Введение в проектирование сетей

Процесс проектирования локальных и глобальных сетей начинается с шагов, которые описываются в разных главах этой книги. Сначала нужно понять работу сетей с точки зрения протоколов, методов доступа и топологий. Например, проектирование сети Ethernet зачастую отличается от методов, проектирования, применяемых для создания сетей с маркерным кольцом. Аналогичным образом, проектирование глобальных сетей на основе телекоммуникационных каналов проводится иначе, нежели для спутниковых глобальных сетей.

Другим шагом в процессе проектирования сети является знакомство с физическими устройствами, применяемыми в локальных и глобальных сетях., Сюда входят и коммуникационная среда (например, оптоволоконный ка-1 бель), и сетевые устройства, такие как маршрутизаторы и коммутаторы. При правильном проектировании необходимо учитывать детали: нужно, к примеру, знать, какая передающая среда используется в магистралях, а какая — для подключения настольных компьютеров. Изучение характеристик различных коммуникационных сред и устройств позволит вам спроектировать сеть самым эффективным образом.

Третий шаг — понимание основных принципов проектирования сетей: знакомство с методами применения структурированных кабельных систем, технологией создания сетей для мультимедийных клиент-серверных приложений, преимуществами тех или иных характеристик устройств, применяемых в локальных и глобальных сетях. Например, во многих случаях производительность сети повышается, если вместо моста или простейшего концентратора использовать методы коммутации. Кроме этого, с помощью маршрутизатора можно создать брандмауэр, защищающий сеть, или обеспечить повышение скорости передачи мультимедийных данных.

Четвертым шагом в процессе проектирования сети является определение факторов, влияющих на архитектуру сети выбранного предприятия. В частности, для этого следует получить ответы на следующие вопросы.

· Какие компьютеры имеются и где они расположены?

· Какое программное обеспечение существует и какие сетевые ресурсы нужны для работы этих приложений?

· Какие бизнес-правила применяются на предприятии и как для их реализации используется сеть?

· Как распределяются периоды максимальной и минимальной загрузки сети предприятия?

· Какими средствами должна обладать сеть для облегчения процесса поиска и устранения неисправностей?

· Какие средства безопасности требуются для сети?

· Каковы перспективы роста предприятия и в какой мере (в чем) они могут повлиять на использование сетевых ресурсов?

·

Резюме

• Локальные, региональные и глобальные сети — три основных типа компьютерных сетей. Главным их отличием друг от друга является область обслуживания, а затем – протоколы и топологии, используемые для построения сети. Термины "локальная сеть" и "глобальная сеть" в первую очередь относятся, соответственно, к небольшим самостоятельным сетям и к крупномасштабным сетям, их соединяющим. Соотношение между локальными и глобальными сетями напоминает подключение небольшой учрежденческой телефонной станции к крупной телекоммуникационной системе. С другой стороны, сеть можно рассматривать как совокупность корпоративных ресурсов, в число которых входят

компьютеры, серверы, мэйнфреймы, принтеры и другое оборудование, при этом все ресурсы связаны посредством разнообразных локальных, региональных и глобальных сетей.

• История развития сетей весьма достойна изучения, поскольку с ее помощью можно понять сложные социальные, политические и технические факторы, определившие создание сетей и их быстрое распространение. Корни локальных и глобальных сетей следует искать в самых первых телеграфных и телефонных системах. В настоящее время сетевые технологии по- прежнему тесно связаны с успехами в области телекоммуникаций и в значительной мере определяются потребностями бизнеса, а также запросами в сфере личного общения и развлечений.

• Интеграция локальных и глобальных сетей становится все теснее и теснее благодаря развитию разнообразных сетевых устройств, таких как мосты, маршрутизаторы, шлюзы и коммутаторы. На этот процесс также влияют программные решения, позволяющие осуществлять взаимодействие между локальными сетями через глобальную сеть.

• Процесс проектирования сети включает в себя множество шагов. Чтобы разработать эффективную сеть, необходимо хорошо знать протоколы, топологий, сетевое оборудование, принципы проектирования сетей и способы определения сетевых потребностей всего предприятия. Обо всем этом будет рассказано в следующих главах книги.

