Klassificering av nätverk efter kontrollnivå. De viktigaste komponenterna och varianterna av datornätverk

Ett datornätverk är ett komplext system genom vilket data överförs och utbyts enligt en viss princip mellan flera objekt. Att använda nätverket har ett antal fördelar, främst på grund av de nästan obegränsade möjligheterna på grund av tillgång till ytterligare resurser. Organisationen av ett datornätverk gör att du kan installera kraftfulla enheter att köra programvara, outhärdligt för en svag dator. Användare får också […]

Ett datornätverk är ett komplext system genom vilket data överförs och utbyts enligt en viss princip mellan flera objekt. Att använda nätverket har ett antal fördelar, främst på grund av de nästan obegränsade möjligheterna på grund av tillgång till ytterligare resurser.

Låter dig installera kraftfulla enheter för att köra programvara som är för tung för en svag dator. Användare har också möjlighet att utbyta information med andra deltagare i processen, samtidigt som de sparar på installationen av ytterligare kringutrustning, till exempel genom att koppla flera datorer till en skrivare eller skanner.

Datornätverk klassificeras enligt ett antal kriterier, såsom:

• längd på linjer;
• topologi (byggnadsmetod);
• kontroll metod.

För att bättre förstå vilka kontrollmetoder nätverk skiljer sig åt, är det nödvändigt att bekanta dig med deras sorter beroende på omfattningen och specifikationerna för deras verksamhet.

PAN är ett personligt nätverk som säkerställer interaktion mellan flera enheter inom ett enda projekt.

LAN är ett lokalt nätverk med en sluten infrastruktur, oavsett skala. Tillgång till lokala nätverk har en begränsad krets av användare som definieras av administratören.

KAN - föreningen av flera lokala nätverk närliggande föremål.

MAN - datornätverk mellan institutioner inom samma ort, som länkar samman många lokala nätverk.

WAN - öppen globalt nätverk, som betjänar stora geografiska regioner, som inkluderar både lokala nätverk och andra telekommunikationsnoder.

Det finns flera scenarier för att bygga ett datornätverk som tillhandahåller arrangemanget av enskilda jobb och hur de är sammankopplade med kommunikationsmotorvägar.

Detta område avgör vilken typ av utrustning som används, kabel, hanteringsmetoder etc. De vanligaste är tre konfigurationer för att bygga ett nätverk:

• däck;
• ringa;
• stjärna.

Bussen innebär lika rättigheter för alla abonnenter anslutna i tur och ordning via en enda kommunikationslinje. En egenskap hos en sådan topologi är frånvaron av en central abonnent, och anslutningen av nya deltagare i processen utförs mest på ett enkelt sätt, dessutom används den minsta mängden lågströmskabel här.

Ringtopologin kännetecknas av enhetens enkelhet, där varje enskild dator är ansluten med en kabellinje till två andra. Det finns inte heller något klart definierat centrum, och varje dator har lika rättigheter.

Stjärnan tillhandahåller närvaron av en central dator, som är ansvarig för huvudbördan för att hantera utbytet. I det här fallet är det huvuddatorn som har mest kraft, och det finns inga konflikter mellan enskilda abonnenter i själva nätverket. Beroende på förvaltningsmetod har var och en av topologierna särdrag, och vidare kommer vi att beskriva i vilka förvaltningsmetoder nätverken skiljer sig åt.

Klassificering av datornät efter kontrollmetod

Med tanke på att ett komplext system behöver konstant övervakning och korrekt interaktion av alla noder, är det ständigt under kontroll. Enligt metoden för nätverkshantering är de indelade i:

• centraliserad, där huvudhanteringsfunktionerna utförs av servern, vilket ger användarna tillgång till tillgängliga resurser. Om servern (eller flera servrar samtidigt) är kraftfull dator, som bär huvudbelastningen, då är resten av maskinerna arbetsstationer;
• decentraliserade, eller som de också kallas, peer-to-peer (peer-to-peer). I det här fallet finns det inga lokala nätverkshanteringsverktyg såsom servrar, och alla datorer har lika rättigheter, och hanteringen kan utföras från vilken som helst av maskinerna;
• blandad, där de mest komplexa och prioriterade uppgifterna löses genom centraliserad förvaltning.

Eftersom nätverk är av olika slag när det gäller hur de hanteras, finns det vissa standarder för denna process.

Standarder för nätverkshanteringssystem är ett komplext, protokollbaserat professionellt område som styr hur kärn- och hanterade enheter interagerar.

