Изучение существующей локальной компьютерной сети

Клиенты, рабочие станции, хосты и узлы.

Как уже упоминалось, клиентами сети являются компьютеры или другие сетевые устройства, имеющие доступ к ресурсам сети. Чаще всего клиентом является компьютер. Обратите внимание: принтер или другое сетевое устройство, получающее доступ к ресурсам, технически тоже может быть клиентом.

Термин клиент может также обозначать программы, имеющие доступ к программам сервера. Например, программа поддержки электронной почты, выполняющаяся на настольном компьютере и передающая запросы для загрузки поступивших сообщений с сервера, называется клиентом электронной почты.

Клиентская  операционная система обычно устанавливается на настольных компьютерах, или рабочих станциях, которые либо подключены к сети как одноранговые компьютеры рабочей группы, либо зарегистрированы на сервере аутентификации.

Термин рабочая станция имеет много значений. Им обозначается клиентская операционная система NT/2000 или любой настольный компьютер, на котором установлена любая клиентская операционная система. Другое значение термина рабочая станция — высокопроизводительный компьютер, на котором выполняются приложения, интенсивно загружающие ресурсы. Такой компьютер обычно служит графической рабочей станцией, или рабочей станцией системы автоматизированного проектирования.

Еще один термин, обозначающий компьютеры сети, — основной компьютер, или хост. Этот термин часто используется в сетях на основе протоколов TCP/IP, где он может обозначать любое сетевое устройство, которому присвоен IP-адрес.

Узел — это точка соединения в сети. Часто этим термином обозначается любой компьютер или другое сетевое устройство. В общем случае узел представляет собой точку перераспределения, или устройство, запрограммированное или спроектированное для распознавания и обработки запросов на передачу информации другим узлам.

Одноранговые сети.

Одноранговая структура  хорошо подходит для небольших сетей, у которых требования к безопасности не очень высоки. В большинстве книг по сетевым технологиям рекомендуется включать в одноранговую сеть не более 10 компьютеров.

Стоимость небольшой  одноранговой сети невелика. Ее несложно реализовать на основе таких операционных систем, как Windows 95/98/МЕ, Windows NT Workstation, Windows 2000 Professional и различных версий Linux (все они имеют встроенные сетевые компоненты).

Администрирование одноранговых сетей.

В одноранговых сетях  администрирование пользователей и ресурсов децентрализовано. Каждый компьютер сети может быть как клиентом, так и сервером. Другими словами, каждый компьютер сети может предоставлять свои ресурсы другим компьютерам и получать доступ к ресурсам других.

Безопасность в одноранговых сетях.

В одноранговых сетях  нет центральной базы данных, в  которой хранилась бы регистрационная  информация пользователей. Все средства обеспечения безопасности в этих сетях локальны. Учетные записи и пароли пользователей создаются и поддерживаются на каждом компьютере. Это довольно неудобно, к тому же менее безопасно, чем в централизованной модели безопасности, используемой в сетях клиент/сервер.

Безопасность на уровне ресурсов и на уровне пользователей.

В табл. 1.2 приведены основные отличия между этими уровнями безопасности.

 

Таблица 1.2. Обеспечение безопасности на уровне ресурсов и на уровне пользователей

Безопасность на уровне ресурсов.	Безопасность на уровне пользователей.
Используется в Windows for Workgroups 3.11 и Windows 95/98. Пароль присваивается  каждому разделяемому ресурсу. Для получения доступа  к ресурсу пользователь должен ввести пароль этого ресурса. Пользователь должен помнить много паролей.	Используется в Windows NT и Windows 2000 Пароль присваивается  каждому пользователю. Для получения доступа к ресурсу учетная запись пользователя должна иметь право доступа к этому ресурсу. Пользователь должен помнить только один пароль.

 

Сети клиент/сервер.

Наиболее характерной  особенностью сети клиент/сервер является централизованное управление сетью. В такой сети как минимум на одном компьютере (называемом сервером) установлена сетевая операционная система, например Windows NT, Windows 2000 Server или NetWare. На сервере создаются учетные записи пользователей, и администратор сети может управлять ею из одного центра.

