Bude počítač fungovat bez grafické karty? Může počítač fungovat bez grafické karty? Poběží počítač rychleji, pokud vyměním grafickou kartu? Co je to inteligence

Dobrý den, milí čtenáři tohoto blogu. O něco dříve v článku jsem zmínil něco jako server, ale nezaměřil jsem se na to podrobně. No, server je server (jako, každý už rozumí). Zdá se mi proto, že by mohlo dojít k nedorozumění, a proto nastal čas situaci napravit.

Co je tedy server? Ve skutečnosti je to věc (a někdy i program), bez které by nebyl internet. V obecném smyslu je server pracovní stanice (v podstatě běžný počítač), který z velké části funguje bez lidského zásahu(pokud není vyžadována jeho počáteční konfigurace).

Jeho práce spočívá ve spouštění speciálních servisních programů („servis“ znamená sloužit), které často určují účel tohoto zařízení. Tito. ve skutečnosti - toto je pracovní počítač. Úzce to souvisí s konceptem serveru, o kterém jsme již mluvili, protože právě na něm jsou hostovány všechny internetové stránky. Je to jasné? Žádný? No, tak trochu podrobněji...

Server je servisní počítač

Zmatek v myslích uživatelů vzniká především proto, že pojem server lze chápat jako železářské zboží součástí počítače (často poměrně specializovaného - s velkým množstvím paměti RAM a polovodičové paměti, výkonný serverový procesor, ale bez myši, klávesnice a monitoru - pouze krabice, často ve verzi pro montáž do racku):

Servery se vyznačují „výkonem“ (a kapacitou) svých komponent. Když schopnosti ani toho nejpokročilejšího stroje (s maximální pamětí a procesory) nestačí k dokončení úkolu (například hostování silně navštěvované webové stránky), je možné rozložit zátěž pomocí několika serverů a vhodného softwaru. .

K čemu se servery nejčastěji používají?

No, například existují herní servery. Jsou „vychováni“ k okamžitému hraní online her (jako je Dota, Warcraft atd.). velký počet lidí, kteří se k němu připojují ze svých počítačů. Existují také domácí servery například pro ukládání a distribuci multimédií do domácností.

Nejběžnější jsou však pravděpodobně „kancelářské počítače“, na kterých jsou hostovány webové stránky. Žijí na takzvaném hostingu a stojí za to si o nich říct něco více.

Webový server - co to je a proč potřebujeme hostitele?

Používá se na hostingu software nazývaný webový server(nejznámější z nich je myslím Apatch). Na jedné hardwarové jednotce ( fyzický počítač) lze „vychovat“ z jednoho až stovek programů webového serveru a každý z nich může hostovat jeden až stovky webů. Proč se to dělá a proč je to všechno nutné?

Podívejte. Chtěli jste vytvořit web. Vytvořeno (řekněme na vašem místním webovém serveru, jak jsem psal výše). co bude dál? Lidé musí stránky navštívit, ale jak se tam dostanou? Je to tak, přes internet? To znamená, že váš počítač by měl být vždy zapnutý (ve dne i v noci) a neustále zapnutý široký kanál přístup k internetu? Ale nakonec je to strašně těžké a drahé.

Cesta ven je přesná při využívání služeb poskytovatele hostingu, která má ve speciálních prostorách (datových centrech) celou řadu serverů pracujících nepřetržitě a připojených k internetu. Právě ty si pronajímá, případně tam může umístit váš server za nějaké peníze a starat se o něj, jako by byl jeho. Kromě toho existují možnosti pro všechny příležitosti:

1. Pro malé a málo navštěvované stránky - nejnižší ceny virtuální hosting. Představte si, že jeden kus hardwaru (pracovní počítač) hostí stovky webových stránek. V důsledku toho musíte platit málo, ale vaši sousedé mohou způsobit potíže, například tím, že zaberou příliš mnoho serverových zdrojů pro své úkoly (čas procesoru, RAM nebo ucpání komunikačního kanálu s internetem).
2. Pro více či méně navštěvované stránky si můžete vzít virtuální dedikovaný server (VPS - opět jich může být na jedné hardwarové jednotce více), čímž získáte garantované množství serverových zdrojů a nevnímáte vliv sousedů. Tento VPS nainstaluje svůj vlastní operační systém a nainstaluje požadovaný počet programů webového serveru. To vše ale musíte umět zvládnout, případně zaplatit.
3. Pro weby s velkým provozem a zatížením použijte jeden nebo více (fungují paralelně) fyzické servery(hardwarové jednotky). Zde se neobejde bez administrátora (vzdáleného) manažera, který rychle zareaguje na problémy celé této ekonomiky.
4. Kolokace – pro stejné účely, jaké jsou popsány v předchozím odstavci, mnoho lidí používá své vlastní „kancelářské počítače“, ale umístí je do datového centra hostitele, aby získali nepřetržitý přístup k internetu a zaručili dostupnost napájení, požáru hašení a sledování dalších problémů se „železem“.

Bez serverů by tedy nebyly webové stránky (blogy, sociální sítě, fóra, vyhledávače, portály atd.), a tudíž by neexistoval ani samotný internet. Oh, jak!

Ať se vám daří! Brzy se uvidíme na stránkách blogu

Na další videa se můžete podívat na

");">

Mohlo by vás to zajímat

Host – co je hostitel a jak se liší od hostitelů a hostingu Co je DNS a jak servery DNS zajišťují fungování internetu VPS od NeoServeru - staňte se majitelem svého vlastního virtuální vesmír
WEB - co je web 2.0, vyhledávání na webu, web, webový prohlížeč, webový server a vše ostatní s předponou web (online) služby WHOIS- informace o doméně (čí je, jaké je její stáří a historie, kdy je uvolněna) nebo IP adresa
Místní server Denwer - jak vytvořit webovou stránku na počítači - instalace, konfigurace a odstranění Denveru
FASTVPS - jak vybrat optimální VPS nebo dedikovaný server pro váš web

...Počet počítačů v síti přesáhl desítku a ukazuje se, že bez serveru se neobejdeme. Budete muset utrácet peníze za nový hardware? Ne vždy. V domácí síti je jediným rozdílem mezi serverem a pracovní stanicí svazek pevné disky. Mít kam uložit terabajty hudby, fotek a videí, které jsou vám drahé. Co když plánujete distribuovat internet, používat centrálně databáze nebo provádět video dohled? Tam, kde výkon celého podniku závisí na serverech, je úroveň požadavků o řád vyšší.

Poznámka: Tento článek bude hovořit o hardwarovém serveru, tedy o vyhrazeném počítači. K dispozici je také softwarový server - lze jej nainstalovat na jakýkoli počítač a spustit na pozadí.

Identifikátor serveru

Hardware, software, vzhled a cena – žádný z těchto parametrů není rozhodující. Software na serveru a pracovní stanici může být podobný. Vzhled systémové jednotky a charakteristiky komponent ne vždy jasně naznačují, že tento počítač je server. Cenová hladina se pohybuje v širokých mezích: někde je vhodné sestavit nízkorozpočtový server a koupit specializovanou pracovní stanici za cenu SUV.

Hlavním rozdílem mezi serverem a pracovní stanicí je interakce s osobou. Konkrétně: server je sdílený a provádí síťové úkoly bez účasti operátora; pracovní stanice (v každodenním životě nazývaná PC a v technické dokumentaci - pracovní stanice, automatizovaná pracoviště) každý uživatel má svůj vlastní.

Zařízení

Spolehlivost a opět spolehlivost - hlavním kritériem hardware serveru. Při montáži se snažíme zajistit maximální odolnost proti poruchám. Stroj bude muset pracovat 24 x 7, někdy v méně než optimálních podmínkách (to platí zejména pro průmyslové systémy).

Hot swapping je navržen tak, aby zkrátil prostoje. Platí to pro pevné disky, paměťové karty a dokonce i procesor (na základních deskách se dvěma nebo více paticemi CPU). Napájení serveru se skládá ze dvou nezávislých modulů: pokud jeden selže, druhý se automaticky připojí.

Myš, klávesnice a monitor se používají pouze při počátečním nastavení serveru, a ani tehdy ne vždy. Pro zobrazení servisních informací stačí minimální grafika a to samé platí o zvuku. Server je ale vybaven rozhraním dálkové ovládání a zpravidla ne sám.

