Берри Нанс. Компьютерные сети
Подождите немного. Документ загружается.
Сетевой адаптер Тип кабеля Максимум Минимум
Ethernet Тонкий 200 м 0,5 м
Толстый (гибкий) 50 м 2,5 м
Token Ring Толстый (жесткий) 500 м 2,5 м
Неэкранированная
витая пара
100 м 2,5 м
Экранированная витая
пара
100 м 2,5 м
Неэкранированная
витая пара
45 м
ARCNet
(пассивный
концентратор)
125 м зависит от
типа
ARCNet
(активный
концентратор)
625м зависит от
типа
СЕТЕВЫЕ АДАПТЕРЫ
Как уже отмечалось, применяемые сетевые адаптеры, как правило,
принадлежат к одному из двух типов - с обнаружением коллизий или с
передачей маркера. Разработчики сетевых адаптеров проектируют их на
применение одного из протоколов низкого уровня: Ethernet, Token Ring, FDDI,
ARCnet и т.п. На рис. 5.19 показаны различные адаптеры ARCnet. Если же в
сети работают быстродействующие рабочие станции и файл-серверы, то в этом
случае желательно использовать и скоростную ЛВС. Даже быстродействия 16
Мбит/с может оказаться недостаточно, если ваши программы требуют
интенсивного обмена данными. Поэтому аппаратура TCNS фирмы Thomas-
Conrad работает при скорости 100 Мбит/с. И стоит не намного больше чем
Token Ring. На рис. 5.20 представлены высокоскоростной адаптер и
концентратор TCNS с производительностью 100 Мбит/с, позволяющие
получить все преимущества оптоволоконных соединительных кабелей за
умеренную цену. Многие ARCnet-совместимые сетевые ОС, такие как NetWare,
LAN Manager, POWERLan, LANtastic, хорошо работают с аппаратурой TCNS.
Правда, чтобы реализовать выигрыш от высокой скорости ^NS, необходимо
использовать достаточно быстродействующие компьютеры.
При этом можно использовать уже имеющуюся кабельную разводку
(экранированную витую пару типа 1 или коаксиальный кабель RG62A/U от
Token Ring или ARCnet) или проложить новый оптоволоконный кабель
толщиной 62,5 микрон. Система настолько гибка, что позволяет применять
Различные типы кабелей в одной ЛВС с помощью концентратора TCNS niart
Hub с различными разъемами. Сеть TCNS имеет топологию распределенной
звезды, подобно Token Ring или ARCnet, при этом в качестве соединителей для
оптоволоконных кабелей используют соединители типа ST, для коаксиальных
кабелей - типа BNC и для экранированной витой пары - типа DB-9.
Рис. 5.19. Карты сетевых адаптеров ARCnet
Рис. 5.20. Высокоскоростной сетевой адаптер и концентратор TCNC
фирмы Thomas-Conrad
ЛВС TCNS можно рассматривать просто как ARCnet, работающую со
скоростью 100 Мбит/с. Поскольку TCNS-адаптер совместим на уровне
регистров с адаптером ARCnet, с ним можно использовать стандартные
драйверы ARCnet. Кроме того, фирма Thomas-Conrad поставляет "ускоренные
драйверы" для еще большего повышения характеристик. Итак, система TCNS
состоит из сетевых адаптеров с соединителями для оптоволоконных,
коаксиальных или экранированных витых кабелей, одного или нескольких
концентраторов TCNS Smart Hub и соответствующих драйверов. Адаптеры
могут быть 16- или 32-разрядными и работать с шинами ISA или EISA. К
одному сетевому сегменту можно подключить до 255 TCNS рабочих станций,
перекрывая с помощью оптоволоконных кабелей расстояние до 900 м, с
помощью экранированной витой пары - до 150 м и посредством коаксиального
кабеля - до 100 м.
