Локальные вычислительные сети на предприятии

Содержание

Введение

1. Локальные вычислительные сети

2. Топология сетей

3. Устройства межсетевого интерфейса

Введение

Данная тема является актуальной, поскольку в последнее время все больше предприятий сталкиваются с проблемой улучшения управляемости компании: улучшение контроля и ускорение бизнес-процессов, улучшение возможности их отслеживания и возможности получения метрик, что характеризуют качество исполнения бизнес-процессов. Эффективное управление предприятием невозможное без непрерывного отслеживания информационных потоков, без оперативной координации деятельности всех подразделов и сотрудников.

В современной организации руководитель сталкивается с необходимостью решать множество задач в условиях дефицита рабочего времени. Среди основных источников проблем в работе современного менеджера можно выделить следующие:

- большое количество процессов, в которых задействованный руководитель, выполняющий при этом разные роли: инициатора, ответственного исполнителя, контролера.

- огромное количество документов, которые требуют согласования, уточнения, реакции, отслеживания, выполнения;

- необходимость контролировать своевременное исполнение заданий и отслеживание взятых на себя обязательств;

- объемы дополнительной информации, необходимой для, что постоянно растут принятия управленческих решений.

В отличие от традиционного программного обеспечения - систем ориентированных на автоматизацию конкретных участков бизнеса (бухгалтерия, складской учет, кадры и др.) системы автоматизации документооборота предлагают решения задач менее очевидных и более комплексных. По сути дела внедрение системы автоматизации документооборота задевает все ровные управления компании и призвано изменить способы управления.

Внедрена система документооборота может приносить экономический эффект в нескольких аспектах. Наиболее легко определяется эффект связанный с сокращением количества бумаги, снижение стоимости оборудования для сохранения документов и сокращение издержек на передачу документов. В случае достаточно развитого документооборота, например в конструкторских бюро или в бюрократических организациях такой эффект может быть очень значительным.

Вторая составляющая, связанная с сокращением времени поиска документов и времени простоя при обработке документов, а также улучшением надежности процессов обработки документов (например, снижением достоверности потери документов). Точно рассчитать экономическую эффективность подобных улучшений достаточно тяжело, но на качественном уровне она очевидная, поскольку иногда потеря или несвоевременная обработка даже одного документа может привести к огромным потерям.

1. Локальные вычислительные сети

Локальной вычислительной сетью (ЛВС) называют сеть, элементы которой -- вычислительные машины, терминалы, связная аппаратура -- располагаются на сравнительно небольшом удалении один от другого (до 10 км).

Локальная сеть обычно предназначается для сбора, передачи, рассредоточенной и распределенной обработки информации в пределах одной лаборатории, отдела, офиса или фирмы, часто специализируется на выполнении определенных функций соответственно профилю деятельности фирмы и отдельных ее подразделов. Во многих случаях ЛВС, обслуживающая свою локальную информационную систему, связанная с другими вычислительными сетями, внутренними или внешними, вплоть до региональных или глобальных сетей.

Основное назначение любой вычислительной сети -- предоставление информационных и вычислительных ресурсов подключенным к ней пользователям.

Связь ЛВС с сетью Интернет может выполняться через хост-компьютер, как которое может использоваться web-сервер или сервер-шлюз (часто именуемый прокси-сервером) -- рабочая станция, что имеет специализированное программное обеспечение для непосредственной работы в Интернете, например программы EasyProxy, WinProxy, WinGate .

Локальные вычислительные сети можно классифицировать по целому ряду признаков (рис. 1).

Существует параллельная классификация вычислительных сетей, в которой локальные сети определены несколько иначе: локальной сетью считается компьютерная сеть, обслуживающая потребности одного предприятия, одной корпорации.

Локальные сети рабочих групп, обычно объединяют ряд ПК, что работают под управлением одной операционной среды. В ряде компьютеров часто выделяются специализированные серверы, предназначенные для выполнения функций файлового сервера, сервера печати, факс-сервера.

Рис. 1 Классификация локальных вычислительных сетей

Среди таких вычислительных сетей выделяют:

По уровню управления:

Локальные сети отделов используются небольшой группой сотрудников предприятия, что работают в одном подразделе (отдел кадров, бухгалтерия, отдел маркетинга и т. п.). В такой сети может насчитываться до сотни компьютеров. Чаще всего она имеет несколько выделенных серверов, специализированных для таких ресурсов, как программы-добавления, базы данных, лазерные принтеры, модемы и т.д. Эти сети, как правило, задействуют одну сетевую технологию, и также одну- две операционную систему. Территориально они чаще всего расположены и в одном здании.

Сети кампусов получили название от слова campus -- студенческий городок. Основное назначение -- объединение нескольких мелких сетей в одну. Сети кампусов могут занимать значительные территории и объединять много разнородных сетей. Основное их назначение -- обеспечить взаимодействую между сетями отделов и рабочих групп и создать доступ к базам данных предприятия и других дорогих сетевых ресурсов.

