Критерии выбора типа сети ЭВМ и сетевые службы

Критерий выбора сети

Выбор типа сети зависит от ее назначения, количества сетевых абонент­ских систем и от рода выполняемых на них работ.

Критерии выбора одноранговой сети ЭВМ:

• количество клиентских абонентских систем не превышает десяти;

• все абонентские системы размещены относительно близко друг от друга;

• имеют место ограниченные финансовые возможности по созданию и экс­плуатации сети;

• нет необходимости в специализированном сервере, таком как сервер баз данных, факс-сервер или каком-либо другом;

• нет возможности или необходимости в централизованном администрирова­нии.

Критерии выбора сети ЭВМ типа «клиент-сервер»:

• количество клиентских абонентских систем превышает десяти;

• требуется централизованное управление, безопасность, управление ресурса­ми или резервное копирование больших объемов данных;

• необходим специализированный сервер;

• нужен доступ к глобальной сети;

• требуется разделять ресурсы на уровне пользователей.

Сетевые службы

Сетевые службы - это совокупность программно реализованных моду­лей сетевой операционной системы или специализированных утилит, предос­тавляющих сетевым администраторам возможности эффективного управления сетью, а конечным пользователям - возможности эффективной работы с ин­формационными ресурсами сети. Все сетевые службы реализуются на основе принципа «клиент - сервер».

К наиболее широко распространенным относятся следующие сетевые службы:

• служба каталогов - обеспечивает поиск, идентификацию и управление все­ми ресурсами сети;

• служба удаленного доступа - позволяет удаленным пользователям подклю­чаться к сетевым ресурсам по выделенным или коммутируемым каналам связи;

• файловая служба - обеспечивает доступ к распределенным файловым ре­сурсам сети;

• служба сценариев - поддерживает исполнение сценариев автоматизирован­ного администрирования и мониторинга сетевых ресурсов;

• служба терминалов - предоставляет доступ пользователям клиентских або­нентских систем к приложениям, которые могут выполняться только на се­тевых серверах;

• служба безопасности - обеспечивает присвоение и управление правами доступа пользователей к сетевым ресурсам;

• службы групповой политики - обеспечивают возможность сетевым админи­страторам объединять пользователей в группы по определенным признака, и организуют корректную совместную работу пользователей клиентских або­нентских систем в сети.

Билет 36

Сетевые операционные системы: определение, структура, особенности ОС для одно-ранговых сетей и сетей с выделенными серверами

Сетевые операционные системы (Network Operating System –NOS) – это комплекс программ, обеспечивающих обработку, хранение и передачу данных в сети. Сетевая операционная система выполняет функции прикладной платформы, предоставляет разнообразные виды сетевых служб и поддерживает работу прикладных процессов, выполняемых в абонентских системах. Сетевые операционные системы используют клиент серверную либо одноранговую архитектуру. Компоненты NOS располагаются на всех рабочих станциях, включенных в сеть.

NOS определяет взаимосвязанную группу протоколов верхних уровней, обеспечивающих выполнение основных функций сети. К ним, в первую очередь, относятся: 1) адресация объектов сети; 2)функционирование сетевых служб; 3)обеспечение безопасности данных; 4)управление сетью. При выборе NOS необходимо рассматривать множество факторов. Среди них:1)набор сетевых служб, которые предоставляет сеть; 2)возможность наращивания имен, определяющих хранимые данные и прикладные программы; 3)механизм рассредоточения ресурсов по сети; 4)способ модификации сети и сетевых служб; 5)надежность функционирования и быстродействие сети; 6)используемые или выбираемые физические средства соединения; 7)типы компьютеров, объединяемых в сеть, их операционные системы;8)предлагаемые системы, обеспечивающие управление сетью; 9)используемые средства защиты данных; 10)совместимость с уже созданными прикладными процессами; 11)число серверов, которое может работать в сети; 12)перечень ретрансляционных систем, обеспечивающих сопряжение локальных сетей с различными территориальными сетями;13)способ документирования работы сети, организация подсказок и поддержек.

