Ange huvudsyftet med ett datornätverk. Mjukvara och hårdvarukomponenter i datornätverk Mjukvarukomponenter i datornätverk
Tillsammans med offlinearbete en betydande ökning av effektiviteten i att använda datorer kan uppnås genom att kombinera dem i datornätverk (nätverk).
Ett datornätverk i ordets breda betydelse förstås som vilken uppsättning datorer som helst som är sammankopplade med kommunikationskanaler för dataöverföring.
Det finns ett antal goda skäl för att nätverksdatorer tillsammans. För det första tillåter resursdelning flera datorer eller andra enheter att dela åtkomst till en enda disk (filserver), CD-ROM-enhet, bandenhet, skrivare, plottrar, skannrar och annan utrustning, vilket minskar kostnaden per enskild användare.
För det andra, bortsett från delning dyra kringutrustning, är det möjligt att på liknande sätt använda nätverksversioner av applikationen programvara. För det tredje ger datornätverk nya former av användarinteraktion i samma team, till exempel när man arbetar med ett gemensamt projekt.
För det fjärde blir det möjligt att använda vanliga kommunikationsmedel mellan olika applikationssystem (kommunikationstjänster, data- och videodataöverföring, tal, etc.). Av särskild betydelse är organisationen av distribuerad databehandling. När det gäller centraliserad lagring av information förenklas processerna för att säkerställa dess integritet, såväl som säkerhetskopiering, avsevärt.
2. Huvudkomponenter för programvara och hårdvara i nätverket
Datornätverkär en komplex uppsättning sammankopplade och koordinerade mjukvaru- och hårdvarukomponenter.
Att studera nätverket som helhet kräver kunskap om principerna för driften av dess individuella element:
Datorer;
Kommunikationsutrustning;
operativsystem;
nätverksapplikationer.
Hela komplexet av mjukvara och hårdvara i nätverket kan beskrivas med en flerskiktsmodell. I hjärtat av alla nätverk ligger hårdvaruskiktet av standardiserade datorplattformar, d.v.s. systemet för slutanvändaren av nätverket, vilket kan vara en dator eller en terminalenhet (valfri in-/utdata eller informationsvisningsenhet). Datorer vid noderna i ett nätverk kallas ibland för värdmaskiner eller helt enkelt värdar.
För närvarande används datorer av olika klasser brett och framgångsrikt i nätverk - från persondatorer till stordatorer och superdatorer. Uppsättningen datorer i nätverket bör motsvara uppsättningen av olika uppgifter som löses av nätverket.
Det andra lagret är kommunikationsutrustningen. Även om datorer är centrala för bearbetning av data i nätverk, har kommunikationsenheter nyligen börjat spela en lika viktig roll.
Kablar, repeatrar, bryggor, switchar, routrar och modulära hubbar har utvecklats från extra nätverkskomponenter till att vara väsentliga, tillsammans med datorer och systemprogramvara, både när det gäller inverkan på nätverksprestanda och kostnad. Idag kan en kommunikationsenhet vara en komplex, dedikerad multiprocessor som behöver konfigureras, optimeras och administreras.
Det tredje lagret som utgör nätverkets mjukvaruplattform är operativsystem (OS). Effektiviteten för hela nätverket beror på vilka koncept för hantering av lokala och distribuerade resurser som ligger till grund för nätverksoperativsystemet.
När du designar ett nätverk är det viktigt att tänka på hur lätt ett givet operativsystem kan interagera med andra nätverksoperativsystem, hur säker och säker data den är, i vilken utsträckning den tillåter dig att öka antalet användare, om den kan överföras till en annan typ av dator, och många andra överväganden.
Det översta lagret nätverksverktygär olika nätverksapplikationer, såsom nätverksdatabaser, e-postsystem, dataarkiveringsverktyg, system för teamworkautomation, etc.
Det är viktigt att vara medveten om utbudet av möjligheter som applikationer för olika områden applikationer, samt hur kompatibla de är med andra nätverksapplikationer och operativsystem.
