Курс лекции по компьютерным сетям

требования, предъявляемые к технике, и включавшей ряд полезных функций,

положил начало стремительному росту популярности ОС Windows NT. Сегодня она

широко применяется самыми разными организациями, в том числе банками,

заводами и индивидуальными пользователями. Операционная система Windows NT

Server сертифицирована на соответствие уровню безопасности C-2. А также

имеет встроенный криптографический интерфейс, позволяющий приложениям

стандартным образом обращаться к системам криптозащиты разных

производителей.

Структура Windows NT

Структурно Windows NT может быть представлена в виде двух частей:

часть операционной системы, работающая в режиме пользователя, и часть

операционной системы, работающая в режиме ядра (рис. 7.6).

Windows NT Server может выступать как:

- файл-сервер;

- сервер печати;

- сервер приложений;

- контроллер домена;

- сервер удаленного доступа;

- сервер Internet;

- сервер обеспечения безопасности данных;

- сервер резервирования данных;

- сервер связи сетей;

- сервер вспомогательных служб.

[pic]

Рис. 7.1 Структура ОС на базе микроядра

Сетевые средства

Средства сетевого взаимодействия Windows NT направлены на реализацию

взаимодействия с существующими типами сетей, обеспечение возможности

загрузки и выгрузки сетевого программного обеспечения, а также на поддержку

распределенных приложений.

Windows NT с точки зрения реализации сетевых средств имеет следующие

особенности:

- встроенность на уровне драйверов, обеспечивает быстродействие;

- открытость, предполагает легкость динамической загрузки/выгрузки и

мультиплексируемость протоколов.

- наличие сервиса вызова удаленных процедур (RPC – Remote Procedure Call),

именованных конвейеров и почтовых ящиков для поддержки распределенных

приложений.

- Наличие дополнительных сетевых средств, позволяющих строить сети в

масштабах корпорации: дополнительные средства безопасности,

централизованное администрирование, отказоустойчивость (источник

бесперебойного питания, зеркальные диски).

Состав Windows NT

Windows NT представляет из себя модульную операционную систему.

Основными модулями являются:

- Уровень аппаратных абстракций (Hardware Abstraction Layer – HAL);

- Ядро (Kernel);

- Исполняющая система (Windows NT executive);

- Защитные подсистемы (Protected subsystems);

- Подсистемы среды (Environment subsystems).

[pic]

Рис. 7.1 Структура Windows NT

Свойства Windows NT

Улучшенное авто распознавание аппаратуры, возможность ручного выбора и

конфигурирования сетевых адаптеров, если автоматическое распознавание не

дает положительного результата.

Встроенная совместимость с NetWare. Возможность выполнения роли шлюза

к сетям NetWare, так что Windows NT-компьютеры могут получать доступ к

файлам, принтерам и серверам приложений NetWare.

Встроенная поддержка TCP/IP. Новая высокопроизводительная реализация

протоколов TCP/IP, которая обеспечивает простое, мощное решение для

межсетевого взаимодействия. Помимо этого, имеются базовые утилиты, такие

как ftp, tftp, telnet, команды rarp , arp, route и finger.

Значительные улучшения средств удаленного доступа RAS, включающие

поддержку IPX/SPX и TCP/IP, использование стандартов Point to Point

Protocol (PPP) и Serial Line IP (SLIP). Сервер RAS может теперь

поддерживать до 256 соединений (вместо 64 в версии 3.1).

Полная поддержка хранения встроенных объектов OLE 2.x и поиска

составных документов. К этим возможностям относятся связывание,

встраивание, связывание со встроенными объектами, технологии "drag-and-

drop" и OLE-Automation.

Надежность. Приложения, разработанные для MS Windows 3.x и MS-DOS,

выполняются более надежно, так как каждое приложение теперь работает в

своем адресном пространстве.

Поддержка различных ОС. Клиентами в сети с Windows NT Server могут

являться компьютеры с различными операционными системами. Стандартно

поддерживаются: MS-DOS, OS/2, Windows for Workgroups, UNIX, Macintosh,

Windows NT Workstation. Программное обеспечение возможных клиентов

включается в стандартную поставку Windows NT Server.

Взаимодействие с UNIX в Windows NT обеспечивается посредством

поддержки общих стандартных сетевых протоколов (включая TCP/IP),

стандартных способов распределенной обработки, стандартных файловых систем

и совместного использования данных, а также благодаря простоте переноса

приложений. Несмотря на то, что система Windows NT была разработана для

поддержки работы по схеме клиент–сервер, для совместимости с UNIX-хостами

встроена эмуляция терминалов.

SNMP. В Windows NT имеется ряд средств для интеграции в системы,

использующие протокол SNMP (Simple Network Management Protocol), что

позволяет выполнять удаленное администрирование Windows NT с помощью,

например, SUN Net Manager и HP Open View. Обеспечивается поддержка

графических и текстовых терминалов.

Области использования Windows NT

Сетевая операционная система Windows NT Workstation может

использоваться как клиент в сетях Windows NT Server, а также в сетях

NetWare, UNIX. Она может быть рабочей станцией и в одноранговых сетях,

выполняя одновременно функции и клиента, и сервера. А также Windows NT

Workstation может применяться в качестве ОС автономного компьютера при

необходимости обеспечения повышенной производительности, секретности, а

также при реализации сложных графических приложений, например в системах

автоматизированного проектирования.

Сетевая операционная система Windows NT Server может быть

использована, прежде всего, как сервер в корпоративной сети. Здесь весьма

полезной оказывается его возможность выполнять функции контроллера доменов,

позволяя структурировать сеть и упрощать задачи администрирования и

управления. Он используется также в качестве файл-сервера, принт–сервера,

сервера приложений, сервера удаленного доступа и сервера связи (шлюза).

Кроме того, Windows NT Server может быть использован как платформа для

сложных сетевых приложений, особенно тех, которые построены с

использованием технологии клиент–сервер.

6 Семейство ОС UNIX

Операционная система UNIX с самого своего возникновения была по своей

сути сетевой операционной системой. С появлением многоуровневых сетевых

протоколов TCP/IP компания AT&T реализовала механизм потоков (Streams),

обеспечивающий гибкие и модульные возможности для реализации драйверов

устройств и коммуникационных протоколов. Streams представляют собой

связанный набор средств общего назначения, включающий системные вызовы и

подпрограммы, а также ресурсы ядра. В совокупности эти средства

обеспечивают стандартный интерфейс символьного ввода/вывода внутри ядра, а

также между ядром и соответствующими драйверами устройств, предоставляя

гибкие и развитые возможности разработки и реализации коммуникационных

сервисов.

Большая часть коммуникационных средств ОС UNIX основывается на

использовании протоколов стека TCP/IP. В UNIX System V Release 4 протокол

TCP/IP реализован как набор потоковых модулей плюс дополнительный компонент

TLI (Transport Level Interface - Интерфейс транспортного уровня). TLI

является интерфейсом между прикладной программой и транспортным механизмом.

Приложение, пользующееся интерфейсом TLI, получает возможность использовать

TCP/IP.

Простейшая форма организации потокового интерфейса показана на рисунке

[pic]

Рис. 7.1 Простая форма потокового интерфейса

Одним из достоинств ОС UNIX является то, что система базируется на

небольшом числе интуитивно ясных понятий.

С самого начала ОС UNIX замышлялась как интерактивная система. Другими

словами, операционная система UNIX предназначена для терминальной работы.

Чтобы начать работать, человек должен "войти" в систему, введя со

свободного терминала свое учетное имя (account name) и, возможно, пароль

(password). Человек, зарегистрированный в учетных файлах системы и,

следовательно, имеющий учетное имя, называется зарегистрированным

пользователем системы. Регистрацию новых пользователей обычно выполняет

администратор системы. Пользователь не может изменить свое учетное имя, но

может установить и/или изменить свой пароль.

Программы

ОС UNIX одновременно является операционной средой использования

существующих прикладных программ и средой разработки новых приложений.

Новые программы могут писаться на разных языках (Фортран, Паскаль, Модула,

Ада и др.). Однако стандартным языком программирования в среде ОС UNIX

является язык Си (который в последнее время все больше заменяется на Си++).

Это объясняется тем, что, во-первых, сама система UNIX написана на языке

Си, а, во-вторых, язык Си является одним из наиболее качественно

стандартизованных языков.

Ядро ОС UNIX

Как и в любой другой многопользовательской операционной системе,

обеспечивающей защиту пользователей друг от друга и защиту системных данных

от любого непривилегированного пользователя, в ОС UNIX имеется защищенное

ядро, которое управляет ресурсами компьютера и предоставляет пользователям

базовый набор услуг.

К основным функциям ядра ОС UNIX принято относить следующие.

1. Инициализация системы – функция запуска и раскрутки. Ядро системы

обеспечивает средство раскрутки (bootstrap), которое обеспечивает

загрузку полного ядра в память компьютера и запускает ядро.

2. Управление процессами и нитями – функция создания, завершения и

отслеживания существующих процессов и нитей (процессов, выполняемых на

общей виртуальной памяти). Поскольку ОС UNIX является мультипроцессорной

операционной системой, ядро обеспечивает разделение между запущенными

процессами времени процессора (или процессоров в мультипроцессорных

системах) и других ресурсов компьютера для создания внешнего ощущения

того, что процессы реально выполняются в параллель.

3. Управление памятью – функция отображения практически неограниченной

виртуальной памяти процессов в физическую оперативную память компьютера,

которая имеет ограниченные размеры. Соответствующий компонент ядра

обеспечивает разделяемое использование одних и тех же областей

оперативной памяти несколькими процессами с использованием внешней

памяти.

4. Управление файлами – функция, реализующая абстракцию файловой системы,

иерархии каталогов и файлов. Файловые системы ОС UNIX поддерживают

несколько типов файлов. Некоторые файлы могут содержать данные в формате

ASCII, другие будут соответствовать внешним устройствам. В файловой

системе хранятся объектные файлы, выполняемые файлы и т.д. Файлы обычно

хранятся на устройствах внешней памяти; доступ к ним обеспечивается

средствами ядра. В мире UNIX существует несколько типов организации

файловых систем. Современные варианты ОС UNIX одновременно поддерживают

большинство типов файловых систем.

5. Коммуникационные средства - функция, обеспечивающая возможности обмена

данными между процессами, выполняющимися внутри одного компьютера (IPC -

Inter-Process Communications), между процессами, выполняющимися в разных

узлах локальной или глобальной сети передачи данных, а также между

процессами и драйверами внешних устройств.

6. Программный интерфейс – функция, обеспечивающая доступ к возможностям

ядра со стороны пользовательских процессов на основе механизма системных

вызовов, оформленных в виде библиотеки функций.

Файловая система

Понятие файла является одним из наиболее важных для ОС UNIX. Все

файлы, с которыми могут манипулировать пользователи, располагаются в

файловой системе, представляющей собой дерево, промежуточные вершины

которого соответствуют каталогам, а листья – файлам и пустым каталогам.

Реально на каждом логическом диске (разделе физического дискового пакета)

располагается отдельная иерархия каталогов и файлов.

Каждый каталог и файл файловой системы имеет уникальное полное имя (в

ОС UNIX это имя принято называть full pathname – имя, задающее полный путь,

поскольку оно действительно задает полный путь от корня файловой системы

через цепочку каталогов к соответствующему каталогу или файлу; мы будем

использовать термин "полное имя", поскольку для pathname отсутствует

благозвучный русский аналог). Каталог, являющийся корнем файловой системы

(корневой каталог), в любой файловой системе имеет предопределенное имя "/"

(слэш).

Принципы защиты

Поскольку ОС UNIX с самого своего зарождения задумывалась как

многопользовательская операционная система, в ней всегда была актуальна

проблема авторизации доступа различных пользователей к файлам файловой

системы. Под авторизацией доступа мы понимаем действия системы, которые

допускают или не допускают доступ данного пользователя к данному файлу в

зависимости от прав доступа пользователя и ограничений доступа,

установленных для файла. Схема авторизации доступа, примененная в ОС UNIX,

настолько проста и удобна и одновременно настолько мощна, что стала

фактическим стандартом современных операционных систем (не претендующих на

качества систем с многоуровневой защитой).

Идентификаторы пользователя и группы пользователей

При входе пользователя в систему программа login проверяет, что

пользователь зарегистрирован в системе и знает правильный пароль (если он

установлен), образует новый процесс и запускает в нем требуемый для данного

пользователя shell. Но перед этим login устанавливает для вновь созданного

процесса идентификаторы пользователя и группы, используя для этого

информацию, хранящуюся в файлах /etc/passwd и /etc/group. После того, как с

процессом связаны идентификаторы пользователя и группы, для этого процесса

начинают действовать ограничения для доступа к файлам. Процесс может

получить доступ к файлу или выполнить его (если файл содержит выполняемую

программу) только в том случае, если хранящиеся при файле ограничения

доступа позволяют это сделать. Связанные с процессом идентификаторы

передаются создаваемым им процессам, распространяя на них те же

ограничения. Однако в некоторых случаях процесс может изменить свои права с

помощью системных вызовов setuid и setgid, а иногда система может изменить

права доступа процесса автоматически.

Защита файлов

Как и принято, в многопользовательской операционной системе, в UNIX

поддерживается единообразный механизм контроля доступа к файлам и

справочникам файловой системы. Любой процесс может получить доступ к

некоторому файлу в том и только в том случае, если права доступа, описанные

при файле, соответствуют возможностям данного процесса.

Защита файлов от несанкционированного доступа в ОС UNIX основывается

на трех фактах. Во-первых, с любым процессом, создающим файл (или

справочник), ассоциирован некоторый уникальный в системе идентификатор

пользователя (UID - User Identifier), который в дальнейшем можно трактовать

как идентификатор владельца вновь созданного файла. Во-вторых, с каждый

процессом, пытающимся получить некоторый доступ к файлу, связана пара

идентификаторов - текущие идентификаторы пользователя и его группы. В-

третьих, каждому файлу однозначно соответствует его описатель – i-узел.

7 Обзор Системы Linux

Любая UNIX-подобная операционная система состоит из ядра и некоторых

системных программ. Также существуют некоторые прикладные программы для

выполнения какой-либо задачи.

Ядро является сердцем операционной системы. Оно размещает файлы на

диске, запускает программы и переключает процессор и другое оборудование

между ними для обеспечения мультизадачности, распределяет память и другие

ресурсы между процессами, обеспечивает обмен пакетами в сети и т.п. Ядро

само по себе выполняет только маленькую часть общей работы, но оно

предоставляет средства, обеспечивающие выполнение основных функций. Оно

также предотвращает возможность прямого доступа к аппаратным средствам,

предоставляя специальные средства для обращения к периферии. Таким образом,

ядро позволяет контролировать использование аппаратных средств различными

процессами и обеспечивать некоторую защиту пользователей друг от друга.

Системные программы используют средства, предоставляемые ядром для

обеспечения выполнения различных функций операционной системы. Системные и

все остальные программы выполняются на поверхности ядра, в так называемом

пользовательском режиме. Существует некоторая разница между системными и

прикладными программами. Прикладные программы предназначены для выполнения

какой-либо определенной задачи, в то время как системные программы

используются для поддержания работы системы. Текстовый процессор является

прикладной программой, а программа telnet – системной, хотя зачастую

граница между ними довольно смутная.

Довольно часто операционная система содержит компиляторы и

соответствующие им библиотеки, хотя не обязательно все языки

программирования должны быть частью операционной системы. Документация, а

иногда даже игры, могут являться ее частью. Обычно состав операционной

системы определяется содержимым установочного диска или ленты, хотя дело

обстоит несколько сложнее, так как различные части операционной системы

разбросаны по разным FTP серверам во всем мире.

Графический интерфейс пользователя

Как в системе UNIX, так и в Linux, пользовательский интерфейс не

встраивается в ядро системы. Вместо этого он представляется программами

пользовательского уровня. Это применяется как к текстовым, так и к

графическим оболочкам.

Такой стандарт делает систему более гибкой, хотя и имеет свои

недостатки. Например, позволяет создавать новые интерфейсы для программ.

Первоначально используемой с системой Linux графической оболочкой была

система X Window System (сокращенно X). Она не реализует пользовательский

интерфейс, а только оконную систему, т. е. средства, с помощью которых

может быть реализован графический интерфейс. Три наиболее популярных версии

графических интерфейсов на основе X – это Athena, Motif и Open Look.

Работа с сетью

Подключение к системе через сеть работает несколько иначе, чем обычное

подключение. Существуют отдельные физические последовательные линии для

каждого терминала, через которые и происходит подключение. Для каждого

пользователя, подключающегося к системе, существует отдельное виртуальное

сетевое соединение, и их может быть любое количество. Однако не

представляется возможным запустить отдельный процесс для каждого возможного

виртуального соединения. Существуют также и другие способы подключения к

системе посредством сети. Например, telnet и rlogin – основные службы в

TCP/IP сетях.

Сетевые файловые системы

Одна из наиболее полезных функций, которая может быть реализована с

помощью сети, это разделение файлов через сетевую файловую систему. Обычно

используется система, называемая Network File System или NFS, которая

разработана корпорацией Sun.

При работе с сетевой файловой системой любые операции над файлами,

производимыми на локальном компьютере, передаются через сеть на удаленную

машину. При работе сетевой файловой системы программа считает, что все

файлы на удаленном компьютере находятся на компьютере, где она запущена.

Таким образом, разделение информации посредством такой системы не требует

внесения каких-либо изменений в программу.

Почта

Электронная почта является самым важным средством связи между

компьютерами. Электронные письма хранятся в одном файле в специальном

формате. Для чтения и отправления писем применяются специальные программы.

У каждого пользователя имеется отдельный почтовый ящик, файл, где

информация хранится в специальном формате, в котором хранится приходящая

почта. Если на компьютер приходит письмо, то программа обработки почты

находит файл почтового ящика соответствующего пользователя и добавляет туда

полученное письмо. Если же почтовый ящик пользователя находится на другом

компьютере, то письмо перенаправляется на этот компьютер, где проходит его

последующая обработка.

Почтовая система состоит из множества различных программ. Доставка

писем к локальным или удаленным почтовым ящикам производится одной

программой (например, sendmail или smail), в то время как для обычной

отправки или просмотра писем применяется большое количество различных

программ (например, Pine или elm).Файлы почтовых ящиков обычно хранятся в

каталоге /var/spool/mail.

Вопросы

1. Что такое NOS и каково ее назначение?

2. Какие функции сети выполняет сетевая операционная система?

3. Из каких частей состоит структура NOS?

4. Что такое редиректор?

5. Как подразделяются сетевые операционные системы по правам доступа к

ресурсам?

6. Как подразделяются сетевые операционные системы по масштабу сетей?

7. Как зависят свойства сетевой операционной системы от масштаба сетей?

8. Дать характеристику сетевой операционной системы NetWare фирмы Novell.

9. Из каких элементов состоит структура сетевой операционной системы

NetWare?

