Группы людей, пользующиеся услугами информационных сетей. Называют пользователями. Они различаются по уровню квалификации и специализации. В ИС должны учитываться психологические аспекты взаимодействия, такие как утомляемость. То есть ИС должна быть организована в соответствии с требованиями эргономики и инженерной психологии. Одним из основных требований предъявляемых к ИС является реализация интерактивного взаимодействия.
2. Устройства приема –передачи данных в локальных сетях.
Мост(Bridge) – устройство, позволяющее объединить несколько сегментов. Передача данных внутри сегмента не влияет на передачу данных в других сегментах. Это обеспечивается фильтрацией данных, мост использует использует адреса приемника и источника из заголовка канального уровня, принятого пакета. во время работы для каждого сегмента мост составляет список адресов станций, расположенных в сегменте(по полю адреса источника). получив пакет, мост проверяет (по полю адреса приемника) список адресов станций для сегмента, откуда принят пакет. Если адресат находиться в том же сегменте, то пакет не передается в другие сегменты. Если в списке такого адреса нет, то пакет передается в другие сегменты.
В одном сегменте (А) станции 12, 24, 17 в другом (В) – 11, 15, 18. Например станция 12 передает данные станции 24. Мост приняв пакет проверяет поле адреса приемника(24), по списку эта станция находится в сегменте «А». поэтому мост не передает пакет сегменту «»В». Если мост определит, что адреса 12 в списке адресов сегмента «А» нет, то он добавляет этот адрес в список. при передаче пакета станции 18 мост определит, что станции в сегменте «»А» нет и передает пакет в сегмент «В».
Рисунок 4. Объединение сегментов Ethernet при помощи моста.
При обработке каждого пакета обычный мост сначала принимает пакет, записывает в буферную память, определяет сегмент, в который он должен его ретранслировать и после этого передать пакет в выбранный сегмент. такая технология обработки называется «Запомнить и передать» (Store and Forward). при передаче каждый мост вносит задержку, равную времени получения пакета и времени его обработки(рис.5a). Другой подход используют мосты которые называют коммутаторами или переключателями. Эти устройства, приняв поле пакета сразу же приступают к его обработке, а определив нужный сегмент ретранслируют пакет. время задержки равно времени принятия адресного поля и его обработке. эта технология называется «Схватить и предать» (Cut and Through). Мост выполняет свои функции на канальном уровне, поэтому как и повторитель зависит от типа ЛС и прозрачен для протоколов, использующихся в сегментах.
Мультиплексор(MUX) – устройство позволяющее мультиплексировать данные, приходящие одновременно от различных станций или сегментов и передавать их через передающую среду другим станциям, сегментам или мультиплексорам, например через телефонную линию. Позволяют увеличивать пропускную способность линий связи. В случае соединения нескольких сетей используют устройства межсетевого взаимодействия(маршрутизаторы и шлюзы).
Маршрутизатор или роутер(Router) – устройство соединяющее сети разного типа, но использующие одну сетевую ОСили протокол обмена данными. Выполняет свои функции на сетевом уровне, поэтому зависит от типа протоколов обмена данными и не зависит от типа ЛС. Для межсетевого обмена протоколы сетевого уровня используют логические адреса для определения каждой сети. С помощью адреса сети и физического адреса узла можно однозначно определить любую станцию в интерсети. Его можно сравнить с междугородной телефонной станцией.(рис.6)
Три сети «А», «В», «С» объединены при помощи двух маршрутизаторов. Каждый маршрутизатор во время работы создает и хранит таблицу маршрутов.(MUX1 чтобы передать пакет в сеть «С» передает пакет MUX2). Допустим, что станция «10» сети «А» должна передать пакет станции «15» сети «С». станция «10» определяет, что адресат расположен в другой сети, поэтому в заголовке сетевого уровня устанавливается адрес сети приемника (АСП) и адрес приемника(АП), а в качестве физического адреса – адрес ближайшего или известного маршрутизатора(MUX1) заголовок(ФА-12, АСП-С,АП-15). Получив пакет Маршрутизатор 1 проверяет поле адреса сети приемника и по таблице маршрутов определяет, что к сети «С» подключен Маршрутизатор 2, поэтому он направляет пакет к этому узлу, установив в поле адреса приемника физический адрес MUX2 (ФА-15, АСП-С,АП-15), наконец MUX2 перадресует пакет станции «15» (ФА-15, АСП-С,АП-15).
