Техническое обеспечение вычислительных сетей

 

 

Мультикомпьютеры объединены в единую сеть с помощью высокоскоростной коммуникационной сети и решают крупномасштабные вычислительные задачи. Персональные компьютеры в университетской аудитории связаны сетью, обеспечивающей их информационное взаимодействие, доступ к информационным ресурсам и Интернет. В офисе фирмы, например, сеть используется для организации доступа сотрудников к принтеру. Зная это, давайте попробуем сформулировать, что же такое информационно-вычислительная сеть.

Информационно-вычислительная сеть (ИВС) – совокупность компьютеров, объединенная общими каналами связи.

ИВС решает задачи распределенной обработки информации, хранения массивов данных, обеспечения беспрепятственного и надежного доступа к информации различных категорий пользователей, а также перемещения информации на неограниченные расстояния за строго ограниченное время.

Скорость решения приведенных выше задач, а также возможности конкретной ИВС определяются ее техническим, информационным и программным обеспечением.

Техническое обеспечение ИВС составляют компьютеры, обслуживающие сети различных уровней (например, обрабатывающие запросы к поисковой машине в Интернет), средства связи компьютеров между собой и сетей друг с другом. Дело в том, что сети различаются по занимаемой ими позиции в иерархической структуре, вершиной которой является сеть Интернет. Сеть образуют соединенные каналами связи узлы. В узлах сетей могут располагаться следующие виды устройств.

Рабочая станция (workstation) – это так называемый клиент сети, т.е. компьютер через который пользователь получает доступ к ресурсам сети (информационным, вычислительным и пр.).

Сетевой компьютер (Net PC) – клиент сети, работа которого возможна только при наличии в сети сервера приложений. Он не имеет собственной внешней памяти, аппаратное обеспечение такого компьютера максимально упрощено и удешевлено. Net PC комплектуется монитором, клавиатурой, «мышью», сетевая карта поддерживает режим BootROM, т.е. удаленную загрузку (загрузку по сети). Задача такого ПК отправлять запрос на сервер приложений, который его обрабатывает и передает данные обратно на Net PC.

ПРИМЕЧАНИЕ

Сейчас за Net PC закрепилось название «тонкий клиент». Например, российская компания «Аквариус» выпускает тонкие клиенты, которые крепятся с обратной стороны монитора и работают под управлением операционной системы «Aquanix», созданной на базе Unix.

Сервер (server) – это высокопроизводительный и очень надежный компьютер, выделенный для координации работы узлов сети, т.е. он выполняет все перечисленные нами задачи ИВС. Сервер часто имеет узкую специализацию, т.е. задействован под конкретное приложение и тогда он называется сервером приложений.

Таблица 5.1. Классификация специализированных серверов

Наименование

Описание

Файл-сервер (File Server)

Это хранилище информации, к которому предъявляются повышенные требования по надежности и организации резервного копирования данных

Факс-сервер (Fax Server)

Предназначен для организации эффективной многоадресной факсимильной связи, содержит несколько факс-модемных плат

Сервер печати (Print Server)

Координирует работу сетевых принтеров

Почтовый сервер (Mail Server)

Обеспечивает нормальное функционирование электронных почтовых ящиков и предварительную обработку писем (сортировку, проверку на наличие вирусов и пр.)

Прокси-сервер (Proxy Server)

Эффективное средство для подключения ИВС к Интернет

Представленная в таблице 5.1 классификация далеко не полная, она включает только наиболее часто используемые виды специализированных серверов.

Коммуникационные возможности ПК подключенного к сети зависят от имеющейся сетевой карты (Network Adapter). Сетевые карты устанавливаются в разъемы PCI или PCI-E на материнской плате ПК и бывают двух видов – клиентские и серверные. Клиентские сетевые карты дешевы, т.к. прием/передача информации осуществляется программно, т.е. нагружается центральный процессор ЭВМ. Серверные карты имеют специализированный сетевой сопроцессор, а значит центральный процессор «не отвлекается» на обработку сетевых сообщений.

Устройство, к которому подключается множество кабелей от других устройств, удобно называть концентратором. Разъем подключения кабеля к устройству называется портом. Устройством может выполнять функции повторителя, коммутатора и маршрутизатора [5].

Повторитель (hub) – обеспечивает трансляцию принятого сигнала на одном порту на все остальные порты.

Коммутатор (switch) – транслирует кадры, руководствуясь их адресной информацией. Кадр транслируется только на тот порт, который ведет к его получателю; широковещательные кадры транслируются на все порты.

Маршрутизатор (router) – транслирует пакеты в соответствии с сетевыми адресами.

ПРИМЕЧАНИЕ

Особый класс устройств составляют кабельные модемы для работы через сети кабельного телевидения.

И, наконец, последнее устройство ИВС, которое мы рассмотрим - это модем (МОдулятор-ДЕМодулятор). Модем используется для передачи информации на большие расстояния с использованием выделенных и коммутируемых линий связи. Это основное устройство, с помощью которого происходит подключение к Интернет. Они бывают аналоговые (модемы для аналоговых телефонных линий) и цифровые (xDSL1, превращающие аналоговую телефонную линию в цифровую).

Устройства ИВС соединяются между собой сетевым кабелем, подключение кабеля к портам происходит с помощью коннекторов. Сетевая плата соединяется патч-кордом с сетевой розеткой, от которой кабель идет на концентратор.

1 Digital Subscriber Line – цифровая абонентская линия

 


Лекция добавлена 28.02.2013 в 00:40:05