Курсовая работа: Управління мережевими ресурсами
Розподіл дискового простору в локальних обчислювальних мережах відбувається головним чином шляхом організації спільного доступу до якого-небудь дискового пристрою, розташованого на одному з комп'ютерів – робочої станції або на спеціалізованому потужному комп'ютері – файловому сервері.
Організація розподілу друкувальних пристроїв у локальній обчислювальній мережі відбувається внаслідок підключення принтерів або безпосередньо до файлового сервера, або до спеціалізованої робочої станції, що виконує функції сервера друку, або шляхом надання колективного доступу до одного з локальних принтерів, підключеного до однієї з робочих станцій мережі.
Розподіл різноманітних комунікаційних пристроїв, таких, як модеми, факс-модеми, факсимільні апарати, дає можливість користувачам мережі використати дані пристрої у своїй роботі, так, ніби вони підключені безпосередньо до даних робочих станцій.
Наприклад, використання модемів у складі локальної обчислювальної мережі дозволяє не тільки використати їх для прийому і передачі електронної кореспонденції в межах деякої системи електронної пошти, але і організувати доступ і взаємодію територіально віддалених локальних обчислювальних мереж і окремих робочих станцій.
Порівняно новим напрямом в спільному використанні обладнання є розподіл служби прийому і передачі факсимільних повідомлень. Факсимільний зв'язок сьогодні є одним з найбільш популярних засобів зв'язку. Він широко застосовується для пересилки різноманітних документів звичайними телефонними лініями. Спільне використання факсимільних апаратів і спеціалізованих факс-модемних електронних плат у складі комп'ютерної мережі дає ряд незаперечних переваг не тільки з погляду раціонального використання обладнання, але й стосовно зручності підготовки, зберігання, приймання та передачі самих факсимільних повідомлень. Мережний факсимільний апарат дозволяє створити документ за допомогою звичайного текстового редактора, а потім переслати готовий документ по мережі безпосередньо на факс, який, у свою чергу, автоматично перешле його на відповідний факс у пункті призначення (див. рис. 3). Аналогічні дії можна здійснити і в разі прийому факсимільного повідомлення. Отримане повідомлення можна надрукувати на найближчому мережному принтері або відправити на яку-небудь робочу станцію для відповідної обробки.
Рисунок 3 – Схема підключення факсу
Уже давно став очевидним той факт, що використання прикладних програм, які виконують однорідні функції, на великій кількості персональних комп'ютерів спричиняє до значних витраті незручностей. Найбільш значні з них пов'язані з необхідністю установки на кожний з комп'ютерів окремої копії програмного забезпечення, що змушує установи, які використовують такі програми, або йти на невиправдані витрати з придбання великої кількості копій таких програм, або порушувати ліцензійну угоду з використання встановленого програмного забезпечення.
Крім зазначених витрат, таке використання програмного забезпечення призводить до колосальних незручностей при інформаційному обміні та взаємодії між працівниками, що використовують розрізнені робочі станції. Значно ускладнена процедура оновлення як самого прикладного програмного забезпечення, так і різноманітних допоміжних і робочих електронних довідників і баз даних, що у свою чергу може викликати перекручення інформації і некоректну роботу всього комплексу програмного забезпечення.
У зв'язку з цим використання спеціальних версій прикладного програмного забезпечення, орієнтованого на колективне використання в локальній обчислювальній мережі, є прекрасним виходом з усіх зазначених вище проблем. Як правило, мережна копія програмного пакета зберігається в одному місці – на жорсткому диску файлового сервера. Адміністрування такої програми, управління її конфігурацією, оновлення її істотно полегшуються. Крім того, немає необхідності тиражувати дане програмне забезпечення на інші комп'ютери, оскільки для організації роботи цілого колективу користувачів цілком досить однієї копії програми. Ця обставина виключає необхідність придбання зайвих копій програмного забезпечення й істотно знижує мотивацію для нелегального копіювання і поширення програм в рамках однієї установи.
