Казахско-русский  Международный Университет

_{Процан  Александр Валерьевич}

_{АУ-401, 4-й курс}

_{«Автоматизация  и управление»} 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

_{Контрольная работа по дисциплине}

_{«Вычислительные системы, сети и телекоммуникации»} 
 

_{Тема: «Назначение сетевого оборудования компьютерных сетей: рабочей станции, сервера, модема, сетевого адаптера концентратора, моста, шлюза, маршрутизатора»} 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

        Введение 

 

          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, Е – Маil 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.

     Под ЛВС понимают совместное подключение  нескольких отдельных компьютерных рабочих мест (рабочих станций) к  единому каналу передачи данных.

     Благодаря вычислительным сетям мы получили возможность  одновременного использования программ и баз данных несколькими пользователями.

     Понятие локальная вычислительная сеть –  ЛВС (англ. LAN – Local Агеа Network) относится к географически ограниченным (территориально или производственно) аппаратно-программным реализациям, в которых несколько компьютерных систем связанны друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций.

     Благодаря такому соединению пользователь может  взаимодействовать с другими  рабочими станциями, подключенными  к этой ЛВС.

     В производственной практике ЛВС играют очень большую роль. 
 
 
 

     Посредством ЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах, которые  используют совместно оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему. Рассмотрим преимущества, получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров в виде внутрипроизводственной вычислительной сети.

     Разделение ресурсов

     Разделение  ресурсов позволяет экономно использовать ресурсы, например, управлять периферийными устройствами, такими как лазерные печатающие устройства, со всех присоединенных рабочих станций.

     Разделение  данных.

     Разделение  данных предоставляет возможность  доступа и управления базами данных с периферийных рабочих мест, нуждающихся в информации.

     Разделение  программных средств

     Разделение  программных средств предоставляет  возможность одновременного использования  централизованных, ранее установленных  программных средств.

     Разделение  ресурсов процессора.

     При разделении ресурсов процессора возможно использование вычислительных мощностей  для обработки данных другими  системами, входящими в сеть, Предоставляемая  возможность заключается в том, что на имеющиеся ресурсы не «набрасываются»  моментально, а только лишь через специальный процессор, доступный каждой рабочей станции.

     Многопользовательский режим

     Многопользовательские свойства системы содействуют одновременному использованию централизованных прикладных программных средств, ранее установленных  и управляемых, например, если пользователь системы работает с другим заданием, то текущая выполняемая работа отодвигается на задний план. 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

  Рабочая станция

          Рабочая станция (англ. workstation) — комплекс технических и программных средств, предназначенных для решения определенного круга задач.

         Рабочая станция как место  работы специалиста представляет  собой полноценный компьютер или компьютерный терминал (устройства ввода-вывода, отделённые и часто удалённые от управляющего компьютера), набор необходимого ПО, по необходимости дополняемые вспомогательным оборудованием: печатающее устройство, внешнее устройство хранения данных на магнитных и/или оптических носителях, сканер штрих-кода и пр.

          В отечественной литературе также  использовался термин АРМ (автоматизированное рабочее место), но в более узком смысле, чем «рабочая станция».

          Также термином «рабочая станция»  обозначают компьютер в составе  локальной вычислительной сети (ЛВС) по отношению к серверу. Компьютеры в локальной сети подразделяются на рабочие станции и серверы. На рабочих станциях пользователи решают прикладные задачи (работают в базах данных, создают документы, делают расчёты). Сервер обслуживает сеть и предоставляет собственные ресурсы всем узлам сети, в том числе и рабочим станциям.

          Существуют достаточно устойчивые  признаки конфигураций рабочих  станций, предназначенных для  решения определённого круга  задач, что позволяет обособлять  их в отдельный профессиональный  подкласс: мультимедиа (обработка  изображений, видео, звука), САПР, ГИС, полевая работа и пр. Каждый такой подкласс может иметь присущие ему особенности и уникальные компоненты (в скобках даны примеры областей использования): большой размер видеомонитора и/или несколько мониторов (САПР, ГИС, биржа), быстродействующая графическая плата (кинематограф и мультипликация, компьютерные игры), большой объём накопителей данных (фотограмметрия, мультипликация), наличие сканера (фотография), защищённое исполнение (вооружённые силы, полевые работы) и пр. 
 
 
 
 
 
 
 

Сервер

        Сервером называется компьютер, выделенный из группы персональных компьютеров (или рабочих станций) для выполнения какой-либо сервисной задачи без непосредственного участия человека. Сервер и рабочая станция могут иметь одинаковую аппаратную конфигурацию, так как различаются лишь по участию в своей работе человека за консолью.

