Сети

<

110613 0519 1 Сети

1. Типы локальныx сетей

 

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) — это совокупность компьютеров и других средств вычислительной техники (активного сетевого оборудования, принтеров, сканеров и т. п.), объединенных с помощью кабелей и сетевых адаптеров и работающих под управление сетевой операционной системы. Вычислительные сети создаются для того, чтобы группа пользователей могла совместно задействовать одни и те же ресурсы: файлы, принтеры, модемы, процессоры и т. п. Каждый компьютер в сети оснащается сетевым адаптером, адаптеры соединяются с помощью сетевых кабелей и тем самым связывают компьютеры в единую сеть. Компьютер, подключенный к вычислительной сети, называется рабочей станцией или сервером, в зависимости от выполняемых им функций. Эффективно эксплуатировать мощности ЛВС позволяет применение технологии «клиент/сервер». В этом случае приложение делится на две части: клиентскую и серверную. Один или несколько наиболее мощных компьютеров сети конфигурируются как серверы приложений: на них выполняются серверные части приложений. Клиентские части выполняются на рабочих станциях; именно на рабочих станциях формируются запросы к серверам приложений и обрабатываются полученные результаты.

Различают сети с одним или несколькими выделенными серверами и сети без выделенных серверов, называемые одноранговыми сетями. Рассмотрим сначала локальные сети с выделенным сервером. В сетях с выделенным сервером именно ресурсы сервера, чаще всего дисковая память, доступны всем пользователям. Серверы, разделяемым ресурсом которых является дисковая память, называются файл-серверами. Можно сказать, что сервер обслуживает все рабочие станции. Файловый сервер обычно используется только администратором сети и не предназначен для решения прикладных задач. Поэтому он может быть оснащен недорогим, даже монохромным дисплеем. Однако файловые серверы почти всегда содержат несколько быстродействующих накопителей. Сервер должен быть высоконадежным, поскольку выход его из строя приведет к остановке работы всей сети. На файловом сервере, как правило, устанавливается сетевая операционная система.

На рабочих станциях, как правило, устанавливается обычная операционная система, например, DOS, Windows или Windows NТ. Рабочая станция — это индивидуальное рабочее место пользователя. Полноправным владельцем всех ресурсов рабочей станции является пользователь. В то же время ресурсы файл-сервера разделяются всеми пользователями. В качестве рабочей станции может использоваться компьютер практически любой конфигурации. Но, в конечном счете, все зависит от тех приложений, которые этот компьютер используют.

Существует несколько признаков, по которым можно узнать, работает компьютер в составе сети или автономно. Если компьютер является сетевой рабочей станцией, то, во-первых, после его включения появляются соответствующие сообщения, во-вторых, для входа в сеть необходимо пройти процедуру регистрации и, в-третьих, после регистрации в нашем распоряжении оказываются новые дисковые накопители, принадлежащие файловому серверу.

Отметим еще одну важную функцию файлового сервера — управление работой сетевого принтера. Сетевой принтер подключается к файл-серверу, но пользоваться им можно с любой рабочей станции. То есть каждый пользователь может отправить на сетевой принтер материалы, предназначенные для печати. Регулировать очередность доступа к сетевому принтер будет файловый сервер.

 

1.1. ЛВС с выделенным сервером

 

При выборе компьютера на роль файлового сервера необходимо учитывать следующие факторы: быстродействие процессора; скорость доступа к файлам, размещенным на жестком диске; емкость жесткого диска; объем оперативной памяти; уровень надежности сервера; степень защищенности данных.

Возникает вопрос, зачем файл-серверу высокое быстродействие, если прикладные программы выполняются на рабочих станциях? Во время работы большой ЛВС файловый сервер обрабатывает огромное количество запросов на обслуживание файлов, а на это затрачивается значительное процессорное время. Для того, чтобы ускорить обслуживание запросов и создать у пользователя впечатление, что именно он является единственным клиентом сети, необходим быстродействующий процессор.

Но все же наиболее важным компонентом файлового сервера является дисковый накопитель. На нем хранятся все файлы пользователей сети. Быстрота доступа, емкость и надежность накопителя во многом определяют, насколько эффективным будет использование сети.

Сетевые ОС с выделенным файл-сервером обычно имеют более высокую производительность, поскольку они оптимизированы именно под выполнение операций с файлами. В принципе, никаких более важных действий на выделенном файл-сервере не выполняется. Значительного повышения производительности работы сервера можно добиться, увеличивая его оперативную память. В одноранговой сети нескольких мегабайт памяти может быть вполне достаточно, в то время как для крупной сети с выделенным файл-сервером желательна память объемом 128 и более мегабайт. Если файловый сервер снабжен оперативной памятью достаточного объема, то он имеет возможность именно в оперативной памяти хранить те области дискового пространства, к которым обращаются наиболее часто. Такой метод хорошо известен, часто применяется для ускорения доступа к данным на обычных ПК и называется методом кэширования. Ведь если идет обращение к файлу, данные которого в данный момент находятся в кэше, сервер может передать искомую информацию, не обращаясь к диску. В результате этого будет достигнут значительный временной выигрыш.