10. Дать характеристику файловой системы сетевой ОС NetWare.

11. Какие уровни протоколов поддерживает сетевая операционная система

NetWare?

12. Перечислить функции протоколов IPX, SPX.

13. Дать характеристику сетевой операционной системы Windows NT.

14. Перечислить задачи сетевой операционной системы Windows NT.

15. Из каких элементов состоит структура сетевой операционной системы

Windows NT?

16. Дать характеристику файловой системы сетевой ОС Windows NT.

17. Какие принципы защиты используются в сетевой ОС Windows NT?

18. Перечислить особенности сетевой операционной системы Windows NT с точки

зрения реализации сетевых средств.

19. Назвать свойства сетевой операционной системы Windows NT.

20. Каковы области использования Windows NT?

21. Дать характеристику сетевой операционной системы UNIX.

22. Перечислить функции сетевой операционной системы UNIX.

23. Дать характеристику файловой системы сетевой ОС UNIX.

24. Какие принципы защиты используются UNIX?

25. Дать обзор сетевой операционной системы Linux.

26. Охарактеризовать работу с сетью в сетевой ОС Linux.

27. Дать характеристику файловой системы сетевой ОС Linux.

Требования, предъявляемые к сетям

При организации и эксплуатации сети важными требованиями при работе

являются следующие:

- производительность;

- надежность и безопасность;

- расширяемость и масштабируемость;

- прозрачность;

- поддержка разных видов трафика;

- управляемость;

- совместимость.

1 Производительность

Производительность – это характеристика сети, позволяющая оценить,

насколько быстро информация передающей рабочей станции достигнет до

приемной рабочей станции.

На производительность сети влияют следующие характеристики сети:

- конфигурация;

- скорость передачи данных;

- метод доступа к каналу;

- топология сети;

- технология.

Если производительность сети перестает отвечать предъявляемым к ней

требованиям, то администратор сети может прибегнуть к различным приемам:

- изменить конфигурацию сети таким образом, чтобы структура сети более

соответствовала структуре информационных потоков;

- перейти к другой модели построения распределенных приложений, которая

позволила бы уменьшить сетевой трафик;

- заменить мосты более скоростными коммутаторами.

Но самым радикальным решением в такой ситуации является переход на

более скоростную технологию. Если в сети используются традиционные

технологии Ethernet или Token Ring, то переход на Fast Ethernet, FDDI или

100VG-AnyLAN позволит сразу в 10 раз увеличить пропускную способность

каналов.

С ростом масштаба сетей возникла необходимость в повышении их

производительности. Одним из способов достижения этого стала их

микросегментация. Она позволяет уменьшить число пользователей на один

сегмент и снизить объем широковещательного трафика, а значит, повысить

производительность сети.

Первоначально для микросегментации использовались маршрутизаторы,

которые, вообще говоря, не очень приспособлены для этой цели. Решения на их

основе были достаточно дорогостоящими и отличались большой временной

задержкой и невысокой пропускной способностью. Более подходящими

устройствами для микросегментации сетей стали коммутаторы. Благодаря

относительно низкой стоимости, высокой производительности и простоте в

использовании они быстро завоевали популярность.

Таким образом, сети стали строить на базе коммутаторов и

маршрутизаторов. Первые обеспечивают высокоскоростную пересылку трафика

между сегментами, входящими в одну подсеть, а вторые передают данные между

подсетями, ограничивали распространение широковещательного трафика, решали

задачи безопасности и т. д.

Виртуальные ЛВС (VLAN) обеспечивают возможность создания логических

групп пользователей в масштабе корпоративной сети. Виртуальные сети

позволяют организовать работу в сети более эффективно.