        Некоторые сервисные задачи могут  выполняться на рабочей станции  параллельно с работой пользователя. Такую рабочую станцию условно  называют невыделенным сервером.

         Консоль (обычно — монитор/клавиатура/мышь) и участие человека необходимы серверам только на стадии первичной настройки, при аппаратно-техническом обслуживании и управлении в нештатных ситуациях (штатно, большинство серверов управляются удаленно). Для нештатных ситуаций серверы обычно обеспечиваются одним консольным комплектом на группу серверов (с коммутатором, например KVM-переключателем, или без такового).

         В результате специализации, серверное  решение может получить консоль  в упрощенном виде (например, коммуникационный порт), или потерять ее вовсе (в этом случае первичная настройка и нештатное управление могут выполняться только через сеть, а сетевые настройки могут быть сброшены в состояние по умолчанию).

         Специализация серверного оборудования идет несколькими путями, выбор того в каком направлении идти каждый производитель определяет для себя сам. Большинство специализаций удорожают оборудование.

        Серверное оборудование, как правило,  комплектуется более надежными  элементами:

• памятью с повышенной устойчивостью к сбоям, например для i386-совместимых компьютеров, память, предназначенная для серверов, имеет технологию коррекции ошибок (ECC англ. Error Checking and Correction). На некоторых других платформах, например SPARC (Sun Microsystems), коррекцию ошибок имеет вся память.
• резервированием, в том числе:
• блоков питания (в том числе с горячим подключением)
• жестких дисков (RAID; в том числе с горячими подключением и заменой). Не путать с «RAID»-системами обычных компьютеров.
• более продуманным охлаждением (функцией)

 
 
 
 
 

      Серверы (и другое оборудование), которые требуется устанавливать на некоторое стандартное шасси (например, в 19-дюймовые стойки и шкафы) приводятся к стандартным размерам и снабжаются необходимыми крепежными элементами.

      Серверы, не требующие высокой производительности и большого количества внешних устройств зачастую уменьшают в размерах. Часто это уменьшение сопровождается уменьшением ресурсов.

      В так называемом «промышленном исполнении», кроме уменьшенных размеров, корпус имеет бо́льшую прочность, защищенность от пыли (снабжен сменными фильтрами), влажности и вибрации, а также имеет дизайн кнопок, предотвращающий случайные нажатия.

      Конструктивно аппаратные серверы могут исполняться в настольном, напольном, стоечном и потолочном вариантах. Последний вариант обеспечивает наибольшую плотность размещения вычислительных мощностей на единицу площади, а также максимальную масштабируемость. С конца 1990-х всё большую популярность в системах высокой надёжности и масштабируемости получили так называемые блэйд-серверы (от англ. blade — лезвие) — компактные модульные устройства, позволяющие сократить расходы на электропитание, охлаждение, обслуживание и т. п…

      По ресурсам (частота и количество процессоров, количество памяти, количество и производительность жестких дисков, производительность сетевых адаптеров) серверы специализируются в двух противоположных направлениях — наращивании ресурсов и их уменьшении.

      Наращивание ресурсов преследует целью увеличение емкости (например, специализация для файл-сервера) и производительности сервера. Когда производительность достигает некоторого предела, дальнейшее наращивание продолжают другими методами, например, распараллеливанием задачи между несколькими серверами.

      Уменьшение ресурсов преследует цели уменьшения размеров и энергопотребления серверов.

      Крайней степенью специализации серверов являются, так называемые аппаратные решения (аппаратные роутеры, сетевые дисковые массивы, аппаратные терминалы и т. п.). Аппаратное обеспечение таких решений строится «с нуля» или перерабатывается из существующей компьютерной платформы без учета совместимости, что делает невозможным использование устройства со стандартным программным обеспечением.

      Программное обеспечение в аппаратных решениях загружается в постоянную и/или энергонезависимую память производителем.

      Аппаратные решения, как правило, более надежны в работе, чем обычные серверы, но менее гибки и универсальны. По цене, аппаратные решения могут быть как дешевле, так и дороже серверов, в зависимости от класса оборудования.

     Последнее время, распространилось большое количество бездисковых серверных решений, на базе компьютеров (как правило x86) формфактора Mini-ITX и меньше cо специализированной переработкой GNU/Linux на SSD-диске (ATA-флэш или флеш-карте), позиционируемых как «аппаратные решения». Данные решения не принадлежат к классу аппаратных, а являются обычными специализированными серверами. В отличие от (более дорогих) аппаратных решений они наследуют проблемы платформы и программных решений, на которых основаны.