Сетевой адаптер, установленный на файловом сервере — это такое устройство, через которое проходят практически все данные, функционирующие в локальной сети. В связи с этим необходимо, чтобы этот адаптер работал быстро. Сетевой адаптер становится более быстродействующим в результате, во-первых, повышения его разрядности и, во-вторых, увеличения объема его собственного ОЗУ. На файл-сервере должен быть установлен сетевой адаптер для шины РСI, что позволяет поддерживать высокую скорость передачи данных.

 

3. Одноранговые ЛВС

 

В одноранговых сетях любой компьютер может быть и файловым сервером, и рабочей станцией одновременно. Преимущество одноранговых сетей заключается в том, что нет необходимости копировать все используемые сразу несколькими пользователями файлы на сервер. В принципе любой пользователь сети имеет возможность использовать все данные, хранящиеся на других компьютерах сети, и устройства, подключенные к ним. Основной недостаток работы одноранговой сети заключается в значительном увеличении времени решения прикладных задач. Это связано с тем, что каждый компьютер сети отрабатывает все запросы, идущие к нему со стороны других пользователей. Следовательно, в одноранговых сетях каждый компьютер работает значительно интенсивнее, чем в автономном режиме.

Затраты на организацию одноранговых вычислительны сетей относительно не большие. Однако при увеличении числа рабочий станций эффективность их использования резко уменьшается Пороговое значение числа рабочих станций составляет, 25-30. Поэтому одноранговые сети используются только для относительно небольших рабочих групп.

 

 

1.3. Архитектура ЛВС

 

Различают три наиболее распространенные сетевые архитектуры, которые используют и для одноранговых сетей и для сетей с выделенным файл-сервером.

Это так называемые шинная, кольцевая и звездообразная структуры.

В случае реализации шинной структуры все компьютеры связываются в цепочку. Причем на ее концах надо разместить так называемые терминаторы, служащие для гашения сигнала. Если же хотя бы один из компьютеров сети с шинной структурой окна рабочая станция оказывается неисправным, вся сеть в целом становится неработоспособной. В сетях с шинной архитектурой для объединения компьютеров используется тонкий и толстый кабель. Максимальная теоретически возможная пропускная способность таких сетей составляет 10 Мбит/с. Такой пропускной способности для современных приложений, использующих видео- и мультимедийные данные, явно недостаточно. Поэтому почти повсеместно применяются сети с звездообразной архитектурой.

Для построения сети с звездообразной архитектурой в центре сети необходимо разместить концентратор.

Его основная функция – обеспечение связи между компьютерами, входящими в сеть. То есть все компьютеры, включая файл-сервер, не связываются непосредственно друг с другом, а присоединяются к концентратору. Такая структура надежнее, поскольку в случае выхода из строя одной из рабочих станций все остальные сохраняют работоспособность. В сетях же с шинной топологией в случае повреждения кабеля хотя бы в одном месте происходит разрыв единственного физического канала, необходимого для движения сигнала. Кроме того, сети с звездообразной топологией поддерживают технологии Fast.

Ethernet и Gigabit Ethetnet, что позволяет увеличить пропускную способность сети в десятки и даже сотни раз.

Кольцевая структура используется в основном в сетях Token Ring и мало чем отличается от шинной. Также в случае неисправности одного из сегментов сети вся сеть выходит из строя. Правда, отпадает необходимость в использовании терминаторов.

В сети любой структуры в каждый момент времени обмен данными может происходить только между двумя компьютерами одного сегмента. В случае ЛВС с выделенным файл-сервером — это файл-сервер и произвольная рабочая станция; в случае одноранговой ЛВС — это любые две рабочие станции, одна из которых выполняет функции файл-сервера. Упрощенно диалог между файл-сервером и рабочей станцией выглядит так: открыть файл — подтвердить открытие файла; передать данные файла — пересылка данных; закрыть файл — подтверждение закрытия файла. Управляет диалогом сетевая операционная система, клиентские части которой должны быть установлены на рабочих станциях.

Остановимся подробнее на принципах работы сетевого адаптера. Связь между компьютерами ЛВС физически осуществляется на основе одной из двух схем – обнаружения коллизий и передачи маркера. Метод обнаружения коллизий используется стандартами Enternet, Fast Enterent и Gigabit Ethernet, а передачи маркера — стандартом Тоken Ring. В сетях Enterent адаптеры непрерывно находятся в состоянии прослушивания сети. Для передачи данных сервер или рабочая станция должны дождаться освобождения ЛВС и только после этого приступить к передаче. Однако не исключено, что передача может начаться несколькими узлами одного сегмента сети одновременно, что приведет к коллизии. В случае возникновения коллизии, узлы должны повторить свои сообщения. Повторная передача производится адаптером самостоятельно без вмешательства процессора компьютера. Время, затрачиваемое на преодоление коллизии, обычно не превышает одной микросекунды.

