Типичная локальная сеть состоит из нескольких рабочих станций и сервера, на котором могут работать файловая служба, служба печати и другие сетевые программные средства (сервис сети). Рабочие станции и серверы соединены некоторой средой передачи данных (media), например коаксиальным кабелем.
Основными аппаратными компонентами ЛВС являются:
Рабочие станции – персональные ЭВМ, которые являются рабочими местами пользователей сети.
Иногда в PC, непосредственно подключенной к сетевому кабелю, могут отсутствовать накопители на магнитных дисках. Такие PC называют бездисковыми рабочими станциями. Основным преимуществом бездисковых PC является низкая стоимость, а также высокая защищенность от несанкционированного проникновения в систему пользователей и компьютерных вирусов. Недостаток бездисковой PC заключается в невозможности работать в автономном режиме (без подключения к серверу) и иметь собственные архивы данных и программ.
Серверы в ЛВС выполняют функции распределения сетевых ресурсов. Обычно его функции возлагают на достаточно мощный ПК, мини-ЭВМ, большую ЭВМ или специальную ЭВМ-сервер. Файловый (сетевой) сервер играет важную роль в управлении ЛВС. Он управляет накопителями на жестких дисках (файловый сервер), и поддерживает коллективные периферийные устройства, такие как устройства печати (сервер печати), графопостроители, стримеры и сканеры. Емкость дисков файлового сервера должна быть больше, чем на обычном компьютере, т. к. он используется многими компьютерами. В одной сети может быть один или несколько серверов. Каждый из серверов может быть отдельным или совмещенным с PC. В последнем случае только часть ресурсов сервера оказывается общедоступной.
При наличии в ЛВС нескольких серверов, каждый из них управляет работой подключенных к нему PC. Совокупность компьютеров сервера и относящихся к нему PC часто называют доменом. Иногда в одном домене находится несколько серверов. Обычно один из них является главным, а другие – выполняют роль резерва (на случай отказа главного сервера) или логического расширения основного сервера.
Сетевой адаптер (сетевой интерфейс, модуль, карта) – устройство сопряжения, с помощью которого один ПК подключается к другому, а также центральный процессор соединяется с периферийным оборудованием и обеспечивает передачу и прием информации по каналам сети. Используемые сетевые адаптеры имеют три основные характеристики: тип шины компьютера, к которому они подключаются (ISA, EISA, Micro Channel и пр.), разрядность (8, 16, 32, 64) и используемый метод доступа к сетевому каналу данных. На одной линии, которая в локальных сетях обычно называется сегментом, могут быть подключены однотипные адаптеры. В большей части локальных сетей используют сетевые адаптеры стандарта Ethernet. Адаптеры Ethernet используют множественный доступ с контролем передачи и обнаружением столкновений CSMA/CD.
Любой установленный в компьютере адаптер должен иметь специфический драйвер, т. е. программу, которая стандартные команды может передать, принять и другие преобразует в специфические для данного адаптера коды – это программа, непосредственно взаимодействующая с сетевым адаптером.
Операционная система вычислительной сети. В настоящее время можно выделить 4 основные 32-разрядные сетевые ОС: Net Ware 4.1. фирмы Novell, Windows NT Server 4.0 фирмы Microsoft, Vines 6.0 фирмы Banyan, OS/2 Warp Advanced Server фирмы IBM, UNIX.
Основные возможности сетевой ОС:
- совместное использование файлов и принтеров при высокой производительности;
- эффективное выполнение прикладных программ;
- работа на различных платформах (с различными топологиями) и с различным сетевым оборудованием;
- обеспечение интеграции с INTERNET;
- дистанционный доступ к сети;
- организация внутренней электронной почты, групповых дискуссий;
- доступ к ресурсам в территориально разбросанных многосерверных сетях с помощью служб каталогов и имен.
Сетевая операционная система выполняет на файловом сервере помимо функций, присущих обычной ОС (доступ к диску, хранение файлов, использование памяти), функции защиты данных, размещаемых на файловом сервере, от несанкционированного доступа и управляет правами пользователя. Кроме того, сетевая ОС обеспечивает работу со всеми рабочими станциями, на которых могут быть установлены различные ОС.
Кабельныесистемы – основные средства коммуникации:
а) Витая пара – двужильное проводное соединение. Преимущества витой пары: низкая цена, беспроблемная установка, легко наращивается. Недостатки: помехонезащищенная. Для повышения помехозащищенности информации используют экранированную витую пару, помещенную в экранированную оболочку. Это увеличивает стоимость витой пары.
б) Коаксиальный кабель имеет среднюю цену, хорошо помехозащищен и применяется для связи на большие расстояния (несколько километров).
в) Широкополосный коаксиальный кабель невосприимчив к помехам, легко наращивается, но цена его высокая.
г) Ethernet – кабель (толстый или желтый) с волновым сопротивлением 50 Ом. Он является дорогой альтернативой обычным коаксиальным кабелям.
д) Cheaper net – кабель (тонкий). Это также 50-омный коаксиальный кабель, но дешевле Ethernet – кабеля.
е) Оптоволоконные линии (стекловолоконный кабель). Являются наиболее дорогими. Скорость распространения информации по ним достигает несколько гигабит (у остальных несколько мегабит). Допустимое удаление более 50 км.
Периферийное оборудование – устройства печати, графопостроители, устройства факсимильной связи, – которое подключается к файловому серверу.
