Берри Нанс. Компьютерные сети
Подождите немного. Документ загружается.
Рис. 4.1 Все пользователи ЛВС разделяют жесткий диск файлового
сервера
Вообще говоря, быстродействие накопителя на жестком диске
характеризуется двумя параметрами: скоростью передачи данных и средним
временем поиска сектора на диске. Скорость передачи данных выражается
числом байтов данных, которое накопитель может передать в компьютер за
одну секунду. Среднее время поиска представляет промежуток времени, в
течение которого головка чтения/записи перемещается на небольшое
расстояние между дорожками и ожидает, пока диск повернется на половину
полного оборота, и нужный сектор появится под головкой. Для сравнения,
стандартный диск фирмы IBM в ПК IBM PC/AT имеет скорость передачи
данных 180К в секунду и среднее время поиска 40 миллисекунд. Диски других
компаний, таких как Connor, Peripherals, Core, Maxtor (Storage Dimensions),
Micropolis, Priam, Rodime и Raset, заметно быстрее и имеют среднее время
поиска в диапазоне от 6 до 20 миллисекунд. Но конечно же, фирма IBM
производит и более быстрые накопители, например, такие как в моделях
компьютеров PS/2.
Оценка емкости диска
Емкость современных дисковых накопителей растет одновременно с
ростом быстродействия, так что более емкие накопители являются также и
более быстрыми. Очевидно, что разработчики НЖМД большой емкости (500М,
1Г и выше), когда создают свои совершенные изделия, предполагают их
использование в файловых серверах. Однако стоимость некоторых из этих
огромных НЖМД сравнима со стоимостью компьютера, в который он
вставляется. Как много дискового пространства необходимо иметь на файловом
сервере? Как много дисковых накопителей необходимо и какое количество
файловых серверов будет достаточным? Вот вопросы, которые приходится
решать в процессе проектирования ЛВС.
Существенным фактором является ограниченное число накопителей,
которые возможно установить в файловом сервере. Обычно имеется
возможность установки только двух накопителей в одну машину (накопители,
использующие интерфейс SCSI, предоставляют в этом отношении больше
возможностей). Вообще говоря, лучше иметь несколько накопителей среднего
размера в нескольких серверах, чем один огромный НЖМД на одном сервере. В
этом случае увеличивается количество головок записи, контроллеров и
процессоров, обслуживающих запросы пользователей, что повышает
быстродействие. Кроме того, второй файловый сервер может продолжать
поддерживать работу сети в случае, если первый выйдет из строя.
Общее правило состоит в том, что каждому пользователю в ЛВС нужно
выделить около 50М дискового пространства на файловом сервере. Это всего
лишь приблизительная оценка, так как в каждом конкретном случае
необходимо учитывать, для чего используется сеть и какие именно прикладные
программы будут использоваться в ней. Дисковые накопители файловых
серверов аналогичны стенным шкафам и архивным помещениям: вне
зависимости от их размеров они имеют свойство очень быстро заполняться.
Администратору ЛВС необходимо запомнить следующие рекомендации:
необходимо призывать сотрудников использовать локальные
накопители для хранения прикладных программ, не используемых совместно в
ЛВС
не стоит экономить средства, покупая бездисковые рабочие станции
не разрешать пользователям хранить компьютерные игры на файловом
сервере
необходимо установить правила для периода хранения в ЛВС файлов
различных типов и регулярно проводить чистку накопителя сервера, не
дожидаясь пока он полностью заполнится
Оценка альтернатив для магнитных дисков
Оптические накопители являются альтернативой магнитным дискам для
файловых серверов. В них для запоминания данных используется свет, а иногда
- комбинация света и магнитного поля. При наличии соответствующего
программного обеспечения оптические накопители ведут себя так же как и
любые другие накопители на сервере. Оптический диск очень надежен и может
хранить информацию длительное время. Но до недавних пор оптические
накопители имели два основных недостатка, которые мешали их
распространению. Они имели большие времена доступа, чем магнитные
накопители, и не имели возможности перезаписи информации. Поэтому такие
диски назывались WORM (Write Once Read Many ~ Однократная запись,
многократное чтение). Однако теперь ситуация изменилась. Такие компании,
как Corel, Storage Dimensions и Racet, в настоящее время производят
перезаписываемые оптические диски, пригодные для работы в ЛВС.