Фирма Chips & Technologies производит адаптеры, способные работать в
ЛВС типа EtherNet или ARCnet. Необходимо, однако, помнить, что в
конкретной ЛВС могут работать только однотипные адаптеры, а для связи ЛВС
разного типа необходимо применять мосты.
Мосты, предназначены для соединения между собой ЛВС с различными
аппаратными средствами и различными протоколами. Устройство моста
определяется аппаратными средствами соединяемых ЛВС, но не зависит от
используемых протоколов. Применение мостов позволяет производить обмен
данными между устройствами принадлежащими к различным ЛВС, например,
между сетью Ethernet и сетью Token Ring. На рис. 5.21 показаны некоторые
адаптеры Ethernet.
Рис. 5.21. Распространенные адаптеры Ethernet
Как адаптеры, работающие по принципу передачи маркера, так и
адаптеры, работающие с обнаружением коллизий, имеют достаточный набор
аппаратных средств для определения разрешения на передачу пакета в
Физическую среду или приема адресованного к нему сообщения. Оба типа
Каптеров при поддержке программных средств производят семь основных
операций при приеме или передаче сообщения.
Ниже приведена последовательность этих операций при передаче данных.
При приеме последовательность обратная по отношению к приведенной.
1. Передача данных. Данные передаются из ОЗУ ПК в адаптер или из
адаптера в память ПК через программируемый канал ввода/вывода, канал
прямого доступа к памяти или разделяемую память.
2. Буферизация. Во время обработки в сетевом адаптере данные хранятся
в буфере. Буфер позволяет адаптеру осуществлять доступ ко всему пакету.
Поэтому буфер должен иметь объем, достаточный для размещения целого
пакета данных. Использование буферов необходимо для согласования между
собой скоростей обработки информации различными компонентами ЛВС.
3. Формирование пакета. Сетевой адаптер должен разделить данные на
порции (или при приеме соединить их). В сети Ethernet размер этих порций
составляет 1500 байт. В сети Token Ring размер пакетов обычно составляет 4К.
Адаптер добавляет к пакету данных заголовок и окончание. Заголовок и
окончание являются оболочками физического уровня, который вы изучили
ранее в этой главе. После этой стадии в адаптере существует завершенный,
готовый к передаче пакет.
4. Доступ к кабелю. В схеме с контролем несущей CSMA/CD, такой как
Ethernet, перед началом передачи (или повторной передачи после обнаружения
коллизии) адаптер убеждается, что линия не занята. В схеме с маркерным
доступом адаптер ждет поступления маркера, которого он имеет право
захватить. Передача данных становится возможной только после захвата
маркера. При приеме пакета этот шаг, конечно, отсутствует.
5. Преобразование данных из последовательной/параллельной формы.
Данные передаются в кабель в последовательной форме, бит за битом. Поэтому
перед передачей они должны быть преобразованы из параллельной формы в
последовательную.
6. Кодирование/декодирование данных. На этом этапе должны быть
сформированы электрические сигналы, используемые для представления
данных. Большинство сетевых адаптеров используют для этих целей
Манчестерское кодирование. Этот метод не требует передачи
синхронизирующих сигналов для распознавания единиц и нулей по уровням
сигналов, а вместо этого для представления 1 и 0 используется перемена
полярности сигнала.
7. Передача/прием импульсов. Закодированные электрические импульсы
данных передаются в кабель. (При приеме импульсы направляются на
декодирование).
Конечно, для выполнения всех этих шагов требуются доли секунды. За
время, которое вы читали этот абзац, тысячи пакетов были переданы через
ЛВС.
Сетевые адаптеры вместе с соответствующим программным
обеспечением способны распознавать и обрабатывать ошибки, которые могут
возникнуть из-за электрических помех, коллизий (в сетях CSMA/CD) или
плохой работы оборудования. Ошибки обычно обнаруживаются при сравнении
CRC-суммы, принятой в составе пакета с такой же суммой, вычисленной с
использованием данных пакета. Если эти суммы не совпадают, то
принимающий адаптер сообщает передающему, что произошла ошибка и
требуется повтор передачи. Существуют различные средства для проведения в
случае необходимости диагностики и анализа функционирования ЛВС. В главе
12 "Управление ЛВС" такие средства подробно описаны.