Utnämning och en kort beskrivning av huvudkomponenter i datornätverk.
Datornätverk kallas en uppsättning sammankopplade och distribuerade datorer över ett visst territorium.
Datornätverk- ett datorkomplex, inklusive ett geografiskt distribuerat system av datorer och deras terminaler, kombinerat till ett enda system.
Beroende på graden av geografisk spridning delas datornät in i lokala, urbana, företags-, globala, etc.
Datanätverket består av tre komponenter:
Dataöverföringsnät, inklusive dataöverföringskanaler och kopplingsanordningar;
Datorer anslutna via ett datanätverk;
Nätverksprogramvara.
Datornätverkär ett komplext komplex sammankopplade mjukvaru- och hårdvarukomponenter:
datorer(värddatorer, nätverksdatorer, arbetsstationer, servrar) placerade i nätverksnoder;
nätverksoperativsystem och applikationsprogramvara hantering av datorer;
kommunikationsutrustning– Utrustning och dataöverföringskanaler med tillhörande kringutrustning. gränssnittskort och enheter (nätverkskort, modem); routrar och växlingsenheter.
Program- och hårdvarukomponenter i ett datornätverk
datornätverk, nätverk- ett rumsligt distribuerat system av mjukvaru- och hårdvarukomponenter anslutna via datorkommunikationslinjer.
Bland hårdvaran datorer och kommunikationsutrustning kan urskiljas. Programvarukomponenter består av operativsystem och nätverksapplikationer.
För närvarande använder nätverket datorer av olika typer och klasser med olika egenskaper. Det är grunden för alla datornätverk. Datorer och deras egenskaper bestämmer kapaciteten hos ett datornätverk. Men nyligen har kommunikationsutrustning (kabelsystem, repeatrar, broar, routrar, etc.) börjat spela en lika viktig roll. Vissa av dessa enheter kan, med tanke på deras komplexitet, kostnad och andra egenskaper, kallas datorer som löser mycket specifika uppgifter för att säkerställa nätverksprestanda.
För effektivt arbete nätverk används speciellt nätverk OS(nätverksoperativsystem), som till skillnad från personliga operativsystem är utformade för att lösa speciella uppgifter för att hantera arbete dator nätverk. Nätverksoperativsystem installeras på dedikerade datorer.
Nätverksapplikationer- den tillämpas mjukvarukomplex, som utökar kapaciteten hos nätverksoperativsystem. Bland dem finns e-postprogram, system för kollektivt arbete, nätverksdatabaser, etc.
När nätverksoperativsystemet utvecklas blir vissa funktioner i nätverksapplikationer vanliga funktioner i operativsystemet.
Alla enheter som är anslutna till nätverket kan delas in i tre funktionsgrupper:
1) arbetsstationer;
2) nätverksservrar;
3) kommunikationsnoder.
1) Arbetsstation, är arbetsstation en persondator ansluten till ett nätverk där en nätverksanvändare utför sitt arbete. Varje arbetsstation hanterar sina lokala filer och använder sitt eget operativsystem. Men samtidigt är nätverksresurser tillgängliga för användaren.
Det finns tre typer av arbetsstationer:
Arbetsstation med lokal disk,
disklös arbetsstation,
Fjärrarbetsstation.
På en arbetsstation med en disk (hård eller diskett) startar operativsystemet från denna lokala disk. För en disklös station laddas operativsystemet från disken på filservern. Denna möjlighet tillhandahålls av ett speciellt chip installerat på nätverksadaptern på den disklösa stationen.
En fjärrarbetsstation är en station som ansluter till ett lokalt nätverk via telekommunikationskanaler (till exempel genom att använda ett telefonnätverk).
2) Nätverksserver, nätverksserver är en dator som är ansluten till ett nätverk och tillhandahåller vissa tjänster till nätverksanvändare, såsom lagring av offentliga data, utskriftsjobb, bearbetning av en fråga till ett DBMS, fjärrbearbetning av jobb, etc.
