Преимущества сетей на базе сервера
Сервер спроектирован так, чтобы предоставлять доступ к множеству файлов и принтеров, обеспечивая при этом высокую производительность и защиту. Администрирование и управление доступом к данным осуществляются централизованно. Ресурсы, как правило, расположены также централизованно, что облегчает их поиск и поддержку. Например, в системе Windows Server NT/2000/2003 разделение каталогов осуществляется через File Manager [9], [13], [18].
Главным аргументом при выборе сети на основе сервера является, как правило, защита данных. В таких сетях, как например Windows Server NT/2000/2003, проблемами безопасности может заниматься один администратор: он формирует политику безопасности (security policy) и применяет ее в отношении каждого пользователя сети.
Поскольку жизненно важная информация расположена централизованно, т.е. сосредоточена на одном или нескольких серверах, нетрудно обеспечить ее регулярное резервное копирование (backup).
Благодаря избыточным системам данные на любом сервере могут дублироваться в реальном времени, поэтому в случае повреждения основной области хранения данных информация не будет потеряна – легко воспользоваться резервной копией.
Сети на основе сервера способны поддерживать тысячи пользователей. Сетями такого размера, будь они одноранговыми, было бы невозможно управлять.
Поскольку компьютер пользователя не выполняет функций сервера, требования к его характеристикам зависят от потребностей самого пользователя.
|
|
|
Компоновка сети
Термин «топология», или «топология сети», характеризует физическое расположение компьютеров, кабелей и других компонентов сети. Топология – это стандартный термин, который используется профессионалами при описании основной сети. Кроме термина «топология» для описания физической компоновки применяют также следующие:
· физическое расположение;
· компоновка;
· диаграмма;
· карта.
Топология сети обуславливает ее характеристики. В частности, выбор иной топологии влияет на:
· состав необходимого сетевого оборудования;
· характеристики сетевого оборудования;
· возможности расширения сети;
· способ управления сетью.
Чтобы совместно использовать ресурсы или выполнять другие сетевые задачи компьютеры должны быть подключены друг к другу. Для этой цели в большинстве сетей применяется кабель.
Однако просто подключить компьютер к кабелю, соединяющему другие компьютеры, недостаточно. Различные типы кабелей в сочетании с различными сетевыми платами, сетевыми операционными системами и другими компонентами требуют и различного взаимного расположения компьютеров. Каждая топология сети налагает ряд условий. Например, она может диктовать не только тип кабеля, но и способ его прокладки. Топология может также определять способ взаимодействия компьютеров в сети. Различным видам топологий соответствуют различные методы взаимодействия, и эти методы оказывают большое влияние на сеть.
|
|
|
Базовые топологии
Все сети строятся на основе трех базовых топологий [1], [5], [10], [17]:
· «шина» (bus);
· «звезда» (star);
· «кольцо» (ring).
Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля (сегмента), топология называется шиной. В том случае, когда компьютеры подключены к сегментам кабеля, исходящим из одной точки или концентратора, топология называется звездой. Если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут в кольцо, то такая топология носит название кольца. Хотя сами по себе базовые топологии несложны, в реальности часто встречаются довольно сложные комбинации, объединяющие свойства нескольких топологий.
1.4.1. Топология «шина»
Топологию «шина» часто называют «линейная шина» (linear bus). Данная топология относится к наиболее простым и широко распространенным топологиям. В ней используется один кабель, именуемый магистралью, или сегментом, вдоль которого подключены все компьютеры сети (рис.1.3).
|
|
|
Рис.1.3. Сеть с топологией «шина»
В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов. Чтобы понять процесс взаимодействия компьютеров по шине, необходимо определить следующие понятия:
· передача сигнала;
· отражение сигнала;
· терминатор.
Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети, однако информацию принимает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя, зашифрованному в этих сигналах. Причем в каждый момент времени только один компьютер может вести передачу.
Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем их больше, т.е. чем больше компьютеров, ожидающих передачи данных, тем медленнее сеть. Однако вывести прямую зависимость между пропускной способностью сети и количеством компьютеров в ней нельзя. Ибо кроме числа компьютеров на быстродействие сети влияет множество факторов, в том числе:
· характеристики аппаратного обеспечения компьютеров в сети;
· частота, с которой компьютеры передают данные;
|
|
|
· тип работающих сетевых приложений;
· тип сетевого кабеля;
· расстояние между компьютерами в сети.
«Шина» – пассивная топология. Это значит, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому если один из компьютеров выйдет из строя, это не скажется на работе остальных. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их по сети.
Данные, или электрические сигналы, распространяются по всей сети – от одного конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких специальных действий, сигнал, достигая конца кабеля, будет отражаться и не позволит другим компьютерам осуществлять передачу. Поэтому, после того как данные достигнут адресата, электрические сигналы необходимо погасить.
Чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают терминаторы (terminators), поглощающие эти сигналы. Все концы сетевого кабеля должны быть к чему-нибудь подключены, например, к компьютеру или к баррел-коннектору (barrel connector) для увеличения длины кабеля. К любому свободному, неподключенному концу кабеля должен быть подсоединен терминатор, чтобы предотвратить отражение электрических сигналов.
Разрыв сетевого кабеля происходит при его физическом разрыве или отсоединении одного из его концов. Возможна также ситуация, когда на одном или нескольких концах кабеля отсутствуют терминаторы, что приводит к отражению электрических сигналов в кабеле и прекращению функционирования сети. Сеть «падает». Сами по себе компьютеры в сети остаются полностью работоспособными, но до тех пор, пока сегмент разорван, они не могут взаимодействовать друг с другом.
Увеличение участка, охватываемого сетью, вызывает необходимость ее расширения. В сети с топологией «шина» кабель обычно удлиняется двумя способами. Для соединения двух отрезков кабеля можно воспользоваться баррел-коннектором или Т-коннектором. Но злоупотреблять ими не стоит, так как сигнал при этом ослабевает. Лучше купить один длинный кабель, чем соединять несколько коротких отрезков. При большом количестве «стыковок» нередко происходит искажение сигнала.
Для соединения двух отрезков кабеля служит репитер (repeater) (рис.1.4). В отличие от коннектора он усиливает сигнал перед передачей его в следующий сегмент. Поэтому предпочтительнее использовать репитер, чем баррел-коннектор или даже один длинный кабель: сигналы на большие расстояния пойдут без искажений [12]–[17].
Рис.1.4. Репитер
1.4.2. Топология «звезда»
При топологии «звезда» все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту, именуемому концентратором (hub) (рис.1.5). Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным. Эта топология возникла на заре вычислительной техники, когда компьютеры были подключены к центральному, главному, компьютеру.
Компьютер Компьютер Компьютер
Рис.1.5. Сеть с топологией «звезда»
В сетях с топологией «звезда» подключение кабеля и управление конфигурацией сети централизованны. Но есть и недостаток: так как все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя, нарушится работа всей сети. А если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети это не повлияет.
1.4.3. Топология «кольцо»
При топологии «кольцо» компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо (рис.1.6). Поэтому у кабеля просто не может быть свободного конца, к которому надо подключать терминатор. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер выступает в роли репитера, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Поэтому если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.
Один из принципов передачи данных в кольцевой сети носит название передачи маркера. Суть его такова. Маркер последовательно, от одного компьютера к другому, передается до тех пор, пока его не получит тот, который «хочет» передать данные. Передающий компьютер изменяет маркер, помещает электронный адрес в данные и посылает их по кольцу. Данные проходят через каждый компьютер, пока не окажутся у того, чей адрес совпадает с адресом получателя, указанным в данных.
Рис.1.6. Сеть с топологией «кольцо»
После этого принимающий компьютер посылает передающему сообщение, где подтверждает факт приема данных. Получив подтверждение, передающий компьютер создает новый маркер и возвращает его в сеть. На первый взгляд кажется, что передача маркера отнимает много времени, однако на самом деле маркер передвигается практически со скоростью света. В кольце диаметром 200 м маркер может циркулировать с частотой 10 000 оборотов в секунду.
Концентраторы
В настоящее время одним из стандартных компонентов сетей становится концентратор (рис.1.5), а в сетях с топологией «звезда» он служит центральным узлом.
Среди концентраторов выделяются активные (active) и пассивные (passive). Активные концентраторы регенерируют и передают сигналы так же, как это делают репитеры. Иногда их называют многопортовыми репитерами – они имеют от 5 до 24 портов для подключения компьютеров [3]–[7].
Некоторые типы концентраторов являются пассивными, например, монтажные панели или коммутирующие блоки. Они просто пропускают через себя сигнал как узлы коммутации, не усиливая и не восстанавливая его. Пассивные концентраторы не надо подключать к источнику питания.
Гибридными (hybrid) называются концентраторы, к которым можно подключать кабели различных типов [1]. Сети, построенные на концентраторах, легко расширить, если подключить дополнительные концентраторы.
Использование концентраторов дает ряд преимуществ. Разрыв кабеля в сети с обычной топологией «линейная шина» приведет к «паданию» всей сети. Между тем разрыв кабеля, подключенного к концентратору, нарушает работу только данного сегмента. Остальные сегменты останутся работоспособными.
К числу других преимуществ использования концентраторов относятся:
· простота изменения или расширения сети: достаточно просто подключить еще один компьютер или концентратор;
· использование различных портов для подключения кабелей разных типов;
· централизованный контроль за работой сети и сетевым трафиком, во многих сетях активные концентраторы наделены диагностическими возможностями, позволяющими определять работоспособность соединения.
Дата добавления: 2015-12-17; просмотров: 24; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!