Оценка качества центрального процессора файлового
сервера
Центральный процессор файлового сервера сообщает накопителю что
записывать или считывать с него. Центральный процессор - следующий после
жесткого диска по степени важности элемент файлового сервера. Если только
ЛВС не ограничена лишь несколькими пользователями и не планируется ее
наращивание, то файловый сервер с быстрым процессором 80486 или Pentium и
большим объемом памяти оказывается правильным выбором. В следующем
разделе будут обсуждаться критерии выбора объема ОЗУ, необходимого для
сервера.
Центральный процессор выполняет последовательность команд,
выдаваемых программным обеспечением, работающим в компьютере. Поэтому
скорость выполнения прикладной программы определяется быстродействием
центрального процессора. Соответственно, то же самое справедливо и для
сетевой ОС. На рис. 4.2 показан центральный процессор сервера.
Некоторые сетевые ОС ориентированы исключительно для работы с
определенными типами процессоров. Например, сетевая ОС NetWare версии 2
фирмы Novell не может работать с процессорами ниже, чем 80286, а для работы
NetWare версии 3 или 4 требуется, по крайней мере, процессор 80386. Сетевые
ОС LAN Server версии 2 фирмы IBM и LAN Manager версии 2 фирмы Microsoft
могут работать под управлением версии 1.3 операционной системы OS/2. Эта
версия ОС может работать с 80286 и более поздними моделями процессоров.
Но сетевой ОС LAN Server версии 3.0 требуется версия 2.х OS/2, которая может
работать только с процессором 80386 или более поздними моделями.
Оценка объема ОЗУ сервера
Сетевая операционная система загружается в ОЗУ компьютера так же, как
и любая другая прикладная программа. Таким образом, необходимо иметь
объем ОЗУ достаточный, по крайней мере, для размещения и работы сетевой
ОС. В одноранговой ЛВС нескольких мегабайт памяти может быть вполне
достаточно, в то время как для сети с выделенным сервером обычно
устанавливают на нем память объемом 32М, 64М и более. Можно добиться
значительного увеличения производительности файлового сервера с
быстродействующим центральным процессором и дополнительным объемом
ОЗУ, благодаря использованию процедуры кэширования. Если файловый
сервер
снабжен ОЗУ достаточного объема, то он имеет возможность
"запоминать" те области пространства дискового накопителя, к которым часто
обращаются. Когда пользователь обратиться к файлу, размещенному в тех же
областях накопителя, то файловый сервер может передать требуемую
информацию, не обращаясь к диску. В результате этого будет достигнут
существенный выигрыш по времени. Отметим здесь разницу между
кэшированием на уровне ОС и кэшированием, связанным с наличием
дополнительного ОЗУ на карте контроллера накопителя.
Рис. 4.2. Центральный процессор файлового сервера обрабатывает
файловые запросы от всех рабочих станций
Оценка сетевых адаптеров
Сетевой адаптер сервера - это устройство, соединяющее файловый сервер
со всеми рабочими станциями в ЛВС. Все файловые запросы от Рабочих
станций и все ответные сообщения, включая данные запрошенных файлов,
проходят через сетевой адаптер. На рис. 4.3 показана карта адаптера,
предназначенная для соединения файл-сервера с сетью. Как нетрудно себе
представить, сетевой адаптер сервера используется весьма интенсивно.
Сетевые адаптеры делятся на группы по используемому протоколу:
EtherNet, Token Ring, ARCnet или какому-нибудь другому. Но и внутри любой
из этих групп можно выделить адаптеры, которые работают лучше ДРУГИХ.