Beroende på de funktioner som utförs kan följande grupper av servrar särskiljas.
Filserver, filserver - en dator som lagrar data från nätverksanvändare och ger användare tillgång till dessa data. Vanligtvis har den här datorn en stor mängd diskutrymme. Filservern ger samtidig användaråtkomst till delad data.
Filservern utför följande funktioner:
Datalagring;
Dataarkivering;
Dataöverföring.
Databasserver, databasserver - en dator som utför funktionerna att lagra, bearbeta och hantera databasfiler (DB).
Databasservern utför följande funktioner:
Lagring av databaser, stöd för deras integritet, fullständighet, relevans;
Ta emot och bearbeta frågor till databaser, samt skicka bearbetningsresultat till en arbetsstation;
Koordinering av dataändringar utförda av olika användare;
Stöd för distribuerade databaser, interaktion med andra databasservrar på annan plats.
Applikationsserver, applikationsserver - en dator som används för att köra användarapplikationer.
En kommunikationsserver är en enhet eller dator som ger användare av ett lokalt nätverk transparent åtkomst till sina seriella portar input/output.
Med mediaservern kan du skapa ett delat modem genom att ansluta det till en av serverns portar. Användaren, som har anslutit sig till kommunikationsservern, kan arbeta med ett sådant modem på samma sätt som om modemet var anslutet direkt till arbetsstationen.
En åtkomstserver är en dedikerad dator som låter dig utföra fjärrbearbetning av jobb. Program som initieras från en fjärrarbetsstation körs på den servern.
Från fjärrarbetsstationen tas kommandon som användaren matat in från tangentbordet emot, och resultaten av uppgiften returneras.
Faxserver, faxserver - en enhet eller dator som skickar och tar emot faxmeddelanden för lokala nätverksanvändare.
Server Reserv exemplar data, backupserver - en enhet eller dator som löser problemet med att skapa, lagra och återställa kopior av data som finns på filservrar och arbetsstationer. En av nätverksfilservrarna kan användas som en sådan server.
Det bör noteras att alla de listade typerna av servrar kan fungera på en dator dedikerad för dessa ändamål.
3) Kommunikationsnoder i nätverket inkluderar följande enheter:
Repeaters;
Strömställare (broar);
Routers;
Nätverkets längd, avståndet mellan stationerna bestäms i första hand av överföringsmediets fysiska egenskaper (koaxialkabel, tvinnat par etc.). Vid överföring av data i vilken miljö som helst uppstår signaldämpning, vilket leder till en begränsning av avståndet. För att övervinna denna begränsning och utöka nätverket installeras speciella enheter - repeaters, broar och switchar. Den del av nätverket som inte inkluderar expandern kallas nätverkssegmentet.
Repeater, repeater - en enhet som förstärker eller regenererar signalen som kom till den. Repeteraren, som har tagit emot ett paket från ett segment, sänder det till alla andra. I detta fall kopplar inte repeatern bort segmenten som är fästa vid den. När som helst i alla segment som är anslutna av repeatern stöds datautbyte endast mellan två stationer.
Växla, switch, bridge, bridge är en enhet som, precis som en repeater, låter dig kombinera flera segment. Till skillnad från en repeater frikopplar en brygga segmenten som är anslutna till den, det vill säga den stöder samtidigt flera datautbytesprocesser för varje par av stationer av olika segment.
router- en enhet som ansluter nätverken hos en eller olika typer ett kommunikationsprotokoll. Routern analyserar destinationsadressen och skickar data längs den optimala rutten.
inkörsport– Det här är en enhet som låter dig organisera utbytet av data mellan olika nätverksobjekt med hjälp av olika datautbytesprotokoll.
