Локальные сети

Локальная сеть (Local Area Network (LAN) — это коммуникационная система, поддерживающая в пределах здания или некоторой другой ограниченной территории один или несколько высокоскоростных каналов передачи цифровой информации, предоставляемой подключенным устройствам для кратковременного монопольного использования.

Известны два основных класса локальных сетей (ЛС):

  • 1) локальные вычислительные сети (ЛВС);
  • 2) локальные информационно-вычислительные сети.

Первые решают задачи рационального использования ресурсов ЭВМ (диск, лазерный принтер, общекорпоративные файлы данных, например относящиеся к бухучету, и другие файлы, к которым должны иметь доступ многие пользователи), распределенных на небольшой территории, в автоматизированных системах научных исследований, САПР и других системах, требующих доступа в реальном масштабе к локально-распределенным вычислительным ресурсам.

Вторые в основном решают задачи информационного обслуживания пользователей, реализуя функции доступа к удаленным файлам, электронной почты, передачи и обработки текстов и изображений.

Технология, на основе которой созданы все локальные сети, определяется выбором топологии (конфигурации физических связей компьютеров), среды передачи (витая пара, коаксиальный кабель, оптоволокно и др.) и метода управления доступом к среде передачи данных.

Топологии локальных сетей

Рис. 3.60. Топологии локальных сетей:

а — звездообразная структура; б — общая шина; в — кольцевая ЛС (HUB — центральное устройство; WS — рабочая станция)

Топология сети определяет многие ее характеристики — надежность, простоту присоединения новых узлов, т.е. расширяемость сети, пропускную способность и др. По топологическим признакам локальные сети можно представить тремя базовыми топологиями: звезда, общая шина, кольцо (рис. 3.60). В звездообразной структуре (рис. 3.60, а) каждый компьютер подключается отдельным кабелем к общему центральному устройству (HUB), называемому концентратором. Функция концентратора — направлять передаваемую информацию одному или всем узлам сети. Компьютеры, подключенные к сети, часто называют рабочими станциями (WS — work station) или узлами сети. Основным преимуществом такой топологии является высокая надежность. Любые неприятности с кабелем касаются лишь того компьютера, к которому этот кабель присоединен и только неисправность HUB может вывести из строя всю сеть. Недостатком топологии «звезда» является довольно высокая стоимость сетевого оборудования из-за необходимости приобретения концентратора. Кроме того, возможности наращивания узлов в сети ограничиваются числом портов концентратора.

В топологии «общая шина» (рис. 3.60, б) в качестве центрального элемента выступает пассивный кабель, к которому подключаются несколько компьютеров. Передаваемая по кабелю информация доступна сразу всем подсоединенным к нему абонентам. Производительность схемы невысока, а самый серьезный недостаток — низкая надежность. Преимущества схемы — дешевизна и простота наращивания.

Кольцевая ЛС (рис. 3.60, в) состоит из совокупности замкнутых в контур узлов. Данные циркулируют по кольцу от одного компьютера к другому. Если компьютер распознает данные как «свои», то он копирует их себе во внутренний буфер. Достоинство кольца — возможность организации обратной связи — данные, сделав полный оборот, возвращаются к узлу-источнику. Поэтому этот узел может контролировать процесс доставки данных адресату. В то же время в сетях с кольцевой топологией необходимо принимать специальные меры, чтобы в случае выхода из строя или отключения какой-либо станции не прерывался канал связи между остальными станциями кольца.

Все сети независимо от топологии и реализуемого метода доступа к среде передачи данных имеют некоторые общие компоненты, функции и характеристики. В их числе:

  • ? серверы (server) — компьютеры, предоставляющие свои ресурсы сетевым пользователям;
  • ? среда (media) — способ соединения компьютеров;
  • ? совместно используемые данные — файлы, предоставляемые серверами по сети;
  • ? совместно используемые периферийные устройства (принтеры, библиотеки CD-ROM и т.д.) — ресурсы, предоставляемые серверами;
  • ? ресурсы — файлы, принтеры и другие элементы, используемые в сети.

По принципу предоставления ресурсов в совместное использование ЛС разделяются:

  • ? на одноранговые;
  • ? на основе сервера;
  • ? на комбинированные.

Различия между ними имеют принципиальное значение, поскольку определяют разные возможности этих типов сетей.

Одноранговые сети относительно просты. Все компьютеры равноправны, иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети.

Одноранговая сеть характеризуется рядом стандартных решений:

  • ? компьютеры расположены на рабочих столах пользователей;
  • ? пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспечивают защиту информации;
  • ? для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система.

Одноранговую сеть удобно использовать в коллективах до 10 человек, где пользователи расположены компактно, вопросы защиты данных некритичны и в обозримом будущем не ожидается значительного расширения сети.

Вместе с тем следует учитывать, что, поскольку в такой сети каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер, пользователи должны обладать достаточным уровнем знаний, чтобы работать и как пользователи, и как администраторы своего компьютера.

Сети па основе сервера. Технология «клиент-сервер» является основной формой взаимодействия компьютеров в вычислительных сетях. Один из компьютеров располагает информационно-вычислительными ресурсами (процессы, файловая система, почтовая служба, служба печати, базы данных), а другие компьютеры пользуются ими. Компьютер, управляющий тем или иным ресурсом, принято называть сервером этого ресурса, а компьютер, желающий им воспользоваться, — клиентом. Поскольку круг задач, которые должны выполнять серверы, многообразен и сложен, серверы в больших сетях стали специализированными. Если ресурс — база данных, то говорят о сервере баз данных, назначение которого обслуживать запросы клиентов, связанные с обработкой данных. Если ресурс — файловая система, то говорят о файловом сервере. Файл-серверы и принт-серверы управляют доступом пользователей к файлам и принтерам соответственно, почтовые — передачей электронных сообщений между пользователями сети, коммуникационные — потоком данных и почтовых сообщений между вашей сетью и другими сетями или удаленными пользователями через модем и телефонную линию и др.

Комбинированные сети обладают лучшими качествами одноранговых сетей и сетей на основе сервера.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ   След >