Разделение принтеров и других устройств ввода - вывода
Сети делают простым совместное использование принтеров. Если подключить принтер к файловому серверу, к серверу печати или соответствующим образом сконфигурированной рабочей станции, то все компьютеры сети могут иметь доступ к этому принтеру.
При этом можно пожертвовать количеством ради качества: вместо того, чтобы покупать каждому пользователю дешевый принтер, можно приобрести небольшое число высококачественных принтеров. Пользователи сети могут также иметь доступ к более широкому набору принтеров, например, к сети можно подключить по одному матричному, струйному и лазерному принтеру.
Аналогично сеть можно использовать для разделения других устройств ввода-вывода: плоттеров, сканеров, оборудования для изготовления слайдов, проекторов OverHead и т.д.
Разделение коммуникационных устройств
Кроме связи с большими компьютерами (mainframes) и мини-компьютерами, часто возникает необходимость использовать модем для передачи данных на удаленный ПК или для удаленного доступа к таким средствам как, например, доски объявлений (bulletin boards). Существуют модемные серверы, с помощью которых можно разделять модем(ы), позволяя пользователям сети связываться через один или несколько модемов с внешним миром по телефонным линиям связи.
Сравнительно новым в использовании сетей является разделения факсимильного оборудования. Факсимильная связь сейчас широко применяется для пересылки документов по телефонным линиям, и сеть может облегчить эту задачу. Можно, например, создать документ с помощью текстового редактора, а затем переслать его по сети на разделяемый факс, который, в свою очередь, перешлет документ на факс в месте назначения. Аналогично, если вы получили факс, его можно распечатать на ближайшем сетевом принтере или вывести на экран своего ПК. Сетевые факсы могут также разослать факс одновременно в несколько мест, используя список рассылки, задаваемый пользователем.
Разделение программных пакетов
Сети предоставляют различные способы разделения программного обеспечения. Можно разделять программы, применяя сетевые версии наиболее широко используемых программ. Кроме того, можно создавать многопользовательские приложения, позволяющие многим пользователям работать с программой и ее данными одновременно.
Выше уже упоминались издержки использования одинаковых программ на множестве компьютеров. Во многих компаниях это приводит к наличию большого числа нелегальных копий программ. Кроме того, кто-то должен вести тщательный учет программного обеспечения с тем, чтобы каждая индивидуальная легальная копия была учтена и правильно модернизирована.
Процесс поддержания соответствия конфигураций программного обеспечения на отдельных компьютерах также становится беспорядочным. Если изготовитель какого-либо пакета присылает "заплату", исправляющую некоторую недоработку, придется откорректировать пакет на каждом компьютере.
Прекрасным решением всех этих проблем является использование сетевых версий программ. Поскольку сетевая версия программы хранится в одном месте – на жестком диске файлового сервера, - то управление конфигурацией и обновление программ резко облегчаются. При этом можно даже получить экономическую выгоду при закупке программы, если приобрести лицензию на одновременное использование (на некоторые программы, например, электронной почты, предоставляется только лицензия на пользователя).
Поскольку всем пользователям доступны общие жесткие диски, возможен совместный доступ к данным на этих дисках. Например, на жестком диске файлового сервера можно хранить библиотеку электронных таблиц с набором технических расчетов, каталог с учебными планами и программами, справочную документацию.
Некоторые типы программного обеспечения, в особенности СУБД, специально разрабатываются таким образом, чтобы обеспечить возможность одновременной работы нескольких пользователей с одним и тем же файлом. Другие пакеты, такие как текстовые процессоры или электронные таблицы, строятся так, чтобы обновить файл в данный момент времени мог только один пользователь. В то же самое время другие пользователи могут этот файл читать.
Многопользовательское программное обеспечение
Некоторые программные пакеты разрабатываются специально для использования в сети. Электронная почта (e-mail) – типичный пример многопользовательского пакета. Полномасштабный пакет электронной почты позволяет посылать сообщения, а также файлы и графики другим пользователям сети. Электронная почта особенно удобна в больших сетях, охватывающих несколько зданий. И в больших, и в малых сетях электронная почта стала эффективной альтернативой переписке и телефонным переговорам.
