01 wprowadzenie 7dho2u6ta6v5ws4 Nieznany

Wprowadzenie

Zanim przejdziemy do omawiania systemu Windows NT
chcielibyśmy zwrócić uwagę na niektóre z

istotnych założeń

związanych z

siecią. Dla użytkowników z

pewnym bagażem

„sieciowych doświadczeń” materiał tutaj przedstawiony wydawać się
będzie zbyt ogólny i powierzchowny. Niemniej jednak wyszliśmy
z założenia, iż uporządkowanie pojęć podstawowych może być
bardzo pomocne i - tego możemy być pewni - jeszcze nikomu nie
zaszkodziło. A więc zaczynamy:

Sieć - próba definicji

Jak dotąd nie ma jednej ogólnej definicji terminu „sieć”. Najłatwiej
będzie wyobrazić sobie pod tym hasłem zbiór pojedynczych kompute-
rów połączonych ze sobą wysoko wydajnymi łączami.

Mówiąc o sieci napotykamy na takie pojęcia, jak węzły i połączenia.
Najprostszym przykładem sieci, z jaką spotykamy się na co dzień, jest
sieć telefoniczna. Pojedyncze aparaty telefoniczne tworzą węzły,
które połączone są ze sobą za pomocą linii telefonicznych.

W sieci komputerowej mamy również do czynienia z węzłami i po-
łączeniami. Połączenia to nic innego jak kable, którymi przesyłane są
informacje, natomiast węzły to poszczególne komputery składające
się na sieć. Zatem sieć to połączenie wielu komputerów za pomocą
łącz, po których mogą być przesyłane informacje. Ponieważ
w kablach elektrycznych płynie normalny prąd, przyjmujący
podobnie jak wewnątrz komputera wartości 0 i

1, informacje

przesyłane między pecetami muszą być podane w postaci cyfrowej.

Windows NT 4 Server

Połączenie ze sobą kilku komputerów przy pomocy odpowiedniego
kabla umożliwia np. wymianę tekstów i

grafiki, czy wspólne

korzystanie z urządzeń końcowych. W większości sieci wyróżnia się
różne typy komputerów wykonujących odmienne zadania.

Serwer

W sieciach komputerowych wyróżnia się zazwyczaj komputery-
serwery i komputery pełniące rolę klientów. Komputery te mogą być
tego samego typu i niekoniecznie muszą różnić się od siebie swoją
konfiguracją sprzętową. Maszyny te przejmują jedynie odmienne
zadania i z tego powodu korzystają z różnego oprogramowania.

Serwer to swoisty „zakład usługowy”, który oferuje następujące
usługi:

Dostęp do dysku twardego i zarządzanie plikami (file-services)

Usługi drukowania (print-services)

Usługi banku danych

Backup (zabezpieczanie danych)

Udostępnianie faksów (Fax-gateways)

Udostępnianie modemów

Udostępnianie napędów CD-ROM

SIEĆ KOMPUTERÓW PC

Rys. 0.1. Sieć

pecetów

Wprowadzenie

Jeden i ten sam serwer w praktyce może oferować kilka usług. Jednak
ze względów bezpieczeństwa i

stabilności przyjęło się

wykorzystywać pojedyncze serwery tylko do określonych zadań. Np.
bank danych, udostępniający informacje na temat jakiegoś
przedsiębiorstwa, będzie z

pewnością dostępny na serwerze

pomyślanym jako bank danych. Na takiej maszynie stosowany jest
wyłącznie system zarządzania bazą danych (DBMS). Serwerom
specjalizującym się w określonej usłudze nadaje się zazwyczaj nazwy
wskazujące na rodzaj oferowanego serwisu (np. fax-server, backup-
server itd.).

Aby komputer-serwer mógł wypełniać swoje zadania, potrzebne mu
jest specjalne oprogramowanie - tj. sieciowy system operacyjny.
Dzięki takiemu oprogramowaniu serwer może oferować w sieci
usługi i udostępniać swoje zasoby.

Bardzo wysokie wymagania względem wydajności wyznaczają
rozbudowaną konfigurację (sprzętową), często znacznie obszerniejszą
niż komputer klienta.

Client

Komputer-client w sieci to odbiorca usług oferowanych przez serwer
lub serwery. Przy pomocy komputera tego typu użytkownik może
korzystać z usług serwera, tzn. może np. składować pliki na dysku
twardym, zachowywać dane, korzystać z napędu CD ROM itd.

Aby zwyczajny komputer PC mógł zostać klientem sieci, musi
najpierw stać się posiadaczem tzw. oprogramowania requester, który
umożliwi mu komunikowanie się z innymi maszynami w sieci.

Sieciowy system operacyjny

Sieciowy system operacyjny (SSO) stanowi serce sieci. Stosowany
jest on na serwerach sieciowych i jego zadaniem jest kierowanie
czynnościami serwera, jak również jego połączeniami w

sieci.

Podobnie jak system operacyjny typu desktop (np. OS/2, Windows
NT czy Windows 95), zarządzający usługami pojedynczych
komputerów i tworzący interfejsy dla użytkownika, tak i SSO kieruje
pracą serwera i

uzyskaniem dostępu przez klientów, a

także

umożliwia korzystanie z oferowanych usług.

Z perspektywy użytkownika końcowego można by powiedzieć, iż
SSO jest dostawcą sieciowych usług serwera. W każdym razie
użytkownik w ogóle nie powinien mieć kontaktu z takim SSO,

Windows NT 4 Server

ponieważ dla niego powinno być właściwie obojętne, w jaki sposób
i przez kogo udostępniane są mu usługi. Gdyby ktoś zechciał
zachować np. coś w katalogu wspólnym dla całego oddziału, powinno
to tak samo funkcjonować, jak gdyby składował on dane na swoim
lokalnym dysku twardym. Dawniej nie zawsze można było pozwolić
sobie na taki komfort. Nowoczesne sieciowe systemy operacyjne, jak
Windows NT Server 4.0, oferują w tym względzie zupełnie nowe
możliwości.

Sieciowy system operacyjny oferuje nie tylko interfejsy dla
użytkowników końcowych, lecz także dla administratorów
zarządzających serwerem. SSO dostarcza osobny interfejs do
kierowania siecią, przy pomocy którego sprawowany jest nadzór nad
użytkownikami, dostępem do zasobów, komponentami sprzętowymi,
modułami oprogramowania (np. DBMS) itp. Właśnie w większych
i bardziej złożonych sieciach interfejs do zarządzania siecią jest
niezwykle przydatny, ponieważ wpływa on znacznie na obniżenie
kosztów utrzymania takiego systemu.

Protokoły

Aby informacje pomiędzy poszczególnymi serwerami i klientami
sieci mogły być wymieniane, należy zatroszczyć się nie tylko
o wyposażenie komputera w techniczne elementy (np. w adapter).
Należy także zastanowić się nad metodą komunikowania się ze sobą
pojedynczych komputerów. Komputery muszą posługiwać się tym
samym językiem. Samo okablowanie do tego nie wystarczy. Dlatego
należy ustalić, w jaki sposób ma się odbywać elektroniczny przepływ
danych, przyjmujący tylko wartości 0 i 1. W tym celu konieczne staje
się stworzenie jednego języka obowiązującego w całej sieci, którym
posługiwaliby się wszyscy uczestnicy.

Taki język sieciowy nazywany jest właśnie protokołem. Obecnie
istnieje wiele rodzajów protokołów (więcej szczegółowych informacji
na ten temat nieco później).

Spojrzenie wstecz

Spróbujemy teraz poddać charakterystyce postęp technologiczny, jaki
dokonał się w ostatnich latach w technologii sieciowej, jednak bez
zagłębiania się w

szczegóły. Chcemy jedynie uświadomić

czytelnikowi aspekt zmian zachodzących w architekturze sieci wraz
z ich filozofią.

Wprowadzenie

Świat dużych komputerów

W latach 60-tych elektroniczne przetwarzanie danych wkroczyło do
świata biznesu. W użytku były tzw. duże komputery, dysponujące
ogromnym potencjałem sprzętowym (pamięć główna, dyski itd). Przy
pomocy komputerów centralnych przetwarzano przede wszystkim
dane masowe (np. w systemach rozrachunkowych). Aby użytkownik
końcowy mógł dotrzeć do zasobów dużego komputera musiał
najpierw zalogować się przy pomocy terminala na tymże komputerze
centralnym. Używane terminale nie dysponowały wówczas własną
mocą obliczeniową i służyły jedynie jako interfejsy do komputera
głównego (host), tzn. jako odległe stanowiska z

klawiaturą

i monitorem. W tamtych czasach zwykło się mówić o „głupich”
terminalach, ponieważ nie dysponowały one, w przeciwieństwie do
dzisiejszych komputerów osobistych, własną „inteligencją”, będącą
w posiadaniu komputera centralnego.

Później terminale zostały włączone do sieci, w której centralną część
stanowił komputer główny. Było to wydarzenie przełomowe,
ponieważ przedsiębiorstwa korzystające z sieci mogły teraz docierać
do jego zasobów z dowolnego miejsca w sieci.

Praca sieci uzależniona była od kondycji komputera-gospodarza,
ponieważ z chwilą jego awarii cała sieć przestawała funkcjonować.
Inną wadą takiego systemu była centralizacja władzy, gdyż kto dyspo-
nował komputerem głównym ten zazwyczaj miał decydujące słowo.
W każdym razie o elastycznym korzystaniu z komputera nie mogło
być w tym czasie mowy.

Pojawienie się na rynku w

latach siedemdziesiątych

mikrokomputerów wpłynęło niewątpliwie na zmianę takiego stanu
rzeczy, gdyż komputery o dużej wydajności i naprawdę niskich
cenach stały się ogólnie dostępne, a ponadto mogły być używane
„niecentralnie”. Pojawiły się nowe możliwości zastosowania
komputerów, czego wynikiem był dalszy rozrost sieci. Obok
„głupich” terminali, które w dalszym ciągu były potrzebne, do sieci
włączano także minikomputery.

W oparciu o duże komputery i mikrokomputery w wielu przedsiębior-
stwach powstawały liczne programy użytkowe, które także dzisiaj
spełniają doskonale swe zadanie.

Windows NT 4 Server

Komputer PC na każdym stanowisku pracy

Pod koniec lat siedemdziesiątych na rynku pojawiły się pierwsze
komputery osobiste firmy Microsoft. Tuż potem, na początku lat
osiemdziesiątych, grono komputerów osobistych poszerzyło się
o

maszyny firmy IBM. Wprowadzenie na rynek komputerów

osobistych przyczyniło się do całkowitej decentralizacji
przetwarzania danych, ponieważ oto po raz pierwszy, bezpośrednio na
stanowisku pracy, można było dysponować „inteligentnym”
komputerem.