Některé z výše uvedených skutečností mohou být součástí pracovní stanice, ale spíše jako výjimka. Pro osobní počítač není uživatelská zkušenost neméně důležitá než výkon. dané oblasti. Zohledněn je také design (jak celkový, tak jednotlivých uzlů, jako jsou grafické karty) a nízká hlučnost, které jsou pro servery téměř nepodstatné.

Form factor: vnější rozdíl mezi serverem a pracovní stanicí

Pokud si přejete, můžete sestavit domácí server naprosto v každém případě a dokonce i bez něj. Pro seriózní síťová zařízení je však poskytována montáž do 19palcového racku. Tento tvarový faktor se nazývá rackmount. Systémová jednotka je umístěna vodorovně, její výška je měřena v jednotkách (rozvaděče mají lišty se čtvercovými montážními otvory, tři takové otvory se rovnají 1U).

Vlevo jsou servery v racku; správně - otevřené pouzdro servery

Nedostatek místa ve stojanech vedl k tomu, že se pouzdra zužovala. Moderní server zaujímá jednu, méně často dvě jednotky; ještě kompaktnější standardní čepel (z anglického blade - blade) se montuje do speciálního koše a poté do stojanu. Ve všech případech je zajištěn rychlý přístup pro údržbu a případnou výměnu komponentů.

Průmyslová serverová řešení mají odolný kryt s několika stupni filtrace prachu, ochrany proti vlhkosti a tlumení nárazů. Servery pro kanceláře jsou k dispozici také ve verzi na podlahu nebo v barebone provedení, ale jsou mnohem méně oblíbené než verze pro montáž do racku.

Pracoviště není jen vybavení, ale také prvek interiéru, proto je designu věnována velká pozornost. Je z čeho vybírat - stacionární věž, kompaktní monoblok a stylový barebone. Ti, kteří nejsou spokojeni se standardním vzhledem asistenta železa, se mohou chopit modování.

Pracovní stanice může vypadat jinak: takto...
...nebo dokonce tak

Mobilní počítače jsou extrémně oblíbené, a to i přesto, že notebook těžko může konkurovat výkonu desktopu. Server ale nepotřebuje přenositelnost: po instalaci na trvalé místo tam stráví celou svou životnost.

operační systém

Společnou vlastností uživatelských operačních systémů je intuitivní, vizuálně příjemné grafické rozhraní. Všudypřítomné Microsoft Windows, a MacOS, který kraluje ve světě profesionální grafiky a zvuku.

Běžný uživatel o FreeBSD nebo OpenBSD téměř neslyšel a z obrovského množství Linuxů zná pouze Ubuntu. Není divu – systémy podobné Unixu, vytvořené před desítkami let pro servery, stále spravují jednotlivé uzly i velká datová centra. Svou službu vykonávají skromně, aniž by byli nápadní (v doslovném smyslu, protože nemají grafický obal).

Poznámka: nelze říci, že systémy Windows jsou výhradně specifické pro uživatele. Jako příklad - Windows Server 2003.

Pro serverové operační systémy platí následující pravidlo: minimum externality, maximální funkčnost. Moderní „Nixy“ lze samozřejmě transformovat - nadšenci vytvořili mnoho krásných a stylových mušlí; ale správci systému si raději vystačí příkazový řádek. Nedostatek vizuálních efektů je kompenzován výkonem. Server-OS je navíc velmi kompaktní – z bezpečnostních důvodů jsou často umístěny na zabezpečené flash kartě, odkud se načítají.

Uvádění znalostí do praxe

"Proč potřebujeme další počítač, když už jich máme dost?" – IT specialista často slyší od šetrného manažera. Začínající správce systému by měl strávit nějaký čas přípravou argumentů, aby svým nadřízeným přesvědčivě a jasně vysvětlil, jaký je rozdíl mezi serverem a pracovní stanicí, a žádost o potřebné vybavení bude schválena.

Server (server)	Pracovní stanice (pracovní stanice)
Interakce s uživatelem a ostatními počítači v síti
Funguje bez účasti operátora. Provádí úkoly v rámci celé sítě, odpovídá na požadavky z místních strojů a dalších serverů	Provádí uživatelské příkazy. Odesílá požadavky klientů na server
Hardwarové vlastnosti
Spolehlivost, minimální množství možné body zamítnutí. Výměna vadných komponent za tepla. Řídicí a monitorovací zařízení jsou připojena pouze v počáteční fázi. Absence, jako zbytečných, výkonných grafických a zvukových ovladačů. Rozhraní dálkového ovládání (jedno nebo více)	Vše je organizováno tak, aby poskytovalo uživateli komfortní prostředí a zároveň maximální produktivitu. Významnou roli hrají vlastnosti displeje – kvalita podání barev, pozorovací úhel atd.; ergonomie a vzhled myši a klávesnice a také periferních zařízení (MFP, grafický tablet atd.)
Tvarový faktor
Montuje se na standardní šasi – do 19” racku nebo skříně. Tělo je vyrobeno co nejkompaktněji. V případě potřeby je k dispozici ochrana proti prachu a vlhkosti a tlumení nárazů. Hardware je snadno přístupný pro údržbu a výměnu.	Spolu s desktopy, kompaktními (bonboniéra, barebone) a mobilní možnosti pracovní stanice. Ve všech případech je přiznána zásluha za design

Při návštěvě každé moderní kanceláře upoutá pozornost velké množství výpočetní techniky. Nezasvěcený si často neuvědomuje, že většina informací je zpracovávána a ukládána na zcela jiných místech, někdy i stovky kilometrů od pracovišť uživatelů. Operace s velké objemy data jsou přiřazena speciálním zařízením - serverům. Server je víceuživatelský počítač, který distribuuje zdroje v rámci počítačové sítě a odpovídá na požadavky z pracovních stanic.

V závislosti na prováděných úlohách se servery dělí na typy - webové servery, FTP servery, poštovní servery, souborové servery a další. Pracovní stanice je běžný počítač, který má přístup k síti. Ve srovnání s lidským nervovým systémem, pak server je mozek a pracovní stanice jsou nervová zakončení.

Co je společné?

Servery i pracovní stanice mohou být vytvořeny na základě stejných mikroprocesorů. Zpravidla se jedná o čipy od Intelu nebo AMD. Produkty AMD často převyšují výkony svých protějšků Intel ve výkonu, zatímco jsou poněkud horší ve spolehlivosti. Konkurence mezi dvěma giganty IT průmyslu vedla k výraznému snížení cen za různá zařízení, což nemůže než potěšit spotřebitele.

Běžný osobní počítač můžete nakonfigurovat tak, že bude fungovat jako datový sklad pro malou organizaci nebo společnost. A na serverech můžete běžet standardně kancelářské aplikace pro pohodlí běžného uživatele. V čem se tedy server zásadně liší od pracovní stanice?

Hardwarové rozdíly

1. Server má výkonnější zdroje než běžný počítač. RAM serveru je 2, 4, 8 krát větší než paměť pracovní stanice. Je to pochopitelné – počet současně zpracovávaných úloh se řádově liší. Pokud se diskový prostor standardního desktopu měří v gigabajtech, pak datové centrum již pracuje v terabajtech. K uložení stovek tisíc webových stránek nestačí výkon běžného osobního počítače, to je úkol webového serveru. Chcete-li odesílat tisíce e-mailů za sekundu, potřebujete poštovní server. Pro zpracování dat o všech klientech velké společnosti je vhodné mít speciální databázový server.
2. Server podle definice musí být mnohem stabilnější a spolehlivější než pracovní stanice. Nesprávné fungování osobního počítače může paralyzovat práci celého oddělení, výpadek datového centra znamená odstavení celé instituce nebo celého odvětví. Proto má server schopnost opravit selhání hardwaru. Některé jednotky jsou zdvojené, například pokud dojde k výpadku současného napájení, je zapnuto náhradní. Technologie se používá k ukládání informací na disky
3. Server obvykle funguje v 24 hodin 7 dní v týdnu. Považuje se za normální, že v průběhu celého roku nebude zařízení odstaveno déle než 6 minut. To znamená možnost „horké“ výměny vadných jednotek, aby nedošlo k zastavení provozu celého komplexu během oprav. Musí být také zaveden systém odvodu tepla z provozních zařízení. To je poměrně obtížný úkol, protože je třeba vzít v úvahu směr proudění vzduchu, jeho teplotu a vlhkost. U běžného osobního počítače není tento problém tak akutní;
4. Server to musí mít důležitý majetek, Jak hardwarová škálovatelnost. Škálovatelnost je schopnost zvýšit výkon připojením dalších modulů, například druhého procesoru nebo jiné paměťové jednotky. Pro pracovní počítač není tato vlastnost kritická.

