Работа в сети. OC LINUX

Локальные сети Вычислительные сети – это совокупность связанных между собой нескольких компьютеров, разнесенных в пространстве. Связь между компьютерами осуществляется с помощью специальных периферийных устройств – сетевых адаптеров, соединенных относительно протяженными каналами связи. Разделение локальных ресурсов каждого компьютера между пользователями сети – основная цель создания вычислительной сети. Основные характеристики вычислительной сети – операционные возможности, время доставки сообщений, производительность и стоимость обработки данных. Операционные возможности сети – перечень основных действий по обработке данных. Главные ЭВМ (серверы), входящие в состав сети, обеспечивают пользователей всеми традиционными видами обслуживания: средствами автоматизации программирования, доступом к пакетам прикладных программ, доступом к базам данных и т.д. Дополнительно вычислительная сеть предоставляет следующие виды услуг: удаленный ввод заданий – выполнение заданий, поступающих с любых терминалов, на любой рабочей станции (сервере) в пакетном или диалоговом режиме; передачу файлов между абонентами сети; доступ к удаленным файлам – обработку файлов, хранимых в удаленных ЭВМ; защиту данных и ресурсов от несанкционированного доступа; передачу текстовых, речевых и видео сообщений между абонентами; выдачу справок об информационных и программных ресурсах; распределенную обработку – параллельное выполнение задачи несколькими ЭВМ.

Конфигурации ЛВС В общем случае под локальной вычислительной сетью понимают такую сеть, в которой все оборудование узлов сети (рабочие станции и периферийные устройства), объединяемое физическими линиями, размещается в пределах небольшой территории, ограниченной одним или несколькими помещениями, на расстоянии не более чем 1 – 2 км друг от друга. В ЛВС наиболее эффективное средство связи между системами, объединяемыми в сеть, – последовательный интерфейс. В последовательных интерфейсах в качестве передающей среды используются коаксиальные кабели, витые пары, волоконно- оптические кабели, которые обеспечивают высокую пропускную способность до 100 Мбит/сек и более. При использовании таких каналов связи строятся различные конфигурации вычислительных сетей (топологии ЛВС).

Топология сетей Топология типа «Звезда». Сети с такой топологией строятся, как правило, на базе метода коммутации каналов. Топология в виде звезды является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку передача данных между рабочими станциями проходит через центральный узел. Однако при данной топологии он может быть узким местом вычислительной сети. В случае выхода из строя центрального узла нарушается работа всей сети. Кольцевая топология При кольцевой топологии сеть не имеет явно выраженного центрального узла (сервера), а рабочие станции связаны одна с другой по кругу. Сообщения в подобной топологии циркулируют по кругу в строго заданном направлении. Каждая рабочая станция может выполнять функции сервера, а банки данных могут быть распределены между станциями. Основная проблема при кольцевой топологии заключается в том, что каждая рабочая станция должна активно участвовать в пересылке информации, и в случае выхода из строя хотя бы одной из них, вся сеть парализуется.

Топология сетей Шинная топология. В сетях с шинной топологией все рабочие станции подключаются к одному каналу связи (коммуникационному пути) с помощью приемопередатчиков. Рабочие станции могут непосредственно вступать в контакт с любой рабочей станцией, имеющейся в сети, и могут быть подключены или отключены без нарушения функционирования всей вычислительной сети. Канал оканчивается с двух сторон пассивными терминаторами, которые поглощают передаваемые сигналы. Поскольку один общий канал связи (шина) разделяется между всеми абонентами сети, такие сети называются также моноканальными. В данной топологии банки данных, также как и в сетях с кольцевой топологией, могут распределяться между рабочими станциями (станции ресурсов). Древовидная топология В локальной сети такого типа используется комбинация ранее рассмотренных типов топологий: «кольцо-звезда» либо «шина-звезда». Сети такой топологии обладают преимуществом каждой в отдельности типом сети. И дополнительно удобны при административном управлении сетью. Недостаток такого типа в том, что выход из строя участка канала связи сети парализует работу группы абонентов этого участка.