Komputer główny okazał się mało elastyczny i ociężały dla wielu
indywidualnych potrzeb, jak np. przetwarzanie tekstu, tworzenie
grafiki, arkusze kalkulacyjne itp. Należało umożliwić korzystanie
z technologii komputerowej na miejscu, tj. na stanowisku pracy.
Możliwości pierwszych komputerów osobistych mogą wywoływać
dzisiaj u nas mały uśmieszek, jednak w tamtych czasach wzbudzały
one nie lada sensację, gdyż z „inteligencji” komputera można było
korzystać teraz bezpośrednio na miejscu. Zamiast „ustawiać” naszą
pracę w kolejce i czekać do następnego dnia na wyniki dostarczane
pocztą z

centrum komputerowego, wystarczyło teraz usiąść

bezpośrednio przy komputerze w miejscu pracy i zabrać się do dzieła.

Komputerowa technologia wkroczyła w zupełnie nową erę. W bardzo
krótkim czasie komputery osobiste stały się znane na całym świecie
i opanowały wszystkie biura.

Osieciowanie komputerów osobistych

Z chwilą pojawienia się na rynku komputerów osobistych zaczęto
dostrzegać - obok ich niewątpliwych zalet - także ich wady.
Informacje przechowywane i przetwarzane na jednym komputerze
osobistym nie były niestety dostępne dla innych użytkowników.
Wspólne korzystanie z danych czy z urządzeń peryferyjnych było nie
do pomyślenia. Aby temu zaradzić konieczne było osieciowanie
komputerów. W ten sposób wzięły swój początek technologie sieci
lokalnych LAN (Local Area Network), jak np. Token-ring czy
Ethernet. W tym samym czasie zaczęły powstawać pierwsze sieciowe
systemy operacyjne (SSO) i oprogramowania typu requester.

Dostęp do SSO spowodował zasadniczą zmianę w

strategii

stosowania komputerów. Tzw. stand-alone-PC oferował początkowo
indywidualnemu użytkownikowi szeroką gamę funkcji. Kiedy jednak
pojawiła się możliwość przyłączenia go do sieci, zaczęto skupiać
pojedyncze komputery przy pomocy Token-ring i Ethernetu - w jedną

Wprowadzenie

komputerową sieć lokalną LAN. Oto niektóre z zalet korzystania
z sieci komputerów osobistych:

Wspólne użytkowanie urządzeń peryferyjnych

Wysoka efektywność (wzrost wydajności, spadek cen)

Wymiana danych

Zniesienie ograniczeń dla miejsca w pamięci, banki danych/

programy użytkowe dostępne dla wszystkich

Korzystanie z programów sieciowych

Większe bezpieczeństwo i niezawodność

Poszerzenie funkcjonalności komputerów-klientów (korzystanie

z usług serwera)

Połączenie dwóch odmiennych światów - hardware’owego

i software’owego

Udostępnienie platformy komunikacyjnej dla elektronicznej

poczty e-mail

Ulepszona i bardziej skuteczna administracja, częściowo możliwe

zarządzanie centralne

Obecnie 30% wszystkich komputerów osobistych na całym świecie
jest osieciowanych (73% w USA według źródeł IDC).

KOMPUTERY PC W SIECI

Host Connectivity

File Services

Print Services

Rys. 0.2. Komputer
osobisty w sieci

Windows NT 4 Server

Sieci komputerów osobistych wpływają także na rozwój technologii
client-server, która w

ostatnich latach zdobywa coraz większe

uznanie.

Od małej sieci lokalnej LAN do Corporate Network

W ostatnich latach można zauważyć nieustanny rozrost struktur
sieciowych, przede wszystkim w sektorze komunikacji biurowej.
Nadal trwa proces włączania do sieci pojedynczych komputerów
osobistych.

Gdy na początku lat osiemdziesiątych komputery osobiste pojawiły
się na rynku, korzystano prawie wyłącznie ze stand-alone-PC, które
mniej lub bardziej wychodziły na przeciw ówczesnym wymaganiom.

Stand-alone-PC, czyli komputer „działający w pojedynkę”, dawał
możliwość korzystania z niego bezpośrednio w miejscu pracy i był
niewątpliwie ogromną podporą przy wykonywaniu codziennych obo-
wiązków. Jednak bardzo szybko stało się jasne, że efektywność pracy
znacznie poprawiłaby się, gdyby połączyć pojedyncze komputery ze
sobą. Tak więc w połowie lat osiemdziesiątych rozpoczęło się wielkie
łączenie komputerów osobistych, znajdujących się na pojedynczych
stanowiskach pracy w

jednej instytucji, tworząc w

ten sposób

sieciowe enklawy. W taki oto sposób wzięły swój początek niezwykle
popularne dzisiaj i szeroko rozpowszechnione Local Area Networks
(LANs), czyli lokalne sieci komputerowe. Powstawały one zazwyczaj
z myślą o

określonych jednostkach organizacyjnych w

danym

przedsiębiorstwie, w wyniku własnej inicjatywy. Efektem takiego
działania było powstanie w większych firmach ogromnej liczby
małych indywidualnych sieci LAN, które - „rozmnażając” się
w zawrotnym - tempie zaczęły wymykać się spod jakiejkolwiek
kontroli. Obok zalet sieci, jakimi było wspólne korzystanie z danych,
sprzętu itp., dostrzegano także rażące wady (wysokie nakłady oraz
trudności z zachowaniem porządku w sieci).

Mając na uwadze te niedoskonałości rozpoczęto badania nad
ogólnymi sieciami, obejmującymi swym zasięgiem mniejsze sieci.
Zdawano sobie bowiem sprawę, że połączenie pojedynczych wysepek
w jedną większą sieć poprawiłoby znacznie efektywność pracy. W ten
sposób powstały tzw. Metropolitan Area Networks (MANs), czyli
miejskie sieci komputerowe i Wide Area Networks (WANs) - rozległe
sieci komputerowe. Różnica między nimi polega na tym, że w LAN
komputery połączone są ze sobą w obrębie jednej instytucji (lub w jej
oddziale), natomiast w

sieci MAN i

WAN rozmieszczone są

w odległości wielu kilometrów od siebie. Przy pomocy takich technik

Wprowadzenie

sieciowych pojedyncze sieci lokalne LAN można łączyć w logiczne
i fizyczne globalne sieci. W każdym razie wszystkie przedsiębiorstwa
mogą korzystać z jednej sieci : Corporate Network.

W dzisiejszych czasach sieci przekraczają już granice jednego
przedsiębiorstwa. Coraz więcej firm pragnie posiadać wygodne,
skuteczne i

bezpośrednie połączenia ze swoimi klientami.

W większości przypadków brakuje do tego niestety odpowiedniej
infrastruktury. Istniejące publiczne linie telefoniczne i łącza nie są
w stanie sprostać stawianym im wysokim wymaganiom.

Sukces Internetu i ciągle wzrastająca liczba użytkowników są niewąt-
pliwie widocznym dowodem na to, że sieci globalne, ogarniające
swym zasięgiem cały świat, nie są tylko utopią. Mając dostęp do
Internetu można dzisiaj bez problemu sprowadzić do swojego
komputera dane, które znajdują się gdzieś na drugim zakątku świata,
setki kilometrów od nas.

Cele osieciowania

Zanim jednak zajmiemy się dokładnie technologią sieciową,
powinniśmy najpierw zwrócić uwagę na cele i sens osieciowania.
Wybór odpowiedniej strategii dotyczącej osieciowania zależy
w dużym stopniu od tego, co chcemy osiągnąć tworząc sieć - a w tym
względzie istnieje wiele różnych możliwości.

New York

Madryd

Tokio

Kapstadt

Sieć korporacyjna

Buenos Aires

San Fransisco

Rys. 0.3. Sieć
przedsiębiorstw -
Corporate Network

Windows NT 4 Server

Za cel osieciowania możemy uznać:

Wspólne korzystanie z zasobów danych

Wspólne korzystanie z zasobów sprzętowych i peryferii

Komunikowanie się

Rozproszenie/zdecentralizowanie przetwarzania danych

Zwiększone bezpieczeństwo

Platforma dla workgroup-computing (pracy grupowej).

Nie wszystkie z wymienionych wyżej celów muszą mieć równe
znaczenie dla poszczególnych przypadków. Zdarzają się sytuacje, że
tylko jeden z tych aspektów decyduje o założeniu sieci. Jednak
z biegiem czasu na znaczeniu zyskują także i pozostałe czynniki, co
jest dowodem na to, że zmianie ulegają także nasze wymagania
względem sieci.

Może to prowadzić do wielu problemów. Musimy zdawać sobie
sprawę z tego, że gdy zapragniemy nagle wykonywać przy pomocy
sieci czynności inne niż dotychczas, oznaczać to będzie, że
wymagamy od sieci zupełnie nowych możliwości. Nie każda struktura
sieci, a w szczególności nie każdy sieciowy system operacyjny nadaje
się, aby znaleźć konkretne rozwiązanie dla stale rosnących wymogów
użytkownika.

Z tego powodu ważne jest, aby na samym początku zastanowić się, co
właściwie przyniesie nam korzystanie z usług sieci - i to także wtedy,
gdy nie planujemy zbyt wiele. Będąc świadomym swoich potrzeb
w przyszłości, można od razu tak zaprojektować strukturę sieci, aby
mogła w przyszłości spełnić nasze oczekiwania.

Poniżej omówimy różne aspekty, jakie niesie ze sobą osieciowanie.
Oczywiście może pojawić się jeszcze cały szereg innych kryteriów,
jednak można je z

pewnością przyporządkować tym podanym

powyżej. Np. celem połączenia odmiennych struktur komputerów jest
przecież ostatecznie chęć wspólnego korzystania z zasobów danych
i komunikowanie się użytkowników różnych komputerów.

Dane

Znaczącym argumentem przemawiającym za osieciowaniem
komputerów jest możliwość dostępu do pojedynczych zbiorów
danych z każdego osieciowanego komputera.

Wprowadzenie

Alternatywy dla korzystania z sieci

Znaczenie tego argumentu docenimy w pełni, gdy przyjrzymy się
bliżej alternatywom dla korzystania z danych bez stosowania sieci.
Jedna z nich polega na wymianie danych za pomocą nośnika danych.
Należy tutaj zaliczyć przede wszystkim kopiowanie informacji na
dyskietki i transport „na piechotę” do odbiorcy. Inną możliwością jest
wymiana danych za pomocą łącz szeregowych i równoległych. Jest to
prosta forma osieciowania, ograniczająca się jednak zawsze do
połączeń między dwoma urządzeniami i - w przypadku ciągłego,
wspólnego korzystania z tych samych zbiorów danych - nie zdaje
egzaminu. Trzecią możliwość należałoby określić mianem
„alternatywy zerowej”. Polega ona na gromadzeniu zasobów
informacji na własnym komputerze. Jeśli przyjrzymy się bliżej każdej
opcji, dojdziemy z

pewnością do wniosku, że każde

z przedstawionych tutaj rozwiązań nie jest wolne od problemów.

Odległość nie jest już problemem

Współczesne techniki sieciowe sprawiają, że odległość dzieląca
połączone komputery przestała być już problemem. Fakt ten jest
niezwykle istotny w przypadku korzystania ze wspólnych zbiorów
danych. Można co prawda przenieść szybko dyskietkę na sąsiednie
biurko, do sąsiedniego pokoju czy na inne piętro. Można także
położyć kabel między dwoma sąsiednimi komputerami. Ale co zrobić,
jeśli informacje mają być przesłane na większe odległości - do innego
budynku czy do zupełnie innego miasta?

Technologie sieciowe wymagają oczywiście rozsądnego planu
okablowania. Dopiero po położeniu kabla można mówić o mocnych
strukturach wewnątrz budynku, które stanowią podstawy do
jakiejkolwiek pracy. Także dzięki łączom satelitarnym i liniom
telefonicznym możliwe jest przesyłanie danych pomiędzy oddalonymi
komputerami.

Obecnie istnieje wiele sieci globalnych, o ogólnoświatowym zasięgu.
Wszystkie większe przedsiębiorstwa, liczące się na arenie
międzynarodowej, dysponują takimi właśnie sieciami. Np. firma
Microsoft posiada sieć umożliwiającą bezpośrednie połączenie się
centrali w Monachium z Redmont w USA (siedzibą główną firmy
w stanie Washington), czy z Paryżem - europejską kwaterą tej firmy.

Prędkość

Ogromną rolę przy dostępie do danych odgrywa prędkość. Jeśli ktoś
potrzebuje jakichś informacji, oznacza to zazwyczaj, że są mu one

Windows NT 4 Server

potrzebne natychmiast, w danym momencie i zbyt długie oczekiwanie
nie wchodzi w rachubę.

Korzystając z sieci można uzyskać dostęp do danych, które potrzebne
są w danym momencie wielu użytkownikom. Z reguły prędkość trans-
misji danych w sieci jest satysfakcjonująca.

Rozmiar danych

Innym ważnym czynnikiem jest rozmiar zbiorów danych, z których
mamy wspólnie korzystać. Pojemność dyskietki jest ograniczona
i kiedyś z pewnością się wyczerpie; można wtedy użyć programów
kompresujących, ale na dłuższą metę nie zdaje to egzaminu.

Natomiast pracując z

siecią nie trzeba zawracać sobie głowy

objętością plików, do których chcemy uzyskać dostęp. Wprost
przeciwnie - mając do czynienia z dużymi bazami danych możemy
tak kształtować przetwarzanie, w

którym specjalny komputer

zgromadzi i opracuje za nas duże zbiory danych a my otrzymamy
tylko te informacje, których naprawdę potrzebujemy.

Redundancja i niekonsystencja

Przyjrzymy się teraz zjawisku redundacji i niekonsystencji. Z redun-
dancją mamy do czynienia np. wtedy, gdy na dysku twardym
przechowywanych jest wiele egzemplarzy tego samego zbioru
danych, powodując jego „zaśmiecanie”.

Moglibyśmy spokojnie przymknąć na to oko, zważywszy na
dzisiejsze ceny dysków twardych, jednak przetrzymywanie zbędnych
informacji prowadzić może do poważnych kłopotów.

Skoro wielu użytkowników składuje na swoich komputerach takie
same dane, to wcześniej czy później dane te zostaną przez nich
zmienione - ale tylko na ich własnych komputerach.

To z

kolei doprowadza do zdezaktualizowania wielu plików.

W efekcie na dysku zapisanych jest wiele odmiennych wersji tego
samego zbioru danych. W

takim przypadku mówi się

o niekonsystencji.

Można tego uniknąć, gdy wszyscy użytkownicy korzystają tylko
z jednego egzemplarza tego samego zbioru danych. Nie będzie wtedy
mowy ani o redundancji ani o różnych aktualnych wersjach tego sa-
mego zbioru danych. Warunek ten może być spełniony jedynie
w sieci.

Wprowadzenie

Istnieje jeszcze inny aspekt tej sprawy. Gdy wiele osób potrzebuje
tych samych danych do wykonania swoich zadań, nie łatwo można
ustalić, czy i u kogo są one zapisane.

Zazwyczaj użytkownik próbuje w takiej sytuacji utworzyć zbiór
danych, który w innym miejscu już istnieje - a więc jeszcze raz
zaczyna tworzyć wykonane już przez innych rysunki, kreślić
ponownie takie same tabele itp. W ten oto sposób dochodzi do
redundancji, nie tylko poprzez przetrzymywanie podobnych danych
ale również poprzez ich ponowne wprowadzenie i zmianę. Kto już
kiedyś wprowadzał do komputera większe ilości danych czy
wykonywał rysunki, wie, ile pracy i wysiłku to kosztuje.

Problemów tych można uniknąć stosując oczywiście sieć. Z zasobów
danych możemy korzystać wtedy centralnie - za pośrednictwem łączy
i z góry wiadomo, które zbiory danych są ogólnie dostępne.

Połączenia miedzy różnymi platformami

Kolejna sprawa dotyczy połączeń nawiązywanych między różnymi
platformami sprzętowymi. Bardziej skomplikowane połączenia mogą
być realizowane wyłącznie za pośrednictwem sieci.

Jeśli istnieje zapotrzebowanie na tego typu połączenia, powinniśmy
rozważyć możliwość osieciowania komputerów w naszej firmie. Za
pośrednictwem nowoczesnych sieciowych systemów operacyjnych
dostępne są platformy integrujące, łączące najprzeróżniejsze
platformy sprzętowe.

Koszty i korzyści

Przy podejmowaniu decyzji o

planowaniu każdej inwestycji

zasadniczą rolę odgrywają koszty i

oczywiście korzyści, jakie

inwestycja ta przyniesie. Jeśli rozważymy kilka różnych argumentów
to okaże się, że wspólne korzystanie z zasobów danych pomoże nam
ominąć niektóre z

kosztów. Przede wszystkim unikniemy

wielokrotnego wykonywania takich prac, jak wprowadzanie danych,
tworzenie rysunków itp. - oczywiście pod warunkiem, że dane te
udostępnione zostaną do użytku publicznego a użytkownicy wiedzą,
gdzie ich szukać.

W sytuacji, gdy wielu użytkowników ma korzystać wspólnie
z większej ilości danych, duże dyski twarde na lokalnych stacjach
roboczych przestają być potrzebne, ponieważ mogą one być
gromadzone centralnie na jednym dużym dysku.

Windows NT 4 Server

Rozwiązaniem jest właśnie sieć. Zakładając sieć należy liczyć się
z kosztami przeznaczonymi na sieciowe oprogramowanie i sprzęt, na
administrację i szkolenie użytkowników w obsłudze sieci.

Zasoby sieci

Wprowadzenie sieci w naszej instytucji udostępni nam jej zasoby:

drukarki

karty faksowe

modemy

duże dyski twarde

W latach osiemdziesiątych sprzęt biurowy, a szczególnie drukarki
laserowe, był niezwykle drogi, dlatego opłacalne było wspólne korzy-
stanie np. z jednej drukarki przez wiele komputerów usytuowanych na
oddzielnych stanowiskach pracy.

W dalszym ciągu istnieje jednak cały szereg urządzeń, których
wspólne użytkowanie jest opłacalne (np. wysokiej klasy drukarki
kolorowe).

Gdy z jednej drukarki korzysta cały dział, jej transportowanie ani
instalowanie monstrualnych przełączników nigdy nie jest dobrym
rozwiązaniem. To samo dotyczy innych urządzeń peryferyjnych
przeznaczonych do wspólnego użytku. Wyjściem jest oczywiście ....
sieć.

Komunikacja

Trzecią dziedziną przemawiającą za wprowadzeniem sieci jest
komunikacja. Łączami mogą być przesyłane nie tylko dane ale także
informacje. W tym celu stosuje się tzw. systemy e-mail. Jest to
akronim od „electronic mail”, czyli poczty elektronicznej. Chodzi
tutaj o programy, dzięki którym użytkownicy w sieci mogą przesyłać
sobie krótkie wiadomości (czy nawet załączone pliki).

Komunikacja jest niezbędna do tworzenia efektywnych systemów.
Sieć i zintegrowane z nią systemy e-mail należy traktować jako
niezwykle ciekawe i ważne uzupełnienie tradycyjnych (słownych
i pisemnych) struktur komunikacyjnych.

Wprowadzenie

Niezależność

Ogromną zaletą systemów e-mail jest możliwość wysłania poczty do
odbiorcy także podczas jego nieobecności. Siadając ponownie przy
swoim komputerze może on przejrzeć pocztę, która w międzyczasie
nadeszła. I na tym polega przewaga tej formy komunikowania się nad
tradycyjną (telefoniczną).

Rozproszone przetwarzanie danych

To jeszcze nie koniec długiej listy zalet stosowania sieci. Istnieje
jeszcze cały szereg innych czynników, które odgrywają ogromną rolę
przede wszystkim w większych strukturach organizacyjnych.

Kolejnym ważnym atutem jest możliwość rozproszenia przetwarzania
danych. Dotyczy to w szczególność dwóch obszarów: Menedżera baz
danych (DBMS) i komunikacji.

Menedżer baz danych (DBMS)

Sercem całej sieci jest centralna baza danych, z której może korzystać
każdy (uprawniony) użytkownik.

Zgromadzone są tutaj m.in. adresy, informacje o klientach, dane
z zakresu rachunkowości czy księgowości, stany magazynów itp. Aby
tego typu informacje mogły być dostępne dla wszystkich
użytkowników sieci potrzebny jest Menedżer baz danych (DBMS).
Istnieją dwa różne rodzaje tego typu oprogramowania: pierwszy -
zwyczajny DBMS, przeznaczony dla komputera osobistego (np.
produkty należące do rodziny xBase), stanowi aplikację stosowaną
początkowo na maszynach lokalnych. Drugi wariant to DBMS,
przeznaczony do pracy w sieci i funkcjonujący w strukturze klient-
serwer. Różnica pomiędzy nimi polega na podziale zadań.
W

przypadku sieci opartej na serwerze dane muszą być

przechowywane właśnie na serwerze, aby mogły być
wykorzystywane przez ogół użytkowników. Dane magazynowane są
w banku danych w formie tablic oraz relacji i - aby ułatwić do nich
szybszy dostęp - zakładane są często indeksy.

W przypadku zwyczajnego zarządcy bazy danych oprogramowanie
DBMS działa tylko na stacji roboczej. Jeśli zachodzi potrzeba
dotarcia do danych, żądamy od serwera udostępnienia indeksu lub
tablicy, po czym opracowujemy je na lokalnej stacji. Oznacza to, że
każda lokalna stacja robocza musi być w

stanie przetworzyć

wszystkie zbiory danych, jakie otrzyma z serwera. Jeśli musimy np.
przeszukać 15.000 klientów, aby odnaleźć mieszkających w obszarze

Windows NT 4 Server

PLZ 7*, z którymi nasze obroty w ciągu ostatniego roku wyniosły
ponad 100.000 PLN, musimy opracować właśnie 15.000 rekordów
i sprowadzić je z serwera na nasz komputer. I to także wtedy, gdy
istnieje tylko 20 klientów spełniających te warunki. W takich
okolicznościach obciążenie łącz jest niezwykle duże - przy przeciętnej
długości rekordu wynoszącej 300 bajtów byłoby to 4,5 Mbajta danych
wędrujących przez sieć. Każda stacja robocza musi być w stanie
opracować tak dużą ilość danych, a ponadto pracować z lokalnymi
DBMS.

Już na pierwszy rzut oka widać, że nie jest to rozwiązanie optymalne.
W

strukturze klient-serwer mamy do czynienia z

podwójnym

podziałem zadań. Na serwerze - działa Menedżer baz danych - np.
serwer SQL Microsoft’u. Na pojedynczych stacjach roboczych
natomiast - dowolne oprogramowanie, np. Excel lub Word for
Windows z

Q+E, a

nie zarządca bazy danych DBMS (pod

warunkiem, że istnieje interfejs dla DBMS).

Gdy potrzebne są dane (np. do wydruku korespondencji seryjnej),
uzyskanie dostępu do DBMS następuje właśnie z takiego lokalnego
programu użytkowego.

Wyświetlany zostaje wtedy formularz, który należy wypełnić - w celu
poinstruowania Menedżera bazy danych, jakie informacje ma wyszu-
kać. Formularz zostaje następnie przesłany siecią do serwera. Ten
z kolei, po jego otrzymaniu, przystępuje do opracowywania danych.
Wyniki - w naszym przypadku wybranych dwudziestu klientów -
odsyłane zostają z

powrotem do komputera-klienta, gdzie są

przekształcane w tabele, listy, grafiki itp.

Zadaniem serwera jest zatem opracowywanie i zarządzanie bazą
danych, podczas gdy rolą komputera-klienta jest formatowanie
i prezentowanie danych otrzymywanych od serwera.

Tak ustalony podział zadań ma wiele zalet, mianowicie:

Przez sieć przepływają tylko dane netto.

Opracowywanie dużych zbiorów danych „spada” tylko na jeden

komputer - serwer.

Na komputerze-kliencie działa program, z którym użytkownik pra-

cuje na co dzień. Jego zadaniem jest przygotowanie
i formatowanie danych.

Dzięki zastosowaniu serwera centralnego możliwe stało się

centralne zarządzanie bazą danych przy wzroście bezpieczeństwa
zgromadzonych zasobów.

Wprowadzenie

Efektem takiego trybu pracy jest większa elastyczność przy
mniejszym obciążeniu sieci i zwiększonej szybkości.

Komunikacja

Trudność polega na tym, że określone interfejsy i

protokoły

komunikacyjne, z reguły nie stanowią problemu dla komputera-
centralnego (hosta), ponieważ dysponuje on wystarczającą ilością
zasobów. Gdy zamierzamy jednak uzyskać dostęp do niego
z komputera osobistego, jego obciążenie wzrasta istotnie.

Rozwiązaniem w takiej sytuacji jest komunikowanie się komputera
osobistego z serwerem komunikacyjnym, znajdującym się wewnątrz
lokalnej sieci. Serwer komunikacyjny otrzymuje od użytkownika
komputera osobistego zlecenie nawiązania połączenia z komputerem
centralnym, które należy przeprowadzić w

określonej formie.

Połączenie zostaje nawiązywane zatem za pośrednictwem specjalnego
serwera, podczas gdy komputer lokalny w dalszym ciągu pracuje
swoim normalnym, sieciowym trybem.

Wyrównanie i rozłożenie obciążenia

Inną kwestią jest rozłożenie pracy na kilka komputerów. Wyobraźmy
sobie dwa serwery, z których raz jeden a raz drugi wykonuje
określone zadania - w zależności od ich aktualnego obciążenia. Samo
komunikowanie odbywa się nawet dość sprawnie, znacznie trudniej
jest jednak z uzyskiwaniem dostępu do danych.

Jeśli chodzi o wykorzystanie mocy procesora, obecne rozwiązania
umożliwiają realizację na serwerze zadań z innego komputera,
odciążając tym samym procesor lokalny. W najbliższych latach
należy oczekiwać pojawienia się na rynku systemów operacyjnych,
które będą w

stanie pracować z

procesorami wielu różnych

komputerów rozproszonych po sieci - co w dodatku nie będzie
zauważalne dla zwykłego użytkownika.

Bezpieczeństwo

Termin „bezpieczeństwo” należy rozumieć jako:

Ochronę przed nieuprawnionym dostępem

Zabezpieczenie przed utratą danych

Windows NT 4 Server

Ochrona przed nieuprawnionym dostępem

Zasadniczą rolą sieciowych systemów operacyjnych jest
umożliwienie dostępu do danych tym wszystkim użytkownikom,
którzy posiadają odpowiednie uprawnienia. W zależności od rodzaju
systemu istnieje wiele możliwości zabezpieczenia danych
i zdefiniowania różnych poziomów dostępu.

Każdy z systemów pomaga jednak dokładnie określić, kto i do
jakiego typu plików i katalogów oraz w jaki sposób może uzyskać
dostęp. Na lokalnym komputerze nie ma mowy o takiej ochronie.
Wprawdzie istnieje odpowiednie oprogramowanie, ma ono jednak tę
wadę, że zainstalowanie nowej wersji, prowadzi często do poważnych
konfliktów z

oprogramowaniem zabezpieczającym. W

dodatku

zastosowanie takiej metody jest dość kosztowne.

Także użycie specjalnego typu zabezpieczeń sprzętowych nie wydaje
się być szczególnie interesujące ani pod kątem zgodności z oprogra-
mowaniem, ani ze względu na poniesione koszty. O wiele prościej
jest zabezpieczyć dane, gdy te znajdują się na jednym komputerze
centralnym. Większość systemów operacyjnych, stosowanych na
serwerach, dysponuje możliwością zabezpieczenia dostępu do danych
przed osobami nieupoważnionymi.

Zabezpieczenie przed utratą danych

Tak naprawdę tylko niewielu użytkowników przeprowadza regularną
archiwizację danych (lub zabezpiecza je w jakikolwiek inny sposób).
Musimy być świadomi, że postępując w ten sposób narażamy się na
poważne ryzyko. Centralne przechowywanie danych i

tym

względzie okazuje się być najlepszym rozwiązaniem.

Jeśli na naszym komputerze znajdują się ważne dane, które chcemy
trzymać z daleka od intruzów, możemy zabezpieczyć je centralnie (w
dobrze zorganizowanym przedsiębiorstwie zadanie to leży w gestii
administratora).

Ponadto sieciowe systemy operacyjne dysponują w tym względzie
cennymi funkcjami (jak np. aktualizowanie kopii dysku twardego on-
line - tzw. mirroring), czego nie można powiedzieć o zwykłych
(lokalnych) systemach.

W przypadku uszkodzenia serwera sieć może nadal funkcjonować -
dzięki tzw. serwerom lustrzanym. Wszystkie dane przechowywane są

Wprowadzenie

na dwóch komputerach-bliźniakach. Gdy jeden z nich ulegnie awarii
można kontynuować pracę, korzystając z usług drugiego.

Platforma dla pracy grupowej

Gdy dysponujemy siecią lokalną otwierają się przed nami także inne
możliwości, jak chociażby praca w

grupach roboczych (workgroup

computing).

Na rynek trafia coraz więcej nowych aplikacji przeznaczonych do
tego typu kooperacji. Mamy tutaj na myśli np. aplikacje
wykorzystywane do śledzenia postępów w pracy i w sprawach
dotyczących interesów firmy. Możliwe jest to dzięki systemom
zarządzania typu workflow. Podstawą dla wszystkich aplikacji
groupware’owych jest infrakstruktura sieciowa. Tak naprawdę to
dopiero dzięki grupom roboczym możemy w pełni docenić walory
„otoczenia sieciowego”.

Rodzaje sieci

Gdy przyjrzymy się bliżej lokalnym sieciom komputerowym możemy
zauważyć, że istnieją dwie różne struktury sieci. Jedną grupę stanowią
sieci bazujące na serwerze (typu klient-serwer), drugą natomiast -
sieci określane mianem peer-to-peer, o strukturze partnerskiej.

Obydwie kategorie różnią się od siebie zakresem stosowania i formą
użytkowania. Sieci typu peer-to-peer to zazwyczaj sieci mniejsze,
natomiast te, bazujące na serwerze, są sieciami większymi. Poza tym
wiele aplikacji może być wykorzystywanych jedynie w sieciach
posiadających serwery.

Sieci bazujące na serwerze

Sieci bazujące na serwerze organizowane są centralnie. Logicznym
centrum systemu jest tutaj serwer - tzn. komputer, z którego zasobów
i usług korzystają inne komputery (stacje robocze). W większych
sieciach może działać nawet kilka serwerów.

Windows NT 4 Server

Serwer jest jedynym typem komputera, który oferuje w sieci usługi
innym komputerom-klientom. Na serwerach znajdują się zasoby
danych, przeznaczonych do wspólnego wykorzystania.
Bezpieczeństwo ma więc tutaj znaczenie fundamentalne i wiąże się
z dużym nakładem pracy (ochrona przed awarią zasilania, lustrzane
dyski twarde itp.).

Sieci tego typu mają wiele zalet - np. administrowanie ogranicza się
tutaj w praktyce do jednego (centralnego) komputera. Wszystkie dane
magazynowane są na serwerze, także tam instalowane są aplikacje.

Kolejnym plusem systemów klient-serwer są produkty dodatkowe.
Instalowane są one na serwerze, celem uzyskania dostępu do kompu-
tera centralnego lub pracy z bardziej wymagającym Menedżerem bazy
danych. Windows NT Server 4 jest najnowszym, bazującym na
serwerze sieciowym, systemem operacyjnym firmy Microsoft.

Sieci typu peer-to-peer

Alternatywą dla sieci typu klient-serwer jest sieć o strukturze
partnerskiej, tzw. peer-to-peer network, jak np. Windows for
Workgroups, Windows 95, Windows NT Workstation 4 firmy
Microsoft czy Personal NetWare firmy Novell. W systemach tych
komputery połączone są każdy z każdym, a użytkownicy dzielą się
swoimi zasobami, którymi mogą być np. drukarki czy katalogi na
dysku twardym.

Workstation

Sieć bazująca na serwerze

Server

Rys. 0.4. Sieć

bazująca na

serwerze

Wprowadzenie

Każdy komputer w sieci zajmuje taką samą pozycję. Obsługa takiej
struktury jest prosta. To samo można powiedzieć o jej zarządzaniu -
zwłaszcza w porównaniu do modelu klient-serwer.

Sieć peer-to-peer posiada - obok niewątpliwych zalet - także wady.
Przede wszystkim w zakresie bezpieczeństwa - większość systemów
operacyjnych nie gwarantuje dostatecznej ochrony przed
nieupoważnionymi użytkownikami, czy nadużywaniem dostępu do
danych. Archiwizowanie danych wiąże się z ogromnym nakładem
pracy, gdyż trzeba wykonywać kopie zapasowe z pojedynczych stacji
roboczych. Także ze względu na stabilność zwyczajne stacje robocze
nie mogą konkurować z serwerem. Mimo, iż systemy operacyjne,
takie jak Windows NT Workstation czy Windows 95, są -
w odniesieniu do swoich starszych wersji - bardziej nowoczesne,
serwer sieciowy daje znacznie lepsze możliwości zabezpieczenia
systemu.

Kolejny mankament wynika z faktu, iż w sieciach równorzędnych nie
ma możliwości korzystania z dużych baz danych. Wszystkie większe
założenia sieciowe pracują dziś w oparciu o architekturę klient-
serwer.

Trzecim problemem w sieci partnerskiej jest nadmierne obciążenie
poszczególnych stacji roboczych, wynikające z równoczesnej - ze
świadczeniem usług innym użytkownikom - realizacji lokalnych
programów użytkowych.

Workstation

SIEĆ PEER TO PEER

Rys. 0.5. Sieć peer-
to-peer

Windows NT 4 Server

Sieci peer-to-peer mają swoją ograniczoną pojemność. Np. górna
granica dla liczby użytkowników sieci bazującej na Windows for
Workgroups wynosi 25.

Technologie LAN

Przejdziemy teraz do spraw związanych z technologią i architekturą
sieci komputerowych.

Dalsze rozważania wymagają wyjaśnienia niektórych pojęć - np.
modelu warstwowego. Mamy tutaj do czynienia z

modelem

standardowym, określanym mianem modelu OSI, któremu więcej
uwagi poświęcimy jednak nieco później. Najpierw przyjrzymy się
bliżej poszczególnym komponentom sieciowym. Istotne elementy
technologii i architektury sieciowej wyznaczane są przez:

Topologię sieci

Rodzaj stosowanego kabla

metodę przesyłania danych

Stosowane protokoły

Sieciowy system operacyjny

Programy użytkowe

Topologia

Topologia jest nauką o

układzie struktur geometrycznych

w przestrzeni - chodzi więc tutaj o układ połączeń komputerów.
Topologia sieciowa tworzy fizyczny fundament sieci, na który
nakłada się wiele innych płaszczyzn. Ustala ona, według jakiego
wzoru pojedyncze komputery mogą być ze sobą połączone, a także
w jaki sposób mogą się one ze sobą porozumiewać.

Można wyróżnić trzy zasadnicze rodzaje topologii:

Topologia pierścieniowa

Topologia magistralowa

Topologia gwiaździsta

Każda z wyżej wymienionych posiada zarówno swoje wady jak
i zalety. Dotyczą one przede wszystkim zakresu struktury i zabezpie-
czeń na wypadek awarii. Różnice wynikające ze stosowania
odmiennych kabli omówione zostaną w osobnym akapicie.

Wprowadzenie

Topologia pierścieniowa

W przypadku topologii pierścieniowej mamy do czynienia z taką
architekturą sieci komputerowej, w której kabel łączący pojedyncze
stacje robocze tworzy pętlę. Poszczególne komputery łączone są ze
sobą w ten sposób, by jeden kabel wędrował zawsze od jednego
komputera do drugiego, a

ostatni komputer połączony był

z pierwszym. Powstaje w ten sposób zamknięte koło, czyli właśnie
pierścień.

Topologie pierścieniowe realizuje się obecnie przy pomocy medium -
tzw. access unit (MAU). Komputery połączone są z

nim za

pośrednictwem kabli zawierających dwa łącza - jedno od MAU do
komputera, a drugie od komputera do MAU. W ten sposób powstaje
fizycznie struktura gwiazdy, ponieważ wszystkie komputery
dołączone są tylko do jednego MAU. Logicznie jest to jednak
pierścień.

W strukturze pierścieniowej wiadomości przekazywane są od stacji
do stacji. Każdy komputer włączony do sieci spełnia funkcję
wzmacniacza przekazywanych wiadomości.

Zalety

Topologia pierścieniowa posiada niewątpliwie kilka zalet.
Zbudowanie pierścienia jest nieco kosztowne, za to rozszerzenie

TOPOLOGIA PIERŚCIENIA

Rys. 0.6. Topologia
pierścieniowa

Windows NT 4 Server

struktury nie sprawia żadnych kłopotów. Poza tym stacje robocze
pracują niezależnie od stacji centralnej (aż do pojedynczych gniazd)
i wykluczone są jakiekolwiek kolizje w przesyłaniu danych. Struktura
ta, mimo małej ilości łączy, radzi sobie nieźle w momentach dużego
obciążenia.

Wady

Zasadniczą wadą tego założenia jest niebezpieczeństwo awarii.
Z chwilą uszkodzenia tylko jednego łącza lub jednej stacji roboczej
teoretycznie sieć przestaje funkcjonować, gdyż pierścień został
przerwany. Stosując MAU problemów takich można uniknąć,
ponieważ potrafią one rozpoznawać usterki. Kolejny mankament
wiąże się z dołączaniem nowego użytkownika - zmniejsza się
wydajność pierścienia.

Topologia magistralowa

W sieci magistralowej istnieje jedno wspólne łącze, którymi są
przesyłane dane i do którego podłączone są wszystkie komputery. To
wspólne łącze nosi nazwę magistrali lub szyny. Topologia tego typu
należy obecnie do najpopularniejszych i jest stosowana w Ethernecie.
Nadaje się ona przede wszystkim dla sieci wysokowydajnych, o dużej
przepustowości danych i niewielkiej ilości stacji roboczych.

Zalety

Istotną zaletą topologii magistralowej jest nieznaczna długość łącz,
prowadzących od magistrali do stacji roboczej. Ponieważ wszystkie

TOPOLOGIA MAGISTRALOWA

Rys. 0.7. Topologia

magistralowa

Wprowadzenie

komputery podłączone są do tego samego liniowego kanału
informacyjnego, zwiększa się efektywność systemu okablowania.
Koszty poniesione na okablowanie - w porównaniu z systemem
gwiaździstym czy topologią pierścieniową - są dość małe, ponieważ
kabel sieciowy musi być położony jedynie od jednej stacji do
następnej.

Wady

Wady takiego systemu ograniczają się do kwestii ewentualnych usterek. Jeśli
zdarzy się awaria kabla, bardzo ciężko jest ją zlokalizować. Ponadto
niebezpieczeństwo zaistnienia kolizji w przesyłaniu danych jest znacznie
wyższe, niż w strukturze pierścieniowej czy gwiaździstej.

Topologia gwiaździsta

W przypadku topologii gwiaździstej od wszystkich stacji roboczych
odchodzą łącza, które prowadzą do jednego, centralnego komputera,
spełniającego funkcję pośrednika. Sieć korzystającą z tego typu
topologii można przyrównać do sieci telefonicznej. Topologia
gwiaździsta jest właściwie rzadko spotykana i nadaje się jedynie do
małych sieci. Wydajność w przesyłaniu danych zależy tutaj w dużym
stopniu od stosowanych kabli i serwerów.

TOPOLOGIA GWIAZDY

Rys. 0.8. Topologia
gwiaździsta

Windows NT 4 Server

Zalety

Sieć gwiaździsta charakteryzuje się czytelną, łatwo rozszerzalną
strukturą. Także zarządzanie siecią fizyczną nie stanowi problemu,
ponieważ każda stacja robocza dysponuje własnym łączem, które
prowadzi bezpośrednio do komputera centralnego.

Wygodne okablowanie - z przypisaniem każdej stacji własnego kabla
sieciowego, łączącego komputer z „centralą”, umożliwia ponadto
sprawną wymianę danych.

Wady

Sporym mankamentem tego typu topologii jest jej mała elastyczność -
ograniczone możliwości dostosowania do struktury budynku.
Osieciowanie komputerów znajdujących się kilka pięter wyżej czy
niżej może przysporzyć wielu problemów, ponieważ wszystkie
maszyny muszą być podłączone do komputera centralnego. Przy stale
rosnącej liczbie użytkowników należy liczyć się także z dużymi
kosztami, związanymi z zakupem odpowiedniego serwera.

Inną wadą jest nieefektywna infrastruktura komunikacyjna,
wynikająca z

niedostatecznego wykorzystania pojedynczych

połączeń.

Zabezpieczenia na wypadek awarii

Niezwykle ważną kwestią jest tutaj zabezpieczenie sieci na wypadek
awarii. Co się stanie, gdy:

stacja robocza ulegnie awarii?

serwer ulegnie awarii?

kabel zostanie uszkodzony?

Gdy awarii ulegnie stacja robocza, konsekwencje - w przypadku
wszystkich trzech rodzajów topologii - są takie same, tzn. żadne,
pomijając oczywiście niewygody, jakie musi znosić jej użytkownik.
Jeśli chodzi o

topologię pierścieniową może zaistnieć pewien

problem. Z uwagi na fakt, iż łącze wędruje od komputera A do
komputera B a stąd do komputera C, dane - gdy uszkodzony będzie
komputer B - nie mogą być dalej przesyłane. Rozwiązaniem może być
przeprowadzenie w MAU bezpośredniego łącza z A do C, gdy B nie
działa. Wyłączony (lub uszkodzony) komputer zostaje następnie
usunięty z pierścienia.

Wprowadzenie

Gdy awarii ulegnie serwer problem i konsekwencje są poważne.
W sieciach o logicznej strukturze gwiazdy uszkodzenie centralnego
komputera całkowicie uniemożliwia jakąkolwiek komunikację.

Gdy uszkodzeniu ulega odcinek kabla, w sieciach pierścieniowych
i gwiaździstych nie stanowi to problemu, ponieważ awaria dotyczy
zawsze tylko jednej stacji. Pozwala to na szybkie ustalenie, którą jego
część należy wymienić. Natomiast uszkodzenie części okablowania
w

sieci magistralowej uniemożliwia jej dalsze funkcjonowanie.

Ponadto zlokalizowanie usterki jest dość skomplikowane i wymaga
specjalistycznych narzędzi testujących.

Układanie kabla

Inny problem powstaje w sieciach o fizycznej strukturze gwiazdy,
ponieważ do MAU (ewentualnie do komputera centralnego)
podłączane są wszystkie kable. Oznacza to, że należy położyć
ogromne ilości kabla, co oczywiście wiąże się z odpowiednimi
kosztami. Z kolei dalsza rozbudowa nie jest kłopotliwa, oczywiście
o ile istnieją wolne miejsca w MAU, ewentualnie na komputerze-
pośredniku.

Natomiast w sieciach o strukturze magistrali wszystkie komputery,
jeden po drugim, muszą łączyć się ze sobą - co stanowi szczególne
utrudnienie w strukturach rozłożonych na wielu piętrach. W każdym
razie położenie kabla w

topologii magistralowej jest znacznie

prostsze.

Komunikacja wewnątrz sieci

Aby sieć mogła dobrze funkcjonować, należy ustalić reguły
wewnętrznego komunikacji pomiędzy poszczególnymi
użytkownikami sieci. Trzeba określić, według jakich kryteriów będą
przyznawane prawa do transmisji - tzn. ustalić, która stacja, w jakim
czasie i na jak długo może uzyskać dostęp do sieci.

Dopóki stacje robocze przesyłają swoje dane po kolei, wszystko jest
w porządku. Ale co się stanie, jeśli kilka komputerów zechce
jednocześnie przesłać swoje dane przez sieć? Aby wyeliminować
kolizje muszą istnieć czytelne reguły, określające kto, kiedy i pod
jakim warunkiem może wysyłać dane. Wyróżnić możemy tutaj dwie
metody: Token-ring i Ethernet.

