Сетевое обеспечение

На сегодняшний день в мире существует более 150 миллионов компьютеров, более 80% из них объединены в различные информационно-вычислительные сети, от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet.

АСОЭИ экономического отдела городской налоговой инспекции является программой, активно использующей сетевое соединение отдельных компьютеров в локальную вычислительную сеть. Только при этом становится возможной передача информации с любого рабочего места пользователя на сервер и обратно. В свою очередь, скорость прохождения информации от сервера к локальному компьютеру пользователя определяется комплексом программно-аппаратных средств, которые и составляют локальную вычислительную сеть (ЛВС) отдела. Необходимость создания корпоративной сети можно обосновать созданием информационных связей между различными отделами инспекции. Региональную сеть необходимо иметь для сообщения между инспекциями различных районов города. А если имеются средства, то лучше не упускать возможности подключения к Internet, поскольку сеть такого уровня предоставляет пользователям множество услуг, в числе которых использование электронной почты, участие в телеконференциях, получение информации с серверов мирового информационного пространства и т. д.

Таким образом, подключенное к Internet предприятие будет иметь доступ ко всей возможной информации, касающейся его сферы деятельности.

Все ЛВС работают в одном стандарте, принятом для компьютерных сетей – в стандарте OSI (англ. Open Systems Interconnection). Далее описана базовая модель OSI.

Модель содержит семь отдельных уровней:

1. Физический – битовые протоколы передачи информации; определяются электрические, механические, функциональные и процедурные параметры для физической связи в системах.

2. Канальный – формирует из данных, передаваемых 1-м уровнем, так называемые «кадры» последовательности кадров. На этом уровне осуществляются управление доступом к передающей среде, используемой несколькими ЭВМ, синхронизация, обнаружение и исправление ошибок.

3. Сетевой – маршрутизация, управление потоками данных; устанавливает связь в вычислительной сети между двумя абонентами. Соединение происходит благодаря функциям маршрутизации, которые требуют наличия сетевого адреса в пакете. Сетевой уровень должен также обеспечивать обработку ошибок, мультиплексирование, управление потоками данных.

4. Транспортный – поддерживает непрерывную передачу данных между двумя взаимодействующими друг с другом пользовательскими процессами. Качество транспортировки, безошибочность передачи, независимость вычислительных сетей, сервис транспортировки из конца в конец, минимизация затрат и адресация связи гарантируют непрерывную и безошибочную передачу данных.

5. Сеансовый – поддержка диалога между удаленными процессами; координирует прием, передачу и выдачу одного сеанса связи. Для координации необходим контроль рабочих параметров, управление потоками данных промежуточных накопителей и диалоговый контроль, гарантирующий передачу, имеющихся в распоряжении данных. Кроме того, сеансовый уровень содержит дополнительно функции управления паролями, подсчета платы за пользование ресурсами сети, управления диалогом, синхронизации и отмены связи в сеансе передачи после сбоя вследствие ошибок в нижерасположенных уровнях.

6. Представления данных – предназначен для интерпретации данных; а также подготовки данных для пользовательского прикладного уровня. На этом уровне происходит преобразование данных из кадров, используемых для передачи данных в экранный формат или формат для печатающих устройств оконечной системы.

7. Прикладной – пользовательское управление данными. Предоставляет в распоряжение пользователей уже переработанную информацию. С этим может справиться системное и пользовательское прикладное программное обеспечение.

Как уже отмечалось выше, в качестве топологии ЛВС экономического отдела городской налоговой инспекции можно выбрать «звезду». Концепция топологии сети в виде звезды пришла из области больших ЭВМ, в которой головная машина получает и обрабатывает все данные с периферийных устройств как активный узел обработки данных. Вся информация между двумя периферийными рабочими местами проходит через центральный узел вычислительной сети.

Пропускная способность сети определяется вычислительной мощностью узла и гарантируется для каждой рабочей станции. Коллизий (столкновений) данных не возникает.

Кабельное соединение довольно простое, так как каждая рабочая станция связана с узлом. Затраты на прокладку кабелей высокие, особенно когда центральный узел географически расположен не в центре топологии.

При расширении вычислительных сетей не могут быть использованы ранее выполненные кабельные связи: к новому рабочему месту необходимо прокладывать отдельный кабель из центра сети.

Топология в виде звезды является наиболее быстродействующей из всех топологий вычислительных сетей, поскольку передача данных между рабочими станциями проходит через центральный узел (при его хорошей производительности) по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Частота запросов передачи информации от одной станции к другой невысокая по сравнению с достигаемой в других топологиях.

Производительность вычислительной сети в первую очередь зависит от мощности центрального файлового сервера. Он может быть узким местом вычислительной сети. В случае выхода из строя центрального узла нарушается работа всей сети. Центральный узел управления – файловый сервер может реализовать оптимальный механизм защиты против несанкционированного доступа к информации. Вся вычислительная сеть может управляться из ее центра.

Для построения сетей типа «звезда» используется Arknet (Attached Resource Computer NETWork) – простая, недорогая, надежная и достаточно гибкая архитектура локальной сети. В качестве передающей среды используются витая пара, коаксиальный кабель (RG-62) с волновым сопротивлением 93 Ом и оптоволоконный кабель. Скорость передачи данных – 2, 5 Мбит/с.

Один из компьютеров создает специальный маркер (сообщение специального вида), который последовательно передается от одного компьютера к другому.

Если станция желает передать сообщение другой станции, она должна дождаться маркера и добавить к нему сообщение, дополненное адресами отправителя и назначения. Когда пакет дойдет до станции назначения, сообщение будет «отцеплено» от маркера и передано станции.

К техническим средствам, обеспечивающим построение ЛВС, относятся:

1. Сетевые адаптеры – технические устройства, выполняющие функции сопряжения ЭВМ с каналом связи. Один адаптер обеспечивает сопряжение ЭВМ с одним каналом связи.

2. Мультиплексоры (многоканальные адаптеры) – устройства сопряжения ЭВМ с несколькими каналами связи.

3. Модемы – для подключения ПК к АТС. Модем – специальное устройство, способное преобразовывать (модулировать) цифровой сигнал на аналоговый и обратно. Модем на другом конце линии демодулирует сигнал обратно.

4. Концентраторы – предназначены для сжимания информации, объединения каналов, передачи информации в высокоскоростном режиме связи.

5. Повторители – в локальной сети, где кабель определенной длины, для увеличения его протяженности ставится повторитель (локальный и дистанционный). Локальный повторитель соединяет фрагменты сетей, расположенных на расстоянии до 50 м. Дистанционный – до 2000 м.

6. Каналы связи – узлы связи, включающие мощные ЭВМ, настроенные на передачу и управление информацией, а не на ее обработку; плюс ПО.