22324

Устаткування для локальних мереж

Лекция

Коммуникация, связь, радиоэлектроника и цифровые приборы

Робочі станції і клієнти підключаються до мережі і запрошують певні служби і ресурси у інших комп'ютерів або серверів. Робочі станції повинні бути достатньо могутніми щоб легко справлятися з поставленими перед ними обчислювальними задачами але не обов'язково повинні володіти ресурсами необхідними для обслуговування інших робочих станцій підключених до мережі. Мережні адаптери необхідні для підключення робочих станцій до мережі.

Украинкский

2013-08-04

62 KB

2 чел.

Устаткування для локальних мереж

Апаратні вимоги локальних мереж мінімальні, якщо ви настроюєте велику однорангову локальну мережу, і виявляються достатньо високі, якщо необхідно розвернути крупну мережу клієнт-сервер, якій необхідний доступ до глобальної мережі або Internet.

Ось основне необхідне устаткування.

Робочі станції.

Мережні адаптери для кожної робочої станції.

Як мінімум один концентратор.

При необхідності надання доступу до Internet ви можете i використовувать як один модем із загальним доступом, так і окремі модем і телефонну лінію для кожного комп'ютера.

Кабелі (передаюче середовище), які підключаються до мережних адаптерів об'єднують комп'ютери.

Ви повинні точно знати, що таке робоча станція, тому я зупинюся на цьому більш детально. Достатньо сказати, що ваш комп'ютер, що працює під управлінням Windows 2000, функціонує як робоча станція, виконуючи роль клієнта. Робочі станції і клієнти підключаються до мережі і запрошують певні служби і ресурси у інших комп'ютерів або серверів. Робочі станції повинні бути достатньо могутніми, щоб легко справлятися з поставленими перед ними обчислювальними задачами, але не обов'язково повинні володіти ресурсами, необхідними для обслуговування інших робочих станцій підключених до мережі. Сервери, з другого боку, повинні володіти додатковими обчислювальними ресурсами і об'ємом пам'яті, достатнім для управління мережними службами, а також виконання адміністративних задач, тому на придбання вам слід використовувати стільки засобів, скільки ви собі можете дозволити. Дати вам певну раду з придбання робітник станцій достатньо складно, оскільки все залежить від конкретних задач, які вам необхідно вирішувати. Варто сказати, що якщо ваш комп'ютер нормально працює під управлінням Windows 2000 Professional, ви навряд чи зіштовхнете якими проблемами.

Мережні адаптери необхідні для підключення робочих станцій до мережі. Е ви придбаваєте готові комп'ютери для підключення їх до мережі, прагніть купити такі комп'ютери, в яких мережні адаптери вже встановлені. Таким чином ви уникнете необхідності відкривати комп'ютери і встановлювати в них мережні адаптери самостійно.

Коли ви придбаваєте мережні адаптери, завжди краще віддавати перевагу відомим виробникам і придбавати для всієї мережі організації мережні адаптери однієї марки і моделі. Використовування мережних адаптерів однієї моделі (або, хоча б, від одного виробника) значно спрощує установку драйверів і підтримку роботи надалі.

Принтерам також необхідні мережні адаптери, якщо ви хочете організувати підключення до них по мережі. Якщо ви придбаває новий принтер, прагніть знайти мережний принтер, в якому вже встановлений мережний адаптер. Якщо у вас принтер вже є, зв'яжіться з його виготівником, щоб взнати, чи можна в нього встановити мережний адаптер. При цьому вам знадобиться придбати декілька додаткових пристроїв.

