Лекция № 2. Типы сетей
1. Одноранговые сети
2. Сети на основе сервера.
3. Комбинированные сети.
Цели занятия
* Научиться идентифицировать одноранговые сети.
* Научиться идентифицировать сети на основе сервера.
* Усвоить функции серверов и научиться правильно распределять задачи между ними.
* Научиться выбирать наиболее подходящий тип сети.
Обзор
Все сети имеют некоторые общие компоненты, функции и характеристики. В их числе:
• серверы (servers) — компьютеры, чьи ресурсы доступны сетевым пользователям;
• клиенты (clients) — компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым серверами;
• среда передачи (media) — способ соединения компьютеров;
• совместно используемые данные — файлы, предоставляемые серверами по сети;
• совместно используемые периферийные устройства, например принтеры, библиотеки CD-ROM и т. д., — ресурсы, предоставляемые серверами;
• ресурсы — файлы, периферийные устройства и другие элементы, используемые в сети.
Рис. 1.6. Типичные элементы сети
Несмотря на отмеченное сходство, сети разделяются на два типа:
• одноранговые (peer-to-peer);
• на основе сервера (server based).
Рис. 1.7. Типы сетей
Различия между одноранговыми сетями и сетями на основе сервера принципиальны, поскольку предопределяют разные возможности этих сетей. Выбор типа сети зависит от многих факторов:
• размера предприятия;
• необходимой степени безопасности;
• вида бизнеса;
• доступности административной поддержки;
• объема сетевого трафика;
• потребностей сетевых пользователей;
• уровня финансирования.
1. Одноранговые сети
В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (dedicated) сервера. Обычно, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер — иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за всю сеть. Пользователи сами решают, какие данные на своем компьютере сделать доступными по сети.
Рис. 1.8. Одноранговая сеть
Размеры
Одноранговые сети чаще всего объединяют не более 10 компьютеров. Отсюда их другое название — рабочая группа (workgroup), т. е. небольшой коллектив пользователей.
Стоимость
Одноранговые сети относительно просты. Поскольку каждый компьютер является одновременно и клиентом и сервером, нет необходимости устанавливать мощный центральный сервер или другие компоненты, обязательные для сложных сетей. Этим обычно и объясняется меньшая стоимость одноранговых сетей по сравнению со стоимостью сетей на основе сервера.
Операционные системы
В одноранговой сети требования к производительности и защищенности сетевого программного обеспечения, как правило, ниже, чем те же требования к программному обеспечению выделенных серверов. Выделенные (dedicated) серверы всегда функционируют только как серверы, но не клиенты или рабочие станции (workstation). Мы еще вернемся к ним на этом занятии, но чуть позже.
В такие операционные системы, как Microsoft Windows NT Workstation, Microsoft Windows for Workgroups и Microsoft Windows 95, поддержка одноранговых сетей встроена. Поэтому, чтобы организовать одноранговую сеть, дополнительного программного обеспечения не требуется.
Реализация
Для одноранговых сетей характерен ряд стандартных решений:
• компьютеры расположены на рабочих столах пользователей;
• пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспечивают защиту информации;
• объединение компьютеров требует несложной в монтаже кабельной системы.
Целесообразность применения
Одноранговая сеть вполне подходит там, где:
• количество пользователей не превышает 10 человек;
• пользователи расположены компактно;
• вопросы зашиты данных не критичны;
• в обозримом будущем не ожидается значительного расширения фирмы и, следовательно, сети.
Если эти условия выполняются, то выбор одноранговой сети будет скорее всего правильным.
Некоторые замечания
Хотя одноранговые сети вполне удовлетворяют потребностям небольших фирм, иногда возникают ситуации, когда их использование может оказаться неуместным. Выскажем некоторые замечания относительно одноранговых сетей, которые Вы должны иметь в виду, выбирая тип сети.
Администрирование
Сетевое администрирование (administration) необходимо для решения ряда задач, в том числе:
• управления правами доступа и привилегиями пользователей и организации защиты данных;
• обеспечения доступа к ресурсам;
• сопровождения приложений и данных;
• установки и модернизации программного обеспечения.
В типичной одноранговой сети системный администратор, контролирующий всю сеть, не назначается. Каждый пользователь сам администрирует свой компьютер.
