Повторитель – устройство, действующее на физическом уровне сетевой модели OSI и обеспечивающее сохранение формы и амплитуды сигнала при передаче его на большее, чем предусмотрено данным типом физической передающей среды, расстояние.
Существуют локальные и дистанционные повторители. Локальные повторители позволяют соединять фрагменты сетей, расположенные на расстоянии до 50м,а дистанционные – до 2000 м.
Маршрутизатор (router) – устройство, работающее на сетевом уровне сетевой модели OSI и связывающее два и более сетевых сегмента (или подсети). Маршрутизатор получает информацию о сетевом адресе пакета и сравнивает его с элементами таблицы маршрутизации. Если имеется совпадение, пакет направляется по нужному адресу. Маршрутизаторы могут выполняться в виде отдельных устройств. Но роль маршрутизатора может выполнять и специальное программное обеспечение, установленное на сервере.
Шлюз (gateway) – метод осуществления связи между двумя или несколькими сетевыми сегментами. Другой функцией шлюза является преобразование протоколов, например, IPX/SPX в TCP/IP и наоборот. В качестве шлюзов обычно выступают компьютеры со специальным программным обеспечением.
Основное назначение любой компьютернойсети – предоставление информационных и вычислительных ресурсов подключеннымк ней пользователям.
С этой точки зрения локальную вычислительную сеть (ЛВС) можно рассматривать как совокупность серверов и рабочих станций.
Рабочая станция – персональный компьютер, подключенный к сети, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам.
Рабочая станция сети функционирует как в сетевом, так и в локальном режиме. Она оснащена собственной операционной системой (MSDOS, Windows, Linux и т.д.), обеспечивает пользователя всеми необходимыми инструментами для решения прикладных задач.
Сервер – компьютер, подключенный к сети, управляющий сетью и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами и ресурсами.
Серверы могут осуществлять хранение данных, управление базами данных, удаленную обработку заданий, печать заданий и ряд других функций, потребность в которых может возникнуть у пользователей сети.
Различают следующие типы серверов:
· маршрутизатор;
· шлюз;
· DNS-сервер;
· файловый сервер (file-сервер);
· почтовый сервер (mail-сервер);
· web-сервер;
· proxy-сервер;
· ftp-сервер;
· сервер печати (print-сервер) и т.д.
В разветвленных сетях, содержащих большое количество рабочих станций, может существовать несколько компьютеров, выполняющих функции одного или нескольких серверов. В небольших сетях один компьютер может выполнять функции всех серверов одновременно.
Рассмотрим функции вышеуказанных серверов.
Маршрутизатор – обеспечивает правильную доставку информационных ресурсов рабочей станции, запрашивающей эти ресурсы;
шлюз – обеспечивает передачу информации между интерфейсами разного типа, преобразовывает информацию при передаче ее между сетями разного типа, то есть объединяет разнотипные сети;
DNS-сервер –обеспечивает преобразование доменных имен рабочих станций в цифровые адреса, и наоборот (см. ниже), а также взаимодействие с аналогичными службами в глобальной сети;
file-сервер – хранит данные пользователей сети и обеспечивает им доступ к этим данным (см. ниже);
mail-сервер – обеспечивает прием/передачу электронных сообщений в сети, а также взаимодействие с аналогичными серверами в других сетях (см. ниже);
web-сервер – обеспечивает хранение и доставку гипертекстовых документов в сети (см. ниже);
proxy-сервер – позволяет организовать совместный доступ к ресурсам глобальной сети для рабочих станций локальной сети, не имеющих «реальных адресов»[1] для работы в этой сети; кроме того, этот сервер обеспечивает кэширование[2] получаемой информации для повышения скорости обмена и снижение суммарного трафика во внешних каналах связи;
ftp-сервер – обеспечивает прием/передачу файлов в локальных и глобальных сетях;
print-сервер – обеспечивает возможность совместного использования печатающих устройств для всех рабочих станций сети.
Информационные системы, построенные на базе компьютерных сетей, обеспечивают решение следующих задач: хранение и обработка данных, организация доступа пользователей к данным, передача данных и результатов обработки данных пользователям.
В системах централизованной обработки эти функции выполняла центральная ЭВМ (mainframe, host).
Компьютерные сети реализуют распределенную обработку данных. В этом случае обработка данных 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, чтения файлов, поиска 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 удобном для пользователя виде. В принципе обработка данных может быть выполнена и на сервере. Для подобных систем приняты термины: системы клиент-серверили 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:
· зависимость эффективности работы сети от количества станций;
· сложность управления сетью;
· сложность обеспечения защиты информации;
· трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.
Наибольшей популярностью пользуются одноранговые сети на базе сетевых операционных систем Windows’9x, Windows 2000 Prof-fesional, LANtastic.
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.
Взаимодействие между рабочими станциями в сети, как правило, осуществляется через сервер. Но в сетях с централизованным управлением существует возможность обмена информацией между рабочими станциями, минуя файл-сервер.
Достоинства сети с выделенным сервером:
· надежная система защиты информации;
· высокое быстродействие;
· отсутствие ограничений на число рабочих станций;
· простота управления по сравнению с одноранговыми сетями.
Недостатки сети:
· высокая стоимость из-за выделения одного компьютера под сервер;
· зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;
· меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью.
Сети с выделенным сервером наиболее распространены у пользователей компьютерных сетей. Сетевые операционные системы для таких сетей – NovellNetWare, WindowsNTServer, Windows 2000 Server, Unix, Linux.
Физическая среда обеспечивает перенос информации между абонентами вычислительной сети. Как уже упоминалось, физическая передающая среда ЛВС представлена тремя типами кабелей: витая пара проводов, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель.
3.3.3.1. Кабель типа «витая пара» (twistedpair) состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой. Скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы.
Различают неэкранированную и экранированную витую пару.
В зависимости от количества проводов различают пять типов кабеля «неэкранированная витая пара» (UTP – UnshieldedTwistedPair): level1 – level5. Возможности каждого типа представлены в табл. 1.
Таблица 1
| Тип кабеля | level1 | level2 | level3 | level4 | level5 |
| Максимальная скорость, Мбит/с | только голос (телефонный кабель) | 4 | 10 | 16 | 100 |
Из таблицы видно, что для применения в современных ЛВС допустимы только кабели типа level3–level5, причем последний предпочтительнее. Для соединения кабеля с сетевым адаптером и концентраторами используется специальный соединитель типа RJ-45 – восьмипроводный (четыре пары) соединитель. Его конструкция аналогична стандартному четырехпроводному телефонному соединителю RJ-11.