Локальные сети

План

Введение

Виды локальных сетей

Протоколы локальных сетей

Заключение

Список литературы

Введение

Компьютерная сеть - это совокупность ПК и других устройств (концентраторов, принтеров, модемов и т.д.), объединяемых вместе с помощью сетевых кабелей. Устройства сети могут взаимодействовать друг с другом с целью совместного использования информации и ресурсов. Сети отличатся размерами: некоторые размещаются внутри одного офиса, другие охватывают земной шар

Передача информации по сети производится пакетами. Каждый пакет содержит адрес передающего и принимающего устройств, что позволяет ему достигать адресата. Работа сети похожа на разговор двух людей; если оба начинают говорить одновременно, то они останавливаются, и затем один начинает говорить снова.

В сети как информация, так и ресурсы могут использоваться совместно или разделяться пользователями. Это имеет ряд преимуществ:

- можно использовать одни и те же периферийные устройства, такие как принтеры (например, в сети может быть один принтер, к которому обращаются все ПК).

- можно передавать данные без использования дискет и дисков. Передача файлов по сети экономит время, которое затрачивается на запись и считывание данных с дискеты.

- можно централизовано использовать важные компьютерные программы, например, бухгалтерские. Часто пользователям необходимо иметь доступ к одной и той же программе и работать с ней одновременно. Например, программа продажи билетов должна быть одной, чтобы можно было предотвратить продажу одного билета дважды.

- можно предусмотреть автоматическое резервное копирование важных файлов. Причем программа резервного копирования вступает в действие автоматически, экономя время и гарантируя сохранность файлов.

- можно посылать и получать сообщения электронной почты в любой уголок Земли, связываться с нужными людьми, находящимися в самых разных местах, и все это быстро и недорого.

- можно передавать файлы своим коллегам и получать их, где бы они не находились, или получить доступ к корпоративной сети из дома.

- можно получить доступ к океану ресурсов Internet и World Wide Web и др.

Цель моего реферата - раскрыть понятие «локальная компьютерная сеть».

1. Виды локальных сетей

В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (dedicated) сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступными по сети.

Одноранговые сети называют также рабочими группами. Рабочая группа -- это небольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 30 компьютеров. Одноранговые сети относительно просты. Поскольку каждый компьютер является одновременно и клиентом, и сервером, нет необходимости в мощном центральном сервере или в других компонентах, обязательных для более сложных сетей. Одноранговые сети обычно дешевле сетей на основе сервера, но требуют более мощных (и более дорогих) компьютеров.

В одноранговой сети требования к производительности и к уровню защиты для сетевого программного обеспечения, как правило, ниже, чем в сетях с выделенным сервером. Выделенные серверы функционируют исключительно в качестве серверов, но не клиентов или рабочих станций (workstation). В такие операционные системы, как Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups и Microsoft Windows 95, встроена поддержка одноранговых сетей. Поэтому, чтобы установить одноранговую сеть, дополнительного программного обеспечения не требуется.

Одноранговая есть характеризуется рядом стандартных решений:

- компьютеры расположены на рабочих столах пользователей;

- пользователи сами выступают в роли админисфаторов и обеспечивают защиту информации;

- для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система.

Одноранговая сеть вполне подходит там, где:

- количество пользователей не превышает 30 человек;

- пользователи расположены компактно;

- вопросы зашиты данных не критичны;

- в обозримом будущем не ожидается значительного расширения фирмы и следовательно, сети.

Если эти условия выполняются, то, скорее всего, выбор одноранговой сети будет правильным (чем сети на основе сервера). Несмотря на то, что одноранговые сети вполне удовлетворяют потребностям небольших фирм, иногда возникают ситуации, когда их использование может оказаться неуместным. В типичной одноранговой сети системный администратор, контролирующий всю сеть, не выделяется. Каждый пользователь сам администрирует свой компьютер. Все пользователи могут «поделиться» своими ресурсами с другими. К совместно используемым ресурсам относятся каталоги, принтеры, факс-модемы и т.п.

В одноранговой сети каждый компьютер должен:

- большую часть своих вычислительных ресурсов предоставлять локальному пользователю (сидящему за этим компьютером);

- для поддержки доступа к ресурсам удаленного пользователя (обращающегося к серверу по сети) подключать дополнительные вычислительные ресурсы.

Сеть на основе сервера требует более мощных серверов, поскольку они должны обрабатывать запросы всех клиентов сети.

