1Аппаратные средства ЭВМ. 4 (стр. 34 из 43)
• Серверы служб каталога.
Каталог (directory) содержит данные о структуре сети, позволяя пользователям находить, сохранять и защищать информацию в сети. Windows NT Server объединяет компьютеры в логические группы — домены (domains), система защиты которых обеспечивает различным пользователям неодинаковые права доступа к сетевым ресурсам.
В большой сети использование серверов разных типов требует особого внимания. Необходимо учитывать все возможные нюансы, которые могут проявиться при разрастании сети, с тем, чтобы изменение специализации какого-либо сервера в дальнейшем не отразилось на работе всей сети.
Существуют и комбинированные типы сетей, сочетающие лучшие качества одноранговых сетей и сетей на основе сервера. Многие администраторы считают, что комбинированные сети наиболее полно соответствуют запросам современных пользователей. Комбинированные сети — наиболее распространенный тип сетей, но для их правильной реализации и надежной защиты необходимы определенные знания и навыки планирования.
Термин «топология» (topology), или «топология сети», обозначает физическое расположение компьютеров, кабелей и других сетевых компонентов. Топология — это стандартный термин, который используется профессионалами при описании базовой схемы сети. Кроме термина «топология», для описания физической компоновки сети употребляют также следующие:
• физическое расположение;
• компоновка;
• карта;
• схема.
Характеристики сети зависят от типа устанавливаемой топологии. В частности, выбор той или иной топологии влияет на:
• состав необходимого сетевого оборудования;
• возможности сетевого оборудования;
• возможности расширения сети;
• способ управления сетью.
Если Вы поймете, как используются различные топологии, то будете знать, какими возможностями обладают различные типы сетей.
Чтобы совместно использовать ресурсы или выполнять другие сетевые задачи, компьютеры должны быть подключены друг к другу. Для этой цели в большинстве сетей применяется кабель.
Однако просто подключить компьютер к кабелю, соединяющему другие компьютеры, недостаточно. Различные типы кабелей в сочетании с различными сетевыми платами, сетевыми операционными системами и другими компонентами требуют и различных методов реализации. Кроме того, каждая топология сети при установке выдвигает ряд условий. Например, применения не только конкретного типа кабеля, но и способа его прокладки. Топология может также определять способ взаимодействия компьютеров в сети. Различным видам топологий соответствуют различные методы взаимодействия, и эти методы оказывают большое влияние на работу сети.
Все сети строятся на основе трех базовых топологий, известных как:
• шина (bus);
• звезда (star);
• кольцо (ring).
Если компьютеры подключены вдоль одного кабеля [сегмента (segment)], топология называется «шиной». В том случае, когда компьютеры подключены к сегментам кабеля, исходящим из одной точки [концентратора (hub)], топология называется «звездой». Если кабель, к которому подключены компьютеры, замкнут в кольцо, такая топология носит название «кольца».
Сами по себе базовые топологии несложны, однако на практике часто встречаются довольно сложные комбинации, сочетающие свойства и характеристики нескольких топологий.
Топологию «шина» часто называют «линейной шиной» (linear bus). В ней используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, к которому подключены все компьютеры сети. Данная топология является наиболее простой и распространенной реализацией сети.
Взаимодействие компьютеров
В сети с топологией «шина» компьютеры адресуют данные конкретному компьютеру, передавая их по кабелю в виде электрических сигналов. Чтобы понять процесс взаимодействия компьютеров по шине, Вы должны уяснить следующие понятия:
• передача сигнала;
• отражение сигнала;
• терминатор.
Передача сигнала
Данные в виде электрических сигналов передаются всем компьютерам сети; однако информацию принимает только тот компьютер, чей адрес соответствует адресу получателя, зашифрованному в этих сигналах. Причем в каждый момент времени вести передачу может только один компьютер.
Рис. 29 Данные посылаются всем компьютерам, но принимает их только адресат
Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером одномоментно, ее производительность зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем больше компьютеров, тем большее их число ожидает передачи, и тем медленнее сеть.