Передача сообщений в сетях Enterent производится пакетами со скоростью 10,100 и 1000 Мбит/с. Естественно, реальная загрузка сети меньше, поскольку требуется время на подготовку пакетов. Все узлы сегмента сети принимают сообщение, передаваемое компьютером этого сегмента, но только тот узел, которому оно адресовано, посылает подтверждение о приеме. Основными поставщиками оборудования для сетей Enterent являются фирмы 3Соm, Вау Networks (недавно компания Nortel купила Вау Networks), СNеt.

В ЛВС с передачей маркера сообщения передаются последовательно от одного узла к другому вне зависимости от того, какую архитектуру имеет сеть – кольцевую или звездообразную. Каждый узел сети получает пакет от соседнего. Если данный узел не является адресатом, то он передает тот же самый пакет следующему узлу.

Передаваемый пакет может содержать либо данные, направляемые от одного узла другому, либо маркер. Маркер — это короткое сообщение, являющееся признаком незанятости сети. В том случае, когда рабочей станции необходимо передать сообщение, ее сетевой адаптер дожидается поступления маркера, а затем формирует пакет, содержащий данные, и передает этот пакет в сеть. Пакет распространяется по ЛВС от одного сетевого адаптера к другому до тех пор, пока не дойдет до компьютера-адресата, который произведет в нем стандартные изменения. Эти изменения являются подтверждением того, что данные достигли адресата. После этого пакет продолжает движение дальше по ЛВС, пока не возвратится в тот узел, который его сформировал. Узел — источник убеждается в правильности передачи пакета и возвращает в сеть маркер. Важно отметить, что в ЛВС с передачей маркера функционирование сети организовано так, что коллизии возникнуть не могут. Пропускная способность сетей Token Ring равна 16 Мбит/с. Оборудование для сетей Token Ring производит IВМ, 3Соm и некоторые другие фирмы.

 

2. Средства обеспечения надежности

 

<

Большой вред работе сети может нанести отключение электропитании или значительное падение напряжения в сети. Ведь если сбой электропитания произойдет во время записи данных на диск, файл может оказаться испорченным. Для защиты данных в случае возникновения таких ситуаций в ЛВС применяются источники бесперебойного питания. ИБП —это устройство, основным элементом которого является аккумуляторная батарея. При отключении питания или при резком падении напряжения необходимый уровень напряжения поддерживается ИБП. Батареи ИБП непрерывно подзаряжаются от внешней электросети. Даже в случае отключения питания в сети ИБП способен сохранять работоспособность компьютера в течение длительного периода времени. Этот период зависит от мощности, потребляемой компьютером, и от мощности ИБП, которая измеряется в вольт-амперах. Так, ИБП мощностью 600 ВА может автономно поддерживать работу 300 Вт компьютера примерно в течение двадцати минут.

Имеет смысл в сетях с выделенным файл-сервером снабжать ИБП только файл-сервер. ИБП обычно поставляется вместе со специальными платами-адаптерами, которые устанавливаются в свободный слот сервера. Сетевая ОС взаимодействует с адаптером ИБП и в случае сбоя в системе электропитания оповещает об этом рабочие станции, закрывает все открытые файлы и выдает сообщение о необходимости отключения сервера.

 

 

3. ПРАКТИЧЕСКИЕ ПРИМЕРЫ ПОСТРОЕНИЯ СЕТЕЙ

 

ЛВС в офисе

Первый шаг, который необходимо сделать, — это выбрать способ организации ЛВС, то есть сделать выбор между одноранговой сетью (например, на базе сети Microsoft Windows for Workgroups, Windows, Novell Personal NetWare или другой) и сетью с выделенным сервером. Очень часто останавливаются именно на первом способе. Действительно, на начальном этапе можно воспользоваться одноранговой сетью как наиболее дешевым способом организации совместного доступа к каким-либо документам и общим принтерам. В самом деле, ведь ПО одноранговых сетей входит в комплект сети Microsoft Windows for Workgroups, Windows, и все, что необходимо, — это купить сетевые карты и проложить кабели (в случае организации работы по коаксиальному кабелю).

Но наряду с экономической выгодой при переходе к одноранговой сети вам придется учитывать следующее:

упрощается система разграничения доступа пользователей к тому или иному документу. Защита информации заключается только в установлении пароля на каталог, который становится доступным по сети;

усложняется механизм взаимодействия пользователя и компьютера. Пользователь — существо консервативное, и любое изменение в работе воспринимается им очень болезненно.Несоблюдение пользователем определенных правил регистрации приводит к затруднениям, которые зачастую воспринимаются как ошибки или сбои в работе сети и служат основанием для прекращения пользователем работы вообще или сводятся к попыткам самому исправить положение;

при использовании принтера в качестве сетевого вся процедура обслуживания запросов на печать возлагается на тот компьютер, к которому данный принтер подключен, что при больших объемах печатаемого документа приводит к существенному замедлению работы.

