее общее назначение ЛВС предприятия – это
поддержание обмена информационными потоками между операторами.
Главное, чтобы была правильно выбрана рациональная структура сети,
соответствующая своему назначению и удовлетворяющая все необходимые
требования.
Наличие
ЛВС
обеспечивает
высокую
оперативность
распространения информации всех видов, в том числе и управленческой, что,
несомненно, положительно сказывается на качестве принятия решений и, в
итоге на качестве функционирования организации.
2. Стандарты сетевой технологии Ethernet для пропускной
способности 10, 100, 1000, 10000 Мбит/с. Основные характеристики.
Формат кадра. Спецификация среды передачи данных. Топология.
Методы доступа. Ethernet 10GigabitEthern
Ethernet (эзернет, от лат. aether — эфир) — пакетная технология
компьютерных сетей. Стандарты Ethernet определяют проводные соединения
и электрические сигналы на физическом уровне, формат пакетов и протоколы
управления доступом к среде — на канальном уровне модели OSI. Ethernet
в основном описывается стандартами IEEE группы 802.3. Ethernet стал самой
распространённой технологией ЛВС в середине 90-х годов прошлого века,
вытеснив такие технологии, как Arcnet, FDDI и Token ring.
В стандарте
первых версий (Ethernet v1.0 и Ethernet v2.0) указано, что в качестве
передающей среды используется коаксиальный кабель, в дальнейшем
появилась возможность использовать кабель витая пара и кабель оптический.
Метод управления доступом — множественный доступ с контролем несущей
и обнаружением коллизий (CSMA/CD, Carrier Sense Multiply Access with
Collision Detection), скорость передачи данных 10 Мбит/с, размер пакета
от 72 до 1526 байт, описаны методы кодирования данных. Количество узлов
- 16 -
в одном разделяемом сегменте сети ограничено предельным значением
в 1024 рабочих
станции
(спецификации
физического
уровня
могут
устанавливать более жёсткие ограничения, например, к сегменту тонкого
коаксиала может подключаться не более 30 рабочих станций, а к сегменту
толстого коаксиала — не более 100). Однако сеть, построенная на одном
разделяемом сегменте, становится неэффективной задолго до достижения
предельного значения количества узлов.
В
1995 году принят стандарт IEEE 802.3u Fast Ethernet со скоростью
100 Мбит/с, а позже был принят стандарт IEEE 802.3z Gigabit Ethernet
со скоростью 1000 Мбит/с. Появилась возможность работы в режиме полный
дуплекс.
2.1 Технология Ethernet
в своем стремительном развитии уже давно перешагнула уровень
локальных сетей. Она избавилась от коллизий, получила полный дуплекс
и гигабитные скорости. Широкий спектр экономически выгодных решений
позволяет смело внедрять Ethernet на магистралях. Metro Ethernet строится
по трехуровневой иерархической схеме и включает ядро, уровень агрегации
и уровень
доступа.
Ядро
сети
строится
на высокопроизводительных
коммутаторах и обеспечивает высокоскоростную передачу трафика. Уровень
агрегации также создается на коммутаторах и обеспечивает агрегацию
подключений уровня доступа, реализацию сервисов и сбор статистики.
В зависимости от масштаба сети ядро и уровень агрегации могут быть
объединены. Каналы между коммутаторами могут строиться на основе
различных высокоскоростных технологий, чаще всего Gigabit Ethernet и 10Gigabit
Ethernet.
При
этом
необходимо
учитывать
требования
по восстановлению сети при сбое и структуру построения ядра. В ядре
и на уровне
агрегации
обеспечивается
резервирование
компонентов
коммутаторов, а также топологическое резервирование, что позволяет
продолжать предоставление услуг при одиночных сбоях каналов и узлов.
Существенного сокращения времени на восстановление можно добиться
- 17 -
только за счет применения технологии канального уровня. Поддержка
технологии EAPS — собственного протокола компании Extreme Networks,
предназначеного для поддержки топологии, исключающей зацикливание
трафика и ее перестроение в случае нарушений в кольцевых сетях Ethernet.