Сравнительные характеристики ЛВС

Глобальная мировая сеть Если соединённые компьютеры находятся в разных частях города, а иногда и в разных городах и странах, то такие сети называют распределёнными. Иногда распределённые сети называют также территориальными. Часто к распределённой сети подключаются не отдельные компьютеры, а локальные сети. Таким образом, можно создавать корпоративные сети для предприятий, имеющих филиалы в других городах. Распределённые сети мирового масштаба также называют глобальными сетями. Интернет и является самой известной глобальной компьютерной сетью. Отличительной особенностью Интернета является высокая надёжность. При выходе из строя части компьютеров и линий связи сеть будет продолжать функционировать. Такая надёжность обеспечивается тем, что в Интернете нет единого центра управления. Если выходят из строя некоторые линии связи или компьютеры, то сообщения могу быть переданы по другим линиям связи, т. к. имеются несколько путей передачи информации. Локальные вычислительные сети позволили поднять на качественно новую ступень управление производственными объектами, повысить эффективность использования ЭВМ, поднять качество обрабатываемой информации, реализовать безбумажную технологию, создать новые технологии. Объединение ЛВС и глобальных сетей позволило получить доступ к мировым информационным ресурсам.

Серверы ПК, объединённые в сеть, делятся на абонентские – клиенты и вспомогательные – серверы. Клиенты выполняют все необходимые информационно-вычислительные работы и определяют ресурсы сети. Серверы – служат для преобразования и передачи информации от одной ЭВМ к другой по каналам связи и коммутационным устройствам (host-ЭВМ). К качеству и мощности серверов предъявляются повышенные требования. Клиент – это приложение, посылающее запрос к серверу. Он отвечает за обработку и вывод информации, а также передачу запросов серверу. Сервер – это персональная или виртуальная ЭВМ, выполняющая функции по обслуживанию клиента. Он распределяет ресурсы системы: принтеры, базы данных, программы и т.д. Существуют сетевые, файловые, терминальные серверы баз данных. Сетевой сервер поддерживает выполнение следующих функций сетевой операционной системы: управление вычислительной сетью, планирование задач, распределение ресурсов, доступ к сетевой файловой системе, защиту информации. Терминальный сервер поддерживает выполнение функций многопользовательской системы. Файл-сервер обеспечивает доступ к центральной базе данных удалённым пользователем. Сервер баз данных – многопользовательская система, обеспечивающая обработку запросов к базам данных. Он является средством решения сетевых задач, в которых локальные сети используются для совместной обработки данных. Коммутационная сеть образуется множеством серверов и host-ЭВМ, соединённых физическими каналами связи, которые называют магистральными.

Вычислительные сети По способу передачи информации вычислительные сети делятся на: 1. сети коммутации каналов, 2. сети коммутации сообщений, 3. сети коммутации пакетов, 4. интегральные сети. При коммутации каналов – сообщение между клиентами осуществляется по прямому каналу неизменному в течении всего сеанса. При лёгкости реализации такого способа реализации передачи информации его недостатки заключаются в низком коэффициенте использования каналов, высокой стоимости передачи данных, увеличения времени ожидания других клиентов. При коммутации сообщений информация передаётся порциями, называемыми сообщениями. Прямое соединение обычно не устанавливается, а передача сообщения начинается после освобождения первого канала, второго и т. д., пока сообщение не дойдёт до адресата. Каждым сервером осуществляется приём информации, её сборка, проверка, маршрутизация и передача сообщения. Недостатком коммутации сообщений является низкая скорость передачи данных и невозможность проведения диалога между клиентами, хотя стоимость передачи уменьшается. При коммутации пакетов обмен производится короткими пакетами фиксированной структуры. Пакет – часть сообщения, удовлетворяющая некоторому стандарту. Малая длина пакетов предотвращает блокировку линий связи, не даёт расти очереди в узлах коммутации. Она обеспечивает быстрое соединение, низкий уровень ошибок, надёжность и эффективность использования сети. Но при передаче пакета возникает проблема маршрутизации, которая решается программно-аппаратными методами. Наиболее распространённым способом являются: - фиксированная маршрутизация, - маршрутизация способом кратчайшей очереди.