Переход от одноранговой сети к сети с выделенным сервером менее болезненный, чем смена сетевой операционной системы, однако следует помнить, что организация бизнес-процессов вашего офиса влияла на структуру и организацию работы компьютерного парка, а при использовании сети эти два компонента настолько тесно переплетаются, что резкое изменение одного может привести к краху второго. Именно осознание данного факта приводит нас к главному выводу – НАДО СРАЗУ СТРОИТЬ СЕТЬ НА БАЗЕ ВЫДЕЛЕННОГО СЕРВЕРА (даже если вместе с ним у вас будет всего 10 компьютеров).

Если же вы хотите построить сеть для совсем маленького офиса, где всего тричетыре компьютера, и все, что нужно, — это иметь файлы для групповой обработки и общий принтер, то можно обойтись и без сервера. При всей своей простоте данная задача возникает очень часто. Ведь таких фирм очень много, а тех, кто им может помочь, практически нет. Системные интеграторы такими вопросами не занимаются — не тот масштаб и цены, а сами работники офисов обычно не знают что им нужно. Появляется чей-нибудь знакомый мальчик, который либо «обвязывает» компьютеры тонким коаксиалом 10Base-2, либо ставит сетевой концентратор никому не известной фирмы и неопределенного качества. В результате в офисе постоянно возникают маленькие проблемы: то компьютеры друг друга «не видят», то данные передают медленно. Еще большие проблемы, как правило, появляются при необходимости дальнейшего расширения сети. Именно поэтому при создании даже таких сверхмалых сетей необходимо планировать их развитие и использовать качественное сетевой оборудование.

В первую очередь необходимо определить требуемую пропускную способность и, соответственно, тип оборудования.

Большая пропускная способность требуется только в особых случаях, например, при групповой обработке скоростных сигналов или обработке информации в реальном масштабе времени (в частности, видеоинформации). И, конечно, для построения сверхмалой сети обычно достаточно только сетевого концентратора (Hub).

Удаленное сетевое управление (наличие SВМР-агента) также абсолютно излишне.

Зато очень важна простота установки и инсталляции. В качестве дополнительных требований выступают возможности расширения, низкая стоимость и малые габариты.

При количестве ПК от 5 выделенный сервер все же предпочтительней.

Так что же вы выигрываете, перейдя к сети с выделенным сервером (пока мы не касаемся сетевой операционной системы, хотя это тоже немаловажно)?

Вы получаете надежное хранилище информации с развитыми системами восстановления после сбоев и защитой от них. При правильной организации службы резервного копирования потеря информации практически исключается и определяется только периодичностью резервного копирования. Сохранность информации перестает быть заботой пользователя, поскольку этим будет ведать специальная процедура на сервере, настраиваемая администратором (конечно, только при наличии определенных технических средств резервного копирования). Решаются многие вопросы защиты информации от несанкционированного доступа. Появляется возможность расширения функций ЛВС при развертывании систем «клиент-сервер» и увеличении количества пользователей, что никак не повлияет на остальных пользователей и не приведет к нарушению или существенному изменению бизнес-процессов. Значительно экономится дисковое пространство на клиентских машинах. Отпадает необходимость установки на каждом компьютере некоторых весьма объемных приложений таких, как Microsoft Office XP (экономия 160 Мбайт) и многих других, в том числе и сети Microsoft Windows, при реализации их сетевой установки, а также увеличивается срок службы менее мощных компьютеров за счет выполнения части функций сервером. При подключении принтера в качестве сетевого к серверу процедура обслуживания запросов на печать возлагается на последний и не влияет на работу клиентских компьютеров. Обеспечивается удаленный доступ к сети пользователей при подключении модема без использования клиентских машин в офисе.

Но у сети с выделенным сервером есть и недостатки.

Хранение практически всей информации на сервере потребует проведения следующих мероприятий:

расположить сервер в помещении, исключающем доступ посторонних лиц, кроме администратора сети или руководителя предприятия;

оборудовать сервер достаточно мощным источником бесперебойного питания и программными средствами, позволяющими корректно завершить работу сервера (закрытие всех баз данных и томов), чтобы предотвратить потерю информации при исчезновении напряжения в сети или изменения ее параметров;

оборудовать сервер средствами резервного копирования и специализированными программными средствами для сохранения информации.

Что же касается собственно «железа» для сетей, то выбор тут не так уж и велик.

Обычно это сетевая пата, устанавливаемая в ПК (например, 3Соm Fast EntherLink XL 3C90-TX или USB-концентраторы), провода в виде витой пары или коаксиального кабеля и концентраторы, например, FT508. Сетевое «железо» в свое время обладало пропускной способностью 10 Мбит/с. Сегодня стандартом уже можно считать платы, позволяющие развить 100 Мбит/с (они взяты в качестве примера), а в некоторых случаях и более дорогие 1000 Мбит/с. Более подробно узнать характеристики разных плат можно из специальной литературы или журналов.

