Функции и характеристики корпоративных компьютерных сетей

1.1. Функции и характеристики  корпоративных компьютерных сетей (ККС)

Создано 13.10.2012 10:29

Обновлено 02.03.2013 10:11

Автор: Administrator

Просмотров: 3307

Корпоративная компьютерная сеть (Intranet) - это сеть на уровне компании (организации, предприятия), в которой используются программные средства, основанные на протоколе TCP/IP Internet. Другими словами, Intranet - это версия Internet на уровне компании, адаптация некоторых технологий, созданных для Internet, применительно к частным локальным (LAN) и глобальным (WAN) сетям организаций.

Корпоративную сеть можно рассматривать как модель группового сотрудничества, вариант решения прикладного программного обеспечения для рабочих групп, основанного на открытых стандартах Internet. В этом смысле ККС представляет собой альтернативу пакету Lotus Notes (LN) фирмы Lotus Corporation, который с 1989г. является стандартом для совместного использования информации и внутрикорпоративного сотрудничества. Пакет LN - это фирменное программное обеспечение типа клиент-сервер, которое поддерживает связь в рабочей группе, электронную почту, дискуссии, дублирование базы данных и среду разработки приложений.

Корпоративные сети, как и Internet, основаны на технологии клиент-сервер, т.е. сетевое приложение делится на стороны: клиента, запрашивающего данные или услуги, и сервера, обслуживающего запросы клиента.

Наблюдаемый в настоящее время громадный рост корпоративных сетей объясняется их преимуществами, основанными на совместном использовании информации, сотрудничестве, быстром доступе к данным и наличии большого числа пользователей, уже знакомых с необходимым программным обеспечением по работе в Internet.

Корпоративная сеть, объединяющая локальные сети отделений и предприятий корпорации (организации, компании), является материально-технической базой для решения задач планирования, организации и осуществления ее производственно-хозяйственной деятельности. Она обеспечивает функционирование автоматизированной системы управления и системы информационного обслуживания корпорации.

Решая задачи прежде всего в интересах всей корпорации, ее отделений и предприятий, корпоративная сеть предоставляет услуги как своим пользователям (штатным сотрудникам корпорации), так и внешним пользователям, не являющимися этими сотрудниками. Это способствует популяризации сети и положительно сказывается на сокращении сроков окупаемости затрат на ее создание, внедрение и совершенствование. По мере развития ККС расширяется перечень предоставляемых ею услуг и повышается их интеллектуальный уровень. Расширению контингента пользователей ККС способствует то обстоятельство, что Internet и Intranet легко интегрируются.

Основные характеристики ККС. К корпоративной сети, как и к другим типам компьютерных сетей, предъявляется ряд требований. Главное из них - обеспечение пользователям возможности оперативного доступа к разделяемым ресурсам всех компьютеров, объединенных в сеть. Решению этой основной задачи подчинены остальные требования: по производительности, надежности, безопасности, управляемости, совместимости, расширяемости, масштабируемости и прозрачности. Качество предоставления услуг сетью определяется тем, насколько полно выполняются эти требования, особенно по производительности и надежности.

Для оценки степени удовлетворения указанных требований используются рассматриваемые ниже показатели, которые одновременно являются основными характеристиками корпоративной сети.

Производительность сети - одно из ее основных свойств. Оно обеспечивается возможностью распараллеливания работ между несколькими элементами сети (компьютерами, альтернативными маршрутами, распределенными базами данных и т.д.).

Для оценки производительности сети используются такие показатели: время реакции на запрос, пропускная способность всей сети или отдельных ее звеньев (подсетей), задержка передачи данных.

Время реакции на запрос - это интервал времени между подачей запроса пользователя к какой-либо сетевой службе и получением ответа на этот запрос. Время реакции зависит от многих факторов (тип сетевой службы, к которой обращается пользователь, наименование и место сервера, к которому идет обращение, текущее состояние элементов сети, квалификация самого пользователя и т.д.), поэтому используется и средневзвешенная оценка этого времени.

Пропускная способность сети (или ее звена) оценивается количеством информации (в пакетах, битах), передаваемой сетью в единицу времени. Она характеризует качество выполнения основной функции сети - транспортировки сообщений. Пропускная способность может быть средней (вычисляемой за достаточно большой промежуток времени - месяц, неделя, сутки, час), мгновенной (вычисляемой за короткий промежуток времени - секунда, миллисекунда), максимальной (это наибольшая мгновенная пропускная способность, зафиксированная за время наблюдения). Кроме того, в оценке производительности сети используется минимальная пропускная способность. Если маршрут передачи пакета состоит из участков с разной пропускной способностью, то общая пропускная способность этого маршрута будет равна минимальной из пропускных способностей составляющих участков (элементов) маршрута.

Задержка передачи данных - это задержка между моментом поступления пакета на вход какого-либо устройства сети (или части сети, или, наконец, всей сети) и моментом появления его на выходе этого устройства. Этот показатель характеризует только сетевые этапы передачи данных и не относится к задержкам, связанным с обработкой данных на компьютерах. Обычно задержка передачи данных составляет сотни миллисекунд, реже - несколько секунд. Это мало влияет на качество службы электронной почты, службы печати и др. Но если передаваемый пакет переносит голосовые данные или видеоизображение, то такие задержки приводят к заметному снижению качества информации, предоставляемой пользователю.