Основные термины

Advanced Research Projects Agency Network (ARPANET) ¤ Сеть Управления! Перспективных исследовательских программ.Эта сеть, первоначально спонсируемая Управлением перспективных исследовательских программ Министерства обороны США, являлась развитой исследовательской сетью, предшествующей Интернету.

American Standard Code for Information Interchange (ASCII) ¤ Американский стандартный код обмена информацией.Метод кодирования символов 8-разрядными словами; включает 96 заглавных и строчных букв, цифры и 32 непечатаемых символа.

Ethernet.Коммуникационная технология, использующая для передачи данных по сети метод доступа CSMA/CD. Сети Ethernet обычно имеют шинную; или комбинированную топологию.

Extended Binary Coded Decimal Interchange Code (EBCDIC) ¤ Расширенный двоично-десятичный код обмена информацией.Способ кодирования символьных сигналов, используемый в первую очередь на мэйнфреймах IBM и представляющий собой систему 8- разрядных кодов для представления; 256 символов, включая буквы, цифры и специальные знаки.

Request for Comments (RFC) ¤ Запрос на комментарии.Информационный документ, распространяемый с целью продвижения сетевых, компьютерных и интернет-коммуникаций. Эти запросы обрабатываются и заносятся в каталог Проблемной группой проектирования Интернета (IETF).

Systems Network Architecture(SNA) ¤ Системная сетевая архитектура.Многоуровневый коммуникационный протокол, используемый компанией IBfyf для передачи данных между мэйнфреймами и периферийными устройствами такими как терминалы и принтеры.

Виртуальная частная сеть ¤ Virtual private network (VPN).Частная сеть, работающая как туннель внутри сети большего масштаба (например, внутри Интернета или корпоративной сети) и, таким образом, доступная только для определенных клиентских компьютеров.

Глобальная сеть ¤ Wide area network(WAN). Совокупность сетей,, охватывающих большие площади (на расстояниях свыше нескольких десятков километр ров друг от друга) и зачастую находящихся в различных странах и на разных континентах.

Инкапсуляция ¤ Encapsulation.Процесс преобразования фрейма при передаче между сетями, при котором фрейм данных сети одного типа помещается в заголовок фрейма, используемого в сети другого типа. Новый заголовок подобен конверту, в котором отправляется письмо.

Интернет ¤ Internet.Всемирная сеть взаимосвязанных локальных и региональных сетей, работающих по протоколу TCP/IP; позволяет людям обмениваться сообщениями электронной почты и получать доступ к самой различной информации.

Клиент-серверные вычисления ¤ Client/server computing.Архитектура компьютерных аппаратных и программных средств, в которой различные модули приложения могут выполняться на отдельных компьютерах или разными компонентами одного компьютера. Обычно клиентские компоненты приложений обеспечивают пользовательский ввод/вывод, а серверные программы выполняют поиск в базах данных, управляют выводом на печать и т. д.Коммутатор ¤ Switch.Устройство для связи сетевых сегментов, пересылающее и фильтрующее фреймы между ними. Изначально коммутаторы работали, в первую очередь, на Уровне 2 модели OSI и для пересылок использовали физические адреса, или адреса устройств; однако современные коммутаторы могут также функционировать на Уровне 3 модели OS1 и более высоких уровнях.

Компьютерная сеть ¤ Computer network.Совокупность компьютеров, устройств печати, сетевых устройств и программных средств, между которыми осуществляется передача информации по кабелям или при помощи радио и УКВ-волн.

Корпоративная сеть, сеть предприятия ¤ Enterprise network.Объединение локальных, региональных или глобальных сетей, позволяющее пользователям компьютеров использовать многочисленные вычислительные и сетевые ресурсы для выполнения различных задач.

Локальная сеть ¤ Local area network (LAN).Совокупность взаимосвязанных компьютеров, устройств печати и другого сетевого оборудования, в которой аппаратные и программные средства используются совместно. Область обслуживания обычно ограничена пределами отдельного офиса, этажа или здания.

Магистраль ¤ Backbone.Скоростная коммуникационная среда, соединяющая сети на одном или разных этажах здания или на удаленных расстояниях.