ЛВС в доме

Вообще говоря, принципиальных отличий между корпоративной ЛВС среднего масштаба и «домашней сетью» почти нет. Однако все же прокладка компьютерной сети в жилом доме имеет ряд особенностей.

Прежде всего — это необходимость минимизации стоимости сети, складывающейся из затрат на оборудование, материалы (провода, розетки и т.д.) и на работы по прокладке. В отличие от корпоративных сетей, реальные расходы по созданию сети ложатся, как правило, на плечи частных пользователей и могут оказаться весьма чувствительными для них.

Кроме того, неожиданно важным оказывается вопрос о надежной защите сети и — особенно! — активного оборудования от вандализма. Действительно, концентраторы и коммутаторы ЛВС вряд ли стерпят обращение, с которым, похоже, уже смирились беззащитные лифты. Стандартного решения этой проблемы не существует, и поэтому следует задуматься о ней при создании домовой ЛВС.

Несмотря на возрастающую популярность решений на базе АТМ, основой построения домовых сетей, по всей вероятности, в ближайшее время все-таки будет традиционный Еnternet. Объясняется это и более низкой стоимостью аппаратуры, и переходом на быстрый (100 Мбит/с) Еnternet.

Что касается архитектуры сети, то особых хитростей ждать не приходится. Большинство домовых сетей можно, вероятно, отнести к одной из двух категорий, в зависимости от типа дома, для которого она создается, — одно-двух подъездной «башни» или длинного многоподъездного «паруса». В последнем случае возможно создание опорного высокоскоростного сегмента сети (как раз здесь в первую очередь наиболее ярко видны преимущества использования АТМ).

В связи с требованием минимизации стоимости оптимальным, как правило, является решение на основе витой пары между пользователем и соответствующим активным устройством, а проблему перегрузки сети в ряде случаев удается решить за счет использования коммутаторов Еnternet вместо традиционных, более дешевых, но менее эффективных концентраторов.

Важным фактором является прогресс в области сетевых технологий, традиционно считавшихся офисными. Действительно, цены на сетевые Еnternet -адаптеры упали сейчас до отметки «ниже не бывает» — вполне работоспособный сетевой адаптер можно приобрести за 20 долл., а о степени зрелости сетевых технологий говорит предлагаемая многими производителями пожизненная гарантия на свою продукцию.

Дополнительным аргументом в пользу Еnternet может оказаться то, что в силу разгорающейся конкуренции между компаниями Intel и 3Соm — двум ведущими производителям сетевых адаптеров, эти устройства могут наряду с USВ и intared- интерфейсом стать стандартными компонентами материнских плат. При этом цена плат вряд ли увеличится более чем на 20 долл. при скорости 10 Мбит/с). Пропускная же способность пусть не в 100, а в 20 Мбит/с еще долго будет соответствовать всем запросам домашнего пользователя.

И, наконец, весьма важный фактор, — к счастью или несчастью, абсолютное большинство российского населения живет в многоквартирных домах (со средним числом квартир около 100).

Таким образом, случай, когда в жилом доме можно насчитать десять и более компьютеров, уже сейчас перестает быть экзотическим. Прогресс в области как локальных, так и глобальных сетевых технологий создает все необходимые предпосылки для появления домашних компьютеров, постоянно подключенных к Сети, и Еnternet в наших условиях (здесь вам не Америка) оказывается вполне подходящим решением.

Как о реально свершившемся факте сегодня можно говорить о появлении домашних сетей масштаба многоквартирных домов или группы домов, а также небольших городов.

Повезло жителям московских так называемых элитных районов-новостроек: «Олимп» (комплекс зданий Олимпийской деревни, построенных к летним Всемирным Юношеским Играм) и «Синяя Птица» (микрорайон Северное Бутово). Там по решению Правительства Москвы все квартиры новых домов объединяются локальной сетью, охватывающей несколько домов. Жильцы получают не только доступ в Internet, но возможность воспользоваться информационными услугами: узнать школьные оценки своих чад, записаться на прием к стоматологу, просмотреть каталог мебельного салона и оставить заказ и т.д.

Уточним сразу: полностью этот проект пока не завершен, так как для нормального полномасштабного функционирования такой сети требуются организационные усилия и финансовые вложения, связанные с созданием и ведением справочных баз данных на всех объектах районной инфраструктуры, включая школы, поликлиники, магазины и т.п.