Програмні продукти, орієнтовані на роботу в рамках локальної обчислювальної мережі, як правило, мають ліцензію або на використання заздалегідь обумовленою кількістю користувачів, або на використання такою кількістю користувачів, яке допускається мережною операційною системою, під управлінням якої має працювати прикладна програма.
Головною вигодою від використання мережних версій програмних продуктів є можливість спільного доступу до даних, що зберігаються в одному місці, наприклад, на жорсткому диску файлового сервера. Практично для будь-якої організації використання єдиного електронного сховища даних є надзвичайно корисним. Деякі типи програмного забезпечення для персональних комп'ютерів, зокрема системи управління базами даних, розробляються таким чином, щоб забезпечити можливість одночасної роботи відразу декількох користувачів з одним і тим же файлом, і навіть з одними і тими ж окремими полями і записами бази даних.
У загальному випадку існує два основних типи прикладних програмних продуктів, що використовуються в локальних обчислювальних мережах:
– програмні пакети, адаптовані для роботи в мережі одного користувача;
– спеціалізовані програмні пакети, розроблені для використання великою кількістю користувачів одночасно.
Найбільший інтерес при розгляді мережного програмного забезпечення представляють саме спеціалізовані системи, розраховані на багатьох користувачів, оскільки вони найбільш повно відображають специфіку організації спільної роботи в мережі. Типовими представниками даного типу програмних продуктів є:
– різні системи електронної пошти, які дозволяють посилати повідомлення, файли іншим користувачам мережі, що є надзвичайно зручним засобом обміну інформацією у великих територіально розподілених мережах;
– системи для організації електронних конференцій, заснованих на обміні найрізноманітнішою інформацією між учасниками конференцій. Завдяки розвитку новітніх технологій обміну даними в мережах, сьогодні е можливість проведення відеоконференцій між користувачами комп'ютерних мереж;
– системи управління і обліку, засновані на використанні систем управління базами даних, які раніше могли використовуватися тільки на міні- і великих комп'ютерах.
Ще однією новою сферою використання мережного комунікаційного і програмного забезпечення сьогодні є системи доступу в інші територіально віддалені локальні та глобальні комп'ютерні мережі і до віддалених потужних комп'ютерів, які використовуються як сховище даних.
Незалежно від масштабів комп'ютерної мережі, її функціонального і організаційного призначення, архітектури та інших характеристик, її» головним завданням є пересилка інформації від одного комп'ютера до іншого. Досягнення головної мети працюючої мережі забезпечується узгодженою роботою двох найбільш значущих її компонентів: мережної апаратної частини і мережного програмного забезпечення.
Апаратна частина будь-якої комп'ютерної мережі поділяється на три основні категорії:
– мережні сервери;
– мережні робочі станції;
– мережна комунікаційна система.
Мережний сервер – це спеціалізований комп'ютер, на якому встановлена і функціонує деяка адміністративна програма, що керує доступом до всієї мережі або до її частини і ресурсів (наприклад, до жорстких магнітних дисків або принтерів); таким чином, мережний сервер формує ресурси для комп'ютерів, підключених до обчислювальної мережі як робочі станції.
Стосовно власне апаратного пристрою будь-який мережний сервер – це виділений комп'ютер підвищеної потужності, на якому функціонує те чи інше спеціалізоване системне програмне забезпечення, що дозволяє виконувати даному комп'ютеру цілком певний перелік завдань і функцій. Залежно від завдань, що вирішуються мережними серверами, вони поділяються на декілька видів: файлові сервери, сервери баз даних, комунікаційні сервери і т.д.
