Разработка ЛВС компьютерного клуба

     Благодаря Internet возможно за считанные секунды послать письмо в самую дальнюю от точку, находясь в России, поговорить с коллегами в США и т.д. Сейчас возможно даже заказать понравившийся вам товар. Но по большей части Internet – это средство развлечения.

     Как бы не рекламировали Сеть, людям  со слабой психикой в нее лучше  не соваться. Для некоторых людей  Сеть заменила реальность. Но и в  сети не всегда бывает безопасно находится. Нападкам хакеров подвергаются и  рядовые пользователи.

     Не  смотря на это, Сеть не теряет своей  привлекательности. Люди узнают через  Internet новости, слушают радио, смотрят на мир через глазки разбросанных по всему миру видеокамер, ходят в библиотеки и даже заочно обучаются в университетах других стран. Планируется даже создание Internet-телевидения. Бесспорно, за Internet-будущее.

5. Причины использования компьютерных сетей

     В настоящее время локальные вычислительные (ЛВС) получили очень широкое распространение. Это вызвано несколькими причинами:

• объединение компьютеров в сеть позволяет значительно экономить денежные средства за счет уменьшения затрат на содержание компьютеров (достаточно иметь определенное дисковое пространство на файл-сервере (главном компьютере сети) с установленными на нем программными продуктами, используемыми несколькими рабочими станциями);
• локальные сети позволяют использовать почтовый ящик для передачи сообщений на другие компьютеры, что позволяет в наиболее короткий срок передавать документы с одного компьютера на другой;
• локальные сети, при наличии специального программного обеспечения (ПО), служат для организации совместного использования файлов (к примеру, бухгалтеры на нескольких машинах могут обрабатывать проводки одной и той же бухгалтерской книги).

     Кроме всего прочего, в некоторых сферах деятельности просто невозможно обойтись без ЛВС. К таким сферам относятся: банковское дело, складские операции крупных компаний, электронные архивы библиотек и др. В этих сферах каждая отдельно  взятая рабочая  станция в принципе не может хранить  всей информации (в основном, по причине  слишком большого ее объема). Сеть позволяет  избранным (зарегистрированным на файл-сервере) пользователям получать доступ к  той информации, к которой их допускает  оператор сети.

6. Обзор сетевых операционных систем

     Большое разнообразие типов компьютеров, используемых в вычислительных сетях, влечет за собой  разнообразие операционных систем: для  рабочих станций, для серверов сетей  уровня отдела и серверов уровня предприятия  в целом. К ним могут предъявляться  различные требования по производительности и функциональным возможностям, желательно, чтобы они обладали свойством  совместимости, которое позволило  бы обеспечить совместную работу различных  ОС.

     Сетевая операционная система — операционная система со встроенными возможностями для работы в компьютерных сетях. К таким возможностям можно отнести:

• поддержку сетевого оборудования;
• поддержку сетевых протоколов;
• поддержку протоколов маршрутизации;
• поддержку фильтрации сетевого трафика;
• поддержку доступа к удалённым ресурсам, таким как принтеры, диски и т. п. по сети;
• поддержку сетевых протоколов авторизации;
• наличие в системе сетевых служб, позволяющих удалённым пользователям использовать ресурсы компьютера.

     Примеры сетевых операционных систем:

• Microsoft Windows Server 2008 ;
• Различные UNIX системы, такие как Solaris, FreeBSD;
• Различные GNU/Linux системы.

     UNIX

     Операционная система UNIX относится к «долгожителям» рынка серверных операционных систем - она была создана в конце 60-х годов в Bell Laboratories фирмы AT&T. Отличительной особенностью этой ОС, обусловившей ее «живучесть» и популярность, было то, что ядро операционной системы, написанной на ассемблере, было невелико, тогда как вся оставшаяся часть операционной системы была написана на языке С. Такой подход делал легко переносимой на самые разнообразные аппаратные платформы и саму операционную систему, и созданные для нее приложения. Важным достоинством UNIX стала ее открытость, позволившая одновременно существовать как коммерческим, так и некоммерческим версиям UNIX.

     Общими  для всех версий UNIX особенностями  являются многопользовательский режим  со средствами защиты данных от несанкционированного доступа, реализация мультипрограммной  обработки в режиме разделения времени, использование механизмов виртуальной  памяти и свопинга, унификация операций ввода-вывода, иерархическая файловая система, разнообразные средства взаимодействия процессов, в том числе межсетевого.

     Linux и FreeBSD

     Операционная  система Linux - это некоммерческий продукт  категории Open Source для платформы Intel, который в течение десяти лет  создавали тысячи энтузиастов. Список серверных продуктов для Linux, пожалуй, не менее внушителен, чем для Solaris, HP-UX и AIX, и включает такие популярные продукты, как Web-сервер Apache, серверные  СУБД и серверы приложений практически  от всех производителей.

     Одним из серьезных преимуществ Linux является низкая стоимость ее приобретения (хотя сама операционная система является некоммерческим продуктом, сертифицированные  дистрибутивы Linux - обычно продукты коммерческие). Кроме того, ряд компаний, в частности IBM, вкладывают значительные средства в развитие Linux как серверной платформы, одновременно стремясь реализовать  совместимость с Linux в своих коммерческих версиях UNIX в расчете на возможный  переход с Linux на указанные операционные системы.

     Еще одной известной некоммерческой версией UNIX является FreeBSD, доступная  для платформ Intel и DEC Alpha. Основой FreeBSD послужил дистрибутив BSD UNIX, выпущенный группой исследования вычислительных систем Калифорнийского университета (Беркли). Данная операционная система  обладает такими особенностями, как  объединенный кэш виртуальной памяти и буферов файловых систем, совместно  используемые библиотеки, модули совместимости  с приложениями других версий UNIX, динамически  загружаемые модули ядра, позволяющие  добавлять во время работы поддержку  новых типов файловых систем, сетевых  протоколов или эмуляторов без перегенерации  ядра.