Med tanke på det faktum att utformningen och installationen av lokala nätverk är en ansvarsfull och svår process, kan implementeringen endast utföras av erfarna proffs.

Engagemanget av kompetenta konstruktörer och installatörer i upprättandet av ett datornätverk garanterar en hög arbetsnivå och säkerställer också tillförlitlig funktion för varje element som ingår i det.

Beroende på nätverkets skalbarhet kommer det att bero på hur nätverket kommer att hanteras i ett visst företag. Det finns flera sätt att hantera. Lokala nätverk är indelade i två undergrupper enligt kontrollmetoden: peer-to-peer och hierarkiska (flernivå) nätverk.

Peer-to-peer-nätverk

I ett peer-to-peer-nätverk är alla datorer lika: det finns ingen hierarki mellan datorer och det finns ingen dedikerad server. Vanligtvis fungerar varje dator som både en klient och en server; Det finns med andra ord ingen dator som är ansvarig för att administrera hela nätverket. Alla användare bestämmer själva vilken data på sin dator som ska göras allmänt tillgänglig över nätverket.

Peer-to-peer-nätverk kallas också arbetsgrupper. Arbetsgrupp detta är ett litet team, så peer-to-peer-nätverk har oftast inte fler än 30 datorer. Peer-to-peer-nätverk är relativt enkla.

Eftersom varje dator är både en klient och en server, finns det inget behov av en kraftfull central server eller andra komponenter som krävs för mer komplexa nätverk.

Peer-to-peer-nätverk är vanligtvis billigare än serverbaserade nätverk, men kräver kraftfullare (och dyrare) datorer. I ett peer-to-peer-nätverk är prestanda- och säkerhetskraven för nätverksprogramvara vanligtvis lägre än i dedikerade servernätverk.

Figur 5. Peer-to-peer-nätverk

Hierarkiska nätverk

Hierarkiska nätverk har en eller flera servrar som lagrar information som delas mellan olika användare. För att öka tillförlitligheten för informationslagring på servern kan två diskar som arbetar parallellt och duplicerar varandra installeras,

samtidigt, i händelse av fel på en av dem, ingår den andra automatiskt i arbetet. Beroende på hur servern används i hierarkiska nätverk särskiljs följande typer av servrar:

Fil server. I det här fallet finns de delade filerna och/eller de delade programmen på servern. Ett exempel på att använda en filserver är att vara värd för MS Office-program på den. I det här fallet finns bara en liten (klient) del av dessa program på arbetsstationerna, vilket kräver obetydliga resurser. Program som tillåter detta driftsätt kallas nätverksinstallerbara program.

Databasserver. I det här fallet lagras databasen på servern (till exempel Consultant Plus, Garant, Bankkundkonton, etc.). Databasen på servern kan uppdateras från olika arbetsstationer och/eller tillhandahålla information på begäran från arbetsstationen.

Hierarkiska nätverksklienter kan använda OS: Windows XP, Windows Vista Windows 7, servrar kräver speciella serverversioner av operativsystem.

Figur 6. Hierarkiskt nätverk

I vår servicecenter kommer att användas hierarkiskt nätverk. För vårt fall är detta det mest lämpliga alternativet. Så att vårt nätverk inte förvandlas till en informations "soptunnel", och för att öka tillförlitligheten för informationslagring är det nödvändigt att ha flera servrar. I det här fallet en filserver, en internetserver och en databasserver. Servern kommer att vara värd för MS Office, 1C och andra program, och arbetsstationerna kommer att vara värd för endast en liten (klient) del av dessa program, vilket kräver obetydliga resurser. Det är också nödvändigt för varje användare att tilldela sina rättigheter i det lokala nätverket.

Grunden TVS-klassificering de mest karakteristiska funktionella, informativa och strukturella egenskaperna anges.

Beroende på graden av territoriell spridning nätverkselement (abonnentsystem, kommunikationsnoder) skiljer mellan globala (statliga), regionala och lokala datornätverk (WAN, RCS och LAN).

Av de implementerade funktionernas natur nätverk är indelade i datoranvändning (huvudfunktionerna i sådana nätverk är informationsbehandling), information (för att erhålla referensdata på användarbegäran), information och beräkningar, eller blandade, där beräknings- och informationsfunktioner utförs i en viss, icke-konstant förhållande.

