ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

ГЛАВА 5 ОСНОВЫСЕТЕВЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Сеть — это группа компьютеров, соединенных между собой каналом связи. Канал связи обеспечивает обмен данными внутри сети, т.е. обмен данными между компьютерами данной группы. Сеть может состоять из двух-трех компьютеров, а может объеди­нять несколько тысяч ПК.

Обмен данными между компьютерами может осуществляться по специальному кабелю, телефонной линии, волоконно-опти­ческому кабелю или по радиоканалу.

Компьютеры в сети можно соединять непосредственно друг с другом (двухточечное соединение) или через промежуточные узлы связи.

Компьютеры, подключенные к сети, могут выполнять две фун­кции: рабочие станции или серверы.

Администратор сети — лицо, в обязанности которого входят все вопросы, связанные с установкой и эксплуатацией сети, а также решение всех проблем, связанных с правами и возможнос­тями пользователей сети.

Принято различать локальные и глобальные сети. В сущности, главная разница между ними понятна уже по названиям, но есть и некоторые существенные технологические отличия.

Локальные сети (от англ. local — местный) — это сети, состоя­щие из близко расположенных компьютеров, чаще всего находя­щихся в одной комнате, в одном здании или в близко располо­женных зданиях. Например, несколько компьютеров в офисе мо­гут быть объединены в локальную сеть. Локальные компьютерные сети, охватывающие некое предприятие или фирму и объединяю­щие разнородные вычислительные ресурсы в единой среде, назы­вают корпоративными (от англ. corporate — корпоративный, об­щий). Примером может служить банковская сеть.

Важнейшей характеристикой локальных сетей является скорость передачи данных, поэтому компьютеры соединяются с помощью высокоскоростных адаптеров со скоростью передачи данных не менее 10 Мбит в секунду. В локальных сетях применяются высоко­скоростные цифровые линии связи.

Кроме того, локальные сети должны легко адаптироваться, обладать гибкостью:-пользователи должны иметь возможность рас­полагать компьютеры, подключенные к сети, там, где понадо­бится, добавлять или перемещать компьютеры либо другие уст­ройства, а также по необходимости отключать их без прерываний в работе сети.

Глобальные сети (от англ. global — «мировой», «всемирный») объединяют компьютеры или локальные сети, расположенные очень далеко друг от друга, в разных городах, странах, на разных континентах. Для связи в глобальной сети используются модемы и дальние линии связи. Наряду со спутниковыми и оптоволоконны­ми применяются низкоскоростные аналоговые линии связи на базе телефонных линий.

ЛОКАЛЬНЫЕ КОМПЬЮТЕРНЫЕ СЕТИ

Сервисные службы

Факс-, телекс-, телетайп-сервер

Файл-сервер Сервер баз данных и стойка CD-ROM и Интернет

Сетевые принтеры

Рабочие станции

Рис. 5.1. Схема локальной сети

Объединение компьютеров в единую сеть предоставляет пользователям сети новые возможности, несравнимые с возмож­ностями отдельных компьютеров. Сеть — это не сложение, а ум­ножение возможностей отдельных компьютеров. Локальная сеть позволяет организовать передачу файлов из одного компьютера в другой или другие, совместно использовать вычислительные и аппаратные ресурсы, совмещать распределенную обработку дан­ных на нескольких компьютерах с централизованным хранением

 

 

 

Рис. 5.2. Соединение типа «звезда»

информации и многое другое (рис. 5.1). С помощью компьютер­ной локальной сети осуществляется коллективное использова­ние технических ресурсов, что благотворно воздействует на пси­хологию и поведение пользователя не только в сети, но и в реаль­ной жизни.

Топология локальных сетей. Топология — это конфигурация сети, способ соединения элементов сети (компьютеров) друг с другом. Чаще всего встречаются три способа объединения компь­ютеров в локальную сеть: звезда, общая шина и кольцо.

Соединение типа «звезда» (рис. 5.2). Каждый компью­тер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к объединяющему устройству. В случае надобности можно объединить вместе несколько сетей с топологией «звезда», при этом конфигурация сети получается разветвленной.

