Рабочие станции (PC)

Их оснащение в сети зависит от сервера. Если ФС выделена центральная роль, то в качестве PC могут использоваться менее мощные машины. В одноранговой сети чем лучше отдельные станции, тем лучше распределение ресурсов внутри всей сети. Дорогие периферийные устройства (модемы, факсы, принтеры, жесткие сменные диски и т.д.) необходимо устанавливать на одной рабочей станции (ресурсы доступны всем пользователям).

Рабочая станция (workstation) — это абонентская система, специализированная для решения определенных задач и использующая сетевые ресурсы. К сетевому программному обеспечению рабочей станции относятся следующие службы: клиент для сетей; служба доступа к файлам и принтерам; сетевые протоколы для данного типа сетей; сетевая плата; контроллер удаленного доступа.

Рабочая станция отличается от обычного автономного персонального компьютера следующим:

  • • имеет сетевую карту (сетевой адаптер) и канал связи;
  • • на экране во время загрузки ОС появляются дополнительные сообщения, которые информируют о том, что загружается сетевая операционная система;
  • • перед началом работы необходимо сообщить сетевому программному обеспечению имя пользователя и пароль (это называется процедурой входа в сеть);
  • • после подключения к ЛВС появляются дополнительные сетевые дисковые накопители;
  • • появляется возможность использования сетевого оборудования, которое может находиться далеко от рабочего места.

Сетевые адаптеры

Компьютеры в сеть подключаются с помощью плат сетевых адаптеров. Плата сетевого адаптера в сочетании с драйвером обеспечивает выполнение функций протоколов канального уровня, используемых компьютером, подключенным к сети, такой как Ethernet или Token Ring, а также части функций физического уровня. Помимо этого, сетевой адаптер устанавливает связь между протоколом сетевого уровня, который целиком и полностью реализуется средствами операционной системы, и сетевой средой передачи данных, в большинстве случаев являющейся кабелем, подсоединенным к адаптеру. Рабочая станция отправляет запрос через сетевой адаптер к файловому серверу и получает ответ через сетевой адаптер, когда файловый сервер готов. Сетевые адаптеры вместе с сетевым программным обеспечением способны распознавать и обрабатывать ошибки, которые могут возникнуть из-за электрических помех, коллизий или плохой работы оборудования.

Последние типы сетевых адаптеров поддерживают технологию Plug and Play (вставляй и работай). Если сетевую карту установить в компьютер, то при первой загрузке система определит тип адаптера и запросит для него драйверы.

Типы сетевых адаптеров различаются не только методами доступа к каналу связи и протоколами, но еще и такими параметрами, как скорость передачи, объем буфера для пакета, тип шины, быстродействие шины, совместимость с различными микропроцессорами, использование прямого доступа к памяти (DMA), адресация портов ввода/вывода и запросов прерывания, конструкция разъема.

Сетевой адаптер и его драйвер осуществляют основные функции, необходимые для доступа компьютера к сети. Процесс пересылки данных состоит из следующих шагов (которые, естественно, при получении пакета располагаются в обратном порядке).

