Программное обеспечение ЛВС

Программное обеспечение локальных вычислительных сетей имеет иерархическую структуру, соответствующую семиуровневой модели взаимодействия открытых систем. Выполнение прикладных процессов обеспечивается средствами прикладных программ сети, которые реализуют протоколы верхнего уровня модели OSI, и соответственно образуют верхний уровень программной структуры ЛВС.

Выполнение процессов взаимодействия, с помощью которых производится передача данных между прикладными процессами различных абонентских станций, производится средствами сетевых операционных систем и аппаратными средствами сети.

Программы сетевых операционных систем реализуют протоколы трех верхних уровней  модели: прикладного, представительного и сеансового. Протоколы нижних четырех уровней (транспортного, сетевого, канального и физического), как правило, реализуются аппаратными средствами (сетевым адаптером), но могут быть реализованы программно средствами сетевой операционной системы.

Сетевая операционная система (СОС) – комплекс программных средств, управляющих процессами в сети и объединенных общей архитектурой, определенными коммуникационными протоколами и механизмами взаимодействия вычислительных процессов. Она обеспечивает пользователям стандартный и удобный доступ к разнообразным сетевым ресурсам и обладает высоким уровнем прозрачности, т.е. изолирует от пользователя все различия, особенности и физические параметры привязки процессов к обрабатываемым ресурсам. Операционная система, управляющая работой ЛВС является распределенной, т.к. она распределяет все ресурсы сети между абонентскими станциями и организует обмен между нами.

Структуры сетевых операционных систем (СОС) ЛВС:

Принципиальное отличие сетевой распределенной системы от традиционной заключается в необходимости применения средств передачи сообщений между одновременно реализуемыми процессами и средств синхронизации этих процессов. Организация вычислительных процессов в ЛВС сопровождается планированием использования выделяемых ресурсов. Выбор метода планирования тесно связан с режимом функционирования ЛВС, среди которых выделяют:

Эффективность функционирования ЛВС в значительной степени определяется способами создания и ведения баз данных. В локальных сетях для  создания баз данных реализованы две архитектуры:

При реализации архитектуры файл-сервер файлы базы данных (БД) располагаются на дисках файл-сервера и все рабочие станции получают доступ к нему, т.е. на рабочие станции устанавливаются сетевые версии широко распространенных СУБД  компьютеров. Недостаток: необходимость  пересылки по линиям связи сети фрагментов файлов БД значительных объемов, что приводит к быстрому насыщению сетевого трафика и возрастанию времени реакции информационной системы. При большом количестве ПК в сети не обеспечивается достаточная производительность сети.

В архитектуре клиент-сервер помимо файл-сервера к сети подключается еще один мощный компьютер (СУБД-сервер) – исключительно для работы с БД. Сама БД может располагаться на любом из них. Принимая запросы от ПК на поиск данных в БД, СУБД-сервер сам осуществляет поиск данных, и его результаты отсылает через сеть в запросившую их рабочую станцию. Таким образом, по сети передаются только запрос и найденные данные.

Важным фактором в обеспечении высокой эффективности функционирования ЛВС является организация распределенной базы данных (РБД), которая представляет собой логически единую БД, отдельные физические части которой расположены на нескольких ЭВМ сети.Основная особенность РБД – прозрачность, означающая независимость пользователей и программ от способа размещения информации на ЭВМ сети. Администрирование и доступ пользователей к РБД осуществляется с помощью системы управления распределенной БД (СУРБД).

Существует два способа установления и обеспечения взаимосвязи ЛВС-удаленный абонент:

  1. «Удаленный клиент»(удаленный вход в систему), реализуется путем подключения удаленного ПК к сети через мост, построенный на базе ПК.
  2. «Передача экрана», реализуется путем подключения удаленного ПК к так называемому серверу доступа, который непосредственно подсоединен к сети. Удаленный ПК осуществляет контроль над сервером доступа: по командам, набранным на своей клавиатуре, он посылает запросы к серверу сети и принимает на экране дисплея ответные сообщения.

В составе ОС семейства Windows имеются программные компоненты, реализующие эти способы взаимодействия удаленного ПК и ЛВС.

К основным целям управления ЛВС относят:

Международная организация по стандартизации ISO определила пять категорий управления, которая должна включать  система управления ЛВС:

  1. управление конфигурацией;
  2. обработка сбоев;
  3. управление учетом;
  4. управление производительностью;
  5. управление защитой.