В сетях клиент/сервер решается также проблема снижения производительности, которое происходит в компьютерах рабочей группы, когда другие пользователи загружают системные ресурсы компьютера одного из пользователей. Производительность и пропускная способность сетей клиент/сервер в общем случае лучше, чем одноранговых.

Администрирование сети клиент/сервер.

Модель сети клиент/сервер значительно упрощает задачи администрирования, особенно в сетях с большим  количеством компьютеров и разделяемых  ресурсов. В этой модели разделяемые файлы хранятся на сервере, поэтому задачи их поиска и резервного копирования существенно упрощаются.

Одна из важных особенностей сетей клиент/сервер (которая может  оказаться как обузой, так и  облегчением) — это необходимость в специально подготовленном сетевом администраторе. Это, конечно, увеличивает стоимость поддержания сети, однако, в конечном счете, вследствие квалифицированного управления сетью накладные расходы все же окажутся меньше.

Управление безопасностью  в сети клиент/сервер.

Сети клиент/сервер обладают большей безопасностью, чем одноранговые. Чтобы зарегистрироваться в сети, пользователь должен знать учетную запись и пароль, созданные на сервере. Когда пользователь успешно зарегистрировался, он получает доступ ко всем ресурсам, на которые у него есть право. При этом от него не требуется помнить многочисленные имена и пароли для разных компьютеров, как в рабочей группе Windows NT Workstation и Windows 2000 Professional. He нужно также помнить пароли разделяемых ресурсов на разных компьютерах, как в рабочей группе Windows 9x Сеть клиент/сервер предоставляет пользователю доступ к ресурсам на основе аутентификации пользователя и прав доступа.

Присваивать права  доступа учетным записям каждого  пользователя может оказаться довольно хлопотным занятием, особенно если их много и время от времени их нужно изменять. Эту задачу можно упростить, организовав учетные записи пользователей в группы. Тогда права доступа можно присваивать сразу всей группе.

 

3. Классификация сетей по протоколам.

Иногда компьютерные сети классифицируют на основе используемых ими протоколов. Сетевой протокол — это набор правил, которых придерживаются связанные Компьютеры при установке и поддержании связи посредством сети. В следующих разделах рассматриваются три наиболее распространенных протокола локальных сетей — NetBEUI, IPX/SPX и TCP/IP.

Сети NetBEUI.

Протокол NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface) обычно используется в небольших простых локальных сетях на базе операционных систем Microsoft. Протокол NetBEUI основан на протоколах NetBIOS (Network Basic Input/Output System), разработанных компанией IBM для использования в рабочих группах. Обратите внимание: сеть NetBEUI не может быть маршрутизирована. Это значит, что если сеть разделена на подсети, то для коммуникации с компьютерами другой подсети нужно использовать другой локальный сетевой протокол.

Преимуществами сетей NetBEUI являются простота, высокое быстродействие и низкие накладные расходы.

Сети IPX/SPX.

Стек протоколов IPX/SPX (Internet Package Exchange/Sequenced Packet Exchange) используется в качестве протокола локальных сетей Novell. Для сетей NetWare до версии 5.0 этот протокол является обязательным.

Версия NetWare 5.0 — первая версия NetWare, поддерживающая "чистый" протокол IP стека протоколов TCP/IP и не требующая IPX/SPX.

Протокол IPX/SPX обычно используется в сетях NetWare, однако он может использоваться и в других сетях. Рабочая группа или домен компьютеров Microsoft тоже могут использовать протокол IPX/SPX. Компания Microsoft включила в операционные системы  Windows 9x, Windows NT/2000  собственную реализацию  IPX/SPX-совместимых протоколов под названием NWLink. Для подключения клиента Microsoft к серверу NetWare с операционной системой NetWare 4.0 и ниже на этом клиенте должен быть установлен протокол NWLink или IPX/SPX.

Конфигурирование протокола IPX/SPX не очень сложное (сложнее, чем NetBEUI, но проще, чем TCP/IP), его быстродействие выше, чем у TCP/IP. Протокол IPX/SPX иногда используется во внутренних сетях Microsoft, подключенных к Internet в целях повышения безопасности.