2.1 Побудова систем керування ЛОМ
При побудові систем керування великими локальними і корпоративними ІТ звичайно використовуються платформний підхід. Ці платформи створюють загальне операційне середовище для додатків системи керування і ґрунтуються на моделі «менеджер – агент». Менеджер являє собою програмно-апаратні засоби, що збирають інформацію від агентів, виконує її обробку для надання адміністраторові мережі. На підставі цієї інформації адміністратор за допомогою менеджера може здійснювати деякі керуючі дії на об'єкти ІТ. Керування може бути автоматизовано. Взаємодію агента, менеджера і керованого ресурсу зображено на рисунку 1.1
Рисунок 2.1 – Принцип взаємодії агента, менеджера і керованого ресурсу
Агент є посередником між керованим ресурсом і основною керуючою програмою-менеджером. Агенти розташовуються в керованих елементах мережі, безпосередньо взаємодіють з керованими об'єктами й обслуговують базу даних керованих (спостережуваних) параметрів. Інформаційні бази керування MIB (Management Information Base) містять списки керованих параметрів та їхнє значення, агенти забезпечують відповідність баз даних реальним станам об'єктів.
Менеджер може в будь-який момент зробити запит на одержання інформації про стан контрольного об'єкта, виконуючи операцію читання, і агент у відповідь на цей запит зобов'язаний передати вміст всієї бази або її частини. Операція запису в базу за ініціативи менеджера, якщо вона дозволена, змушує агента реалізувати керуючі дії на об'єкт. Опитування стану виконується за ініціативи менеджера регулярно (полінг) або епізодично, наприклад, за запитом адміністратора. Агентові може надаватися можливість і асинхронного повідомлення менеджера про початок яких-небудь подій. Для цього використовуються спеціальні повідомлення, названі перериваннями.
Для того щоб той самий менеджер зміг керувати різними реальними ресурсами, створюється деякий набір моделей керованих ресурсів, що відбивають тільки ті характеристики ресурсу, які потрібні його контролю і керування.
2.2 Топології мережі
Топологія – це спосіб фізичного з'єднання комп'ютерів в локальну мережу. Існує три основних топології, що застосовуються при побудові комп'ютерних мереж: «шина», «зірка», «кільце».
При створенні мережі з топологією «Шина» всі комп'ютери підключаються до одного кабелю (див. рис. 2.1). На його кінцях повинні бути розташовані термінатори. За такої топології будуються 10 мегабітні мережі 10Base-2 і 10Base-5. У якості кабелю використовується коаксіальний кабель.
Рисунок 2.1 – Топологія «Шина»
Пасивна топологія, будується на використанні одного загального каналу зв'язку і колективного використання його в режимі поділу часу. Порушення загального кабелю або будь-якого з двох термінаторів приводить до виходу з ладу ділянки мережі між цими термінаторами (сегмент мережі). Відключення будь-якого з підключених пристроїв на роботу мережі ніякого впливу не робить. Несправність каналу зв'язку виводить з ладу всю мережу. Всі комп'ютери в мережі «слухають» несучу і не беруть участь в передачі даних між сусідами. Пропускна здатність такої мережі знижується зі збільшенням навантаження або при збільшенні числа вузлів. Для з'єднання шматків шини можуть використовуватися активні пристрої – повторювачі (repeater) із зовнішнім джерелом живлення.
Топологія «Зірка» передбачає підключення кожного комп'ютера окремим проводом до окремого порту пристрою, званого концентратором або повторювачем, або хабом (див. рис. 2.2).
Рисунок 2.2 – Топологія «Зірка»
Концентратори можуть бути як активні, так і пасивні. Якщо між пристроєм і концентратором відбувається розрив з'єднання, то вся інша мережа продовжує працювати. Правда, якщо цим пристроєм був єдиний сервер, то робота буде дещо ускладнена. При виході з ладу концентратора мережа перестане працювати.
Дана мережева топологія найбільш зручна при пошуку ушкоджень мережевих елементів: кабелю, мережевих адаптерів або роз'ємів. При додаванні нових пристроїв «зірка» також зручніше в порівнянні з топологією загальна шина. Також можна взяти до уваги, що 100 і 1000 М/біт мережі будуються по топології «Зірка».