Windows NT 4 Server

Token-ring

Pomysł sieci typu Token-ring powstał w firmie IBM w oparciu
o topologię pierścieniową. Chodzi tutaj o metodę, polegającą na
zdeterminowanym dążeniu do uzyskania dostępu, w

której

komunikacja wewnątrz sieci i udzielanie pozwolenia na transmisję
regulowane są za pomocą przekazywania uprawnień. Token to
wiadomość, przetworzona na ustalony ciąg bitów krążących
bezustannie po sieci. Każdy komputer w sieci, jeden po drugim,
otrzymuje taką „przesyłkę”, którą może opisywać stan:

wolny

zajęty

Gdy jakaś stacja robocza chce przesłać przez sieć dane, musi czekać
tak długo, aż otrzyma token w stanie „wolnym”. Token to swego
rodzaju przepustka do sieci.

Przesyłając teraz dane uczestnik sieci zmienia znak „wolny” na
„zajęty”, dołącza adres stacji docelowej, komunikat i na końcu wysyła
cały pakiet. Adresat rozpoznaje (po adresie), że przesyłka
przeznaczona jest dla niego, odczepia ją z token’a i kwituje jej odbiór.
Nadawca z kolei otrzymuje pokwitowanie i zmienia z powrotem znak
„zajęty” na „wolny”.

Można byłoby teraz pomyśleć, że w takim trybie pracy jeden
uczestnik sieci blokuje wszystkich innych, gdyż korzysta bez przerwy
z przepustki token. Aby temu zaradzić, w sieciach typu Token-ring
obowiązuje limit czasowy. Po jego upływie stacja nadająca komunikat
musi zwolnić token dla innych użytkowników. Tylko w taki sposób
równouprawnienie wszystkich uczestników sieci może być
przestrzegane.

Metoda ta umożliwia bezkonfliktową komunikację wewnątrz sieci,
tzn. bezkolizyjną. Czas przyznawany na przesłanie danych może być
w związku z

tym wykorzystany zgodnie z

przeznaczeniem. Nie

odbywa się to jednak bez poniesienia pewnych ofiar, mianowicie
małą przepustowością danych (4/16 Mbit/s), zwłaszcza w porównaniu
z inną metodą - Ethernetem (10 Mbit/s).

Ethernet

Technologia sieci typu Ethernet opiera się na topologii
szynowej/magistralowej i polega na niezdeterminowanym (a przez to
i „konfliktowym”) postępowaniu przy określaniu reguł komunikacji
wewnątrz sieci. Dostęp do sieci uzyskiwany jest nie w sposób

Wprowadzenie

skoordynowany, lecz w warunkach konkurencji. Oznacza to, że
w Ethernecie możliwe jest jednoczesne przesyłanie informacji przez
dwóch uczestników sieci. Nieuchronnym skutkiem takiego
postępowania są kolizje w transmisji danych.

Aby komunikacja w sieci nie była ciągle zakłócana przez tego typu
kolizje, Ethernet stosuje technologię CSMA/CD. CSMA/CD (IEEE
802.3) to akronim od „Carrier Sens Multiple Access with Collision
Detection”. Jest to protokół dostępu do sieci, który w modelu OSI
należy przyporządkować warstwie bitowej transmisji danych
i warstwie zabezpieczania danych (więcej na ten temat nieco później).

Przy stosowaniu metody tego typu poszczególne stacje robocze
nieustannie „podsłuchują” sieć w celu sprawdzenia, czy transmisja
danych może odbyć się bez zakłóceń. Gdy tylko stacja gotowa do
nadania przesyłki zorientuje się, że „wszystko jest w porządku”,
natychmiast rozpoczyna transmisję. Jeśli jednak dojdzie do kolizji
(np. wskutek opóźnienia, wynikającego ze zwłoki pomiędzy
podsłuchaniem a nadaniem), zostaje to natychmiast zauważone przez
jednego z

„podsłuchujących”, który następnie emituje w

sieci

meldunek o kolizji. W ten sposób transmisja zostanie przerwana. Po
odczekaniu stacja gotowa do nadania rozpoczyna ją ponownie.

Metoda ta umożliwia naprawdę wysoką przepustowość (10 Mbit/s)
przy niewielkiej ilości użytkowników sieci. Wraz z rozrostem sieci
wzrasta także prawdopodobieństwo zaistnienia kolizji, co prowadzi
z kolei do nieuchronnego spadku wydajności.

Stąd też Ethernet zdaje egzamin w

niewielkich strukturach

sieciowych, a także w otoczeniu heterogennym.

FDDI

FDDI (Fibre Distributed Data Interchange) należy rozumieć jako
wymianę danych w sieciach z wykorzystaniem światłowodów o wiel-
kiej szybkości transmisji. FDDI powstał w oparciu o metodę token -
chodzi więc tutaj o metodę zdeterminowanego dostępu, bazującą na
topologii pierścieniowej.

W przeciwieństwie jednak do metody Token-ring, FDDI składa się
z podwójnego

pierścienia - podstawowego i

dodatkowego.

Przebiegają one w

odwrotnych kierunkach, celem uniknięcia

uszkodzeń łącz. Pierścień dodatkowy służy jedynie jako pierścień
zapasowy.

W metodzie FDDI token jest zwalniany bezpośrednio po zakończeniu
procesu nadawania, wtedy inna stacja może rozpocząć transmisję.

Windows NT 4 Server

ten sposób FDDI umożliwia równoczesne przesłanie kilku

pakietów danych. Jego niewątpliwą zaletą jest wysoka przepustowość
danych - 10 Mbit/s. Maksymalne rozpiętość sieci nie może
przekraczać 100 km.

Która topologia jest najlepsza?

Na pytanie to nie tak łatwo jest odpowiedzieć. Wybór rodzaju
topologii wiąże się z

podjęciem wstępnej decyzji, dotyczącej

komunikacji wewnątrz sieci i metody uzyskiwania dostępu:

Topologia pierścieniowa:

Token-ring, FDDI

Topologia magistralowa:

Ethernet

Topologia gwiaździsta:

ArcNet

Token-ring i Ethernet należą obecnie do najpopularniejszych typów
topologii. Obydwa typy sieci, oprócz niewątpliwych zalet, posiadają
także wady.

W zasadzie realizacja sieci Ethernet - w odniesieniu do typu Token-
ring - jest mniej kłopotliwa (ze względu na nieduży koszt kabla
i kart). Jednak nie cena, lecz nasze wymagania i oczekiwania powinny
decydować o wyborze rodzaju topologii. Podejmując decyzję powin-
niśmy uwzględnić następujące aspekty:

Strukturę użytkowników

Programy użytkowe wykorzystywane w sieci

Wymaganą przepustowość

Niezawodność

Możliwości rozszerzenia sieci

Uwarunkowania przestrzenne

Istniejącą infrastrukturę

Szczególnie ostatniemu punktowi powinniśmy poświęcić nieco więcej
uwagi, gdyż często elementy infrastruktury komputerowej wyznaczają
określoną topologię.

Zdecydowanie się na jedną z typologii nie musi wcale wykluczać
innego modelu. Możliwe jest np. połączenie ze sobą Ethernetu
i Token-ring. Raz podjęta decyzja nie oznacza „związku” na wieki.
Dzięki Windows NT Server i Workstation 4 możemy bez problemu
połączyć nasz komputer z różnymi strukturami sieci.

Wprowadzenie

Protokoły

Na najniższym poziomie w strukturze sieci komputerowej znajdują
się kable, wykorzystywane do wymiany informacji pomiędzy
pojedynczymi komputerami. Układ kabli może mieć formę pierścienia
lub jednego długiego przewodu, do którego przyłączane są wszystkie
komputery. Ich zadaniem jest przesyłanie informacji. W związku
z tym powstaje problem, w jaki sposób ustalić, kto i kiedy może
przesyłać dane. Ponadto potrzebny jest jeden wspólny język, którym
posługiwałyby się wszystkie komputery, wymieniające między sobą
informacje. Język taki nosi nazwę protokołu (komunikacyjnego).

W tekście powyżej poruszyliśmy kwestię różnych architektur i modeli
sieciowych, teraz natomiast skupimy się na logicznym połączeniu
pojedynczych komputerów w sieci. Aby poszczególne komputery
mogły się ze sobą komunikować, muszą mówić tym samym
„językiem”. Taki „język sieciowy” określa się mianem protokołu.
Protokół jest w zasadzie niezależny od rodzaju topologii sieciowej
i stosowanej metody uzyskiwania dostępu.

Metodę uzyskania dostępu dla Ethernetu IEEE 802.3 i sieci typu
Token-ring IEEE 802.5 określa się co prawda czasami, jako protokół
najniższego poziomu w modelu OSI (służącego do regulacji dostępu
w sieci). W naszych rozważaniach stosować będziemy termin
„protokół” - wyłącznie dla określenia „języka”, którym posługują się
użytkownicy sieci.

Warunkiem dla bezkonfliktowego komunikowania się ze sobą
różnych komputerów w sieci jest wspólnie wykorzystywany protokół.

Teraz omówimy dokładniej te typy protokołów, które mają duże
znaczenie w środowisku Windows NT.

NetBIOS

Pojęcie NetBIOS (Network Basic Input/Output System) należy
rozumieć, jako podstawowy sieciowy system wejścia/wyjścia. Gdy
w początkach lat osiemdziesiątych firma IBM opracowywała sieć
komputerową, było oczywiste, że najpierw potrzebny będzie protokół
do komunikowania się pojedynczych komputerów. Ponieważ
w owym czasie nikt nie mógł sobie nawet wyobrazić sieci, łączącej ze
sobą setki komputerów rozproszonych po całym swiecie, szczególną
uwagę skupiono zatem na małych wspólnotach sieciowych. W ten oto
sposób zrodził się NetBIOS. Obejmował on 17 poleceń, dzięki którym
połączenia pomiędzy komputerami w sieci mogły być nawiązywane,

Windows NT 4 Server

utrzymywane i

kończone. W

niedługim czasie IBM rozszerzył

NetBIOS o dalsze polecenia, tworząc NetBEUI.

Dzisiaj NetBIOS zyskał zupełnie inne znaczenie w środowisku
Windows NT. Wykorzystywany jest on jako interfejs programowy,
przy pomocy którego system może korzystać i sterować siecią.
Interfejs taki określa się także mianem interfejsu programów
użytkowych - API (Application Programming Interface).

NetBEUI

NetBEUI (NetBIOS Extended User Interface) jest dziełem firmy IBM.
Na rynek NetBEUI trafiło w roku 1985. W tym czasie nikt nawet nie
rozważał sieci LAN obejmującej kilkadziesiąt komputerów, bez
potrzeby korzystania z bram (gateways) - służących do połączeń
z innymi segmentami sieci LAN, czy z komputerem centralnym. Stąd
też protokół NetBEUI znajduje zastosowanie przede wszystkim
w małych sieciach LAN, w grupach roboczych lub na poziomie
jednego działu.

W dostarczanej z Windows NT wersji NetBEUI 3.0 usunięto niektóre
z ograniczeń jego wcześniejszych wersji. Protokół ten nie potrafi sam
wybierać trasy (rout), co limituje jego wykorzystanie do jednego
segmentu LAN. Z tego względu Windows NT dysponuje jeszcze
innymi protokołami, jak np. NWLink i TCP/IP.