Корпоративные сети -- сети масштаба всего предприятия, корпорации. Они могут охватывать большие территории. Ввиду высокой стоимости индивидуальных выделенных коммуникаций и плохой защищенности от несанкционированного доступа коммутированных каналов связи они чаще всего используют коммуникационные возможности Интернета, и поэтому территориальное размещение для таких сетей роли не играет.

По назначению ЛВС можно разделить на:

- вычислительные, выполняющие преимущественно расчетные работы;

- информационно-вычислительные, кроме расчетных операций, осуществляющие

- информационные, выполняющие в основном информационное обслуживание пользователей (создание и оформление документов, доставку пользователю директивной, текущей, справочной и другой нужной ему информации);

- информационно-поисковые -- разновидность информационных, что специализируется на поиске информации в сетевых хранилищах с нужной пользователю тематики сетей;

- что информационно-советующие, обрабатывающие текущую организационную, техническую и технологическую информацию и производящие результирующую информацию для поддержки принятия пользователем правильных решений;

- информационно-управляющие, обрабатывающие текущую техническую и технологическую информацию и производящие результирующую информацию, на базе которой автоматически производятся действия на управляемую систему и т.д.

По количеству подключенных к сети компьютеров сети можно разделить на малые, объединяющие до 10-15 машин, средние -- до 50 машин и большие -- свыше 50 машин.

По территориальной расположенной ЛВС делятся на компактно размещенные (все компьютеры расположены в одном помещении) и распределены (компьютеры сети размещены в разных помещениях).

По пропускной способности ЛВС классифицируются на:

- ЛВС с малой пропускной способностью (скорости передачи данных в границах до десятка мегабитов в секунду), использующие чаще всего как каналы связи тонкий коаксиальный кабель или витой пар;

- ЛВС со средней пропускной способностью (скорости передачи данных -- несколько десятков мегабитов в секунду), практикующие чаще всего как каналы связи толстый коаксиальный кабель или экранированный витой пар;

- ЛВС с большой пропускной способностью (скорости передачи данных составляют сотни и даже тысячи мегабитов в секунду), задействованные в большинстве как каналы связи волоконно-оптические кабели.

По топологии ЛВС делятся на шинные, петлевые, радиальные, полносвязные, иерархические и смешаны.

По типам компьютеров, что используются, среди них можно выделить однородные и неоднородные. В однородных ЛВС используются одинаковые типы компьютеров, одинаковые операционные системы и однотипный состав абонентных средств, что имеют. В однородных сетях значительно проще выполнять много распределенных информационных процедур.

По организации управления ЛВС делятся на: ЛВС с централизованным управлением; ЛВС с децентрализованным управлением.

В ЛВС важнее всего для пользователя является два структурно-функциональных звена: рабочие станции и серверы. Не все ЛВС имеют в своем составе выделенные серверы, в некоторых случаях функции сервера оказываются как бы распределенными между рабочими станциями сети.

В сетях без централизованного управления (одноранговыми сетями) нет единственного центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единственного устройства для сохранения данных. Функции управления сетью передаются от одной станции к другой. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запить от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть. Пользователю сети доступные все периферийные устройства, подключенные к другим станциям (магнитные и оптические диски, принтеры и т. д.).

Достоинства одноранговых сетей: низкая стоимость; высокая надежность.

Недостатки одноранговых сетей: возможность подключения небольшого числа рабочих станций (не более 10); сложность управления сетью; трудности обновления и изменения программного обеспечения станций; сложность обеспечения защиты информации.

В сетях с централизованным управлением (двухранговыми или серверными сетями) один из компьютеров (сервер) реализует процедуры, предназначенные для использования всеми рабочими станциями, управляет взаимодействием рабочих станций и выполняет целый ряд сервисных функций.

2. Топология сетей

Топология сети определяется размещением узлов у сети и связей между ними. Из множества возможных построений выделяют следующие структуры.

Топология «зорка». Каждый компьютер через сетевой адаптер подключается отдельным кабелем объединительному устройству. Все сообщения проходят через центральное устройство, которое обрабатывает сообщения, что поступают, и направляет их к нужным или всем компьютерам.

Звездообразная структура чаще всего допускает нахождение в центральном узле специализированной ЭВМ или концентратора.

Достоинства «звезды»:

простота периферийного оборудования;

каждый пользователь может работать независимо от остальных пользователей;

высокий уровень защиты данных;

легкое выявление неисправности в кабельной сети.

Недостатки «звезды»:

выход из строя центрального устройства ведет к остановке всей сети;

высокая стоимость центрального устройства;

уменьшение производительности сети с увеличением числа компьютеров, подключенных к сети.

