Стандартні мережеві програмні засоби

 

Функції верхніх рівнів еталонної моделі OSI виконують мережеві програмні засоби.

Для установки мережі досить мати набір мережевого устаткування, його драйвери, а також яке-нибудь мережеве програмне забезпечення (ПЗ). Від вибору ПЗ залежить дуже багато, а власне:

- допустимий розмір мережі;

- зручність використання і контроль мережі;

- режим доступу до ресурсів;

- продуктивність мережі в різних режимах і т.д.

Проте, замінити одну програмну систему на іншу значно простіше, ніж змінити устаткування.

З точки зору розподілу функцій між комп'ютерами мережі, всі мережі можна розділити на 2 групи:

1. Однорангові мережі, тобто мережі, що складаються з рівноправних (з погляду доступу до мережі) комп'ютерів;

2. Мережі на основі серверів, в яких існують тільки виділені (dedicated) сервери, що займаються виключно мережевими функціями. Виділений сервер може бути єдиним або їх може бути декілька.

Відповідно до цього поділу існують і типи програмних засобів, що реалізовують ці види мереж.

8.1.1 Однорангові мережі і відповідні програмні засоби, як правило, використовуються при необхідності об'єднання невеликої кількості комп'ютерів (до 10-20). Кожен комп'ютер (К) такої мережі може одночасно бути і сервером, і клієнтом мережі, хоча цілком можливо призначення якогось комп'ютера тільки сервером, а якогось тільки клієнтом (рис.8.1). Принципова саме можливість поєднання функцій клієнта і сервера. Важливо також, що в одноранговій мережі будь-який сервер може бути невиділеним, тобто може не тільки обслуговувати мережу, але і працювати як автономний комп'ютер (слід враховувати, що запити до нього по мережі можуть сильно понизити швидкість його роботи). У одноранговій мережі можуть бути і виділені сервери, тільки обслуговуючі мережу, це не принципово.

Рисунок 8.1

 

Саме в даному випадку найправильніше говорити про розподілені дискові ресурси, про віртуальний комп'ютер, а також про підсумовування об'ємів дисків всіх комп'ютерів мережі. Якщо всі комп'ютери є серверами, то будь-який файл, створений на одному комп'ютері, відразу ж стає доступним всій решті комп'ютерів, його не треба передавати на централізований сервер.

Перевагою однорангових мереж є їх висока гнучкість: в цьому випадку мережа може використовуватися дуже активно, а може і не використовуватися зовсім залежно від конкретного завдання. Із-за великої самостійності комп'ютерів в таких мережах рідко буває ситуація перевантаження мережі (до того ж кількість комп'ютерів звичайно невелика).

У однорангових мережах допускається визначення різних прав користувачів по доступу до мережевих ресурсів, але система розмежування прав не дуже розвинена.

Також недоліком однорангових мереж є слабка система контролю за мережею, протоколювання роботи мережі. До того ж вихід з ладу будь-якого комп'ютера – сервера приводить до втрати частини загальної інформації, тобто всі такі комп'ютери повинні бути по можливості високонадійними.

Ефективна швидкість передачі інформації по одноранговій мережі часто виявляється недостатньою, оскільки важко забезпечити високу швидкість процесорів, великий об'єм оперативної пам'яті і високі швидкості обміну з жорстким диском для всіх комп'ютерів мережі. До того ж комп'ютери мережі працюють не тільки на мережу, але вирішують і інші задачі.

Декілька поширених однорангових мережевих програмних засобів:

- NetWare Lite фірми Novell;

- LANtastic фірми Artisoft;

- Windows for Workgroups фірми Microsoft;

- Windows NT Workstation фірми Microsoft;

- Windows 95/98 фірми Microsoft.

Однорангові мережеві програмні засоби можуть бути мережевими оболонками, що працюють під управлінням DOS (наприклад, NetWare Lite), а можуть бути вбудовані в операційну систему (Windows 95/98). Відрізняються вони один від одного різними ефективними швидкостями обміну (мережа LANtastic працює дещо повільніше, ніж NetWare Lite, оскільки використовує повільніші, хоч і надійніші протоколи обміну), різною зручністю використання (вбудовані мережеві засоби Windows 95/98 не потребують ніяких додаткових витрат на установку мережевих програм).

Мережеві оболонки працюють, перехоплюючи всі запити DOS. Ті запити, які викликаються зверненнями до мережевих пристроїв, обробляються і виконуються мережевою оболонкою, а ті, що викликані зверненнями до «місцевих» немережевих ресурсів, повертаються назад в DOS і обробляються стандартним чином. Спрощена схема такого механізму обробки запитів DOS мережевою оболонкою представлена на рисунку 8.2.

Програма, яка безпосередньо оброблює запити, називається редиректором.

 

IPX – Internet Packet Exchange – протокол обміну пакетами в мережі без логічного з'єднання

 

Рисунок 8.2

 

8.1.2 Мережі на основі сервера застосовуються в тих випадках, коли в мережу повинно бути об'єднано багато користувачів. В цьому випадку швидкодії однорангової мережі може не вистачити. Тому в мережу включається спеціалізований комп'ютер – сервер, який обслуговує тільки мережу і не вирішує ніяких інших завдань (рис. 8.3).

Рисунок 8.3

 

Такий сервер називається виділеним. Сервери спеціально оптимізовані для швидкої обробки мережевих запитів на ресурси, що розділяються, і для управління захистом файлів і каталогів.

При великих розмірах мережі потужності одного сервера може опинитися недостатньо, і тоді в мережу включають декілька серверів.