Cети, использующие EAPS, обладают всеми положительным свойствами
сетей
SONET/SDH
и Resilient
Packet
Ring
(RPR)
включая
восстановления топологии =50ms.
время
Уровень
доступа строится по кольцевой или звездообразной схеме на коммутаторах
Metro Ethernet для подключения корпоративных клиентов, офисных зданий,
а также домашних и SOHO клиентов. На уровне доступа реализуется полный
комплекс мер безопасности, обеспечивающих идентификацию и изоляцию
клиентов, защиту инфраструктуры оператора.
2.2 Разновидности Ethernet
В зависимости от скорости передачи данных и передающей среды
существует
несколько
вариантов
технологии.
Независимо
от способа
передачи стек сетевого протокола и программы работают одинаково
практически во всех нижеперечисленных вариантах. В этом разделе кратко
описаны все официально существующие разновидности. По некоторым
причинам, в дополнение к основному стандарту многие производители
рекомендуют
пользоваться
другими
запатентованными
носителями —
например, для увеличения расстояния между точками сети используется
оптоволоконный кабель. Большинство Ethernet-карт и других устройств
имеет поддержку нескольких скоростей передачи данных, используя
автоопределение скорости и дуплексности, для достижения наилучшего
соединения
между
двумя
устройствами.
Если
автоопределение
не срабатывает, скорость подстраивается под партнёра, и включается режим
полудуплексной передачи. Например, наличие в устройстве порта Ethernet
10/100 говорит о том, что через него можно работать по технологиям
10BASE-T и 100BASE-TX, а порт Ethernet 10/100/1000 — поддерживает
стандарты 10BASE-T, 100BASE-TX, и 1000BASE-T.
- 18 -
Xerox
Ethernet —
существовала
в двух
оригинальная
вариантах
технология,
Version
скорость
1 и Version
3Мбит/с,
2, формат
кадра
последней версии до сих пор имеет широкое применение. 0BROAD36 —
широкого
распространения
не получил.
Один
из первых
стандартов,
позволяющий работать на больших расстояниях. Использовал технологию
широкополосной модуляции, похожей на ту, что используется в кабельных
модемах. В качестве среды передачи данных использовался коаксиальный
кабель.
1BASE5 —
также
известный,
как
стал
StarLAN,
первой
модификацией Ethernet-технологии, использующей витую пару. Работал
на скорости 1 Мбит/с, но не нашёл коммерческого применения.
2.3 10 Гигабит Ethernet
Новый стандарт 10 Гигабит Ethernet включает в себя семь стандартов
физической
среды
для
LAN,
MAN
и WAN.
В настоящее
время
он описывается поправкой IEEE 802.3ae и должен войти в следующую
ревизию стандарта IEEE 802.3. 10GBASE-CX4 — Технология 10 Гигабит
Ethernet для коротких расстояний (до 15 метров), используется медный
кабель CX4 и коннекторы InfiniBand.
10GBASE-SR —
Технология 10 Гигабит Ethernet для коротких расстояний (до 26 или
82 метров, в зависимости от типа кабеля), используется многомодовое
оптоволокно.
Он также
с использованием
нового
10GBASE-LX4 —
поддерживает
расстояния
до 300 метров
многомодового
оптоволокна
(2000 МГц/км).
использует
уплотнение
по длине
волны
для
поддержки расстояний от 240 до 300 метров по многомодовому оптоволокну.
Также поддерживает расстояния до 10 километров при использовании
одномодового оптоволокна.
10GBASE-LR
и 10GBASE-
ER — эти стандарты поддерживают расстояния до 10 и 40 километров
соответственно.
10GBASE-SW, 10GBASE-
LW и 10GBASE-EW — Эти стандарты используют физический интерфейс,
совместимый по скорости и формату данных с интерфейсом OC-192 / STM64 SONET/SDH. Они подобны стандартам 10GBASE-SR, 10GBASE-LR
- 19 -
и 10GBASE-ER соответственно, так как используют те же самые типы
кабелей и расстояния передачи.
