Metode upravljanja podacima u računarskim mrežama. Klasifikacija računarskih mreža

Današnji članak otvara novi odjeljak na blogu koji će se zvati " mreže". Ovaj odjeljak će pokriti širok spektar pitanja vezanih za kompjuterske mreže. Prvi članci rubrike bit će posvećeni objašnjenju nekih od osnovnih koncepata s kojima ćete se susresti pri radu s mrežom. A danas ćemo govoriti o tome koje će komponente biti potrebne za stvaranje mreže i koje postoje. vrste mreža.

Računarska mreža je skup računarske i mrežne opreme povezane komunikacijskim kanalima u jedinstven sistem. Za kreiranje računarske mreže potrebne su nam sljedeće komponente:

• računari koji imaju mogućnosti umrežavanja (na primjer, mrežna kartica koja se nalazi u svakom modernom računaru);
• prijenosni medij ili komunikacijski kanali (kablovski, satelitski, telefonski, optički i radio kanali);
• mrežna oprema (na primjer, prekidač ili ruter);
• mrežni softver (obično uključen uz operativni sistem ili se isporučuju sa mrežnom opremom).

Računarske mreže se obično dijele na dva glavna tipa: globalne i lokalne.

Lokalne mreže(Lokalna mreža - LAN) imaju zatvorenu infrastrukturu prije nego dođu do internet provajdera. Termin "lokalna mreža" može opisati i malu kancelarijsku mrežu i mrežu velike fabrike koja pokriva nekoliko hektara. U odnosu na organizacije, preduzeća, firme koristi se termin korporativna mreža - lokalna mreža posebne organizacije (pravnog lica), bez obzira na teritoriju koju zauzima.
Korporativne mreže su mreže zatvorenog tipa, pristup im je dozvoljen samo ograničenom krugu korisnika (na primjer, zaposlenicima kompanije). Globalne mreže su fokusirane na pružanje usluga svim korisnicima.

Globalna mreža(Wide Area Network - WAN) obuhvata velike geografske regije i sastoji se od mnogih lokalnih mreža. Svima je poznata globalna mreža, koja se sastoji od nekoliko hiljada mreža i računara - to je Internet.

Administrator sistema mora da se bavi lokalnim (korporativnim) mrežama. Zove se tipični korisnički računar povezan na lokalnu mrežu radna stanica . Računar koji dijeli svoje resurse sa drugim računarima na mreži se zove server ; a računar koji pristupa zajedničkim resursima na serveru jeste klijent .

Postoje razne vrste servera: fajl (za skladištenje zajedničkih fajlova), serveri baze podataka, serveri aplikacija (omogućavaju daljinsko upravljanje programima na klijentima), web serveri (za skladištenje web sadržaja) i drugi.

Opterećenje mreže karakterizira parametar koji se zove promet. Saobraćaj je tok poruka u podatkovnoj mreži. Podrazumijeva se kao kvantitativno mjerenje broja blokova podataka koji prolaze kroz mrežu i njihove dužine, izražene u bitovima u sekundi. Na primjer, brzina prijenosa podataka u modernim lokalnim mrežama može biti 100Mbps ili 1Gbps

Trenutno, svijet ima ogromnu količinu svih vrsta mrežne i računalne opreme koja vam omogućava organiziranje raznih računalnih mreža. Čitav niz kompjuterskih mreža može se podijeliti u nekoliko tipova prema različitim kriterijima:

Po teritoriji:

• lokalni - pokrivaju male površine i nalaze se unutar pojedinačnih kancelarija, banaka, korporacija, kuća;
• regionalne - formiraju se kombinovanjem lokalnih mreža na odvojenim teritorijama;
• globalno (Internet).

Putem povezivanja računara:

• ožičeni (računari su povezani kablom);
• bežični (računari razmjenjuju informacije putem radio valova, na primjer, koristeći WI-FI ili Bluetooth tehnologiju).

Metoda kontrole:

• sa centralizovanim upravljanjem - jedna ili više mašina (servera) se dodeljuju za upravljanje procesom razmene podataka u mreži;
• decentralizovane mreže - ne sadrže namenske servere, funkcije upravljanja mrežom se prenose naizmjenično sa jednog računara na drugi.

Prema sastavu računarskih objekata:

• homogene - kombinuju homogene računske alate (računare);
• heterogeni - kombinuju različite računarske alate (na primer: računare, terminale za trgovanje, web kamere i mrežno skladištenje).

Po vrsti prenosnog medija mreže se dijele na optičke, sa prijenosom informacija putem radio kanala, u infracrvenom opsegu, preko satelitskog kanala itd.

Možda ćete naići na druge klasifikacije kompjuterskih mreža. Po pravilu, administrator sistema mora da se bavi lokalnim žičanim mrežama sa centralizovanom ili decentralizovanom kontrolom.

