Причины использования компьютерных сетей

Причины использования  компьютерных сетей   В настоящее  время локальные вычислительные (ЛВС) получили  очень  широкое распространение. Это вызвано несколькими причинами:      - объединение компьютеров  в  сеть  позволяет  значительно  экономить        денежные  средства  за  счет  уменьшения   затрат   на   содержание        компьютеров (достаточно иметь определенное дисковое пространство на        файл-сервере (главном компьютере  сети)  с  установленными  на  нем        программными   продуктами,   используемыми   несколькими   рабочими        станциями);      - локальные сети позволяют использовать почтовый  ящик  для  передачи        сообщений на другие компьютеры, что позволяет в  наиболее  короткий        срок передавать документы с одного компьютера на другой;      - локальные сети, при наличии специального  программного  обеспечение        (ПО), служат для организации совместного использования файлов  (к  примеру,  бухгалтеры  на  нескольких  машинах  могут   обрабатывать        проводки одной и той же бухгалтерской книги).   Кроме всего прочего, в некоторых сферах  деятельности  просто  невозможно обойтись без ЛВС. К  таким  сферам  относятся:  банковское  дело,  складские операции крупных компаний, электронные архивы библиотек и др. В этих  сферах каждая отдельно  взятая рабочая станция в принципе  не  может  хранить  всей информации (в  основном,  по  причине  слишком  большого  ее  объема).  Сеть позволяет  ИЗБРАННЫМ  (зарегистрированным  на  файл-сервере)   пользователям получать доступ к той информации, к которой их допускает оператор сети. 3. Виды компьютерных сетей   Существует три основных вида компьютерных сетей: - локальная вычислительная сеть (ЛВС);   - региональная вычислительная сеть (РВС);      - глобальная вычислительная сеть (Internet). Кроме того, каждая из перечисленных сетей может быть: - Одно серверной – сеть обслуживается одним файл-сервером (ФС); - Много серверной – сеть обслуживается несколькими ФС;      -  Распределенной  -  Две  или  более  локальных  сетей,  соединенных        внутренним или внешним мостами (мост  или межсетевое  соединение        управляет процессом обмена  пакетами  данных  из  одной  кабельной системы  в  другую).  Пользователи    распределенной   сети   могут использовать резервы  (такие  как:  файлы, принтеры  или дисковые        драйвы) всех соединенных локальных сетей;      - Много серверной локальной – когда локальная сеть обслуживается более        чем одним файл-сервером;      - Много серверной распределенной. Также  ЛВС  могут  быть  одно ранговыми   (все   компьютеры   в   сети равноправны, т.е. нет ФС, Любая рабочая  станция  может  получить  доступ  к любой другой рабочей станции) и с централизованным  управлением  (выделенным сервером).      Локальная сеть - это группа  компьютеров,  которые  могут связываться друг с другом, совместно использовать периферийное оборудование (например,  жесткие диски, принтеры и  т.д.)  и  обращаться   к удаленным центральным  ЭВМ  или  другим  локальным  сетям.   Локальная  сеть может состоять  из  одного  или  более файл-серверов, рабочих станций и периферийных устройств.  Пользователи  сети могут совместно использовать одни  и  те же файлы (как файлы данных,  так  и файлы  программ),   посылать  сообщения   непосредственно   между   рабочими станциями и  защищать файлы с помощью мощной системы защиты. Основными видами локальных вычислительных сетей являются  Ethernet  и ARCNET. Причем Ethernet может иметь несколько типов кабеля:  - тонкий кабель Ethernet – иначе называется  “Thinnet”.  Имеет ряд преимуществ, таких  как  использование  более  дешевого  кабеля  по сравнению с системой  толстого  кабеля  Ethernet  и использование        аппаратуры, которую проще устанавливать;   - толстый кабель Ethernet (также известная как  “Thicknet”)  получила свое название  благодаря  используемому  в  ней  стандартному,  или        толстому кабелю  Ethernet.  Толстый  кабель  позволяет включать  в систему большее количество  компьютеров  и  увеличивать  расстояние   между компьютерами. Однако этот  кабель  дороже,  а  его  установка   сложнее по сравнению с тонким кабелем Ethernet; - витая пара Ethernet. Преимущество системы Ethernet на витой паре  в том,  что кабель  дешевле по  сравнению с перечисленными   выше кабелями, а его установка проще.  