Способы взаимодействия компьютеров в сети

Кабели подсоединяются к ПК через специальное устройство, называемое сетевой картой (сетевым адаптером), которая вставляется в слот расширения на материнской плате компьютера. Имеются материнские платы с уже встроенным сетевым адаптером. Существуют различные виды сетевых адаптеров – ArcNet, Ethernet, TokenRing, различающиеся производительностью (скоростью передачи данных) и соответственно стоимостью. Для сети с числом ПК до 50 обычно применяются недорогие адаптеры класса Ethernet. Для построения сети используются и другие сетевые устройства различной сложности и стоимости. Применяемые технические средства и топология сети в совокупности определяют надежность функционирования и скорость передачи информации в такой сети, которая в настоящее время варьируется от 5 до 100 Мбит в секунду.

Существует следующие два принципиально различающихся способа соподчинения компьютеров в локальной сети и соответственно технологии работы в ней:

Одноранговая сеть – это сеть равноправных компьютеров (рабочих станций), каждый из которых имеет уникальное имя (имя компьютера) и обычно пароль для входа в него в момент загрузки ОС. Имя и пароль входа назначаются владельцем ПК средствами ОС. В такой сети могут быть организованы «подсети», так называемые группы, каждая из которых также имеет имя, например «Бухгалтерия». Принадлежность рабочей станции к какой-либо группе может быть задана или изменена самим пользователем. Равноправность ПК означает, что владелец каждого компьютера в сети сам имеет программную возможность преобразовать свой локальный ресурс (диски, папки, принтер), в разделяемый, предоставив к нему доступ другим пользователям группы, устанавливать права и пароль доступа к ресурсу. Он же отвечает за сохранность или работоспособность этого ресурса. Программные средства также позволяют владельцу ПК отменить доступ к ресурсу, то есть вернуть ему статус локального. Доступ к «чужим ресурсам» в такой сети организован на уровне ресурсов. Это означает, что доступ к сетевым ресурсам рабочей станции получает любой компьютер, входящий в ту же группу, что и «владелец ресурса». Доступ к сетевым ресурсам компьютеров другой группы невозможен. Понятие «пользователь» в такой сети отсутствует, а точнее совпадает с понятием компьютер группы. В одноранговой сети каждая рабочая станция может одновременно, как предоставлять свои ресурсы другим компьютерам группы (быть сервером), так и использовать ресурсы других ПК (быть клиентом). Сети этого вида часто организуются в небольших офисах для объединения в сеть небольшого числа компьютеров (10-15 ПК). Создание и эксплуатация такой сети не требует высокого профессионализма и наличия специального лица (системного администратора), ответственного за функционирование сети.

Иерархические сети (сети с выделенным сервером) – это сети, в которых имеется мощный компьютер – выделенный сервер, ресурсы которого предоставляются другим, соединенным с ним компьютерам (рабочим станциям). Рабочая станция – персональный компьютер, подключённый к сети, через которую пользователь получает доступ к её ресурсам.

Ресурсы рабочих станций серверу, как правило, не доступны. Иерархические сети организуются при большом количестве рабочих станций. В сравнении с одноранговыми сетями они обеспечивают более высокие быстродействие и надежность работы сети, повышают конфиденциальность и надежность хранения информации, а также предоставляют ряд других полезных возможностей, рассмотренных ниже. Однако создание иерархической сети требует высокого профессионализма, а работу всей сети организует специальное ответственное лицо – системный администратор. В отличие от одноранговой сети предоставление ресурсов сервера в иерархической сети производится на уровне пользователей. Это означает, что для полноценной работы в сети каждый пользователь должен быть персонально зарегистрирован администратором сети, после чему ему назначается уникальное в сети имя и пароль, под которым он «будет известен серверу». При регистрации пользователю также выделяются определенные ресурсы на сервере и права доступа к ним. В дальнейшем при подключении к серверу пользователь должен будет в специальном диалоговом окне указывать это имя и пароль, и только после этого ему будет открыт доступ к назначенным ему сетевым ресурсам.

Наряду с классическими сетями указанных выше двух видов возможна организация сетей и более сложных видов, а именно:

– сочетание одноранговой и иерархической сети, в которой рабочие станции могут быть подключены как к выделенному серверу, по принципу иерархической сети, так и объедены между собой в одноранговую сеть;

– иерархическая сеть с несколькими выделенными серверами;

– иерархическая сеть, в которой есть несколько уровней иерархии серверов, при этом севера нижнего уровня, подключаются к серверам более высокого уровня.

Принципы работы в таких сетях близки к тем, что используются в простейших одноранговых и иерархических сетей.

Все сетевые ОС (СОС) автоматически предоставляют пользователям базовые сетевые возможности даже при работе с обычными программами. Наряду с этим оказывается возможной разработка специальных сетевых прикладных программ, в наибольшей степени использующих преимущества работы в сети.

Базовые сетевые возможности СОС для локальных и распределенных сетей позволяют:

– копировать файлы с одного ПК сети на другой;

– с одного компьютера сети обрабатывать данные (вводить, редактировать, удалять, производить поиск), размещенные на другом;

– запускать программу, размещенную в памяти одного компьютера, которая будет оперировать с данными, хранящимися на другом ПК;

– с любого ПК сети использовать устройства (например, СD-ROM, принтер, модем), размещенные на “чужом” ПК (или подключенное к “чужому” ПК) в сети.

Эти возможности позволяют иметь один или несколько мощных ПК (выделенных серверов), в долговременной памяти которых размещается коллективно используемая в организации информация и необходимые программы. Тем самым можно снизить требования к техническим характеристикам (особенно к емкости внешней памяти) остальных компьютеров в сети. В целом это может привести к уменьшению суммарной стоимости оборудования, однако с изменением структуры цен на компоненты вычислительной техники этот фактор экономии при создании сети утерял свое значение.

Основным стимулом стала возможность применения новых информационных технологий, важнейшие особенности которых состоят в следующем:

– независимость процесса обработки информации от конкретного компьютера: клиент может быть обслужен любым операционистом в банке (в любом окошке), бухгалтерские проводки могут быть введены любым бухгалтером с любого компьютера и т.д.;

– исключение дублирования или разночтения одной и той же информации за счет ее хранения на одном из ПК сети и обеспечения доступа к ней с других компьютеров;

– повышение надежности хранения информации в больших системах путем ее концентрации на ПК с улучшенными техническими характеристиками или имеющими специальные устройства для ее дублирования, хранения копий, а при необходимости и восстановления (возможно и автоматического);

– повышение конфиденциальности использования имеющейся в организации информации путем применения программных средств СОС, позволяющих для каждого пользователя в сети установить дифференцированные права доступа к различным секторам информации;

– упрощение программного сопровождения информационной системы, защиты от вирусов, непрофессионального изменения неподготовленными пользователями системных настроек коллективно используемых программ;

– возможность организации оперативного безбумажного обмена информацией между подразделениями и сотрудниками организации.

Помимо перечисленных факторов преимущество сетей определяется такими внешними эффектами как:

– экономия рабочего времени сотрудников при обмене информацией и подготовке совместных документов;

– упрощение финансовых расчетов, способствующих ускорению оборота финансовых средств;

– создание новых видов услуг и др.

Получаемый эффект от перечисленных внешних факторов значительно превосходит затраты на создание и поддержку локальных и распределенных компьютерных сетей.