Мережні адаптери

Мережний інтерфейсний контроллер, або мережна інтерфейсна платня (Network Interface Card - NIC), є основним «будівельним» блоком будь-кого ЛВС. Платня NIC класифікується за технологією ЛВС і шинним інтерфейсом. При виборі NIC необхідно враховувати продуктивність, наявність драйверів, можливість управління. Треба розуміти, що сервер пред'являє до мережної платні абсолютно інші вимоги, ніж робоча станція. Велика частина трафіку в мережі направлена до серверу або від нього, що примушує інтенсивно працювати і NIC і шину серверу. Сервер може бути напряму підключений дуплексним зв'язком до перемикача підрозділу або опорної мережі, що подвоює смугу пропускання (для Fast Ethernet це буде 200 Мб/с), але вимагає украй високої продуктивності пристроїв. NIC робочій станції забезпечує зв'язок даного вузла з сервером за допомогою перемикача або повторителя. Вимоги до NIC клієнта значно слабкий за вимоги, що пред'являються до серверних NIC і по продуктивності, і за розміром буферної пам'яті, і по шині. Але сучасні NIC для робочих станцій повинні мати нагоду управління по мережі, що забезпечує більш ефективне управління мережними пристроями. В ідеалі мережний адаптер повинен підтримувати і мережний протокол управління мережею SNMP (Simple Network Management Protocol) і інтерфейс DMI (Desktop Management Interface). Платня, випущена після січня 1998 року, повинна володіти і функцією, названою «побудка через ЛВС». Ідея полягає в тому, що комп'ютер може бути включений і вимкнений через мережу при отриманні «чарівного пакету», що дає адміністраторам мереж можливість відновити програмне забезпечення через мережу, зібрати статистику і т.д. Ця можливість повинна підтримуватися і системною платнею.

Використовування NIC, підтримуючих стандарти 10Base-T і 100Base-TX на одній платні, значно полегшить перехід від Ethernet до Fast Ethernet. Така платня часто називає адаптерами 10/100, і вони дещо дорожче за стандартну платню Ethernet (на $5—20), але вони є ідеальним варіантом для мережі з пропускною спроможністю 10 Мб/с, оскільки при переході до Fast Ethernet вийде значна економія. Визначення швидкості роботи двохшвидкісних NIC, концентраторів і перемикачів проводиться автоматично, і мережа буде завжди конфігурована для роботи на максимальній швидкості. Для вирішення проблеми збільшення відстані можна використовувати спеціальний пристрій - повторитель (repeater). Призначення повторителя відповідає його назві - повторити сигнал з входу на вихід. Але на відміну від кабелю, повторитель ще і усилює сигнал, компенсуючи загасання в кабелі і дозволяючи передавати сигнал на більшу відстань. Розміщуючи повторитель на лінії можна, як мінімум удвічі, збільшити довжину кабелю. Деякі повторители передають дані з кабелю одного типу на іншій (так звані медиакон-верторы). Така можливість виявиться особливо корисною, якщо виникає необхідність об'єднати різного типа мережі. А відстань між зв'язуваними ЛВС можна збільшувати до десятків кілометрів.

Необхідно сказати, що в термінології Ethernet і Fast Ethernet терміни концентратор і повторитель взаємозамінні, тому як концентратор можна розглядати як багатопортовий повторитель. Але у випадках інших технологій вони часто означають різні речі.

Складною проблемою залишається продуктивність мережі, тобто швидкість, з якою кожний комп'ютер може одержувати дані по мережі: необхідно організувати роботу комп'ютерів так, щоб багато хто з них міг одночасно передавати і приймати інформацію. Очевидне рішення - поділити мережу на безліч взаємозв'язаних сегментів так, щоб внутрішній трафік сегменту не виходив за його межі. З цією метою використовуються мости.