Различные типы сетевых адаптеров отличаются не только методами
доступа к среде и протоколами, но еще и следующими параметрами:
скорость передачи
объем буфера для пакета
тип шины (8 бит, 16 бит, МСА)
быстродействие шины
совместимость с различными микропроцессорами
использование прямого доступа к памяти (DMA)
адресация портов ввода/вывода и запросов прерывания
интеллектуальность (некоторые адаптеры имеют процессор, например,
80186)
конструкция разъема
Большинство сетевых адаптеров устанавливаются в один из слотов
материнской платы ПК. Для поддержки быстро растущего числа портативных
ПК типа Notebook, которые не имеют слотов расширения, некоторые компании
разработали сетевые адаптеры, подключаемые к параллельному порту
компьютера. Такие устройства называются карманными сетевыми адаптерами.
Наиболее распространенные карманные адаптеры типа Ethernet, ARCnet и
Token Ring выпускаются фирмой Xircom.
Xircom
26025 Mureau Road
Calabasas, CA91302
(818) 878-7600
На рис. 5.22 показан карманный сетевой адаптер Ethernet фирмы Xircom.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В этой главе вы получили представление о внутреннем функционировали
ЛВС. Вы изучили модель OSI, познакомились с протоколами низкого УРОВНЯ
Ethernet, Token Ring и FDDI и поняли, как информация передается
в
ЛВС от
компьютера к компьютеру. В этой главе было проведено обсуждение работы
протоколов среднего уровня IPX, SPX, NetBIOS и TCP/IP и исследована их
связь с моделью OSI. Вы узнали, что различные производители сетевых ОС
используют несовместимые между собой протоколы перенаправления файлов.
Здесь также было приведено описание кабелей различных типов и принципов
их работы. И наконец, был проведен обзор сетевых адаптеров.
Рис. 5.22. Карманный адаптер Ethernet фирмы Xircom присоединяется
к параллельному (принтерному) порту компьютера
В главе 6 "Рабочие станции" вы исследуете роль ПК в ЛВС в качестве
рабочей станции.
ГЛАВА 6. РАБОЧИЕ СТАНЦИИ
Если бы ЛВС были совершенны, то, наверняка, в данной книге не было
бы никакой надобности. Вы могли бы пользоваться рабочей станцией так же,
как обычным ПК, вообще не подозревая о том, что она включена в состав ЛВС.
Однако, по-видимому, ЛВС должны еще проделать немалый путь в своем
развитии, чтобы подобное стало реальным.
Ближе всего к идеалу подошла ЛВС фирмы Apple Talk, приближая
рабочую станцию по свойствам к автономному компьютеру с улучшенными
возможностями. Другие сети также подошли близко к этому, но тем не менее
всегда нужно помнить, что вы работаете в ЛВС.
Большинство сетевых рабочих станций составляют компьютеры под
управлением DOS. Поэтому очень много усилий разработчиков сетевых ОС
было затрачено на то, чтобы сделать доступ к файл-серверу как можно более
прозрачным для DOS. Однако при использовании, например, Microsoft
Windows ваша точка зрения на ЛВС изменится. Аналогично, в системе OS/2
при необходимости работать в нескольких сеансах DOS или OS/2 ваши
требования к ЛВС также будут иными.
Если ПК не имеет собственных дисков и ему для загрузки ОС необходимо
обращение к файловому серверу ЛВС, то такой компьютер называется
бездисковой рабочей станцией. Работа с ним имеет целый ряд особенностей,
например, он может вести себя необычно, если связь с файл-сервером
нарушается.