Som ledning TV-apparater är indelade i nätverk med centraliserad(nätverket har en eller flera styrande organ), decentraliserat(varje AS har medel att hantera nätverket) och blandad förvaltning, där principerna för centraliserad och decentraliserad kontroll i en viss kombination implementeras (till exempel under centraliserad kontroll löses endast uppgifter med högsta prioritet förknippade med bearbetning av stora mängder information).

Om organisationen av informationsöverföring nätverk är uppdelade i nätverk med informationsurval och informationsdirigering. I nätverk med ett urval av information, byggd på basis av en monokanal utförs interaktionen mellan AU genom att välja (val) de datablock (ramar) som är adresserade till dem: alla AU:er i nätverket har tillgång till alla ramar som sänds i nätverket, men endast AU:erna som de är avsedda för tar en kopia av ramen. I nätverk med informationsdirigering Flera rutter kan användas för att överföra ramar från en avsändare till en mottagare. Därför med hjälp kommunikationssystem nätverk löser problemet med att välja den optimala (till exempel den kortaste tiden för att leverera en ram till adressaten) rutten.

Efter typ av dataöverföringsorganisation nät med informationsdirigering är uppdelade i nät med krets(kanal)växling, meddelandeväxling och paketväxling. Nätverk som använder blandade dataöverföringssystem är i drift.

Enligt topologin de där. konfigurationer av element i TVS, nätverk är indelade i två klasser: broadcast (Fig. 11.1) och seriell (Fig. 11.2). Sändningskonfigurationer och en betydande del av seriekonfigurationerna (ring, stjärna med ett intelligent centrum, hierarkiskt) är karakteristiska för LAN. För globala och regionala nätverk är det vanligaste godtyckligt (mesh-topologi). Den hierarkiska konfigurationen och "stjärnan" har också hittat tillämpning.

I sändningskonfigurationer vid varje given tidpunkt, endast en arbetsstation(abonnentsystem). Andra datorer i nätverket kan ta emot denna ram, d.v.s. sådana konfigurationer är typiska för ett LAN med informationsval. Huvudtyperna av sändningskonfiguration är vanlig buss, träd, stjärna med passivt centrum. De främsta fördelarna med ett LAN med en gemensam buss är den enkla nätverksexpansionen, enkelheten i de hanteringsmetoder som används, frånvaron av behovet av centraliserad hantering och den minimala kabelförbrukningen. Ett trädtopologi-LAN är en mer avancerad version av ett busstopologinätverk. Ett träd bildas genom att koppla ihop flera bussar med aktiva repeatrar eller passiva multiplikatorer ("hubbar"), varje gren av trädet är ett segment. Ett misslyckande i ett segment leder inte till att de andra misslyckas. I ett LAN med stjärntopologi finns en passiv kontakt eller en aktiv repeater i mitten - ganska enkla och pålitliga enheter. För att skydda mot överträdelser i kabeln används ett centralt relä, som stänger av misslyckade kabelstrålar.

Ris. 11.1. Sändningsnätverkskonfigurationer: A - gemensam buss; b-träd; V - stjärna med passiv centrum

Ris. 11.2. Sekventiella nätverkskonfigurationer: a - godtycklig (mesh); b- hierarkisk; V - ringa; G - kedja; e - en stjärna med ett intellektuellt centrum; e - snöflinga

I sekventiella konfigurationer, typiska för nätverk med informationsdirigering, utförs dataöverföring sekventiellt från en dator till en angränsande dator, och olika delar av nätverket kan använda olika typer fysiskt överföringsmedium.

Kraven på sändare och mottagare är lägre än i sändningskonfigurationer. Sekventiella konfigurationer inkluderar: godtycklig (cellulär), hierarkisk, ring, kedja, stjärna med ett intelligent centrum, snöflinga. I LAN är ringen och stjärnan mest använda, liksom blandade konfigurationer - stjärnring, stjärnbuss.

På ett LAN med ringtopologi färdas signaler endast i en riktning, vanligtvis moturs. Varje PC har ett minne på upp till en hel bildruta. När en ram rör sig runt ringen, tar varje PC emot ramen, analyserar dess adressfält, gör en kopia av ramen om den är adresserad till denna PC, och sänder ramen igen. Naturligtvis saktar allt detta ner dataöverföringen i ringen, och fördröjningens varaktighet bestäms av antalet datorer. Att ta bort en ram från ringen görs vanligtvis av den sändande stationen. I det här fallet gör ramen en hel cirkel runt ringen och återgår till sändningsstationen, som uppfattar det som ett kvitto - en bekräftelse på mottagandet av ramen av mottagaren. Att ta bort en ram från ringen kan också utföras av den mottagande stationen, då slutför ramen inte en hel cirkel, och den sändande stationen tar inte emot bekräftelsekvitton.

