Локальные вычислительные сети и системы связи

Если в одном помещении, здании или комплексе близлежащих зданий имеет­ся несколько компьютеров, пользователи которых должны совместно решать какие-то задачи, обмениваться данными или использовать общие данные, то эти компьютеры целесообразно объединить в локальную сеть.

Локальная сеть - это группа из нескольких компьютеров, соединен­ных между собой посредством кабелей (иногда также телефонных линий или радиоканалов), используемых для передачи информации между компьютера­ми. Для соединения компьютеров в локальную сеть необходимо сетевое обо­рудование и программное обеспечение.

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, 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).

Компьютерные сети реализуют распределенную обработку данных. Обработка данных в этом случае распределена между двумя объектами: клиентом и сервером.

Клиент — задача, рабочая станция или пользователь компьютерной сети.

В процессе обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения сложных процедур, чтение файла, поиск информации в базе данных и т. д.

Сервер, определенный ранее, выполняет запрос, поступивший от клиента. Результаты выполнения запроса передаются клиенту. Сервер обеспечивает хранение данных общего пользования, организует доступ к этим данным и передает данные клиенту.

Клиент обрабатывает полученные данные и представляет результаты обработки в виде, удобном для пользователя. В принципе обработка данных может быть выполнена и на сервере. Дня подобных систем приняты термины — системы клиент-сервер или архитектура клиент-сервер.

Архитектура клиент-сервер может использоваться как в одноранговых локальных вычислительных сетях, так и в сети с выделенным сервером.

Одноранговая сеть. В такой сети нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть.

Пользователю сети доступны все устройства, подключенные к другим станциям (диски, принтеры).

Достоинства одноранговых сетей: низкая стоимость и высокая надежность.

Недостатки одноранговых сетей:

ü зависимость эффективности работы сети от количества станций;

ü сложность управления сетью;

ü сложность обеспечения защиты информации;

ü трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.

Наибольшей популярностью пользуются одноранговые сети на базе сетевых операционных систем LANtastic, NetWare Lite.

Сеть с выделенным сервером. В сети с выделенным сервером один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций.

Такой компьютер обычно называют сервером сети. На нем устанавливается сетевая операционная система, к нему подключаются все разделяемые внешние устройства — жест­кие диски, принтеры и модемы.

Достоинства сети с выделенным сервером:

ü надежная система защиты информации;

ü высокое быстродействие;

ü отсутствие ограничений на число рабочих станций;

ü простота управления по сравнению с одноранговыми сетями.

Недостатки сети:

ü высокая стоимость из-за выделения одного компьютера под сервер;

ü зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;

ü меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью.

Сети с выделенным сервером являются наиболее распространенными у пользователей компьютерных сетей. Сетевые операционные системы для таких сетей — LANServer (IBM), Windows NT Server версий 3.51 и 4,0 и NetWare (Novell).