При соединении типа «звезда» легко искать неисправность в сети, но это соединение не всегда надежно, поскольку выход из строя центрального узла может привести к остановке сети.

Соединение типа «общая шина» (рис. 5.3). 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.

а Ш

Рис. 5.3. Соединение типа «общая шина»

В топологии «общая шина» выход из строя отдельных компью­теров не приводит всю сеть к остановке, но труднее найти неисп­равность в кабеле. При обрыве кабеля (единого для всей сети) нарушается работа всей сети.

Рис. 5.4. Соединение типа «кольцо»

Соединение типа «кольцо» (рис. 5.4). 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), а если данные предназначены именно этому компьютеру, то он их у себя оставляет и дальше не передает.

Топология локальной сети определяется на основе нескольких факторов:

физические ограничения на общую протяженность сети;

количество сегментов и узлов в сети;

надежность сети;

балансировка нагрузки;

стоимость и экономичность;

возможность и удобство прокладки кабеля;

стационарность соединений и т.д.

Выбор топологии сети, в свою очередь, определяет выбор се­тевого оборудования.

Методы доступа

Наиболее известны и распространены три конкретные реали­зации методов доступа: Ethernet, Arcnet и Token Ring.

Ethernet. Этот метод до сих пор наиболее популярен, так как он обеспечивает высокую скорость и надежность передачи данных.

Для метода доступа Ethernet используется топология «общая шина», поэтому все сообщения, посылаемые каждым отдельным компьютером, принимаются всеми остальными компьютерами в сети, подключенными к общей шине. Однако в целенаправлен­ном, предназначенном для конкретной станции, сообщении обя­зательно указан адрес станции назначения и адрес отправителя, поэтому принимает его только станция назначения, а остальные не обращают на него внимания.

Перед началом передачи станция определяет, свободен ли ка­нал связи, и, если свободен, начинает передачу. Однако возмож­на одновременная передача сообщений двумя и более станциями. В этом случае станции на короткое время задерживают передачу, а затем возобновляют. Практически быстродействие сети умень­шается только при одновременной работе 80... 100 станций.

Arcnet. Метод доступа Arcnet получил широкое распростране­ние, так как оборудование Arcnet заметно дешевле, чем оборудо­вание Ethernet или Token Ring.

Arcnet применяется в локальных сетях с топологией «звезда». Один из компьютеров создает сообщение специального вида (так называемый маркер), которое последовательно передается от од­ного компьютера к другому. При передаче обычного информаци­онного сообщения от одной станции к другой очередная станция дожидается маркера и дополняет его этим сообщением, а также адресами отправителя и назначения. Когда отправленный пакет достигает станции назначения, информационное сообщение от­деляется от маркера и передается станции.

Token Ring. Этот метод доступа разработан фирмой IBM и пред­полагает топологию сети типа «кольцо».

Метод Token Ring во многом напоминает предыдущий метод Arcnet: он использует сообщение-маркер, передаваемое от одной станции к другой. Однако здесь есть возможность разным рабочим станциям назначать различные приоритеты.

Системы передачи данных. Наряду с вышеописанными распро­страненными стандартами Ethernet, Arcnet и Token Ring в ло­кальные сети успешно внедряются новые системы передачи дан­ных — беспроводные радио- и инфракрасные сети и высокоско­ростные системы. Новые системы передачи данных могут исполь­зоваться как самостоятельно, так и для связи традиционных под­сетей в более производительную сеть.

Беспроводные сети предназначены прежде всего для усло­вий, когда стационарная прокладка кабеля затруднена либо не­эффективна (из-за постоянно меняющейся рабочей среды). Та­кие системы имеют относительно невысокую скорость передачи данных и наиболее эффективны для приложений, предусматри­вающих обмен небольшими объемами информации (электрон­ная почта, удаленная печать, прием и передача факсимильных сообщений).

Быстродействующие системы со скоростью передачи данных 100...622 Мбит/с могут либо служить основным магистральным каналом для объединения менее производительных подсетей в еди­ную сеть, либо использоваться в системах, для которых необхо­дима высокая пропускная способность сети. Только в таких сетях возможна эффективная работа систем мультимедиа, когда в ре­альном масштабе времени по сети передаются звуковая, видео- и другая информация в цифровом виде.