Мости

Подібно повторителям, мости (bridge) усилюють сигнали і конвертують сигнал для кабелю іншого типу. Але міст значно «розумніше» за повторителя і здатний аналізувати передавані через нього дані. Для цього у нього є процесор і пам'ять, оскільки звичайно потрібно закінчити прийом повідомлення від одного інтерфейсу, перш ніж він зможе послати його іншому. За допомогою моста можна під'єднувати сегменти мережі типа Ethernet з абсолютно різними інтерфейсами, а це значить, що міст може об'єднувати фізично несумісні мережі. Міст можна запрограмувати так, щоб він відзначав приналежність мережних адрес кожному з сегментів, оскільки кожний пакет даних, передаваних з мережі типа Ethernet, містить адреси відправника і одержувача. ПО записуватиме адреса відправника кожного пакету і запам'ятовуватиме, з яким сегментом він зв'язаний. Незабаром міст складе таблицю, яка дозволить ідентифікувати, до якого сегменту мережі приєднаний кожний відправник.

Як тільки міст взнає фізичні адреси відправників, його робота стане значна осмысленней: для кожного сегменту визначатиметься локальний потік повідомлень, який не передається за межі цього сегменту.

Саме так працюють мости за стандартом Transparent Bridging. За задумом розробників, необхідно тільки підключити до моста роз'єми, і дві локальні мережі будуть з'єднано. Все тут же почне працювати, на яких програмних і апаратних установок і настройок. Міст сам заповнює таблиці адрес і динамічно їх відстежує, для чого періодично видаляє записи, що не змінюються більше декількох хвилин.

Завдяки цьому стає можливою наступна стратегія підвищення продуктивності мережі. Мережа ділиться на сегменти на основі оптимального розподілу трафіку, а для з'єднання таких сегментів використовуються мости, у свою чергу, сполучені з магістраллю. В кожному сегменті створюється своя локальна мережа на основі концентраторів, і в магістраль прямують тільки дані для адресатів, невідомих в даному сегменті.

Не дивлячись на те, що для більшості додатків мости працюють добре, у них є декілька недоліків. Локальна продуктивність: міст не впливає на продуктивність усередині локальної області. Якщо локальний трафік для відділу перенавантажує мережу в цьому сегменті, то єдиний спосіб підвищення продуктивності за допомогою мостів полягає в подальшому розділенні мережі. Мости не здійснюють контроль доступу: будь-який комп'ютер може послати будь-яке повідомлення в крапку мережі.

Залишається додати, що оскільки міст вимагає деякого інтелекту, відмінні мости виходять з комп'ютера. Маючи свій в розпорядженні додатково два мережні адаптери всього і відповідним ПО, комп'ютер в змозі справитися зі всіма функціями спеціального пристрою. Для виконання цієї задачі звичайно використовують сервери, на які покладаються подвійні обов'язки, - служити і серверами файлів і мостами.

При великій кількості сегментів в мережі вузьким місцем може виявитися продуктивність магістралі (backbone), що забезпечує міжсегментний трафік. Якщо мережа працює із смугою пропускання 10 Мб/с, то для магістралі необхідно мати 100 Мб/с (Fast Ethernet) або навіть 1000 Мб/с (Gigabit Ethernet, FDDI). Для вирішення проблеми підвищення локальної продуктивності і сегментації мережі використовуються комутатори.

Комутатори

Причиною зменшення загальної швидкості передачі даних між приєднаними комп'ютерами є загальне для всіх комп'ютерів середовище. Мости і концентратори дозволяють збільшити продуктивність саме за рахунок зменшення числа комп'ютерів, що знаходяться в одному середовищі - сегменті.

Але для вирішення проблеми локальної продуктивності необхідний новий пристрій - комутатор (switching). Слід зазначити, що цей пристрій крім безлічі нових функцій включає і функції моста, через що останні зараз майже не використовуються. Зовні комутатор схожий на концентратор, але по суті він відрізняється радикально. Замість того, щоб просто транслювати сигнал, що приходить, на решту все портів, як це робить концентратор, комутатор проводить з'єднання тільки між джерелом і місцем призначення.

Для цього комутатор пам'ятає адреси вузлів мережі, асоційовані з кожним портом в спеціальній таблиці. Вся пропускна спроможність мережі надається цьому, тимчасово створеному з'єднанню між джерелом і приймачем, і при цьому значно зменшується число можливих конфліктів.

