Локальные корпоративные сети предприятия

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

 

ЛОКАЛЬНЫЕ КОРПОРАТИВНЫЕ СЕТИ ПРЕДПРИЯТИЯ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Оглавление

 

 

Введение

Наряду с автономной работой значительное повышение эффективности использования компьютеров может быть достигнуто объединением их в компьютерные сети (network).

Под компьютерной сетью в широком смысле слова понимают любое количество компьютеров, связанных между собой каналами связи для передачи данных.

Существует ряд веских причин для объединения компьютеров в сети. Во-первых, совместное использование ресурсов позволяет нескольким ЭВМ или другим устройствам осуществлять совместный доступ к отдельному диску (файл-серверу), дисководу CD-ROM, стримеру, принтерам, плоттерам, к сканерам и другому оборудованию, что снижает затраты на каждого отдельного пользователя.

Во-вторых, кроме совместного использования дорогостоящих периферийных устройств, имеется возможность аналогично использовать сетевые версии прикладного программного обеспечения. В-третьих, компьютерные сети обеспечивают новые формы взаимодействия пользователей в одном коллективе, например, при работе над общим проектом.

В-четвертых, появляется возможность использовать общие средства связи между различными прикладными системами (коммуникационные услуги, передача данных и видеоданных, речи и т. д.). Особое значение имеет организация распределенной обработки данных. В случае централизованного хранения информации значительно упрощаются процессы обеспечения ее целостности, а также резервного копирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

Классификация сетей

Существует множество разнообразных классификаций компьютерных сетей. Самая используемая – классификация сетей по территориальной распределённости узлов. Чаще всего выделяют:

1. Глобальные сети (Wide Area Network, WAN). Они покрывают большие географические регионы и включают в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN — сети с коммутацией пакетов (Frame relay), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей.
2. Локальные сети (Local Area Network, LAN) – объединение компьютеров, которые сосредоточены на небольшой территории (в радиусе не более 1-2 км). Чаще всего, локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, которая принадлежит одному предприятию. Локальные сети имеют значительно большую скорость передачи, в отличие от глобальных (даже адаптеры первого поколения обеспечивали скорость до 10Мбит/c).
3. Городские сети (Metropolitan Area Network, MAN) — городские сети между учреждениями в пределах одного или нескольких городов, связывающие много локальных вычислительных сетей. Представляет собой сеть по размерам меньшую чем WAN, но большую, чем LAN, при этом объединяя достоинства обеих.
4. Персональная сеть (Personal Area Network, PAN) — персональная сеть, предназначенная для взаимодействия различных устройств, принадлежащих одному владельцу. Эта сеть построена «вокруг» человека. Данные сети призваны объединять все персональные электронные устройства пользователя (телефоны, карманные персональные компьютеры, смартфоны, ноутбуки, беспроводные гарнитуры и т. п.). Такими стандартизированными сетями в настоящее время являются Bluetooth, Zigbee, Piconet.

 

Локальные корпоративные сети

Касаемо локальных сетей можно сказать, что это сети, состоящие из близко расположенных компьютеров, чаще всего находящихся в одной комнате, в одном здании или в близко расположенных зданиях. Локальные компьютерные сети, охватывающие некое предприятие или фирму и объединяющие разнородные вычислительные ресурсы в единой среде, называют корпоративными. При этом высокая степень неоднородности является обязательным атрибутом этих сетей. Они могут быть сложно связаны и покрывать город, регион или континент. Корпоративные-это, так скажем, сети масштаба корпорации, объединяющие большое число компьютеров, для соединения которых в них применяются различные каналы (радиоканалы, телефонные, спутниковые). Примерами корпоративных локальных систем являются: банковская сеть, сеть учебного заведения.

 

Отличия локальных сетей от глобальных

Для более лучшего ознакомления с локальными сетями, следует рассмотреть главные отличия локальных и глобальных сетей, которые выявят как преимущества, так и некоторые недостатки. Из отличий можно назвать следующие:

• Протяженность, качество, способ прокладки линий

Класс локальных вычислительных сетей по умолчанию отличается от глобальных сетей маленьким расстоянием между узлами. Это делает возможным использование в локальных сетях хороших линий связи, например, витой пары, коаксиального кабеля, оптоволокна. Такие виды линий связи не всегда доступны на больших расстояниях (из-за их дороговизны), которые свойственны глобальным сетям. В WAN зачастую применяются существующие линии связи, тогда как в локальных сетях линии прокладываются заново.