Аппаратные средства

Сетевая аппаратура. Состав и конфигурация сетевой аппарату­ры во многом зависят от топологии сети. Сетевые адаптеры

 

(платы, карты) нужны для под­ключения компьютера к кабелю. Как правило, сетевой адаптер вставляется в материнскую пла­ту компьютера и имеет еще один-два разъема для подключения к кабелю компьютерной сети (рис. 5.5).

Рис. 5.5. Сетевая карта

Сетевые адаптеры выполня­ют следующие функции: органи­зация приема-передачи данных;

согласование скорости приема/передачи данных (буферизация); формирование пакетов данных; проверка правильности переда­чи; установление соединения с требуемым абонентом сети; орга­низация собственно обмена данными; маршрутизация и ретранс­ляция данных; согласование протоколов различных сетей.

Поскольку адаптеры ориентированы на определенную тополо­гию локальной сети, адаптеры можно классифицировать по ти­пам: поддерживающие шинную топологию, кольцевую, звездную, древовидную, комбинированную.

Кроме сетевых адаптеров, которые являются частью компью­тера, подключенного к сети, для ее функционирования необхо­димы следующие устройства.

Приемопередатчик (трансивер) — это устройство, ко­торое связывает компьютер с сетью и функционирует как пере­датчик и приемник.

Повторитель (репитер) — это устройство с автономным питанием, которое обеспечивает передачу данных между сег­ментами сети, если длина сегмента ограничена параметрами кабеля. Репитер подключается к сетевому кабелю через приемо­передающий кабель, приемопередатчик и устройство подклю­чения.

Хаб (концентратор) — это многопортовое устройство, к ко­торому подключают компьютеры с помощью сетевых кабелей. Бла­годаря хабам можно формировать сеть произвольной топологии, имеющей при этом все преимущества сети Ethernet.

Мосты. Производительность сети, использующей один файл-сервер, может оказаться невысокой даже при увеличении размера расширенной памяти на файл-сервере. При установке второго файл-сервера сеть наверняка будет работать быстрее. Зачастую выгоднее полностью разделить сети, тогда каждая сеть будет пользоваться своим собственным файл-сервером.

Шлюз — это устройство для соединения различных сетей. Шлюзы выполняют протокольное преобразование для всех уров­ней сети. Обычно шлюзы применяются для соединения сетей, преобразования протоколов и передачи пакетов между двумя раз-

 

 

 

личными системами. При прочих равных условиях шлюз пропус­кает информацию медленнее, чем маршрутизатор.

Каналы связи. Кабели. В локальных сетях традиционными и наиболее распространенными кабельными передающими среда­ми являются коаксиальный кабель и витая пара. Такие типы кабе­ля обладает следующими достоинствами:

широкая полоса рабочих частот (возможность переносить мно­жество потоков данных, благодаря чему можно создавать высоко­скоростные сети);

высокая помехоустойчивость;

способность переносить сигналы на большие расстояния.

Витая пара требует сравнительно малого расстояния между компьютерами, поэтому ее удобно применять в небольших сетях, но, кроме того, витая пара может использоваться в структуриро­ванных кабельных системах как для локальных сетей, так и для телефонной связи. Существенным различием для типов витых пар является наличие или отсутствие изоляции (экранированная или неэкранированная пара).

Оптоволоконные кабели — более современная передающая среда, обладающая следующими преимуществами:

невосприимчивость к электромагнитным помехам;

очень широкая полоса пропускания;

способность передавать информацию на огромные расстояния.

Хотя оптоволоконные кабели несколько сложнее устанавли­вать (особенно затруднено сращивание), они завоевывают все боль­шую популярность.

Телефонные каналы. Телефонные каналы часто приме­няются в качестве среды передачи данных на дальние расстоя­ния. Обычно предлагаются два типа телефонных каналов — ли­нии автоматической телефонной связи (АТС) и выделенные ка­налы. При наборе номера в линии АТС создается временное со­единение между двумя пунктами, существующее до отбоя ка­кой-либо из сторон. Этот вид соединения очень часто использу­ется для подключения к Интернету в домашних условиях. Един­ственно, что для этого надо-, факс-модем, подключенный к компьютеру.