Kombinacija gore navedenih komponenti u mrežu može se izvesti na različite načine i načine. Prema sastavu svojih komponenti, načinu njihovog povezivanja, obimu upotrebe i drugim karakteristikama, mreže se mogu podijeliti u klase na način da bi pripadnost opisane mreže jednoj ili drugoj klasi mogla sasvim u potpunosti karakterizirati svojstva i kvalitativnih parametara mreže.

Međutim, ova vrsta klasifikacije mreža je prilično uslovna. Danas je najrasprostranjenija podjela kompjuterskih mreža na osnovu teritorijalnog položaja.

Na osnovu toga, mreže se dijele u tri glavne klase:

LAN - lokalne mreže (Local Area Networks);

MAN - gradske mreže (Metropolitan Area Networks).

WAN - globalne mreže (Wide Area Networks);

Lokalna mreža(LS) je komunikacioni sistem koji podržava, unutar zgrade ili nekog drugog ograničenog područja, jedan ili više kanala za digitalni prijenos podataka velike brzine koji se pružaju povezanim uređajima za kratkoročnu isključivu upotrebu. Teritorije koje pokriva LA mogu značajno varirati.

Dužina komunikacionih linija za neke mreže ne može biti veća od 1000 m, dok su druge LAN mreže u mogućnosti da opslužuju cijeli grad. Opsluživane teritorije mogu biti kako fabrike, brodovi, avioni, tako i institucije, univerziteti, fakulteti. Koaksijalni kablovi se obično koriste kao prenosni medij, iako su upredene parice i mreže sa optičkim vlaknima sve češće, a tehnologija bežičnog LAN-a se takođe ubrzano razvija poslednjih godina, koristeći jednu od tri vrste zračenja: širokopojasni radio signal, ultravisoko zračenje male snage. frekvencije (mikrovalno zračenje) i infracrvene zrake.

Male udaljenosti između mrežnih čvorova, korišćeni medij za prenos i povezana mala verovatnoća grešaka u prenošenim podacima omogućavaju održavanje visokih kurseva razmene - od 1 Mbps do 100 Mbps /od).

Gradske mreže, po pravilu pokrivaju grupu zgrada i implementiraju se na optičkim ili širokopojasnim kablovima. Po svojim karakteristikama su posredni između lokalnih i globalnih mreža. Nedavno, u vezi sa polaganjem brzih i pouzdanih optičkih kablova u gradskim i međugradskim sredinama, i novih obećavajućih mrežni protokoli, na primjer, ATM (Asynchronous Transfer Mode - asinhroni način prijenosa), koji se u budućnosti može koristiti kako u lokalnim tako i u mrežama šireg područja.

globalne mreže, za razliku od lokalnih, po pravilu pokrivaju mnogo veće teritorije, pa čak i većinu regiona globusa (kao primer može poslužiti Internet). Trenutno se kao prijenosni medij u globalnim mrežama koriste analogni ili digitalni žičani kanali, kao i satelitski komunikacijski kanali (obično za komunikaciju između kontinenata). Ograničenja brzine prijenosa (do 28,8 Kbps na analognim kanalima i do 64 Kbps na korisničkim dijelovima digitalnih kanala) i relativno niska pouzdanost analognih kanala, što zahtijeva korištenje alata za otkrivanje i ispravljanje grešaka na nižim nivoima protokola, značajno smanjiti podatke o kursu u globalnim mrežama u odnosu na lokalne.

Postoje i druge karakteristike klasifikacije računarskih mreža.

Po području djelovanja mreže se dijele na:

bankarske mreže,

mreže naučnih institucija,

Univerzitetske mreže;

Prema obliku rada mogu se razlikovati:

Komercijalne mreže;

besplatne mreže,

Korporativne mreže

Javne mreže;

Po prirodi implementiranih funkcija mreže se dijele na:

Računarski, dizajniran za rješavanje upravljačkih problema na temelju računske obrade početnih informacija;

Informativni, dizajniran za dobijanje referentnih podataka na zahtjev korisnika; mješoviti, u kojem se implementiraju računarske i informacione funkcije.

Po načinu upravljanja Računarske mreže se dijele na:

Mreže s decentraliziranom kontrolom;

Centralizirano upravljanje;

Mješovito upravljanje.

U prvom slučaju, svaki računar koji je dio mreže uključuje kompletan set softverski alati za koordinaciju mrežnih operacija. Mreže ovog tipa su složene i prilično skupe, budući da su operativni sistemi pojedinačnih računara razvijeni sa fokusom na zajednički pristup zajedničkom memorijskom polju mreže.

U uslovima mešovitih mreža pod centralizovanom kontrolom rešavaju se zadaci najvišeg prioriteta i po pravilu su povezani sa obradom velikih količina informacija.

