Pioneer #02
27 мая 1996

Ликбез - Локальные компьютерные сети.

  Что нам стоит сеть построить? 
                                
режде чем начать разговор о локальных сетях, следует определиться с терминологией.
Как правило,
"компьютерные сети" у большинства людей ассоциируются с какими-то абстрактными информационными системами или вообще с непонятными нагромождениями электроники загадочного предназначения. Вообще-то принято считать, что сети бывают двух видов: локальные, т.е. связывающие группы компьютеров одного или нескольких предприятий, и глобальные, связывающие компьютеры на значительных расстояниях, в разных городах или странах. В настоящее время функционирует множество глобальных сетей, обеспечивающих связь по телефонным каналам и спутниковой связи. Практически все глобальные сети сообщаются друг с другом через специальные сетевые узлы, называемые "шлюзами". Имея модем, любой пользователь ПК может подключиться к такой сети. Главное отличие локальных сетей от глобальных заключается в том, что в первом случае прокладываются специальные высокоскоростные линии, в то время как во втором случае используются общедоступные низкоскоростные каналы связи, обычно арендуемые у соответствующих организаций. Разновидности локальных сетей.
уществует множество видов локальных сетей, однако наибольшее распространение
получили три модификации:
Ethernet, Arcnet и Toкen-Ring. Технология Ethernet наиболее широко распространена в силу своей надежности и высокой скорости передачи данных. Эта технология была разработана в 1975 году фирмой Xerox. В начале 80-х фирмы Digital Equipment, Intel и Xerox обнародовали спецификацию сети Ethernet. Локальная сеть на базе Ethernet функционирует по принципу "общая шина", который заключается в следующем: для подключения к сети используется один кабель, к которому подключаютя все сетевые рабочие станции. Сообщения, посланные от одной станции к другой, принимаются всеми остальными компьютерами сети. При передаче данных происходит фильтрация сигналов, в результате которой сообщение доходит до нужного адресата. Если сетевой станции нужно передать сообщение, она вначале проверяет, занята линия или нет: передача происходит только в случае, если линия свободна. Довольно высокая надежность данного метода обусловленна независимостью работы сети от работы отдельных компьютеров. Сравнительно недавно большой популярностью стали пользоваться сети, построенные на базе метода Arcnet. Всплеск интереса к Arcnet был вызван резким снижением цен на сетевые адаптеры данной архитектуры - в результате они стали дешевле адаптеров Ethernet. Arcnet работает, используя топологию "Звезда". Все сетевые компьютеры подключаются к одному общему устройству отдельными кабелями. Надежность сети с такой организацией меньше, чем у Ethernet, т.к. при выходе из строя центрального устройства останавливается работа всей сети. Возможно и соединение нескольких Arcnet сетей в одну большую сеть с разветвленной структурой. Передача данных происходит следующим образом: одна из сетевых рабочих станций генерирует сообщение определенного вида (маркер), которое передается от одного компьютера к другому - и если какой либо компьютер желает передать сообщение, то он просто добавляет его после маркера. Когда сообщение доходит до станции-адресата, оно удаляется из списка передаваемых сообщений. Архитектура Toкen-Ring, разработанная фирмой IBM, обеспечивает взаимодействие сетевых компьютеров по схеме "кольцо". Сообщения передаются от первого компьютера ко второму, от второго к третьему - и далее по очередности: если текущее сообщение не предназначено для данного компьютера, оно передается следующему, если же адресатом является текущий компьютер, циркуляр убирается из списка сообщений. Ethernet - железо.
овершенно очевидно, что любая сеть неминуемо включает кабель, соединяющий рабочие
станции между собой, и