Software

Provoz serveru není možný bez speciálních operačních systémů. V současné fázi jsou populární operační systémy založené na Linuxu (Unix) - Debian, FreeBSD, Ubuntu Server a další. Společně tyto operační systémy zabírají až 70 % trhu. Zhruba třetinu trhu drží systémy od Microsoftu. První systémy UNIX byly vyvinuty již koncem 60. let 20. století, byly původně vytvořeny pro práci v síti, takže jejich úroveň zabezpečení je výrazně vyšší. Předpokládá se, že Microsoft jednoduše promeškal příchod internetové éry, takže je pro jeho vývoj obtížné konkurovat Linuxu v otázkách ochrana sítě. Důležitá vlastnost Linuxové systémy jsou volně šiřitelné a open source.

První funkce umožňuje výrobcům hardwaru snížit náklady na konečný produkt, druhá umožňuje změnit programový kód a přizpůsobit jej jejich potřebám. V softwarovém prostoru pracovních stanic je situace odlišná. Tam je nadvláda Windows různých verzí nade vší pochybnost, přibližně 9 z 10 osobních počítačů je řízeno těmito OS, cca 10 % získal Apple s OS X a pouhá 2 % připadla na Linux. Čestné první místo drží Windows 7 – na začátku roku 2016 zhruba 44 %. Není pochyb o tom, že s vydáním nových verzí Windows se situace změní.

Při zpracování velkého množství dat je to důležité dostupnost rezervačního systému. V případě ztráty informací je pak vždy možné vrátit se k výchozímu bodu. U pracovních stanic tato možnost obvykle není k dispozici, uživatel může ukládat důležitá data na síťový disk nebo ručně vytvářet kopie souborů.

Technická podpora pro informační a počítačové sítě

Téma 10. Hardware a software IVS

Bezpečnostní otázky

1. Co je síťový protokol?

2. Co je systém OSI? Kolik úrovní obsahuje?

3. Jak se nazývají datové bloky v každé vrstvě OSI?

4. Stručně popište fyzickou vrstvu OSI.

5. Stručně popište spojovou vrstvu OSI.

6. Stručně popište síťovou vrstvu OSI.

7. Stručně popište transportní vrstvu OSI.

8. Stručně popište vrstvu relace OSI.

9. Stručně popište reprezentační vrstvu OSI.

10. Stručně popište aplikační vrstvu OSI.

Strukturálně IVS obsahuje:

· počítače (hostitelské počítače, síťové počítače, pracovní stanice, servery) umístěné v uzlech sítě;

· zařízení a kanály pro přenos dat s doprovodnými periferními zařízeními;

· karty rozhraní a zařízení (síťové karty, modemy);

· směrovače a přepínací zařízení.

Sítě mohou kombinovat jak jednouživatelské mini- a mikropočítače (včetně osobních), vybavené koncovými zařízeními pro komunikaci s uživatelem nebo vykonávající funkce přepínání a směrování zpráv, tak výkonné víceuživatelské počítače (minipočítače, velké počítače). Ty provádějí efektivní zpracování dat a vzdáleně poskytují uživatelům sítě všechny druhy informací a výpočetní zdroje. V lokálních sítích jsou tyto funkce implementovány servery a pracovními stanicemi.

Pracovní stanice(pracovní stanice) – počítač připojený k síti, jejímž prostřednictvím uživatel získává přístup ke svým zdrojům. Pracovní stanice (stejně jako uživatel sítě a dokonce i aplikační úloha prováděná v síti) se často nazývá síťový klient. Jako pracovní stanice mohou fungovat jak běžné a výkonné počítače, tak specializované počítače. – "síť
počítače."

Síťová pracovní stanice založená na běžném počítači pracuje v síťovém i lokálním režimu. Je vybaven vlastním operačním systémem a poskytuje uživateli vše potřebné k řešení aplikačních problémů. Pracovní stanice se někdy specializují na provádění grafických, inženýrských, publikačních a jiných prací. V tomto případě musí být postaveny na základě výkonného počítače se dvěma procesory, prostorného a rychlého. pevný disk s rozhraním SCSI, dobrý 19 – 21palcový monitor (a někdy i dva monitory vybavené odpovídající grafickou kartou) – například jeden pro zobrazení projektu a jeden pro zobrazení nabídek nebo e-mailových zpráv).

Pracovní stanice na základně síťové počítače může pracovat zpravidla pouze v síťovém režimu, pokud je v síti aplikační server. Rozdíl síťový počítač(NET PC) od obvyklého v tom, že je maximálně zjednodušený: klasický NET PC neobsahuje disková paměť(často nazývané bezdiskové PC). Má to zjednodušené základní deska, hlavní paměť a z externích zařízení jsou zde pouze displej, klávesnice, myš a síťová karta, které poskytují možnost vzdáleného bootování operační systém ze síťového serveru (jedná se o klasického „tenkého klienta“ sítě). Aby takový počítač fungoval například na intranetu, musí mít tolik výpočetních zdrojů, kolik webový prohlížeč vyžaduje.

Server(server) – Jedná se o víceuživatelský počítač určený ke zpracování požadavků ze všech pracovních stanic v síti, poskytuje těmto stanicím přístup ke sdíleným systémovým prostředkům (výpočetní výkon, databáze, programové knihovny, tiskárny, faxy atd.) a distribuuje tyto prostředky. Server má vlastní síťový operační systém, pod kterým spolupráce všechny odkazy sítě.
Mezi nejdůležitější požadavky na server patří vysoký výkon a spolehlivost.

Server, kromě poskytování síťových zdrojů pracovním stanicím, může sám provádět smysluplné zpracování informací na základě požadavků klientů. Tento server se často nazývá aplikační server. Aplikační server – je to online výkonný počítač, mající software (aplikace), se kterými mohou síťoví klienti pracovat. Existují dvě možnosti použití aplikačního serveru. Na žádost klienta lze aplikaci stáhnout přes síť na pracovní stanici a tam ji spustit (tato technologie se někdy nazývá „tlustý klient“); Na přání je možné na pracovní stanici nahrát nejen aplikační program, ale i požadovaný operační systém (vzdálené bootování počítače), ale to vyžaduje síťovou kartu se síťovou ROM na počítači uživatele. Aplikace na žádost uživatele může být v jiném provedení spuštěna přímo na serveru a poté jsou na pracovní stanici přeneseny pouze výsledky práce (technologie se někdy nazývá „tenký klient“ nebo „režim tenkého klienta“).
terminál").

Servery v síti jsou často specializované.

Specializované servery se používají k odstranění většiny úzkých míst v síti: vytváření a správa databází a datových archivů, podpora multicastové faxové komunikace a e-mailu, správa víceuživatelských terminálů (tiskárny, plotry) atd.

Příklady specializovaných serverů.

1. Souborový server(File Server) je navržen pro práci s databázemi, má velká disková úložná zařízení, často na diskových jednotkách odolných proti chybám pole RAID kapacita až terabajt.

2. Záložní server(Storage Express System) slouží k zálohování informací ve velkých multiserverových sítích, využívá magnetické páskové mechaniky (streamery) s výměnnými cartridgemi s kapacitou až 5 GB; obvykle provádí každodenní automatickou archivaci s komprimací informací ze serverů a pracovních stanic podle skriptu určeného správcem sítě (samozřejmě s vytvořením archivního katalogu).

3. Faxový server(faxový server) – vyhrazená pracovní stanice pro organizaci efektivní vícesměrové faxové komunikace s několika faxmodemovými kartami speciální ochrana informace před neoprávněným přístupem během přenosu, s úložným systémem elektronické faxy(jedna z možností – Net SatisFAXion Software v kombinaci s faxmodemem SatisFAXion).