Топологія «Кільце» активна топологія. Всі комп'ютери в мережі зв'язані по замкнутому колу (див. рис. 2.3). Прокладка кабелів між робочими станціями може виявитися досить складною і дорогою, якщо вони розташовані не по кільцю, а, наприклад, в лінію. В якості носія в мережі використовується «вита пара» або оптоволокно. Повідомлення циркулюють по колу. Робоча станція може передавати інформацію другий робочої станції тільки після того, як отримає право на передачу (маркер), тому колізії виключені. Інформація передається по кільцю від однієї робочої станції до іншої, тому при виході з ладу одного комп'ютера, якщо не брати спеціальних заходів вийде з ладу вся мережа.
Рисунок 2.3 – Топологія «Кільце»
Час передачі повідомлень зростає пропорційно збільшенню числа вузлів в мережі. Обмежень на діаметр кільця не існує, тому що він визначається тільки відстанню між вузлами в мережі. Крім наведених вище топологій мереж широко застосовуються та інші гібридні топології: «зірка-шина», «зірка-кільце», «зірка-зірка».
Крім трьох розглянутих основних, базових топологій нерідко застосовується також мережна топологія «дерево», яку можна розглядати як комбінацію декількох зірок. Як і у випадку зірки, дерево може бути активним, або істинним, і пасивним. При активному дереві в центрах об'єднання декількох ліній зв'язку перебувають центральні комп'ютери, а при пасивному – концентратори.
Застосовуються досить часто і комбіновані топології, серед яких найбільшого поширення набули зірково-шинна і зірково-кільцева. У зірково-шинної топології використовується комбінація шини та пасивної зірки. У цьому випадку до концентратора підключаються як окремі комп'ютери, так і цілі шинні сегменти, тобто на самому ділі реалізується фізична топологія шина, що включає всі комп'ютери мережі. У даній топології може використовуватися і кілька концентраторів, з'єднаних між собою і утворюють так звану магістральну, опорну шину. До кожного з концентраторів при цьому підключаються окремі комп'ютери або шинні сегменти. Таким чином, користувач отримує можливість гнучко комбінувати переваги шинної і зоряної топологій, а також легко змінювати кількість комп'ютерів, підключених до мережі.
У разі зірково-кільцевої топології в кільце об'єднуються не самі комп'ютери, а спеціальні концентратори, до яких у свою чергу підключаються комп'ютери за допомогою зіркоподібну подвійних ліній зв'язку. Насправді всі комп'ютери мережі включаються в замкнуте кільце, тому що усередині концентраторів лінії зв'язку утворюють замкнутий контур. Дана топологія дозволяє комбінувати переваги зіркової та кільцевої топології. Наприклад, концентратори дозволяють зібрати в одне місце всі точки підключення кабелів мережі.
3. Транспортні протоколи
Спеціальна програма для передачі даних в мережі, їх розшифрування і розуміння становить протокол роботи мережі.
Протокол – це набір правил, які регламентують порядок збирання пакетів з даних і управління інформацією на роботі станції відправника для передачі і правила збирання пакетів на робочій станції отримувача. Протокол забезпечує передачу даних в мережі за рахунок того, що в ньому вказується які біти містить заголовок, які значення розміру інформації. Які містять саму інформацію, а які потрібні для контролю помилок. Протоколи охоплюють всі фази обміну в мережі:
- синхронізацію тактових генераторів комп’ютера-отримувача і комп’ютера-відправника;
- методику кодування двійкових даних;
- інструкції про передачу інформації по декількох різних мережах без втрати їх цілісності.
Мережні транспортні протоколи визначають метод передачі даних по мережі, а також метод їх пакетування й адресації. Щоб два мережних комп'ютери могли встановити зв'язок, вони повинні використовувати однакові транспортні протоколи, оскільки протокол визначає метод пакетування й обміну даними.
З технічної точки зору до протоколів можна віднести будь-яку систему, що задає метод передачі даних через мережу, незалежно від того, чи функціонує ця система на канальному чи прикладному рівнях. Однак часто протоколами називають системи, що задають метод пакетування і передачі даних по мережі. Протоколи NetBEUI. IPX/SPX і TCP/IP працюють на мережному і транспортному рівнях моделі OSI. Оскільки вони працюють на декількох рівнях, їх часто називають стеками протоколів, а не просто протоколами.