10GBASE-T,
IEEE
802.3an-2006 — принят в июне 2006 года после 4 лет разработки. Использует
экранированную витую пару. Расстояния — до 100 метров.
2.4 Форматы кадра
Рисунок 2.1.
Два базовых MAC формата (raw formats) кадра
Поля имеют следующие назначения:
Преамбула: 7 байт, каждый из которых представляет чередование единиц и
нулей 10101010. Преамбула позволяет установить битовую синхронизацию на
приемной стороне.
Ограничитель начала кадра (SFD, start frame delimiter): 1 байт,
последовательность
10101011,
указывает,
что
далее
последуют
информационные поля кадра. Этот байт можно относить к преамбуле.
Адрес назначения (DA, destination
address): 6 байт, указывает MAC-адрес станции (MAC-адреса станций), для
которой (которых) предназначен этот кадр. Это может быть единственный
физический адрес (unicast), групповой адрес (multicast) или широковещательный
адрес (broadcast).
Адрес отправителя
(SA, source address): 6 байт, указывает MAC-адрес станции, которая посылает
кадр.
Поле
типа или длины кадра (T or L, type or length): 2 байта. Существуют два базовых
формата кадра Ethernet (в английской терминологии raw formats - сырые
- 20 -
форматы) - Ethernet_II и IEEE 802.3 (рис.1), причем различное назначение у них
имеет именно рассматриваемое поле. Для кадра Ethernet_II в этом поле
содержится0x809B для AppleTalk, 0x0600 для XNS, и 0x8137 для IPX/SPX. С
указанием в этом поле конкретного значения (одного из перечисленных) кадр
приобретает реальный формат, и в таком формате кадр уже может
распространяться по сети. Для кадра IEEE 802.3 в этом поле содержится
выраженный в байтах размер следующего поля - поля данных (LLC Data). Если
эта цифра приводит к общей длине кадра меньше 64 байт, то за полем LLC Data
добавляется поле Pad. Для протокола более высокого уровня не возникает
путаницы с определением типа кадра, так как для кадра IE информация о типе
кадра. Ниже приведены значения в шестнадцатеричной системе этого поля для
некоторых распространенных сетевых протоколов: 0x0800 для IP, 0x0806 для
ARP, EE 802.3 значение этого поля не может быть больше 1500 (0x05DC). По
этому, в одной сети могут свободно сосуществовать оба формата кадров, более
того один сетевой адаптер может взаимодействовать с обоими типами
посредством стека протоколов.
Данные (LLC Data): поле данных, которое обрабатывается подуровнем LLC.
Сам по себе кадр IEEE 802.3 еще не окончательный. В зависимости от значений
первых нескольких байт этого поля, могут быть три окончательных формата
этого кадра IEEE 802.3:
Ethernet_802.3
(не
стандартный,
в
настоящее
время
устаревающий формат, используемый Novell) - первые два байта LLC Data
равны 0xFFFF;
thernet_SNAP (стандартный IEEE 802.2 SNAP формат,
которому отдается наибольшее предпочтение в современных сетях, особенно
для протокола TCP/IP) - первый байт LLC Data равен 0xAA;
Ethernet_802.2 (стандартный IEEE 802.2 формат, взят на
вооружение Novell в NetWare 4.0) - первый байт LLC Data не равен ни 0xFF
(11111111), ни 0xAA (10101010).
Дополнительное поле (pad - наполнитель) - заполняется только в
том случае, когда поле данных невелико, с целью удлинения длины кадра до
- 21 -
минимального размера 64 байта -преамбула не учитывается. Ограничение снизу
на минимальную длину кадра необходимо для правильного разрешения
коллизий. Контрольная последовательность кадра (FCS, frame check sequence):
4-х байтовое поле, в котором указывается контрольная сумма, вычисленная с
использованием
циклического
избыточного
кода
по
полям
кадра
за
исключением преамбулы, SDF и FCS [3].