Nätverkets huvudsakliga hårdvarukomponenter är följande:
1. Abonnentsystem: datorer (arbetsstationer eller klienter och servrar); skrivare; skannrar, etc.
2. Nätverkshårdvara: nätverkskort; koncentratorer (nav); broar; routrar osv.
3. Kommunikationskanaler: kablar; kontakter; anordningar för att överföra och ta emot data i trådlös teknologi.
Nätverkets huvudsakliga programvarukomponenter är följande:
1. Nätverksoperativsystem, där de mest kända av dem är: MS Windows; LANtastisk; NetWare; Unix; Linux osv.
2. Nätverksprogramvara (Nätverkstjänster): nätverksklient; LAN-kort; protokoll; fjärråtkomsttjänst.
LAN (lokal datornätverk) är en samling datorer, kommunikationskanaler, nätverkskort som kör ett nätverksoperativsystem och nätverksprogramvara.
På ett LAN kallas varje PC en arbetsstation, med undantag för en eller flera datorer som är designade att fungera som servrar. Varje arbetsstation och server har nätverkskort (adaptrar) som är sammankopplade via fysiska kanaler. Förutom det lokala operativsystemet aktiveras nätverksprogramvara på varje arbetsstation, vilket gör att stationen kan kommunicera med filservern.
Datorer som ingår i LAN-klienten - serverarkitektur, är indelade i två typer: arbetsstationer, eller klienter, avsedda för användare, och servrar, som vanligtvis är otillgängliga för vanliga användare och är utformade för att hantera nätverksresurser.
Arbetsstationer
En arbetsstation är ett abonnentsystem specialiserat för att lösa vissa uppgifter och använder nätverksresurser. Programvaran för arbetsstationsnätverk inkluderar följande tjänster:
Klient för nätverk;
Fil- och skrivaråtkomsttjänst;
Nätverksprotokoll för av denna typ nätverk;
nätverkskort;
Kontroll för fjärråtkomst.
Arbetsstationen skiljer sig från den vanliga fristående personlig dator som följer:
Närvaron nätverkskort (nätverksadapter) och kommunikationskanal;
Ytterligare meddelanden visas på skärmen medan operativsystemet laddas, som informerar dig om att nätverksoperativsystemet laddas;
Innan du börjar måste du förse nätverksprogrammet med ett användarnamn och lösenord. Detta kallas nätverksinloggningsproceduren;
Efter anslutning till LAN visas ytterligare nätverksenheter;
det blir möjligt att använda nätverksutrustning som kan ligga långt från arbetsplatsen.
Nätverksadaptrar
För att ansluta en PC till ett nätverk krävs en gränssnittsenhet, som kallas nätverksadapter, gränssnitt, modul eller kort. Den sätts in i skåran moderkort. Nätverkskort installeras på varje arbetsstation och på filservern. Arbetsstationen skickar en begäran via nätverksadaptern till filservern och får ett svar via nätverksadaptern när filservern är klar.
Nätverksadaptrar, tillsammans med nätverksprogramvara, kan känna igen och hantera fel som kan uppstå på grund av elektriska störningar, kollisioner eller dålig prestanda hos utrustningen.
Olika typer nätverksadaptrar skiljer sig inte bara i metoder för att komma åt kommunikationskanalen och protokollen, utan också i följande parametrar:
Överföringshastighet;
Paketbuffertstorlek;
Typ av däck;
Busshastighet;
Kompatibel med olika mikroprocessorer;
Använda direkt minnesåtkomst (DMA);
Adressering av I/O-portar och avbrottsbegäranden;
kopplingsdesign.
Definition av ett datornätverk
Föreläsning 7. Lokala och globala datornätverk.
Datornätverk- ett komplext system av mjukvaru- och hårdvarukomponenter som är sammankopplade med varandra. Huvudfunktioner av alla slag dator nätverk komma ner till följande:
1) säkerställa delning av hårdvaru- och mjukvaruresurser i nätverket;
2) tillhandahålla delad åtkomst till dataresurser.
Nätverkshårdvarukomponenter inkluderar:
Datorer (arbetsstationer och servrar);
Kommunikationsutrustning (kabelsystem, nav, repeatrar, routrar, bryggor etc.).