Еще один тип многопользовательского сетевого программного обеспечения предназначен для составления групповых расписаний (group calendaring). Оно помогает составлять расписания встреч и другой совместной деятельности в рабочей группе, дает возможность просматривать расписания других пользователей. Существуют также пакеты группового обеспечения (groupware). Используя такой пакет, в рабочей группе можно обмениваться документами, добавляя к ним примечания и комментарии. Кроме того, пакеты группового обеспечения позволяют пользователям проводить электронные совещания по отдельным темам. Такие совещания с использованием сети концептуально подобны электронным доскам объявлений типа CompuServe.
Наконец, в сети можно использовать и традиционные виды многопользовательского программного обеспечения, которые раньше использовались только на мини- и больших компьютерах - многопользовательские системы учета, базы данных и др. Если в сети необходимо работать с высокопроизводительной базой данных, то используют сервер баз данных, предназначенный для скоростного доступа к данным и обработки запросов к базе. В отличие от файловых серверов, обеспечивающих сервис общего назначения, серверы баз данных предназначены для выполнения именно этой специфической задачи.
Доступ к другим компьютерным системам
Пользователю может потребоваться связаться с другими типами компьютеров. Так, во многих больших компаниях ПК заменили терминалы, использовавшиеся ранее для доступа к мини - и большим компьютерам. При использовании ПК в качестве такого терминала он должен быть оснащен специальной платой, позволяющей ему напрямую связаться с головным компьютером тем же способом, каким это делает обычный терминал. Такая связь называется эмуляцией терминала. Однако экономически оказалось более выгодным объединить все связи большого компьютера с множеством ПК в единственное подключение к сети и использовать его ресурсы через сетевой шлюз. Поскольку стоимость эмуляции терминала на отдельном ПК высока, экономия от использования шлюза может быть очень большой.
Аппаратные и программные компоненты сети
Компьютерной сетью называется совокупность узлов (компьютеров, терминалов, периферийных устройств), имеющих возможность информационного взаимодействия друг с другом через каналы передачи данных. Размеры сетей варьируются в очень широких пределах – от двух соединенных между собой компьютеров, размещенных на соседних столах, до миллионов компьютеров, разбросанных по всему миру.
По широте охвата компьютерные сети делятся на несколько категорий:
· LAN (Local–Area Network) - локальные вычислительные сети (ЛВС), представляющие собой объединение компьютеров, расположенных в ограниченном пространстве. Для LAN обычно используется специализированная кабельная система, иногда используется беспроводная связь;
· CAN (Campus-Area Network) – кампусные сети, объединяющие локальные сети близко расположенных зданий;
· MAN (Metropolitan-Area Network) – компьютерные сети городского масштаба;
· WAN (Wide-Area Network) – широкомасштабные компьютерные сети;
· GAN (Global-Area Network) – глобальные компьютерные сети, наиболее ярким примером которых является Internet.
Для более крупных сетей также могут использоваться специализированные проводные/беспроводные линии связи или применяется инфраструктура существующих публичных линий связи, в первую очередь, телефонных.
Поток информации, передаваемый по сети, называется сетевым трафиком. Сетевой трафик кроме полезной информации включает и служебные данные – неизбежные накладные расходы на организацию взаимодействия узлов сети между собой.
Существующие сети функционируют в одном из двух режимов: однополосном и широкополосном (обычно однополосном). В однополосной сети вся пропускная способность канала связи в каждый момент времени используется для передачи только одного сигнала. Широкополосные сети по одной линии связи позволяют одновременно передавать нескольких сигналов (аналогично тому, как по ТВ кабелю на телевизор одновременно поступают сигналы нескольких телевизионных каналов).
Для обеспечения безошибочности и максимального удобства передачи информации сетевые операции регулируются набором правил и соглашений, называемых протоколами и интерфейсами. Протоколы и интерфейсы определяют типы разъемов и кабелей, сигналы, форматы данных, способы проверки ошибок, алгоритмы работы сетевых интерфейсов и узлов и пр.
Хотя существует большое число изделий и архитектур для построения сети, все сети состоят из одних и тех же аппаратных и программных компонентов, включающих: