Реферат: Локальные вычислительные сети. Операционная система NetWare фирмы Novell
Государственная академияуправления им.
Серго Орджоникидзе
Кафедра программирования и компьютерной техники
Реферат на тему:
Локальные вычислительные сети. Операционная системаNetWare фирмы Novell.
Выполнил: студент ФЭУ б/у 2-2
Дрождев И.Ф.
Москва 1995 г.
Оглавление:
Введение.
ФАЙЛ-СЕРВЕР И РАБОЧИЕ СТАНЦИИ
ОПЕРАЦИОННАЯ СИСТЕМА РАБОЧЕЙ СТАНЦИИ
ТОПОЛОГИЯ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ
МЕТОДЫ ДОСТУПА И ПРОТОКОЛЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
Метод доступа Ethernet.
Метод доступа Arcnet.
Метод доступа Token-Ring
АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ
Аппаратура Ethernet
Толстый коаксиальный кабель.
Тонкий коаксиальный кабель
Неэкранированная витая пара.
Сетевой адаптер Ethernet.
Репитер.
Аппаратура Arcnet.
Аппаратура Token-Ring.
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ.
Сети с централизованным управлением.
Одно-ранговые сети.
Novell NetWare.
Novell NetWare 386 версии 3.11
Мосты
Транзакции.
Зеркальные диски.
Резервирование дисков и каналов.
Горячее резервирование серверов.
Управление доступом.
Введение.Система NetWare фирмы Novell позволяет так организовать архитектуру ЛВС, чтобы удовлетворить любым специфическимтребованиям. Эта способность к модификации относится не только к прикладнымпрограммам, которые выполняются в сети, но также к аппаратным средствам ииспользуемым функциям систем.
ЛВС могут состоять из одного файл-сервера, поддерживающего небольшое число рабочих станций, или из многих файл-серверов и коммуникационных серверов, соединенных с сотнями рабочих станций.Некоторые сети спроектированы для оказания сравнительно простых услуг, таких, как совместное пользование прикладной программой и файлом и обеспечение доступа к единственному принтеру. Другие сети обеспечиваютсвязь с большими и мини-ЭВМ, модемами коллективного пользования, разнообразными устройствами ввода/вывода (графопостроителями, принтерами и т.д.) и устройствам памяти большой емкости (диски типа WORM).
ФАЙЛ-СЕРВЕР ИРАБОЧИЕ СТАНЦИИФайл-сервер является ядром локальной сети. Этот компьютер(обычно высокопроизводительный мини-компьютер) запускает операционнуюсистему и управляет потоком данных, передаваемых по сети. Отдельные рабочиестанции и любые совместно используемые периферийные устройства, такие, как принтеры, - все подсоединяются к файл-серверу.
Каждая рабочая станция представляет собой обычный персональный компьютер, работающий под управлением собственнойдисковой операционной системы (такой, как DOS или OS/2). Однако в отличие от автономного персонального компьютера рабочая станция содержит платусетевого интерфейса и физически соединена кабелями с файлом-сервером. Кроме того, рабочая станция запускает специальную программу, называемой оболочкой сети, которая позволяет ей обмениваться информацией сфайл-сервером, другими рабочими станциями и прочими устройствами сети. Оболочкапозволяет рабочей станции использовать файлы и программы, хранящиеся нафайл-сервере, так же легко, как и находящиеся на ее собственных дисках.
ОПЕРАЦИОННАЯСИСТЕМА РАБОЧЕЙ СТАНЦИИКаждый компьютер рабочей станции работает подуправлением своей собственной операционной системы (такой, как DOS илиOS/2). Чтобы включить каждую рабочую станцию с состав сети, оболочкасетевой операционной системы загружается в начало операционной системыкомпьютера.
Оболочка сохраняет большую часть команд и функций операционной системы, позволяя рабочей станции в процессе работывыглядеть как обычно. Оболочка просто добавляет локальной операционнойсистеме больше функций и придает ей гибкость.
ТОПОЛОГИЯЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙТермин «топология сети» относится к пути,по которому данные перемещаются по сети. Существуют три основных видатопологий: «общая шина», «звезда» и «кольцо».
/>
Топология «общая шина» предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры сети(рис. 2.2). В случае «общая шина» кабель используется совместно всеми станциями по очереди. Принимаются специальные меры длятого, чтобы при работе с общим кабелем компьютеры не мешали друг другупередавать и принимать данные.
В топологии «общая шина» все сообщения, посылаемые отдельными компьютерами, подключенными к сети.Надежность здесь выше, так как выход из строя отдельных компьютеров не нарушит работоспособности сети в целом. Поиск неисправностей в кабелезатруднен. Кроме того, так как используется только один кабель, в случаеобрыва нарушается работа всей сети.
/>
На рис. 2.3 показаны компьютеры, соединенныезвездой. В этом случае каждый компьютер через специальный сетевой адаптерподключается отдельным кабелем к объединяющему устройству.