W NetBEUI 3.0 ograniczenie liczby sesji do 225 należy już do
przeszłości, dzięki współpracy z warstwą TDI (omawianej w tej
książce w wielu miejscach). Poza tym NetBEUI 3.0 jest normalnym
protokołem typu plug and play (włącz i używaj), który (poza prostym
programem instalacyjnym) nie wymaga dodatkowej konfiguracji.
Konfiguracja następuje samoistnie - co sprawia, że NetBEUI może
być optymalnie wykorzystany na odpowiednim komputerze. Inną
cechą NetBEUI, kwalifikującą ten protokół jako „przyjazny dla
użytkownika”, jest stosowanie jasnych nazw komputerów - nazw
NetBIOS, co znacznie ułatwia administrowanie siecią i korzystanie
z jej zasobów.

NetBEUI w

Windows NT 3.1 był standardowym protokołem,

instalowanym wraz z systemem. Natomiast Windows NT 4 bazuje na
zdolnym do trasowania protokole TCP/IP oraz na NWLink,
kompatybilnym z IPX/SPX.

NetBEUI 3.0 nie jest właściwie typowym interfejsem NetBEUI, lecz
tzw. protokołem NetBIOS frame format (NBF). Starsze wersje
NetBEUI musiały wykorzystywać interfejs NetBIOS jako połączenie

Wprowadzenie

wyższe. Natomiast NetBEUI 3.0 dostosowany jest do interfejsu
sterownika transportu TDI (Tansport Driver Interface), którym
zajmiemy się szczegółowo w rozdziale 4. NetBEUI jest jednak
całkowicie zgodny ze swoimi poprzednimi wersjami i współpraca
między nimi przebiega bez zakłóceń.

IPX/SPX

Podstawowym protokołem systemu operacyjnego NetWare firmy
Novell jest IPX/SPX.

Tak naprawdę chodzi tutaj o dwa rodzaje protokołów, wywodzących
się od protokołu systemu sieciowego firmy Xerox - XNS (Xerox
Network System). Protokoły te odpowiedzialne są za bezkolizyjną
komunikację w

sieci. Protokół IPX/SPX może być stosowany

zarówno w otoczeniu Ethernetu jak i Token-ring, FDDI czy ArcNet;
nie jest on zależny od typu topologii.

Już nazwa - międzysieciowa wymiana pakietów - IPX (Internet
Packet Exchange), wyjaśnia bezpośrednio rolę tego protokołu. Jest
nią wymiana danych zarówno między różnymi sieciami, a także
wewnątrz jednej sieci. IPX „pakuje” w

pojedyncze pakiety

informację, która ma zostać przesłana przez sieć, i umieszcza na nich
nagłówek w celu ułatwienia identyfikacji przesyłki. Po stronie
odbiorcy natomiast pojedyncze segmenty łączone są powtórnie
w jedną całość.

SPX (Sequential Packet Exchange) oznacza sekwencyjną wymianę
pakietów. Chodzi tutaj o element oprogramowania komputera-klienta,
wykorzystywany do rozszerzenia protokołu IPX. SPX nadzoruje
i sprawdza przebieg transmisji danych a także określa, czy transmisja
została uwieńczona sukcesem. Jego zadaniem jest dopilnowanie, aby
komunikacja odbywała się bez zakłóceń. W tym celu żąda on od
odbiorcy potwierdzenia odbioru przesyłki. Pozwala to na ustalenie,
czy informacje dotarły do adresata oraz sprawdzenie (na podstawie
klucza), czy dane zostały poprawnie przesłane. Gdy program SPX
wykryje jakieś błędy, transmisja danych jest wznawiana. Po wielu
próbach zakończonych fiaskiem następuje przerwanie transmisji
(wyświetlany jest komunikat o błędzie).

NWLink i IPX/SPX

Windows NT dysponuje własną wersją protokołu IPX/SPX,
stosowanego w sieciowym systemie operacyjnym Netware firmy
Novell. Protokól ten określany jest mianem NWLink.

Windows NT 4 Server

NWLink jest kompatybilny ze wszystkimi interfejsami sieciowymi,
jak TDI, NetBIOS i Windows-sockets (omawianymi w dalszej części
tekstu). Windows-sockets są specjalną sieciową wersją interfejsów
sockets, które pierwotnie powstały z przeznaczeniem dla UNIX-a.

Windows NT posiada oprócz tego komponenty, ułatwiające korzysta-
nie z zasobów Netware w oparciu o protokół NWLink. Do grupy tej
należą: client-service dla NetWare i gateway-service dla Netware.

NWLink znajduje zastosowanie przede wszystkim w dużych sieciach,
ponieważ może on używać IPX-router. Nie ma przy tym znaczenia,
czy chodzi tutaj o router wewnątrz NetWare czy router IPX
(omawiamy na dalszych stronach). W

porównaniu z

NetBEUI

protokół NWLink w małych sieciach lokalnych LAN wydaje się być
nieco wolniejszy. NWLink należy do standardowych protokołów
systemu Windows NT, podobnie zresztą jak NetBEUI.

TCP/IP

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) jest to -
tłumacząc na język polski - protokół sterowania transmisją w sieci.
Opracowano go w latach siedemdziesiątych na zlecenie Ministerstwa
Obrony USA, które chciało połączyć ze sobą swoje wszystkie kompu-
tery, pochodzące od różnych producentów i

mające różną

architekturę. Defense Advenced Research Projects Agency (DARPA),
bo tak brzmi nazwa rządowej agencji, zleciło ogromnej grupie
przedsiębiorstw, instytucji i

organizacji (w tym Massachusetts

Institute of Technology) opracowanie odpowiedniego protokołu.

Naukowcy biorący udział w

pracach nad powstaniem TCP/IP,

stosowali go także we własnych sieciach, które łączyli z sieciami
położonymi w innych miastach. Tak powstał Internet (historia
przedstawiona w bardzo wielkim skrócie) - ogólnoświatowa sieć,
łącząca ze sobą najróżniejsze typy komputerów. Obecnie do Internetu
podłączonych jest kilka milionów komputerów i ich ilość zwiększa
się gwałtownie z każdym dniem. W ten sposób TCP/IP stał się
jednym z

najważniejszych protokołów (w Internecie nawet

najważniejszym). Fakt, że ogólnoświatowa sieć opiera się na
protokole TCP/IP i każdego dnia potwierdza jego skuteczność, może
być chyba znaczącym argumentem przemawiającym za jego
zastosowaniem w naszej własnej sieci.

Integracja - poprzez BSD (Berkley Software Distribution) - TCP/IP do
środowiska UNIX, ugruntowała pozycję tego protokołu także jako
standardu dla sieci opartych na tym systemie. Tymczasem wielu
liczących się producentów oprogramowania i sprzętu poleca TCP/IP

Wprowadzenie

dla swoich produktów, i na tym właśnie polega ogromna atrakcyjność
tego protokołu. Jest on najbardziej uniwersalnym i kompatybilnym
protokołem, umożliwiającym trasowanie/routing. TCP/IP jest
wykorzystywany do komunikacji pomiędzy komputerami
pracującymi pod nadzorem różnych systemów operacyjnych i
o najprzeróżniejszymi architekturach.

TCP/IP warunkuje ponadto korzystanie z protokołu SNMP (Simple
Network Managment Protocol), służącego do zarządzania siecią.
SNMP umożliwia przeprowadzenie zdalnej konserwacji, zdalnej
instalacji itd.

TCP/IP to właściwie zestaw pojedynczych protokołów:

TCP (Transmission Control Protocol) odpowiedzialny jest za

śledzenie przebiegu logicznego połączenia pomiędzy komputerem-
nadawcą a komputerem-odbiorcą. Poza tym jego zadaniem jest
detekcja błędów powstałych podczas transmisji i ich usuwanie.

IP (Internet Protocol) służy do wymiany danych w sieci. Każdy

komputer wyrażający chęć korzystania z TCP/IP potrzebuje adresu
IP, składającego się z czterech liczb (czterech bajtów). Adres taki
może mieć np. taką postać: 132.65.45.109. Adresy IP przydzielane
komputerom muszą być niepowtarzalne, w przeciwnym razie
w sieci mogłoby dojść do chaosu i totalnego zamieszania. IP musi
pomieścić jedynie w czterech bajtach adres sieciowy i adres węzła
(node). Ze względu na ciągle rozrastającą się wspólnotę
internetową nie jest to zadanie łatwe, gdyż pula dostępnych
adresów internetowych zaczyna się powoli wyczerpywać. Ipng (IP
next generation), uważany za protokół nowej generacji, ma temu
zapobiec, ale o wynikach będziemy mogli przekonać się dopiero
w przyszłości.

Protokołami wyższego rzędu są FTP (File Transfer Protocol) i Telnet
(Terminal Emulation/Network). FTP służy do wymiany danych
pomiędzy systemami i zawiera zestaw instrukcji pozwalający oglądać
i kopiować dane z „obcych” dysków twardych. Telnet, zgodnie ze
swoją długą nazwą, to emulacja terminala umożliwiająca dostęp do
dowolnego systemu, niezależnie od posiadanego sprzętu.

DLC

DLC (Data Link Control Protocol) nie jest właściwie protokołem
sieci komputerowej. Stosuje się go zasadniczo tylko w dwóch celach:

do nawiązania połączenia z dużymi komputerami kompatybilnymi

z IBM

Windows NT 4 Server

i do korzystania z drukarek sieciowych, dysponujących własnym

bezpośrednim połączeniem sieciowym (a więc nie podłączonych
za pomocą interfejsu szeregowego czy podstawowego komputera).

Aby uzyskać dostęp do komputera głównego, pracując na komputerze
z zainstalowanym systemem Windows NT, musimy dodać do naszego
komputera dodatkowy protokół DLC. Zainstalowanie tego protokołu
udostępni interfejs dla systemu DOS i 16- (ewentualnie 32-bitowych)
programów działających w środowisku Windows. Dzięki takim
interfejsom program emulacji terminala, jak np. Rumba, może
imitować w zupełności terminal IBM-3270.

Korzystanie - za pośrednictwem protokołu DLC - z bezpośrednio
podłączonych drukarek sieciowych możliwe jest obecnie tylko dzięki
drukarkom firmy Hewlett Packard, ponieważ jedynie dla nich istnieją
już odpowiednie sterowniki. Aby sterować pracą takiej drukarki,
stacja robocza, pełniąca funkcję serwera druku (print server) musi być
wyposażona w protokół DLC.

Protokół DLC nie przejmuje funkcji warstw modelu OSI, odpowie-
dzialnych za nawiązywanie połączeń i transport danych, jak czynią to
TCP/IP czy IPX/SPX. Pełni on natomiast rolę bezpośredniego inter-
fejsu do warstwy transmisji danych dla programów usytuowanych na
warstwach wyższych.

