Построение компьютерной сети вуза - (реферат)

Дата добавления: март 2006г.

Выбор оптимальных сетевых решений на базе многозадачных операционных систем для построения компьютерной сети вуза.

Цель работы: На основе вышеперечисленных операционных систем построить сетевое решение применимое для построения компьютерной сети вуза с учетом необходимых требований к сети, на основе имеющейся аппаратной базы, а также с учетом экономических возможностей вуза.

В данной работе произведен подробный анализ возможностей операционных систем NetWare, UNIX, OS/2 и Windows NT. Для каждой из них подробно рассмотрены архитектура ОС, файловые системы, подсистемы защиты информации, а также возможности предоставляемые ОС пользователю и администратору. Также было произведено сравнение различных версий сетевых операционных систем.

Накопленные данные были подвергнуты анализу по критериям, необходимым для полноценной и устойчивой работы локальной вычислительной сети вуза. Рассматривались аппаратные требования каждой системы, как то тип процессора сервера, необходимое количество операционной памяти сервера и рабочей станции, занимаемый объем жесткого диска; удобство работы клиента и удобство администрирования; устойчивость и надежность; стоимость операционной системы.

На основе полученных данных было построено оптимальное сетевое решение для локальной сети вуза, которое было реализовано на базе Уральской Государственной Архитектурно-Художественной Академии.

    Введение

В нашей стране за последние 5 лет произошел качественный скачок в информационных технологиях. Первоначально персональный компьютер предусматривался именно, как персональная машина с собственным автономным хранилищем информации. Поэтому при работе над каким-либо коллективным проектом программы и данные передавались между отдельными компьютерами с помощью внешних носителей (дискеты, магнитные ленты и т. д. ).

Однако с развитием компьютерной техники объемы разрабатываемых и используемых в процессе работы программных продуктов возросли. Соответственно увеличилось и количество программистов, задействованных в каждом отдельном проекте. Также эти коллективы могли быть распределены географически на достаточно большом расстоянии друг от друга. Все это в целом привело необходимости создания эффективного способа взаимодействия между отдельными компьютерами. Конструкция персонального компьютера предусматривает наличие последовательного коммуникационного порта, который возможно использовать для связи двух ЭВМ. Как развитие этой технологии возникла идея локально вычислительной сети (ЛВС). В простейшем варианте ЛВС–это провод, к которому параллельно посредством специальных разъемов подключаются отдельные компьютеры, называемые в этом случае рабочими станциями. Первые сети сроились на основе стандартных коммуникационных портов, однако скорости обмена данных через это устройство были слишком малы. Для устранения этой проблемы были созданы специальные сетевые платы со своим разъемом, которые позволяли довести скорость передачи данных до скоростей внутренней шины компьютера.

Одна или несколько машин могут быть выделены для некоторых специальных функций: Разделение общих файлов. Доступ к файлам для совместного одновременного использования. Передача файлов. Передача информации без использования внешних носителей. Доступ к информации и файлам. Запуск прикладных программ с любой рабочей станции. Разделение прикладных программ. Запуск одновременно на нескольких рабочих станциях копии одной и той же программы.

    Одновременный ввод данных в прикладные программы.

Все эти функции выполняет специально выделенная машина, называемая файл-сервером.

Разделение принтера. ЛВС позволяет нескольким пользователям совместно использовать один или несколько принтеров. Этим занимается принт-сервер.

Электронная почта. Эта служба используется для рассылки писем, служебных записок, докладов и т. п. другим пользователям. Машина, выделенная для этой службы называется мэйл-сервером.

