Локальные вычислительные сети позволяют объединять в систему большое количество рабочих мест, построенных на основе ЭВМ. При этом персонал таких рабочих мест может совместно использовать оборудование сети, программные средства и информацию.
Локальная вычислительная сеть может рассматриваться каждым ее участником как единый программно-аппаратный комплекс. В этом комплексе можно выделить следующие технологические преимущества:
• разделение аппаратных средств (например, доступ к лазерному принтеру обеспечивается со всех рабочих станций сети);
• разделение данных (со всех рабочих станций сети обеспечивается доступ к системе управления базой данных - СУБД);
• разделение программных средств (необходимые программы могут быть запущены с любой рабочей станции);
• разделение ресурсов процессора файлового сервера (процессор используется в режиме разделения времени. Его особенность заключается в том, что доступ к имеющимся ресурсам осуществляется через специальный диспетчер);
• мультипрограммный режим (предоставляет возможность даже одному пользователю организовать работу одновременно с несколькими заданиями);
• электронная почта (с помощью которой происходит интерактивный обмен информацией между пользователями на рабочих станциях сети).
Описанные возможности не являются специфическими для локальных сетей. В той или иной мере они присущи всем сетям. В локальной сети их действенность усиливается, если локальная сеть используется как единый комплекс, например, при коллективной разработке некоторого продукта.
Схема обмена данными в сетях Ethernet называется множественным доступом с контролем несущей и обнаружением - CSMA/ CD (Carrier Sense Multiply Access with Collision Detection). Множественный доступ означает, что любое подключенное устройство может передавать информацию. Контроль несущей означает, что можно определить, занят канал или нет. Обнаружение конфликтов означает возможность узнать, перебиваете вы кого-нибудь или нет.
Фактическая задержка при обнаружении конфликтов - величина случайная. Это позволяет избежать такого развития событий, когда две машины одновременно передают сообщение по сети, обнаруживают конфликт, ждут некоторое время, а потом возобновляют передачу, переполняя сеть конфликтами. Вычисление задержки происходит с использованием генератора случайных чисел на некотором диапазоне. Количество попыток передачи не бесконечно. После определенного числа попыток сообщение снимается.
Аппаратные средства ЛВС
Аппаратные средства включают в себя платы сетевого интерфейса и связывающие их кабели, а программные средства - драйверы (программы для работы с периферийными устройствами) и сетевую операционную систему, которая управляет всей работой. Сеть может включать в себя серверы, рабочие станции, платы сетевого интерфейса, кабели, совместно используемые ресурсы и периферию.
В качестве рабочих мест в ЛВС применяют автономные компьютерные системы, называемые рабочими станциями, автоматизированными рабочими местами (АРМ), или сетевыми станциями. Обычно включаемые в сеть станции располагают собственным внешним накопителем, но допускается конфигурация без такового со специальными постоянными запоминающими устройствами (ПЗУ) для загрузки сетевого программного обеспечения.
Управление различными службами в ЛВС осуществляется с использованием одного или нескольких серверов. В терминологии сетевых технических средств сервер - это один из включенных в сеть компьютеров, располагающих соответствующими программными и достаточными аппаратными мощностями для выполнения какого-либо обслуживания. Принципиальной разницы между сервером и рабочей станцией, снабженной специальным программным обеспечением, нет.
К серверу могут предъявляться некоторые дополнительные требования, связанные с необходимостью обслуживания им большого числа запросов от многих станций и других серверов. Например, типичным требованием к серверам является требование круглосуточной бесперебойной работы.
Повышенные требования предъявляются к программно-аппаратному обеспечению файловых серверов. Это связано с тем, что от таких серверов зависят временные характеристики по загрузке, передаче и хранению данных в сети.
Сетевые адаптеры
Для подключения ЭВМ к сети требуются устройства сопряжения, называемые сетевыми адаптерами, или сетевыми интерфейсными картами.
Адаптер сети вставляется непосредственно в свободный слот материнской платы персонального компьютера, и к нему на задней панели системного блока подстыковывается линия связи ЛС. Для компьютеров офисного назначения зачастую предусматривается размещение сетевого адаптера сразу на материнской плате (интегрированное решение).
В настоящее время широкое распространение приобрели адаптеры, которые могут настраиваться на различную скорость передачи данных: 10 Мбит/с (Ethernet) и 100 Мбит/с (Fast Ethernet).
В настоящее время в основном выпускаются адаптеры с автоматической настройкой Plug- and- Play (PNP), которые в случае конфликтов с другими аппаратными средствами допускают и программную перенастройку.
При выпуске каждый сетевой адаптер снабжается микросхемой с уникальным 48-битовым адресом Ethernet. Каждая фирма, имеющая лицензию на выпуск адаптеров, располагает собственным диапазоном аппаратных адресов Ethernet, так что в мире не должно быть двух интерфейсных карт с одинаковыми адресами.
.Для взаимного преобразования интернетовских адресов в аппаратные и обратно служат протоколы ARP (Address Resolution Protocol) и RARP (Reverse ARP).