Сетевой адаптер может быть более быстродействующим из-за того, что имеет
большой объем собственного ОЗУ или встроенный микропроцессор или,
возможно, из-за того, что использует более длинный разъем на материнской
плате, что позволяет с большей скоростью обмениваться данными с
центральным процессором. Быстродействующий мощный сетевой адаптер
является идеальным кандидатом для установки в файловый сервер в
следующей главе "Протоколы, кабели, адаптеры" сетевые адаптеры рас
смотрены более детально.
Рис. 4.3. Сетевой адаптер файлового сервера передает и принимает
сообщения от всех рабочих станций в ЛВС
Оценка источника питания компьютера
Встроенный источник питания - это обычно блестящая коробка внутри
компьютера. Выключатель компьютера нередко является частью источника
питания. Электрическая энергия поступает в компьютер через шнур, также
присоединяемый к источнику питания. Внутри компьютера короткие
низковольтные проводники соединяют источник питания с материнской
платой, с накопителями на жестких и гибких магнитных дисках. Источник
питания содержит один или два вентилятора для воздушного охлаждения.
В файловом сервере источник питания является чрезвычайно важным
компонентом, хотя об этом часто забывают. Сбои в работе источника питания
или плохое его функционирование могут вызвать трудно поддающиеся
диагностике проблемы в любой другой части компьютера. Например,
файловый сервер может высветить сообщение о том, что вышла из строя
микросхема ОЗУ, и остановиться. Причиной, вызвавшей проблему, мог
действительно послужить сбой ОЗУ, а возможно, дело просто в плохой работе
источника питания.
Вентилятор в источнике питания иногда останавливается или засоряется
пылью и грязью. В результате этого компьютер может начать вести себя
странно и даже перегреться и выйти из строя. Вот почему чистка вентиляторов
также должна стать частью регулярной процедуры обслуживания файлового
сервера.
Качество источников питания различных фирм сильно колеблется. Один
из лучших производится компанией:
PC Power and Cooling
31510 Mountain Way
Bonsall, CA 92003
(800) 722-6555
Оценка качества клавиатуры, видеомонитора и мыши
Клавиатура, видеомонитор и мышь (если они вообще подключены) не
являются значительными компонентами сервера. Как правило, для этих
составляющих можно использовать наиболее дешевые компоненты. Обычно
файловый сервер работает без диалога с пользователем, и могут пройти часы
или даже дни, прежде чем кто-нибудь подойдет к нему. На эти периоды
видеомонитор можно отключать.
Единственное предупреждение по поводу клавиатуры заключается в том,
что ее необходимо предохранять от случайного падения на нее предметов, что
может повлиять на работу сервера и всей сети.
ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СЕРВЕРА
Операционные системы для ЛВС на базе сервера так же, как и для
одноранговых сетей, способны разделять дисковое пространство, файлы и
принтеры. В последующих нескольких разделах этой главы описано, каким
образом сетевая ОС позволяет разделять эти ресурсы.
ФУНКЦИИ СЕТЕВОЙ ОС
В принципе как ЛВС на базе сервера, так и одноранговая ЛВС, содержат
всего три программных компоненты. Фактическое же распределение
обязанностей между конкретными компьютерными программами зависит от
конкретной сетевой ОС. Некоторые простые системы состоят из единственен
компьютерной программы, которая включает все три компоненты.
Другие, более сложные операционные системы, распределяют работу
среди множества программ и модулей.
Первая, самая низкоуровневая компонента этого программного
обеспечения, присутствует всегда и отвечает за связь. Этот модуль сетевой ОС
позволяет рабочим станциям взаимодействовать друг с другом посредством
сетевых адаптеров и кабелей. Программное обеспечение этого уровня состоит
из драйверов сетевых адаптеров.
Что касается остальных двух программных компонент, то одна из них
реализует функции рабочей станции, а другая находится на файловом сервере.
Модуль сетевой ОС, управляющий рабочей станцией, создает сообщения-
запросы и осуществляет их передачу на файловый сервер. Компьютер,
управляемый серверной компонентой сетевой ОС, воспринимает эти запросы и
отвечает на них.