Kompatibilnost softvera postoje mreže:

Homogene;

Homogeni (sastoje se od softverski kompatibilnih računara)

Heterogen ili heterogen (ako su računari uključeni u mrežu programski nekompatibilni).

Lokalne mreže

Postoje dva pristupa izgradnji lokalnih mreža i, shodno tome, dva tipa: klijent/server mreže i peer-to-peer mreže.

Mreže klijent/server

U mrežama klijent/server koristi se namenski računar (server) na kome su koncentrisani deljeni fajlovi i koji pruža uslugu štampanja za mnoge korisnike (Sl. 1).

Rice. jedan.Mreže klijent/server

Server -računar spojen na mrežu i pruža svojim korisnicima određene usluge.

Serveri mogu obavljati pohranu podataka, upravljanje bazom podataka, udaljenu obradu poslova, ispis poslova i niz drugih funkcija koje bi korisnicima mreže mogle biti potrebne. Server je izvor mrežnih resursa. Na mreži može biti dosta servera, a svaki od njih može opsluživati ​​svoju grupu korisnika ili upravljati određenim bazama podataka.

Radna stanica – PC Povezano na mrežu preko koje korisnik pristupa svojim resursima. Mrežna radna stanica radi u mrežnom i lokalnom načinu rada. Opremljen je sopstvenim operativnim sistemom (MSDOS, Windows, itd.) i pruža korisniku sve potrebne alate za rešavanje primenjenih problema. Radne stanice povezane sa serverom nazivaju se klijenti. Kao klijenti mogu se koristiti i moćni računari za obradu tabela sa velikim brojem resursa i računari male potrošnje za jednostavnu obradu teksta. Nasuprot tome, moćni računari se obično instaliraju kao serveri. Zbog potrebe obezbeđivanja istovremene obrade zahteva velikog broja klijenata i dobre zaštite mrežnih podataka od neovlašćenog pristupa, server mora da radi na specijalizovanom operativnom sistemu.

primjeri: Novell Net Ware, Windows NT Server, IBM OS/2 Lan server, Banyan Vines.

Peer-to-peer mreže

Namjenski serveri se ne koriste u peer-to-peer mrežama (slika 2). Istovremeno sa opsluživanjem korisnika, računar u peer-to-peer mreži može preuzeti funkcije servera, izvršavajući zadatke za štampanje i odgovarajući na zahteve za fajlovima sa drugih radnih stanica na mreži. Naravno, ako računar ne deli prostor na disku ili štampač, onda je on samo klijent u odnosu na druge radne stanice koje deluju kao server. Windows 95 ima ugrađene mogućnosti za izgradnju peer-to-peer mreže. Ako se trebate povezati s drugim peer-to-peer mrežama, Windows 95 podržava sljedeće mreže:

NetWare Lite

Artisoft LANtastic.

Rice. 2.Lokacija računara u peer-to-peer mrežama.

Topologija mreže

Ispod topologija odnosi se na opis svojstava mreže svojstvenih svim njenim homomorfnim transformacijama, tj. takve promjene izgled mreže, udaljenosti između njenih elemenata, njihov međusobni raspored, pri kojem se odnos ovih elemenata međusobno ne mijenja.

Topologija računarske mreže je u velikoj meri određena načinom na koji su računari međusobno povezani. Topologija u velikoj mjeri određuje mnoga važna svojstva mreže, kao što su pouzdanost (preživljivost), performanse, itd. Postoje različiti pristupi klasifikaciji mrežnih topologija. Prema jednom od njih, konfiguracije lokalne mreže podijeljene su u dvije glavne klase: emitovanje I uzastopno.

U konfiguracijama emitiranja, svaki PC (primopredajnik fizičkih signala) emituje signale koje mogu da percipiraju drugi računari. Takve konfiguracije uključuju topologije "zajednička magistrala", "stablo", "zvijezda sa pasivnim centrom". Mreža zvjezdanog pasivnog centra može se smatrati vrstom stabla koje ima korijen sa granom do svakog povezanog uređaja.

U serijskim konfiguracijama, svaki fizički podsloj prenosi informacije samo jednom PC-u. Primeri sekvencijalnih konfiguracija su: proizvoljne (proizvoljno povezivanje računara), hijerarhijske, "prsten", "lanac", "zvezda sa inteligentnim centrom", "pahulja" i
ostalo.

Najoptimalniji u smislu pouzdanosti (mogućnost funkcioniranja mreže u slučaju kvara pojedinih čvorova ili komunikacijskih kanala) je potpuno povezana mreža, tj. mreža u kojoj je svaki mrežni čvor povezan sa svim ostalim čvorovima, međutim, sa velikim brojem čvorova, takva mreža zahtijeva veliki broj komunikacijskih kanala i teško je implementirati zbog tehničkih poteškoća i visoke cijene. Stoga su gotovo sve mreže nepotpuno povezan.

