Основными аппаратными компонентами сети являются следующие:
1. Абонентские системы:
· компьютеры (рабочие станции или клиенты и серверы);
· принтеры;
· сканеры и др.
2. Сетевое оборудование:
· сетевые адаптеры;
· концентраторы (хабы);
· мосты;
· маршрутизаторы и др.
3. Коммуникационные каналы:
· кабели;
· разъемы;
· устройства передачи и приема данных в беспроводных технологиях.
Основными программными компонентами сети являются следующие:
1. Сетевые операционные системы, где наиболее известные из них это:
· Windows NT;
· Windows for Workgroups;
· LANtastic;
· NetWare;
· Unix;
· Linux и т.д.
2. Сетевое программное обеспечение (Сетевые службы):
· клиент сети;
· сетевая карта;
· протокол;
· служба удаленного доступа.
ЛВС (Локальная вычислительная сеть) – это совокупность компьютеров, каналов связи, сетевых адаптеров, работающих под управлением сетевой операционной системы и сетевого программного обеспечения.
В ЛВС каждый ПК называется рабочей станцией, за исключением одного или нескольких компьютеров, которые предназначены для выполнения функций файл-серверов. Каждая рабочая станция и файл-сервер имеют сетевые карты (адаптеры), которые посредством физических каналов соединяются между собой. В дополнение к локальной операционной системе на каждой рабочей станции активизируется сетевое программное обеспечение, позволяющее станции взаимодействовать с файловым сервером.
Компьютеры, входящие в ЛВС клиент – серверной архитектуры, делятся на два типа: рабочие станции, или клиенты, предназначенные для пользователей, и файловые серверы, которые, как правило, недоступны для обычных пользователей и предназначены для управления ресурсами сети.
Аналогично на файловом сервере запускается сетевое программное обеспечение, которое позволяет ему взаимодействовать с рабочей станцией и обеспечить доступ к своим файлам.
Рабочая станция (workstation) – это абонентская система, специализированная для решения определенных задач и использующая сетевые ресурсы. К сетевому программному обеспечению рабочей станции относятся следующие службы:
· клиент для сетей;
· служба доступа к файлам и принтерам;
· сетевые протоколы для данного типа сетей;
· сетевая плата;
· контроллер удаленного доступа.
Рабочая станция отличается от обычного автономного персонального компьютера следующим:
· наличием сетевой карты (сетевого адаптера) и канала связи;
· на экране во время загрузки ОС появляются дополнительные сообщения, которые информируют о том, что загружается сетевая операционная система;
· перед началом работы необходимо сообщить сетевому программному обеспечению имя пользователя и пароль. Это называется процедурой входа в сеть;
· после подключения к ЛВС появляются дополнительные сетевые дисковые накопители;
· появляется возможность использования сетевого оборудования, которое может находиться далеко от рабочего места.
Для подключения ПК к сети требуется устройство сопряжения, которое называют сетевым адаптером, интерфейсом, модулем, или картой. Оно вставляется в гнездо материнской платы. Карты сетевых адаптеров устанавливаются на каждой рабочей станции и на файловом сервере. Рабочая станция отправляет запрос через сетевой адаптер к файловому серверу и получает ответ через сетевой адаптер, когда файловый сервер готов.
Сетевые адаптеры вместе с сетевым программным обеспечением способны распознавать и обрабатывать ошибки, которые могут возникнуть из-за электрических помех, коллизий или плохой работы оборудования.
Последние типы сетевых адаптеров поддерживают технологию Plug and Play (вставляй и работай). Если сетевую карту установить в компьютер, то при первой загрузке система определит тип адаптера и запросит для него драйверы.
Различные типы сетевых адаптеров отличаются не только методами доступа к каналу связи и протоколами, но еще и следующими параметрами:
· скорость передачи;
· объем буфера для пакета;
· тип шины;
· быстродействие шины;
· совместимость с различными микропроцессорами;
· использованием прямого доступа к памяти (DMA);
· адресация портов ввода/вывода и запросов прерывания;
· конструкция разъема.
Сервер – это компьютер, предоставляющий свои ресурсы (диски, принтеры, каталоги, файлы и т.п.) другим пользователям сети.
Файловый сервер обслуживает рабочие станции. В настоящее время это обычно быстродействующий ПК на базе процессоров Pentium, работающие с тактовой частотой 500 Мгц и выше, с объемом ОЗУ 128Мбт или более. Чаще всего файловый сервер выполняет только эти функции. Но иногда в малых ЛВС файл–сервер используется еще и в качестве рабочей станции. На файловом сервере должна стоять сетевая операционная система, а также сетевое программное обеспечение. К сетевому программному обеспечению сервера относятся сетевые службы и протоколы, а также средства администрирования сервера.