Ethernet не является исключением. Ethernet может работать с тремя видами кабеля: толстым коаксиальным, тонким коаксиальным и витой парой. В зависимости от типа кабеля довольно значительно меняется список необходимого аппаратного обеспечения и характеристики сети. Разумеется, для работы сети, независимо от вида кабеля требуются сетевые платы, вставляемые непосредственно в слоты расширения на материнской плате компьютера. Толстый коаксиальный кабель, или, как его иногда называют, "желтый" (по цвету оболочки), является наиболее дорогостоящим. "Желтый" кабель имеет диаметр 0.4 дюйма и волновое сопротивление 50 Ом. Подключение рабочих станций производится через специальное устройство, называемое трансивером. Трансивер соединяется с компьютером многожильным трансиверным кабелем. Между собой трансиверы соединяются отрезками толстого коаксиального кабеля с соединительными резъемами на концах. Трансивер имеет один вход для трансиверного кабеля и один выход для "желтого" кабеля. К сожалению, существует множество ограничений, которых необходимо придерживаться при установке сети. Так, например, длина одного сегмента не должна превышать 500 метров. Если же длина сети все-таки превышает 500М, то применяется специальное устройство - репитер, устанавливаемое на коаксиальный кабель при помощи специальных DIX-разъемов. Функции репитера заключаются в физическом разделении сегментов сети и обеспечении восстановления пакетов, передаваемых из одного сегмента в другой. Несомненно, репитеры очень удобны и полезны, но, к сожалению, замедляют работу сети. Репитеры могут быть выполнены как в виде отдельных конструкций, так и в виде плат, вставляемых в слоты расширения компьютера. Второй вариант несколько хуже, т.к. для беспрерывной работы сети необходимо постоянно держать включенной одну из рабочих станций, в которой находится репитер. Внешний репитер может объединять сегменты, выполненные на тонком и толстом коаксиальных кабелях. При использовании "желтого" кабеля количество сегментов не должно превышать пяти. Таким образом, максимально возможная длина сети - 2,5Км. К одному сегменту можно подключить не более 100 компьютеров, причем если в сети есть репитеры, они тоже считаются за компьютеры. Трансиверный кабель не может быть длиннее 50М, а расстояние между сетевыми рабочими станциями не должно быть менее 2,5М. Как видно из приведенных характеристик, сети, построенные на толстом коаксиальном кабеле, в основном рассчитаны на крупные учреждения, для малых и средних предприятий возможности такой сети явно избыточны. Существует гораздо более дешевый и простой вариант построения Ethernet - сети на тонком коаксиальном кабеле. В сущности тонкий коаксиальный кабель отличается от толстого только диаметром (диаметр тонкого кабеля 0.2 дюйма). Однако сеть, построенная на тонком кабеле, имеет существенно отличные характеристики. При использовании тонкого кабеля отпадает необходимость в использовании трансиверов, а следовательно, и трансиверных кабелей. Подключение сетевых адаптеров к коаксиальному кабелю происходит при помощи так называемых Т-коннекторов. Т-коннектор имеет форму буквы Т, одна его сторона подключается к сетевому адаптеру, а две другие служат входом и выходом для коаксиального кабеля. На концах сегмента должны находиться специальные заглушки, называемые терминаторами. Один из терминаторов должен быть заземлен, для этого на нем предусмотрен дополнительный провод. Следует отметить, что характеристики сети, построенной на тонком коаксиальном кабеле, несколько хуже, чем сети, построенной на толстом. Так, длина одного сегмента не должна превышать 185 метров. Максимальное количество сегментов такое же, как и у "желтого" кабеля. Следовательно, общая протяженность сети может достигать 925 метров. На каждом из сегментов устанавливается до 30 станций. Причем сетевые станции должны быть разнесены друг от друга не менее, чем на 0.5 метра. Сеть на основе тонкого коаксиального кабеля является отличным вариантом для средних предприятий, но ее возможности явно избыточны для офисных приложений. Идеальным вариантом сети для небольших офисов может быть сеть на витой паре, или попросту телефонном проводе. Судите сами, максимальная длина кабельных сегментов может достигать 100 метров, а максимальное количество подключаемых станций - 8, 12 или 16, в зависимости от применяемого оборудования. Да и скорость передачи ничуть не меньше, чем у сетей с коаксиальными кабелями, порядка 10Mb. В сети с витой парой используется специальное устройство - "хаб", к которому и подключаются все станции, именно от "хаб"а зависит максимальное количество компьютеров в сети. "Хаб"ы можно объединять между собой, получая сложные каскадные структуры. Кроме того, обычно на "хаб"ах ставят BNC- и DIX- разъемы, что дает возможность объединять между собой сети, построенные на базе коаксиальных кабелей и витой пары. К сожалению, не на всех сетевых платах предусмотрен выход для витой пары, поэтому сети, построенные по описанной структуре, до сих пор не часто используются. Сетевые платы.