Наконец, применение в ЛВС компьютера Macintosh или машины под
Управлением ОС UNIX также меняет требования к ней.
Эта глава разделена на разделы, в которых рассматриваются практические
аспекты работы в ЛВС как в различных ОС, так и с различными типами
компьютеров, причем особое внимание уделяется функционированию рабочих
станций.
ИСПОЛЬЗОВАНИЕ КОМПЬЮТЕРОВ ПОД УПРАВЛЕНИЕМ
DOS
ПРИ работе в сети компьютера под управлением DOS у пользователя
появляются новые возможности: доступ к дополнительным дисковым
накопителям и принтерам, новым командам и программ (хотя некоторые из
команд DOS в сети работают по-другому). Однако при этом уменьшится 1
объем ОЗУ, доступного для прикладных программ, изменится переменная
среды DOS PATH и, возможно, придется изменить содержимое файла
CONFIG.SYS. К тому же, если ваша рабочая станция имеет собственный диск,
то на нем появятся новые файлы, необходимые для работы ЛВС.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ДИСКИ
Во время загрузки DOS присваивает буквенные обозначения всем
дисковым накопителям, имеющимся в системе, причем для накопителей на
дискетах зарезервированы обозначения А и В, независимо от их наличия в ПК.
Первому из физических или логических накопителей на жестком магнитном
диске присваивается символ С, а остальным D, Е и т. д.
Сетевая ОС также присваивает буквенные обозначения накопителям, но
только после процедуры входа в ЛВС. В большинстве сетевых ОС имеется
возможность выбора этих обозначений. В системе NetWare, например, по
умолчанию для обозначения накопителя файлового сервера используется буква
F. Для изменения и назначения новых буквенных обозначений в указанной ОС
предусмотрена команда MAP, пример применения которой приведен ниже:
MAP G:= SYSTEMPRO\SYS:
Данная команда указывает ОС, что для обозначения диска SYS: на
сервере SYSTEMPRO далее будет использоваться букв G. Команда DOS
LASTDRIVE, которая может содержаться в файле CONFIG.SYS, в некоторых
ОС оказывает влияние на то, какие буквы будут присвоены дополнительным
накопителям. Обычно сетевая ОС для дисков сервера применяет символы
алфавита, следующие за буквой, используемой в этой команде. Однако сетевые
ОС LAN Manager и LAN Server интерпретируют указанный параметр как
последний символ для обозначения совокупности локальных и сетевых
накопителей в системе. Поэтому на рабочей станции в ОС LAN Manager можно
увидеть в файле CONFIG.SYS строку:
LASTDRIVE = Z
ЗАМЕЧАНИЕ. В некоторых сетевых ОС при использовании одной и
той же буквы для обозначения, локального или сетевого накопителей
локальный накопитель перестает быть видимым, и обращения к нему
переадресовываются у сетевому диску.
Представим, что прикладная программа в процессе работы должна
производить запись в корневую директорию текущего диска, а у вас, скорее
всего, нет соответствующих прав доступа к корневой директории диска файл-
сервера (если бы при работе с каждым из пользователей эта программа
записывала в корневую директорию файл с одним и тем же именем, стирав
предыдущий, это создавало бы постоянную путаницу). Для решения это!
проблемы можно воспользоваться командой ОС NetWare MAP ROOT. Он
позволит вам создать для прикладных программ виртуальный диск, корне вой
директорией которого является нужная директория сервера. Например
обозначение G: может относиться к директории SYS:\USERS\BARRY, так что
прикладная программа, пытаясь записать файл в G:\, на самом дел записывает в
SYS:\USERS\BARRY.
ПРИНТЕР ЛВС
В главе 2 "Разделение ресурсов компьютера" вы познакомились с
основными принципами разделения принтеров в ЛВС, а также с правилам!
которые необходимо соблюдать для нормальной работы с этими устройств) ми.