Разделяемые ресурсы
Все пользователи могут «поделиться» своими ресурсами с другими. К совместно ис-пользуемым ресурсам относятся каталоги, принтеры, факс-модемы и т. д.
Требования к компьютерам
В одноранговой сети каждый компьютер должен:
• большую часть своих вычислительных ресурсов предоставлять локальному пользователю (сидящему за этим компьютером);
• оставшиеся вычислительные мощности предоставлять сетевым пользователям для поддержки доступа к своим ресурсам.
Сеть на основе сервера (по сравнению с одноранговой) требует более мощных серверов, поскольку они должны обрабатывать запросы всех сетевых клиентов.
Защита
Защитить сеть — значит установить пароль на использование сетевого ресурса, например каталога. Централизованно управлять защитой в одноранговой сети очень сложно, так как каждый пользователь реализует ее самостоятельно, да и «общие» ресурсы могут находиться на всех компьютерах, а не только на центральном сервере. Такая ситуация представляет серьезную угрозу для всей сети, кроме того, некоторые пользователи вообще могут не установить защиту. Если конфиденциальность инфор-мации имеет для Вас принципиальное значение, рекомендуем выбрать сеть на основе сервера.
Обучение пользователей
Поскольку в одноранговой сети каждый компьютер работает и как клиент, и как сервер, пользователи должны обладать достаточным уровнем знаний, чтобы успешно выполнять обязанности не только пользователя, но и администратора своего компьютера.
Вопросы и ответы
Заполните пропуски в следующих высказываниях.
1. В одноранговой сети каждый компьютер может работать и как сервер, и как
2. В одноранговой сети нет выделенных ___________.
3. В одноранговой сети каждый пользователь управляет сетевыми ресурсами своего
компьютера, поэтому каждого пользователя можно считать ___________.
4. Одноранговая сеть вполне подойдет, если вопросы ___________не имеют
принципиального значения.
Ответы
1. клиент (client)
2. серверов (servers)
3. администратором (administrator)
4. защиты (security)
2.Сети на основе сервера
Если к одноранговой сети, где компьютеры выступают в роли и клиентов, и серверов, подключить более 10 пользователей, она может не справиться с объемом поставленных перед ней задач. Поэтому большинство сетей имеет другую конфигурацию — они работают на основе выделенного сервера. Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер и не используется в качестве клиента или рабочей станции. Он оптимизирован для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для повышения защищенности файлов и каталогов. Сети на основе сервера стали промышленным стандартом, и именно их мы будем рассматривать в этом пособии.
Рис. 1.9. Сеть на основе сервера
При увеличении размеров сети и объема сетевого трафика необходимо увеличивать количество серверов. Распределение задач среди нескольких серверов гарантирует, что каждая задача будет выполняться наиболее эффективно.
Специализированные серверы
Круг задач, которые должны выполнять серверы, многообразен и сложен. Для того, чтобы серверы отвечали современным требованиям пользователей, в больших сетях их делают специализированными (specialized). Например, в сети Windows NT могут работать различные типы серверов:
• Серверы файлов и печати.
Серверы файлов и печати управляют доступом пользователей соответственно к файлам и принтерам. Так, чтобы работать с текстовым процессором, прежде всего Вы должны запустить его на своем компьютере. Документ текстового процессора, хранящийся на сервере файлов, загружается в память вашего компьютера, и теперь Вы можете работать с этим документом на своем компьютере. Другими словами, сервер файлов предназначен для хранения данных.
• Серверы приложений.
На серверах приложений выполняются прикладные части клиент-серверных приложений, а также находятся данные, доступные клиентам. Например, чтобы ускорить поиск данных, серверы хранят большие объемы информации в структурированном виде. Эти серверы отличаются от серверов файлов и печати. В последних файл или данные целиком копируются на запрашивающий компьютер. А в сервере приложений на клиентский компьютер пересылаются только результаты запроса.
Приложение-клиент на удаленном компьютере получает доступ к данным, сохраняемым на сервере приложений. Однако вместо всей базы данных на Ваш компьютер с сервера загружаются только результаты запроса. Например, вместо полного перечня сотрудников Вы можете получить список только тех, кто родился в ноябре.
• Почтовые серверы.