Первое очевидное преимущество локальной сети в доме — возможность играть в сетевые игры. Раньше был только преферанс, теперь почти все новые игры могут работать в локальных, а некоторые и в глобальных сетях. Второе преимущество -возможность печатать на одном, общем принтере. Третье — быстро обмениваться файлами. Даже этих трех плюсов вполне достаточно, чтобы оправдать затраченные ресурсы. Вдобавок существует возможность выходить в Internet по единственному на всех модему, а также организовать внутреннюю почту. Кроме того, можно объединить усилия по содержанию выделенного канала для подключения к Internet . При самостоятельным построении домашней сети вам потребуется решить несколько задач, которые определят будущее и перспективы вашей сети:

первое — это количество машин, которые вы планируете объединить в сеть. В принципе, даже две машины, стоящие в одной комнате, уже имеет смысл объединять. Если же, например, в вашей сети будут работать восемь компьютеров, находящихся в трех разных подъездах — уже отлично. Чем больше число пользователей, тем больше преимуществ дает сеть;

вторая задача — составить план сети, найти места, наиболее выгодные для размещения узлов сети. Именно от размещения узлов и используемой топологии зависит возможность дальнейшего развития сети. На этом этапе мы остановимся подробнее чуть позже, потому что от него зависит принципиальная возможность или невозможность использования различных средств построения сети;

третье — найти ответственного за все происходящее в сети. Это тот человек, на которого в дальнейшем лягут все заботы по поддержанию работоспособности небольшого, но хлопотного хозяйства и ответственность за серверы (если они будут).

Если вы выступаете организатором подобной затеи, то вполне логично, что взоры обратятся на вас, но если решение принимается сообща при общем желании всех собравшихся, то это вопрос можно и обсудить. В любом случае решающую роль должна играть квалификация и… физическое местоположение. Нужно принять во внимание тот факт, что протяженность кабельного хозяйства в жилых домах, как правило, много большая, нежели в офисах, и физическое расположение главного узла может иметь решающее значение. Конечно, необходимо минимизировать длину кабельного хозяйства. Впрочем, самый длинный сегмент может перевалить и за 400 метров, что больше всех допустимых пределов. Однако применению качественных сетевых карт скорее всего позволит сохранить работоспособность сети даже и с таким длинным сегментом.

Итак, все собрались, и обсуждение сети развернулось. Следует сразу решить вопрос о необходимости серверов. Если вы хотите иметь достаточно большое пространство общих дисков, то сервер необходим. Можно, конечно, обойтись одноранговой сетью. Windows, например, позволяет содержать общие дисковые ресурсы.

Но в таком случае работоспособность сети будет зависеть от конкретных рабочих станций, которые часто выключаются, перегружаются и т.п. Хотя и у одноранговой сети есть свои плюсы. Ее организация потребует куда меньших затрат. В случае необходимости можно будет выделить отдельную машину с той же Windows, на которой и будут размещены все общие ресурсы. Хотя при этом следует помнить, что эта машина с данной операционной системой совсем не предназначена для работы в роли сервера. При большей сети одноранговая сеть не даст возможности нормально разграничить уровни доступа к общим ресурсам. Можно, конечно, и СУБД на Бейсике писать и делить права доступа по отдельно взятым общим ресурсам, но решение этих проблем в серверных операционных системах более проработано и постоянно эволюционирует.

После решения вопроса с сервером стоит перейти к топологии. Вопрос ответственный и достаточно сложный. Первым делом рисуем план дома и расположение компьютеров. Учитывая, что перебрасывать кабель с одной стороны дома на другую очень неудобно, пытаемся свести все соединения в звезду с единым центром. Это удобно сделать в доме типа «башня», для длинных же домов осуществить это довольно сложно. Поэтому наиболее разумным будет образовать две магистрали по шинной или звездной топологии с каждой стороны дома, объединив их в одной или двух узловых точках. Соединение между узлами будет образовывать хребет информационной магистрали. В дальнейшем именно на эту шину стоит ставить дополнительные узлы.

Использовать коаксиальный кабель в такой ситуации не рекомендуется из-за возможных соединений двух разных фаз электропитания. Этот неприятный эффект связан с особенностями импульсных блоков питания компьютеров. Наличие гальванической связи делает возможным попадание фазы на оплетку коаксиального кабеля. Если ваши компьютеры включены в разные фазы трехфазной электрической сети (что нередко встречается), то между их корпусами может возникнуть высокое напряжение. И даже если компьютеры включены в одну фазу и имеется общее заземление, то из-за большого расстояния между ними может появиться другой нежелательный эффект. Между штырями заземления, воткнутыми в землю на большом расстоянии, возникает разность потенциалов (так называемое шаговое напряжение). Чем это расстояние больше, тем потенциал выше. Но реально его уровень зависит от расстояния между «нулевыми» проводами ваших подъездов. В случае, если оно больше 5 В, живучесть сетевых карт уменьшается. Естественно, необходимо использовать терминатор с цепочкой, замыкающей его на корпус, но только на одном конце кабеля. Соединение с корпусом на двух концах кабеля может привести к довольно неприятным последствиям из-за так называемой петли заземления.