Комутатори мають велику кількість портів, на основі яких (як і на основі концентраторів) можна різними способами побудувати ієрархічну структуру. Можна під'єднувати до комутатора цілі групи комп'ютерів через концентратор, або під'єднувати окремі комп'ютери безпосередньо до комутатора. Кожний порт комутатора є незалежним сегментом з продуктивністю мережі, тоді як комп'ютери, приєднані через концентратори, ділять цю продуктивність між собою.

Комутатори, в яких передбачено під'єднування тільки окремих комп'ютерів, називаються комутаторами вузлів (node switches), тоді як моделі, що дозволяють під'єднувати концентратори, називаються комутаторами сегментів (segment switches).

Комутатори Ethernet мають дві базові архітектура: з крізною комутацією (cut-through) і з проміжною буферизацією (store-and-for-ward). Комутатори з крізною комутацією значно швидше, оскільки вони читають тільки заголовки пакетів, в яких вказані адреси, і відразу передають пакети за призначенням. Комутатор з буферизацією не поспішає передати пакет, а зберігає його для аналізу. Він працює повільніше, та зате може знайти помилки в пакеті і не передавати його далі, звільняючи мережу для передачі достовірних пакетів. Це може підвищити надійність і продуктивність мережі, але виникаючі затримки можуть стати обмежуючим чинником.

Комутована мережа має фізичну зіркоподібну технологію, проте логічна топологія комутованої мережі насправді не відповідає ні шинній, ні зіркоподібній, ні кільцевій. Таку топологію іноді називають комутованою топологією (switched topology).

Якщо мережа стає дуже складною, якщо в ній декілька сегментів з різними мережними технологіями, в яких використовуються різні протоколи, буде потрібно пристрій, здатний знайти оптимальний шлях для передачі і фільтрації даних між сегментами. З цими задачами справляється маршрутизатор.

Маршрутизатори

Маршрутизатор (router) робить все, на що здатні мости, але при цьому володіє і поряд додаткових достоїнств. Він здатний визначити оптимальний шлях для доставки даних, і для цього він використовує інформацію, закладену в заголовку повідомлення і дані про конфігурацію мережі і можливі шляхи передачі. Ці дані закладаються в нього або уручну, або виявляються автоматично.

Статичні маршрутизатори вимагають, щоб такі таблиці вводилися в нього уручну. Пересилка даних в таких маршрутизаторах відбувається завжди по шляху, введеному адміністратором. Більш розвинені динамічні маршрутизатори автоматично виявляють всі можливі маршрути і в реальному часі вибирають якнайкращий маршрут для конкретної посилки. Якщо маршрутизатор знаходить затримки передачі або помилки, то для наступної посилки він вибирає інший, більш ефективний маршрут.

Мости також підтримують маршрутні таблиці, проте інформація тут обмежена списком вузлів мережі по обидві сторони моста. Маршрутні списки маршрутизаторів містять набагато більше інформацію про всю мережу і про стан окремих вузлів. Саме це і складає основну складність маршрутизатора.

Існує декілька протоколів управління таблицею маршрутизації, і це говорить про те, що не так просто створити універсальний і ефективний протокол управління. Тому великі і складні мережі не завжди адекватно реагують на зміну конфігурації або вихід з ладу окремих ліній зв'язку. Неприємності можуть траплятися і з вини маршрутизатора, в таблиці якого залишилися вже не існуючі маршрути.

Додаткове оснащення

Вище розказано про всі основні мережні пристрої, без яких жодна мережа працювати не буде, але необхідно згадати і про те, яке може зустрітися в будь-якій мережі, хоча вони і не впливають безпосередньо на її роботу. Це принт-сервер (Print Server), призначення якого, що часто зустрічається, - підключити до мережі принтер так, щоб ним міг скористатися будь-який користувач мережі. Цей невеликий пристрій, до якого можна підключити один або декілька принтерів. Крім того, в мережі може бути встановлений сервер видаленого доступу, що забезпечує доступ в корпоративну мережу тим користувачам, які знаходяться у відрядженні, на виклику або працюють удома. Звичайно такий доступ відбувається через телефонну лінію.