Почтовые серверы управляют передачей сообщений электронной почты между пользователями сети.
• Серверы факсов.
Серверы факсов управляют потоком входящих и исходящих факсимильных сообщений через один или несколько факс-модемов.
• Коммуникационные серверы.
Коммуникационные серверы (серверы связи) управляют проходящим через модем и телефонную линию потоком данных и почтовых сообщений между своей сетью и другими сетями, мэйнфреймами или удаленными пользователями.
• Серверы служб каталога.
Каталог (directory) содержит данные о структуре сети, позволяя пользователям находить, сохранять и защищать информацию в сети. Windows NT Server объединяет компьютеры в логические группы — домены (domains), система защиты которых обеспечивает различным пользователям неодинаковые права доступа к сетевым ресурсам.
В большой сети использование серверов разных типов требует особого внимания, Необходимо учитывать все возможные нюансы, которые могут проявиться при разрастании сети, с тем чтобы изменение специализации какого-либо сервера в дальнейшем не отразилось на работе всей сети.
Рис.1.10. Специализированные серверы
Значение программного обеспечения
Сервер и сетевая операционная система работают как единое целое. Однако без операционной системы даже самый мощный сервер представляет собой лишь груду железа. Именно операционная система позволяет реализовать весь потенциал аппаратных ресурсов сервера, а разработчики некоторых операционных систем, таких, как Microsoft Windows NT Server 4.0, специально были ориентированы на использование самых передовых серверных технологий.
Windows NT Server 4.0 реализует следующие возможности серверного оборудования:
Категория | Свойства |
Симметричная многопроцессорная обработка (SMP) | Системные и прикладные задачи распределяются между всеми доступными процессорами |
Поддержка разных платформ | Быстрые процессоры, такие, как Intel® Pentium® и Pentium II, MIPS® R4x00®, Digital Alpha и Power PC™ |
Длина имени файла/каталога | 255 символов |
Размер файла | 16 Эбайтов (эксабайтов) |
Размер раздела жесткого диска | 16 Эбайтов |
Преимущества
Разделение ресурсов
Сервер спроектирован так, чтобы предоставлять доступ к множеству файлов и принтеров, обеспечивая при этом высокую производительность и защиту.
Администрирование и управление доступом к данным осуществляется централизованно. Ресурсы, как правило, расположены также централизованно, что облегчает их поиск и обслуживание. Например, в системе Windows NT Server разделение каталогов осуществляется с помощью Windows NT Explorer, значка My Computer или команды net share.
Рис. 1.11. Windows NT Explorer
Чтобы разрешить совместное использование каталога, щелкните его имя правой кнопкой мыши и в появившемся меню выберите команду Sharing...
Защита
Основным аргументом, определяющим выбор сети на основе сервера, является, как правило, надежность защиты данных. В таких сетях, как Windows NT, проблемами безопасности может заниматься один администратор: он формирует единую политику безопасности (security policy) и применяет ее в отношении каждого сетевого пользователя.
Рас. 1.12. Централизованное администрирование
Резервное копирование данных
Поскольку жизненно важная информация расположена централизованно, т. е. сосредоточена на одном или нескольких серверах, нетрудно проводить ее регулярное резервное копирование (backup).
Избыточность
Благодаря избыточным системам данные на любом сервере могут дублироваться в реальном режиме времени, поэтому при повреждении основного хранилища информация не будет потеряна — всегда можно воспользоваться резервной копией.
Количество пользователей
Сети на основе сервера способны поддерживать тысячи пользователей. Сетями такого размера, будь они одноранговыми, управлять было бы невозможно.
Аппаратное обеспечение
Так как клиентский компьютер не выполняет функций сервера, требования к его характеристикам определяет сам пользователь. Типичный компьютер-клиент имеет как минимум процессор Pentium и от 32 до 64 Мб оперативной памяти.
Вопросы и ответы
Заполните пропуски в следующих высказываниях.
1. Стандартной моделью для сети с более 10 пользователями является сеть на основе
2. Выделенный сервер — это компьютер, который не функционирует как
3. Чтобы удовлетворить возрастающие требования пользователей, серверы в больших сетях стали __________.