Коаксиальный кабель, кроме того, сильно ограничивает возможности роста сети и ее устойчивость к повреждениям, поэтому необходимо максимально использовать витую пару. А если учесть разницу в стоимости коаксиального кабеля и витой пары, то экономичность этого решения становится очевидной. Все это актуально, если суммарная длина соединений между самыми дальними точками лежит в пределах 300 метров. Если расстояние больше, то прокладка оптической магистрали и установка трансиверов на витую пару может оказаться не сильно дороже установки магистральных усилителей сигнала на обычный кабель.

Что делать, если вам нужно объединить в сеть несколько соседних домов, расположенных в пределах прямой видимости, но на большом расстоянии? Имеет смысл подумать о радиоканале. Enternet-мост для радиоканала с возможностью использования нескольких радиосетевых карт на другой стороне будет стоить около 2-3 тыс. долл. на узел и 785 долл. для клиентской части. Однако подобные капитальные вложения могут позволить себе далеко не все.

После разработки топологии сети необходимо определить потребность в оборудовании. Во-первых, для каждого компьютера понадобится сетевая карта. Причем лучше всего, чтобы все они были унифицированы. Конечно, сетевые карты от 3Соm или Intel хороши, но если вы решили сэкономить, то «безымянные карты» по 20 долл. тоже вполне работоспособны. Такая же ситуация с концентраторами (хабами), если вы используете витую пару. Кроме того, вам понадобится специальный инструмент для обжима разъемов на кабель. Он не дорог и, как правило, продается там же, где кабели и разъемы. Если вы все же будете использовать коаксиальный кабель, рекомендуем приобрести терминаторы с большим запасом. Они вам пригодятся для быстрой диагностики и локализации повреждений кабеля.

 

4. Интернет и интранет

 

Для организации интрасети вам практически ничего не потребуется. Для этого нужно на всех машинах включить поддержку протокола ТСР/1Р и поставить необходимые серверы. Раздача адресов может происходить в автоматическом режиме посредством DHCР-сервера (DНСР — сервис, динамически выделяющий адреса клиентов и дающий прочую важную для функционирования сети информацию) или вручную. В NТ Serverг и Unix этот сервис предусмотрен системой, а для других операционных систем могут понадобиться дополнительные модули. Правда, следует учесть, что для сетей, которые не имеют официально выделенных адресов, нужно использовать адреса в сети 10 (адреса вида 10.*.*.*). Это историческая сеть Аrрапеl, и в текущий момент прямой доступ в эту сеть отсутствует. Поэтому, раздав машинам в локальной сети адреса типа 10.0.0.*), вы никому не создадите проблем. При постоянном подключении к Интернету вам будет официально выделено адресное пространство, и вы сможете поменять адреса на новые. Хотя можно будет воспользоваться и одним адресом. Существуют средства для трансляции внутренних адресов в сети в ограниченное (вплоть до одного) количество внешних. Это удобно по соображениям безопасности, экономит дефицитное адресное пространство сети, но усложняет настройку системы с вашей стороны. Далее вы можете поставить внутренний WWW-сервер, например, для сообщения о новостях в сети.. Но для того, чтобы определить необходимость и функциональность такого сервера, вполне подойдет shawere-продукт.

Конечно, можно организовать внутренний сервер на базе компьютера с бесплатной версией Unix, но для осуществления этого необходимы более глубокие познания в технологиях, а также затраты времени на установку и настройку подобной системы. В них отсутствует интуитивно понятный интерфейс, так облегчающий общение с незнакомой системой. Однако немаловажное преимущество такого решения состоит в том, что этот же сервер будет хорошо работать и при появлении постоянного подключения к Интернету. В настоящий момент 65% WWW-серверов в мире работают на этом программном обеспечении. Еще одним плюсом такого решения является то, что для Unix-сервера требуется куда менее мощная машина, чем для Windows NTServer.

Можно организовать в локальной сети ftp_сервер, но это имеет смысл только при постоянном подключении к Интернету.

Вот мы и подошли к самому интересному — к решению о включении вашей локальной сети в глобальную сеть Интернет. Способов подключения существует множество. Например, можно использовать один модем и подключаться к провайдеру по телефонной линии, а все остальные компьютеры в сети будут работать через прокси-сервер.