Выделенный канал часто используется для подключению к Интернету небольших организаций.

Спутниковые каналы. Спутниковые радиосистемы слу­жат для передачи данных на большие расстояния. Спутники связи находятся на экваториальной орбите на высоте около 40 000 км. По сравнению с наземными системами спутниковая связь гораз­до надежнее, стоимость каналов не зависит от расстояний, нако­нец, спутниковые системы просто устанавливать. Однако спутни­ковые каналы тоже не идеальны: из-за большого расстояния меж­ду антенной и спутником естественны задержки передачи сигна-

лов со спутника, а для увеличения скорости передачи данных нуж­но увеличивать диаметр антенны.

Аппаратура различных методов доступа. Аппаратура Ethernet обычно включает в себя кабель (тонкий коаксиаль­ный кабель, толстый коаксиальный кабель, неэкранированная витая пара), разъемы (для каждого типа кабеля свои), неболь­шие тройники (Т-коннекторы), терминаторы, иногда устрой­ства для объединения компьютеров (репитеры) и сетевые адап­теры (платы, которые вставляются в основную плату компьюте­ра). Скорость передачи данных в Ethernet достаточна для многих приложений.

Аппаратура Arcnet обязательно включает в себя специ­альный сетевой адаптер с одним внешним разъемом для подклю­чения коаксиального кабеля. Каждый адаптер должен иметь для данной сети свой номер. Сетевые адаптеры рабочих станций под­ключаются через коаксиальный кабель или через неэкранирован-ную витую пару к специальному устройству (концентратору). К одному концентратору могут подключиться 4, 8, 16 или 32 ра­бочих станции. Оборудование Arcnet заметно дешевле, чем сете­вое оборудование Ethernet, а длина сети достаточно велика. Одна­ко в сети Arcnet сравнительно низкая скорость передачи данных.

Аппаратура Token Ring также включает в себя кон­центраторы. Рабочие станции подключаются радиально к одному или по кольцу через специальные разъемы к нескольким кон­центраторам. Сети Token Ring рассчитаны на небольшие рассто­яния между компьютерами (например, на одном-двух этажах одного здания). Оборудование Token Ring стоит дороже, чем обо­рудование Ethernet.

Компьютеры и аппаратные ресурсы сети. Сервер — это компь­ютер, который содержит и выполняет программу, превращаю­щую его в центральное хранилище и в руководителя для всех ком­пьютеров, подключенных к сети.

Рабочие станции — это любой рабочий компьютер в сети, не являющийся сервером. Требования к рабочим станциям определя­ются кругом задач станции. Главными требованиями являются тре­бования к быстродействию и объему оперативной памяти.

Обычно в качестве сервера выбирается самый большой и мощ­ный компьютер в сети. Однако развитие компьютерной техники явно ведет к уменьшению внутренних компонентов — компьютер становится быстрее и экономичнее. Поэтому через короткий срок сервер может устареть быстрее, чем обычные компьютеры, к ко­торым не предъявляются такие высокие требования.

Аппаратные ресурсы сети. Аппаратные ресурсы сети — это до­полнительное оборудование, которое можно подключать к сети и разделять между пользователями. Аппаратные ресурсы расширяют возможности сети.

Принтеры — устройства для печати на бумаге. Сетевые принтеры выполняют печатное задание, т.е. сформированный пользователем документ, а так­же служебную информацию.

Рис. 5.6. Внешний модем

Сканеры — устройства для преобразования изображения на бумаге в электронный формат. Сканер создает компьютерную копию изображения. Для преоб­разования изображения текста в

текст нужно подключить специальную программу оптического рас­познавания символов.

Модемы и факс-модемы. Модем применяется для со­единения компьютеров по обычным телефонным линиям. Глав­ная функция модема — согласование цифровых сигналов компь­ютера с аналоговыми сигналами телефонной линии, поэтому модемы должны придерживаться определенных стандартов пере­дачи сигнала.