Маршрутизация Фиксированная маршрутизация предполагает наличие таблицы маршрутов, в которой закрепляется маршрут от одного клиента к другому, что обеспечивает простоту реализации, но одновременно - не равномерную загрузку сети. В методе кратчайшей очереди используются несколько таблиц, в которых таблицы расставлены по приоритетам. Приоритет – функция обратная расстоянию до адресата. Передача начинается по первому свободному каналу с высшим приоритетом. При использовании этого метода задержка передачи пакета минимальна. В настоящее время разработаны программно-аппаратные средства маршрутизации. Повторитель – самый простой тип устройства для соединения однотипных локальных ВС, он ретранслирует все принимаемые пакеты из одной ЛВС в другую. Устройство связи, позволяющее соединять ЛВС с одинаковыми и разными системами сигналов, называется маршрутизатор. Он позволяет выполнять передачу пакетов в соответствии с определёнными протоколами, обеспечивает соединение ЛВС на сетевом уровне. Шлюз – устройство соединения ЛВС с глобальной сетью. Сети, обеспечивающие коммутацию каналов, сообщений и пакетов, называются интегральными. Они объединяют несколько коммутационных сетей. Часть интегральных каналов используется монопольно, т. е. для прямого соединения. Прямые каналы создаются на время проведения сеанса связи между различными коммутационными сетями. По окончании сеанса связи прямой канал распадается на независимые магистральные каналы.

Адрес компьютера. Имя компьютера Адрес должен уникально идентифицировать компьютер в сети любого масштаба. Схема назначения адресов должна сводить к минимуму ручной труд администратора и вероятность дублирования адресов. Адрес должен иметь иерархическую структуру, удобную для построения больших сетей. Адрес должен быть удобен для пользователей сети, а это значит, что он должен иметь символьное представление. Адрес должен иметь по возможности компактное представление, чтобы не перегружать память коммуникационной аппаратуры – сетевых адаптеров, маршрутизаторов и т. п. Наибольшее распространение получили три схемы адресации узлов. Аппаратные (hardware) адреса. Эти адреса предназначены для сети небольшого или среднего размера, поэтому они не имеют иерархической структуры. Типичным представителем адреса такого типа является адрес сетевого адаптера локальной сети. Такой адрес обычно используется только аппаратурой, поэтому его стараются сделать по возможности компактным и записывают в виде двоичного или шестнадцатеричного значения, например е 24 а 8. Символьные адреса или имена. Эти адреса предназначены для запоминания людьми и поэтому обычно несут смысловую нагрузку. Символьные адреса легко использовать как в небольших, так и крупных сетях. Для работы в больших сетях символьное имя может иметь сложную иерархическую структуру, например ftp-archl.ucl.ac.uk. Числовые составные адреса. Символьные имена удобны для людей, но из-за переменного формата и потенциально большой длины их передача по сети не очень экономична. Поэтому во многих случаях для работы в больших сетях в качестве адресов узлов используют числовые составные адреса фиксированного и компактного форматов. Типичным представителями адресов этого типа являются IP- и IPX-адреса. В них поддерживается двухуровневая иерархия, адрес делится на старшую часть – номер сети и младшую – номер узла. Такое деление позволяет передавать сообщения между сетями только на основании номера сети, а номер узла используется только после доставки сообщения в нужную сеть

Служба DNS Проблема установления соответствия между адресами различных типов, которой занимается служба разрешения имен, может решаться как полностью централизованными, так и распределенными средствами. В случае централизованного подхода в сети выделяется один компьютер (сервер имен), в котором хранится таблица соответствия друг другу имен различных типов, например символьных имен и числовых номеров. Все остальные компьютеры обращаются к серверу имен, чтобы по символьному имени найти числовой номер компьютера, с которым необходимо обменяться данными. В крупных сетях распространение широковещательных сообщений по всем ее сегментам становится практически нереальным, поэтому для них характерен централизованный подход. Наиболее известной службой централизованного разрешения имен является служба Domain Name System (DNS) сети Интернет.

Процедура входа в сеть Если рабочее место пользователя подключено к сети и предварительные настройки сделаны, то как правило, для того чтобы войти в сеть никаких дополнительных действий производить не нужно. Тем не менее, часто возникает необходимость обмениваться файлами с компьютерами, работающими под управлением ОС Windows. Если в вашей сети есть папки, к которым открыт общий сетевой доступ, то это возможно. Поможет вам пакет Samba. Название Samba происходит от названия протокола SMB (Server Message Block), он же NetBIOS, на котором основана работа Windows-сети. Пакет Samba содержит набор приложений, позволяющих Linux- машине включиться в работу такой сети – как в роли клиента, так и в роли сервера. В роли обычного пользователя вам достаточно уметь подключаться к Windows-сети как клиенту. Для этого вам понадобятся пакеты samba-common и samba-client, входящие в большинство современных дистрибутивов. Если их у вас нет, то загляните на