4. poštovní server(e-mailový server) – stejné jako faxový server, ale pro organizování elektronické korespondence s elektronickými schránkami.

5. Tiskový server(tiskový server) je určen pro efektivní využití systémové tiskárny.

6. Servery brány na internetu fungují jako router, téměř vždy v kombinaci s funkcemi poštovního serveru a síťového firewallu, který zajišťuje bezpečnost sítě.

7. Proxy server(Proxy server) – efektivní a oblíbený prostředek pro připojení lokálních podnikových sítí k internetu. Proxy server – počítač, který je neustále připojen k internetu, stahuje informace z internetu do databáze a přenáší je dále po lokální síti. Sdělení firemní síť připojení k internetu probíhá přes proxy server, takže ochrana je efektivně organizována firemní informace jsou monitorována veškerá připojení ke globální síti, je zakázána komunikace s určitými internetovými stránkami, je zakázáno používání řady protokolů a přijímání určitých typů souborů, jakož i filtrování dat prováděné pomocí ochranných obrazovek (firewallů) server.

Počítače s přímý přístup do celosvětové sítě, často nazývané hostitelské počítače.

Kazašsko-ruská mezinárodní univerzita

Protsan Alexander Valerijevič

AU-401, 4. ročník

"Automatizace a řízení"

Zkouška z disciplíny

"Výpočetní systémy, sítě a telekomunikace"

Téma: „Účel síťového vybavení počítačových sítí: pracovní stanice, server, modem, síťový adaptér, rozbočovač, most, brána, router“

Zavedení

Dnes je na světě více než 130 milionů počítačů a více než 80 % z nich je připojeno do různých informačních a výpočetních sítí, od malých lokálních sítí v kancelářích až po globální sítě, jako je internet.

Celosvětový trend propojování počítačů do sítí je způsoben řadou důležitých důvodů, jako je zrychlení přenosu informačních zpráv, možnost rychlé výměny informací mezi uživateli, příjem a přenos zpráv (faxy, e-mailové dopisy atd.) aniž byste opustili pracoviště, možnost okamžitě přijímat jakékoli informace odkudkoli na světě, stejně jako výměnu informací mezi počítači různých výrobců, na kterých běží různý software.

Tak obrovské potenciální příležitosti, které s sebou počítačová síť nese, a nový potenciální vzestup, který informační komplex zároveň zažívá, stejně jako výrazné zrychlení výrobního procesu, nám nedávají právo to nepřijmout pro vývoj a ne aplikovat v praxi.

Proto je nutné vyvinout zásadní řešení problematiky organizace informační a počítačové sítě na základě stávajícího počítačového parku a softwarového balíku, který odpovídá moderním vědeckotechnickým požadavkům, s přihlédnutím k rostoucím potřebám a možnosti dalšího rozvoje postupný rozvoj sítě v souvislosti se vznikem nových technických a softwarová řešení.

LAN znamená sdílené připojení několik samostatných počítačových pracovních stanic (pracovních stanic). jeden kanál přenos dat.

Díky počítačovým sítím máme možnost využívat programy a databáze současně několika uživateli.

Pojem lokální sítě - LAN (angl. LAN - Local Agea Network) se týká geograficky omezených (teritoriálně nebo produkčně) hardwarových a softwarových implementací, ve kterých je několik počítačové systémy vzájemně propojeny pomocí vhodných komunikačních prostředků.

Díky tomuto připojení může uživatel komunikovat s ostatními pracovními stanicemi připojenými k této LAN.

V výrobní praxe LAN hrají velmi důležitou roli.

Prostřednictvím sítě LAN systém kombinuje osobní počítače umístěné na mnoha vzdálených pracovištích, která sdílejí zařízení, software a informace. Pracoviště zaměstnanců již nejsou izolovaná a jsou spojena do jednoho systému. Podívejme se na výhody získané síťovým propojením osobních počítačů ve formě intraindustriální počítačové sítě.

Oddělení zdroje

Sdílení zdrojů umožňuje efektivní využívání zdrojů, jako je správa periferních zařízení, jako jsou laserové tiskárny, ze všech připojených pracovních stanic.

Oddělení dat.

Sdílení dat poskytuje možnost přístupu a správy databází z periferních pracovních stanic, které vyžadují informace.

Oddělení software

Oddělení softwaru umožňuje současné použití centralizovaného dříve nainstalovaného softwaru.

Sdílení zdrojů procesoru.

Při sdílení prostředků procesoru je možné využít výpočetní výkon pro zpracování dat jinými systémy obsaženými v síti Nabízí se příležitost, že dostupné zdroje nejsou „napadeny“ okamžitě, ale pouze prostřednictvím speciálního procesoru dostupného každé pracovní stanici.

Režim pro více hráčů

Vlastnosti systému pro více uživatelů usnadňují současné použití centralizovaného aplikačního softwaru, který byl dříve nainstalován a spravován, například pokud uživatel systému pracuje na jiném úkolu, aktuální rozpracovaná práce je odsunuta do pozadí.

Pracovní stanice

Pracovní stanice(Angličtina) pracovní stanice) - soubor hardwaru a softwaru určený k řešení určitého okruhu problémů.

Pracoviště jako pracoviště specialisty je plnohodnotný počítač nebo počítačový terminál (vstupně/výstupní zařízení, oddělená a často vzdálená od řídicího počítače), soubor potřebného softwaru, doplněný podle potřeby pomocným zařízením: tiskárnou zařízení, externí zařízení pro ukládání dat na magnetická a/nebo optická média, čtečka čárových kódů atd.

V domácí literatuře se také používal termín AWP (automated workstation), ale v užším slova smyslu než „workstation“.

Termín „pracovní stanice“ také odkazuje na počítač jako součást místní sítě (LAN) ve vztahu k serveru. Počítače v lokální síti se dělí na pracovní stanice a servery. Na pracovních stanicích uživatelé řeší aplikované problémy (práce v databázích, tvorba dokumentů, výpočty). Server obsluhuje síť a poskytuje své vlastní zdroje všem síťovým uzlům, včetně pracovních stanic.

Existují poměrně stabilní charakteristiky konfigurací pracovních stanic určených k řešení určitého rozsahu úkolů, což umožňuje izolovat je do samostatné profesionální podtřídy: multimédia (zpracování obrazu, videa, zvuku), CAD, GIS, práce v terénu atd. taková podtřída může mít své vlastní vlastnosti a jedinečné součásti (příklady oblastí použití jsou uvedeny v závorkách): velká velikost video monitor a/nebo více monitorů (CAD, GIS, burza), vysokorychlostní grafická karta (kino a animace, počítačové hry), velký objem zařízení pro ukládání dat (fotogrammetrie, animace), přítomnost skeneru (fotografie), chráněný design (ozbrojené síly, práce v terénu) atd.

Server

Server nazvaný počítač oddaný ze skupiny osobní počítače(nebo pracovní stanice) provádět jakýkoli servisní úkol bez přímé lidské účasti. Server a pracovní stanice mohou mít stejnou hardwarovou konfiguraci, protože se liší pouze účastí osoby u konzole na jejich práci.

Některé servisní úkony lze na pracovní stanici provádět souběžně s prací uživatele. Taková pracovní stanice se běžně nazývá nededikovaný server .

Konzole (obvykle monitor/klávesnice/myš) a lidská účast jsou vyžadovány u serverů pouze ve fázi počátečního nastavení, během údržby hardwaru a správy v nouzových situacích (normálně je většina serverů spravována vzdáleně). Pro nouzové situace jsou servery obvykle vybaveny jednou konzolovou sadou na skupinu serverů (s přepínačem nebo bez něj, jako je přepínač KVM).

V důsledku specializace může serverové řešení získat konzoli ve zjednodušené podobě (například komunikační port), nebo o ni úplně přijít (v tomto případě počáteční nastavení a abnormální ovládání lze provádět pouze přes síť a síťová nastavení lze resetovat do výchozího stavu).

Specializace serverového vybavení jde několika způsoby, každý výrobce si určuje, jakým směrem se vydá sám. Většina specializací zvyšuje náklady na vybavení.