Среди маршрутизаторов выделяют следующие типы устройств: Brouter и Routing bridg.
Brouter – устройства, на которых аппаратным или программным путем реализована поддержка нескольких протоколов(IP, IPX и т.п.). Если же Brouter получает пакет с неизвестным протоколом, то он обрабатывает его как мост(Brouter-Router).
Routing bridg работает как мост, но поддерживает некоторые функции оптимизирующие маршрутизацию.
Шлюз(Gateway) – устройство, позволяющее организовывать обмен данными между сетевыми объектами, которые используют различные протоколы обмена. Шлюз выполняет свои функции на уровнях выше сетевого. Он не зависит от передающей среды, но зависит от используемых протоколов обмена. Как правило шлюз выполняет преобразования между какими-нибудь двумя сетевыми протоколами(Net Ware(TCP/IP) DECnet/SNA и т.п.). Некоторые устройства, выполняющие функции шлюза называют Устройствами Обслуживания Канала (Channel Service Unit/Digital Service Unit CSU/DSU).
Пример 1. Обмен данными между станциями использующие различные протоколы.
Рисунок 7. – Использование шлюза.
На шлюзе выполняются преобразования протоколов, форматов данных WS посылает шлюзу данные по протоколу IPX/SPX. Шлюз устанавливает связь по протоколу TCP/IP(рис.7).
В настоящее время повторители, мосты, маршрутизаторы и даже шлюзы часто выпускаются в виде отдельных плат, модулей или блоков. Модули можно установить на шасси имеющие блок питания(БП) и собственную шину данных. Установив модуль повторителя на такое шасси получаем устройство повторитель. Если потребуется маршрутизатор, то шасси монтируется модуль маршрутизатора. Такие шасси еще называют модульными концентраторами.
Другой подход заключается в выпуске сетевых устройств в виде отдельных блоков. Каждый блок выполняет определенные функции и имеет свой источник питания. На каждом блоке имеется специальный разъем, через который он может быть подключен к шине данных другого блока. Блочные устройства такого типа называют стековыми или Наращиваемыми Хабами (Stackable Hub). Модульная структура позволяет легко изменять и расширять ЛС. Однако единого стандарта на такое оборудование не существует. У каждого производителя свои модули, шины данных и каркасы. Модули разных компаний как правило не совместимы.
Этапы проектирования ЛВС.
Перед проектированием ЛС необходимо решить следующие задачи
- определить задачи, решаемые будущей ЛС
- определить количество и расположение рабочих станций
- исходя из решаемых задач, выбрать сеть с централизованным управлением или одноранговую;
- выбрать сетевую ОС;
- определить топологию сети и метод доступа;
- выбрать сетевое АО: компьютер для сервера, РС, сетевые адаптеры;
- выполнить тестирование после монтажных работ;
от правильного решения этих вопросов зависит работоспособность сети и затраты на ее создание. Перечисленные задачи являются частью так называемых фаз или
этапов установки ЛВС.
Рассмотрим концепцию поэтапной установки.
Этап 1.
На первом этапе следует письменно зафиксировать цели, преследуемые при установке сети и вытекающие из них требования.
Этап 2.
Основываясь на сформированном перечне требований необходимо получить окончательную концепцию всей системы сети. На этом этапе можно рассмотреть типовые применения сети:
1. сеть для небольшой фирмы.