• Скорость обмена данными

Одним из главных отличий локальных сетей является наличие скоростных каналов обмена данными между компьютерами, скорость которых сравнима со скоростями работы устройств компьютера, например, дисков или внутренних шин обмена данными. За счет этого, у пользователя такой сети, который подключен к удаленному ресурсу (например, диску сервера), образуется впечатление, что он пользуется этим диском, как своим. Для глобальных сетей присущи более низкие скорости передачи данных.

• Сложность методов передачи, а также оборудования

В условиях низкой надежности каналов в глобальных сетях требуются сложные методы передачи данных и подходящее оборудование. Например, в глобальных сетях часто применяются модуляция, сложные методы контрольного суммирования, повторные передачи искаженных кадров, квитирование и асинхронные методы. При этом, хорошие линии связи локальных сетях позволяют упростить процедуру передачи данных за счет применения немодулированных сигналов и не использования обязательного подтверждения получения.

• Использование метода коммутации пакетов

Особенностью локальных сетей является неравномерное распределение нагрузки. Отношение пиковой нагрузки к средней может составлять 100:1 и выше. Такой трафик называется пульсирующим. Из-за такой особенности в локальных сетях для связи узлов применяется метод коммутации пакетов. Эффективность метода коммутации пакетов состоит в том, что сеть передает в единицу времени больше данных. В глобальных сетях метод коммутации пакетов используется, но вместе с ним часто применяется и метод коммутации каналов, или некоммутируемые каналы.

• Разнообразие услуг

Локальные сети предоставляют широкий набор услуг, таких как разнообразные виды услуг файловой службы, служба передачи факсимильных сообщений, печать, базы данных, электронная почта и многое другое. При этом, глобальные сети чаще всего предоставляют только почтовые услуги и иногда файловые услуги с ограниченными возможностями, например, передачу файлов из архивов удаленных серверов без первичного просмотра содержания.

• Разделение каналов

В локальных сетях каналы связи используются совместно несколькими узлами сети, а в глобальных - индивидуально.

• Оперативность выполнения запросов

Время пути пакета через локальную сеть составляет несколько миллисекунд, тогда как время его прохождения через глобальную сеть достигает нескольких секунд. Низкая скорость передачи данных в глобальной сети затрудняет реализацию служб для режима онлайн, который является обычным для локальных сетей.

• Масштабируемость

Классические локальные сети обладают плохой масштабируемостью из-за жесткости базовых топологий, которые определяют способ подключения и длину линии. При использовании многих базовых топологий характеристики сети быстро ухудшаются при достижении какого-то предела по количеству узлов или протяженности линий связи. Глобальным сетям свойственна хорошая масштабируемость, так как они разрабатывались в расчете на работу с любыми топологиями.

 

Топология локальных сетей

Способ соединения компьютеров в локальную сеть называется топологией.

Топология во многом определяет многие важные свойства сети, например такие, как надежность (живучесть), производительность и др. Чаще всего встречаются три способа объединения компьютеров в локальную сеть: "шина", "звезда" и "кольцо".

Соединение "шина". Это самый простой тип топологии. Все компьютеры сети подключаются к одному кабелю; этот кабель используется совместно всеми рабочими станциями по очереди. При таком типе соединения все сообщения, посылаемые каждым отдельным компьютером, принимаются всеми остальными компьютерами в сети.

Достоинства: в топологии "общая шина" выход из строя отдельных компьютеров не приводит всю сеть к остановке.

Недостатки: несколько труднее найти неисправность в кабеле и при обрыве кабеля (единого для всей сети) нарушается работа всей сети.

 

Соединение типа "звезда". Каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству. При необходимости можно объединить вместе несколько сетей с топологией "звезда", при этом конфигурация сети получается разветвленной.

Достоинства: При соединении типа "звезда" легко искать неисправность в сети.

Недостатки: Соединение не всегда надежно, поскольку выход из строя центрального узла может привести к остановке сети.

 

Соединение типа "кольцо". Данные передаются от одного компьютера к другому; при этом если один компьютер получает данные, предназначенные для другого компьютера, то он передает их дальше (по кольцу).