Serverové vybavení je zpravidla vybaven spolehlivějšími prvky:

• paměti se zvýšenou odolností proti poruchám, například pro počítače kompatibilní s i386, paměti určené pro servery mají technologii opravy chyb (ECC). Kontrola a oprava chyb). Na některých jiných platformách, jako je SPARC (Sun Microsystems), je veškerá paměť opravena.
• rezervace, včetně:
• napájecí zdroje (včetně hot-plug)
• pevné disky (RAID; včetně hot plug and swap). Nezaměňujte se systémy „RAID“ běžných počítačů.
• sofistikovanější chlazení (funkce)

Servery (a další zařízení), které je třeba nainstalovat na některá standardní šasi (například 19palcové racky a skříně), jsou zmenšeny na standardní rozměry a dodávány s potřebnými upevňovacími prvky.

Servery, které nevyžadují vysoký výkon a velký počet externích zařízení je často zmenšen. Tento pokles je často doprovázen úbytkem zdrojů.

V tzv. „průmyslové verzi“ je pouzdro kromě zmenšené velikosti odolnější, chráněné před prachem (vybaveno výměnnými filtry), vlhkostí a vibracemi a má také design tlačítka, který zabraňuje náhodnému stisknutí.

Strukturálně mohou být hardwarové servery navrženy ve verzích pro stolní, podlahové, stojanové a stropní. Druhá možnost poskytuje nejvyšší hustotu výpočetního výkonu na jednotku plochy a také maximální škálovatelnost. Od konce 90. let se takzvané blade servery stávají stále oblíbenějšími v systémech s vysokou spolehlivostí a škálovatelností. čepel - čepel) - kompaktní modulární zařízení snižující náklady na napájení, chlazení, údržbu atd...

Z hlediska zdrojů (frekvence a počet procesorů, množství paměti, počet a výkon pevných disků, výkon síťových adaptérů) se servery specializují na dva opačné směry – navyšování zdrojů a jejich snižování.

Navýšení zdrojů má za cíl zvýšit kapacitu (například specializace na souborový server) a výkon serveru. Když výkon dosáhne určité hranice, další růst pokračuje jinými metodami, například paralelizací úlohy mezi několika servery.

Snížení zdrojů má za cíl snížit velikost a spotřebu energie serverů.

Extrémním stupněm specializace serverů jsou tzv hardwarová řešení(hardwarové routery, síť disková pole, hardwarové terminály atd.). Železářské zboží Taková řešení jsou postavena od začátku nebo recyklována ze stávající počítačové platformy bez ohledu na kompatibilitu, což znemožňuje použití zařízení se standardním softwarem.

Software v hardwarových řešeních se nahrává do trvalého a/nebo energeticky nezávislá paměť výrobce.

Hardwarová řešení jsou obecně spolehlivější než konvenční servery, ale méně flexibilní a všestranná. Cenově mohou být hardwarová řešení jak levnější, tak i dražší než servery v závislosti na třídě vybavení.

V poslední době se rozšířilo velké množství bezdiskových serverových řešení založených na počítačích (obvykle x86) formátu Mini-ITX a méně se specializovaným zpracováním GNU/Linux na SSD disku (ATA flash nebo flash karta), umístěných jako „ hardwarová řešení“. Tato řešení nepatří do třídy hardwaru, ale jedná se o běžné specializované servery. Na rozdíl od (dražších) hardwarových řešení zdědí problémy platformy a softwarových řešení, na kterých jsou založeny.

Modem

Modem(zkratka tvořená slovy modulátor-demodulátor) je zařízení používané v komunikačních systémech a plní funkci modulace a demodulace. Modulátor moduluje nosný signál, to znamená, že mění jeho charakteristiky v souladu se změnami vstupního informačního signálu, demodulátor provádí obrácený proces. Speciálním případem modemu je široce používané periferní zařízení k počítači, které mu umožňuje komunikovat s jiným počítačem vybaveným modemem prostřednictvím telefonní sítě (telefonní modem) popř. kabelová síť(kabelový modem).

Modem slouží jako koncové zařízení komunikační linky. V tomto případě je generování dat pro přenos a zpracování přijatých dat prováděno koncovým zařízením, v nejjednodušším případě - osobní počítač.

Typy modemů pro počítače

Provedením:

• externí- připojení přes COM, USB port nebo standardní konektor v síťové kartě RJ-45 mají většinou externí napájení (existují USB modemy napájené z USB a LPT modemů).
• vnitřní- instalováno uvnitř počítače do slotu ISA, PCI, PCI-E, PCMCIA, AMR, CNR
• vestavěný- jsou uvnitř zařízení, jako je notebook nebo dokovací stanice.

Podle principu činnosti:

• železářské zboží- všechny operace převodu signálu, podpora protokolů fyzické výměny, jsou prováděny počítačem zabudovaným v modemu (například pomocí DSP, kontroléru). Hardwarový modem také obsahuje ROM, která obsahuje firmware, který modem řídí.
• Soft modem, winmodemy(Angličtina) Hostitel založené měkký - modem) - hardwarové modemy, které nemají ROM s firmwarem. Firmware takového modemu je uložen v paměti počítače, ke kterému je modem připojen (nebo nainstalován). Modem zároveň obsahuje analogový obvod a převodníky: ADC, DAC, řadič rozhraní (např. USB). Funguje pouze v případě, že existují ovladače, které zpracovávají všechny operace pro kódování signálu, kontrolu chyb a správu protokolů, implementované v softwaru a prováděné centrálním procesorem počítače. Zpočátku existovaly pouze verze pro operační systémy rodiny MS Windows, odkud pochází i druhý název.
• poloprogram(Controller based soft-modem) - modemy, ve kterých některé funkce modemu vykonává počítač, ke kterému je modem připojen.

Podle typu připojení:

• Modemy pro vytáčené telefonní linky- nejběžnější typ modemu
• ISDN- modemy pro digitální vytáčené telefonní linky
• DSL- slouží k organizaci vyhrazené (nepřepínané) linky pomocí běžné telefonní sítě. Liší se od telefonických modemů v tom, že používají jiné frekvenční rozsah, a také tím, že signál je přenášen po telefonních linkách pouze do telefonní ústředny. Obvykle umožňují současnou výměnu dat pro použití telefonní linky jako obvykle.
• Kabel- používá se pro výměnu dat prostřednictvím specializovaných kabelů - například prostřednictvím kolektivního televizního kabelu využívajícího protokol DOCSIS.

• Buněčný- pracovat podle protokolů mobilní komunikace- GPRS, EDGE, 3G, 4G atd. Často přicházejí ve formě USB klíčenky. Terminály se také často používají jako takové modemy. mobilní komunikace.
• Satelit
• PLC- používat technologii pro přenos dat po drátech domácí elektrické sítě.

V současnosti nejběžnější:

• interiér měkký modem
• externí hardwarový modem
• vestavěný modemy v notebookech.

Síťový adaptér

Síťový adaptér, také známý jako síťová karta, síťová karta, adaptér Ethernet, NIC (eng. síť rozhraní ovladač) - periferní zařízení, které umožňuje počítači komunikovat s ostatními zařízeními v síti.

Typy

Síťové karty se podle konstrukce dělí na:

• interní - samostatné karty vložené do PCI, ISA popř PCI-E slot;
• externí, připojené přes USB nebo PCMCIA rozhraní, používané hlavně v laptopech;
• zabudovaný do základní desky.

Na 10megabitových síťových kartách se pro připojení k místní síti používají 3 typy konektorů:

• 8P8C pro kroucenou dvojlinku;
• BNC konektor pro tenký koaxiální kabel;
• 15pinový konektor transceiveru pro silný koaxiální kabel.

Tyto konektory mohou být přítomny v různé kombinace, někdy dokonce všechny tři najednou, ale v daný okamžik funguje jen jeden z nich.

Na 100 Mbit deskách je instalován pouze kroucený párový konektor (8P8C, chybně nazývaný RJ-45).

Vedle kroucené dvoulinky je instalována jedna nebo více informačních LED diod, které indikují přítomnost spojení a přenos informací.

Jednou z prvních sériově vyráběných síťových karet byla řada NE1000/NE2000 od Novellu a koncem 80. let existovalo také mnoho sovětských klonů síťových karet s konektorem BNC, které se vyráběly s různými sovětskými počítači i samostatně.