аверное, можно сказать, что сетевая плата является главным компонентом любой
сети, ведь именно от нее зависит передача и прием сообщений. Как и другие внутренние компьютерные устройства, сетевые карты могут
быть выполнены на базе разных архитектур: ISA, VESA, EISA, PCI (соответственно 16- и 32-бит). Если сеть предназначена для нормальной работы, а не для разового переписывания файлов, то наилучшим решением будет использование 32-битных адаптеров. Для ускорения работы на сетевые карты часто устанавливают буферную память, обычный размер которой 16Kb и более. При установке сетевой карты неоходимо задать прерывание, базовый адрес порта ввода/вывода и номер канала DMA. Делается это при помощи специальных перемычек, расположенных на карте. Современные сетевые карты допускают настройку своих параметров не перемычками, а при помощи программного обеспечения, поставляемого вместе с картой. Практически уже стало традицией, что выпускаемые сетевые адаптеры совместимы с NE-2000 (NoVell Ethernet), т.к. этот стандарт поддерживается всеми сетевыми операционными системами без дополнительных драйверов. Отдельные производители сетевых карт расширили возможности сети при использовании тонкого коаксиального кабеля, доведя размер сегмента до 3000 метров. Однако, чтобы не нарушить общепринятые стандарты, на таких картах ставится дополнительная перемычка-переключатель 185М/ 300М. А что же делать пользователям переносных персональных компьютеров класса Notebooк? Для них специально разработаны внешние сетевые карты с интерфейсом PCIMCIA. Внешне они выглядят как тонкие (примерно 3мм) пластинки, по размерам чуть меньше пачки сигарет, и по функциональным возможностям ничуть не уступают аналогичным внешним устройствам. Из-за небольшой толщины PCIMCIA-карт выходы для подключения кабелей на них не устанавливаются. Выходы выводятся на дополнительный переходник, подсоединяемый непосредственно к сетевой карте. Как известно, первые модели переносных компьютеров не имели PCIMCIA- разъемов, для их подключения к сети используются так называемые Pocкet-адаптеры. Pocкet-адаптеры подключаются к параллельному порту - поэтому говорить о хороших скоростных характеристиках устройств этого вида не приходится. Сетевое программное обеспечение.
уществует два вида сетевого программного обеспечения: для сетей с центральным
управлением и одноранговых сетей. Сети с центральным управлением строятся по следующему принципу: выделяется
центральный компьютер, сервер, управляющий объменом данных по сети. На сервер ставят жесткие диски большого объема, называемые файл-серверами, доступные всем остальным сетевым компьютерам. Управление потоками данных обеспечивается, как правило, мультизадачной сетевой операционной системой. Остальные сетевые компьютеры называются рабочими станциями, они имеют доступ ко всем ресурсам сервера и могут обмениваться информацией друг с другом только через сервер. Серверы могут быть как выделенными. Если пользователи имеют возможность работать на сервере, как на рабочей станции, то он называется невыделенным. Как правило, при установке сети стараются сервер оставлять выделенным, т.к. такой подход в целом повышает надежность сети. Существует масса различных операционных систем, ориентированных на различные платформы, однако наиболее часто встречаются Microsoft Lan Manager и NetWare. Одноранговые сети строятся немного по другому принципу. В основе таких систем не содержится сервер. Все сетевые компьютеры имеют равный приоритет и имеют доступ к дискам друг друга. Производительность одноранговых сетей несколько ниже, чем сетей с центральным управлением, однако этот неприятный факт с лихвой компенсируется достигаемыми удобствами в совместной работе пользователей. Наибольшей популярностью для одноранговых сетей пользуется программное обеспечение фирм Microsoft - Windows for Worкgroups, и NoVell - NoVell NetWare. При этом немаловажна та простота, с которой производится обслуживание одноранговых сетей. Судите сами - система Windows for Worкgroups по своему интерфейсу не отличается от всем известной оболочки Windows 3.11. И единственное, что придется делать, так это один раз произвести настройку системы. После чего вы попадете в привычную среду оболочки Windows, с одним исключением - теперь будут доступны все сетевые принтеры и жесткие диски. Напоследок хочется заметить, что процесс установки сети, как правило, довольно трудоемкий - и если у вас нет должного опыта, то лучше не стоит и пытаться самостоятельно выполнить монтаж кабелей и установку программного обеспечения. Исключение, пожалуй, состовляют одноранговые сети, состоящие всего из нескольких компьютеров - в этом случае не нужно быть крупным специалистом, чтобы смонтировать полностью работоспособную сеть. Акимов Сергей (по материалам ВКМ) СИСТЕМА. Нет ничего лучше, чем хорошо знать, что ты делаешь. Питер Нортон.
