В локальных сетях с централизованным управлением сервер обеспечивает взаимодействия между рабочими станциями, выполняет функции хранения данных общего пользования, организует доступ к этим данным и передает данные клиенту. Клиент обрабатывает полученные данные и предоставляет результаты обработки пользователю. Необходимо отметить, что обработка данных может осуществляться и на сервере.
Локальные сети с централизованным управлением, в которых сервер предназначен только хранения и выдачи клиентам информации по запросам, называются сетями с выделенным файл-сервером. Системы, в которых на сервере наряду с хранением осуществляется и обработка информации, называются системами "клиент-сервер".
Необходимо отметить, что в серверных локальных сетях клиенту непосредственно доступны только ресурсы серверов. Но рабочие станции, входящие в ЛВС с централизованным управлением, могут одновременно организовать между собой одноранговую локальную сеть со всеми ее возможностями.
Программное обеспечение, управляющее работой ЛВС с централизованным управлением, состоит из двух частей:
Ø сетевой операционной системы, устанавливаемой на сервере;
Ø программного обеспечения на рабочей станции, представляющего набор программ, работающих под управлением операционной системы, которая установлена на рабочей станции.
При этом на разных рабочих станциях в одной сети могут быть установлены различные операционные системы.
В больших иерархических локальных сетях в качестве сетевых ОС используются UNIX и LINUX, которые являются более надежными. Для локальных сетей среднего масштаба наиболее популярной сетевой ОС является Windows 2003 Server.
В зависимости от способов использования сервера в иерархических сетях различают серверы следующих типов:
Ø Файловый сервер. В этом случае на сервере находятся совместно обрабатываемые файлы или (и) совместно используемые программы.
Ø Сервер баз данных. На сервере размещается сетевая база данных.
Ø Принт-сервер. К компьютеру подключается достаточно производительный принтер, на котором может быть распечатана информация сразу с нескольких рабочих станций.
Ø Почтовый сервер. На сервере хранится информация, отправляемая и получаемая как по локальной сети.
Достоинства:
Ø выше скорость обработки данных;
Ø обладает надежной системой защиты информации и обеспечения секретности;
Ø проще в управлении по сравнению с одноранговыми сетями.
Недостатки:
Ø сеть дороже из-за выделенного сервера;
Ø менее гибкая по сравнению с равноправной сетью.
Сетевые топологии.
Топология – это конфигурация соединения элементов. Сетевая топология описывает способ сетевого объединения различных устройств. Топология во многом определяет такие важнейшие характеристики сети, как ее надежность, производительность, стоимость, защищенность и т.д.
Одним из подходов к классификации топологий локальных вычислительных сетей является выделение двух основных классов топологий: широковещательных и последовательных.
В широковещательных конфигурациях каждый персональный компьютер передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными компьютерами. К таким конфигурациям относятся топологии "общая шина", "дерево", "звезда с пассивным центром". Сеть типа "звезда с пассивным центром" можно рассматривать как разновидность "дерева", имеющего корень с ответвлением к каждому подключенному устройству.
В последовательных конфигурациях каждый физический подуровень передает информацию только одному персональному компьютеру. Топологии сетей отличаются друг от друга по трем основным критериям:
Ø режиму доступа к сети;
Ø средствам контроля передачи и восстановления данных;
Ø возможностью изменения числа узлов сети.
| Сравнительные характеристики | Звезда | Кольцо | Шина |
| 1. Режим доступа | Доступ и управление через центральный узел | Децентрализованное управление. Доступ от узла к узлу | Возможен централизованный и децентрализованный доступ |
| 2. Надежность | Сбой центрального узла - сбой всей системы | Разрыв линии связи приводит к сбою всей сети | Ошибка одного узла не приводит к сбою всей сети |
| 3. Расширяемость | Ограничено числом физических портов на центральном узле | Возможно расширение числа узлов, но время ответа снижается | Возможно расширение числа узлов, но время ответа снижается |
Топология "звезда"
В данной топологии вся информация передается через некоторый центральный узел, так называемый обрабатывающий компьютер (Рис.2). Каждое устройство имеет свою собственную среду соединения. Все периферийные станции могут обмениваться друг с другом только через центральный узел.
Рис.2. Топология звезда
Преимущество этой структуры в том, что никто другой не может влиять на среду передачи. Один сервер управляет и владеет ею.
С другой стороны, центральный узел должен быть исключительно надежным устройством как в смысле логического построения сети (отслеживание конфликтных ситуаций и сбоев), так и физического, поскольку каждое периферийное устройство имеет свой физический канал связи и, следовательно, все они должны обеспечивать одинаковые возможности доступа. Дополнительное устройство может быть включено в сеть только в том случае, если организован порт для его подсоединения к центральному узлу.
Топология "кольцо"
В кольцевой структуре информация передается от узла к узлу по физическому кольцу (Рис.3).
Рис.3. Топология кольцо
Приемник копирует данные, регенерирует их вместе со своей квитанцией подтверждения следующему устройству в сети. Когда начальный передатчик получает свою собственную квитанцию, это означает, что его информация была корректно получена адресатом. В кольце не существует определенного централизованного контроля. Каждое устройство получает функции управляющего контроллера на строго определенный промежуток времени. Отказ в работе хотя бы одного узла приводит к нарушению работы кольца, а, следовательно, и к остановке всех передач. Чтобы этого избежать, необходимо включать в сеть автоматические переключатели, которые берут на себя инициативу, если данное устройство вышло из режима нормальной работы. То есть, они позволяют включать/выключать отдельные узлы без прерывания нормальной работы.
Топология "шина"
В любой шинной структуре все устройства подсоединены к общей среде передачи данных, или шине. В отличие от "кольца" адресат получает свой информационный пакет без посредников (Рис.4).
Рис.4. Топология шина
Процесс подключения дополнительных узлов к шине не требует аппаратных доработок со стороны уже работающих узлов сети, как это имеет место в случае топологии "звезда". Однако шинная топология требует жесткой регламентации доступа к среде передачи. Существует два метода регулирования такого доступа, известного еще под термином "шинный арбитраж":
Ø "фиксированный мастер" (централизованный контроль шины) - доступ к шине контролируется центральным мастер-узлом;
Ø "плавающий мастер" (децентрализованный контроль шины) - благодаря собственному интеллекту каждое устройство само определяет регламент доступа к шине.