2.5 Основные варианты доступа
Протокол CSMA/CD определяет характер взаимодействия рабочих
станций в сети с единой общей для всех устройств средой передачи данных.
Все станции имеют равноправные условия по передаче данных. Нет
определенной последовательности, в соответствии с которой станции могут
получать доступ к среде для осуществления передачи. Именно в этом смысле
доступ к среде осуществляется случайным образом. Реализация алгоритмов
случайного доступа представляется значительно более простой задачей, чем
реализация алгоритмов детерминированного доступа. Поскольку в последнем
случае требуется или специальный протокол, контролирующий работу всех
устройств сети (например протокол обращения маркера, свойственный сетям
Token Ring и FDDI), или специальное выделенное устройство - мастер
концентратор, который в определенной последовательности предоставлял бы
всем
остальным
станция
возможность
передавать
(сети
Arcnet,
100VG AnyLAN). Однако сеть со случайным доступом имеет один пожалуй
главный недостаток - это не совсем устойчивая работа сети при большой
загруженности, когда может проходить достаточно большое время, прежде
чем данной станции удается передать данные. Виной тому коллизии, которые
возникают между станциями, начавшими передачу одновременно или почти
одновременно. При возникновении коллизии передаваемые данные не
доходят до получателей, а передающим станциям приходится повторно
возобновлять передачу. Дадим определение: множество всех станций сети,
одновременная передача любой пары из которых приводит к коллизии,
называется коллизионным доменом (collision domain). Из-за коллизии могут
- 22 -
возникать непредсказуемые задержки при распространении кадров по сети,
особенно при большой загруженности сети (много станций пытаются
одновременно передавать внутри коллизионного домена, > 20-25) и при
большом диаметре коллизионного домена (>2км). Поэтому при построении
сетей желательно избегать таких экстремальных режимов работы.
Проблема построения протокола, способного наиболее
оптимальным образом разрешать коллизии, и оптимизирующего работу сети
при больших загрузках, была одной из ключевых на этапе формирования
стандарта. Первоначально рассматривались три основных подхода в качестве
кандидатов для реализации алгоритма случайного доступа к среде:
непостоянный, 1-постоянный и р-постоянный (рисунок.2.2).
Рисунок.2.2
Алгоритмы множественного случайного доступа (CSMA)
Непостоянный (nonpersistent) алгоритм. При этом алгоритме станция,
желающая передавать, руководствуется следующими правилами.
1. Прослушивает среду, и если среда свободна (т.е. если нет другой передача
или нет сигнала коллизии) передает, в противном случае - среда занята переходит к шагу 2.
2. Если среда занята, ждет случайное (в соответствии c определенной кривой
распределения вероятностей) время и возвращается к шагу 1.
- 23 -
Использование случайного значения ожидания при занятой среде уменьшает
вероятность
образования
коллизий.
Действительно,
предположим
в
противном случае, что две станции практически одновременно собрались
передавать, в то время, как третья уже осуществляет передачу. Если первые
две не имели бы случайного времени ожидания перед началом передачи (в
случае, если среда оказалась занятой), а только прослушивали среду и ждали
когда она освободится, то после прекращения передачи третей станцией
первые две начали бы передавать одновременно, что неизбежно приводило
бы к коллизиям. Таким образом случайное ожидание устраняет возможность
образования таких коллизий. Однако неудобство этого метода проявляется в
неэффективном использовании полосы пропускания канала. Поскольку может
случиться, что к тому моменту, когда среда освободится, станция, желающая
передавать еще будет продолжать ожидать некоторое случайное время
прежде чем решится прослушивать среду, поскольку перед этим уже
прослушивала среду, которая оказалась занятой. В итоге канал будет
простаивать какое то время, даже если только одна станция ожидает
передачи.
1-постоянный (1-persistent) алгоритм. Для сокращения времени, когда среда
не занята, мог бы использоваться 1-постоянный алгоритм. При этом алгоритме
станция, желающая передавать, руководствуется следующими правилами.