При необходимости можно объединять вместе несколькосетей с топологией «звезда», при этом получаются разветвленные конфигурации сети.
С точки зрения надежности эта топология не является
наилучшим решением, так как выход из строяцентрального узла приведет к остановке всей сети. Однако при использовании топологии «звезда» легче найти неисправность вкабельной сети.
Используется также топология «кольцо»(рис. 2.4). В этом случае данные передаются от одного компьютера к другомукак бы по эстафете. Если компьютер получит данные, предназначенные для другогокомпьютера, он передает их дальше по кольцу. Если данные предназначены дляполучившего их компьютера, они дальше не передаются.
Локальная сеть может использовать одну из перечисленных топологий. Это зависит от количества объединяемых компьютеров,их взаимного расположения и других условий. Можно также объединитьнесколько локальных сетей, выполненных с использованием разныхтопологий, в единую локальную сеть. Может, например, древовидная топология.
/>
МЕТОДЫ ДОСТУПАИ ПРОТОКОЛЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ
В различных сетях существуют различные процедуры обмена данными в сети. Эти процедуры называются протоколами передачи данных,которые описывают методы доступа к сетевым каналам данных.
Наибольшее распространение получили конкретныереализации методов доступа: Ethernet, Arcnet и Token-Ring.
Метод доступаEthernet.Это метод доступа, разработанный фирмой Xerox в1975 году, пользуется наибольшей популярностью. Он обеспечивает высокуюскорость передачи данных и надежность.
Для данного метода доступа используется топология«общая шина». Поэтому сообщение, отправляемое одной рабочей станцией,принимается одновременно всеми остальными, подключенными к общей шине. Но сообщение, предназначенное только для одной станции (оно включает в себяадрес станции назначения и адрес станции отправителя). Та станция, которой предназначено сообщение, принимает его, остальные игнорируют.
Метод доступа Ethernet является методом множественного доступа с прослушиванием несущей и разрешением коллизий(конфликтов) (CSMA/CD - Carier Sense Multiple Access with Collision Detection).
Перед началом передачи рабочая станция определяет, свободен канал или занят. Если канал свободен, станция начинает передачу.
Ethernet не исключает возможности одновременной передачи сообщений двумя или несколькими станциями. Аппаратураавтоматически распознает такие конфликты, называемые коллизиями. Послеобнаружения конфликта станции задерживают передачу на некоторое время. Это время небольшое и для каждой станции свое. После задержки передачавозобновляется.
Реально конфликты приводят к уменьшениюбыстродействия сети только в том случае, если работает порядка 80-100 станций.
Метод доступаArcnet.Этот метод доступа разработан фирмой Datapoint Corp.Он тоже получил широкое распространение, в основном благодаря тому, чтооборудование Arcnet дешевле, чем оборудование Ethernet или Token -Ring. Arcnet используется в локальных сетях с топологией «звезда». Один из компьютеров создает специальный маркер (сообщение специального вида), который последовательно передается от одного компьютера к другому.
Если станция желает передать сообщение другойстанции, она должна дождаться маркера и добавить к нему сообщение,дополненное адресами отправителя и назначения. Когда пакет дойдет до станции назначения, сообщение будет «отцеплено» от маркера ипередано станции.
Метод доступаToken-Ring.Метод доступа Token-Ring был разработан фирмой IBM и рассчитан на кольцевую топологию сети.
Этот метод напоминает Arcnet, так как тоже использует маркер, передаваемый от одной станции к другой. В отличие отArcnet, при методе доступа Token-Ring имеется возможность назначатьразные приоритеты разным рабочим станциям.
АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙАппаратура EthernetАппаратура Ethernet обычно состоит из кабеля, разъемов, Т-коннекторов, терминаторов и сетевых адаптеров. Кабель, очевидно,используется для передачи данных между рабочими станциями. Дляподключения кабеля используются разъемы. Эти разъемы через Т-коннекторыподключаются к сетевым адаптерам — специальным платам, вставленным в слотырасширения материнской платы рабочей станции. Терминаторы подключаются коткрытым концам сети.
Для Ethernet могут быть использованы кабели разныхтипов: тонкий коаксиальный кабель, толстый коаксиальный кабель инеэкранированная витая пара. Для каждого типа кабеля используются свои разъемыи свой способ подключения к сетевому адаптеру.
В зависимости от кабеля меняются такие характеристикисети, как максимальная длина кабеля и максимальное количество рабочих станций,подключаемых к кабелю.
Как правило, скорость передачи данных в сети Ethernetдостигает 10 Мбит в секунду, что достаточно для многих приложений.
Рассмотрим подробно состав аппаратных средствEthernet для различных типов кабеля.
