Сетевые операционные системы

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 такжесетевая 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. Онаявляется прикладной платформой, предоставляет разнообразные виды сетевых служб и поддерживает работу прикладных процессов, реализуемых в сетях. NOSиспользуют архитектуру клиент–сервер или одноранговую архитектуру.

NOSопределяет группу протоколов, обеспечивающих основные функции сети. К ним относятся:

· адресация объектов сети;

· функционирование сетевых служб;

· обеспечение безопасности данных;

· управление сетью.

 

Топології локальних мереж

 

Важливим показником мережі є її топологія – конфігурація зв’язків між комп’ютерами і комутаційними вузлами мережі. Розрізняють фізичну і логічну топологію (фізичні і логічні зв’язки). Фізична топологія – це конфігурація електричних зв’язків, утворених окремими сегментами фізичного середовища. Логічна топологія - це конфігурація інформаційних потоків в мережі. Розрізняють: шинні, кільцеві, зіркоподібні і деревовидні топології локальних мереж.

В локальних мережах із шинною топологією всі абонентські системи за допомогою мережевих адаптерів підключені до спільної магістралі (шини). Конструктивно адаптер, як правило, являє собою плату, що вмонтовується в комп’ютер, хоч можливе й автономне його використання. В якості середовища передачі даних найчастіше використовується коаксіальний кабель. Обов’язковим елементом подібного передаючого середовища являється термінатор, який являє собою погоджений опір, з допомогою якого усувається ефект відбитої хвилі на кінцях коаксіального кабелю.

В процесі роботи мережі інформація від передаючої абонентської системи поступає на адаптери всіх абонентських систем, але сприймається лише адаптером тієї абонентської системи, якій вона адресована. Використання абонентськими системами спільного передаючого середовища вимагає рішення задачі організації почергового доступу до неї. Правило, з допомогою якого організується безконфліктний доступ абонентських систем до передаючого середовища, отримало назву метода доступу. Найбільш характерним представником мереж з шинною топологією являється мережа Ethernet.

 

Рис. 6.1. Шинна топологія мережі.

Кільцева локальна мережа характеризується наявністю замкнутого однонаправленого каналу передачі даних у вигляді кільця чи петлі. В цьому випадку інформація передається послідовно між адаптерами абонентських систем до тих пір, поки не буде прийнята одержувачем і потім видалена з мережі. Як правило, за видалення інформації з мережі відповідає її відправник. Управління роботою кільцевої мережі може здійснюватися централізовано з допомогою спеціальної моніторної станції або децентралізовано за рахунок розподілу функцій управління між всіма абонентськими системами. Як і в мережах з шинною топологією послідовність передачі інформації абонентськими системами регулюється з допомогою певного методу доступу.

Один з існуючих недоліків кільцевих мереж – вихід її з ладу при розриві кільця, як правило, усувається за рахунок використання “подвійного” кільця. Для цього в склад локальної мережі включають додаткові лінії зв’язку і пристрої реконфігурації, які представляють собою спеціальні перемикаючі пристрої, прості і надійні. У випадку необхідності може бути ізольована одна чи декілька абонентських систем. При одночасній відмові двох чи декількох несуміжних вузлів вихідна мережа розбивається на дві або декілька незалежних мереж.

Зіркоподібна локальна мережа характеризується наявністю центрального вузла комутації, до якого (чи через який) посилаються всі повідомлення. В якості центрального вузла комутації може використовуватись спеціальний комп’ютер – мережний сервер з функціями комутації і управління роботою всієї локальної мережі. В цьому випадку локальна мережа дуже подібна до системи телеобробки і може базуватись на її програмних та апаратних засобах, що і є однією з причин широкого використання зіркоподібної топології при розробці перших локальних мереж.

На мережевий сервер, крім основних, можуть бути покладені додаткові функції по узгодженню швидкостей роботи станцій і перетворенню протоколів обміну. Це дозволяє в рамках однієї мережі об’єднувати різнотипні абонентські системи.

 

Рис. 5.1. Зіркоподібна топологія мережі

Поряд з перевагами, подібні локальні мережі володіють і рядом недоліків. Наприклад, при підключені великої кількості абонентських систем, підтримка високої швидкості комутації потребує значних апаратних затрат. Крім цього, значне функціональне навантаження центрального вузла визначає його складність, що, звичайно, відбивається на його надійності. В зв’язку з цим в більшості сучасних зіркоподібних мереж функції комутації абонентських систем і управління мережею розділені між комутатором і мережним сервером. Останній підключається до комутатора як абонентська система, але з максимальним пріоритетом, в цьому випадку структура центрального вузла суттєво спрощується, що в сполучені з високошвидкісними каналами дозволяє досягти достатньо високої швидкості передачі даних. Так, наприклад, в зіркоподібній мережі Ultra Net швидкість передачі даних складає 1,4 Гбіт/с.

Сучасні високошвидкісні локальні комп’ютерні мережі широко використовують деревовидну топологію. В якості вузлів комутації найчастіше виступають високошвидкісні комутатори (хаби, від англійського слова Hub). Фізична структуризація мережі з допомогою концентраторів дозволяє змінити структуру мережі, збільшити діаметр та число під’єднаних до мережі комп’ютерів, покращити надійність передавання даних. Сучасні концентратори можуть відключати від мережі порти з некоректно працюючим комп’ютером.