Защита подразумевает установку пароля на разделяемый ресурс, например на каталог. Централизованно управлять защитой в одноранговой сети очень сложно, так как каждый пользователь устанавливает ее самостоятельно, да и «общие» ресурсы могут находиться на всех компьютерах, а не только на центральном сервере. Такая ситуация представляет серьезную угрозу для всей сети, кроме того, некоторые пользователи могут вообще не установить защиту.

Поскольку в одноранговой сети каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер, пользователи должны обладать достаточным уровнем знаний, чтобы работать и как пользователи, и как администраторы своего компьютера.

Если к сети подключено более 30 пользователей, то одноранговая сеть, где компьютеры выступают в роли и клиентов, и серверов, может оказаться недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей использует выделенные серверы. Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Сети на основе сервера стали промышленным стандартом.

С увеличением размеров сети и объема сетевого трафика необходимо увеличивать количество серверов. Распределение задач среди нескольких серверов гарантирует, что каждая задача будет выполняться самым эффективным способом из всех возможных. Круг задач, которые должны выполнять серверы, многообразен и сложен. Чтобы приспособиться к возрастающим потребностям пользователей, серверы в больших сетях стали специализированными (specialized). Например, в сети Windows 2003 Server существуют различные типы серверов.

Файл-серверы и принт-серверы. Файл-серверы и принт-серверы управляют доступом пользователей соответственно к файлам и принтерам. Например, чтобы работать с текстовым процессором, Вы, прежде всего, должны запустить его на своем компьютере. Документ текстового процессора, хранящийся на файл-сервере, загружается в память Вашего компьютера, и, таким образом, Вы можете работать с этим документом на своем компьютере. Другими словами, файл-сервер предназначен для хранения файлов и данных.

Серверы приложений. На серверах приложений выполняются прикладные части клиент-серверных приложений, а также находятся данные, доступные клиентам. Например, чтобы упростить извлечение данных, серверы хранят большие объемы информации в структурированном виде. Эти серверы отличаются от файл- и принт-серверов. В последних файл или данные целиком копируются на запрашивающий компьютер. А в сервере приложений на запрашивающий компьютер пересылаются только результаты запроса. Приложение-клиент на удаленном компьютере получает доступ к данным, хранимым на сервере приложений. Однако вместо всей базы данных на Ваш компьютер с сервера загружаются только результаты запроса. Например, Вы можете получить список работников, родившихся в ноябре.

Почтовые серверы. Почтовые серверы управляют передачей электронных сообщений между пользователями сети.

Факс-серверы. Факс-серверы управляют потоком входящих и исходящих факсимильных сообщений через один или несколько факс-модемов.

Коммуникационные серверы. Коммуникационные серверы управляют потоком данных и почтовых сообщений между этой сетью и другими сетями, мэйнфреймами или удаленными пользователями через модем и телефонную линию.

Служба каталогов предназначена для поиска, хранения и защиты информации в сети. Windows NT Server объединяет компьютеры в логические группы - домены (domain), - система защиты которых наделяет пользователей различными правами доступа к любому сетевому ресурсу.

В расширенной сети использование серверов разных типов приобретает особую актуальность. Необходимо поэтому учитывать все возможные нюансы, которые могут проявиться при разрастании сети, с тем чтобы изменение роли определенного сервера в дальнейшем не отразилось на работе всей сети.

Сетевой сервер и операционная система работают как единое целое. Без операционной системы даже самый мощный сервер представляет собой лишь груду железа. А операционная система позволяет реализовать потенциал аппаратных ресурсов сервера. Некоторые системы, например Microsoft Windows 2003 Server, были созданы специально для того, чтобы использовать преимущества наиболее передовых серверных технологий. Так, Windows 2003 Server реализует следующие возможности 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 осуществляется централизованно. Ресурсы, как правило, расположены также централизованно, что облегчает их поиск и поддержку. Например, в системе Windows NT Server разделение каталогов осуществляется через File Manager.

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.

Существуют и комбинированные типы сетей, совмещающие лучшие качества одноранговых сетей и сетей на основе сервера. Многие администраторы считают, что такая сеть наиболее полно удовлетворяет их запросы, так как в ней могут функционировать оба типа операционных систем.