Однако архитектура ЛВС может более много более сложной. Так, в частности, довольно часто используется не шина, а такие структуры как звезда, кольцо и др. При построении более сложных сетей возникает необходимость в дополнительных устройствах. Так, если ЛВС разбита на несколько сегментов, например для двух и более географически удаленных классов, то для связи между этими сегментами используютсяхабы- кабельные центры. Хабы используются для физического подключения нескольких сегментов, находящихся на небольшом удалении. Для связи между различными сетями, находящихся на значительном удалении, используютмаршрутизаторы. Существует огромное количество других видов сетевого оборудования, но перечислять его нет необходимости. На рынке существует несколько десятков ведущих фирм-производителей подобного оборудования. Каждая из них производит продукцию собственными спецификациями и предназначением для выполнения конкретных задач при определенных условиях. Поэтому возникает первая проблема построения сетевых решений - аппаратная проблема. Необходимо подобрать оборудование оптимальное для решения задачам этой сети, и при этом надо помнить о совместимости устанавливаемой аппаратуры.

Второй основной проблемой построения сетевых решений является проблема программного обеспечения. Аналогично с рынком аппаратуры, на рынке программного обеспечения существует несколько лидирующих фирм-производителей Сетевых Операционных Систем (Network Operating System - NOS) и других приложений для работы в сети. Каждая из них имеет свои преимущества и свои недостатки, но универсальной NOS, которая удовлетворила бы всех пользователей, пока не существует. Поэтому в крупных, например корпоративных, сетях используют интегрированные структуры, включающие в себя несколько NOS. Спутниковая связь и связь через выделенные линии позволяет создавать сети международного масштаба. Примером может являться сеть Intranet - корпоративная сеть на основе всемирной сети Internet.

На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров и более 80 % из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений ( факсов, E-Mail писем и прочего ) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так же обмен информацией между компьютерами разных фирм производителей работающих под разным программным обеспечением.

Такие огромные потенциальные возможности которые несет в себе вычислительная сеть и тот новый потенциальный подъем который при этом испытывает информационный комплекс, а так же значительное ускорение производственного процесса не дают нам право не принимать это к разработке и не применять их на практике.

Поэтому необходимо разработать принципиальное решение вопроса по организации ИВС ( информационно-вычислительной сети ) на базе уже существующего компьютерного парка и программного комплекса отвечающего современным научно-техническим требованиям с учетом возрастающих потребностей и возможностью дальнейшего постепенного развития сети в связи с появлением новых технических и программных решений.

В этих условиях проблема поиска оптимального сетевого решения становится особенно острой: возникает необходимость изучить возможности каждой NOS и создавать интегрированные решения, использующие преимущества каждой из используемых NOS.

Основное направление развития современных NOS - перенос вычислительных операций на рабочие станции, создание систем с распределенной обработкой данных. Это в первую очередь связано с ростом вычислительных возможностей персональных компьютеров и все более активным внедрением мощных многозадачных операционных систем: OS/2, Windows NТ, Windows 95. Кроме этого внедрение объектно-ориентированных технологий (ОLЕ, DСЕ, IDAPI) позволяет упростить организацию распределенной обработки данных. В такой ситуации основной задачей NOS становится объединение неравноценных операционных систем рабочих станций и обеспечение транспортного уровня для широкого круга задач: обработка баз данных, передача сообщений, управление распределенными ресурсами сети (directoгу/namе service).

В современных NOS применяют три основных подхода к организации управления ресурсами сети.

Первый - это Таблицы Объектов (Bindery). Используется в сетевых операционных системах NetWare 28б и NetWare v3. 1х. Такая таблица находится на каждом файловом сервере сети. Она содержит информацию о пользователях, группах, их правах доступа к ресурсам сети (данным, сервисным услугам и т. п. ). Такая организация работы удобна, если в сети только один сервер. В этом случае требуется определить и контролировать только одну информационную базу. При расширении сети, добавлении новых серверов объем задач по управлению ресурсами сети резко возрастает. Администратор системы вынужден на каждом сервере сети определять и контролировать работу пользователей. Абоненты сети, в свою очередь, должны точно знать, где расположены те или иные ресурсы сети, а для получения доступа к этим ресурсам - регистрироваться на выбранном сервере. Конечно, для информационных систем, состоящих из большого количества серверов, такая организация работы не подходит.