1. Прослушивает среду, и если среда не занята передает, в противном случае
переходит к шагу 2.
2. Если среда занята, продолжает прослушивать среду до тех пор пока среда
не освободится, и как только среда освобождается сразу же начинает
передавать. Сравнивая непостоянный и 1-постоянный алгоритмы, можно
сказать, что в 1-постоянном алгоритме желающая передавать станция ведет
себя более "эгоистично". По этому, если две или более станций ожидают
передачи (ждут пока не освободится среда), коллизия, можно сказать, будет
- 24 -
гарантирована. После коллизии станции начинают думать, что им делать
дальше.
Р-постоянный (p-persistent) алгоритм. Правила этого алгоритма следующие:
1. Если среда свободна, станция с вероятность p сразу же начинает передачу
или с вероятность (1-p) ожидает в течение фиксированного интервал времени
T.
Интервал
T
обычно
берется
равным
максимальному
времени
распространения сигнала из конца в конец;
2. Если среда занята, станция продолжает прослушивание до тех пор, пока
среда не освободится, затем переходит к шагу 1;
3. Если передача задержана на один интервал T, возврат станции к шагу 1.
4. И здесь возникает вопрос выбора наиболее эффективного значения
параметра p. Главная проблема, как избежать нестабильности при высоких
загрузках. Рассмотрим ситуацию, при которой n станций намерены передать
кадры, в то время как уже идет передача. По окончанию передачи ожидаемое
количество
станций,
которые
попытаются
передавать
будет
равно
произведению количества желающих передавать станций на вероятность
передачи, то есть np. Если np > 1, то в среднем несколько станций будут
пытаться передать сразу, что вызовет коллизию. Более того, как только
коллизия будет обнаружена, все станции вновь перейдут к шагу 1, что вызовет
повторную коллизию. В худшем случае новые станции, желающие предавать,
могут добавиться к n, что еще больше усугубит ситуацию, приведя в конечном
итоге к непрерывной коллизии и нулевой пропускной способности. Во
избежании такой катастрофы произведение np должно быть меньше
единицы. Если же сеть подвержена возникновению состояний, когда много
станций одновременно желают передавать, то необходимо уменьшать p. С
другой стороны, когда p становиться слишком малым, даже отдельная
станция может прождать в среднем (1-p)/p интервалов T, прежде чем
- 25 -
осуществит передачу. Так если p=0,1 то средний простой, предшествующий
передаче, составит 9T. Протокол множественного случайного доступа к среде
с
разрешением
коллизий
CSMA/CD
воплотил
в
себе
идеи
выше
перечисленных алгоритмов и добавил важный элемент - разрешение
коллизий. Поскольку коллизия разрушает все передаваемые в момент ее
образования кадры, то и нет смысла станциям продолжать дальнейшую
передачу своих кадров, коль скоро они (станции) обнаружили коллизии. В
противном случае, значительной была бы потеря времени при передаче
длинных кадров. По этому для своевременного обнаружения коллизии
станция прослушивает среду на всем протяжении собственной передачи.
Приведем основные правила алгоритма CSMA/CD для предающей станции.
Передача кадра (рис.4а):
Станция, собравшаяся передавать, прослушивает среду. И передает, если
среда свободна. В противном случае (т.е. если среда занята) переходит к шагу
2.