Толстыйкоаксиальный кабель.Толстый коаксиальный кабель, используемый Ethernet,имеет диаметр 0.4 дюйма и волновое сопротивление 50 Ом. Иногда этот кабельназывают «желтым кабелем». Это самый дорогостоящий из рассматриваемыхнами кабелей. Институт IEEE определил спецификацию на этот кабель — 10BASES.
На рис. 4 схематически изображена локальная сеть наоснове толстого коаксиального кабеля.
/>
Здесь приведена конфигурация сети, состоящей из двухсегментов, разделенным репитером. В каждом сегменте находятся 3 рабочиестанции.
Каждая рабочая станция через сетевой адаптер(установлен на материнской плате компьютера и на рисунке не показан)специальным многожильным трансиверным кабелем подключается к устройству,называемому трансивером. Трансивер служит для подключения рабочей станции ктолстому коаксиальному кабелю.
На корпусе трансивера имеется 3 разъема: два — дляподключения толстого коаксиального кабеля, и один — для подключениятрансиверного кабеля.
В таблице 2 перечислены устройства, необходимые дляподключения рабочей станции к толстому коаксиальному кабелю.
К сожалению, длина одного сегмента ограничена, и длятолстого кабеля не может превышать 500 метров. Если общая длина сети больше 500метров, ее необходимо разбить на сегменты, соединенные друг с другом черезспециальное устройство — репитер.
На рисунке изображены два сегмента, соединенныерепитером. При этом общая длина сети может достигать одного километра.
Между собой трансиверы соединяются отрезками толстогокоаксиального кабеля с припаянными к их концам коаксиальными
Таблица 2. Оборудование для подключения рабочейстанции к толстому коаксиальному кабелюEthernet
***********************************************************************
Сетевой адаптер Вставляетсяв материнскую плату компьютера
Трансиверный кабель Многожильный экранированныйкабель, соединяет
сетевойадаптер с трансивером
Трансивер Соединяетсятрансиверным кабелем с сетевым адаптером,имеет два коаксиальных разъема для подключенияк толстому кабелю
***********************************************************************
разъемами.
На концах сегмента подключены специальные заглушки — терминаторы. Это просто коаксиальные разъемы, в корпусе которых установленрезистор с сопротивлением 50 Ом.
Корпус одного из терминаторов должен быть заземлен. Вкаждом сегменте сети можно соединять только один терминатор.
Существуют и другие ограничения кроме максимальнойдлины коаксиального кабеля.
Таблица 3. Ограничения для Ethernet на толстомкабеле
***********************************************************************
Максимальная длина сегмента 500м
Максимальное количество сегментов в сети 5
Максимальная длина сети 2.5км
Максимальное количество станций, подключенных
к одному сегменту (если в сети есть репитеры,
то они тоже считаются как рабочие станции) 100
Минимальное расстояние между точками
подключения рабочих станций 2.5м
Максимальная длина трансиверного кабеля 50м
***********************************************************************
Кроме ограничения на длину сегмента существуютограничения на максимальное количество сегментов в сети (и, как следствие, намаксимальную длину сети), на максимальное количество рабочих станций,подключенных к сети и на максимальную длину трансиверного кабеля.
Однако в большинстве случаев эти ограничения несущественны. Более того, возможности толстого кабеля избыточны.
Итак, перечислим оборудование, необходимое для сетиEthernet на толстом кабеле:
Þ N-коннектор
Þ N-терминатор
Þ N-Barrel-коннектор
Þ N-терминатор с заземлением
Þ DIX-коннектор
Þ Трансивер
Тонкийкоаксиальный кабельТонкий коаксиальный кабель, используемый дляEthernet, имеет диаметр 0.2 дюйма и волновое сопротивление 50 Ом. Импортныйкабель называется RG-58A/U и соответствует спецификации 10BASE2. Можно такжеиспользовать кабель РК-50, выпускаемый нашей промышленностью.
Сеть Ethernet на тонком кабеле существенно проще, чемна толстом.
Как правило, все сетевые адаптеры имеют два разъема.Один из них предназначен для подключения многожильного трансиверного кабеля,второй — для подключения небольшого тройника, называемого Т-коннектором.Т-коннектор с одной стороны подключается к сетевому адаптеру, а с двух другихсторон к нему подключаются отрезки тонкого коаксиального кабеля ссоответствующими разъемами на концах. При этом получается, что коаксиальныйкабель подключается как бы непосредственно к сетевому адаптеру, поэтому ненужны трансивер и трансиверный кабель.
/>
На концах сегмента должны находиться терминаторы,которые подключаются к свободным концам Т-коннекторов. Один (и только один!)терминатор в сегменте должен быть заземлен.
Сети на тонком кабеле имеют худшие параметры посравнению с сетями на базе толстого кабеля (таблица 4). Но стоимость сетевогооборудования, необходимого для создания сети на тонком кабеле, существенноменьше.
