12
1. Общее сетевое программное обеспечение, которое образуется
базовым ПО отдельных компьютеров, входящих в состав компьютерной
сети.
Общее сетевое программное обеспечение включает:
браузер – программа для просмотра веб-страниц (например,
Internet Explorer). Браузер содержит следующие средства: программу для
работы с электронной почтой (чтение, создание, редактирование и отправка
почтовых сообщений); программу для работы с сервером новостей (подписка
на группу новостей, чтение новостей, создание и пересылка сообщений),
редактор текста;
HTML-редакторы – средства для создания веб-страниц;
графические веб-средства – для оптимизации графических
элементов веб-страниц;
машинные переводчики – программные средства, служащие для
просмотра веб-страниц на различных языках;
антивирусные сетевые программы – программы, используемые
для предотвращения попадания программных вирусов на компьютер
пользователя или распространения его по локальной сети фирмы.
2. Специальное сетевое программное обеспечение, которое образуется
прикладным ПО, отражающим специфику предметной области пользователя
при реализации задач управления.
3. Системное сетевое программное обеспечение – комплекс
программных средств, поддерживающих взаимодействие всех ресурсов
компьютера.
К системному программному обеспечению относят:
• операционную систему – неотъемлемую часть системного
программного обеспечения, гарантирующую эффективное
функционирование компьютера в различных режимах, организующую
выполнение программ и взаимодействие пользователя и внешних устройств с
компьютером;
13
сервисные программы – программы, которые расширяют
возможности ОС, предоставляя пользователю и его программам набор
дополнительных услуг;
систему технического обслуживания – систему, которая
облегчает диагностику, тестирование оборудования и поиск неисправностей
в ПК.
Специальные сетевые ОС предназначены для управления сетью. По
своей организации эту разновидность сетевых ОС можно разделить на
одноранговые (Peer-To-Peer Network) и с выделенным сервером (Dedicated
File Server Network).
К одноранговым относятся такие сетевые ОС, как NetWare Lite,
Personal NetWare (Novell), Windows For Workgroups (Microsoft), LANtastic
(Artisoft).
1.2. Топология ЛВС
Топологией сети называют физическую или электрическую
конфигурацию кабельной системы и способа соединения сети [20, с. 58].
Существуют различные топологии вычислительных сетей, но для
локальных вычислительных сетей основными являются следующие три
топологии: кольцевая, шинная, звездообразная.
Любая компьютерная сеть может быть рассмотрена в качестве
совокупности узлов.
Узел представляет собой любое устройство, непосредственно
подключенное к передающей среде сети.
Различают следующие виды топологий [19, с. 103 –110]:
1. Топология звезда, рис. 4. При данной топологии информация между
клиентами компьютерной сети передается через единый центральный узел, в
качестве которого может быть взят сервер или концентратор (Hub).
Топологии звезда обладает следующими достоинствами:
14
− высоким быстродействием сети за счет зависимости общей
производительности сети только от производительности главного узла;
− отсутствием столкновения передаваемых данных за счет
передачи данных между сервером и рабочими станциями через отдельные
каналы;
− хорошей расширяемостью сети за счет независимости друг от
друга рабочих станций при подключении;
− хорошей диагностикой сети.
−
Рисунок 4 –Топология «звезда»
К недостаткам топологии звезда можно отнести:
− низкую надежность, так как в случае выхода из строя
центрального узла, закончится работа всей сети;
− высокие расходы на подключение, так как подключение каждого
нового абонента требует отдельной линии связи;
− небольшой размер сети, так как от концентратора до компьютера
расстояние не может превышать 100 метров.
2. Топология кольцо, рис. 5.
15
Рисунок 5 –Топология «кольцо»
Передача информации в данной топологии осуществляется следующим
образом. Маркером информация передается от одного компьютера
последовательно к другому до тех пор, пока его не получит тот, которому
необходимо передать данные. Получив маркер, компьютером создается
пакет, используемый для передачи данных, куда помещается адрес
получателя и данные и отправляются по кольцу. Пакет проходит через
каждый компьютер, пока не окажется у того, чей адрес совпадает с адресом
получателя. После этого принимающим компьютером источнику посылается
подтверждение факта получения пакета. Получив подтверждение,
передающим компьютером создается новый маркер, который возвращается в
сеть.
К достоинствам топологии кольцо можно отнести:
− эффективность пересылки сообщений, так как их можно
отправлять друг за другом по кольцу;
− значительная протяженность сети;
− отсутствие столкновения данных, так как в каждый момент
времени данные передает только один компьютер.
К недостаткам топологии кольцо относится:
16
− низкая надежность сети, так как в случае повреждения кабеля в
одном месте откажет вся система;
− сложность подключения новых компьютеров;
− замедление скорости в сети при большом числе компьютеров;
− сложность диагностики сети.
3. Топология общая шина, рис. 6. При данной топологии все
компьютеры подключены к общему каналу связи.
Передача информации совершается следующим образом. Данные
передаются всем компьютерам сети в виде электрических сигналов, но их
получает только тот, адрес которого соответствует адресу получателя.
Причем в каждый момент времени только один компьютер может передавать
данные.