Коллективное использование одного-двух принтеров, файлов на дисках сервера, модема, факса, передача файлов и сообщений между РС. Число РС меньше 25.
2. Сеть для крупной фирмы.
Общая протяженность сети значительна в ней используется десятки РС. Предъявляются повышенные требования к производительности и надежности сети. РС от 25 до 100 единиц.
3. Сеть для работы с крупной базой данных, графическими приложениями, большим количеством пользователей.
Аналогично случаю 2) дополнительно к сети подключены мини-компьютеры, графические станции, СУБД- серверы,РС-свыше 800 единиц.
ЭТАП 3
Исходя из общей концепции необходимо сформировать требования к програмному обеспечению.Необходимо рассмотреть уже готовые решения, уже работающие у ваших друзей или выслушать мнение специалиста на семинарах по вопросам ЛС. Завершается фаза принятием решения по ПС. Будет ли это равноправная сеть или сеть с централизованным управлением. Если необходимо использовать принтер и файлы сервера то подойдет любая одноранговая сеть. Для управления многими РС и автоматизации работы крупного предприятия больше подходит сеть с выделенным сервером.
ЭТАП 4
С учетом решения по программному обеспечению можно определить техническое обеспечение для рабочих мест ЛВС: компьютеры РС, серверы, накопители на жестких дисках и магнитных лентах, возможности резервирования и повышения устойчивости при сбоях сети. Следует определить финансовые возможности для реализации проекта.
ЭТАП 5
Необходимая топология, вместе с соображениями об эффективности коммуникационных связей и производительностью сервера, уточняются с учетом ПО. Проблемы разводки кабеля и возникающие помехи должны быть рассмотрены и предложены пути их решения. Необходимо учесть обращения к данным в сети.
На этапе уточняют количество РС и их расположение. Желательно расположение РС в одной комнате или на одном этаже. Это позволяет снизить затраты на прокладку кабеля и шины заземления. Необходимо учесть расположение тех комнат, где РС еще не установлены. Здесь следует учитывать ограничение на длину кабеля определенной топологии.
Здесь рассматривается также конфигурация РС.
Структура ОП, локальные диски. Дисководы, тип графического контроллера, возможность локального вывода на печать. Рабочая станция без локальных дисков и дисководов позволяет исключить опасность заражения вирусами и защитить данные несанкционированного копирования.
На этом же этапе определяют и уточняют конфигурацию серверов: объем ОП, количество и емкость накопителей, количество устройств печати, механизмы защиты, возможность резервирования.
Существуют определенные параметры на основании которых выбирают определенную топологию:
- скорость передачи;
- стоимость оборудования;
- возможность расширения;
при выборе определенной топологии следует учитывать и скорость обменов и производительность всех сегментов, участвующих в обмене данными и их обработке. Как правило рекомендуют шинную топологию с методом доступа ETHERNET. Эта топология получила наибольшее распространение.
При выборе сетевого адаптера сервера учитывают количество РС, объем накопителей, тип ОС и шины. На выбор сетевого адаптера РС оказывает влияние тип задач, выполняемых РС и тип шины.
Этап 6.
На этом этапе подбирают техническое и программное обеспечение. Так как эти средства в значительной степени стандартизированы, то этап протекает без осложнений.
Этап 7.
Протекает параллельно с этапом 6 и заключается в монтаже оборудования всех компонентов вычислительной сети.
Этап 8.
Установка программных средств и определение прав доступа, автоматизация входа в систему с рабочих мест ЛВС. Важной является концепция производительности устройств печати и возможное использование локальных устройств печати.
Этап 9.
Тестирование ЛВС представляет собой всеобъемную проверку тестируемых компонентов и их взаимодействия. На этапе выполняется обучение сотрудников с полным описанием выполняемых операций. По окончании этого этапа сеть передается для эксплуатации.
Техническими вопросами при проектировании являются: выбор сетевого кабеля и устройства бесперебойного питания. Последний является элементом защиты данных при комплектации сервера.