Большинство этих запросов ориентированы на работу с файлами, причем
некоторые оказываются чисто административными и предназначены для
выполнения функций входа в систему, выхода из нее и идентификации
пользователей сети.
ДОСТУП К СЕРВЕРУ
Если включить компьютер и загрузить в ОЗУ сетевое программное
обеспечение, то это еще не даст возможности доступа к дисковому накопителю
файлового сервера. Теперь необходимо пройти через процедуру входа в
систему, введя свои имя и пароль. В ЛВС под управлением ОС NetWare,
например, после запуска сетевой ОС вы можете перейти на диск сервера
(обычно F) и окажетесь в директории \LOGIN. В другую директорию доступ
получить невозможно, минуя процедуру входа в систему. Один из файлов в
этой директории называется LOGIN.EXE. При его запуске у вас запрашивается
имя и пароль. На рис. 4.4 показано содержимое экрана видеомонитора при
входе в ЛВС под управлением ОС NetWare. При наборе с клавиатуры пароль на
экране не высвечивается. В сетевых ОС LAN Server и LAN Manager файл
LOGIN, напротив, находится на рабочей станции, и пока вы не войдете в
систему, сервер для вас абсолютно недоступен.
ЗАМЕЧАНИЕ. Как описано в главе 7 «Сетевая ОС NetWare Фирмы
Nowell» и главе 8 «Сетевые ОС LAN Manager, Windows NT и LAN Server»,
некоторые ОС называют процедурный вход в систему «loging in», а
другие «loging on».
Даже до введения имени и пароля рабочая станция передает сообщения
через кабель ЛВС. Самое первое из них - это широковещательное сообщение,
направляемое всем компьютерам в ЛВС. Оно запрашивает файловые серверы с
тем, чтобы они идентифицировали себя. После идентификации файлового
сервера, рабочая станция знает, что он может запросить у вас имя. Если же
рабочая станция не сможет найти ни одного файлового сервера, то на экране
видеомонитора появится сообщение об ошибке.
Во время процедуры входа в систему файловый сервер ищет псевдоним
пользователя в одной из своих внутренних таблиц. В этих внутренние таблицах
расположены пароли, права и разрешения, идентификационные имена групп
(название группы, членом которой вы являетесь), директория по умолчанию,
ограничения дискового пространства и другие параметры ограничения.
Естественно, что пароли и другая информация хранятся закодированной форме
с целью предотвращения несанкционированного доступа.
Рис. 4.4. Присоединение к ЛВС в ОС NetWare
Назначение путей к сетевым накопителям
Различные ПК обозначают свои дисковые накопители разными
символами даже перед тем, как будет загружена сетевая ОС. DOS приписывает
внутренним накопителям буквенные обозначения в зависимости от числа
накопителей (кав дискет, так и жестких дисков) в компьютере и числа
логических разделов ss жестком диске. Один компьютер может иметь диск А
(для 3,5 дюймовые дискет) и диск С (один раздел НЖМД). На другом
компьютере DOS можеч присвоить имеющимся накопителям символы А, В, С,
D.
Если к тому же файловый сервер имеет более одного диска, а в сети
содержится не один сервер, то ситуация усложняется еще больше. Какими
символами в этом случае сетевая ОС должна обозначать накопители?
Процесс присвоения буквенных обозначений сетевым дискам называется
назначением накопителей (mapping drives). В ЛВС под управлением ОС
NetWare для назначения накопителей необходимо запустить программные
Файл МАР.ЕХЕ. По умолчанию ОС NetWare начинает присвоение обозначений
дискам с символа F или, если такой символ уже задействован системой
"Убирается следующий свободный. Используя МАР.ЕХЕ, можно при
необходимости изменить этот порядок или назначить дополнительные сетевые |
накопители. Обычно администратор сети включает МАР.ЕХЕ в сценарий входа
в систему, поэтому каждый входящий в систему пользователь имеет постоянно
одни и те же буквенные обозначения для сетевых дисков. На рис. 4.5 показано
применение утилиты МАР.ЕХЕ для назначения буквы директории JOEL на
диске SYS в файловом сервере SERVER1.