Следует отметить, что некоторые фирмы выпускаютадаптеры Ethernet, способные работать при длине сегмента до 300 метров(например, адаптеры фирмы 3COM). Однако такие адаптеры стоят дороже и вся сетьв
Таблица 4. Ограничения для Ethernet на тонкомкабеле.
***********************************************************************
Максимальная длина сегмента 185м
Максимальное количество сегментов в сети 5
Максимальная длина сети 925м
Максимальное количество станций, подключенных
к одному сегменту (если в сети есть репитеры,
то они тоже считаются как рабочие станции) 30
Минимальное расстояние между точками
подключения рабочих станций 0.5м
***********************************************************************
этом случае должна быть сделана с использованиемадаптеров только одного типа.
Как правило, большинство сетей Ethernet созданоименно на базе тонкого кабеля.
Итак, перечислим оборудование, необходимое для сетиEthernet на тонком кабеле:
Þ BNC-коннектор
Þ BNC-терминатор
Þ BNC-Barrel-коннектор
Þ BNC-терминатор с заземлением
Þ T-коннектор
Неэкранированнаявитая пара.Некоторые (но не все) сетевые адаптеры Ethernetспособны работать с кабелем, представляющем собой простую неэкранированнуювитую пару проводов (спецификация 10BASE-T). В качестве такого кабеля можноиспользовать обычный телефонный провод и уже имеющуюся в вашей организациителефонную сеть.
Сетевые адаптеры, способные работать с витой парой, имеютразъем, аналогичный применяемому в импортных телефонных аппаратах.
Для сети Ethernet на базе витой пары необходимоспециальное устройство — концентратор. К одному концентратору через все те жетелефонные розетки можно подключить до 12 рабочих станций. Максимальноерасстояние от концентратора до рабочей станции составляет 100 метров, при этомскорость передачи данных такая же, как и для коаксиального кабеля, — 10 Мбит всекунду.
Достоинства сети на базе витой пары очевидны — низкаястоимость оборудования и возможность использования имеющейся телефонной сети.Однако есть серьезные ограничения на количество станций в сети и на ее длину.
Сетевой адаптерEthernet.Вне зависимости от используемого кабеля для каждойрабочей станции необходимо иметь сетевой адаптер. Сетевой адаптер — это плата,которая вставляется в материнскую плату компьютера. Она имеет два разъема дляподключения к сетевому кабелю.
Для Ethernet в стандарте ISA используется три видасетевых адаптеров: 8-битовые, 16-битовые и 32-битовые. 8-битовый адаптер можетвставляться в 8-битовый или 16-битовый слоты материнской платы и используется,главным образом, в компьютерах IBM XT IBM PC, где нет 16-битовых слотов. Иногда8-битовые адаптеры используются для компьютеров IBM AT, если требования кскорости передачи данных не высоки. Для 16-битового адаптера необходимоиспользовать 16-битовый слот.
На компьютерах 80386 или 80486 имеет смыслиспользовать скоростные 32-битовые адаптеры, по крайней мере для тех станций,на которые приходится максимальная нагрузка.
Сетевые адаптеры могут быть рассчитаны на архитектуруISA/EISA или Micro Channel. Первая архитектура используется в серии компьютеровIBM AT и совместимых с ними, вторая — в мощных станциях на базе процессоров80486, третья — в компьютерах PS/2 серии IBM. Конструктивно эти типы адаптеровотличаются друг от друга. Для ускорения работы на плате сетевого адаптера можетнаходиться буфер. Размер этого буфера различен для адаптеров разных типов иможет составлять от 8 Кб для 8-битовых адаптеров до 16 Кб и более для 16- и32-битовых адаптеров.
Сетевые адаптеры Ethernet используют портыввода/вывода и один канал прерывания. Некоторые адаптеры могут работать сканалами прямого доступа к памяти (DMA).
На плате адаптера может располагаться микросхемапостоянного запоминающего устройства (ПЗУ) для создания так называемыхбездисковых рабочих станций. Это компьютеры, в которых нет ни винчестера, нифлоппи-дисков. Загрузка операционной системы выполняется из сети, и выполнят еепрограмма, записанная в микросхеме дистанционной загрузки.
Перед тем как вставить сетевой адаптер в материнскуюплату компьютера, необходимо с помощью переключателей (расположенных на платеадаптера) задать правильные значения для портов ввода/вывода, каналапрерывания, базовый адрес ПЗУ дистанционной загрузки бездисковой станции.
Репитер.Если длина сети превышает максимальную длину сегментасети, необходимо разбить сеть на несколько (до пяти) сегментов, соединив ихчерез репитер.
Конструктивно репитер может быть выполнен либо в видеотдельной конструкции со своим блоком питания, либо в виде платы, вставляемой вслот расширения материнской платы компьютера.
Репитер в виде отдельной конструкции стоит дороже, ноон может быть использован для соединения сегментов Ethernet, выполненных как натонком, так и на толстом кабеле, так как он имеет и коаксиальные разъемы, иразъемы для подключения трансиверного кабеля. С помощью этого репитера можнодаже соединить в единую сеть сегменты, выполненные и на тонком, и на толстомкабеле.