Надежность функционирования сети оценивается рядом показателей. К ним относятся:

• коэффициент готовности - доля времени, в течение которого сеть используется по основному своему назначению;
• вероятность доставки пакета адресату без искажений;
• вероятность потери пакета при его передаче;
• отказоустойчивость, т.е. способность сети скрыть от пользователя отказ отдельных ее элементов. В отказоустойчивой сети отказ одного из ее элементов приводит к некоторому снижению качества работы сети, но не к полному ее останову.

Такой набор показателей характерен для оценки надежности сложных систем, которые, кроме состояний работоспособности и неработоспособности, могут иметь и другие промежуточные состояния.

Безопасность сети - это способность сети защитить циркулирующую в ней информацию от несанкционированного доступа (подробно об этом см. ниже).

Управляемость сети - возможность централизованно контролировать состояние как всей сети, так и основных ее элементов, выявлять причины отказов элементов сети и восстанавливать ее работоспособность, анализировать производительность сети и планировать ее развитие. Все эти функции выполняются не разрозненными средствами управления, а системой управления сети, рассматриваемой как единое целое.

Администраторам сети неизбежно приходится сталкиваться с проблемой объединения несовместимых нестандартных сетей в сеть масштаба организации. Управление такими сетями, решение вопросов контроля и отслеживания трафика - не простая задача. Вероятно, в недалеком будущем, когда аппаратные и программные средства сети различных производителей будут соответствовать новым стандартам, а протоколы управления сетями вместе с новыми версиями СОС позволят детально контролировать всю сеть, управление сетью станет систематической и рутинной работой. А пока это управление представляет собой некоторый симбиоз науки и искусства.

Международная организация по стандартизации (ISO) определила следующие пять категорий управления, которые должна включать система управления сетью:

• управление конфигурацией. В рамках этой категории производится установление и управление параметрами, определяющими состояние сети;
• обработка сбоев. Здесь осуществляется обнаружение, изоляция и исправление неполадок в сети;
• управление учетом. Основные функции - запись и выдача информации об использовании ресурсов сети;
• управление производительностью. Здесь производится анализ и управление скоростью, с которой сеть передает и обрабатывает данные;
• управление защитой. Основные функции - контроль доступа к ресурсам сети и защита циркулирующей в сети информации.

Основные принципы управления сетью определяют главные решения по реализации функций в рамках указанных категорий управления. Эти принципы подробно рассматриваются ниже.

Совместимость (интегрируемость) - способность сети использовать самое разнообразное аппаратное и программное обеспечение от разных производителей. Сети с разнотипными элементами называются неоднородными (гетерогенными). Для нормальной работы такой сети необходимо использование в ней модулей, отвечающих требованиям открытых стандартов и спецификаций. В случае выполнения этого условия сеть получается интегрированной.

Расширяемость - возможность сравнительно легкого добавления (без ухудшения других характеристик сети) отдельных элементов сети (компьютеров, приложений, служб), наращивания длины ее сегментов и замены аппаратуры более современной.

Масштабируемость - возможность наращивания количества узлов и увеличения протяженности связей в очень широких пределах без ухудшения производительности сети. Обеспечение масштабируемости достигается применением дополнительного коммуникационного оборудования и специального структурирования сети.

Расширяемость и масштабируемость сети - разные ее характеристики. Сеть может обладать хорошей расширяемостью, но плохой масштабируемостью. Например, в односегментной локальной сети, установленной в центральном офисе корпорации или в одном из ее отделений, расширяемость сети достигается подключением новых рабочих станций. Однако такая сеть имеет ограничение на число станций (их не должно быть более 30 - 40), так как в случае подключения большего числа PC (физически это возможно) резко снижается производительность сети. Наличие такого ограничения - признак плохой масштабируемости сети при хорошей расширяемости.

Прозрачность - способность сети в ходе предоставления услуг пользователям скрывать от них особенности используемых операционных систем и различия в типах компьютеров.

Концепция прозрачности достигается на уровне пользователя (для работы с удаленными ресурсами он использует те же команды и процедуры, что и для работы с локальными ресурсами) и на уровне программиста (приложению для доступа к удаленным ресурсам требуются те же вызовы, что и доступа к локальным ресурсам). Эта концепция применяется и к различным аспектам сети. Например, прозрачность расположения запрашиваемых ресурсов сети означает, что пользователь не обязан знать место расположения программных и аппаратных ресурсов, которыми он хочет воспользоваться. Прозрачность параллелизма означает, что процесс распараллелирования вычислений происходит автоматически, без участия программиста (для него этот процесс невидим, прозрачен).

Поддержка различных видов трафика - очень важная характеристика сети, определяющая ее возможности. Сети, в которых, кроме традиционного трафика компьютерных данных, обеспечена возможность передачи и обработки трафика мультимедийных данных, используются для организации видеоконференций, обучения и развлечения на основе видеофильмов и т.п. Такие сети являются гораздо более сложными по своему программному и аппаратному обеспечению и по организации функционирования по сравнению с сетями, где осуществляется передача и обработка только трафика компьютерных данных или только мультимедийного трафика. Совмещение в одной сети традиционного компьютерного и мультимедийного трафиков, отличающихся противоположными требованиями к качеству обслуживания, требует внесения принципиальных изменений как в протоколы,так и оборудование.

Не все перечисленные характеристики сетей поддаются количественной оценке. Если для количественной оценки по таким характеристикам сети, как производительность, надежность и безопасностьразработаны соответствующие системы показателей и алгоритмы определения их значений, то оценка сети по другим характеристикам осуществляется в основном с помощью качественных показателей.