Средства системы управления ЛВС включают четыре типа продуктов:

Протоколами управления ЛВСсчитают протоколы SNMP и CMIP. SNMP(Simple Network Management Protoсol) - простой протокол для управления вычислительной сетью, предназначен для решения коммуникационных проблем в сетях TCP/IP. CMIP (Common Management Information Protocol) – протокол общего обмена информацией, предназначенный для решения коммуникационных проблем в сетях модели ISO и являющийся частью этой стандартной модели.

Основные понятия

Сеть – это совокупность объектов, образуемых устройствами передачи и обработки данных. Международная организация по стандартизации определила вычислительную сеть как последовательную бит-ориентированную передачу информации между связанными друг с другом независимыми устройствами.

Глобальные сети или Wide Area Network (WAN), расположены в разных зданиях, городах и странах и бывают территориальными, смешанными и глобальными. В зависимости от этого глобальные сети бывают четырех основных видов: городские, региональные, национальные и транснациональные. В качестве примеров глобальных сетей очень большого масштаба можно назвать: Internet, EUNET, Relcom, FIDO.

Интернет (Internet) – всемирная сеть, основанная на работе протоколов TCP/IP(Transmission Control Protocol - протокол управления передачей/Internet Protocol – Интернет-протокол), соединяющая тысячи общественных и частных сетей, а также миллионы пользователей.

Локальные вычислительные сети (ЛВС) или Local Area Network (LAN), - это системы взаимосвязанных и распределенных на фиксированной территории средств передачи и обработки информации, ориентированных на коллективное использование общесетевых ресурсов – аппаратных, информационных, программных.

В настоящее время получили распространение т.н. корпоративные объединенные сети (Intranet), функционирующие в пределах организации для внутренних целей. Такая сеть может существовать как изолированная самостоятельная объединенная сеть или соединяться и сетью Интернет. Она обеспечивает работу ключевых Интернет-приложений, в частности Всемирной паутины (World Wide Web, WWW).

Типы ЛВС:

Состав основных элементов в сети зависит от ее архитектуры. Архитектура – это концепция, определяющая взаимосвязь, структуру и функции взаимодействия рабочих станций в сети. Она предусматривает логическую, функциональную и физическую организацию технических и программных средств сети. Архитектура определяет принципы построения и функционирования аппаратного и программного обеспечения элементов сети.

В основном выделяют три вида архитектур: терминал – главный компьютер, клиент – сервер и одноранговая архитектура.

В общем случае в состав сети включается следующие компоненты:

Серверы сети – аппаратно-программные системы, выполняющие функции управления распределением сетевых ресурсов общего доступа, которые могут работать и как обычная абонентская система.

Под каналом связи следует понимать путь или средство, по которому передаются сигналы. Средство передачи сигналов называют абонентским, или физическим  каналом. Каналы связи (data link) создаются по линиям связи при помощи сетевого оборудования и физических средств связи. Физические средства связи построены на основе витых пар, коаксиальных кабелей, оптических каналов или эфира. Между взаимодействующими информационными системами через физические каналы коммуникационной сети и узлы коммутации устанавливаются логические каналы.

Логический канал – это путь для передачи данных от одной системы к другой. Логический канал прокладывается по маршруту в одном или нескольких физических каналах. Логический канал можно охарактеризовать, как маршрут, проложенный через физические каналы и узлы коммутации.

Загрузка сети характеризуется параметром, называемым трафиком. Трафик (traffic) – это поток сообщений в сети передачи данных. Под ним понимают количественное измерение в выбранных точках сети числа проходящих блоков данных и их длины, выраженное в битах в секунду.

К сетевому оборудованию,кроме указанных выше компонентов, относят:

Основные характеристики ЛВС:

В сети все рабочие станции физически соединены между собою каналами связи по определенной структуре, называемой топологией. Топология – это описание физических соединений в сети, указывающее какие рабочие станции могут связываться между собой. Тип топологии определяет производительность, работоспособность и надежность эксплуатации рабочих станций, а также время обращения к файловому серверу. В зависимости от топологии сети используется тот или иной метод доступа, оказывающий существенное влияние на ее характеристику.

Метод доступа – это способ определения того, какая из рабочих станций сможет следующей использовать канал связи и как управлять доступом к каналу связи (кабелю). Типичными методами доступа к передающей среде в современных ЛВС являются:

Rambler's Top100 Яндекс цитирования
Сайт управляется системой uCoz