Но скорость модемного соединения по обычной линии невелика. 28,8 Кбит/с позволяет работать двум-трем пользователям одновременно. При этом эффективная скорость передачи данных составит 600-1000 байт/с. Конечно, аренда выделенного канала позволит работать большему числу пользователей и с большей эффективностью, а также создавать свой собственный сервер в Интернете. Но стоимость аренды канала, а также необходимого оборудования довольно велика. Выделенный канал от МГТС, например, стоит около 3 тыс. долл. единовременно плюс 160 тыс. рублей в месяц. При этом вам понадобится оплатить подключение (примерно 500 долл.) и аренду соединения у провайдера приблизительно из расчета 600 долл. за 64 Кбит/с. Можно воспользоваться подключением по ISDN, которое потребует меньших единовременных платежей, но ежемесячно будет обходиться впятеро дороже выделенного канала от МГТС. Посчитайте, что вам выгоднее, и примите решение. Способов подключения к Интернету существует много, и если вы соберетесь сделать такой шаг, то более подробную информацию вам предоставят провайдеры. На что хватит канала на 64 Кбит/с? Например, на получение новостей, содержание собственного сервера и полноценного выхода в Интернет для пользователей локальной сети. При этом могут одновременно работать 12 пользователей с эффективной скоростью около 500 байт/с (одновременное получение большого объема информации). Реально можно подключить к такому каналу и большее количество пользователей, но задержки в работе сети из-за неравномерности нагрузки могут создать вам проблемы. Кроме того, необходимо учесть, что ваш WWW-сервер тоже будет создавать нагрузку на канал. Нагрузка канала делится на восходящую и нисходящую. Нисходящая — это то, что вы получаете из сети, исходящая — то, что вы отправляете. При этом сервер, «видимый» снаружи, в основном создает восходящую нагрузку. Но запросы к серверу и прочая служебная информация образуют дополнительную нисходящую нагрузку, составляющую около 10% от восходящей.

Таким образом, объем информации на вашем сервере и частота посещения будут оказывать влияние на скорость передачи по каналу другой информации.

Получение новостей тоже создает большую нагрузку на канал. Подписка на значительное количество ньюс-групп делает почтовый график весьма напряженным, а если число пользователей ваше сети имеет тенденцию к увеличению, то имеет смысл задуматься о повышении пропускной способности канала до 128 Кбит/с.

Например, все ньюс-группы иерархии аК (их около трех тысяч) могут быть получены по каналу пропускной способностью 128 Кбит/с и выше. Содержание канала обойдется каждому пользователю в 40-60 долл. в месяц. Такую сумму многие платят за

модемный доступ к Интернету, но качество работы по выделенному каналу несрав-

ненно выше.

Еще один фактор в пользу выделенного канала — намерение телефонистов вве-

сти повременную оплату за телефон. В Москве, например, стоимость одной минуты

может достигать 20 копеек.

Есть, правда, еще один малоприятный фактор. Для подключения к Интернету по выделенному каналу вам как минимум понадобится один роутер, который тоже стоит немало. В любом случае стоимость организации выделенного канала и подключения к Интернету для вышеописанной структуры лежит в пределах 4-12 тыс. долл.

Доля каждого в этой сумме составит никак не меньше 500 долл., а возможно, и больше.

В общем, локальная сеть дома не самое дешевое удовольствие, но затраты на ее организацию и поддержание окупаются теми удобствами, которые она предоставляет. А подключение к Интернету вашей локальной сети — предприятие выгодное с любой точки зрения.

Подключение частных, домашних пользователей к Сети может повлечь за собой качественные изменения на рынке информационных услуг. Действительно, практически каждый получит возможность мгновенного доступа к интересующей его информации. Неминуемым следствием подключения жилых массивов, микрорайонов станет появление целого спектра новых видов услуг — заказ товаров, получение справок, консультации через Сеть. Местным магазинам будет выгодно оформлять заказы с доставкой на дом через WWW, а студия кабельного телевидения будет публиковать на своем сервере расписание передач. Необходимым условием для такого развития событий является, однако, достижение некоторой «критической массы» домашних пользователей, после которой выгоды от работы с Сетью станут очевидны.

При этом необходимо отметить, что для создания работоспособной сети необходимо выполнение нескольких требований. Сетевое программное обеспечение настолько же важно, насколько и сетевое оборудование, насколько и сетевое оборудование, поскольку именно оно устанавливает логическое соединение.

Для построения сети необходимы следующие элементы:

– физическое (кабель или один из типов беспроводного носителей) соединение компьютеров;

– общий набор правил соединения, называемый протоколом;

– программное обеспечение, с помощью которого можно распределять ресурсы между другими компьютерами, называемое сетевой операционной системой;

– совместно используемые ресурсы, такие как принтеры, жесткие диски, накопители;

программное обеспечение, с помощью которого можно получить доступ к совместно используемым ресурсам, называемое клиентским.

Наличие этих элементов необходимо для любой сети – от самой простой до самой сложной.

 

Литература

 

  1. Гаврилов А.А. Работаем с модемом.–Ростов-на-Дону, 2002.
  2. Жаров А.В. Компьютерное железо.–М.: Микроарт, 2001.
  3. Крупник А. Локальные вычислительные сети.–М. : ИНФРА-М, 1999.
  4. Мюллер Скотт. Модернизация и ремонт ПК.–Москва-Санкт-Петербург-Киев: Издательский дом «Вильямс», 2001.

     

     

     

     

     

     


     

<

Комментирование закрыто.

MAXCACHE: 0.97MB/0.00159 sec

WordPress: 23MB | MySQL:119 | 1,402sec