Достоинства: балансировка нагрузки, возможность и удобство прокладки кабеля.

Недостатки: физические ограничения на общую протяженность сети.

 

Рис.1. Топология локальных сетей: Шина, Звезда, Кольцо

 

От схемы зависит состав оборудования и программного обеспечения. Топологию выбирают, исходя из потребностей предприятия. Если предприятие занимает многоэтажное здание, то в нем может быть применена схема снежинка, в которой имеются файловые серверы для разных рабочих групп и один центральный сервер для всего предприятия.

 

Организация управления локальными сетями

Все указанные схемы могут, в свою очередь, быть организованы двумя способами: на основе одноранговой технологии и технологии «клиент-сервер» (сеть с выделенным сервером).  

Более популярны сети типа «клиент — сервер». Сеть с выделенным сервером имеет центральный компьютер – сервер, с которого происходит управление работой сети. Остальные компьютеры называются рабочими станциями. Под сервером понимается комбинация аппаратных и программных средств, которая служит для управления сетевыми ресурсами общего доступа. Сервер – это компьютер, предоставляющий услуги другим компьютерам сети. При помощи сервера происходит распределение доступа различных пользователей к компьютерам сети и распределение других ресурсов сети. Для удобства управления компьютерной сетью, несколько компьютеров, имеющих равные права доступа, объединяют в рабочие группы. Рабочая группа – группа компьютеров в локальной сети. Совокупность приемов разделения и ограничения прав доступа участников компьютерной сети к ресурсам называется политикой сети. Обеспечением работоспособности сети и ее администрированием занимается системный администратор – человек, управляющий организацией работы компьютерной сети.

При разделении программ на клиентскую и серверную части удаётся лучше использовать производительность настольных компьютеров, которые нерационально применять в качестве простого терминала. Такой подход даёт возможность перевести приложения с главных компьютеров — мэйнфреймов (англ, main-frame) в системы, основанные на локальных сетях. Программа, используемая на машине пользователя, меньше нагружает сеть передачей данных. Так, программы-навигаторы Интернета, например, Internet Ехр1огег, не беспокоят сеть, пока человек разглядывает страницы, загруженные из сети.

В одноранговых сетях все компьютеры, как правило, имеют доступ к ресурсам других компьютеров, т. е. все компьютеры сети являются равноправными. Одноранговая ЛВС предоставляет возможность такой организации работы компьютерной сети, при которой каждая рабочая станция одновременно может быть и сервером. Преимущество одноранговых сетей заключается в том, что разделяемыми ресурсами могут являться ресурсы всех компьютеров в сети и нет необходимости копировать все используемые сразу несколькими пользователями файлы на сервер. В принципе, любой пользователь сети имеет возможность использовать все данные, хранящиеся на других компьютерах сети, и устройства, подключенные к ним. Затраты на организацию одноранговых вычислительных сетей относительно небольшие. Однако при увеличении числа рабочих станций эффективность их использования резко уменьшается. Основной недостаток работы одноранговой сети заключается в значительном увеличении времени решения прикладных задач.

Это связано с тем, что каждый компьютер сети отрабатывает все запросы, идущие к нему со стороны других пользователей. Следовательно, в одноранговых сетях каждый компьютер работает значительно интенсивнее, чем в автономном режиме. Существует еще несколько важных проблем, возникающих в процессе работы одноранговых сетей: возможность потери сетевых данных при перезагрузке рабочей станции и сложность организации резервного копирования.

Поэтому одноранговые ЛВС используются только для небольших рабочих групп, а все сетевые архитектуры для крупномасштабных сетей поддерживают технологию «клиент-сервер».

 

Брандмауэр

 Отдельно стоит сказать именно про брандмауэр. При соединении локальной сети с Интернет, необходимо надежно защитить локальную сеть и сервер. Обеспечить защиту сетей может, так называемый, межсетевой экран - firewall -брандмауэр.

Брандмауэр (межсетевой экран | фаервол | firewall) - это специализированное программное средство, которое осуществляет контроль и фильтрацию сетевых пакетов на основе набора правил. Правила могут задавать критерии фильтрации на различных уровнях модели OSI, чаще всего - это сетевой и/или прикладной уровни.