Iako za određeni broj čvorova u mreži bez mreže može postojati veliki broj opcija za povezivanje mrežnih čvorova, u praksi se obično koriste tri najčešće (osnovne) LAN topologije:

1. zajednički autobus;

2. prsten;

3. zvijezda.

Topologija sabirnice (slika 3), kada su svi mrežni čvorovi povezani na jedan otvoreni kanal, koji se obično naziva magistrala.

Slika 3.Topologija sabirnice.

U ovom slučaju, jedna od mašina služi kao sistemski server koji obezbeđuje centralizovani pristup deljenim datotekama i bazama podataka, štampačima i drugim računarskim resursima.

mreže ovog tipa stekao veliku popularnost zbog niske cijene, velike fleksibilnosti i brzine prijenosa podataka, lakoće proširenja mreže (povezivanje novih pretplatnika na mrežu ne utječe na njene glavne karakteristike). Nedostaci topologije magistrale uključuju potrebu za korištenjem prilično složenih protokola i ranjivost na fizičko oštećenje kabela.

Topologija prstena (slika 4), kada su svi mrežni čvorovi povezani na jedan zatvoreni prstenasti kanal .

Slika 4.Topologija "prsten".

Ovu mrežnu strukturu karakteriše činjenica da se informacije mogu prenositi duž prstena samo u jednom pravcu i da svi povezani računari mogu učestvovati u njihovom prijemu i prenosu. U tom slučaju, pretplatnik primatelj mora označiti primljene informacije posebnim markerom, inače se mogu pojaviti „izgubljeni“ podaci koji ometaju normalan rad mreže.

Kao lančana konfiguracija, prsten je posebno osjetljiv na kvarove: kvar bilo kojeg segmenta kabela dovodi do prekida usluge za sve korisnike. LAN dizajneri su uložili mnogo truda da se izbore sa ovim problemom. Zaštita od oštećenja ili kvara obezbeđuje se ili zatvaranjem prstena na povratnom (rezervnom) putu ili prelaskom na rezervni prsten. U oba slučaja, opća topologija prstena je očuvana.

Topologija zvijezda (slika 5), kada su svi mrežni čvorovi povezani na jedan centralni čvor, koji se zove host ( domaćin) ili čvorište ( čvorište).

Slika 5.Topologija "Zvijezda".

Konfiguracija se može posmatrati kao dalji razvoj ukorijenjene strukture stabla sa granom do svakog povezanog uređaja. Preklopni uređaj se obično nalazi u centru mreže, osiguravajući održivost sistema. LAN mreže ove konfiguracije najčešće se koriste u automatizovanim sistemima za upravljanje kancelarijama koji koriste centralnu bazu podataka. Star LAN-ovi su obično manje pouzdani od dijeljenih magistralnih ili hijerarhijskih mreža, ali ovaj problem se rješava dupliranjem hardvera centralne lokacije. Nedostaci uključuju značajnu potrošnju kablova (ponekad nekoliko puta veću od potrošnje u LAN-ovima sličnih mogućnosti sa zajedničkom magistralom ili hijerarhijskim).

Mreže mogu biti i mješovite topologije ( hibrid) kada odvojeni dijelovi mreže imaju različite topologije. Primjer je FDDI lokalna mreža, u kojoj su glavni (kičmeni) čvorovi povezani na prstenasti kanal, a preostali čvorovi su povezani na njih u hijerarhijskoj topologiji.

Osnova TVS klasifikacija postavljene su najkarakterističnije funkcionalne, informativne i strukturne karakteristike.

Prema stepenu teritorijalne rasprostranjenosti mrežni elementi (pretplatnički sistemi, komunikacioni čvorovi) razlikuju globalne (državne), regionalne i lokalne računarske mreže (WAN, RCS i LAN).

Po prirodi implementiranih funkcija mreže se dijele na računarske (glavne funkcije takvih mreža su obrada informacija), informacione (za dobijanje referentnih podataka na zahtjev korisnika), informatičke i računarske, ili mješovite, u kojima se računske i informatičke funkcije obavljaju u određenom, neograničenom -konstantni odnos.

Po načinu upravljanja TVS se dijele na mreže sa centralizovano(mreža ima jedno ili više upravljačkih tijela), decentralizovano(svaki AS ima sredstva za upravljanje mrežom) i mješovito upravljanje, u kojoj se, u određenoj kombinaciji, implementiraju principi centralizovane i decentralizovane kontrole (npr. pod centralizovanom kontrolom rešavaju se samo zadaci najvišeg prioriteta koji se odnose na obradu velike količine informacija).