  • 1. Передача данных. Данные, размещенные в оперативной памяти компьютера, передаются сетевому адаптеру через системную шину. При этом применяется одна из следующих технологий: прямой доступ к памяти (DMA - direct memory access), общая память или программируемый ввод/вывод.
  • 2. Размещение данных в буфере. Скорость, с которой компьютер обрабатывает информацию, отличается от скорости передачи данных по сети. Как следствие, плата сетевого адаптера содержит буферы памяти, которые используются для накопления и хранения данных с той целью, чтобы эти данные можно было обрабатывать порциями фиксированного объема. Обычная плата адаптера Ethernet имеет буфер размером 4 Кбайта, поделенный на части для передачи и приема, по 2 Кбайта каждая. Платы Token Ring и адаптеры Ethernet высокого класса могут обладать буфером размером 64 Кбайта и более, который может быть разбит на области приема и передачи произвольным образом.
  • 3. Создание кадра. Сетевой адаптер получает данные, упакованные протоколом Сетевого уровня, и инкапсулирует их в кадр, который включает собственно заголовок канального уровня и постинформацию. В зависимости от размера пакета и используемого протокола канального уровня адаптеру, возможно, также потребуется поделить данные на сегменты соответствующего размера для передачи их в сеть. Кадры Ethernet, например, переносят 1500 байт данных, в то время как кадры Token Ring могут содержать сегменты размером до 4500 байт. Для входящего трафика сетевой адаптер считывает информацию в кадры канального уровня, проверяет их на наличие ошибок и определяет, должен ли пакет быть передан следующему уровню протокольного стека. Если да, то адаптер удаляет оболочку кадра канального уровня и передает вложенные данные протоколу сетевого уровня.
  • 4. Управление доступом к среде. Сетевой адаптер также несет ответственность за арбитраж доступа системы к общей среде передачи данных, что обеспечивается соответствующим механизмом управления доступом к среде (MAC, media access control). Нам известно, что необходимо предотвращать передачу данных по сети несколькими системами одновременно, так как бесконтрольная передача может привести к потере данных в результате возникновения коллизии пакетов. Механизм управления доступом к среде — отдельный, наиболее подробно описываемый в руководствах элемент протокола канального уровня. Метод множественного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection), применяемый в сетях Ethernet, радикально отличается от аппарата доступа с передачей маркера, поддерживаемого сетями Token Ring, но основные функции этих механизмов в конечном счете одни и те же. (Для входящего трафика нет необходимости в использовании механизма управления доступом к среде.)
  • 5. Параллелъное/последователъное преобразование. Системная шина, соединяющая сетевой адаптер и массив основной памяти компьютера, осуществляет обмен данными в параллель — по 16 или 32 битам одновременно, в то время как адаптер передает и принимает данные из сети последовательно — по одному биту. Сетевой адаптер отвечает за размещение получаемых параллельно данных в своем буфере и преобразование этих данных в последовательный поток битов для последующей передачи через сетевую среду. Для данных, получаемых из сети, описанный процесс носит обратный характер.
  • 6. Кодирование/декодирование данных. Компьютер работает с данными в двоичной форме, поэтому, прежде чем они смогут быть переданы по сети, их необходимо закодировать способом, подходящим для сетевой среды передачи данных. А входящие сигналы должны быть соответственно декодированы при приеме. Рассматриваемый и следующий шаг являются процессами физического уровня, реализуемыми непосредственно сетевым адаптером. Для медного кабеля данные переводятся в электрические импульсы, для оптоволоконной линии — преобразуются в световые импульсы. Другие среды передачи могут использовать радиоволны, инфракрасное излучение или иные технологии. Схема кодирования определяется задействуемым протоколом канального уровня. Например, в Ethernet применяется манчестерская перекодировка, а в сетях Token Ring — разностное манчестерское кодирование.
  • 7. Прием/передача данных. На этом шаге сетевой адаптер усиливает сигнал до подходящей амплитуды и посылает закодированные им данные через сетевую среду. Это — чисто физический процесс, целиком и полностью зависящий от природы сигнала, используемого сетевой средой. Платы сетевого адаптера используют различные шины компьютера. Характеристики этих шин и соответствующие им пропускные способности приведены в табл. 3.2.

Таблица 3.2.

Типы, разрядность и быстродействие шин ПК________

Тип шины

Разрядность

Частота шины

Теоретическая максимальная пропускная способность

ISA

16 разрядов

8,33 МГц

66,64 Мбит/с (8,33 Мбайт/с)

MCA

32 бита

10 МГц

320 Мбит/с (40 Мбайт/с)

EISA

32 разряда

8,33 МГц

266,56 Мбит/с (33,32 Мбайт/с)

VLB

32 разряда

33,33 МГц

1066,56 Мбит/с (133,33 Мбайт/с)

PCI

32 разряда

33,33 МГц

1066,56 Мбит/с (133,33 Мбайт/с)

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ ОРИГИНАЛ   След >