Nastavení síťového adaptéru

Při konfiguraci karty síťového adaptéru mohou být k dispozici následující možnosti:

• číslo řádku požadavku na hardwarové přerušení IRQ
• Číslo kanálu DMA (pokud je podporováno)
• základní adresa I/O
• Základní adresa paměti RAM (pokud je použita)
• podpora standardů auto-negotiation duplex/half-duplex, rychlost
• podpora tagovaných paketů VLAN (802.1q) se schopností filtrovat pakety daného VLAN ID
• Parametry WOL (Wake-on-LAN).

V závislosti na výkonu a složitosti síťové karty může implementovat výpočetní funkce (především počítání a generování kontrolních součtů rámců) buď hardwarově nebo softwarově (ovladačem síťové karty pomocí centrálního procesoru).

Server síťové karty lze dodat se dvěma (nebo více) síťovými konektory. Některé síťové karty (vestavěné na základní desce) také poskytují funkci firewallu (např. nforce).

Funkce a vlastnosti síťových adaptérů

Síťový adaptér Karta rozhraní, NIC) spolu se svým ovladačem implementuje druhou, kanálovou úroveň modelu otevřených systémů v konečném uzlu sítě - počítači. Přesněji řečeno, v síťovém operačním systému dvojice adaptér a ovladač plní pouze funkce fyzické vrstvy a vrstvy MAC, zatímco vrstva LLC je obvykle implementována modulem operačního systému, který je společný pro všechny ovladače a síťové adaptéry. Ve skutečnosti by to tak mělo být v souladu s modelem zásobníku IEEE protokoly 802. Například ve Windows NT je vrstva LLC implementována v modulu NDIS, který je společný pro všechny ovladače síťového adaptéru bez ohledu na to, jakou technologii ovladač podporuje.

Síťový adaptér společně s ovladačem provádí dvě operace: přenos rámce a příjem. Přenos snímku z počítače do kabelu se skládá z následujících kroků (některé mohou chybět v závislosti na použitých metodách kódování):

• Příjem datového rámce LLC přes rozhraní mezi vrstvami spolu s informacemi o adresování vrstvy MAC. Komunikace mezi protokoly v počítači obvykle probíhá prostřednictvím vyrovnávacích pamětí umístěných v paměti RAM. Data pro přenos do sítě jsou do těchto vyrovnávacích pamětí umísťována protokoly vyšší vrstvy, které je získávají z diskové paměti nebo ze souborové cache pomocí I/O subsystému operačního systému.
• Návrh datového rámce vrstvy MAC, do kterého je zapouzdřen rámec LLC (s vyřazenými příznaky 01111110). Vyplnění cílové a zdrojové adresy, výpočet kontrolního součtu.
• Tvorba kódových symbolů při použití redundantních kódů typu 4B/5B. Šifrování kódů pro získání jednotnějšího spektra signálů. Tento stupeň se nepoužívá ve všech protokolech – například technologie 10 Mbit/s Ethernet se bez něj obejde.
• Výstup signálů do kabelu v souladu s přijatým lineárním kódem - Manchester, NRZ1. MLT-3 atd.

Příjem rámu z kabelu do počítače zahrnuje další kroky:

• Příjem signálů z kabelu, který kóduje bitový tok.
• Izolace signálů od šumu. Tato operace může být provedena různými specializované čipy nebo signálové procesory DSP. V důsledku toho se v přijímači adaptéru vytvoří určitá bitová sekvence, která se s vysokou mírou pravděpodobnosti shoduje s tou, kterou vysílá vysílač.
• Pokud byla data před odesláním do kabelu zakódována, projdou dekódovacím zařízením, načež se v adaptéru obnoví kódové symboly zaslané vysílačem.
• Kontrola kontrolního součtu snímku. Pokud je nesprávný, rámec se zahodí a odpovídající chybový kód se odešle do protokolu LLC přes rozhraní mezi vrstvami nahoru. Pokud je kontrolní součet správný, pak se z rámce MAC extrahuje rámec LLC a přenese se přes rozhraní mezi vrstvami nahoru do protokolu LLC. Rámec LLC je umístěn ve vyrovnávací paměti RAM.

Rozdělení odpovědností mezi síťový adaptér a jeho ovladač není definováno normami, takže každý výrobce rozhoduje o této otázce samostatně. Síťové adaptéry se obvykle dělí na adaptéry pro klientské počítače a adaptéry pro servery.

U adaptérů pro klientské počítače se značná část práce přesouvá na ovladač, díky čemuž je adaptér jednodušší a levnější. Nevýhodou tohoto přístupu je velká zátěž centrálního procesoru počítače rutinní prací na přenášení rámců z RAM počítače do sítě. Centrální procesor je nucen vykonávat tuto práci namísto provádění aplikačních úloh uživatele.

Adaptéry určené pro servery jsou proto obvykle vybaveny vlastními procesory, které samostatně vykonávají většinu práce při přenosu rámců z RAM do sítě a naopak. Příkladem takového adaptéru je síťový adaptér SMS EtherPower s vestavěným procesorem Intel i960.

Podle toho, jaký protokol adaptér implementuje, se adaptéry dělí na adaptéry Ethernet, adaptéry Token Ring, adaptéry FDDI atd. Vzhledem k tomu, že protokol Rychlý Ethernet umožňuje prostřednictvím postupu automatického vyjednávání automaticky vybrat provozní rychlost síťového adaptéru v závislosti na možnostech rozbočovače, mnoho ethernetových adaptérů dnes podporuje dvě provozní rychlosti a má v názvu předponu 10/100. Někteří výrobci tuto vlastnost nazývají autosenzitivita.

Před instalací do počítače je nutné nakonfigurovat síťový adaptér. Při konfiguraci adaptéru obvykle zadáváte číslo IRQ používané adaptérem, číslo kanálu DMA (pokud adaptér podporuje režim DMA) a základní adresu I/O portů.

Pokud síťový adaptér, počítačový hardware a operační systém podporují standard Plug-and-Play, pak se adaptér a jeho ovladač nakonfigurují automaticky. V opačném případě musíte nejprve nakonfigurovat síťový adaptér a poté zopakovat jeho konfigurační nastavení pro ovladač. V obecný případ, podrobnosti o postupu konfigurace síťového adaptéru a jeho ovladače do značné míry závisí na výrobci adaptéru a také na možnostech sběrnice, pro kterou je adaptér navržen.

Klasifikace síťových adaptérů

Jako příklad klasifikace adaptérů používáme přístup společnosti 3Com, která má pověst lídra v oblasti ethernetových adaptérů. 3Com věří, že síťové adaptéry Ethernet prošly třemi generacemi vývoje.

Adaptéry první generace byly vyrobeny diskrétně logické čipy, v důsledku čehož měly nízkou spolehlivost. Měli vyrovnávací paměť pouze pro jeden rámec, což vedlo ke špatnému výkonu adaptéru, protože všechny rámce byly přeneseny z počítače do sítě nebo ze sítě do počítače postupně. Adaptér první generace byl navíc konfigurován ručně pomocí propojek. Každý typ adaptéru používal svůj vlastní ovladač a rozhraní mezi ovladačem a síťovým operačním systémem nebylo standardizováno.

U síťových adaptérů druhé generace se pro zlepšení výkonu začalo používat vícesnímkové ukládání do vyrovnávací paměti. V tomto případě je další rámec načten z paměti počítače do vyrovnávací paměti adaptéru současně s přenosem předchozího rámce do sítě. V režimu příjmu, poté, co adaptér plně přijme jeden rámec, může začít vysílat tento rámec z vyrovnávací paměti do paměti počítače současně s příjmem dalšího rámce ze sítě.

Síťové adaptéry druhé generace široce využívají vysoce integrované obvody, což zvyšuje spolehlivost adaptérů. Ovladače pro tyto adaptéry jsou navíc založeny na standardních specifikacích. Adaptéry druhé generace se obvykle dodávají s ovladači, které běží jak na standardu NDIS (Network Driver Interface Specification) vyvinutém společnostmi 3Com a Microsoft a schváleném IBM, tak na standardu ODI (Open Driver Interface) vyvinutém společností Novell.