Модем модулирует аналоговый сигнал цифровой информаци­ей при передаче и демодулирует его при приеме (отсюда название модема: модулятор/демодулятор).

Факс-модем передающий преобразует печатную копию в элек­трические сигналы, передаваемые по обычной телефонной ли­нии; факс-модем принимающий эти сигналы превращает в пе­чатную копию. Факс-модемы обеспечивают скоростную переда­чу данных только в одном направлении, поэтому используют свои собственные стандарты. Универсальные устройства, сочета­ющие факс и модем данных, относительно недороги и подклю­чаются как внешние (рис. 5.6). Встроенные устройства всегда де­шевле, поскольку не требуют ни корпуса, ни источника пита­ния.

Монтаж сети

Для установки сети необходимо выполнить следующие работы:

проложить сетевой кабель;

проверить сетевой кабель на обрыв;

проложить сеть электропитания и заземления;

установить сетевые адаптеры в рабочие станции.

Прокладка кабеля и распайка разъемов. При прокладке сетево­го кабеля предпочтительнее делать изгибы большого радиуса и по возможности избегать соединений с помощью Т-коннекторов (для уменьшения затухания сигнала). Лучше прокладывать кабель в металлической или пластмассовой трубе. Сам кабель не заземляется, но обязательно заземляется один из терминаторов. Разъемы распаивают только после прокладки кабеля.

Проверка сетевого кабеля. Для сети Ethernet нужно подключить терминатор к Т-коннектору, а с другой стороны Т-коннектора подключить сетевой кабель. Суть проверки кабеля на разрыв или короткое замыкание в том, чтобы измерить сопротивление на другом конце кабеля между центральной жилой и оплеткой, оно должно быть близко к 50 Ом. Если сопротивление близко к нулю, в кабеле короткое замыкание, если равно бесконечности — об­рыв. Таким способом нужно проверить все сегменты сети.

Прокладка сети электропитания. Каждый компьютер должен под­ключаться к сети электропитания при помощи трехполюснои вилки. При наличии отдельного кабеля для подключения отдельных уст­ройств на конце этого кабеля также необходима трехполюсная вилка. Абсолютно исключено применение двухполюсных розеток, не предусматривающих заземление подключаемого устройства. При­менение трехполюсных розеток в стандарте СЭВ также нежела­тельно ввиду ненадежности заземления. Разумнее всего заземлять с помощью отдельной шины при условии, что к ней не будут подключены дополнительные агрегаты.

Установка сетевых адаптеров. Платы сетевых адаптеров уста­навливаются после установки всех компьютеров и подключения их к сети электропитания. На сетевом адаптере необходимо уста­новить адреса используемых портов ввода-вывода и номер преры­вания. Для адаптеров Arcnet нужно дополнительно установить ин­дивидуальный и уникальный номер адаптера в сети. Адреса ввода-вывода и номер прерывания, выбранные для сетевого адаптера, не должны использоваться другими устройствами, установленными в компьютере.

Программное обеспечение

Модель сети типа «файл-сервер». В сети с централизованным управлением компьютеры функционально разделяются на две груп­пы: одна или более машин, управляющих обменом данными (так называемые файлы-серверы), и рабочие станции. Файлы-серверы бывают выделенными — такой файл-сервер выполняет только фун­кции управления сетью и никогда не используется в качестве ра­бочей станции, и невыделенными — такой файл-сервер кроме своих специфических задач управления сетью решает также зада­чи, свойственные рабочей станции.

На файлах-серверах устанавливается специальная сетевая опе­рационная система (как правило, многозадачная). Рабочие стан­ции могут работать с дисками файлов-серверов и совместно ис­пользуемыми принтерами, но не могут работать с дисками друг друга. Таким образом, данные на различных рабочих станциях не могут быть как-то повреждены или уничтожены, поскольку пользо­ватели изолированы друг от друга. Однако при необходимости обмена данными приходится пользоваться услугами файла-серве­ра, что создает для него дополнительную нагрузку. Поэтому со­зданы специальные программы для сетей с централизованным уп­равлением, позволяющие передавать данные от одной рабочей станции к другой без помощи файла-сервера. В свою очередь, на рабочих станциях устанавливается специальное программное обес­печение (программная оболочка), работающее в среде операцион­ной системы, которая используется на данной рабочей станции.

