Апаратні засоби та програмне забезпечення комп’ютерних мереж

З поняттям топології мережі й застосовуваним обладнанням тісно переплітається поняття типу мережі. Не вдаючись у подробиці, відзначимо, що Міжнародним інститутом інженерів по електротехніці й радіоелектроніці розроблені кілька стандартів на мережі різних типів. Найбільш популярними стали стандарти Ethernet (множинний доступ з опитуванням стану каналу й вирішенням конфліктів) і Token Ring (естафетна передача маркера). У рамках першого стандарту реалізуються топології "шина" і "зірка", у рамках другого – топологія "кільце". В Україні застосовуються в основному мережі Ethernet. При цьому виділяються специфікацій мереж 10Base5, 10Base2 і 10 Base-Т.

Для з'єднання комп'ютерів у мережу необхідне відповідне обладнання й програмне забезпечення. До мережного обладнання відносяться, насамперед, мережні плати ( мережні адаптери ), сполучні кабелі, пристрої типу концентраторів або комутаторів, сполучні з'єднувачі.

У мережах типу 10Base5 для з'єднання комп'ютерів застосовується спільна магістраль у вигляді товстого ( діаметром близько 1 см ) коаксіального кабелю типу RG-11. Для приєднання до неї мережної плати комп'ютера використовується спеціальний сполучний пристрій - трансивер, розташовуваний безпосередньо на кабелі, і сумісний із трансивером багатожильний кабель із DIX-конектором або AUI-конектором, що вставляється у відповідний з'єднувач мережної плати. Мережа типу 10Base5 реалізує топологію типу "шина", тому на кінцях коаксіального кабелю вставляють спеціальні заглушки- термінатори N-Серії.

У мережах типу 10Base2 також реалізована топологія типу "шина", але для з'єднання комп'ютерів використовується тонкий (діаметром близько 0,5 см) коаксіальний кабель типу RG-58А/U, розрізаний на окремі ділянки відповідно до відстані між двома сусідніми комп'ютерами. Трансивери в цьому випадку не застосовуються, окремі ділянки з'єднуються між собою за допомогою спеціальних Т-подібних з'єднувачів ( Т-Конекторів типу BNC ), третій кінець яких вставляється у відповідний з'єднувач мережної плати. У результаті утворюється спільна магістраль мережі. На кінцях магістралі, як і випадку 10Base5, вставляють термінатори, тільки іншого типу ( типу BNC ).

Порівнюючи два вже розглянутих типи мереж, відзначимо, що основне розходження між ними пов'язане із застосовуваним кабелем. Який же з них і в яких випадках краще? Товстий коаксіальний кабель мало піддається впливу магнітного поля й інших шкідливих факторів, він дозволяє протягати мережу на значно більші відстані (до 500 м проти 185 м для тонкого кабелю). Тонкий кабель легший й еластичніший, його легко прокладати в умовах обмеженого простору. Спосіб приєднання комп'ютерів при використанні тонкого кабелю більш простий ( не потрібні трансивери й кабелі, що відгалужуються ). Крім того, тонкий кабель істотно дешевший, ніж товстий. З огляду на все це, зрозуміло, чому в офісах і комп'ютерних класах переважає використання тонкого коаксіального кабелю, а на складах і в заводських цехах - товстого коаксіального кабелю.

Мережі 10 Base-Т значно відрізняються від розглянутих вище, оскільки використовують топологію "зірка". Для з'єднання комп'ютерів у цьому випадку використовується кабель типу "кручена пара", причому комп'ютери з'єднуються не безпосередньо один з одним, а через спеціальний пристрій – концентратор або хаб. На кінцях окремих ділянок кабелю за допомогою спеціального інструмента закріплюються конектори типу RJ45, один з них вставляється у відповідний з'єднувач мережної карти комп'ютера, а інший – у вільний порт концентратора. Залежно від типу концентратора в ньому може бути різна кількість портів – 4, 8, 12, 16. Кілька концентраторів можуть бути з'єднані між собою для збільшення кількості комп'ютерів у мережі. Крім того, деякі концентратори мають можливість приєднання до коаксіального кабелю, що дозволяє реалізовувати змішану топологію типу "зірка­ – шина".

Звичайний концентратор фактично являє собою багатопортовий репітер, що передає сигнали в усіх напрямках (окрім того, по якому вони надійшли). Тому за системою передачі сигналів розглянута мережа близька до топології "шина", хоча комп'ютери й з'єднані за принципом зірки.

У повному обсязі топологія "зірка" реалізується при використанні так званих комутуючих концентраторів або просто комутаторів. Комутатори дозволяють передавати сигнали тільки тому комп'ютеру, якому вони направлені. Тому навантаження на мережу істотно знижується, а пропускна здатність збільшується. На жаль, комутатори мають більш високу вартість, чим концентратори. На практиці часто використовується змішана система, коли комп'ютери окремих груп з'єднуються через концентратор, а групи між собою - через комутатор.

Ще раз підкреслимо, що всі компоненти локальних мереж повинні бути сумісні між собою: не можна встановити RJ-Конектор на коаксіальний кабель або вставити Т-Конектор у мережну карту специфікації 10 Base-Т. Багато мережних карт можуть одночасно підтримувати специфікації 10 Base-Т і 10Base2, але й у цьому випадку приєднувати до них можна тільки один кабель.

Переходячи до програмного забезпечення мереж, відзначимо, що на робочих станціях для забезпечення роботи в локальній мережі досить мати операційну систему Windows. Як програмне забезпечення для серверів виступають мережні операційні системи типу Novell NetWare або Microsoft Windows NT та спеціальні програмні засоби підтримки мережі.

Крім того, для ефективної роботи в мережі можуть використовуватися й інші програми, зокрема:

* засоби електронної пошти ( забезпечення доставки повідомлень по мережі від інших користувачів );

* засоби віддаленого доступу ( забезпечення можливості підключення до мережі через модем комп'ютерів, розташованих поза безпосереднім з'єднанням кабелем );

* засоби групової роботи ( забезпечення повної узгодженості версій документів при одночасній роботі з ними кількох користувачів );

* засоби керування локальною мережею ( настроювання мережі, перерозподіл ресурсів і т.д. ).

І звичайно ж не можна забувати про мережні версії прикладного програмного забезпечення, наприклад, про мережні версії бухгалтерських або корпоративних систем.

Контрольні запитання до теми 11

1. Що таке комп’ютерна мережа? Якими бувають комп’ютерні мережі?

2. В яких випадках доцільно використовувати локальні мережі. Обґрунтуйте відповідь.

3. Поясніть поняття сервер, робоча станція, однорангова мережа, багаторангова мережа.

4. Перерахуйте базові топології локальних мереж та коротко охарактеризуйте їх.

5. Охарактеризуйте основні схеми опрацювання даних в мережах з виділеним сервером.

6. Які специфікації комп’ютерних мереж вам відомі? Чим вони відрізняються?

7. Які апаратні засоби необхідні для організації комп’ютерних мереж?

8. Охарактеризуйте програмне забезпечення комп’ютерних мереж.