Ring.struktur ger ganska bred funktionalitet LAN med hög effektivitet att använda en monokanal, låg kostnad, enkelhet i hanteringsmetoder, möjligheten att övervaka prestanda för en monokanal.

I broadcast och de flesta seriella konfigurationer (med undantag för ringen) måste varje kabelsegment tillhandahålla signalöverföring i båda riktningarna, vilket uppnås: i halvduplexkommunikationsnätverk - med en kabel för alternativ överföring i två riktningar; i duplexnätverk - med två enkelriktade kablar; i bredbandssystem - användningen av olika bärfrekvenser för samtidig överföring av signaler i två riktningar.

Globala och regionala nätverk, såväl som lokala, kan i princip vara homogena (homogena), där programvarukompatibla datorer används, och heterogena (heterogena), inklusive programvaruinkompatibla datorer. Men med tanke på längden på DHW och RVS och Ett stort antal datorer som används i dem, sådana nätverk är oftare heterogena.

Dessa modeller definierar interaktionen mellan datorer i det lokala datornätverk. I ett peer-to-peer-nätverk är alla datorer lika med varandra. I detta fall fördelas all information i systemet mellan enskilda datorer. Alla användare kan tillåta eller neka åtkomst till data som lagras på sin dator.

Arbetsgruppen är oberoende lösning organisation av ett datornätverk för ett litet antal datorer, som har en peer-to-peer-arkitektur och autentiseringsprocessen som baseras på lokal bas lagras på var och en av datorerna i arbetsgruppen

I ett peer-to-peer-nätverk har en användare som arbetar på vilken dator som helst tillgång till resurserna för alla andra datorer i nätverket. När du till exempel sitter vid en dator kan du redigera filer som finns på en annan dator, skriva ut dem på en skrivare som är ansluten till den tredje, köra program på den fjärde.

Fördelarna med en sådan modell LAN-organisationer inkluderar enkel implementering och kostnadsbesparingar, eftersom det inte finns något behov av att köpa en dyr server.

Trots den enkla implementeringen, den här modellen har ett antal nackdelar:

• 1. Låg prestanda med ett stort antal anslutna datorer;
• 2. Brist på en enhetlig informationsbas;
• 3. Frånvaro enhetligt system informationssäkerhet;
• 4. Beroendet av tillgängligheten av information i systemet av datorns tillstånd, d.v.s. Om datorn är avstängd kommer all information som finns lagrad på den att vara otillgänglig.

Active Directory

Active Directory tillåter administratörer att hantera alla deklarerade resurser från en arbetsplats: filer, kringutrustning, databaser, serveranslutningar, webbåtkomst, användare, tjänster.

I nätverk där DNS distribueras för att stödja Active Directory-katalogtjänsten, rekommenderas starkt att använda katalogtjänstintegrerade kärnzoner, som ger följande fördelar:

• 1. Uppgradering av masterserver och avancerade säkerhetsfunktioner baserade på Active Directory-funktioner.
• 2. Replikering och synkronisering av zoner med nya domänkontrollanter utförs automatiskt varje gång en ny kontrollenhet läggs till Active Directory-domänen.
• 3. Genom att lagra DNS-zondatabaserna i Active Directory kan du effektivisera databasreplikeringen över ditt nätverk.
• 4. Katalogreplikering är snabbare och effektivare än standard DNS-replikering.

Eftersom Active Directory-replikering sker på per-egenskapsnivå, sprids endast de nödvändiga ändringarna. Men katalogintegrerade zoner använder och skickar mindre data.

Fördelarna med en sådan modell är:

• 1. Hög nätverksprestanda;
• 2. Tillgång till en enhetlig informationsbas;
• 3. Tillgänglighet för ett enhetligt säkerhetssystem.

Men denna modell har också nackdelar. Den största nackdelen är att kostnaden för att skapa ett klient-servernätverk är mycket högre på grund av behovet av att köpa en speciell server. Nackdelarna inkluderar också närvaron av ett ytterligare behov av servicepersonal - nätverksadministratören.

För denna organisation valdes ett lokalt nätverk baserat på klient-server-modellen. Servern i denna organisation kommer att presenteras i form av en dator från klass nr 2, till vilken endast ledningspersonalen för Internetcaféet kommer att ha tillgång. Servern kommer att placeras i ett speciellt datorskåp för skydd.