Топология «кольцо». Все компьютеры соединяются друг с другом в кольцо. Здесь пользователи сети равноправны. Информация по сети всегда передается в одном направлении. Кольцевая сеть требует специальных повторителей, которые, приняв информацию, передают ее дальше как бы по эстафете; копируют в свою память (буфер), если информация назначается им; изменяют некоторые служебные разряды, если это им разрешено. Информацию из кольца удаляет тот узел, который ее послал.

Достоинства «кольца»:

отсутствие дорогого центрального устройства;

легкий поиск неисправных узлов;

отсутствующая проблема маршрутизации;

пропускная способность сети разделяется между всеми пользователями, поэтому все пользователи гарантированный последовательно получают доступ к сети;

простота контроля ошибок.

Недостатки «кольца»:

тяжело включить в сеть новые компьютеры;

каждый компьютер должен активно участвовать в пересылке информации, для этого нужные ресурсы, чтоб не было задержек в основной работе этих компьютеров;

в случае выхода из строя хотя одного компьютера или отрезка кабеля вся сеть парализуется.

Топология «общая шина». Общая шина наиболее широко распространенна в локальных вычислительных сетях. Топология «общая шина» допускает использование одного кабеля (шины), к которому непосредственно подключаются все компьютеры сети. В данном случае кабель используется всеми станциями в порядке очереди, то есть шину может захватить в один момент только одна станция. Доступ к сети (к кабелю) осуществляется путем соревнования между пользователями. В сети употребляются специальных мероприятий для того, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другу передавать данные. Возникающие конфликты позволяются соответствующими протоколами. Информация передается на все станции сразу.

Достоинства «обшей шины»:

простота построения сети;

сеть легко расширяется;

эффективно используется пропускная способность канала;

надежность выше, поскольку выход из строя отдельных компьютеров не нарушит работоспособности сети в целом.

Недостатки «общей шины»:

ограниченная длина шины;

нет автоматического подтверждения приема сообщений;

возможность возникновения столкновений (коллизий) на шине, когда пытаются передать информацию сразу несколько станций;

низкая защита данных;

выход из строя какого-либо отрезка кабеля ведет к нарушению работоспособности сети;

трудность нахождения места обрыва.

Топология «дерево». Эта структура позволяет объединить несколько сетей, в том числе с разными топологиями или разбить одну большую сеть на ряд подсетей.

Разбивка на сегменты позволит выделить подсети, в пределах которых идет интенсивный обмен между станциями, разделить потоки данных и увеличить, таким образом, производительность сети в целом. Объединение отдельных ветвей (сетей) осуществляется посредством устройств, званых мостами или шлюзами. Шлюз применяется в случае соединения сетей, что имеют разную топологию и разные протоколы. Мосты объединяют сети с одинаковой топологией, но может превращать протоколы. Разбивка сети на подсети осуществляется посредством коммутаторов и маршрутизаторов.

3. Устройства межсетевого интерфейса

Созданная на определенном этапе развития фирмы локальная вычислительная сеть со временем перестает удовлетворять потребности всех пользователей и возникает необходимость в расширении ее функциональных возможностей или охватываемой ею территории. Может возникнуть потребность объединения внутри фирмы разных ЛВС, что появились в разных ее отделах и филиалах в разное время. Такое объединение необходимо и для организации обмена данными с другими системами.

Как межсетевой интерфейс для соединения сетей между собой используются: повторители; мосты; маршрутизаторы; шлюзы.

Повторители (repiter) -- устройства, усиливающие электрические сигналы и обеспечивающие сохранения формы и амплитуды сигнала при передаче его на большие расстояния. Повторители описываются протоколами канального уровня модели взаимодействия открытых систем, могут объединять сети, отличные протоколами лишь на физическом ровные модели OSI, и выполняют лишь регенерацию пакетов данных, обеспечивая тем самым электрическую независимость сетей, что соединяются, и защита сигналов от действия препятствий. Использование усилителей позволяет расширить и протяжность одной сети за счет объединения нескольких сегментов сети в единственное целое.

Мосты (bridge) описываются протоколами сетевого уровня OSI. Они регулируют траффик между сетями, что используют одинаковые протоколы передачи данных на сетевом и выше уровнях, выполняя фильтрацию информационных пакетов соответственно адресам получателей. Мост может соединять сети разных топологий, но работающие под управлением однотипных сетевых операционных систем.

Маршрутизаторы (router) выполняют свои функции на транспортном уровне протоколов модели OSI и обеспечивают соединение логически не связанных сетей; они анализируют сообщение, определяют его последующий наилучший путь, выполняют его некоторое протокольное превращение для согласования и передачи в другую сеть, создают нужный логический канал и передают сообщение по назначению.

Шлюзы (gateway) - устройства, что позволяют объединить вычислительные сети, использующие разные протоколы OSI на всех ее уровнях; выполняют протокольное превращение для всех семи уровней управления модели OSI.

Кроме функций маршрутизаторов они выполняют еще и превращение формата информационных пакетов и их перекодирование, что особенно важно при объединении неоднородных сетей.