     FreeBSD нередко используется Интернет-провайдерами, а также в качестве операционной  системы для корпоративных брандмауэров.

     Из  других распространенных версий UNIX, не представленных в этом обзоре из-за его ограниченного объема, следует  назвать SCO OpenServer, UNIXWare, а также Compaq Tru64 UNIX.

     Microsoft Windows Server 2008

     Microsoft Windows Server 2008 (кодовое имя «Longhorn Server») — новая версия серверной операционной системы от Microsoft. Эта версия должна стать заменой Windows Server 2003 как представитель операционных систем поколения Vista (NT 6.x).

     Большинство изданий Windows Server 2008 доступны в (64-bit) и x86 (32-bit) версиях. Windows Server 2008 для Itanium поддерживает IA-64 процессоры. Версия IA-64 оптимизирована под высокую нагрузку, например в серверах баз данных и не имеет дополнительной оптимизации для использования в роли файлового или медиа сервера. Microsoft объявила, что Windows Server 2008 это последняя 32-битная серверная операционная система Windows. Windows Server 2008 доступна в следующих редакциях:

• Windows Server 2008 Standard Edition (x86 и x64);
• Windows Server 2008 Enterprise Edition (x86 и x64);
• Windows Server 2008 Datacenter Edition (x86 и x64);
• Windows HPC Server 2008 - замена Windows Compute Cluster Server 2003 для кластерных систем;
• Windows Web Server 2008 (x86 и x64);
• Windows Storage Server 2008 (x86 and x64);

Windows Server 2008 для  систем основаных на Itanium. 

2. Специальная часть

1. Выбор топологии компьютерной сети

     Топология сети –  геометрическая форма и физическое расположение компьютеров по отношению  к друг другу. Топология сети позволяет  сравнивать и классифицировать различные  сети. Различают три основных вида топологии:

1. Шина;
2. Кольцо;
3. Звезда.

    Шинная топология

     При построении сети по шинной схеме каждый компьютер присоединяется к общему кабелю, на концах которого устанавливаются  терминаторы.

     Сигнал  проходит по сети через все компьютеры, отражаясь от конечных терминаторов.

     

     Шина проводит сигнал из одного конца сети к другому, при  этом каждая рабочая станция проверяет  адрес послания, и, если он совпадает  с адресом рабочей станции, она  его принимает. Если же адрес не совпадает, сигнал уходит по линии дальше. Если одна из подключённых машин не работает, это не сказывается на работе сети в целом, однако если соединения любой  из подключенных машин м нарушается из-за повреждения контакта в разъёме  или обрыва кабеля, неисправности  терминатора, то весь сегмент сети (участок кабеля между двумя терминаторами) теряет целостность, что приводит к нарушению функционирования всей сети.

     Топология «кольцо»

     Эта топология представляет собой последовательное соединение компьютеров, когда последний соединён с первым.

     

     Сигнал  проходит по кольцу от компьютера к  компьютеру в одном направлении. Каждый компьютер работает как повторитель, усиливая сигнал и передавая его  дальше. Поскольку сигнал проходит через каждый компьютер, сбой одного из них приводит к нарушению работы всей сети.

     Топология типа «звезда»

     Топология «Звезда» - схема соединения, при которой каждый компьютер подсоединяется к сети при помощи отдельного соединительного кабеля. Один конец кабеля соединяется с гнездом сетевого адаптера, другой подсоединяется к центральному устройству, называемому концентратором (hub).

     Число узлов, которые можно подключить к концентратору, определяется возможным  количеством портов самого концентратора, однако имеются ограничения по числу  узлов (максимум 1024). Рабочая группа, созданная по данной схеме может  функционировать независимо или  может быть связана с другими  рабочими группами.

     В данной сети будет использована топология «Звезда». Так как она проста в обслуживании: единственной областью концентрации является центр сети. Также топология "звезда" позволяет легко диагностировать проблемы и изменять схему прокладки. Кроме того, к сети, использующей топологию "звезда", легко добавлять рабочие станции. Если один из участков сетевой среды передачи данных обрывается или закорачивается, то теряет связь только устройство, подключенное к этой точке.

1. Выбор кабельной системы

     На сегодняшний день существует всего три вида кабелей:

• коаксиальный (двух типов): 
  - тонкий коаксиальный кабель (thin coaxial cable); 
  - толстый коаксиальный кабель (thick coaxial cable).
• витая пара (двух основных типов): 
  -неэкранированная витая пара (unshielded twisted pair - UTP); 
  - экранированная витая пара (shielded twisted pair - STP).
• волоконно-оптический кабель (двух типов): 
  - многомодовый кабель (fiber optic cable multimode); 
  - одномодовый кабель (fiber optic cable single mode).

     Витая пара - вид кабеля связи, представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой (с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой. Свивание проводников производится с целью повышения степени связи между собой проводников одной пары (электромагнитная помеха одинаково влияет на оба провода пары) и последующего уменьшения электромагнитных помех от внешних источников, а также взаимных наводок при передаче дифференциальных сигналов. Для снижения связи отдельных пар кабеля (периодического сближения проводников различных пар) в кабелях UTP категории 5 и выше провода пары свиваются с различным шагом. Витая пара — один из компонентов современных структурированных кабельных систем. Используется в телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве физической среды передачи сигнала во многих технологиях, таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. В настоящее время, благодаря своей дешевизне и лёгкости в монтаже, является самым распространённым решением для построения проводных (кабельных) локальных сетей.