Наравне с приведенными выше способами подключения  встречается  способ Token-ring. Одним из преимуществ системы является  прогнозируемость:  одна часть системы может испортиться, но все-таки не остановится. Также,  система поддерживается программным обеспечением  для  больших ЭВМ фирмы IBM,  что может в некоторых  ситуациях  принести  выгоду.  Слабые  стороны  системы  в сравнении с другими системами  заключаются  в  дороговизне  и  усложнен остикабелей. К тому же, в некоторых случаях трудно вести поиск неисправностей.      Региональная сеть  –  это  города,  объединенные  в  сеть  посредством расположенных в них компьютерах. К глобальной вычислительной сети следует отнести Internet.  На  данный момент это единственная сеть,  объединяющая  целые  государства.  На  данный момент   американскими   компаниями   ведутся   разработки    по    созданием альтернативной глобальной сети. 4. Способы организации (топологии) компьютерных сетей Физическое  расположение  компонентов   сети    (кабели,   станции,   шлюзы, разветвители и т.д.). Имеется три  основных  топологии:   звезда,  кольцо  и шина. В сетях с топологией "звезда"  рабочие  станции  подключаются  непосредственно  к  файл-серверу,  но   не соединены друг с другом. В  сетях  с  топологией  "кольцо"файл-сервер  и  рабочие  станции  соединены  кабелем в кольцо; сообщения рабочей станции могут проходить  через  несколько  других  рабочих станций до того, как они достигнут файл-сервера. В сети с топологией  "шина все  рабочие  станции  и  файл-сервер подключаются  к  центральному  кабелю, называемому шиной. 5. Обзор сетевых операционных систем   В мире существует очень большое количество сетевых  операционных  систем. Среди наиболее удачных из них хотелось бы отметить Unix,  Novell  NetWare  иWindows NT Server. Все эти системы  позволяют  организовывать  файл-серверы, вести картотеку пользователей,  ограничивать  права  клиентов  файл-сервера, выделять ресурсы рабочим  станциям.  Каждая  из  этих  систем  удовлетворяет критериям   надежности,   отказоустойчивости   и   что   самое   главное   –безопасности. Удаленный доступ и удаленное управление сервером   Многие  программные пакеты  для удаленной связи реализуют   удаленное  управление, а  не  удаленный  доступ.  При  удаленном  управлении  локальный компьютер   (тот,   на    котором    вы    работаете)    используется    как неинтеллектуальный  терминал  для  взаимодействия  с  удаленной  машиной,  с которой установлена связь.  Нажатия  клавиш  и  кнопок  мыши  передаются  на удаленный  компьютер  и  управляют  его  пользовательским  интерфейсом.  Все вычислительные  операции  выполняются  на  удаленном  компьютере,  а   вывод (видео) поступает обратно по низкоскоростной линии компьютеру-терминалу.   Удаленное управление кардинально отличается от  удаленного  доступа,  при котором локальный компьютер подключается к удаленному как  клиент  локальной сети. При удаленном  доступе  все  вычислительные  операции  выполняются  на локальном  компьютере.  Он  считывает  денные  с  удаленного  компьютера   и передает их обратно.   Удаленное управление избавлено от неравномерности в работе – «быстрых»  и «медленных» периодов из-за ожидания,  возникающего  при  удаленном  доступе. Принцип удаленного доступа (а не удаленного управления) реализован  в  WorldWide Web.      Службы удаленного доступа присутствуют  не  во  всех  коммуникационных операционных системах. В тех же системах, в которых  они  присутствуют,  о нимало  чем  отличаются.  Поэтому  Службы  удаленного  доступа  я   хотел   бы рассмотреть на примере  службы  Remote  Access  Service  (RAS),  входящей  в состав  наиболее  перспективной  сетевой  операционной   системы   MicrosoftWindows NT. Служба удаленного доступа RAS реализует  эффективное  соединение сетями  по  низкоскоростным телефонным  линиям  общего  пользования.  RAS функционирует,  осуществляя  управление,   набор   номера   и   согласованию протоколов,  необходимые  для  установления   соединения   и   маршрутизации пакетов, либо соответствующим образом направляя вызовы  NetBIOS  (Программа-эмулятор, используемая для  того,  чтобы   разрешить   на  рабочих  станциях запуск прикладных задач,  поддерживающих вызовы в сетевой  базовой   система ввода-вывода фирмы IBM (IBM NetBIOS) через отвечающую хост-машину сети.      RAS может не  только  соединять  клиентов  сети  Windows  с  серверамиWindows  NT,  но  и  подключать  их  к   любому   серверу,   поддерживающему последовательные  протоколы  SLIP  или  PPP,  либо  способному  осуществлять коммуникации по протоколам IPX,  TCP/IP,  NetNEUI.  Практически  служба  RAS поддерживает сеансы связи с любым сервером Internet, а также с  большинством хост-систем UNIX, серверами NetWare и многими другими ОС   