овременный компьютер представляет собой сочетание двух важнейших компонентов:
аппаратуры, состоящей из целого ряда устройств, и программного обеспечения, представляющего собой совокупность программ по управлению работой компьютера и обработке поступающей в компьютер информации. Программное обеспечение для компьютера играет примерно такую же роль, как двигатель для
автомобиля, без которого он просто не может двигаться. Между этими компонентами существует меняющееся со временем соотношение в стоимости "материального" (аппаратура) и "интелектуального" (программы) продукта, причем не всегда в пользу первого. Как правило,это зависит от степени сложности процессов обработки информации на компьютере. Можно привести даже такое сравнение: аппаратура компьютера - это всего лишь оберточная бумага, в которую завернут сам продукт - программное обеспечение компьютера. Поэтому, получив в свои руки компьютер или просто доступ к нему, очень скоро, хотите этого или нет вам придется еще и наполнять его содержанием, "интерьером", которым для компьютера являются используемые для обработки информации современные прикладные программы: текстовые редакторы, базы данных, электронные таблицы и т.д. Ну и, конечно, не менее ценным будет ваше умение пользоваться всем этим "богатством". Проводя еще одну аналогию, можно сказать, что имея отличную швейную машинку и прекрасный материал, надо еще и уметь шить, чтобы в итоге получился хороший результат. Именно поэтому мы открываем новую рубрику под названием "Система". Название нашей рубрики схоже с названием раздела в журнале "SPECTROFON", скажу сразу наша "Система" не похожа на спектрофоновскую и речь в ней пойдет совсем о другом, о том как устроен компьютер и о том как работать с системными программами на компьютере ZX-SPECTRUM. Этот раздел нашего журнала будет полезно почитать начинающим пользователям и получить более систематизированную информацию о устройстве компьютеров, хотя и остальные пользователи могут найти для себя что-то интересное и новое. Особая значимость персонального компьютера связана с его относительно невысокой стоимостью, что позволяет использовать его в различных больших и малых учреждениях или отдельными людьми, а также значительными возможностями по обработке информации, которые в недалеком прошлом были доступны только для больших ЭВМ. Однако для пользователей персональных компьютеров такой их статус приводит к необходимости хотя бы на минимальном уровне самостоятельно разбираться в основных принципах работы компьютера и его программного обеспечения. Ведь по самому своему названию персональный компьютер предназначен для индивидуального пользования. Конечно современные программные продукты, созданные для персонального компьютера, пытаются обеспечить максимум "дружественности" устройств компьютера и его программного обеспечения, и с течением времени эта тенденция возрастает, однако знание основных принципов работы компьютера позволит более полно использовать его возможности и избежать многих затруднений при его эксплуатации.



Другие статьи номера:

Вступление - Надеемся, вас это не шокирует, но некоторые из нас, пока что, учатся в школе...

Экспертиза - Описание игры "WATERLOO".

Экспертиза - Новелла по игре "NEVERINDING STORY".

Мысли о ... - Inifinition lives ... быть или не быть.

Ликбез - Локальные компьютерные сети.

Система - Обзор ассемблеров: ZEUS , TASM , PRIMUS , GENS4 , GEMUS.

Дисскуссия - IMB vs SPECCY.

Инициатива - Электронное письмо - мини-жрунал.

Тема - О портативных компьютерах (NOTEBOOK).

Новелла - Новелла по игре "Звездное наследие - 2".

Реклама - приходите к нам со свойми чистыми дисками, и мы вам запишем свежий номер.


Темы: Игры, Программное обеспечение, Пресса, Аппаратное обеспечение, Сеть, Демосцена, Люди, Программирование

Похожие статьи:
Обзор - Spectrofon 20, Space Gun, Doom, Paradise Lost.
Price List - Унитaз мapки FM-930T.
Железо - Nemo отвечает на вопросы пользователей.

В этот день...   21 июня