Маршрутизатор ¤ Router.Сетевое устройство, соединяющее сети с одним или разными методами доступа и передающими средами (например, сети Ethernet и сеть с маркерным кольцом). Маршрутизатор пересылает пакеты и фреймы в соответствующие сети, для чего используется определенный метод принятия решений, основанный на данных таблицы маршрутизации, способах обнаружения наиболее эффективных маршрутов, а также параметрах, предварительно заданных сетевым администратором.

Межсетевой обмен, объединение сетей ¤ Internetworking.Процесс соединения сетей как одного типа, так и сетей различных типов для обеспечения взаимного обмена информацией.

Мост ¤ Bridge.Сетевое передающее устройство, соединяющее различные локальные сети или сегменты одной локальной сети, которые используют один и тот же метод доступа. Примером могут служить две локальные сети Ethernet, соединенные между собой. Мосты функционируют на Канальном уровне.

Пакет ¤ Packet.Модуль данных, упакованных в виде, пригодном для передачи по сети, и содержащих управляющую и иную информацию. Соответствует Сетевому уровню модели OSI (Уровню 3).

Протокол ¤ Protocol.Установленный регламент, определяющий способ форматирования сетевых данных в пакете или фрейме, механизм их передачи и методы интерпретации данных, полученных на принимающем узле.

Региональная сеть ¤ Metropolitan area network(MAN). Сеть, связывающая несколько локальных сетей в пределах большого города или значительной городской территории.

Сеть общего пользования ¤ Public network.Сеть, предлагающая свои услуги всем членам некоторого сообщества (например, сетевые службы, предоставляемые телекоммуникационной компанией или компанией кабельного телевидения).

Топология ¤ Topology.Физическая конфигурация кабеля и логические маршруты, по которым следуют сетевые пакеты, передаваемые по этому кабелю.

Транслирующий мост ¤ Translation bridge.Мост между сетями, использующими различные транспортные протоколы, который может направлять трафик по этим протоколам в соответствующие сети.

Трансляция ¤ Translation.Способ преобразования одного транспортного протокола в другой.

Фрейм ¤ Frame.Этот термин иногда используется как эквивалент понятия "пакет" и обозначает блок данных, передаваемый по сети и содержащий управляющую и адресную информацию, соответствующую Канальному уровню модели OSI (Уровню 2).

Хост, узел ¤ Host.Компьютер (мэйнфрейм, мини-ЭВМ, сервер или рабочая станция), имеющий операционную систему, позволяющую другим компьютерам одновременно обращаться к нему для получения доступа к файлам, данным и службам. Программы и обработка информации могут выполняться непосредственно на хосте или могут быть загружены для выполнения на клиентский компьютер, обращающийся к хосту. В другом значении "хост" – это любой компьютер, подключенный к сети.

Частная сеть ¤ Private network.Сеть, принадлежащая некоторой организации и управляемая силами этой организации (например, университетская сеть, которую поддерживает один из колледжей).

Шлюз ¤ Gateway.Сетевое устройство, обеспечивающее обмен информацией между сетевыми системами разного типа (например, между сложными протоколами или различными почтовыми системами).

Эмуляция локальной сети ¤ LAN Emulation (LANE).Метод адаптации технологии ATM к сетям Ethernet. Для его реализации создается широковещательная сеть, позволяющая заранее определенным группам Ethernet-узлов принимать передаваемую информацию.

Эмуляция терминала ¤ Terminal emulation.Использование программных решений для того, чтобы компьютер (например, персональный) функционировал как терминал.

Часть 2

2.1. Как избежать простоев сети?

Сеть любой компании или организации создается для обеспечения пользователей простым доступом к информации, приложениям и сетевым сервисам. Однако и производительность и доходы компании могут значительно пострадать, когда сервер, работающий с одним или более бизнес-приложениями, становится недоступным. Потери от простоев, по различным источникам, для средней компании составляют от единиц до десятков тысяч долларов в минуту. Решения, позволяющие уменьшить время простоя, мы рассмотрим для сетей NetWare компании Novell, поскольку именно эти сети наиболее распространены в Украине.