Arbetsstationerär användardatorer som är anslutna till nätverket. Genom närvaron av en lokal disk särskiljs två typer av arbetsstationer:
1) en arbetsstation med en lokal disk - operativsystemet laddas från denna disk,
2) disklös arbetsstation - operativsystemet laddas från disken på nätverksservern och startprogrammet lagras i nätverksadapterchippet.
Det finns tre huvudsakliga sätt att ansluta till nätverket:
Direktanslutning till nätverkskabelsystemet via nätverksadapterkortet (detta är den mest pålitliga och snabbaste metoden, men används endast för nätverk koncentrerade till ett litet område),
Ansluta stationen via en dedikerad (icke-kopplad) linje,
Ansluta stationen via en kopplad (till exempel telefon) linje.
Nätverksserver – nätverksdator att tillhandahålla vissa tjänster nätverksanvändare. Följande grupper av servrar kännetecknas ofta av sina funktioner:
Fil server- en dator med en stor mängd diskutrymme, som används för att lagra, arkivera data, koordinera dataändringar utförda av olika användare, dataöverföring.
Databasserver- en nätverksdator som utför funktionerna att lagra, bearbeta och hantera databasfiler med samordning av deras delning och avgränsning av användaråtkomst.
Data backup server- en enhet för att skapa, lagra och återställa kopior av data som finns på nätverksdatorer.
Applikationsserver – kraftfull dator, på vilken applikationsprogram användare på deras begäran.
Huvudelement kommunikationsutrustning tjäna:
1) repeaters(splittrar, HUB), förstärker eller regenererar signalen som kom till den och vidarebefordrar den till ingångarna på andra nätverkssegment. Genom att kombinera olika nätverkssegment med många datorer, ansluter repeaters samtidigt bara två arbetsstationer;
2) växla(swich) - en anordning för att kombinera nätverkssegment, men som, till skillnad från en repeater, kan stödja samtidig datautbyte mellan flera par av arbetsstationer från olika segment;
3) router(router) - en enhet som ansluter nätverk av samma eller olika typer med samma datautbytesprotokoll. Genom att analysera adresserna till avsändare och mottagare skickar routrar data längs den optimalt valda rutten;
4) Inkörsport(gateway) - en enhet för att organisera datautbyte mellan nätverk med olika datautbytesprotokoll.
TILL mjukvarukomponenter omfatta:
- nätverksoperativsystem utformad för att hantera driften av ett nätverk av datorer,
- nätverksapplikationer- Programvarupaket som utökar kapaciteten hos nätverksoperativsystem (e-postprogram, lagarbetessystem, etc.).
Ovanstående komponenter kan kombineras till ett nätverk olika sätt och medel. Beroende på sammansättningen av deras komponenter, metoderna för deras anslutning, användningsområdet och andra funktioner, kan nätverk delas in i klasser på ett sådant sätt att det beskrivna nätverkets tillhörighet till en eller annan klass helt kan karakterisera egenskaperna och kvalitativa parametrar för nätverket.
Denna typ av klassificering av nätverk är dock ganska villkorad. Den mest utbredda idag är uppdelningen av datornätverk på basis av territoriellt läge. På grundval av detta delas nätverk in i tre huvudklasser:
LAN - lokala nätverk (Local Area Networks); ·
MAN - stadsnätverk (Metropolitan Area Networks). ·
WAN - globala nätverk (Wide Area Networks);
Lokalt nätverk (LAN) är kommunikationssystem, som stöder, inom en byggnad eller något annat begränsat område, en eller flera höghastighetskanaler för digital informationsöverföring som tillhandahålls till anslutna enheter för kortvarig exklusiv användning. De territorier som omfattas av LA kan variera avsevärt.