Сервери можуть виконувати і деякі інші завдання:

- мережевий друк;

- вихід в глобальну мережу;

- зв'язок з іншою локальною мережею;

- обслуговування електронної пошти тощо.

Кількість користувачів мережі на основі сервера може досягати декількох тисяч.

У будь-якому випадку в мережі на основі сервера існує чітке розділення на клієнтів (або робочі станції) і сервери.

Очевидно, що всі мережеві дискові ресурси можуть розташовуватися тільки на сервері, а клієнти можуть звертатися тільки до сервера, але не один до одного. Проте це не означає, що вони не можуть спілкуватися між собою, просто пересилка інформації від одного клієнта до іншого можлива тільки через сервер, наприклад, через файл, доступний всім клієнтам. В даному випадку реалізується деяка «логічна зірка» з сервером в центрі, хоча фізична топологія мережі може бути будь-якою.

Перевага такої мережі – надійність з обмовкою, якщо надійний сам сервер. Вихід з ладу сервера - це параліч мережі.

Ще одна перевага – висока швидкість обміну, оскільки сервер завжди оснащується швидким процесором (або навіть декількома процесорами), оперативною пам'яттю великого об'єму і швидкими жорсткими дисками.

Оскільки всі ресурси мережі зібрані в одному місці, можливо застосування набагато могутніших засобів управління доступом, захисту даних, протоколювання обміну, ніж в однорангових мережах.

До недоліків мережі на основі сервера відносяться її громіздкість у разі невеликої кількості комп'ютерів, залежність всіх клієнтів від сервера, вища вартість мережі унаслідок використання дорогого сервера. Але при цьому треба враховувати, що при одному і тому ж об'ємі мережевих дисків великий диск сервера виходить дешевше, ніж багато дисків меншого об'єму, що входять до складу всіх комп'ютерів однорангової мережі.

Приклади деяких програмних засобів на основі сервера:

- NetWare фірми Novell;

- LAN Server фірми IBM;

- VINES фірми Banyan Systems;

- LAN Manager фірми Microsoft;

- Windows NT Server фірми Microsoft.

На файл – сервері в даному випадку встановлюється мережева операційна система (ОС), яка замінює DOS. Ця мережева ОС спеціально оптимізована для ефективного виконання специфічних операцій по організації мережевого обміну. На робочих станціях (клієнтах) може встановлюватися як мережева оболонка, що працює над DOS (для випадку NetWare), так і ОС (для випадку Windows NT).

Для забезпечення надійної роботи мережі застосовується безперебійне електроживлення сервера, що простіше, ніж в одноранговій мережі, де такими джерелами треба комплектувати всі комп'ютери мережі.

Сервер може комплектуватися дуже простим і дешевим відеомонітором, може навіть взагалі не мати його, оскільки єдина його функція – контроль за запуском мережевого ПЗ.

Для адміністрування мережі (тобто управління розподілом ресурсів, контролю за правами доступу, за захистом даних, за файловою системою, резервуванням файлів і т.д.) у разі мережі на основі сервера необхідно виділяти спеціальну людину з відповідною кваліфікацією. Це полегшує обслуговування мережі.

У разі однорангової мережі можна обійтися і без фахівця – адміністратора, правда всі користувачі мережі повинні мати при цьому деякі уявлення про адміністрування.

 

Приклад виконання розділу

Розробляєма мережа в цілому представляє собою мережу на основі серверів, які займаються виключно мережевими функціями. В межах сегментів всі комп’ютери рівноправні, тобто сегмент можна рахувати одноранговою мережею.

Виходячи з цих початкових даних, слід вибирати програмне забезпечення, від якого залежить допустимий розмір мережі, зручність використування і контролю мережі, режими доступу до ресурсів, продуктивність мережі в різних режимах та його вартість.

Специфіка роботи сегменту така, що доцільно щоб кожний комп’ютер був одночасно і сервером і клієнтом підмережі (сегменту). Як було визначено раніше, користувачем підмережі є виробничий підрозділ фірми зі своїми функціями та завданнями і керівником. Крім того, в межах сегменту повинен бути розташований принтер, який доцільно підключити до робочої станції керівника. Це рішення обґрунтовується тим, що керівник менше часу проводить за комп’ютером при виконанні виробничих завдань (рис.8.4).

РС- робоча станція;

КК – комп’ютер керівника підрозділу

Рисунок 8.4

 

Для комп’ютерів мережі доцільно в якості операційної системи використовувати Windows 98, в яку вбудовані мережеві програмні засоби. Це дає змогу використовувати комп’ютер як робочу станцію мережі і як звичайне робоче місце при незначних витратах, так як вбудовані мережеві засоби Windows 98 не потребують ніяких додаткових затрат на встановлення мережевих програм.

В той же час, в мережі існує два виділених сервери, які обслуговують тільки мережу. Перевага такої мережі – висока швидкість обміну, так як сервери оснащені швидкими процесорами, оперативною пам’яттю великого обсягу та швидкими жорсткими дисками. Так як всі ресурси мережі зібрані в одному місці, можливе використання значно більш потужних засобів управління доступом, захисту даних, протоколювання обміну, ніж в однорангових мережах.

В якості серверної операційної системи вибрана операційна система Windows 2000 Server (багатоцільова серверна ОС для всіх типів підприємств). Вона проста в управлінні та використанні, забезпечує ефективне створення загального доступу до файлів, безпечне підключення до Інтернету.

Для реалізації функції електронної пошти використовується програма MS Exchange 2000.