Рисунок 6 – Топология «общая шина»
Рассмотрим достоинства топологии шина:
− информация, находящаяся в сети, доступна каждому
пользователю;
− независимость друг от друга рабочих станций при подключении;
− дешевизна за счет отсутствия затрат на прокладку
дополнительных линий связи.
Недостатками топологии шина являются:
− низкая скорость передачи данных;
17
− замедление передачи данных при увеличении количества
компьютеров в сети;
− низкая безопасность и надежность;
− сложность диагностики.
В повседневной практике можно встретить и следующие типы
комбинированных топологий:
1. Топология «Звезда-Шина»: состоит из нескольких сетей с
топологией звезда, объединенных при помощи магистральной линейной
шины, рис. 7.
Рисунок 7 – Топология «Звезда-Шина»
2. Древовидная структура, рис. 8. В данной топологии компьютеры
связаны с главными узлами сети – серверами. Рассматриваемая топология
представляет собой сочетание топологии звезда и общая шина, поэтому
обладает теми же достоинствами и недостатками.
Рисунок 8 – Древовидная топология
18
3. Топология «Каждый с каждым», рис. 9. Каждый компьютер
соединяется с каждым отдельной линией.
Рисунок 9 – Топология «Каждый с каждым»
4. Топология «Пересекающиеся кольца», рис. 10. Пересекаются
топологии кольцо.
Рисунок 10 – Топология «Пересекающиеся кольца»
1.3. Принципы построения программного обеспечения ЛВС
Теоретической основой современных ЛВС служит Базовая эталонная
модель взаимодействия открытых систем (OSI – Open Systems
Interconnection), разработанная Международной организацией стандартов
(ISO – International Standards Organization) [19, с.112].
Модель взаимодействия протоколов сети OSI состоит из семи уровней,
которые можно увидеть на рис. 11.
1. Физический уровень. Данный уровень отвечает за осуществление
взаимодействия электронных и механических устройств, посредством
19
которых передаются электрические сигналы с заданным напряжением,
частотными характеристиками, током.
2. Канальный уровень. Данный уровень обеспечивает надежность
передачи данных через каналы связи. Этот уровень отвечает за физическую
адресацию, управление потоками данных и порядок доставки пакетов,
уведомления об ошибках.
3. Сетевой уровень. Данный уровень выполняет формирование и
маршрутизацию пакетов сообщений. Именно этому уровню отводится
управление работой множества каналов связи, прокладывая через каналы
маршруты следования пакетов сообщений.
Рисунок 11 – Семиуровневая модель OSI
20
4. Транспортный уровень. На данном уровне передаваемые данные
разбиваются на пакеты и доставляются адресату. Пакет представляет собой
логически организованную структуру, которая используется для передачи
данных. Если целостность пакетов нарушается, то они на конечном пункте
восстанавливаются. Некоторая часть пакетов в процессе передачи данных
может быть потеряна, в таком случае передачу нужно повторить еще раз.
Транспортный уровень дает гарантии безошибочной доставки пакетов в
заданной последовательности.
5. Сеансовый уровень. Данный уровень отвечает за организацию
диалога между приложениями разных компьютеров, осуществляет
управление этим диалогом и прерывание после окончания. Можно сказать,
что сеансовый уровень координирует связь между прикладными
программами разных рабочих станций (создает сеанс связи, управляет
передачей и приемом пакетов в течен6ие сеанса, завершает сеанс).
6. Представительный уровень. Этот уровень отвечает за обеспечение
возможности понимания отправленной одним компьютером информации
другим компьютером. Уровень представления транслирует данные из одного
формата в другой, сжимает данные и шифрует при необходимости. К
данному уровню относятся функции операционных систем, установленных
на рабочих станциях, и сетевой операционной системы. Сложность этого
уровня определяется различием операционных систем и стандартов
представления данных.
7. Прикладной уровень или уровень приложений. Данный уровень
представляет собой совокупность объектов, которые осуществляют сеансы
между собой посредством средств нижних уровней. На уровне приложений
обеспечивается доступ прикладных программ к сетевым услугам (передача
файлов, доступ к базам данных, передача почты и т.д.).
Модель OSI делиться на две различные модели, как приведено на
рис. 12:
21
Рисунок 12 – Схема взаимодействия компьютеров в модели OSI
горизонтальная модель на основе протоколов, обеспечивающая
механизм взаимодействия между программами и процессами на различных
вычислительных машинах;
вертикальная модель на базе услуг, обеспечиваемых соседними
уровнями друг другу на одной вычислительной машине.
Каждым уровнем компьютера–отправителя осуществляется
взаимодействие с таким же уровнем компьютера-получателя. Такую связь
называют логической или виртуальной связью. В реальности
взаимодействуют смежные уровни одного компьютера.
Таким образом, информация на компьютере-отправителе должна
пройти все уровни. После этого по физической среде она передается
компьютеру–получателю и снова проходит через все уровни, пока не дойдет
до того же уровня, с которого она была отправлена на компьютере-
отправителе.
В горизонтальной модели двум программам необходим общий
протокол обмена данными. В вертикальной модели соседние уровни
обмениваются данными посредством интерфейса прикладных программ API.
Прикладной
Виртуальная
связь
Компьютер-отправитель Компьютер-получатель
Физическая среда
Представительский
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический
Прикладной
Представительский
Сеансовый
Транспортный
Сетевой
Канальный
Физический