Однако вывести прямую зависимость между пропускной способностью сети и количеством компьютеров в ней нельзя, поскольку, кроме числа компьютеров, на быстродействие сети влияет множество других факторов, например:
• тип аппаратного обеспечения сетевых компьютеров;
• частота, с которой компьютеры передают данные;
• тип работающих сетевых приложений;
• тип сетевого кабеля;
• расстояние между компьютерами в сети.
Шина — пассивная топология.- Это значит, что компьютеры только «слушают» передаваемые по сети данные, но не перемещают их от отправителя к получателю. Поэтому, если какой-либо компьютер выйдет из строя, то это не скажется на работе сети. В активных топологиях компьютеры регенерируют сигналы и передают их дальше по сети.
Отражение сигнала
Электрические сигналы распространяются от одного конца кабеля к другому. Если не предпринимать никаких специальных мер, сигнал, достигая конца кабеля, будет отражаться и создавать помехи, не позволяя компьютерам осуществлять передачу. Поэтому на концах кабеля электрические сигналы необходимо гасить.
Терминатор
Для того чтобы предотвратить отражение электрических сигналов, на каждом конце кабеля устанавливают терминаторы (terminators), поглощающие эти сигналы.
К любому свободному, т.е. ни к чему не подключенному, концу кабеля нужно подсоединять терминатор.
Нарушение целостности кабеля
Нарушение целостности сетевого кабеля происходит при его разрыве или отсоединении одного из его концов. Возможна также ситуация, когда на одном или нескольких концах кабеля отсутствуют терминаторы, что приводит к отражению электрических сигналов и, как следствие, к выходу из строя сети. Компьютеры остаются полностью работоспособными, но до тех пор, пока сегмент разорван, они не могут взаимодействовать друг с другом.
При топологии «звезда» (рис. 30) все компьютеры с помощью сегментов кабеля подключаются к центральному компоненту — концентратору (hub). Сигналы от передающего компьютера поступают через концентратор ко всем остальным. Эта топология возникла на заре вычислительной техники, когда компьютеры подключались к центральному, главному, компьютеру.
Рис. 30 Сеть с топологией «звезда»
В сетях с топологией «звезда» подключение компьютеров к сети выполняется централизованно. Но есть и недостатки: так как все компьютеры подключены к центральной точке, для больших сетей значительно увеличивается расход кабеля. К тому же, если центральный компонент выйдет из строя, то остановится вся сеть.
А если выйдет из строя только один компьютер (или кабель, соединяющий его с концентратором), то лишь этот компьютер не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные компьютеры в сети этот сбой не повлияет.
При топологии «кольцо» (рис. 31) компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Поэтому у кабеля просто не может быть свободного конца, на который надо поставить терминатор. Сигналы передаются по кольцу в одном направлении и проходят через каждый компьютер. В отличие от пассивной топологии «шина», здесь каждый компьютер выступает в роли повторителя, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Поэтому, если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть.
Рисунок 31 Топология сети типа кольцо
3.2.5 Комбинированные топологии
Сегодня при компоновке сети все чаще используются комбинированные топологии, которые сочетают отдельные свойства шины, звезды и кольца.
¾ Звезда-шина
«Звезда-шина» (star-bus) — это комбинация топологий «шина» и «звезда» (Рис.32). Обычно схема выглядит так: несколько сетей с топологией «звезда» объединяются при помощи магистральной линейной шины.
В этом случае выход из строя одного компьютера не скажется на работе всей сети — остальные компьютеры по-прежнему взаимодействуют друг с другом. А выход из строя концентратора повлечет за собой отсоединение от сети только подключенных к нему компьютеров и концентраторов.
Рис. 32 Сеть с топологией «звезда-шина»
¾ Звезда-кольцо
«Звезда-кольцо» (star-ring) несколько похожа на «звезду-шину» (Рис. 33). И в той и в другой топологиях компьютеры подключаются к концентраторам. Отличие состоит в том, что концентраторы в «звезде-шине» соединены магистральной линейной шиной, а в «звезде-кольце» все концентраторы подключены к главному концентратору, образуя звезду. Кольцо же реализуется внутри главного концентратора.
 |
| Рис. 33 Сеть с топологией «звезда-кольцо» |