При
передаче
нескольких
кадров
подряд
станция
выдерживает
определенную паузу между посылками кадров - межкадровый интервал,
причем после каждой такой паузы перед отправкой следующего кадра
станция вновь прослушивает среду (возвращение на начало шага 1);
Если среда занята, станция продолжает прослушивать среду до тех пор, пока
среда не станет свободной, и затем сразу же начинает передачу;
Каждая станция, ведущая передачу прослушивает среду, и в случае
обнаружения коллизии, не прекращает сразу же передачу а сначала передает
короткий специальный сигнал коллизии - jam-сигнал, информируя другие
станции о коллизии, и прекращает передачу; После передачи jam-сигнала
станция замолкает и ждет некоторое произвольное время в соответствии с
правилом бинарной экспоненциальной задержки и затем возвращаясь к шагу
1.Межкадровый интервал IFG (interframe gap) составляет в 9,6 мкм (12 байт). С
одной стороны он необходим для того, чтобы принимающая станция могла
- 26 -
корректно завершить прием кадра. Кроме этого, если бы станция передавала
кадры непрерывно, она бы полностью захватила канал и тем самым лишила
другие станции возможности передачи. Jam-сигнал (jamming - дословно
глушение). Передача jam-сигнала гарантирует, что не один кадр не будет
потерян, так как все узлы, которые передавали кадры до возникновения
коллизии, приняв jam-сигнал, прервут свои передачи и замолкнут в
преддверии новой попытки передать кадры. Jam-сигнал должен быть
достаточной длины, чтобы он дошел до самых удаленных станций
коллизионного домена, с учетом дополнительной задержки SF (safety margin)
на возможных повторителях. Содержание jam-сигнала не принципиально за
исключением того, что оно не должно соответствовать значению поля CRC
частично переданного кадра (802.3), и первые 62 бита должны представлять
чередование ‘1’ и ‘0’ со стартовым битом ‘1’.
Рисунок.2.3а
Структурная схема алгоритма CSMA/CD (уровень MAC): при
передаче кадра станцией
- 27 -
Рисунок.2.3б
Структурная схема алгоритма CSMA/CD (уровень MAC):
при приеме кадра станцией
На рисунке 2.4 проиллюстрирован процесс обнаружения коллизии
применительно к топологии шина (на основе тонкого или толстого
коаксиального кабеля (стандарты 10Base5 и 10Base2 соответственно).
В момент времени
узел A (DTE A) начинает передачу, естественно
прослушивая свой же передаваемый сигнал. В момент времени
, когда кадр
почти дошел узла B (DTE B), этот узел, не зная о том, что уже идет передача,
сам начинает передавать. В момент времени
, узел B обнаруживает
коллизию (увеличивается постоянная составляющей электрического сигнала
в прослушиваемой линии). После этого узел B передает jam-сигнал и
прекращает передачу. В момент времени
сигнал коллизии доходит до узла
A, после чего A также передает jam-сигнал и прекращает передачу.
- 28 -
Рисунок.2.4
Обнаружение коллизии в при использовании схемы CSMA/CD
По стандарту IEEE 802.3 узел не может предавать очень короткие кадры,
или иными словами вести очень короткие передачи. Как говорилось при
описании формата кадра, даже если поле данных не заполнено до конца, то
появляется специальное дополнительное поле, удлиняющее кадр до
минимальной длины 64 байта без учета преамбулы. Время канала ST (slot
time)- это минимальное время, в течении которого узел обязан вести
передачу, занимать канал. Это время соответствует передаче кадра
минимального допустимого размера, принятого стандартом. Время канала
связано с максимальным допустимым расстоянием между узлами сети диаметром коллизионного домена. Допустим, что в приведенном выше
примере реализуется наихудший сценарий, когда станции A и B удалены
друг от друга на максимальное расстояние
Выводы
Ethernet
самая
популярная
технология
локальных
сетей.
Она
представляет архитектуру сетей с разделяемой средой и широковещательной
передачей, т. е. сетевой пакет посылается сразу на все узлы сегмента сети.
Поэтому для приема адаптер должен принимать все сигналы, а уже потом
отбрасывать ненужные, если они предназначались не ему. Перед началом
передачи данных адаптер прослушивает сеть. Если в данный момент сеть
- 29 -
кем-то используется, то адаптер задерживает передачу и продолжает
прослушивание.
Сети
Ethernet
широко
используются
в
организациях. Однако они имеют как преимущества перед другими
технологиями компьютерных сетей, так и ряд недостатков. Так, в Ethernet
может произойти ситуация, когда два сетевых адаптера, обнаружив
«тишину» в сети, начинают одновременно передавать данные. В этом случае
происходит коллизия, и адаптеры начинают передачу заново через
небольшой случайный промежуток времени.