O organizaciji prijenosa informacija mreže se dijele na mreže sa odabirom informacija i usmjeravanjem informacija. U mrežama sa izborom informacija, izgrađena na bazi monokanala, interakcija AU se vrši odabirom (izborom) blokova podataka (okvirova) koji su im adresirani: sve AU mreže imaju pristup svim okvirima koji se prenose u mreži, ali samo AU kojima su namijenjene uzimaju kopiju okvira. U mrežama sa usmjeravanjem informacija Za prijenos okvira od pošiljaoca do primaoca može se koristiti više ruta. Stoga se uz pomoć komunikacionih sistema mreže rješava problem izbora optimalne (na primjer, najkraće vrijeme za dostavu okvira primaocu) rute.

Po vrsti organizacije prenosa podataka mreže sa rutiranjem informacija dijele se na mreže sa komutacijom kola (kanala), komutacijom poruka i komutacijom paketa. Mreže koje koriste mješovite sisteme prijenosa podataka su u funkciji.

Prema topologiji one. konfiguracije elemenata u TVS, mreže su podeljene u dve klase: emitovane (Sl. 11.1) i serijske (Sl. 11.2). Konfiguracije emitovanja i značajan deo serijskih konfiguracija (prsten, zvezda sa inteligentnim centrom, hijerarhijski) su karakteristični za LAN. Za globalne i regionalne mreže najčešća je proizvoljna (mesh topologija). Hijerarhijska konfiguracija i “zvijezda” su također našle primjenu.

IN konfiguracije emitovanja u svakom trenutku, samo jedna radna stanica (pretplatnički sistem) može raditi na prijenosu okvira. Drugi računari u mreži mogu primiti ovaj okvir, tj. takve konfiguracije su tipične za LAN sa izborom informacija. Glavni tipovi konfiguracije emitovanja su uobičajena magistrala, drvo, zvijezda sa pasivnim centrom. Glavne prednosti LAN-a sa zajedničkom magistralom su jednostavnost proširenja mreže, jednostavnost korištenih metoda upravljanja, odsustvo potrebe za centraliziranim upravljanjem i minimalna potrošnja kabela. LAN sa topologijom stabla je naprednija verzija mreže topologije sabirnice. Stablo se formira povezivanjem nekoliko magistrala sa aktivnim repetitorima ili pasivnim multiplikatorima („hubovima“), svaka grana stabla je segment. Neuspjeh jednog segmenta ne dovodi do neuspjeha drugih. U LAN-u sa topologijom zvijezde, u sredini se nalazi pasivni konektor ili aktivni repetitor - prilično jednostavni i pouzdani uređaji. Za zaštitu od kršenja u kabelu koristi se središnji relej koji isključuje neuspjele kabelske grede.

Rice. 11.1. Konfiguracije mreže za emitovanje: ali - zajednički autobus; b- stablo; u - zvijezda sa pasivnim centrom

Rice. 11.2. Sekvencijalne mrežne konfiguracije: a - proizvoljne (mesh); b- hijerarhijski; u - prsten; G - lanac; e - zvijezda sa intelektualnim centrom; e - Pahuljica

U sekvencijalnim konfiguracijama, tipičnim za mreže sa rutiranjem informacija, prenos podataka se vrši sekvencijalno od jednog računara do susednog, a različiti tipovi medija za fizički prenos mogu se koristiti u različitim delovima mreže.

Zahtjevi za odašiljače i prijemnike su niži nego u konfiguracijama emitiranja. Sekvencijalne konfiguracije uključuju: proizvoljne (ćelijske), hijerarhijske, prsten, lanac, zvijezdu sa inteligentnim centrom, pahuljicu. U LAN-u se najčešće koriste prsten i zvijezda, kao i mješovite konfiguracije - zvijezda-prsten, zvijezda-bus.

Na LAN-u sa prstenastom topologijom, signali putuju samo u jednom smjeru, obično u smjeru suprotnom od kazaljke na satu. Svaki PC ima memoriju do cijelog okvira. Kada se okvir kreće oko prstena, svaki PC prima okvir, analizira svoje adresno polje, pravi kopiju okvira ako je adresiran na ovaj PC i ponovo šalje okvir. Naravno, sve to usporava prenos podataka u prstenu, a trajanje kašnjenja je određeno brojem računara. Uklanjanje okvira iz prstena obično vrši stanica koja šalje. U tom slučaju, okvir pravi puni krug oko prstena i vraća se na stanicu koja ga šalje, koja to doživljava kao prijem – potvrdu o prijemu okvira od strane primaoca. Uklanjanje okvira iz prstena takođe može da izvrši prijemna stanica, tada okvir ne završi puni krug, a stanica koja šalje ne prima potvrde o prijemu.