Файловые серверы могут контролировать доступ пользователей к различным частям файловой системы. Это обычно осуществляется разрешением пользователю присоединить некоторую файловую систему (или каталог) к рабочей станции пользователя для дальнейшего использования как локального диска.
По мере усложнения возлагаемых на серверы функций и увеличения числа обслуживаемых ими клиентов происходит все большая специализация серверов. Существует множество типов серверов.
- Первичный контроллер домена, сервер, на котором хранится база бюджетов пользователей и поддерживается политика защиты.
- Вторичный контроллер домена, сервер, на котором хранится резервная копия базы бюджетов пользователей и политики защиты.
- Универсальный сервер, предназначенный для выполнения несложного набора различных задач обработки данных в локальной сети.
- Сервер базы данных, выполняющий обработку запросов, направляемых базе данных.
- Proxy сервер, подключающий локальную сеть к сети Internet.
- Web–сервер, предназначенный для работы с web–информацией.
- Файловый сервер, обеспечивающий функционирование распределенных ресурсов, включая файлы, программное обеспечение.
- Сервер приложений, предназначенный для выполнения прикладных процессов. С одной стороны, взаимодействует с клиентами, получая задания, а с другой стороны, работает с базами данных, подбирая данные, необходимые для обработки.
- Сервер удаленного доступа, обеспечивающий сотрудникам, работающим дома торговым агентам, служащим филиалов, лицам, находящимся в командировках, возможность работы с данными сети.
- Телефонный сервер, предназначенный для организации в локальной сети службы телефонии. Этот сервер выполняет функции речевой почты, автоматического распределения вызовов, учет стоимости телефонных разговоров, интерфейса с внешней телефонной сетью. Наряду с телефонией сервер может также передавать изображения и сообщения факсимильной связи.
- Почтовый сервер, предоставляющий сервис в ответ на запросы, присланные по электронной почте.
- Сервер доступа, дающий возможность коллективного использования ресурсов пользователями, оказавшимися вне своих сетей (например, пользователями, которые находятся в командировках и хотят работать со своими сетями). Для этого пользователи через коммуникационные сети соединяются с сервером доступа и последний предоставляет нужные ресурсы, имеющиеся в сети.
- Терминальный сервер, объединяющий группу терминалов, упрощающий переключения при их перемещении.
- Коммуникационный сервер, выполняющий функции терминального сервера, но осуществляющий также маршрутизацию данных.
- Видеосервер, который в наибольшей степени приспособлен к обработке изображений, снабжает пользователей видеоматериалами, обучающими программами, видеоиграми, обеспечивает электронный маркетинг. Имеет высокую производительность и большую память.
- Факс–сервер, обеспечивающий передачу и прием сообщений в стандартах факсимильной связи.
- Сервер защиты данных, оснащенный широким набором средств обеспечения безопасности данных и, в первую очередь, идентификации паролей.
Сетевые операционные системы (Network Operating System – NOS) – это комплекс программ, обеспечивающих в сети обработку, хранение и передачу данных.
Для организации сети кроме аппаратных средств, необходима также сетевая операционная система. Операционные системы сами по себе не могут поддерживать сеть. Для дополнения какой-нибудь ОС сетевыми средствами необходима процедура инсталляции сети.
Сетевая операционная система необходима для управления потоками сообщений между рабочими станциями и файловым сервером. Она является прикладной платформой, предоставляет разнообразные виды сетевых служб и поддерживает работу прикладных процессов, реализуемых в сетях. NOS используют архитектуру клиент–сервер или одноранговую архитектуру.
NOS определяет группу протоколов, обеспечивающих основные функции сети. К ним относятся:
· адресация объектов сети;
· функционирование сетевых служб;
· обеспечение безопасности данных;
· управление сетью.
Клиент для сетей обеспечивает связь с другими компьютерами и серверами, а также доступ к файлам и принтерам.
Сетевая карта является устройством, физически соединяющим компьютер с сетью. Для каждой сетевой карты устанавливаются свои драйверы, значение IRQ (требования к прерыванию) и адреса ввода/вывода.
Протоколы используются для установления правил обмена информацией в сетях.
Служба удаленного доступа позволяет делать файлы и принтеры доступными для компьютеров в сети.
Применение многопользовательских версий прикладных программ резко увеличивают производительность. Многие системы управления базами данных позволяют нескольким рабочим станциям работать с общей базой данных. Большинство деловых прикладных программ также являются многопользовательскими.