Репитер в виде платы имеет только коаксиальныеразъемы и поэтому может соединять только сегменты на тонком коаксиальномкабеле. Однако он стоит дешевле, и не требует отдельной розетки для подключенияэлектропитания.
Один из недостатков встраиваемого в рабочую станциюрепитера заключается в том, чтобы для обеспечения круглосуточной роботы сетистанция с репитером также должна работать круглосуточно. При выключении питаниясвязь между сегментами сети будет нарушена.
Функции репитера заключаются в физическом разделениисегментов сети и обеспечении восстановления пакетов, передаваемых из одногосегмента сети в другой.
Репитер повышает надежность сети, так как отказодного сегмента (например, обрыв кабеля) не сказывается на работе другихсегментов. Однако, разумеется, через поврежденный сегмент данные проходить немогут.
АппаратураArcnet.Для организации сети Arcnet необходимспециальный сетевой адаптер. Этот адаптер имеет один внешний разъем дляподключения коаксиального кабеля.
Каждый адаптер Arcnet должен иметь для данной сетисвой номер. Этот номер устанавливается переключателями, расположенными наадаптере, и находятся в пределах от 0 до 255.
Таблица 5. Ограничения для сети Arcnet.
***********************************************************************
Максимальная длина кабеля, который идет к
активному концентратору 300м
Минимальное расстояние между рабочими
станциями, подключенными к одному кабелю 0.9м
Максимальная длина сети по самому длинному
маршруту 6км
Максимальное расстояние между рабочей
станцией и пассивным концентратором 30м
Максимальное расстояние между активным
и пассивным концентраторами 30м
Максимальное расстояние между двумя активными
концентраторами 600м
***********************************************************************
Сетевые адаптеры рабочих станций через коаксиальныйкабель с волновым сопротивлением 93 Ом подключаются к специальному устройству — концентратору. Возможно также использование неэкранированной витой пары.
Концентраторы бывают пассивными (Passive Hub) иактивными (Active Hub). К одному концентратору (в зависимости от его типа)может подключаться 4,8,16 или 32 рабочих станций.
Ограничения для сети Arcnet приведены в таблице 5.
Достоинствами сети Arcnet являются низкая стоимостьсетевого оборудования (по сравнению с Ethernet) и большая длина сети (до 6 км).Однако низкая скорость передачи данных, составляющая 2.44 Мбит в секунду,ограничивает применение сети Arcnet.
АппаратураToken-Ring.Что касается сети Token-Ring, то ее название можетввести вас в заблуждение. Топология этой сети больше похожа на топологиюзвезды, чем на топологию кольца. Вместо того чтобы, соединяясь друг с другом,образовывать кольцо, рабочие станции Token-Ring подключаются радиально кконцентратору типа 8228 производства IBM. Правда, концентраторов может бытьнесколько, и в этом случае концентраторы действительно объединяются в кольцочерез специальные разъемы.
Однако если используется один концентратор, тообъединяющие разъемы можно не закольцовывать.
Скорость передачи данных в сети Token-Ring можетдостигать 4 или 16 Мбит в секунду, однако стоимость сетевого оборудования выше,чем для сети Ethernet. Кроме того, существуют и другие ограничения (см. таблицу6).
Таблица 6. Ограничения для сети Token-Ring.
***********************************************************************
Максимальное количество концентраторов типа
8228 в сети 12
Минимальное количество рабочих станций в сети 96
Максимальная длина кабеля между двумя
концентраторами 45м
Максимальная длина кабеля, соединяющая все
концентраторы в сети 120м
***********************************************************************
Как видно из этой таблицы, сети Token-Ring нерассчитаны на большие расстояния. Все компьютеры должны быть расположены наодном или двух этажах здания. Более высокая стоимость оборудования с Ethernetдополнительно уменьшает привлекательность этого изделия IBM.
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ ЛОКАЛЬНЫХ СЕТЕЙ.После подключения компьютеров к сети необходимоустановить на них специальное сетевое программное обеспечение. Существует дваподхода к организации сетевого программного обеспечения:
— сети с централизованным управлением;
— одно-ранговые сети.
Сети сцентрализованным управлением.В сети с централизованным управлением выделяютсяодна или несколько машин, управляющих обменом данными по сети. Диски выделенных машин, которые называются файл-серверами, доступны всемостальным компьютерам сети. На файл-серверах должна работать специальнаясетевая операционная система. Обычно это мультизадачная ОS, использующаязащищенный режим работы процессора.