Сети TCP/IP.

Из всех распространенных протоколов локальных сетей протоколу TCP/IP присущи наименьшее быстродействие и наибольшая сложность конфигурирования. Несмотря на это, он все же получил широкое распространение. Это объясняется следующими причинами:

• В протоколе TCP/IP используется гибкая схема адресации, исключительно  удачная для маршрутизации даже в самых больших сетях.

• Протокол TCP/IP поддерживается практически во всех операционных системах и на всех платформах.

• К настоящему времени  разработано и применяется огромное количество инструментов и утилит для мониторинга и управления комплектом протоколов TCP/IP.

• Протокол TCP/IP де-факто  является протоколом глобальной сети Internet. В любой системе, подключаемой к Internet, должен быть реализован протокол TCP/IP.

 

4. Классификация сетей по топологии.

Сети можно классифицировать также по их физической или логической топологии. Физическая топология означает форму сети, т.е. путь прокладки кабеля. Логическая топология означает путь, по которому сигналы проходят из одной точки сети в другую.

Физическая и логическая топологии могут совпадать. Например, в сети, физически реализованной в виде шины, данные проходят от одного компьютера к следующему "по прямой линии". Однако физическая и логическая топологии могут и не совпадать. Например, в звездообразной топологии все компьютеры соединены кабелями с одним концентратором, образуя звезду, однако внутри концентратора соединения могут быть построены так, что сигнал проходит по кругу от одного порта к другому, образуя логическое кольцо.

Перечислим наиболее распространенные топологии локальных  сетей:.

• шинная;.

• кольцевая;.

• звездообразная;.

• ячеистая;.

• смешанная.

Эти топологии подробно рассматриваются в следующих разделах.

Сети с шинной топологией.

Шина представляет собой  сеть, проложенную по линии. Кабель проходит от одного компьютера к следующему, затем к следующему и т.д. Шинная топология показана на рис. 1.2.

Поскольку у каждой линии  есть начало и конец, на каждом конце шины должен быть терминатор (оконечное устройство, оконечная нагрузка шины). Если оба конца кабеля не подключены к терминаторам, то происходит отражение сигнала, нарушающее нормальную работу сети. Один из концов шины (но не оба) обязательно должен быть заземлен.

Для завершения шины терминатор подключается к "пустой" стороне Т-образного разъема сетевого адаптера в первом и последнем компьютерах.

В сетях с шинной топологией может использоваться как толстый, так и тонкий коаксиальный кабель. Обычно в таких сетях используется архитектура 10Base2 ил 10Base5.

Принцип действия сети с шинной топологией.

В сети с шинной топологией сообщения, посылаемые каждым компьютером, по ступают на все компьютеры, подключенные к шине. Каждый сетевой адаптер  анализирует  заголовки сообщений и таким образом определяет, предназначено ли сообщение для этого компьютера. Если да, то сообщение обрабатывается, в противном случае отбрасывается.

Преимущества сети с  шинной топологией.

Шинную топологию очень  просто реализовать. Она относительно дешевая, потом что требует меньше кабелей, чем другие топологии. Это решение особенно пригодно для небольших сетей, которые будут использоваться всего несколько дней или недель, например в классной комнате.

Недостатки сети с  шинной топологией.

Шинная топология называется пассивной, поскольку компьютеры не регенерирую сигналы, а просто передают их дальше. Поэтому сигналы в такой сети подвержен затуханию, т.е. интенсивность сигнала с расстоянием уменьшается. Эту проблем можно решить с помощью повторителей.

Другой недостаток шинной топологии состоит в том, что  если происходит разрыв кабеля (или один из пользователей вынимает разъем из гнезда, чтобы отключиться от сети), то вся сеть разрывается. При этом происходит не только разрыв связи между двумя группами изолированных компьютеров, но и возникает отражение сигнала из-за отсутствия терминаторов на концах, вследствие чего вся сеть выходит из строя.

Сети с кольцевой  топологией.

Если соединить последний  в магистрали компьютер с первым, то получит! кольцевая топология. В кольце каждый компьютер соединен с двумя другими и сигнал.