Операционные системы для сетей на основе сервера, например Microsoft Windows NT Server или Novell® NetWare®, в этом случае отвечают за совместное использование основных приложений и данных. На компьютерах-клиентах могут выполняться операционные системы Microsoft Windows NT Workstation или Windows 95, которые будут управлять доступом к ресурсам выделенного сервера и в то же время предоставлять в совместное использование свои жесткие диски, а по мере необходимости разрешать доступ и к своим данным.

Комбинированные сети - наиболее распространенный тип сетей, но для их правильной реализации и надежной защиты необходимы определенные знания и навыки планирования

Одноранговые сети и сети на основе сервера объединяет общая цель -- разделение ресурсов. А вот различия между одноранговыми серверами и выделенными серверами определяют:

- требования к аппаратному обеспечению;

- способ поддержки пользователей.

2. Протоколы локальных сетей

Протоколы (protocols) - это набор правил и процедур, регулирующих порядок осуществления некоторой связи. Например, дипломаты какой-либо страны четко придерживаются протокола при общении с дипломатами других стран. В компьютерной среде правила связи служат тем же целям. Имеется три основных момента, касающихся протоколов.

1. Существует множество протоколов. И хотя все они участвуют в реализации связи, каждый протокол имеет различные цели, выполняет различные задачи, обладает своими преимуществами и ограничениями.

2. Протоколы работают на разных уровнях модели OSI. Функции протокола определяются уровнем, на котором он работает. Если, например, какой-то протокол работает на Физическом уровне, то это означает, что он обеспечивает прохождение пакетов через плату сетевого адаптера и их поступление в сетевой кабель.

3. Несколько протоколов могут работать совместно. Это так называемый стек, или набор, протоколов. Как сетевые функции распределены по всем уровням модели OSI, так и протоколы совместно работают на различных уровнях стека протоколов. Уровни в стеке протоколов соответствуют уровням модели OSI. В совокупности протоколы дают полную характеристику функциям и возможностям стека.

Передача данных по сети, с технической точки зрения, должна быть разбита на ряд последовательных шагов, каждому из которых соответствуют свои правила и процедуры, или протокол. Таким образом, сохраняется строгая очередность в выполнении определенных действий. Кроме того, эти действия (шаги) должны быть выполнены в одной и той же последовательности на каждом сетевом компьютере. На компьютере-отправителе эти действия выполняются в направлении сверху вниз, а на компьютере-получателе - снизу вверх.

Компьютер-отправитель в соответствии с протоколом выполняет следующие действия:

- разбивает данные на небольшие блоки, называемые пакетами, с которыми может работать протокол;

- добавляет к пакетам адресную информацию, чтобы компьютер-получатель мог определить, что эти данные предназначены именно ему;

- подготавливает данные к передаче через плату сетевого адаптера и далее - по сетевому кабелю.

Компьютер-получатель в соответствии с протоколом выполняет те же действия, но только в обратном порядке:

- принимает пакеты данных из сетевого кабеля;

- через плату сетевого адаптера передает пакеты в компьютер;

- удаляет из пакета всю служебную информацию, добавленную компьютером-отправителем;

- копирует данные из пакетов в буфер -- для их объединения в исходный блок данных;

- передает приложению этот блок данных в том формате, который оно использует.

И компьютеру-отправителю, и компьютеру-получателю необходимо выполнять каждое действие одинаковым способом, с тем чтобы пришедшие по сети данные совпадали с отправленными. Если, например, два протокола будут по-разному разбивать данные на пакеты и добавлять информацию (о последовательности пакетов, синхронизации и для проверки ошибок), тогда компьютер, использующий один из этих протоколов, не сможет успешно связаться с компьютером, на котором работает другой протокол.

До середины 80-х годов большинство локальных сетей были изолированными. Они обслуживали один отдел или одну компанию и редко объединялись в крупные системы. Однако когда локальные сети достигли высокого уровня развития и объем передаваемой ими коммерческой информации возрос, ЛВС стали компонентами больших сетей.

Несколько протоколов, которые работают в сети одновременно, обеспечивают следующие операции с данными:

- подготовку;

- передачу;

- прием;

- последующие действия.

Работа различных протоколов должна быть скоординирована так, чтобы исключить конфликты или незаконченные операции. Этого можно достичь с помощью разбиения на уровни.

