Лекция 6. Локальные и глобальные компьютерные сети

Введение в сетевые технологии

Если привести самую простую классификацию информационных технологий (ИТ), рассматривая эту область с позиции пользователя информационных систем, то можно выделить три четко различаемых уровня:

Индивидуальные информационные технологии;

Корпоративные информационные технологии;

Глобальные информационные технологии.

Индивидуальные ИТ, как правило, обеспечивают работу одного пользователя, корпоративные ИТ - работу коллектива, решающего общие задачи, и, наконец, глобальные ИТ определяют информационные взаимодействия в масштабах цивилизации.

С точки зрения пользователя важным аспектом является понятие необходимого и достаточного уровня программных и аппаратных средств (программно-аппаратная база) для обеспечения соответствующего уровня информационных технологий.

В табл. 2 приведены минимальные требования к программно-аппаратной базе индивидуальных, корпоративных и глобальных ИТ.

Таблица 2.

Программно-аппаратная база ИТ

Некоторые понятия

Компьютерная сеть (computer network) – совокупность двух или более компьютеров, а также сетевых устройств, объединенных средствами связи.

Сетевые технологии позволяют создавать информационные системы, обеспечивающие решение следующих задач:

сбор и накопление информации,

хранение информации,

организация и управление документооборотом,

обмен сообщениями и электронными документами,

организация групповой работы над проектами.

При планировании создания компьютерной сети необходимо учитывать, что информационная система будет расширяться, и добавление новых компонентов или внедрение новых технологий не должно требовать полной перестройки уже работающей и отлаженной системы.

Сетевые устройства - это устройства, подключаемые непосредственно к компьютерной сети (а не к компьютеру!), например, сетевые принтеры, дисковые хранилища данных, башни CD и DVD-дисков и т.д.

Сетевой компьютер - это компьютер, обязательно включающий следующие основные компоненты:

сетевой адаптер;

физическую систему для соединения компьютеров и сетевых устройств между собой (в простейшем случае - сетевой кабель);

сетевую операционную систему (сетевые программы).

Администрирование сети - управление сетевыми информационными ресурсами, присвоение пользователям идентификаторов и паролей, установление уровней доступа.

Сетевые протоколы - стандарты взаимодействия между различными компонентами компьютерной сети, объединенных коммуникационной системой.

Администратор сети - официально назначенный специалист-профессионал (или группа специалистов), выполняющий (выполняющие), как минимум, три основные функции:

администрирование данных;

администрирование сети;

администрирование защиты.

Технология “клиент-сервер”

С точки зрения пользователя технология “клиент-сервер” является базовой технологией взаимодействия между различными компонентами компьютерной сети. При этом проще рассматривать подобное взаимодействие, если за основу взять отношение различных компонентов компьютерной сети к информационным ресурсам.

Каждый компьютер, находящийся в компьютерной сети, может выполнять одну из двух возможных ролей:

Клиента (client) - пользователя информационных ресурсов;

Сервера (server) - поставщика информационных ресурсов, предоставляющего другим узлам сети право доступа ко всем или некоторым из имеющихся в распоряжении локальным ресурсам (файлам, программам, принтерам).

Компьютер пользователя, выполняющий роль клиента, также часто называют рабочей станцией (workstation), хотя классическое определение термина - “рабочая станция” - это комбинация устройств ввода-вывода и вычислительных аппаратных средств, используемых одним пользователем.

Иногда рабочей станцией называют мощный автономный компьютер, например используемый для автоматизированного проектирования (CAD - computer-aided design) и выполнения других прикладных программ, требующих высокоэффективных, обычно дорогих средств обработки информации со значительными вычислительными или графическими возможностями.

Сервер - в компьютерной сети - это компьютер, на котором установлено и функционирует административное программное обеспечение, управляющее доступом ко всем информационным ресурсам сети (или их части), а также ресурсам сети (сетевые принтеры, дисковые хранилища данных, башни CD и DVD-дисков и т.д.).

При самом поверхностном рассмотрении, можно выделить два основных (и принципиальных) отличия при сравнении базовых требований к серверу и рабочей станции:

Во-первых, аппаратура сервера должна быть очень надежной (иметь большое время наработки на отказ), так как, выход из стоя аппаратуры сервера может привести к отказу в работе всей компьютерной сети. Это достигается применением специальных технологий при изготовлении сервера (например, использование так называемых дисковых RAID-массивов[1], оперативной памяти с восстановлением ошибок и других программно-аппаратных приемов, увеличивающих надежность аппаратуры сервера).

Во-вторых, аппаратуры сервера должна быть сертифицирована по отношению ко всему, установленному на сервер, программному обеспечению.

Сетевые адаптеры

Сетевые адаптеры и кабели являются аппаратной основой организации компьютерных сетей, их нормальная работа жизненно важна для сети. С кабелями и адаптерами связано обычно 80% неполадок в сети.

В каждом компьютере должен быть установлен сетевой адаптер, обеспечивающий подключение к выбранному типу кабеля.

Функцией сетевого адаптера является прием и передача сетевых сигналов, передаваемых по кабелю. Адаптер воспринимает команды и данные от сетевой операционной системы (ОС), преобразует эту информацию в один из стандартных форматов и передает ее в сеть через подключенный к адаптеру кабель.

Общий вид сетевого адаптера приведен на рис. 3.

Рис. 3. Общий вид сетевого адаптера