Остальные компьютеры называются рабочими станциями.Рабочие станции имеют доступ к дискам файл-сервера и совместно используемымпринтерам, но и только. С одной рабочей станции нельзя работать с дискамидругих рабочих станций. С одной стороны, это хорошо, так как пользователиизолированы друг от друга и не могут случайно повредить чужие данные. Сдругой стороны, для обмена данными пользователи вынуждены использовать дискифайл-сервера, создавая для него дополнительную нагрузку.
Есть, однако, специальные программы, работающие всети с централизованным управлением и позволяющие передавать данныенепосредственно от одной рабочей станции к другой минуя файл-сервер. Пример такой программы — программа NetLink. После ее запуска на двух рабочихстанциях можно передавать файлы с диска одной станции на диск другой,аналогично тому, как копируются файлы из одного каталога в другой при помощипрограммы Norton Commander.
На рабочих станциях должно быть установленоспециальное программное обеспечение, часто называемое сетевой оболочкой. Этообеспечение работает в среде той ОS, которая используется на данной рабочейстанции, — DOS, OS/2 и т.д.
Файл-серверы могут быть выделенными илиневыделенными. В первом случае файл-сервер не может использоваться как рабочаястанция и выполняет только задачи управления сетью. Во втором случаепараллельно с задачей управления сетью файл-сервер выполняет обычныепользовательские программы в среде MS-DOS. Однако при этом снижаетсяпроизводительность файл-сервера и надежность работы всей сети в целом, так как ошибка в пользовательской программе, запущенной на файл-сервере, может привести к остановке работы всей сети. Поэтому не рекомендуетсяиспользовать невыделенные файл-серверы, особенно в ответственных случаях.
Существуют различные сетевые ОS,ориентированные на сети с централизованным управлением. Самые известные из них — Novell NetWare, Microsoft Lan Manager (на базе OS/2), а такжевыполненная на базе UNIX сетевая ОS VINES.
Одно-ранговыесети.Одно-ранговые сети не содержат в своем составевыделенных серверов. Функции управления сетью передаются по очереди от однойрабочей станции к другой.
Как правило, рабочие станции имеют доступ к дискам (ипринтерам) других рабочих станций. Такой подход облегчает совместную работугрупп пользователей, но в целом производительность сети может понизиться.
Если сеть объединяет несколько рабочих станций,которые должны совместно использовать такие ресурсы, как лазерный принтер,файлы на дисках, и если требуется интенсивный обмен данными между рабочимистанциями, рассматривают возможность применения недорогих одно-ранговыхсетевых средств.
Одно из достоинств одно-ранговых сетей — простотаобслуживания. Если для обслуживания сети на базе Novell NetWare, какправило, требуется системный администратор, то для поддержанияработоспособности одно-ранговой сети не требуется специально выделенный дляэтого сотрудник.
Наиболее распространены такие одно-ранговые сети, какArtisoft LANtastic, LANsmart компании D-Link Systems, Invisible SoftwareNET-30 и Web NOS компании Webcorp. Все эти сетевые средства реализованы какнадстройки над OS MS-DOS.
Фирма Novell предложила свое решение дляорганизации работы групп пользователей. Ее сетевая оболочка Novell NetWare Liteнапоминает одно-ранговые сетевые оболочки тем, что для организации сети нетребуются выделенные файл-серверы, облегчено совместное использование дисков ипринтеров. Novell NetWare Lite запускается как набор резидентных программ всреде MS-DOS.
Однако Novell NetWare Lite не являетсяодно-ранговой сетью. Скорее это сеть с централизованным управлением, вкоторой может быть несколько невыделенных или выделенных серверов.
В целом Novell NetWare Lite представляет достаточноудачное решение для организации небольших сетей. Кроме того, Novell NetWareLite хорошо уживается с Novell NetWare 3.11, что позволяет комбинироватьвозможности сетей с централизованным управлением на базе NetWare 3.11 с удобным разделением ресурсов отдельных рабочих станций.
Из всего разнообразия сетевых OS и оболочек самыераспространенные и самые интересные изделия - Novell NetWare и MicrosoftWindows for Workgroups.
Novell NetWare.
С момента своего появления сетевая OS Novell NetWareпережила множество «переизданий» и, успешно вытесняя конкурентов,захватила значительную часть рынка.
В нашей стране массовое вторжение Novell NetWareначалось с версии 2.15, способной работать на доступных компьютерах с процессором80286. Кроме того, что тоже важно в условиях дефицита компьютеров, эта версияпозволяет совмещать в одном компьютере функции файл-сервера и рабочейстанции.
Следующая версия Novell NetWare для процессора 80286- версия 2.2 -отличается от версии 2.15 большей надежностью и более удобнойпроцедурой инсталляции. Эта OS больше всего подходит для организации небольшойсети на базе файл-сервера с процессором 80286 для решения задач совместногоиспользования принтеров и дисковой памяти.
Для создания крупных и надежно работающих сетейбольше подходит Novell NetWare 386 версии 3.11. Эта высокопроизводительнаямногозадачная OS реального времени может работать только на процессорах 80386или 80486. Novell NetWare 386 не позволяет совмещать файл-сервер и рабочуюстанцию, что благоприятно сказывается на производительности и надежностисети.