Прикладные протоколы работают на верхнем уровне модели OSI. К наиболее популярным прикладным протоколам относятся:

- APPC(Advanced Program-to-Program Communication) - одноранговый SNA-протокол фирмы IBM, используемый в основном на AS/400®;

- FTAM (File Transfer Access and Management) - протокол OSI доступа к файлам;

- Х.400 - протокол CCITT для международного обмена электронной почтой;

- Х.500 - протокол CCITT служб файлов и каталогов на нескольких системах;

- SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) - протокол Интернета для обмена электронной почтой;

- FTP (File Transfer Protocol) - протокол Интернета для передачи файлов;

- SNMP (Simple Network Management Protocol) - протокол Интернета для мониторинга сети и сетевых компонентов;

- Telnet - протокол Интернета для регистрации на удаленных хостах и обработки данных на них.

Транспортные протоколы поддерживают сеансы связи между компьютерами и гарантируют надежный обмен данных между ними. К популярным транспортным протоколам относятся:

- TCP (Transmission Control Protocol) - TCP/IР-протокол для гарантированной доставки данных, разбитых на последовательность фрагментов;

- SPX - часть набора протоколов IPX/SPX (Internetwork Packet Exchange/Sequential Packet Exchange) для данных, разбитых на последовательность фрагментов, фирмы Novell; NWLink - реализация протокола IPX/SPX от фирмы Microsoft;

- NetBEUI [NetBIOS (Network Basic Input/Output System) Extended User Interface - расширенный интерфейс пользователя - устанавливает сеансы связи между компьютерами (NetBIOS) и предоставляет верхним уровням транспортные услуги (NetBEUI);

- ATP (AppleTalk Transaction Protocol), NBP (Name Binding Protocol) - протоколы сеансов связи и транспортировки данных фирмы Apple.

Сетевые протоколы обеспечивают услуги связи. Эти протоколы управляют несколькими типами данных: адресацией, маршрутизацией, проверкой ошибок и запросами на повторную передачу. Сетевые протоколы, кроме того, определяют правила для осуществления связи в конкретных сетевых средах, например Ethernet или Token Ring. К наиболее популярным сетевым протоколам относятся:

- IP (Internet Protocol) - TCP/IР-протокол для передачи пакетов;

- IPX (Internetwork Packet Exchange) - протокол фирмы NetWare для передачи и маршрутизации пакетов;

- NWLink - реализация протокола IPX/SPX фирмой Microsoft;

- NetBEUI - транспортный протокол, обеспечивающий услуги транспортировки данных для сеансов и приложений NetBIOS;

- DDP (Datagram Delivery Protocol) - AppleTalk-протокол транспортировки данных.

Заключение

Завершая работу над рефератом можно прийти к выводу, что локальная компьютерная сеть дает возможность общения одновременно многих пользователей. Это очень удобно как для бизнеса, так и для дома. Широко распространены 2 типа сетей: одноранговые и сети на основе сервера.

В одноранговых сетях каждый компьютер функционирует как клиент и как сервер. Для небольшой группы пользователей подобные сети легко обеспечивают разделение данных и периферийных устройств. Вместе с тем, поскольку администрирование в одноранговых сетях нецентрализированное, обеспечить развитую защиту данных трудно.

Сети на основе сервера наиболее эффективны в том случае, когда совместно используется большое количество ресурсов и данных. Администратор может управлять защитой данных, наблюдая за функционированием сети. В таких сетях может быть один или несколько серверов, в зависимости от объема сетевого трафика, количества периферийных устройств и т.п. Например, в одной сети могут присутствовать DHCP сервер, коммуникационный сервер, сервер баз данных и HTTP сервер.

Существуют также и комбинированные сети, объединяющие свойства обоих типов сетей. Такие сети довольно популярны, хотя для эффективной работы они требуют более тщательного планирования, в связи с этим и подготовка пользователей должна быть выше.

Локальные сети имеют также свои протоколы. Протоколы - это правила и технические процедуры, позволяющие нескольким компьютерам при объединении в сеть общаться друг с другом.

Среди множества протоколов наиболее популярны следующие:

- TCP/IP; NetBEUI; Х.25;

- Xerox Network System (XNS™);

- IPX/SPXHNWLink;

- APPC;

- AplleTalk;

- набор протоколов OSI;

- DECnet.

Список литературы

1. Алексеенко В. Домашняя сеть. - Киев, 2002.

2. Локальные сети для дома и офиса. - Владивосток: ООО «Даль Интернет Связь», 2004.

3. Новоселов С.П. Локальные сети. - М.: Студио, 2004.