Основные технологии и оборудование локальных сетей

Для организации локальной сети необходимы технические, программные и информационные средства.

Технические средства сети включают:

1. Компьютеры, технические характеристики которых во многом определяют потенциальные возможности образованной с их помощью сети. Совместное использование вычислительных ресурсов сети привело к функциональному разделению компьютеров в сети на компьютеры, предоставляющие ресурсы (серверы), и компьютеры, потребляющие ресурсы (рабочие станции — клиенты).

Сервер сети — это компьютер, подключенный к сети и предоставляющий пользователям сети набор некоторых услуг по использованию и распределению ресурсов сети, например, одновременный доступ пользователей к общим данным, печать заданий, прием и обработка запросов к базам данных и т.д.

В качестве примеров серверов можно привести следующие:

сервер баз данных (SQL-сервер), принимающий запросы по локальной сети и возвращающий результаты;

сервер телекоммуникаций, обеспечивающий услуги по связи данной локальной сети с внешним миром;

вычислительный сервер, дающий возможность производить вычисления, которые невозможно выполнить на рабочих станциях;

Web-сервер, на котором размещаются HTML-страницы;

Mail-сервер — почтовый сервер организации;

файловый сервер, поддерживающий общее хранилище файлов для всех рабочих станций.

Рабочая станция — это подключенный к сети компьютер, на котором пользователь непосредственно выполняет свою работу. На рабочей станции установлена своя операционная система, с помощью которой пользователь имеет доступ к аппаратным, программным и информационным ресурсам сети. Рабочие станции могут отличаться объемом оперативной памяти, наличием и объемом внутренней дисковой памяти, характеристиками процессора и монитора. Так как рабочие станции в сети выступают клиентами, то клиентом называется и программа, устанавливаемая на компьютере пользователя для составления и посылки запросов соответствующему серверу, получения и отображения информации на компьютере пользователя.

2. Линии связи или каналы передачи данных. При построении локальных сетей в качестве линий связи используются различные типы физических сред передачи данных:

проводные, построенные на основе коаксиального кабеля или витой пары (с электрическим сигналом передачи данных) либо волоконно-оптического кабеля (с оптическим сигналом передачи);

беспроводные (с радиосигналом, микроволновым или инфракрасным сигналом передачи данных) — каналы наземной и спутниковой связи.

Выбор той или иной линии связи определяется требуемой скоростью передачи данных, а также расстояниями между отдельными узлами сети.

3. Коммутационное оборудование (концентраторы, повторители, коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы и др.), которое используется для организации топологии компьютерной сети и поддержания ее в рабочем состоянии.

Концентратор или хаб (HUB) — устройство для объединения нескольких физических сегментов сетей.

Повторитель — устройство для соединения сегментов одной сети, обеспечивающее промежуточное усиление сигнала и уменьшение шума (помех) сигналов. Позволяет расширять сеть по расстоянию и количеству подключенных узлов.

Коммутаторы — аппаратное средство, обеспечивающее прием, контроль поступления и маршрутизацию информационных пакетов — используются для логической структуризации сетей с целью повышения пропускной способности сети.

Маршрутизатор — устройство, предназначенное для организации взаимосвязи между несколькими локальными сетями и распределения потоков информации между сегментами сетей. В общем случае, маршрутизатор может представлять собой как специальное устройство, так и универсальный компьютер. В настоящее время наблюдается тенденция вытеснения маршрутизаторов и замена их высокопроизводительными коммутаторами, совмещающими в себе как функции коммутации так и маршрутизации.

Шлюз — специальный программно-аппаратный комплекс, предназначенный для обеспечения совместимости между неоднородными (использующими различную программно-аппаратную платформу) сетями.

Для передачи данных между двумя компьютерами необходимо организовать физическую связь. В локальных сетях традиционно используется некоммутируемая линия связи (линия связи соединяет два компьютера постоянно) и для физического подключения компьютера в сеть применяется специальное устройство — сетевой адаптер (сетевая карта), устанавливаемый обычно в компьютере и соединяющий его с линией связи. Для функционирования сетевых адаптеров необходимы специальные программы — драйверы.

Для соединения по коммутируемой (телефонной) линии (связь между компьютерами устанавливается только на время сеанса обмена данным между ними) используется модем.

4. Соединительное оборудование (коннекторы — разъемные и/или неразъемные соединители, прикрепляемые к кабелям, различные кабельные адаптеры и разветвители и др.) — используется для стыковки разных типов кабелей и обеспечивает возможность подключения различных сетевых устройств к линиям связи.

Программные средства сети предназначены для организации коллективного доступа к ее ресурсам, динамического распределения и перераспределения ресурсов сети с целью максимальной загрузки различных технических средств, координации работы основных звеньев сети, администрирования компьютерных сетей, автоматизации программирования.

Программные средства сети включают общее, специальное и системное программное обеспечение.

К общему программному обеспечению сети относят:

операционную систему, основными функциями которой является распределение потоков заданий и данных между серверами и клиентскими машинами сети, управление подключением и отключением отдельных серверов сети и обеспечение динамики координации работы сети;

систему программирования (средства автоматизации составления программ по технологии клиент/сервер, их трансляции и отладки);

систему технического обслуживания (комплекс программ для осуществления проверки и профилактики работы технических и программных средств связи).

Специальное и системное программное обеспечение сети предназначено для рационального использования вычислительных ресурсов сети, анализа ее состояния и выработки рекомендаций для принятия решений в случае возникновения непредвиденных ситуаций.

Информационные средства сети представляют собой единый информационный фонд, содержащий массивы данных общего и индивидуального применения. В состав информационных средств компьютерной сети входят: базы знаний, автоматизированные банки данных как локальные, так и распределенные, общего и индивидуального назначения.