Novell NetWare Lite может послужить альтернативнойоперационной системе Novell NetWare 2.2. Эта сетевая оболочка реализована ввиде резидентных программ, она предельно проста в установке ииспользовании. Но производительность ее в некоторых случаях может оказатьсянедостаточной.
Novell NetWare386 версии 3.11Сетевая операционная система (ОS) Novell NetWare386 версии 3.11 представляет собой 32-разрядную многозадачную операционнуюсистему реального времени, работающую в защищенном режиме процессора 80386 или80486. Эта ОS использует все аппаратные особенности процессора 80386, поэтомуона не будет работать на компьютерах с процессором 80286.
NetWare 386 является сетевой ОS с централизованнымуправлением. Это означает, что в сети один или несколько компьютеровиспользуются в качестве файл-серверов. На этих компьютерах работает ОS NetWare386. Остальные компьютеры используются в качестве рабочих станций и на нихдолжна быть загружена сетевая оболочка — специальная компонента NetWare длярабочих станций. Общее количество рабочих станций, подключенных к одномусерверу, может достигать 250.
ОС NetWare 386 стартует из МS-DOS. Для этогонеобходимо запустить программу server.exe — ядро ОS. После останова NetWare386 можно снова вернуться в среду MS-DOS, что достаточно удобно с точки зренияотладки и настройки сетевой ОS.
Как и всякая операционная система, Nowell NetWare работаетс аппаратурой через драйверы. Особенностью версии NetWare 386 являетсявозможность динамической загрузки драйверов дисковых устройств и сетевыхадаптеров.
Кроме драйверов можно загружать и сразу запускатьпрограммы, выполняющие те или иные функции для обслуживания сервера и сети.Много таких программ будут работать параллельно в мультизадачном режиме.Имена запускаемых программ содержат расширение .nim (термин nim-процесс).
Параллельно работающие nim-процессы (илиnim-программы) могут относиться как к самой операционной системе NetWare 386, так и к другим подсистемам, в том числе разработанным другими фирмами (неNovell). Эти процессы обычно решают такие задачи, как управление файлами, хранящимися в сервере, и сетевыми принтерами, работа с внешнимикоммуникационными каналами связи, управление базами данных, управлениедоступом к средствам файл-сервера и т.п.
При установке Novell NetWare стартовый дискфайл-сервера обычно разбивают на два раздела. Первый раздел имеет размер 3-5Мбайт, на нем находится MS-DOS, программа server.exe и некоторые другиефайлы, необходимые для запуска NetWare 386 (например, драйвер диска). Второйраздел форматируется специальным образом для использования ОS NetWare 386. В этом разделе находятся остальные модули сетевой ОS, сетевые утилиты и некоторыедругие служебные каталоги. Там же могут быть размещены файлы, которые должныбыть доступны для рабочих станций, подключенных к сети. В компьютере,используемом в качестве файл-сервера, можно установить два или большееколичество дисков.
Рабочие станции получают доступ к данным, хранящимсяна файл сервере следующим образом.
После загрузки нескольких резидентных программ, входящих в состав сетевой оболочки для MS-DOS, на рабочей стации появляется ещеодин диск. Это или диск F:(если имеются локальные диски C:, D:, E:), или диск,обозначаемый следующей буквой после локального диска с учетом параметра команды«LASTDRIVE».
Пользователь оказывается в каталоге с именем LOGIN.Запустив имеющуюся в этом каталоге программу slist.exe, пользователь можетувидеть список активных серверов. При помощи программы login.exe он можетподключиться к одному из них, указав свое имя и пароль, которые он долженполучить у администратора сети. Подключение к серверу открывает доступ кдополнительным дискам, которые являются каталогами разделов файл-сервера. Приподключении к файл-серверу на первом сетевом диске открывается доступ вкаталог PUBLIC, содержащий сетевые утилиты (обычные exe-программы).
МостыПри работе большого количества рабочих станций содним файл-сервером производительность такой сети может оказаться невысокой.Это связано с тем, что на сервере стоит один-два диска и для удовлетворения большого количества запросов потребуются многочисленные перемещения блокаголовок. Увеличение размера расширенной памяти, установленной на файл-сервере,может в некоторой степени улучшить ситуацию, так как NetWare увеличит размердискового буфера. Однако такое решение стоит дорого и не всегда может привести к желаемому результату.
Поэтому может возникнуть необходимость установить второй файл-сервер. Сеть с двумя файл-серверами будет работатьбыстрее, так как теперь будет не только большее количество дисков, но и двадисковых контроллера вместо одного, а также два процессора.
Иногда выгодно полностью разделить сети, снабдивкаждую своим отдельным файл-сервером. Для связи отдельных сетей в единую сетьможно использовать так называемые мосты. С помощью моста можно объединить вединое целое даже сети, использующие разные методы доступа, например Ethernet,Arcnet, Token-Ring.