Второй подход используется в LAN Server и LAN Manager - Структура Доменов (Domain). Все ресурсы сети и пользователи объединены в группы. Домен можно рассматривать как аналог таблиц объектов (bindery), только здесь такая таблица является общей для нескольких серверов, при этом ресурсы серверов являются общими для всего домена. Поэтому пользователю для того чтобы получить доступ к сети, достаточно подключиться к домену (зарегистрироваться), после этого ему становятся доступны все ресурсы домена, ресурсы всех серверов и устройств, входящих в состав домена. Однако и с использованием этого подхода также возникают проблемы при построении информационной системы с большим количеством пользователей, серверов и, соответственно, доменов. Например, сети для предприятия или большой разветвленной организации. Здесь эти проблемы уже связаны с организацией взаимодействия и управления несколькими доменами, хотя по содержанию они такие же, как и в первом случае.

Третий подход - Служба Наименований Директорий или Каталогов (Directory Name Services - DNS) лишен этих недостатков. Все ресурсы сети: сетевая печать, хранение данных, пользователи, серверы и т. п. рассматриваются как отдельные ветви или директории информационной системы. Таблицы, определяющие DNS, находятся на каждом сервере. Это, во-первых, повышает надежность и живучесть системы, а во-вторых, упрощает обращение пользователя к ресурсам сети. Зарегистрировавшись на одном сервере, пользователю становятся доступны все ресурсы сети. Управление такой системой также проще, чем при использовании доменов, так как здесь существует одна таблица, определяющая все ресурсы сети, в то время как при доменной организации необходимо определять ресурсы, пользователей, их права доступа для каждого домена отдельно. В настоящее время по оценке компании IDC наиболее распространенными являются следующие сетевые операционные системы:

    NetWare v2. х и vЗ. х, Novell Inc. 65 %
    LAN Server, IВМ Согр. 14 %
    LAN Manager, Microsoft Corp. 3 %
    UNIX 5 %
    Windows NT Advanced Server 10 %

Целью данной работы является рассмотрение возможностей вышеперечисленных NOS и построение оптимального интегрированного сетевого решения на основе этих систем для вуза.

    На текущем этапе развития вуза сложилась ситуация когда :

В вузе имеется большое количество компьютеров работающих отдельно от всех остальных компьютеров и не имеющих возможность гибко обмениваться с другими компьютерами информацией.

Невозможно создание общедоступной базы данных, накопление информации при существующих объемах и различных методах обработки и хранения информации. Существующие ЛВС объединяют в себе небольшое количество компьютеров и работают только над конкретными и узкими задачами.

Накопленное программное и информационное обеспечение не используется в полном объеме и не имеет общего стандарта хранения.

При имеющейся возможности подключения к глобальным вычислительным сетям типа Internet необходимо осуществить подключение к информационному каналу не одной группы пользователей, а всех пользователей с помощью объединения в группы. Для решения данной проблемы предложено создать единую информационную сеть (ЕИС) вуза. ЕИС вуза должна выполнять следующие функции:

Создание единого информационного пространства которое способно охватить и применять для всех пользователей информацию созданную в разное время и под разными типами хранения и обработки данных, распараллеливание и контроль выполнения работ и обработки данных по ним.

Повышение достоверности информации и надежности ее хранения путем создания устойчивой к сбоям и потери информации вычислительной системы, а так же создание архивов данных которые можно использовать, но на текущий момент необходимости в них нет.

Обеспечения эффективной системы накопления, хранения и поиска технологической, технико-экономической и финансово-экономической информации по текущей работе и проделанной некоторое время назад ( информация архива) с помощью создания глобальной базы данных.

Обработка документов и построения на базе этого действующей системы анализа, прогнозирования и оценки обстановки с целью принятия оптимального решения и выработки глобальных отчетов.

Обеспечивать прозрачный доступ к информации авторизованному пользователю в соответствии с его правами и привилегиями.

Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16