Längden på kommunikationslinjer för vissa nätverk kan inte vara mer än 1000 m, medan andra LAN kan betjäna hela staden. Betjänade territorier kan vara både fabriker, fartyg, flygplan och institutioner, universitet, högskolor. Koaxialkablar används vanligtvis som överföringsmedium, även om tvinnade par och fiberoptiska nätverk blir allt vanligare, och även trådlös teknik har utvecklats snabbt de senaste åren. lokala nätverk, som använder en av tre typer av strålning: bredbandsradiosignaler, mikrovågsstrålning med låg effekt (MW-strålning) och infraröda strålar.
korta avstånd mellan nätverksnoder, det använda överföringsmediet och den tillhörande låga sannolikheten för fel i den överförda datan gör det möjligt att upprätthålla höga hastigheter utbyte - från 1 Mbit / s till 100 Mbit / s (för närvarande finns det redan industriell design av LAN med hastigheter i storleksordningen 1 Gbit / s).
Stadsnät täcker vanligtvis en grupp byggnader och är implementerade på fiberoptiska eller bredbandskablar. Enligt deras egenskaper är de mellanliggande mellan lokala och globala nätverk. Nyligen, i samband med utläggning av höghastighets- och pålitliga fiberoptiska kablar i stads- och intercityområden, och nya lovande nätverksprotokoll, till exempel ATM (Asynchronous Transfer Mode - asynkront överföringsläge), som i framtiden kan användas både i lokala och globala nätverk.
Globala nätverk, till skillnad från lokala, täcker i regel mycket större territorier och till och med de flesta regioner i världen (ett exempel är Internet). För närvarande används analoga eller digitala trådbundna kanaler som överföringsmedium i globala nätverk, liksom satellitkanaler kommunikation (vanligtvis för kommunikation mellan kontinenter). Överföringshastighetsgränser (upp till 28,8 Kbps på analoga kanaler och upp till 64 Kbps på användarwebbplatser digitala kanaler) och den relativt låga tillförlitligheten hos analoga kanaler, som kräver användning av feldetekterings- och korrigeringsverktyg på de lägre nivåerna av protokollen, minskar avsevärt hastigheten för datautbyte i globala nätverk jämfört med lokala.
Det finns andra klassificeringsfunktioner i datornätverk. Till exempel:
Beroende på verksamhetsområdet kan nätverken delas in i banknätverk, nätverk av vetenskapliga institutioner, universitetsnätverk;
Beroende på funktionsform, kommersiella nätverk och fria nätverk kan företags- och publika nätverk särskiljas;
Enligt arten av de implementerade funktionerna är nätverken uppdelade i beräkningsnätverk utformade för att lösa kontrollproblem baserat på beräkningsbehandlingen av den initiala informationen; information, utformad för att erhålla referensdata på begäran av användare; blandad, där dator- och informationsfunktioner implementeras;
Enligt styrmetoden delas datornät in i nätverk med decentraliserad, centraliserad och blandad styrning. I det första fallet innehåller varje dator som ingår i nätverket en komplett uppsättning mjukvaruverktyg att samordna nätverksdriften. Nätverk av denna typ är komplexa och ganska dyra, eftersom operativsystemen för enskilda datorer är utvecklade med fokus på kollektiv åtkomst till nätverkets gemensamma minnesfält. Under förhållanden med blandade nätverk under centraliserad kontroll är uppgifter med högsta prioritet och som regel förknippade med bearbetning av stora mängder information;
Enligt programvarukompatibilitet är nätverk homogena eller homogena (bestående av programvarukompatibla datorer) och heterogena eller heterogena (om datorerna som ingår i nätverket är programmässigt inkompatibla).
Även som ett resultat av ett ganska ytligt övervägande av nätverksdrift, blir det tydligt att ett datornätverk är en komplex uppsättning sammankopplade och koordinerade mjukvaru- och hårdvarukomponenter. Att studera nätverket som helhet kräver kunskap om principerna för driften av dess individuella element:
datorer;
kommunikationsutrustning;
operativsystem;
nätverksapplikationer.