Prstenasta struktura pruža prilično široku funkcionalnost LAN sa visokom efikasnošću korišćenja monokanalnog, niskim troškovima, jednostavnošću metoda upravljanja, mogućnošću praćenja performansi monokanalnog.

U radiodifuznim i većini serijskih konfiguracija (sa izuzetkom prstena), svaki segment kabla mora da obezbedi prenos signala u oba smera, što se postiže: u poludupleks komunikacionim mrežama - korišćenjem jednog kabla za naizmenični prenos u dva smera; u dupleks mrežama - pomoću dva jednosmjerna kabla; u širokopojasnim sistemima - korištenje različitih nosivih frekvencija za istovremeni prijenos signala u dva smjera.

Globalne i regionalne mreže, kao i lokalne, u principu mogu biti homogene (homogene), u kojima se koriste softverski kompatibilni računari, i heterogene (heterogene), uključujući i softverski nekompatibilne računare. Međutim, s obzirom na dužinu opskrbe toplom vodom i RCS-a i veliki broj kompjutera koji se u njima koriste, ovakve mreže su češće heterogene.

U zavisnosti od skalabilnosti mreže, zavisiće od toga kako će se mrežom upravljati u datom preduzeću. Postoji nekoliko načina upravljanja. Lokalne mreže su podijeljene u dvije podgrupe prema načinu upravljanja: ravnopravne i hijerarhijske (višerazinske) mreže.

Peer-to-peer mreže

U peer-to-peer mreži, svi računari su jednaki: nema hijerarhije među računarima i nema namenskog servera. Obično svaki računar funkcioniše i kao klijent i kao server; drugim riječima, ne postoji nijedan računar odgovoran za administraciju cijele mreže. Svi korisnici sami odlučuju koje će podatke na svom računaru učiniti javno dostupnim preko mreže.

Peer-to-peer mreže se takođe nazivaju radnim grupama. Radna grupa ovo je mali tim, tako da peer-to-peer mreže najčešće nemaju više od 30 računara. Peer-to-peer mreže su relativno jednostavne.

Pošto je svaki računar i klijent i server, nema potrebe za moćnim centralnim serverom ili drugim komponentama potrebnim za složenije mreže.

Peer-to-peer mreže su obično jeftinije od mreža baziranih na serveru, ali zahtijevaju moćnije (i skuplje) računare. U peer-to-peer mreži, performanse i sigurnosni zahtjevi za mrežni softver su obično niži nego u mrežama namjenskih servera.

Slika 5. Peer-to-peer mreža

Hijerarhijske mreže

Hijerarhijske mreže imaju jedan ili više servera koji pohranjuju informacije koje se dijele između različitih korisnika. Da bi se povećala pouzdanost skladištenja informacija na serveru, mogu se instalirati dva diska koji rade paralelno i međusobno se dupliraju,

istovremeno, u slučaju kvara jednog od njih, drugi se automatski uključuje u rad. Ovisno o tome kako se server koristi u hijerarhijskim mrežama, razlikuju se sljedeće vrste servera:

File server. U ovom slučaju, zajednički fajlovi i/ili zajednički programi se nalaze na serveru. Jedan primjer korištenja servera datoteka je hostovanje MS Office programa na njemu. U ovom slučaju, samo mali (klijentski) dio ovih programa nalazi se na radnim stanicama, što zahtijeva neznatne resurse. Programi koji dozvoljavaju ovaj način rada nazivaju se programi koji se mogu instalirati na mreži.

Server baze podataka. U ovom slučaju, baza podataka se nalazi na serveru (na primjer, Consultant Plus, Garant, bankovni računi klijenata itd.). Baza podataka na serveru može se ažurirati sa različitih radnih stanica i/ili pružiti informacije na zahtjev radne stanice.

Klijenti hijerarhijske mreže mogu da koriste operativne sisteme: Windows XP, Windows Vista, Windows 7, serveri zahtevaju posebne serverske verzije operativnih sistema.

Slika 6. Hijerarhijska mreža

Naš servisni centar će koristiti hijerarhijsku mrežu. Za naš slučaj, ovo je najprikladnija opcija. Kako se naša mreža ne bi pretvorila u informacijsko "smetlište", a također, kako bi se povećala pouzdanost skladištenja informacija, potrebno je imati nekoliko servera. U ovom slučaju, server datoteka, Internet server i server baze podataka. Server će ugostiti MS Office, 1C i druge programe, a radne stanice će hostovati samo mali (klijentski) deo ovih programa, koji zahtevaju neznatne resurse. Također je potrebno da svaki korisnik dodijeli svoja prava u lokalnoj mreži.

