Бройдо В.Л., Ильина О.П. Архитектура ЭВМ и систем (2006) (1186249), страница 122
Текст из файла (страница 122)
В качестве устройств сопряжения компьютера с аппаратурой передачи данных и с терминальными устройствами используются: 12 линейные адаптеры; Я мультиплексоры передачи данных; (а связные процессоры. 554 Глава 24. Техническое и программное обеспечение сетей Программное и информационное обеспечение сетей Наряду с аппаратными средствами ИВС должны иметь в своем составе и слож- ное программное и информационное обеспечение. Программное обеспечение информационно- вычислительных сетей Программное обеспечение информационно-вычислительных сетей выполняет координацию работы основных звеньев и элементов сети, организует коллектив- ный доступ ко всем ресурсам сети, динамическое распределение и перераспреде- ление ресурсов с целью повышения эффективности обработки информации, вы- полняет техническое обслуживания и контроль работоспособности сетевых устройств.
Сетевое программное обеспечение состоит из трех составляющих: о общего программного обеспечения; 0 системного программного обеспечения; 0 специального программного обеспечения. Общее программное обеспечение образуется из компонентов базового программ- ного обеспечения отдельных компьютеров, входящих в состав сети, и включает в себя операционные системы, системы автоматизации программирования и сис- темы технического обслуживания. Системное программное обеспечение представляет собой комплекс программных средств, поддерживаюших и координирующих взаимодействие всех ресурсов сети как единой системы.
Специальное программное обеспечение предназначено для максимального удовле- творения пользователей программами часто решаемых задач и, соответственно, содержит прикладные программы пользователя, ориентированные на специфику его предметной области, Особая роль в программном обеспечении отводится операционным системам. Они имеются как в составе общего программного обеспечения (операционные системы отдельных компьютеров), так и в составе системного программного обеспечения: сетевая операционная система, устанавливаемая на сервере или на одном из компьютеров одноранговой сети.
Сетевая операционная система (СОС) включает в себя набор управляющих и обслуживающих программ, обеспечивающих: сз координацию работы всех звеньев и элементов сети; 0 оперативное распределение ресурсов по элементам сети; 0 распределение потоков заданий между узлами вычислительной сети; о установление последовательности решения задач и обеспечение их обшесетевыми ресурсами; 555 Программное и информационное обеспечение сетей 0 контроль работоспособности элементов сети и обеспечение достоверности входной и выходной информации; 0 защиту данных и вычислительных ресурсов от несанкционированного доступа; О выдачу справок об использовании информационных, программных и технических ресурсов сети.
В большинство сетевых операционных систем встроена поддержка протоколов ТСР/1Р, 1РХ/ЗРХ, 1чесВЕ1)1. Протоколы ТСР/1Р были разработаны в США для сети Министерства обороны АКРАпец Ввиду высокой надежности управления сетью и универсальности в части используемых компьютеров (1ВМ РС, Мас1пгозЬ и т. д.) и операционных систем (%1пдоттз, 1)п1х и т. д.) эти протоколы стали базовыми протоколами для сети Интернет. Протоколы ЯРХ/1РХ разработаны фирмой Хоче!1. Отличительная особенность этих протоколов — маршрутизация, обеспечивающая кратчайший путь для передачи данных по сети и сопутствующее гарантированное установление надежной связи. Выбор кратчайшего пути основан на следующем механизме.
Машина-источник посылает по сети широковещательный запрос по всем путям до машины- приемника. Путь, обеспечивший минимальную задержку при получении ответного эхо-снгнала, принимается за кратчайший. Этот механизм, конечно, существенно увеличивает трафик по сети, и в этом его основной недостаток. Протокол 1чегВЕ1)1 — детище фирмы 1ВМ, и создавался он для обслуживания небольших сетей, в которых он очень популярен по причине своей простоты и высокой скорости работы. Но в нем отсутствует маршрутизация, и его поддерживают только операционные системы фирм 1ВМ и М(сгозо(г (не поддерживает, например, ОС 1)шх). Функциональные возможности операционных систем расширяются с помощью утилит — специальных программ, используемых операционной системой для выполнения прикладных функций.
Информационное обеспечение сетей Информационное обеспечение сети представляет собой единый информационный фонд, ориентированный на задачи, решаемые в сети, и содержащий массивы данных общего использования, доступные всем абонентам сети, и массивы индивидуального использования, доступные отдельным абонентам.
В состав информационного обеспечения входят базы данных и знаний, локальные, хранящиеся на сервере или на одном компьютере, и распределенные, хранящиеся на нескольких серверах или компьютерах, индивидуального и коллективного использования. Для работы с сетевыми базами данных применяются обычные СУБД (системы управления базами данных) и сетевые СУРБД (системы управления распределенными базами данных). Глава 24. Техническое и программное обеспечение сетей Вопросы для самопроверки 1. Назовите и поясните основные типы линий связи, используемых в системах телекоммуникаций.
2. Рассмотрите и поясните многоаспектную классификацию каналов связи. 3. Рассмотрите основные характеристики каналов связи. Что такое пропускная способность канала связи и чем она определяется? 4. Дайте краткую характеристику основных технологий, используемых для организации цифровых каналов связи. 5. Что такое серверы и каковы их разновидности? 6. Что такое коммутаторы и маршрутизаторы? 7. Назовите и поясните основные виды коммутации и маршрутизации в информационных сетях. 8.