Hela komplexet av mjukvara och hårdvara i nätverket kan beskrivas med en flerskiktsmodell. I hjärtat av alla nätverk är hårdvaruskiktet av standardiserade datorplattformar. För närvarande används datorer av olika klasser brett och framgångsrikt i nätverk - från persondatorer till stordatorer och superdatorer. Uppsättningen datorer i nätverket bör motsvara uppsättningen av olika uppgifter som löses av nätverket.
Det andra lagret är kommunikationsutrustningen. Även om datorer är centrala för bearbetning av data i nätverk, har kommunikationsenheter nyligen börjat spela en lika viktig roll. Kablar, repeatrar, bryggor, switchar, routrar och modulära hubbar har utvecklats från extra nätverkskomponenter till att vara väsentliga, tillsammans med datorer och systemprogramvara, både när det gäller inverkan på nätverksprestanda och kostnad. Idag kan en kommunikationsenhet vara en komplex, dedikerad multiprocessor som behöver konfigureras, optimeras och administreras. Att lära sig hur kommunikationsutrustning fungerar kräver förtrogenhet med ett stort antal protokoll som används i både lokala och breda nätverk.
Det tredje lagret som utgör nätverkets mjukvaruplattform är operativsystem (OS). Effektiviteten för hela nätverket beror på vilka koncept för hantering av lokala och distribuerade resurser som ligger till grund för nätverksoperativsystemet. När du designar ett nätverk är det viktigt att tänka på hur lätt ett givet operativsystem kan interagera med andra nätverksoperativsystem, hur säker och säker data den är, i vilken utsträckning den tillåter dig att öka antalet användare, om den kan överföras till en annan typ av dator, och många andra överväganden.
Det översta lagret av nätverksverktyg är olika nätverkstillämpningar såsom nätverksdatabaser, e-postsystem, dataarkiveringsverktyg, samarbetsautomationssystem, etc. Det är mycket viktigt att förstå utbudet av möjligheter som tillhandahålls av applikationer för olika applikationer, samt att känna till hur de är kompatibla med andra nätverksapplikationer och operativsystem.
Det enklaste fallet av interaktion mellan två datorer
I det enklaste fallet kan interaktionen mellan datorer implementeras med samma medel som används för att interagera med en dator med kringutrustning, till exempel genom ett seriellt RS-232C-gränssnitt. I motsats till interaktionen mellan en dator och en kringutrustning, när programmet vanligtvis bara fungerar på en sida - från sidan av datorn, finns det i det här fallet en interaktion mellan två program som körs på var och en av datorerna.
Ett program som körs på en dator kan inte direkt komma åt resurserna på en annan dator - dess diskar, filer, skrivare. Hon kan bara "be" om detta program som körs på datorn som äger dessa resurser. Dessa "förfrågningar" uttrycks som meddelandenöverförs via kommunikationskanaler mellan datorer. Meddelanden kan innehålla inte bara kommandon för att utföra vissa åtgärder, utan även informationsdata i sig (till exempel innehållet i en viss fil).
Tänk på fallet när en användare arbetar med textredigerare på persondator A måste du läsa en del av en fil som finns på disken på persondator B (fig. 4). Anta att vi har anslutit dessa datorer via en kommunikationskabel genom COM-portar, som, som ni vet, implementerar RS-232C-gränssnittet (en sådan anslutning kallas ofta en nollmodemanslutning). Låt, för tydlighetens skull, datorer fungera under MS-DOS, även om detta inte har någon grundläggande betydelse i detta fall.
Ris. 4. Interaktion mellan två datorer
COM-portdrivrutinen tillsammans med COM-portkontrollern fungerar på ungefär samma sätt som i fallet med interaktion mellan PU:n och datorn som beskrivs ovan. Men i det här fallet utförs rollen som styrenheten för PU:n av styrenheten och drivrutinen för COM-porten på en annan dator. Tillsammans tillhandahåller de överföring av en byte med information över kabeln mellan datorer. (I "riktiga" LAN hanteras dessa linjeöverföringsfunktioner av nätverksadaptrar och deras drivrutiner.)