LAN klasifikacija

Lokalne mreže se mogu klasifikovati prema:

• nivo upravljanja;
• imenovanje;
• homogenost;
• administrativni odnosi između računala;
• topologija;
• arhitektura.

Prema nivou kontrole razlikuju se sljedeće LAN mreže :

• LAN-ovi radnih grupa, koji se sastoje od više računara koji rade na istom operativnom sistemu. U takvom LAN-u, po pravilu, postoji nekoliko namenskih servera: server datoteka, server za štampanje;
• LAN strukturnih podjela (odjeljenja). Ove LAN mreže sadrže nekoliko desetina računara i servera kao što su: server datoteka, server za štampanje, server baze podataka;
• LAN preduzeća (firme). Ove LAN mreže mogu sadržati preko 100 računara i servera kao što su server datoteka, server za štampanje, server baze podataka, server pošte i drugi serveri.

Mreže se dijele na :

• računalne mreže namijenjene za naseljavanje;
• informacione i računarske mreže, koje su dizajnirane i za obavljanje poslova naseljavanja i za obezbeđivanje informacionih resursa;
• informaciono-savjetovanje, koje na osnovu obrade podataka generira informacije za podršku donošenju odluka;
• informacione i kontrolne mreže, koje su dizajnirane da upravljaju objektima na osnovu obrade informacija.

Vrste računara koji se koriste su:

• homogene mreže koje sadrže istu vrstu računara i sistemskog softvera;
• heterogene mreže koje sadrže heterogene računare i sistemski softver.

Prema administrativnim odnosima između računara, možemo razlikovati:

• LAN sa centralizovanim upravljanjem (sa namenskim serverima);
• LAN bez centraliziranog upravljanja (decentralizirano) ili peer-to-peer (single-level) mreža.

U lokalnim mrežama sa centralizovanim upravljanjem, server obezbeđuje interakciju između radnih stanica, obavlja funkcije skladištenja javnih podataka, organizuje pristup tim podacima i prenosi podatke klijentu. Klijent obrađuje primljene podatke i daje rezultate obrade korisniku. Treba napomenuti da se obrada podataka može vršiti i na serveru.

Lokalne mreže sa centralizovanim upravljanjem, u kojima je server namenjen samo za skladištenje i izdavanje informacija klijentima na zahtev, nazivaju se mreže sa namenskim serverom datoteka. Sistemi u kojima se informacije obrađuju na serveru zajedno sa skladištem nazivaju se sistemi "klijent-server".

Treba napomenuti da su u serverskim lokalnim mrežama samo resursi servera direktno dostupni klijentu. Ali radne stanice koje su dio centralno upravljanog LAN-a mogu istovremeno organizirati peer-to-peer lokalnu mrežu sa svim svojim mogućnostima.

Softver koji kontrolira rad centralno upravljanog LAN-a sastoji se od dva dijela:

• mrežni operativni sistem instaliran na serveru;
• softver na radnoj stanici, koji je skup programa koji se pokreću pod operativnim sistemom koji je instaliran na radnoj stanici. Istovremeno, različiti operativni sistemi mogu biti instalirani na različitim radnim stanicama u istoj mreži.

Veliki hijerarhijski LAN-ovi koriste UNIX i LINUX kao mrežne operativne sisteme, koji su pouzdaniji. Za LAN mreže srednje veličine, najpopularniji mrežni operativni sistem je Windows 2008 Server.

Ovisno o tome kako se server koristi u hijerarhijskim mrežama, razlikuju se sljedeće vrste servera:

• File Server. U ovom slučaju, zajednički fajlovi i/ili zajednički programi se nalaze na serveru.
• Server baze podataka. Server hostuje mrežnu bazu podataka.
• Print server. Na računar je povezan dovoljno produktivan štampač, na kojem se informacije mogu štampati sa nekoliko radnih stanica odjednom.
• Mail server. Server pohranjuje informacije poslane i primljene kao preko lokalne mreže.

Prednosti:

• veća brzina obrade podataka;
• ima pouzdan sistem zaštite i tajnosti informacija;
• lakše za upravljanje nego peer-to-peer mrežama.

Nedostaci:

• mreža je skuplja zbog namenskog servera;
• manje fleksibilan od peer-to-peer mreže.

Svi računari u lokalnoj mreži povezani su komunikacionim linijama. Geometrijski raspored komunikacijskih linija u odnosu na mrežne čvorove i fizičko povezivanje čvorova na mrežu naziva se fizička topologija. U zavisnosti od topologije razlikuju se mreže: sabirnica, prstenasta, zvezda, hijerarhijske i proizvoljne strukture.

Razlikovati fizičku i logičku topologiju. Logička i fizička topologija mreže su nezavisne jedna od druge. Fizička topologija je geometrija mreže, a logička topologija određuje smjer tokova podataka između mrežnih čvorova i metode prijenosa podataka.