В дуже великих і розподілених на великому просторі мережах виникає необхідність в синхронізації подій, відстежуванні тимчасових затримок і координації дій. Для таких цілей використовують сервер синхронізації (Network Time Server), який може синхронізуватися,  наприклад, по сигналах з термінал-серверу можна віднести уявлення про побудову ЛВС супутників системи GPS, передаючих пристроїв InBusiness Internet Station і використовуванні мережних пристроїв, тимчасові сигнали з точністю до виробництва Intel.


 

А также другие работы, которые могут Вас заинтересовать

17743. Основы протокола TCP/IP 180 KB
  Лабораторная работа №7 Основы протокола TCP/IP Цель работы: Изучить уровни TCP/IP протокола. И IP адресацию. Краткие сведения из теории Термин TCP/IP обычно обозначает все что связано с протоколами TCP и IP. Он охватывает целое семейство протоколов прикладные программы и д...
17744. ПРАВА ДОСТУПА 63.5 KB
  Лабораторная работа № 4 ПРАВА ДОСТУПА Администраторское Supervisory версия З.х. Право Supervisory предоставляет все права в определенном каталоге или файле. На уровне каталогов оно дает все права доступа к каталогу а также к любому файлу подкаталогу и к файлам подкатало...
17745. Течение жидкости в колесе центробежного насоса. КПД насосов 226.5 KB
  Лекция 4. Течение жидкости в колесе центробежного насоса. КПД насосов. 4.1. Течение жидкости в колесе центробежного насоса. В реальных насосах число лопастей конечно. Соответственно построение треугольников скоростей здесь должно быть выполнено с учётом реального движ...
17746. Общие сведения о гидравлических машинах ДВС; конструктивные схемы и принцип действия 453.5 KB
  Лекция 1. Общие сведения о гидравлических машинах ДВС; конструктивные схемы и принцип действия. Классификация насосов ДВС и ЭУ с ДВС. Динамические насосы ДВС. Общие сведения о гидравлических механизмах ДВС К гидравлическим относятся машины работающие на несжимаем
17747. Общие сведения о гидравлических машинах ДВС; конструктивные схемы и принцип действия 1.96 MB
  Лекция 2. Общие сведения о гидравлических машинах ДВС; конструктивные схемы и принцип действия. Объёмные насосы ДВС. Струйные аппараты. Гидравлические передачи. Объёмные насосы. Самым древним из известных в технике объёмных насосов является поршневой насос. Насосы та
17748. Основы теории гидравлических машин 447 KB
  Лекция 3.Основы теории гидравлических машин. Основные параметры насосов. Основными параметрами насосов можно считать те которые чаще всего используются для оценки их потребительских качеств и технических описаниях этих гидравлических машин. Ниже рассматриваются
17749. Основы теории подобия насосов 451 KB
  Лекция 5. Основы теории подобия насосов. Теория подобия создавалась для накопления и хранения экспериментальных данных а также для их использования на объектах подобных между собой. Во все времена перед созданием достаточно крупного и ценного изделия старались сдела
17750. Кавитация в насосах и способы её учёта при выполнении расчётов 233 KB
  Лекция 6. Кавитация в насосах и способы её учёта при выполнении расчётов. Кавитацией в насосах обычно называют процессы сопровождающие вскипание жидкости в области входа в насос. Вскипание связано с падением давления в этой области и в зависимости от величины падения д
17751. Расчёт ступени центробежного насоса 222 KB
  Лекция 7. Расчёт ступени центробежного насоса. Определение частоты вращения ротора насоса n. При известных значениях расхода жидкости Q и удельной работы ступени L частота вращения ротора n определяется с учётом существующих ограничений на этот параметр. Эти ограничения...