Что такое модемы и сетевые карты? 9. Рассмотрите классификацию модемов и поясните их основные характеристики. 10. Какие протоколы используются в модемах? 11. Дайте краткую характеристику сетевого программного обеспечения. ГЛАВА 25 Локальные вычислительные сети Локальной вичислительной сетью (ЛВС) называют сеть, элементы которой— вычислительные машины (в том числе мини- и микрокомпьютеры), терминалы, связная аппаратура — располагаются иа сравнительно небольшом удалении друг от друга (до 10 км). ПРИМЕЧАНИЕ Локзльныс вычислительныс сети — единственный вид сетей, в которых вычислительные процессы могут превалировать цал информациоицымц, поэтому прплагатслыюе вичислительные» здесь уместно. Хотя даже из приведенной далее классификации видно, что чаще всего зто пс так.
Локальная сеть обычно предназначается для сбора, передачи, рассредоточенной и распределенной обработки информации в пределах одной лаборатории, отдела, офиса или фирмы, часто специализируется на выполнении определенных функций в соответствии с профилем деятельности фирмы и отдельных ее подразделений. Во многих случаях ЛВС, обслуживающая свою локальную информационную систему, связана с другими вычислительными сетями, внутренними или внешними, вплоть до региональных или глобальных сетей. Основное назначение любой вычислительной сети — предоставление информационных и вычислительных ресурсов подключенным к ней пользователям. Связь ЛВС с сетью Интернет может выполняться через хост-компьютер, в качестве какового может использоваться веб-сервер, цли сервер-шлюз (часто именуемый прокоп-сервером) — рабочая станция, имеющая специализированное программное обеспечение для непосредственной работы в Интернете, например программы ЕазуРгоху, Ж)пРгоху, Ъ"1пбаге.
ПРИМЕЧАНИЕ Классический прокси-сервер поддерживает функцию и буферы для временного хранения передаваемых данных так, что при повторном запросе данных, еще хранимых на сервере, их не нужно искать снова, а можно прямо воспользоваться хранимой копией. Более того, если связь с сетью прервется, прокси-сервер будет продолжать работать. 558 Глава 2З. Локальные вычислительные сети Виды локальных вычислительных сетей Локальные вычислительные сети можно классифицировать по целому ряду признаков (рис.
25.1). Классификация ПВС Рис. 26.1. Классификация локальных вычислительных сетей Существует параллельная классификация вычислительных сетей, в которой локальные сети определены несколько иначе: локальной сетью считается компьютерная сеть, обслуживающая нужды одного предприятия, одной корпорации. Среди таких вычислительных сетей выделяют: ьз Локальные сети рабочих групп, обычно объединяют ряд ПК, работающих под управлением одной операционной среды. В ряду компьютеров часто выделяются специализированные серверы, предназначенные для выполнения функций файлового сервера, сервера печати, факс-сервера. 0 Локальные сети отделов используются небольшой группой сотрудников предприятия, работающих в одном подразделении (отдел кадров, бухгалтерия, отдел маркетинга и т. п.). В такой сети может насчитываться до сотни компьютеров.
Чаше всего она имеет несколько выделенных серверов, специализированных для таких ресурсов, как программы-приложения, базы данных, лазерные принтеры, модемы и т. д. Эти сети, как правило, задействуют одну сетевую технологию, а также одну (максимум две) операционную систему. Территориально они чаще всего расположены и в одном здании.
О Сети кампусов получили название от слова сагярпз — студенческий городок. Основное назначение этих сетей — объединение нескольких мелких сетей в одну. Сети кампусов могут занимать значительные территории и объединять много разнородных сетей. Основное их назначение — обеспечить взаимодействие между сетями отделов и рабочих групп и создать доступ к базам дан- Виды локальных вычислительных сетей ных предприятия и другим дорогостоящим сетевым ресурсам. На уровне сети кампуса решаются многие проблемы интеграции неоднородного программного и технического обеспечения.
Ресурсы глобальной сети Интернет сети кампусов не используют. 0 Корпоративные сети — сети масштаба всего предприятия, корпорации. Они могут охватывать большие территории, вплоть до рассредоточения на нескольких континентах. Ввгщу высокой стоимости индивидуальных выделенных коммуникаций и плохой защищенности от несанкционированного доступа коммутируемых каналов связи они чаще всего используют коммуникационные возможности Интернета, и поэтому территориальное размещение для таких сетей роли не играет. Корпоративные сети относят к особой разновидности локальных сетей, имеющих значительную территорию охвата. Ввиду быстрого развития и больших перспектив корпоративных сетей они рассмотрены в отдельном разделе.
По назначению ЛВС можно разделитгс О на вычислитвльныв, выполняющие преимущественно расчетные работы; 0 информационно-вычислительные, осуществляющие кроме расчетных операций информационное обслуживание пользователей; ьг информационные, выполняющие в основном информационное обслуживание пользователей (создание и оформление документов, доставку пользователю директивной, текущей, справочной и другой нужной ему информации); ь1 информационно-поисковыв — разновидность информационных, специализирующиеся на поиске информации в сетевых хранилищах по нужной пользователю тематике сетей; ь) информационно-советующие, обрабатывающие текущую организационную, техническую и технологическую информацию и вырабатывающие результирующую информацию для поддержки принятия пользователем правильных решений; 0 информационпо-управляющие, обрабатывающие текущую техническую и технологическую информацию и вырабатывающие результирующую информацшо, на базе которой автоматически вырабатываются воздействия на управляемую систему и т.