Sve postojeće konfiguracije mogu se podijeliti u dvije glavne klase: emitirane i serijske.

U slučaju LAN konfiguracije za emitiranje, signale koje prenosi jedan uređaj za povezivanje fizičkog medija primaju svi ostali. U LAN-u za emitiranje, samo jedna stanica može raditi u bilo kojem trenutku. Sve radne stanice mogu direktno komunicirati sa bilo kojom radnom stanicom na mreži.

Da bi se izgradila konfiguracija emitiranja, potrebno je koristiti relativno moćne prijemnike i predajnike. Stoga postoji potreba da se ograniči dužina kabelskih segmenata i broj priključaka. Ako su granice prekoračene, koristi se analogno pojačalo ili digitalni repetitor. Osim toga, načini povezivanja na fizički medij su odabrani tako da ne uzrokuju značajno slabljenje signala.

Glavni tipovi topologija emitovanja "sabirnica", "stablo" i "zvijezda" prikazani su na dijagramima (slika 3).

Slika 3 - Vrste topologija emitovanja:

a) "guma"; b) "drvo"; c) "zvijezda"

U slučaju serijske LAN konfiguracije, svaki uređaj koji se povezuje na fizički medij prenosi informacije samo jednom uređaju. Time se smanjuju zahtjevi za odašiljače i prijemnike, jer sve stanice aktivno učestvuju u prijenosu.

Glavni tipovi sekvencijalnih topologija: "prsten", "lanac", "pahulja" i "mreža" prikazani su na dijagramu (slika 4).

Slika 4 - Tipovi sekvencijalnih topologija "prsten", "lanac", "pahulja" i "mreža"

Razmotrite sljedeće fizičke topologije:

• fizički "autobus" (autobus);
• fizička "zvijezda" (zvijezda);
• fizički "prsten" (prsten);

Topologija sabirnice

• jednostavno povezivanje novog računara;
• postoji mogućnost centralizovanog upravljanja;
• mreža je otporna na kvarove pojedinačnih računara i na isključenja pojedinačnih računara.

Nedostaci mreža sa topologijom zvijezda:

• kvar čvorišta utječe na rad cijele mreže;
• visoka potrošnja kablova;

Topologija "prsten"

U mreži sa topologijom prstena, svi čvorovi su povezani komunikacijskim kanalima u neraskidivi prsten (ne nužno u krug) kroz koji se prenose podaci. Izlaz jednog računara je povezan sa ulazom drugog računara. Počevši kretanje od jedne tačke, podaci na kraju dolaze do svog početka. Podaci u prstenu se uvijek kreću u istom smjeru.

Prijemna radna stanica prepoznaje i prima samo poruku koja joj je upućena. Mreža sa fizičkom topologijom prstena koristi pristup tokenima, koji stanici daje pravo da koristi prsten određenim redosledom. Logička topologija ove mreže je logički prsten.

Ovu mrežu je vrlo lako kreirati i konfigurirati. Glavni nedostatak mreža prstenaste topologije je to što oštećenje komunikacijske linije na jednom mjestu ili kvar PC-a dovode do neoperabilnosti cijele mreže.

U pravilu se u svom čistom obliku topologija „prstena“ ne koristi zbog svoje nepouzdanosti, pa se u praksi koriste različite modifikacije topologije prstena.

Općenito, IT infrastruktura različitih preduzeća može se razlikovati po:

• skala;
• sastav komponenti;
• nivo opreme itd.

Na osnovu toga, određene vrste IT infrastruktura mogu se predstaviti u obliku osnovnih konfiguracija koje su prikazane na slikama 5, 6 i 7.

Slika 5 - Mala lokalna mreža.

Mala lokalna mreža. Obično se sastoji od 1-3 servera, mrežnih prekidača, 5-30 radnih stanica.

Slika 6 - Lokalna mreža i telefonska mreža sa MiniATS-om.

Lokalna mreža i telefonska mreža sa MiniATS-om. Uključuje sve komponente "male lokalne mreže" sa dodatkom interne Mini-PBX za prebacivanje telefona unutar kancelarije

Slika 7 – Lokalna mreža i digitalna telefonska mreža na nekoliko lokacija.

Lokalna mreža i digitalna telefonska mreža na više lokacija, objedinjene u virtuelnu privatnu mrežu. Za IP telefoniju koristi se lokalna mreža organizacije. Moguće je kombinirati digitalno telefonske mreže organizacione jedinice preko Interneta koristeći virtuelne privatne mreže.

Nivo obučenosti stručnjaka koji opslužuju IT infrastrukturu preduzeća treba da bude veoma visok, zahtevajući odgovornost za rad od kojeg će zavisiti funkcionisanje i bezbednost korporativnih računarskih mreža.