V síťových adaptérech třetí generace (3Com zahrnuje své adaptéry z rodiny EtherLink III) je implementováno schéma zpracování rámců potrubí. Spočívá ve skutečnosti, že procesy příjmu rámce z paměti RAM počítače a jeho přenosu do sítě jsou časově kombinovány. Po přijetí prvních pár bajtů rámce tedy začíná jejich přenos. To výrazně (25-55%) zvyšuje výkon řetězu BERAN- adaptér - fyzický kanál - adaptér - RAM. Toto schéma je velmi citlivé na práh zahájení přenosu, tj. na počet bajtů rámce, které jsou načteny do vyrovnávací paměti adaptéru před zahájením přenosu do sítě. Síťový adaptér třetí generace provádí samonastavení tohoto parametru analýzou operačního prostředí i výpočtem bez účasti správce sítě.

Vlastní ladění zajišťuje nejlepší možný výkon pro konkrétní kombinaci výkonu vnitřní sběrnice počítač, jeho systém přerušení a systém přímého přístupu do paměti.

Adaptéry třetí generace jsou založeny na aplikačně specifických integrovaných obvodech (ASIC), což zlepšuje výkon a spolehlivost adaptéru a zároveň snižuje jeho cenu. 3Com nazval svou technologii frame pipeline Parallel Tasking a další společnosti také implementovaly podobná schémata do svých adaptérů. Zvýšení výkonu kanálu adaptér-paměť je velmi důležité pro zlepšení výkonu sítě jako celku, protože výkon komplexní trasy zpracování rámců, včetně například rozbočovačů, přepínačů, směrovačů, globální kanály komunikací apod. je vždy určován výkonem nejpomalejšího prvku této trasy. Pokud je tedy síťový adaptér serveru nebo klientského počítače pomalý, žádné rychlé přepínače nebudou schopny zvýšit rychlost sítě.

Dnes vyráběné síťové adaptéry lze zařadit do čtvrté generace. Tyto adaptéry nutně obsahují ASIC, který provádí funkce na úrovni MAC, rychlost je až 1 Gbit/s a také velké množství funkcí na vysoké úrovni. Tyto funkce mohou zahrnovat podporu pro agenta vzdáleného monitorování RMON, schéma priority rámců, funkce vzdáleného ovládání počítače atd. možnosti serveru adaptéry téměř vyžadují výkonný procesor, který se odbourává CPU. Příkladem síťového adaptéru čtvrté generace je adaptér 3Com Fast EtherLink XL 10/100.

Síťový rozbočovač

Síťový rozbočovač nebo Hub(jarg z angličtiny) rozbočovač- centrum aktivit) - síťové zařízení určené ke spojení několika ethernetových zařízení do společného segmentu sítě. Zařízení se propojují kroucenou dvojlinkou, koaxiálním kabelem nebo optickým vláknem. Období rozbočovač použitelné také pro další technologie přenosu dat: USB, FireWire atd.

V současné době se rozbočovače téměř nevyrábějí - byly nahrazeny síťovými přepínači (switche), oddělujícími každé připojené zařízení do samostatného segmentu. Síťové přepínače mylně nazývané „chytré rozbočovače“.

Princip fungování

Hub pracuje na fyzické vrstvě modelu sítě OSI a opakuje signál přicházející na jeden port do všech aktivních portů. Pokud signál dorazí na dva nebo více portů současně, dojde ke kolizi a ke ztrátě přenášených datových rámců. Všechna zařízení připojená k hubu jsou tedy ve stejné kolizní doméně. Huby vždy pracují v poloduplexním režimu, všechna připojená ethernetová zařízení sdílejí poskytovanou přístupovou šířku pásma.

Mnoho modelů nábojů má nejjednodušší ochrana z nadměrného počtu kolizí způsobených jedním z připojených zařízení. V tomto případě mohou izolovat port od obecného přenosového média. Z tohoto důvodu jsou síťové segmenty založené na kroucených dvoulinkách mnohem stabilnější při provozu segmentů na koaxiální kabel protože v prvním případě může být každé zařízení izolováno rozbočovačem od obecného prostředí a ve druhém případě je pomocí jednoho kabelového segmentu připojeno několik zařízení a v případě velkého počtu kolizí může rozbočovač izolovat pouze celý segment.

V poslední době se místo toho používají rozbočovače poměrně zřídka, rozšířily se přepínače - zařízení, která fungují na linkové vrstvě modelu OSI a zvyšují výkon sítě logický výběr každé připojené zařízení do samostatného segmentu, kolizní domény.

Charakteristika síťových hubů

• Počet portů- běžně se vyrábí konektory pro připojení síťových linek se 4, 5, 6, 8, 16, 24 a 48 porty (nejpopulárnější jsou se 4, 8 a 16); Huby s více porty jsou výrazně dražší. Huby však mohou být vzájemně propojeny kaskádovitě, což zvyšuje počet portů v segmentu sítě. Některé pro to mají speciální porty.
• Rychlost přenosu dat- měřeno v Mbit/s, dostupné jsou huby s rychlostí 10, 100 a 1000 Kromě toho jsou běžné hlavně huby s možností změny rychlosti, označované jako 10/100/1000 Mbit/s. Rychlost lze přepínat buď automaticky, nebo pomocí propojek či spínačů. Obvykle, pokud je alespoň jedno zařízení připojeno k rozbočovači rychlostí nízkého pásma, bude přenášet data do všech portů touto rychlostí.
• Typ síťového média- obvykle se jedná o kroucenou dvojlinku nebo optické vlákno, ale existují rozbočovače pro jiná média i smíšené, například pro kroucenou dvojlinku a koaxiální kabel.

Síťový most

Most , síťový most, most(jarg, z angličtiny) most) - síťové zařízení pro kombinování segmentů lokální sítě. Síťový most pracuje na vrstvě datového spojení (L2) modelu OSI, což zajišťuje omezení kolizní domény (v případě sítě Ethernet). Mosty směrují datové rámce podle MAC adres rámců. Formální popis síťový most je dán standardem IEEE 802.1D

Rozdíly mezi přepínači a mosty

Obecně platí, že přepínač (přepínač) a můstek mají podobnou funkci; rozdíl spočívá v interním designu: přemosťuje procesní provoz pomocí centrálního procesoru, zatímco přepínač používá switch fabric (hardwarové obvody pro přepínání paketů). V současné době se mosty prakticky nepoužívají (protože k provozu vyžadují výkonný procesor), s výjimkou situací, kdy jsou segmenty sítě připojeny k různým organizacím první úrovně, například mezi připojeními xDSL, optikou, Ethernetem. V případě zařízení SOHO se transparentní spínací režim často nazývá „můstkový režim“.

Funkčnost

Most poskytuje:

• omezení kolizní domény
• latence rámců adresovaných uzlu v segmentu odesílatele
• omezení přechodu z domény do domény chybných rámců:
• trpaslíci (rámce kratší délky, než povoluje standard (64 bajtů))
• snímky s chybami v CRC
• snímky s příznakem „kolize“.
• přetažené rámečky (větší, než povoluje standard)

Mosty se „učí“ povaze umístění segmentů sítě konstruováním adresních tabulek ve tvaru „Interface:MAC address“, které obsahují adresy všech síťových zařízení a segmentů nezbytných pro získání přístupu k tomuto zařízení.

Mosty zvyšují latenci sítě o 10–30 %. Toto zvýšení latence je způsobeno tím, že most vyžaduje čas navíc učinit rozhodnutí. Most je považován za zařízení pro ukládání a předávání, protože musí analyzovat pole cílové adresy rámce a vypočítat kontrolní součet CRC v poli sekvence kontroly rámce před odesláním rámce na všechny porty. Pokud je cílový port aktuálně zaneprázdněn, může most dočasně uložit rámec, dokud se port neuvolní.
Dokončení těchto operací nějakou dobu trvá, což zpomaluje proces přenosu a zvyšuje latenci.

Implementace softwaru

Režim přemostění přítomné v některých typech síťových zařízení a operačních systémů na vysoké úrovni, kde se používá k „logickému spojení“ několika portů do jednoho celku (z pohledu protokolů vyšší úrovně), čímž se zadané porty promění ve virtuální přepínač . Ve Windows XP/2003 se tento režim nazývá „přemostěná připojení“. Na operačním sále Linuxový systém když se rozhraní sloučí do mostu, vznikne nové rozhraní brN (N - sériové číslo, počínaje nulou - br0), zatímco zdrojová rozhraní jsou ve stavu down (z pohledu OS). K vytvoření mostů použijte balíček bridge-utils, který je součástí většiny Linuxové distribuce.