Существенным
недостатком сети Ethernet является способ передачи данных. Так как сетевой
пакет посылается сразу на все станции в сети, то при увеличении количества
станций начинает расти количество коллизий, и пропускная способность сети
резко
снижается.
Чтобы
устранить
этот
недостаток,
используются
коммутаторы (switch, свитч), которые запоминают сетевые адреса рабочих
станций и фильтруют трафик, посылая принятые данные только той станции,
для которой они предназначены и только в тот момент, когда ее сетевой порт
открыт. Преимущества Ethernet - хорошая помехозащищённость, отсутствие
внешних воздействий, относительная дешевизна и простота.
Заключение
Сети
ЭВМ
в
наше
время
имеют
большое
функционировании самых различных организаций
значение
при
Локальные сети
позволяют обеспечить:
• коллективную обработку данных пользователями подключенных в сеть
компьютеров и обмен данными между этими пользователями;
• совместное использование программ;
• совместное использование принтеров, модемов и других устройств.
Поэтому практически все фирмы, имеющие более одного компьютера,
объединяют их в локальные сети. Многие пользователи портативных
компьютеров подключаются к локальной сети фирмы либо приходя в офис,
- 30 -
либо соединяясь с компьютером фирмы по телефонным каналам посредством
модема.Для объединения компьютеров в локальную сеть требуется:
• вставить в каждый подключаемый к сети компьютер сетевой контроллер,
который позволяет компьютеру получать информацию из локальной сети и
передавать данные в сеть;
•
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 (как электролампочки на
елочной гирлянде), в других соединение кабелей осуществляется через
специальные устройства - концентраторы (или хабы), коммутаторы и др.
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 (например, вводить сведения в
совместно используемую базу данных о заказах и продажах), часто для
экономии (или по соображениям безопасности) 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, программ, 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 (как в банковское хранилище).
- 31 -
Замечание. Многие серверы стоят значительно дороже (в 10-20 и более
раз) обычных компьютеров. Не удивительно - ведь они не только являются
весьма мощными компьютерами с большим количеством оперативной и
дисковой памяти, но в них вдобавок обеспечиваются исключительная
надежность,
высокая
производительность ввода-вывода,
дублирование
устройств и хранимых данных, средства контроля над состоянием сервера,
средства обеспечения бесперебойной работы при отказе некоторых устройств
и т.д.
Для обеспечения функционирования локальной сети необходимо
соответствующее программное обеспечение, о котором мы сейчас и
расскажем.
Операционные
Windows for Workgroups, Windows 95, 98, 2000, ХР
системы
имеют встроенные
возможности по организации локальных сетей без выделенного сервера.
Обычно такие сети называются одноранговыми, поскольку в них все компьютеры равноправны, каждый из них выполняет как роль рабочего места
пользователя, так и роль сервера по обеспечению доступа к своим данным и
ресурсам. Правда, при использовании Windows for Workgroups или Windows
95 защиту данных обеспечить не удастся, поэтому такие сети можно
использовать только в коллективах, где ни у кого нет секретов друг от друга.
Можно использовать и другие средства для организации одноранговых
локальных сетей. Например, ОС LANtastic фирмы Artisoft позволяет создать
одноранговую сеть, в которой можно работать в среде DOS, Windows и
Windows 95, 98, 2000, ХР.
Но часто одноранговая сеть - это не
лучший выход. Ведь пользовательская ОС мало приспособлена для
выполнения функций сервера сети, которую ей приходится выполнять. И
если на каком-то компьютере пользователь играет в DOOM или рисует картинку в Adobe Photoshop, а другие пользователи работают с файлами на этом
же компьютере, то они будут сильно мешать друг другу - скорость их работы
резко снизится. Да и многие другие особенности одноранговых сетей весьма
неудобны - и отсутствие защиты информации, и децентрализованное
хранение данных, усложняющее их резервирование, и недостаточная
надежность, и многое другое. Поэтому обычно в локальных сетях
- 32 -
применяются выделенные компьютеры, занимающиеся только обслуживанием локальной сети и совместно используемых данных - серверы. В
локальных сетях с выделенным сервером на сервере используются
специальные
операционные
системы,
обеспечивающие
надежную
и
эффективную обработку многих запросов от рабочих мест пользователей. На
рабочих станциях такой локальной сети может использоваться любая
операционная система, например DOS, Windows и т.д., и должен быть
запущен драйвер, обеспечивающий доступ к локальной сети.