В главе 4 "Файловые серверы " сетевые принтеры рассматривались точки
зрения организации работы файловых серверов. С точки зрения пользователя
рабочей станции работа с сетевым принтером почти не отличается от работы с
локальным принтером.
На каждом компьютере есть параллельные порты LPT1, LPT2, LPT3. Щ
наличии на рабочей станции локального принтера он скорее всего
подключиться к порту LPT1. В этом случае сетевому принтеру можно
назначить порт LPT Если локального принтера на рабочей станции нет, то
сетевому принтер можно назначить и порт LPT1. В большинстве сетевых ОС
допустимо все порт LPT1, LPT2 и LPT3 рабочей станции назначать одному или
несколько сетевым принтерам. Для этого, вообще говоря, даже не требуется
физического наличия этих портов на вашем ПК; сетевая ОС способна
эмулировать их.
В ОС NetWare для перенаправления вывода на принтер использует
команда CAPTURE. В системах LAN Manager и LAN Server для это
применяется команда NET USE. Команда CAPTURE имеет больше в<
можностей, чем аналогичные команды других сетевых ОС, хотя все oi
предоставляют доступ к сетевому принтеру для прикладных программ. П этом
прикладная программа не подозревает о том, что данные, предназ! ченные для
печати, преобразуются в потоки сетевых сообщений к cepaei где выстраиваются
в очередь, из которой их выбирает спулер и отправлю на принтер.
Ниже приведен пример использования команды CAPTURE:
CAPTURE NT NPF NOTIFY TI=10 NB Q=LASERJET
и дано описание элементов этой команды.
Элемент Функция
NT Запрещает модулю спулера преобразовывать
знаки табуляции в последовательность пробег
NFF Запрещает модулю спулера после печати (pai-
выдавать команду перевод формата
NOTIFY Указывает модулю спулера на необходимость
уведомления рабочей станции об окончании печати
отправленного ею файла
Т1=10 Указывает модулю перенаправления печати на
рабочей станции о том, что пауза более 10 секунд
является признаком окончания передачи файла
NB Отменяет печать титульных страниц
Q=LASERJET Указывает на то, что вы направляете ваши
материалы в очередь печати с именем LASERJET
В качестве следующего примера приведена команда перенаправления
печати на сетевой принтер в ОС LANtastic:
NET USE LPT1 \\SERVER1\@LASERJET,
где LPT1 - порт, связанный с принтером, SERVER1 обозначает сервер, к
которому подключен принтер, и ©LASERJET определяет принтер.
После того, как данные отправлены на печать, контроль над ними не
потерян. Большинство сетевых ОС предоставляет средства для управления
очередями печати и модификации данных до тех пор, пока документ еще не
начал печататься. Вы можете убрать данные из очереди, отложить их для
последующей печати или изменить некоторые параметры печати, например,
число копий. Невозможно только изменить содержимое печатного материала.
ЗАМЕЧАНИЕ. Так же, как и в случае с накопителем на жестком диске,
сетевая ОС может задействовать тот же порт принтера, который
был использован DOS. Например, если локальный принтер имел адрес
порта LPT1, и порт LPT1 назначен также для сетевого принтера, то
вы лишитесь локального принтера до тех пор, пока не отмените это
направление.
СЕТЕВЫЕ КОМАНДЫ И УТИЛИТЫ
После включения рабочей станции в ЛВС вы получаете новый набор
команд и утилит для управления и взаимодействия вашей рабочей станции с
сетью. Помимо возможности перенаправления принтера, имеются средства для
выполнения других полезных функций. Ниже приведен список некоторых
команд NetWare и их назначение.
Команда Функция
CAPTURE/ENDCAP Перенаправление канала вывода для
принтер;
CHKDIR,CHKVOL,VOLINFO Выводят информацию о дисковом
накопителе файлового сервера
FLAG Управляет атрибутами файлов
GRANT/REVOKE Изменяет права доступа пользователей
MAP Назначает символы для сетевых
накопителей