Модель сети типа «клиент-сервер». К сожалению, даже сеть с мощным центральным файлом-сервером не предоставляет необ­ходимых гарантий и возможностей производительности, конфи­денциальности (ограничения доступа) и целостности баз данных, действующих в сети. Такая сеть подвержена серьезным перегруз­кам.

Многие недостатки сети с централизованным управлением типа «файл-сервер» устранены в более современной модели взаимо­действия — модели типа «клиент-сервер».

В этой модели прикладная система делится на две части: вне­шняя, обращенная к пользователю часть называется «клиент», а внутренняя, обслуживающая часть называется «сервер». Сервер — это машина, предоставляющая ресурсы, а клиент — это потенци­альный потребитель ресурсов.

Здесь сервер играет более активную роль благодаря программ­ному обеспечению. Предотвращены перегрузки сети, поскольку сервер обрабатывает поступающие запросы таким образом, что клиент получает только то, что ему действительно надо. Обеспе­чивается большая безопасность данных, поскольку сервер конт­ролирует допустимость обращения к записям на индивидуальной основе. Кроме того, для обеспечения сохранности информации предоставляется множество дополнительных программных возмож­ностей.

Современная модель типа «клиент-сервер» обычно обладает следующими свойствами:

сеть включает в себя множество серверов и клиентов;

основу вычислительной системы составляют рабочие станции, каждая из которых функционирует в качестве клиента и запраши­вает информацию, находящуюся на серверах;

пользователь системы не обязан точно знать, где нужная ему информация (он просто запрашивает то, что ему нужно);

реализация системы «клиент-сервер» возможна и удобна в виде открытой архитектуры, объединяющей компьютеры различных классов и типов с различными операционными системами.

Одноранговые сети. Одноранговые сети отличаются от сетей с централизованным управлением тем, что функции управления сетью передаются от одной рабочей станции к другой, т.е. здесь нет выделенных серверов.

Следовательно, обычно рабочие станции имеют доступ к дис­кам и разделяемым ресурсам других рабочих станций. В этом слу­чае совместная работа нескольких пользователей легче и удобнее, обслуживание одноранговых сетей проще, но производительность сети в целом, как правило, ниже.

Резервирование дисков и каналов. При самом бережном отно­шении диски все-таки могут быть повреждены. В таких случаях применяют резервирование дисков: к одному дисковому контрол­леру подключают два абсолютно идентичных винчестера и соот­ветственно настраивают операционную систему. Тогда информа­ция с основного диска будет автоматически дублироваться на вто­рой — зеркальный — диск. Если основной диск будет поврежден, специальная процедура полностью восстанавливает данные с зер­кального диска. Кроме того, на диске выделяется некая область горячего резервирования дорожек: если в процессе работы выяв­ляется дефектная дорожка, она автоматически заменяется дорож­кой из области резервирования.

Горячее резервирование серверов. Время восстановления дан­ных с зеркального диска может достигать нескольких часов, на протяжении которых сеть отключена. Для того чтобы избежать это­го, применяется горячее резервирование серверов. Резервный сер­вер включается автоматически; файлы на дисках резервного сер­вера идентичны файлам основного сервера (поскольку серверы соединены высокоскоростной линией связи), поэтому не нужно восстанавливать данные и ремонт сервера не требует остановки системы.

Сетевые операционные системы. Сетевые операционные систе­мы помогают осуществлять следующие основные работы, произ­водимые в сети:

• файловая поддержка (создание, разделение и поиск файлов);

• коммуникация (все, что происходит при взаимообмене дан­
ными);

• услуги поддержки оборудования.

Каждая локальная вычислительная система работает под уп­равлением сетевой операционной системы, которая и занимается распределением ресурсов и обменом между компьютерами; все работы сетевых операционных систем основаны на общих фунда­ментальных принципах.