На серверах уровня подразделения (скажем, до 100 компьютеров)
используется операционная система Novell NetWare (версии 3.12 или 4.1) или
Windows NT Server. Иногда применяются и другие ОС - OS/2 Server
Advanced, различные варианты UNIX и др. В сетях с большим количеством
серверов (скажем, десятком или несколькими десятками) часто используется
операционная система Novell NetWare версии 4.1, так как она обеспечивает
удобные средства по централизованному управлению ресурсами таких сетей
(Novell Directory Service, NDS). Ведь, как известно, именно управление ресурсами сети обычно составляет более половины эксплуатационных
расходов. В Windows NT Server аналогичные средства удобны лишь для
небольших сетей, включающих один сервер или малое количество серверов.
В тех случаях, когда к некоторым данным требуется обеспечить доступ
сотен и тысяч компьютеров, применяются так называемые серверы уровня
предприятия. Они часто уже делаются не на основе микропроцессоров Intel, а
скажем, на технике фирмы Sun, на мэйнфреймах (больших компьютерах)
фирмы
IBM
и
др.
Там
требуется
особо
высокая
надежность,
многопроцессорная обработка, высочайшая пропускная способность и т.д.
Такими серверами управляют различные варианты UNIX, MVS фирмы IBM и
др. Кроме сетевой ОС, для эффективной работы пользователей в локальной
сети
требуется
и
иное
программное
обеспечение,
которое
иногда
поставляется вместе с сетевой ОС, а иногда его надо покупать отдельно:
электронная почта обеспечивает доставку писем (а часто и произвольных
файлов, а также голосовых и факсимильных сообщений) от одних
- 33 -
пользователей локальной сети другим, а иногда позволяет общаться и с
удаленными пользователями по модему или через InterNet; средства
удаленного доступа позволяют подключаться к локальной сети с помощью
модема и работать на компьютере, как будто он непосредственно подключен
в сеть (разумеется, при этом многие операции будут выполняться дольше, так
как модем работает значительно медленнее сетевого контроллера); средства
групповой работы (наиболее популярно из них Lotus Notes) позволяют
совместно работать над документами, обеспечивают согласованность версий
документов
у
разных
пользователей,
предоставляют
средства
для
организации документооборота предприятия, позволяют организовывать
телеконференции - письменный обмен мнениями по различным темам и т.д.;
программы резервирования позволяют создавать резервные копии данных,
хранящихся на серверах локальной сети и на компьютерах пользователей, а
при необходимости - восстанавливать данные по их резервной копии;
средства управления локальной сетью позволяют управлять ресурсами
локальной сети с одного рабочего места, получать информацию о состоянии
и загрузке сети, настраивать производительность сети, управлять системами
пользователей
сети
(например,
устанавливать
обеспечение) и т.д.
- 34 -
на
них
программное
- 35 -
- 36 -
Список использованной литературы
1) В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. Компьютерные сети: Принципы, технологии,
протоколы. М., 2005
2) Дж. Скотт Хогдал. Анализ и диагностика компьютерных сетей. Изд. Лори,
2007 г.
3) Бройдо В.Л. Вычислительные системы, сети и телекоммуникации: учебник
для вузов.- Спб.: Питер, 2003.
4)
Закер К. Компьютерные сети. Модернизация и поиск неисправностей:
Пер. с англ. – Спб.: БХВ-Петербург, 2003.
5) Олифер Н.А., Олифер В.Г. Компьютерные сети. Принципы, технологии,
протоколы. – СПб.: Питер,2003.
- 37 -