Структура NOS. Каждый компьютер в сети автономен, поэтому под сетевой ОС в широком смысле понимается совокупность ОС отдельных компьютеров, взаимодействующих с целью обмена сообщениями и разделения ресурсов по единым правилам – протоколам. В узком смысле сетевая ОС – это ОС отдельного компьютера, обеспечивающая ему возможность работать в сети.Структура сетевой операционной системы приведена на рис. 1.

• В соответствии со структурой в NOS отдельной машины можно выделить несколько частей: 1) Средства управления локальными ресурсами компьютера (клиентская часть ОС (редиректор)): функции распределения ОП между процессами, планирования и диспетчеризации процессов, управления процессорами, управления ПУ и др функции управления ресурсами локальных ОС. 2)Средства предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование – серверная часть ОС (сервер). Эти средства обеспечивают, например, блокировку файлов и записей, ведение справочников имен сетевых ресурсов; обработку запросов удаленного доступа к собственной файловой системе и базе данных.

Одноранговые NOS и NOS с выделенными серверами.В зависимости от того как распределены функции между компьютерами сети, сетевые ОС, а следовательно, и сети делятся на два класса:1) одноранговые и 2) сети с выделенными серверами. Если компьютер предоставляет свои ресурсы другим пользователям сети, то он играет роль сервера. При этом компьютер, обращающийся к ресурсам другой машины, является клиентом. Компьютер, работающий в сети, может выполнять функции либо клиента, либо сервера, либо совмещать обе эти функции. На рис. 2 приведен пример структуры одноранговых сетей. В одноранговых сетях все компьютеры равны в правах доступа к ресурсам друг друга. В таких сетях на всех компьютерах устанавливается одна и та же ОС. Одноранговые сети могут быть построены, например, на базе ОС LANtastic, Personal Ware, Windows for Workgroup, Windows NT Workstation. Одноранговые сети проще в организации и эксплуатации. Но они применяются в основном для объединения небольших групп пользователей, не предъявляющих больших требований к объемам хранимой информации, ее защищенности от несанкционированного доступа и к скорости доступа. На рис. 3 приведен пример структуры сетей с выделенными серверами.

• Если выполнение каких-либо серверных функций является основным назначением компьютера, то такой компьютер называется выделенным сервером. В зависимости от того, какой ресурс сервера является разделяемым, он называется файл–сервером, факс–сервером, принт–сервером, и т.д. На выделенных серверах устанавливается ОС для выполнения тех или иных серверных функций. Выделенный сервер не принято использовать в качестве компьютера для выполнения текущих задач, не связанных с его основным назначением, так как это может уменьшить производительность его работы как сервера. Обычно применяются сети с выделенными серверами, где сервер лучше решает задачу обслуживания пользователей своими ресурсами, так как его аппаратура и сетевая ОС специально спроектированы для этой цели. В сетях с выделенными серверами чаще всего используются сетевые ОС, в состав которых входит нескольких вариантов ОС, отличающихся возможностями серверных частей.

Так же бывают: NOS для сетей масштаба предприятия Сети отделов Сети кампусов Сети предприятия (корпоративные сети) и т.д.

Билет 37

Семейство сетевых ОС Windows NT

В июле 1993 г. появились первые ОС семейства NT – Windows NT 3.1 и Windows NT Advanced Server 3.1. Выход версии 3.5, заметно снизившей требования, предъявляемые к технике, и включавшей ряд полезных функций, положил начало стремительному росту популярности ОС Windows NT. Сегодня она широко применяется банками, заводами и индивидуальными пользователями. ОС Windows NT Server сертифицирована на соответствие уровню безопасности C-2. Она также имеет встроенный криптографический интерфейс, позволяющий приложениям стандартным образом обращаться к системам криптозащиты разных производителей. Структурно Windows NT может быть представлена в виде двух частей: 1) часть операционной системы, работающая в режиме пользователя, 2) часть операционной системы, работающая в режиме ядра (рис. 4).