2 Надежность и безопасность

Надежность и отказоустойчивость. Важнейшей характеристикой

вычислительных сетей является надежность. Повышение надежности основано на

принципе предотвращения неисправностей путем снижения интенсивности отказов

и сбоев за счет применения электронных схем и компонентов с высокой и

сверхвысокой степенью интеграции, снижения уровня помех, облегченных

режимов работы схем, обеспечение тепловых режимов их работы, а также за

счет совершенствования методов сборки аппаратуры.

Отказоустойчивость – это такое свойство вычислительной системы,

которое обеспечивает ей как логической машине возможность продолжения

действий, заданных программой, после возникновения неисправностей. Введение

отказоустойчивости требует избыточного аппаратного и программного

обеспечения. Направления, связанные с предотвращением неисправностей и

отказоустойчивостью, основные в проблеме надежности. На параллельных

вычислительных системах достигается как наиболее высокая

производительность, так и, во многих случаях, очень высокая надежность.

Имеющиеся ресурсы избыточности в параллельных системах могут гибко

использоваться как для повышения производительности, так и для повышения

надежности.

Следует помнить, что понятие надежности включает не только аппаратные

средства, но и программное обеспечение. Главной целью повышения надежности

систем является целостность хранимых в них данных.

Безопасность - одна из основных задач, решаемых любой нормальной

компьютерной сетью. Проблему безопасности можно рассматривать с разных

сторон – злонамеренная порча данных, конфиденциальность информации,

несанкционированный доступ, хищения и т.п.

[pic]

Рис. 8.1 Задачи обеспечения безопасности данных

Обеспечить защиту информации в условиях локальной сети всегда легче,

чем при наличии на фирме десятка автономно работающих компьютеров.

Практически в вашем распоряжении один инструмент – резервное копирование

(backup). Для простоты давайте называть этот процесс резервированием. Суть

его состоит в создании в безопасном месте полной копии данных, обновляемой

регулярно и как можно чаще. Для персонального компьютера более или менее

безопасным носителем служат дискеты. Возможно использование стримера, но

это уже дополнительные затраты на аппаратуру.

Легче всего обеспечить защиту данных от самых разных неприятностей в

случае сети с выделенным файловым сервером. На сервере сосредоточены все

наиболее важные файлы, а уберечь одну машину куда проще, чем десять.

Концентрированность данных облегчает и резервирование, так как не требуется

их собирать по всей сети.

Экранированные линии позволяют повысить безопасность и надежность

сети. Экранированные системы гораздо более устойчивы к внешним

радиочастотным полям.

3 Прозрачность

Прозрачность – это такое состояние сети, когда пользователь, работая в

сети, не видит ее.

Коммуникационная сеть является прозрачной относительно проходящей

сквозь нее информации, если выходной поток битов, в точности повторяет

входной поток. Но сеть может быть непрозрачной во времени, если из-за

меняющихся размеров очередей блоков данных изменяется и время прохождения

различных блоков через узлы коммутации. Прозрачность сети по скорости

передачи данных указывает, что данные можно передавать с любой нужной

скоростью.

Если в сети по одним и тем же маршрутам передаются информационные и

управляющие (синхронизирующие) сигналы, то говорят, что сеть прозрачна по

отношению к типам сигналов.

Если передаваемая информация может кодироваться любым способом, то это

означает, что сеть прозрачна для любых методов кодировок.

Прозрачная сеть является простым решением, в котором для

взаимодействия локальных сетей, расположенных на значительном расстоянии

друг от друга, используется принцип Plug-and-play (подключись и работай).

Прозрачное соединение. Служба прозрачных локальных сетей обеспечивает

сквозное (end-to-end) соединение, связывающее между собой удаленные

локальные сети. Привлекательность данного решения состоит в том, что эта

служба объединяет удаленные друг от друга на значительное расстояние узлы

как части локальной сети. Поэтому не нужно вкладывать средства в изучение

новых технологий и создание территориально распределенных сетей (Wide-Area

Network – WAN). Пользователям требуется только поддерживать локальное

соединение, а провайдер службы прозрачных сетей обеспечит беспрепятственное

взаимодействие узлов через сеть масштаба города (Metropolitan-Area Network

– MAN) или сеть WAN. Службы Прозрачной локальной сети имеют много

преимуществ. Например, пользователь может быстро и безопасно передавать

большие объемы данных на значительные расстояния, не обременяя себя

сложностями, связанными с работой в сетях WAN.