   Одной  из важнейших  задач,  решаемых  сетевыми  операционными  системами,  является возможность  коллективного  использования  печатающих  устройств  всети. Поскольку в каждой сетевой ОС имеется несколько путей  для  реализации  и данной задачи, то  при  установке  сетевого  принтера  необходимо  абсолютно точно сконфигурировать ПО.   Чем же отличается печать в сети от печати на автономном ПК с подключенным принтером? На автономном ПК печатающиеся документы, графические  изображениями  т.п.  непосредственно  выводятся  на  принтер  через   параллельный   или последовательный  порт.  При  работе  в  сети  все   пользователи,   имеющие соответствующие права могут передавать задания на печать на  предоставленный  их  распоряжение  сетевой  принтер.  Если  бы  все  задания   на   печать передавались непосредственно на принтер, то задание пользователя В могло  бы помешать  выполнению  задания  пользователя  А.   Следовательно,   необходим механизм,  регулирующий  процесс  поступления  заданий  на  принтер,   чтобы очередь выполнения  задания  пользователя  В  наступила  лишь  тогда,  когда полностью обработано задание пользователя  А.  Однако  если  процесс печати организовать таким  образом,  чтобы  пользователь  В  мог  посылать  задания принтеру только тогда, когда полностью выполнено задание пользователя А,  то в этом случае пропадет смысл использования сети для решения задач в  области печати.  Поэтому  был  выбран  промежуточный  механизм,  который  называется «спулинг»  (от  английского  слова  spooling)  –  промежуточная  буферизация данных. Суть его состоит в том, что каждое задание на печать  предварительно запоминается в некотором временном файле на диске и передается и  передается на  печать  лишь  когда  принтер  готов  к  работе   (полностью   обработано предыдущее задание) и новое  задание  на  печать  стоит  в  очереди  первым. Задания на печать, которые должны быть  обработаны  немедленно,  могут быть перемещены в начало очереди пользователем, имеющим  на  это  соответствующие права.   Если  вы  посылаете  задание  на  печать  сетевому   принтеру,   то   оно предварительно становится в очередь на печать и распечатывается лишь  тогда, когда наступит его очередь. Таким образом, на рабочей  станции  пользователя устанавливается программный переключатель,  который  пере направляет  задания на печать с локальных портов ПК (к которым  подключаются  сетевые  принтеры) на очередь на печать.   Кроме очередей на печать, существуют еще сервер печати и принтеры. Задача сервера печати заключается в  том,  чтобы  управлять  очередями  на  печать, принтерами и заданиями на печать.  Другими  словами,  сервер  печати  должен контролировать в очереди  наличие  задания  на  печать,  а  также  извлекать задание на печать из очереди и передавать на  исполнение  принтеру,  который обслуживает данную очередь.   Принтер, локально  подключенный  к  рабочей  станции,  также  может быть предоставлен в распоряжении всех пользователей  сети  в  качестве  сетевого. Таким образом, можно так распределить принтеры в сети,  чтобы  удовлетворить всем предъявленным требованиям.. Обзор сетевых протоколов   Сетевые транспортные протоколы обеспечивают базовые функции,  необходимые компьютерам для коммуникаций  с  сетью.  Такие  протоколы  реализуют  полные эффективные каналы коммуникаций между компьютерами.   Транспортный протокол можно рассматривать как зарегистрированную почтовую службу.  Вы  передаете  конверт  (данные)  в  почтовое  отделение,  а  затем остается убедиться, что почта дошла до  адресата.  Аналогично,  транспортный протокол  гарантирует,  что  передаваемые  данные   доходят   до   заданного адресата, проверяя получаемую от него квитанцию.  Он  выполняет  контроль  и исправление ошибок без вмешательства более высокого уровня