• Windows NT Server может выступать как: 1) файл-сервер; 2)сервер печати; 3)сервер приложений; 4) контроллер домена; 5) сервер удаленного доступа; 6) сервер Internet; 7) сервер обеспечения безопасности данных; 8) сервер резервирования данных; 9) сервер связи сетей; 10)сервер вспомогательных служб. Windows NT с точки зрения реализации сетевых средств имеет следующие особенности: 1) встроенность на уровне драйверов, обеспечивает быстродействие; 2) открытость, предполагает легкость динамической загрузки/выгрузки и мультиплексируемость протоколов. 3) наличие сервиса вызова удаленных процедур (RPC), именованных конвейеров и почтовых ящиков для поддержки распределенных приложений. 4) Наличие дополнительных сетевых средств, позволяющих строить сети в масштабах корпорации: дополнительные средства безопасности, централизованное администрирование, отказоустойчивость (источник бесперебойного питания, зеркальные диски). Состав Windows NT. Windows NT представляет из себя модульную операционную систему (рис. 5).

Основными модулями являются:1)Уровень аппаратных абстракций (Hardware Abstraction Layer – HAL); 2) Ядро (Kernel); 3) Исполняющая система (Windows NT executive); 4) Защитные подсистемы (Protected subsystems); 5) Подсистемы среды (Environment subsystems). Свойства Windows NT.Улучшенное авто распознавание аппаратуры, возможность ручного выбора и конфигурирования сетевых адаптеров, если автоматическое распознавание не дает положительного результата. Встроенная совместимость с NetWare. Возможность выполнения роли шлюза к сетям NetWare, так что Windows NT-компьютеры могут получать доступ к файлам, принтерам и серверам приложений NetWare.Встроенная поддержка TCP/IP. Новая высокопроизводительная реализация протоколов TCP/IP. Помимо этого, имеются базовые утилиты, такие как ftp, tftp, telnet, команды rarp , arp, route и finger. Значительные улучшения средств удаленного доступа RAS, включающие поддержку IPX/SPX и TCP/IP, использование стандартов Point to Point Protocol (PPP) и Serial Line IP (SLIP). и т.д. Области использования Windows NT. Сетевая операционная система Windows NT Workstation может использоваться как клиент в сетях Windows NT Server, а также в сетях NetWare, UNIX. Она может быть рабочей станцией и в одноранговых сетях, выполняя одновременно функции и клиента, и сервера. А также Windows NT Workstation может применяться в качестве ОС автономного компьютера при необходимости обеспечения повышенной производительности, секретности, а также при реализации сложных графических приложений, например в системах автоматизированного проектирования. Сетевая операционная система Windows NT Server может быть использована, прежде всего, как сервер в корпоративной сети. Здесь весьма полезной оказывается его возможность выполнять функции контроллера доменов, позволяя структурировать сеть и упрощать задачи администрирования и управления. Кроме того, Windows NT Server может быть использован как платформа для сложных сетевых приложений, особенно тех, которые построены с использованием технологии клиент–сервер.

Билет 38

Характеристика Прикладных программ сети

Важным требованием к большинству современных прикладных программных средств является их способность работать в условиях локальных сетей, т.е. выполнять функции прикладных программ сети (ППС). В состав наиболее известных ППС входят: 1) текстовые процессоры нового поколения (Word 2000); 2) пакеты электронных таблиц, или табличных процессоров (Excel 2000); 3) СУБД (Access 2000, dBASE - версии 4;5, CLIPPER - 5.0); 4) пакеты группового обеспечения (Notes, Offis Vision); 5) пакеты электронной почты (Microsoft Mail); 6) в интегрированные пакеты (Sumphony, FrameWork); 7)пакеты телесвязи для обеспечения передачи файлов между ПК (CROSSTALK, SMARTTERM, SMARTCOM II, KERMIT). Эти ППС должны обеспечивать возможность функционирования в сети определенного типа. В настоящее время более 90% рынка объединились вокруг сетей Ethernet и Token Ring. На эффективность функционирования ЛКС оказывают влияние следующие основные факторы: 1) уровень квалификации пользователей сети, так как ЛКС человеко-машинная система; 2) качество и возможности СОС; 3) топология сети и используемые в ней протоколы передачи данных; 4) количество и возможности аппаратного обеспечения сети (в том числе возможности передающей среды по пропускной способности) и ППС; 5) количество АС в сети, степень их активности, технология работы пользователей, время на удовлетворение запросов пользователей; 6) объем и технология использования информационного обеспечения (баз данных и баз знаний);7) перечень предоставляемых услуг и их интеллектуальный уровень; 8) средства и методы защиты информации в сети; 9) средства и методы обеспечения отказоустойчивости ЛКС; 10) методы планирования распределенного вычислительного процесса; 11)режимы функционирования сети. Сетевое программное обеспечение, осуществляющее управление одновременной обработкой информации в различных узлах сети, с точки зрения пользователей является распределенной операционной средой (системой), принципиальное отличие которой от традиционных централизованных ОС заключается в необходимости применения средств передачи сообщений между одновременно реализуемыми процессами и средств синхронизации этих процессов.Взаимодействие асинхронных параллельных процессов в сети включает три элемента:

1) инициацию,2) завершение и 3) синхронизацию. Процесс инициируется и завершается путем посылки сообщения локальной ОС, находящейся в другом узле сети. Процессы и сообщения дополняют друг друга – сообщения инициируют выполнение процессов, а процессы вызывают посылку сообщений. Для синхронизации процессов используется механизм событий. Синхронизация считается выполненной корректно, если результат параллельных вычислений совпадает с результатом последовательных вычислений.Эффективность функционирования ЛКС в значительной степени определяется способами создания и ведения баз данных. В локальных сетях для создания БД реализованы две архитектуры:1) файл-сервер и 2) клиент-сервер. В случае использования архитектуры файл-сервер файлы БД располагаются на дисках файл-сервера и все РС получают к нему доступ, Основной недостаток такой архитектуры заключается в необходимости пересылки по линиям связи сети фрагментов файлов БД значительных объемов, что приводит к быстрому насыщению сетевого трафика и возрастанию времени реакции информационной системы. В архитектуре клиент-сервер этот недостаток устранен, поэтому обеспечивается совместная работа многих пользователей с большими БД в реальном масштабе времени. Помимо файл-сервера к сети подключается еще один мощный компьютер (СУБД-сервер, или сервер БД) исключительно для работы с БД. Сама база данных может располагаться на дисках СУБД-сервера или файл-сервера. Принимая запросы от PC на поиск данных в БД, СУБД-сервер сам осуществляет поиск и его результаты отсылает через сеть в запросившую их PC.

Существуют еще два способа установления и обеспечения взаимосвязи ЛКС (если абаненты удалены на значительное расстояние). 1) Первый способ, называемый «удаленный клиент» или «удаленный вход в систему» (remote login), реализуется путем подключения удаленного ПК (УПК) к сети через коммутатор или мост, построенный на базе ПК. Связь между УПК и мостом осуществляется обычно по телефонному кабелю. Вход в ЛКС происходит так, как будто УПК физически присоединен к сети. Кроме простоты реализации преимуществом этого способа является предоставление УПК полного комплекта переадресуемых дисководов. Основной и существенный недостаток способа — его инерционность, большое время реакции на запрос удаленного абонента из-за малой скорости передачи данных по телефонной линии. 2) Второй способ, именуемый «передача экрана» (screen transfer), реализуется путем подключения УПК к так называемому серверу доступа, который непосредственно подсоединен к сети. Связь между УПК и сервером доступа — также по телефонному кабелю. УПК осуществляет контроль над сервером доступа – по командам, набранным на своей клавиатуре, он посылает запросы к серверу доступа и принимает на экране дисплея ответные сообщения. Серверы доступа обеспечивают удаленным абонентам дистанционный доступ к общесетевым ресурсам. Они выполняют эту шлюзовую функцию с помощью программных средств дистанционного управления. Дисплеи взаимосвязанных УПК и сервера доступа работают параллельно, позволяя нажатием клавиш на клавиатуре УПК управлять сервером доступа и обеспечивать вызов на экран УПК той информации, которая отображается на экране сервера доступа.

СОСТАВИЛ: Не кандидат технических наук и не доцент Воронцов А.А.