Распределенные операционные системы подразделяются на следующие структуры:

каждый компьютер в сети может реализовать все функции рас­пределенной операционной системы;

копии программ часто используемых функций распределенной операционной системы установлены на всех компьютерах, а ко-

пии редко используемых программ только на одном или на не­многих;

каждый компьютер выполняет определенный набор функций распределенной операционной системы, причем этот набор на разных компьютерах может быть различным, одинаковым или частично совпадающим.

Сетевые операционные системы могут базироваться на опера­ционных системах MS DOS, OS/2, Unix, Macintosh, Windows или на своих собственных. Но вне зависимости от этого сетевые опе­рационные системы предоставляют средства обеспечения безо­пасности данных путем контроля прав доступа пользователей к рабочим программам, массивам данных и ресурсам сети, а также выполняют многопользовательские прикладные программы. Как правило, все сетевые операционные системы применяют сетевые платы типа Ethernet, Arcnet и Token Ring.

Наиболее известны такие распределенные операционные сис­темы для локальной сети, как NetWare фирмы Novell, Windows NT фирмы Microsoft.

Большинство операционных систем для сетей типа «клиент-сервер» продается со средствами для связи с глобальными сетя­ми или такие средства предоставляются дополнительно. Многие сетевые операционные системы поддерживают различные виды сервиса глобальных сетей с помощью дополнительных продук­тов.

В большинстве сетевых операционных систем предусмотрена защита данных. К базовым показателям защиты относятся приви­легии на уровне каталога и файла, пароли и шифрование инфор­мации, средства слежения за выполняемыми операциями, непре­рывного контроля за попытками (даже безуспешными) зарегист­рироваться и блокирования пользователей. Чаще всего защита ре­ализуется на уровне пользователя, что открывает доступ к ресур­сам в соответствии с привилегиями отдельных пользователей или групп. Каждому пользователю присваивается уникальное имя, а для регистрации в сети еще и пароль. Такую защиту данных под­держивают все сетевые операционные системы для сетей типа «клиент—сервер» и многие операционные системы одноранговых сетей. Однако некоторые операционные системы для одноранго­вых сетей применяют менее надежную технологию защиты при совместном использовании ресурсов — когда доступ к ресурсам открывается на основе пароля.

Сетевые операционные системы (при общности фундаменталь­ных принципов работы) отличаются процедурами начальной ус­тановки и средствами управления сетью.

Критерием выбора сетевой операционной системы в первую очередь, является эффективность функционирования. Однако су­щественные различия между системами проявляются обычно при большой загруженности сети, поскольку гораздо заметнее на про­изводительность сети влияют мощность файла—сервера и объем оперативной памяти. Безусловно, значимым критерием является стоимость сетевой операционной системы (или показатель сто­имость/производительность).

Сетевые приложения. Сейчас в локальных вычислительных се­тях для формирования баз данных применяют два типа архитекту­ры: файл—сервер и клиент—сервер. Архитектура файла—сервера предполагает устанавливать на рабочих станциях известные систе­мы управления базами данных, которые используют общую базу данных на файле—сервере. Однако здесь приходится пересылать по линиям связи большие файлы базы данных, поэтому время реакции системы резко увеличивается. Архитектура клиент-сервер избавлена от этого недостатка: многие пользователи могут совме­стно работать с большими базами данных в реальном времени. Обработка запросов производится на сервере, а пользователю от­сылаются только те фрагменты базы данных, которые ему дей­ствительно необходимы.

Один из наиболее сложных видов баз данных — это распреде­ленные базы данных. Распределенной базой данных называют ло­гически единую базу данных, части которой располагаются в нескольких узлах сети. В этих узлах могут находиться разнотип­ные компьютеры с различными операционными системами. Для пользователя распределенной сетевой базы данных множество физических баз данных, расположенных на разных компьюте­рах, выглядят как одна логическая база данных. Пользователи вообще не должны знать, где именно физически находится нуж­ная им информация. Однако при реализации распределенных баз данных непросто обеспечить целостность и непротиворечивость хранимых данных, приемлемое быстродействие прикладных си­стем, а также слаженное взаимодействие всех частей базы дан­ных.