3. Локальная сеть Ethernet.
Сетевая архитектура Ethernet была разработана в 1975 г. компанией «Xerox Corp». На базе данной модели институтом IEEE был разработан стандарт IEEE 802.3. Архитектура Ethernet характеризуется следующими параметрами:
1) среда передачи данных – толстый и тонкий коаксиальный кабели, а также неэкраниро–ванная витая пара (UTP);
2) скорость передачи данных – 10 и 100 Мбит/с;
3) технология передачи данных – узкополосная;
4) сетевая топология – линейная шина (или комбинация «звезда»—«шина»);
5) метод доступа – множественный доступ с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD).
20 КОММУНИКАЦИОННОЕ ОБОРУДОВАНИЕ
Коммуникационное оборудование используется для обеспечения работоспособности локальной вычислительной сети, обеспечения передачи данных в сети и расширения сети. К стандартному коммуникационному оборудованию относятся следующие устройства:
1) репитер – это устройство, которое используется в том случае, если длина всей ЛВС превышает максимальную длину сегмента сети. При этом ЛВС делится на несколько сегментов, которые соединяются через репитер. Основные функции репитера – принятие затухающего сигнала из одного сегмента, его усиление и передача в другой сегмент. Каждый из сегментов, подключенных к репитеру, должен использовать одинаковые пакеты и протоколы. При использовании репитера надежность работы всей сети повышается, так как повреждение одного сегмента ЛВС не окажет влияния на работу всех остальных сегментов сети;
2) мост – это устройство, позволяющее не только объединять несколько сегментов или локальных сетей рабочих групп, но и разбивать ЛВС на отдельные сегменты с уменьшенным трафиком. Основное преимущество мостов заключается в том, что они допускают использование в сети различных протоколов (например, мост позволяет транслировать пакеты Ethernet в пакеты Token Ring). Для соединения двух ЛВС, расположенных на значительном расстоянии друг от друга, используются два удаленных моста;
3) модем (МО дулятор –ДЕМ одулятор) – это устройство, которое позволяет преобразовать данные из цифровой формы, в которой они хранятся в компьютере, в аналоговую, в которой они могут быть переданы по телефонной линии и обратно. Процесс передачи данных по телефонным линиям происходит в форме электрических колебаний, а в компьютере информация хранится в виде кодов. Для передачи информации от компьютера через телефонную линию машинные коды необходимо преобразовать в электрические колебания, т.е. осуществить модуляцию. Для того чтобы адресат смог прочитать на своем компьютере то, что ему отправлено, электрические колебания должны быть преобразованы обратно в машинные коды (демодуляция);
4) маршрутизатор – это устройство, используемое при объединении нескольких сетевых сегментов с различными протоколами и архитектурами. Это коммуникационное оборудование определяет не только адрес каждого сегмента, но и наилучший маршрут для передачи данных;
5) шлюз – это устройство, которое используется, если две сетевые среды используют разные коммуникационные протоколы, структуры и форматы данных, сетевые архитектуры, языки. В ЛВС один компьютер выступает в роли шлюза в том случае, если идет обмен информацией между рабочими станциями и мэйнфреймом.
21 СЕТЕВЫЕ ОПЕРАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
В широком смысле сетевая операционная система (NOS – Network Operation System) – это совокупность операционных систем отдельных компьютеров, которые контактируют друг с другом сцелью обмена информацией и разделения ресурсов по единым правилам (протоколам).
В узком смысле сетевая операционная система (ОС) – это операционная система отдельной рабочей станции, обеспечивающая ей работу в сети.
Сетевая операционная система состоит из нескольких компонент:
1) средств управления локальными ресурсами компьютера (например, распределение оперативной памяти между выполняемыми процессами);
2) средств предоставления собственных ресурсов и услуг в общее пользование (серверная часть ОС);
3) средств запроса доступа к удаленным ресурсам и услугам и их использования (клиентская часть ОС);
4) средств ОС, посредством которых происходит обмен сообщениями в сети (коммуникационные средства).
Любая сетевая операционная система должна обеспечивать выполнение таких функций, как эффективное управление ресурсами, предоставление удобного многооконного пользовательского интерфейса и т.д. С 1990–х гг. к созданию сетевых операционных систем стали предъявляться стандартные требования:
1) расширяемость;
2) переносимость;
3) надежность;
4) совместимость;
5) безопасность;
6) производительность.
В зависимости от выполняемых функций сетевые операционные системы делятся на созданные специально для одноранговых сетей и сетей с выделенным сервером. На серверных компьютерах желательно устанавливать ОС, специально оптимизированные для выполнения тех или иных серверных функций. Поэтому в сетях с выделенными серверами чаще всего используются сетевые операционные системы, в состав которых входит нескольких вариантов ОС, отличающихся возможностями серверных частей.
Сетевые операционные системы в зависимости от масштаба обслуживаемых сетей классифицируются на следующие виды:
1) сети отделов, объединяющие небольшую группу сотрудников конкретного предприятия или организации. Основная задача сетевой операционной системы заключается в процессе разделения локальных ресурсов;
2) сети уровня кампусов, объединяющие несколько сетей отделов предприятия внутри отдельного здания или внутри одной территории в единую ЛВС. Основная функция ОС – предоставление доступа сотрудникам одних отделов к информации и ресурсам сетей других отделов;
3) корпоративные сети (или сети предприятия), объединяющие все ЛВС отдельного предприятия, находящиеся на различных территориях. Корпоративные сети являются глобальными вычислительными сетями. ОС на данном уровне должны поддерживать более широкий набор сервисов.
22 СЕМЕЙСТВО ОПЕРАЦИОННЫХ СИСТЕМ UNIX
Изначально проект операционной системы UNIX был создан сотрудниками лаборатории Bell Labs фирмы «AT&T» К. Томпсоном и Д. Ритчи более 20 лет назад. Первая разработанная операционная система семейства UNIX была реализована на ассемблере. Название UNIX (Uniplex Information and Computing Services) было дано ей сотрудником Bell Labs Б. Керниганом, который назвал ее UNICS. Но вскоре операционная система стала называться просто UNIX.
В 1973 г. Д. Ритчи разработал язык программирования высокого уровня С (Си), и вскоре операционная система UNIX была заново переписана на этом языке. После публикации Д. Ритчи и К. Томпсона в 1974 г. в журнале CACM о своей разработке ОС UNIX начала применяться повсеместно.
Главная проблема ОС семейства UNIX – несовместимость различных версий. Многочисленные попытки стандартизации версий UNIX окончились неудачей, потому что наибольшее распространение получили две несовместимые версии этой операционной системы: линия фирмы «AT&T» – UNIX System V, и линия университета Berkeley – UNIX BSD.
Многие фирмы на основе этих версий разработали свои версии UNIX: SunOS и Solaris фирмы «Sun Microsystems», AIX фирмы «IBM», UnixWare фирмы «Novell» и др.
В 80–х гг. было разработано микроядро Mach, которое представляло собой основу для эмуляции (воссоздания) работы UNIX и других операционных систем. С помощью этого микроядра ОС Berkeley UNIX была преобразована для работы в пользовательском пространстве вформе прикладной программы.
Одна из последних версий UNIX System V Release 4 вобрала в себя лучшие черты линий UNIX System V и UNIX BSD, однако этот вариант операционной системы считается незавершенным, так как в нем отсутствуют системные утилиты, необходимые для успешного использования ОС.
Однако общими чертами для любой операционной системы UNIX являются:
1) многопользовательский режим со средствами защиты данных от несанкционированного доступа;
2) реализация мультипрограммной обработки в режиме разделения времени, основанная на использовании алгоритмов вытесняющей многозадачности; повышение уровня мультипрограммирования;
3) унификация операций ввода–вывода на основе расширенного использования понятия «файл»;
4) иерархическая файловая система, образующая единое дерево каталогов независимо от количества физических устройств, используемых для размещения файлов;
5) переносимость системы за счет написания ее основной части на языке C;
6) разнообразные средства взаимодействия процессов, в том числе и через сеть;
7) кэширование диска для уменьшения среднего времени доступа к файлам.