Drivrutinen för dator B avsöker regelbundet tecknet på att mottagningen har slutförts, som ställs in av styrenheten när data överförs korrekt, och när den dyker upp läser den mottagna byten från styrenhetsbufferten till RAM, och gör den därigenom tillgänglig för programmen av dator B. I vissa fall anropas föraren asynkront, genom avbrott från styrenheten.
Således har programmen i datorerna A och B ett sätt att överföra en byte med information. Men uppgiften som betraktas i vårt exempel är mycket mer komplicerad, eftersom det är nödvändigt att överföra inte en byte, utan en viss del specificerad fil. Allt relaterat till detta ytterligare problem måste lösas av program på högre nivå än COM-portdrivrutiner. För visshetens skull kommer vi att kalla sådana program för datorer A och B för applikation A respektive applikation B. Så, applikation A måste generera ett förfrågningsmeddelande för applikation B. Begäran måste ange filnamnet, typen av operation (i detta fall läsning), offset och storleken på filområdet som innehåller de nödvändiga uppgifterna.
För att överföra detta meddelande till dator B, anropar applikation A COM-portdrivrutinen, berättar adressen i RAM där föraren hittar meddelandet och skickar det sedan byte för byte till applikation B. Applikation B, efter att ha tagit emot begäran, exekverar den, det vill säga läser det nödvändiga området av filen från disken med hjälp av de lokala OS-verktygen till buffertområdet för dess random access minne, och sedan, med hjälp av COM-portdrivrutinen, överför de lästa data via en kommunikationskanal till dator A, där de kommer till applikation A.
De beskrivna funktionerna i applikation A skulle kunna utföras av själva textredigeringsprogrammet, men det är inte särskilt rationellt att inkludera dessa funktioner som en del av varje applikation - textredigerare, grafiska redigerare, databashanteringssystem och andra applikationer som behöver tillgång till filer . Det är mycket mer lönsamt att skapa en special mjukvarumodul, som kommer att utföra funktionerna att generera begärandemeddelanden och ta emot resultat för alla applikationer på datorn. Som tidigare nämnts kallas en sådan tjänstemodul en klient. På sidan av dator B måste en annan modul fungera - en server som ständigt väntar på förfrågningar om fjärråtkomst till filer som finns på den här datorns disk. Servern, efter att ha fått en begäran från nätverket, får åtkomst till den lokala filen och utför de angivna åtgärderna med den, eventuellt med deltagande av det lokala operativsystemet.
Programvaruklienten och servern utför systemfunktioner för att betjäna dator A-applikationen begär fjärråtkomst till dator B-filer. För att dator B-applikationer ska kunna använda dator A-filer måste det beskrivna schemat kompletteras symmetriskt med en klient för dator B och en server för dator A.
Schemat för interaktion mellan klienten och servern med applikationer och operativsystemet visas i fig. 5. Trots det faktum att vi har övervägt ett mycket enkelt system för hårdvarukommunikation av datorer, är funktionerna i program som ger åtkomst till fjärrfiler mycket lika funktionerna hos modulerna i ett nätverksoperativsystem som fungerar i ett nätverk med mer komplext hårdvarukommunikation för datorer.
Ris. 5. Interaktion mellan programvarukomponenter vid sammankoppling av två datorer
mycket bekväma och användbar funktion klientprogram är förmågan att skilja en begäran från fjärrfil från en begäran till en lokal fil. Om klientprogrammet vet hur man gör detta, bör applikationer inte bry sig om vilken fil de arbetar med (lokal eller fjärransluten), klientprogram känner igen och omdirigeringar begäran till en fjärrmaskin. Därav namnet som ofta används för klientdelen av nätverksoperativsystemet, - omdirigering. Ibland separeras igenkänningsfunktionerna i en separat programmodul, i vilket fall inte hela klientdelen kallas omdirigering, utan endast denna modul.