4 Поддержка разных видов трафика

Трафик в сети складывается случайным образом, однако в нем отражены и

некоторые закономерности. Как правило, некоторые пользователи, работающие

над общей задачей, (например, сотрудники одного отдела), чаще всего

обращаются с запросами либо друг к другу, либо к общему серверу, и только

иногда они испытывают необходимость доступа к ресурсам компьютеров другого

отдела. Желательно, чтобы структура сети соответствовала структуре

информационных потоков. В зависимости от сетевого трафика компьютеры в сети

могут быть разделены на группы (сегменты сети). Компьютеры объединяются в

группу, если большая часть порождаемых ими сообщений, адресована

компьютерам этой же группы.

Для разделения сети на сегменты используются мосты и коммутаторы. Они

экранируют локальный трафик внутри сегмента, не передавая за его пределы

никаких кадров, кроме тех, которые адресованы компьютерам, находящимся в

других сегментах. Таким образом, сеть распадается на отдельные подсети. Это

позволяет более рационально выбирать пропускную способность имеющихся линий

связи, учитывая интенсивность трафика внутри каждой группы, а также

активность обмена данными между группами.

Однако локализация трафика средствами мостов и коммутаторов имеет

существенные ограничения. С другой стороны, использование механизма

виртуальных сегментов, реализованного в коммутаторах локальных сетей,

приводит к полной локализации трафика; такие сегменты полностью изолированы

друг от друга, даже в отношении широковещательных кадров. Поэтому в сетях,

построенных только на мостах и коммутаторах, компьютеры, принадлежащие

разным виртуальным сегментам, не образуют единой сети.

Для того чтобы эффективно консолидировать различные виды трафика в

сети АТМ, требуется специальная предварительная подготовка (адаптация)

данных, имеющих различный характер: кадры – для цифровых данных, сигналы

импульсно-кодовой модуляции – для голоса, потоки битов – для видео.

Эффективная консолидация трафика требует также учета и использования

статистических вариаций интенсивности различных типов трафика.

5 Управляемость

ISO внесла большой вклад в стандартизацию сетей. Модель управления

сети является основным средством для понимания главных функций систем

управления сети. Эта модель состоит из 5 концептуальных областей:

- управление эффективностью;

- управление конфигурацией;

- управление учетом использования ресурсов;

- управление неисправностями;

- управление защитой данных.

Управление эффективностью

Цель управления эффективностью – измерение и обеспечение различных

аспектов эффективности сети для того, чтобы межсетевая эффективность могла

поддерживаться на приемлемом уровне. Примерами переменных эффективности,

которые могли бы быть обеспечены, являются пропускная способность сети,

время реакции пользователей и коэффициент использования линии.

Управление эффективностью включает несколько этапов:

1. сбор информации об эффективности по тем переменным, которые представляют

интерес для администраторов сети;

2. анализ информации для определения нормальных (базовая строка) уровней;

3. определение соответствующих порогов эффективности для каждой важной

переменной таким образом, что превышение этих порогов указывает на

наличие проблемы в сети, достойной внимания.

Управление конфигурацией

Цель управления конфигурацией – контролирование информации о сетевой и

системной конфигурации для того, чтобы можно было отслеживать и управлять

воздействием на работу сети различных версий аппаратных и программных

элементов. Т.к. все аппаратные и программные элементы имеют

эксплуатационные отклонения, погрешности (или то и другое вместе), которые

могут влиять на работу сети, такая информация важна для поддержания гладкой

работы сети.

Каждое устройство сети располагает разнообразной информацией о

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9