Brána

Síťová brána

Síťová brána- hardwarový router brána) nebo software pro propojení počítačových sítí pomocí různých protokolů (například lokální a globální).

Popis

Síťová brána převádí protokoly z jednoho typu fyzického média na protokoly z jiného fyzického média (sítě). Například při připojení místní počítač s Internetem používáte síťovou bránu.

Směrovače jsou jedním příkladem hardwarových síťových bran.

Síťové brány fungují téměř na všech známých operačních systémech. Hlavním úkolem síťové brány je převádět protokol mezi sítěmi. Samotný router přijímá, směruje a odesílá pakety pouze mezi sítěmi, které používají stejné protokoly. Síťová brána může na jedné straně přijmout paket naformátovaný pro jeden protokol (například Apple Talk) a před odesláním do jiného segmentu sítě jej převést na paket pro jiný protokol (například TCP/IP). Síťové brány mohou být hardwarové, softwarové nebo obojí, ale obvykle se jedná o software nainstalovaný na routeru nebo počítači. Síťová brána musí rozumět všem protokolům používaným routerem. Síťové brány jsou obvykle pomalejší než síťové mosty, přepínače a běžné směrovače. Síťová brána je bod v síti, který slouží jako východ do jiné sítě. Na Internetu může být uzel nebo koncový bod buď síťovou bránou, nebo hostitelem. Uživatelé internetu a počítače, které uživatelům doručují webové stránky, jsou hostitelé a uzly mezi nimi různé sítě- Toto jsou síťové brány. Síťovou bránou je například server, který řídí provoz mezi místní sítí společnosti a Internetem.

Ve velkých sítích je server fungující jako síťová brána obvykle integrován s proxy serverem a firewallem. Síťová brána je často kombinována se směrovačem, který řídí distribuci a konverzi paketů v síti.

Síťová brána může být speciální hardwarový router nebo software nainstalovaný na běžném serveru nebo osobním počítači. Většina počítačových operačních systémů používá termíny popsané výše. Počítače se systémem Windows obvykle používají vestavěného průvodce síťovým připojením, který na základě zadaných parametrů automaticky naváže připojení k místní nebo globální síti. Takové systémy mohou také používat protokol DHCP. Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) je protokol, který běžně používají síťová zařízení k získávání různých dat požadovaných klientem pro provoz protokolu IP. Pomocí tohoto protokolu se přidávání nových zařízení a sítí stává jednoduchým a téměř automatickým.

Internetová brána - softwarová síťová brána, která distribuuje a řídí přístup k Internetu mezi klienty místní sítě (uživatele).

Popis

Internetová brána je zpravidla software určený k organizaci přístupu k internetu z místní sítě. Program je pracovní nástroj správce systému, což mu umožňuje sledovat provoz a akce zaměstnanců. Internetová brána vám obvykle umožňuje distribuovat přístup mezi uživatele, sledovat provoz a omezovat přístup jednotlivých uživatelů nebo skupin uživatelů k internetovým zdrojům. Internetová brána může obsahovat proxy server, firewall, poštovní server, shaper, antivirus a další síťové nástroje. Internetová brána může běžet buď na jednom ze síťových počítačů, nebo na samostatném serveru. Brána se instaluje jako software na počítač s operačním systémem (jako je Kerio winroute firewall na Windows) nebo na holý počítač s nasazeným vestavěným operačním systémem (jako je Ideco ICS s vestavěným Linuxem).

Internetové softwarové brány

• Microsoft ISA Server
• Kerio Winroute Firewall
• Dopravní inspektor
• Uživatelská brána
• Ideco Internet Control Server
• TMeter

Směrovač

Směrovač nebo router , router(z angl trasa), - síťové zařízení, které na základě informací o topologii sítě a určitých pravidlech rozhoduje o předávání paketů síťová vrstva(OSI Layer 3) mezi různými segmenty sítě.

Funguje na vyšší úrovni než přepínač a síťový most.

Princip fungování

Směrovač obvykle používá cílovou adresu uvedenou v datových paketech a ze směrovací tabulky určuje cestu, po které mají být data odeslána. Pokud pro adresu není ve směrovací tabulce žádná popsaná cesta, paket je zahozen.

Existují další způsoby, jak určit směrovací cestu paketů pomocí například zdrojové adresy, použitých protokolů horní vrstvy a dalších informací obsažených v hlavičkách paketů síťové vrstvy. Směrovače často dokážou překládat adresy odesílatele a příjemce, filtrovat tranzitní datový tok na základě určitých pravidel pro omezení přístupu, šifrovat/dešifrovat přenášená data atd.

Směrovací tabulka

Směrovací tabulka obsahuje informace, na základě kterých se router rozhodne, zda bude pakety předávat dále. Tabulka se skládá z určitého počtu položek – tras, z nichž každá obsahuje adresu sítě příjemce, adresu dalšího uzlu, na který mají být pakety přenášeny a určitou váhu položky – metriku. Metriky položek v tabulce hrají roli při výpočtu nejkratších cest k různým příjemcům. V závislosti na modelu směrovače a použitých směrovacích protokolech může tabulka obsahovat některé další informace o službách. Například:

192.168.64.0/16 přes 192.168.1.2, 00:34:34, FastEthernet0/0.1 kde 192.168.64.0/16 je cílová síť, 110/- administrativní vzdálenost /49 - metrika směrovače, 192.2 - adresa dalšího sledovat přenosové pakety pro síť 192.168.64.0/16, 00:34:34 - doba, po kterou byla tato trasa známa, FastEthernet0/0.1 - rozhraní routeru, přes které se můžete dostat k „sousedovi“ 192.168.1.2.

Směrovací tabulku lze sestavit dvěma způsoby:

• statické směrování - když jsou položky v tabulce zadány a změněny ručně. Tato metoda vyžaduje zásah správce pokaždé, když dojde ke změnám v topologii sítě. Na druhou stranu je nejstabilnější a vyžaduje minimum hardwarových prostředků routeru pro údržbu tabulky.
• dynamické směrování - při automatické aktualizaci položek v tabulce pomocí jednoho nebo více směrovacích protokolů - RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS, BGP atd. Kromě toho router sestaví tabulku optimálních cest k cílovým sítím na základě různých kritérií - počet mezilehlých uzlů, šířku pásma kanály, zpoždění přenosu dat atd. Kritéria pro výpočet optimálních tras nejčastěji závisí na směrovacím protokolu a jsou také nastavena konfigurací směrovače. Tento způsob konstrukce tabulky umožňuje automaticky udržovat směrovací tabulku aktuální a vypočítat optimální trasy na základě aktuální topologie sítě. Dynamické směrování však zatěžuje zařízení navíc a vysoká nestabilita sítě může vést k situacím, kdy routery nemají čas na synchronizaci svých tabulek, což vede ke konfliktním informacím o topologii sítě v různých jejích částech a ztrátě přenášených dat.

Teorie grafů se často používá ke konstrukci směrovacích tabulek.

Aplikace

Směrovače pomáhají snižovat zahlcení sítě tím, že rozdělují síť na kolizní domény nebo domény vysílání a filtrují pakety. Používají se především k propojení sítí různé typy, často nekompatibilní v architektuře a protokolech, například pro kombinování lokálních Ethernetové sítě a připojení WAN pomocí protokolů xDSL, PPP, ATM, Frame relay atd. Směrovač se často používá k poskytování přístupu z místní sítě ke globálnímu Internetu, který provádí překlad adres a funkce brány firewall.

Router může být buď specializované (hardwarové) zařízení (typickí zástupci Cisco, Juniper), nebo běžný počítač, který plní funkce routeru. Existuje několik balíčků software(většinou založené na linuxovém jádře), které dokáže proměnit váš počítač ve vysoce výkonný a na funkce bohatý router, jako je Quagga.

Reference.

1. Craig Zacker - Počítačové sítě. Modernizace a odstraňování závad. Ed. BHV. 2001

2. Materiály z Wikipedie – bezplatná encyklopedie http://ru.wikipedia.org