Ответы
1. сервера (server)
2. клиент (client)
3. специализированными (specialized)
3. Комбинированные сети
Существуют и комбинированные типы сетей, сочетающие лучшие качества одноранговых сетей и сетей на основе сервера. Многие администраторы считают, что комбинированные сети наиболее полно соответствуют запросам современных пользователей.
Операционные системы для сетей на основе сервера, например, Microsoft Windows NT Server или Novell® NetWare®, в этом случае отвечают за совместное использование основных приложений и данных.
На компьютерах-клиентах могут выполняться операционные системы Microsoft Windows NT Workstation или Windows 95, которые используют ресурсы выделенных серверов и в то же время — по мере необходимости — предоставляют в совместное использование свои жесткие диски.
Рис. 1.13. Комбинированная сеть
Комбинированные сети — наиболее распространенный тип сетей, но для их правильной реализации и надежной защиты необходимы определенные знания и навыки планирования.
Аппаратное обеспечение сервера
Одноранговые сети и сети на основе сервера объединяет общая цель — совместное использование ресурсов. А вот различия между одноранговыми серверами и выделенными серверами определяют: * требования к аппаратному обеспечению; * способ поддержки сетевых пользователей.
При выборе сервера обратите внимание на следующие его компоненты:
Компонент | Одноранговая сеть | Сеть на основе сервера | |
Местонахождение сетевых ресурсов | Компьютеры пользователей | Выделенные серверы | |
ОЗУ | Зависит от потребностей пользователя. Для Microsoft Windows NT Workstation требуется минимум 12 Мб, однако желательно 32 Мб. Для Windows 95 желательно не менее 16 Мб | Как можно больше. Минимум 12 Мб. Серверы, обслуживающие тысячи клиентов, должны иметь не менее 64 Мб | |
Центральный процессор | Зависит от потребностей пользователя. Желательно не ниже 386-го. Для Windows NT Workstation необходим 486/25 и выше или поддерживаемый RISC-процессор. Для Windows 95 — 386DX и выше | Зависит от нагрузки на сервер. Желательно не ниже Pentium. Высокопроизводительные серверы используют несколько процессоров системы | |
Компонент | Одноранговая сеть | Сеть на основе сервера |
|
Объем дискового пространства | Зависит от потребностей пользователя | Зависит от потребностей организации. Чем больше, тем лучше, но следует предусмотреть возможность дальнейшего увеличения. Для небольших организаций рекомендуется не менее 2 Гб. В суперсерверах счет идет не на гигабайты, а на количество жестких дисков |
|
Резюме
Широко распространены два типа сетей: одноранговые сети и сети на основе сервера.
В одноранговых сетях каждый компьютер работает и как клиент, и как сервер. Для небольшой группы пользователей такие сети удобны: они обеспечивают совместное использование данных и периферийных устройств. Вместе с тем, поскольку администрирование в подобных сетях нецентрализованное, гарантировать надежную защиту данных они не могут.
Сети на основе сервера гораздо эффективнее при совместном использовании большого числа ресурсов. Администратор управляет защитой данных, наблюдая при этом за функционированием всех сетевых компонентов. В таких сетях может быть один или несколько серверов (это зависит от объема сетевого трафика, количества периферийных устройств и т. д.). Например, в одной сети могут находиться сервер печати, коммуникационный сервер и сервер базы данных.
Существуют также комбинированные сети, сочетающие свойства обоих типов сетей. Комбинированные сети довольно популярны, хотя для их эффективной реализации требуется тщательное планирование и хорошая подготовка пользователей.
Характеристики двух основных типов сетей приведены ниже.
Параметр | Одноранговая сеть | Сеть на основе сервера |
Размер | Не более 10 компьютеров | Ограничена аппаратным обеспечением сервера и сети |
Защита | Вопросы защиты решаются каждым пользователем самостоятельно | Всесторонняя и централизованная защита ресурсов |
Администрирование | Администрированием своего компьютера занимается каждый пользователь. Нет необходимости в сетевом администраторе | Администрирование осуществляется централизованно. Необходим хотя бы один администратор с соответствующей квалификацией |
Ваш следующий шаг
Усвоив различия между одноранговой сетью и сетью на основе сервера, Вы можете перейти к некоторым вопросам, касающимся компоновки и прокладки сетей. В дальнейшем Вы увидите, что эти вопросы имеют принципиальное значение.