Рис. 4.5. Назначение директории файлового сервера буквенного
обозначения сетевого диска
В сетевых ОС LAN Server, LAN Manager и во многих одноранговых ЛВС
для назначения накопителей используется команда NET USE. Только одна
одноранговая сетевая ОС WEB (фирмы WEB Corp.) назначает единственный
сетевой диск, обозначаемый буквой W, и устанавливает каждый новый сервер
как директорию на этом обобщенном накопителе. Имя директории сервера
определяется именем, которое вы задали серверу во время установки.
В компьютерах Macintosh накопители не обозначаются символами,
поэтому присоединившись к сети с такого ПК и применив программу
CHOOSER, вы увидите на экране дополнительные хранилища-папки, к
которым получили доступ. В компьютерах на базе ОС UNIX сетевые диски
проявляются как дополнительные файловые системы. Например, в сетевой ОС
NFS (Network File System - Сетевая файловая система), разработанной фирмой
Sun Microsystems и предлагаемой многими производителями компьютеров
семейства UNIX, рабочая станция устанавливает сетевые накопители в пустой
директории (таким образом, команда MOUNT ОС UNIX работает с сетевыми
дисками почти так же, как и с локальными файловыми системами).
Доступ к файлам и их разделение
После входа в систему и назначения новых символов сетевым
накопителям вы получаете доступ к прикладным программам и файлам данных.
Кроме этого вы получаете возможность печати на сетевом принтере (что еще
будет обсуждаться ниже). Если теперь для выполнения своей работы вы
запускаете прикладную программу, то вы практически не заметите различий в
использовании локальных накопителей или сетевых дисков.
Однако в зависимости от используемой в сетевой ОС системы защиты
данных, сетевые файлы и директории ведут себя несколько иначе, чем то, к
чему вы привыкли. Например, в ЛВС под управлением ОС NetWare при
использовании команды DOS DIR вы можете вообще не увидеть списка файлов
из-за отсутствия прав доступа к определенным директориям. При попытке
копирования файлов в такую директорию у вас появится сообщение об ошибке.
Для выяснения того какими правами вы обладаете в данной директории можно
воспользоваться утилитой ОС NetWare RIGHTS.
Некоторые утилиты и команды DOS не работают на сетевых накопителях.
В частности, программа CHKDSK и программное обеспечение для диагностики
дисков, типа Norton Utilites и PC Tools, не могут работать с сетевыми
накопителями, будучи запущенными с рабочих станций.
Файл-сервер может оказать помощь в выработке оптимальной методики
разделения файлов. Можно разделить всех пользователей на группы, используя
возможности сетевой ОС для предоставления прав и разрешений. Каждой
группе может быть предоставлена директория на сервере. При этом
координация работы в группе в форме назначения персональной
ответственности за работу с определенными файлами и процедурами позволит
избежать конфликтов, возникающих при разделении файлов в компьютерной
сети.
Сетевые ОС на базе серверов обычно работают с дисковыми
накопителями иначе, чем DOS. Например, накопитель файлового сервера под
управлением ОС NetWare использует более быстрый и надежный метод для
запоминания и отыскания файлов. Поэтому вам не удастся загрузить файловый
сервер в ОС NetWare, используя дискету с DOS, так же, как вы не сможете
запустить утилиту DOS CHKDSK для проверки жесткого диска. Дисковый
накопитель в ОС NetWare использует схему форматирования отличную от
схемы, применяемой в DOS. Рабочая станция под управлением DOS, однако,
может использовать файлы системы NetWare так, как если бы это были DOS-
файлы. Это связано с тем, что рабочая станция и файловый сервер
"договорились" представлять файлы сервера как файлы DOS. Компоненты
рабочей станции трансформируют ответы от сервера в DOS-файлы. В
противоположность этому, в одноранговых ЛВС для доступа к дисковым
накопителям используется DOS.