Мосты бывают внутренние и внешние.
Внутренний мост организуется следующим образом. В один файл-сервер вставляется несколько (в версии NovellNetWare 386 до четырех) сетевых адаптеров. К каждому сетевому адаптеруподключается свой сегмент сети. (При объединении сетей с разными методамидоступа необходимо для каждого метода установить свой адаптер и загрузитьнесколько драйверов — для каждого сетевого адаптера свой).
Внешний мост требует для себяотдельного компьютера. Этот компьютер должен иметь несколько сетевых адаптеров(по одному для каждой из объединяемых сетей) и запускаться специальнымпрограммным обеспечением моста, входящим в комплект ОS Novell NetWare 386.
Транзакции.Транзакцией называется совокупность трех действий:
— чтение данных;
— обработка данных;
— запись данных.
Применительно к файл-серверу транзакцией можносчитать процесс изменения файла на сервере, когда рабочая станция сначалачитает файл или его часть, а затем пишет в этот же файл.
В многопользовательской среде, к которой можноотнести локальную сеть, каждый пользователь может независимо от другогомодифицировать одни и те же данные, хранящиеся на файл-сервере. Если во времятакой модификации произойдет «зависание» сети или аварийноеотключение электропитания, изменяемые на сервере файлы могут быть разрушены.
Для повышения надежности OS Novell NetWare 386содержит специальную систему прослеживания транзакций TTS (TransactionTracking System). Эта система следит за транзакциями и в случае аварии серверапри повторном его запуске ликвидирует все действия, выполненные незавершеннойтранзакцией. В этом случае произойдет так называемый откат транзакции.
Зеркальныедиски.Для исключения ущерба, связанного с возможнымповреждением диска, в ответственных случаях используют резервированиедисков. Для резервирования дисков к одному дисковому контроллеру подключаютдва совершенно одинаковых винчестера и соответствующим образом настраиваютOS NetWare 386. После этого вся информация, записываемая на основной диск,будет дублироваться на втором, называемом зеркальным.
В случае повреждения основного диска можновыполнить полное восстановление данных с зеркального при помощи специальнойпроцедуры восстановления.
Дополнительно используется так называемое горячеерезервирование дорожек диска (Hot Fix). На диске выделяется область горячегорезервирования. Если в процессе работы на диске обнаруживается дефектнаядорожка, она динамически заменяется дорожкой из области резервирования.
Резервированиедисков и каналов.При использовании зеркального диска есть вероятностьповреждения единых для обоих дисков канала, контроллера и блока питания.
OS NetWare 386 может резервировать целиком каналы,при этом используются два контроллера, к которым соответственно подключены двадиска. Для питания этих контроллеров и дисков используются два блока питания.
Горячеерезервирование серверов.Восстановление данных с зеркального диска можетпотребовать, в зависимости от объема диска, времени порядка нескольких часов.Иногда такая задержка в работе сети является совершенно недопустимой.
Относительно недавно фирма Novell разработаласетевую OS NetWare SystemFault Tolerance Level III (SFT III) версии 3.11. ЭтаOS обеспечивает горячее резервирование серверов.
Система NetWare SFT III состоит из двух серверов,соединенных между собой скоростной линией связи, с использованием специальныхадаптеров MSL (Mirrored Server Link).Эти адаптеры могут соединятьсякоаксиальным кабелем длиной до 33 метров или оптоволоконным кабелем длинойдо 4 километров.
Выход из строя одного сервера не влечет за собойостановку работы сети - в дело автоматически включается резервный сервер.Благодаря высокоскоростному каналу связи диски резервного сервера содержат теже файлы, что и диски основного, поэтому никакого восстановления данных нетребуется. Можно ремонтировать один из двух используемых серверов безостановки всей системы, что очень важно, если система должна работатькруглосуточно.
Управлениедоступом.Любая серьезная многопользовательская система должна содержать средства разграничения доступа к совместно используемымресурсам. В сети Novell NetWare такими ресурсами являются данные нафайл-серверах и сетевые принтеры.
Система разграничения доступа, реализованная в NetWare386, достаточно мощная и удобная. Все пользователи могут быть разделенысистемным администратором на группы. Каждая группа может иметь свои права,причем один и тот же пользователь может находиться одновременно в разныхгруппах.
Для управления группами в Novell NetWare вводитсяпонятие администратора группы. Администратор группы может не иметь всех правв сети, предоставляемых только системному администратору.
В OS NetWare 386 можно предоставлять доступ как ккаталогам, так и к отдельным файлам. Причем это может быть как полный доступ,так и частичный, например, администратор может разрешить только читать файл, ноне писать в него. Пользователь не видит каталоги или файлы на диске, если унего нет права просмотра содержимого соответствующего каталога.