Apple Talk

Apple Talk jest specjalnym protokołem, wprowadzonym w 1984
roku, i przeznaczonym do wymiany danych pomiędzy komputerami
Macintosh. Maszyny te posiadają zintegrowaną kartę sieciową, tzw.
kartę LocalTalk, ktora umożliwia wymianę danych między
poszczególnymi użytkownikami Mac’ów, a także współużytkowanie
urządzeń peryferyjnych.

Karty sieciowe i okablowanie

W ostatnich akapitach wiele miejsca poświęciliśmy różnym modelom
sieci, a także protokołom. Teraz skupimy się na technicznej stronie
funkcjonowania sieci. Mówiąc nieco jaśniej - mamy tutaj na myśli
karty sieciowe i kabel.

Przed podjęciem decyzji o wyborze kabla i karty musimy przemyśleć,
jaki rodzaj topologii i jakiego typu metodę uzyskiwania dostępu
chcemy zastosować. Musimy zatem opowiedzieć się albo za
korzystaniem z Token-ring albo za Ethernetem.

Wprowadzenie

Karta sieciowa

Karta sieciowa jest to element wyposażenia komputera, umożliwiają-
cego podłączenie do sieci. Zawiera ona jedno lub więcej gniazd, do
których wpina się kabel sieciowy. Karta taka odpowiedzialna jest za
fizyczne przesyłanie i przyjmowanie danych pomiędzy komputerem
i kablem sieciowym.

Kryteria wyboru

Za metodą Token-ring i Ethernetem kryje się (obok topologii) coś
znacznie bardziej skomplikowanego - mianowicie logika. Token-ring
musi zostać wykonany i odpowiednio wykorzystany. Trzeba także
poradzić sobie z trudnościami powstającymi przy uzyskaniu dostępu
w sieci Ethernet. Dane muszą zostać rozłożone na małe segmenty.

Do tego potrzebne jest oprogramowanie instalowane na kartach
sieciowych - a dokładniej w ich pamięci stałej ROM.

Oznacza to, że stosując różne typy sieci potrzebne nam będą różne
rodzaje kart. Możemy zatem wbudować do naszego komputera karty
sieci Token-ring i Ethernetu. Przy wyborze karty należy kierować się
takimi oto kryteriami:

szerokość szyny

adaptacja / ustawienie

sterowniki

Ogromne znaczenie dla wyboru i oceny wydajności karty ma np.
szerokość magistrali danych. Istotne jest tutaj, czy karta pracuje
z szyną o szerokości 8, 16 czy nawet 32 bitów. Im szersza szyna, tym
większa przepustowość. Obecnie w większości komputerów stosuje
się karty o szynach 16-bitowych, co wydaje się w zupełności
wystarczać dla typowych aplikacji. W

wyniku rosnącego

zapotrzebowania, a także nieustającego postępu technicznego do
użytku wchodzą adaptery o magistrali 32-bitowej. Pociąga to za sobą
jednak stosowanie karty PCI, EISA czy micro-channel.

Na kartę 32-bitową powinniśmy zdecydować się także przy dużym
obciążeniu serwera, aby uniknąć na magistrali ewentualnego „korka”.

Konfiguracja

Gdy pracujemy na komputerze z zainstalowana kartą ISA o magistrali
16-bitowej istotne znaczenie ma kwestia przerwań (IRQs).

Windows NT 4 Server

Problem polega na tym, że komputery z szyną ISA posiadają tylko
ograniczoną ilość przerwań, a każda instalowana karta wymaga
przydzielenia przynajmniej jednego z nich.

Musielibyśmy zatem dopasować do siebie całą górę kart - czyli czeka-
łoby nas przedsięwzięcie żmudne i będące poważnym sprawdzianem
dla naszych nerwów.

Obecnie można spotkać karty sieciowe, konfigurowane za pośrednic-
twem dołączonego oprogramowania. Karty takie same wyszukują
wolne przerwanie i swoje miejsce w pamięci.

W innych typach kart sieciowych należy ustawić (na karcie) jumper
albo poeksperymentować z malutkimi mikroprzełącznikami (DIP
switch).

Karty samokonfigurujące się są oczywiście o wiele wygodniejsze.

Sterowniki

Do określonych typów kart sieciowych należy stosować zawsze
odpowiednie sterowniki. Chodzi tutaj o programowy sterownik, odpo-
wiedzialny za jej pracę.

Oprogramowanie sieciowe i protokoły muszą porozumiewać się
z kartą, a to oznacza, że przy wyborze karty musimy zwrócić uwagę,
czy jest ona przez nie akceptowana.

Szybkość

Prędkość transmisji danych w Ethernecie wynosi 10 Mbit/s. Dane,
które mają zostać przesłane, rejestrowane są wcześniej (na krótki
czas) przez kartę. Jeśli sieć sprawia wtedy wrażenie „przeciążonej” -
oznacza to, że problem leży po stronie serwera lub komputera
udzielającego swoich zasobów. Powodem takiego „spowolnienia”
może być sprzęt (dostęp do dysku twardego) lub - w sieci peer-to-peer
- zbyt rozbudowana struktura. W

sieci bazującej na serwerze

powodów może być więcej. Być może winę ponosi okablowanie,
które nie jest w stanie dostatecznie szybko przesyłać danych.

Wybór

Decydując się na jakąś kartę powinniśmy zwrócić uwagę na sposób
jej obsługi, która powinna być łatwa (bez konieczności ustawiania
jumperów ani mikroprzełączników). Najlepiej byłoby, gdybyśmy
postarali się o

kartę konfigurowaną za pośrednictwem

oprogramowania.

Wprowadzenie

Kabel

Podjęcie decyzji co do typu topologii nie oznacza jeszcze bynajmniej,
że dokonaliśmy wyboru rodzaju kabla sieciowego.

Karta sieciowa połączona jest z kablem. W sieci typu Token-ring
kabel wtykany jest po prostu do interfejsu (tak jak w drukarce).
W Ethernecie natomiast możemy skorzystać z dwóch wariantów.
Jeden z nich przewiduje, że bezpośrednio do karty podłączana jest
łączówka pomiędzy dwoma odcinkami kabla. Inna możliwość polega
na poprowadzeniu przewodu do magistrali.

Gdy kupimy gotowy do użytku przewód ze wszystkimi wtykami,
będziemy musieli jedynie podłączyć kabel albo do pierścienia, albo
do magistrali.

Rodzaje kabli

Wyróżnia się trzy rodzaje przewodów standardowo stosowanych
w sieciach.

Twisted pair to kabel dwużyłowy skręcany, występujący w postaci
przewodów ekranowanych lub nieekranowanych, przy czym kable
ekranowane wykazują większą odporność na zakłócenia. Kabel
ekranowany stosowany jest zazwyczaj w sieciach typu Token-ring.

Oprócz tego istnieją kable koncentryczne, wykorzystywane
w Ethernecie. Wyróżniamy tutaj dwa odmienne warianty - thin
Ethernet i thick Ethernet. Pierwsze określenie używane jest dla
opisania cienkiego kabla koncentrycznego, drugie - dla grubego.
Przewód gruby jest żółty, a cienki - czarny. Różnią się one przede
wszystkim zasięgiem.

Ostatnim typem kabla są światłowody, które ze względu na ogromne
nakłady ponoszone przy instalacji zastosowanie znajdują tylko
w określonych obszarach.

Długość kabli

Jaką długość mogą osiągnąć pojedyncze segmenty kabla? Zależy to
w dużym stopniu właśnie od rodzaju stosowanego przewodu.

W Ethernecie np. pojedyncze odcinki kabla pomiędzy dwoma
komputerami mogą mieć rozpiętość do 185 m - dla kabla cienkiego
i 300 m - dla kabla grubego (kabel koncentryczny).

Windows NT 4 Server

W sieciach typu Token-ring takie obliczenia są bardziej
skomplikowane. Żelazną zasadą jest jednak odległość 100 m, licząc
od MAU do gniazdka w ścianie, i 2,4 m - od gniazdka do komputera.

Warianty

Obok kabli standardowych, opisanych powyżej, istnieje jeszcze cały
szereg wariantów, dopuszczających wykorzystanie jeszcze innych
typów kabli. Istnieją także sposoby na ominięcie ograniczeń, co do
długości przewodów (np. sieć Ethernet może także dobrze
funkcjonować z przewodami twisted pair).

W mniejszych sieciach pracuje się zazwyczaj z okablowaniem
standardowym, wykorzystywanym np. w Ethernecie czy Token-ring.

Mała sieć

A co jest potrzebne w małej sieci? Jeśli decydujemy się na sieć typu
Ethernet, potrzebne nam będą odcinki kabla wraz z wtykami i dwoma
opornikami obciążającymi, łączonymi na końcach magistrali (kabel
koncentryczny). Poza tym dla każdego komputera niezbędna będzie
karta sieciowa, z którą dostarczany jest zazwyczaj odpowiedni kabel.
W

sieci typu Token-ring będziemy potrzebować przynajmniej

jednego MAU i po jednym kablu dla każdego komputera.

Największy problem stanowi jednak przestrzeń, w którym sieć jest
zakładana. Jeśli nie ma przygotowanych wcześniej szybów
doprowadzających przewody, zmuszeni jesteśmy niestety przemienić
nasze biuro w plac budowy. Czeka nas bowiem kucie ścian, wiercenie
kanałów na kable, dziurawienie sufitu i .... na pewno dużo, dużo
pracy.

Z pewnością kosztuje to nie tylko wiele pracy, ale i pieniędzy.
Właśnie z

tego powodu powinniśmy powierzyć te zadania

profesjonalnej ekipie remontowej. Powinniśmy także dokładnie
przemyśleć, jakie zapotrzebowania mogą wystąpić w

naszym

przedsiębiorstwie w ciągu najbliższych lat. Jeśli będziemy ciągle
burzyć ściany, korzystanie z sieci przestanie być opłacalne.

Model odniesienia ISO / OSI

Ostatnie akapity unaoczniły nam, jak wiele komponentów składa się
na technologię sieciową. Problemem, który ciągle powracał mimo
ogromnego postępu technicznego, była niekompatybilność terminali

Wprowadzenie

pochodzących od różnych producentów, co należy tłumaczyć
stosowaniem różnych protokołów i interfejsów.

Już w

latach siedemdziesiątych International Standardization

Organization (ISO) stworzyła model odniesienia dla komunikacji
w systemach otwartych: Open Systems Interconection (OSI). Model
ten przedstawiony został w roku 1978. Nie należy traktować go jako
normę czy standard; klasyfikuje on i przedstawia jedynie rozwój
protokołów i interfejsów komunikacyjnych. Model odniesienia OSI
opisuje poza tym przepływ danych w sieci, począwszy od fizycznych
połączeń sieci a

kończąc na aplikacjach, z

którymi pracuje

użytkownik.

Gdyby wszyscy producenci sprzętu i oprogramowania uwzględniali
w swoich produktach normy OSI przewidziane dla protokołów
komunikacyjnych, nie byłoby problemów z komunikacją między
komponentami pochodzącymi od różnych producentów. Niestety,
warstwowy model OSI pozostaje jedynie czystą teorią, gdyż żaden
z systemów nie zastosował się jak dotąd do jego wymogów. Pozostaje
on jedynie niedoścignionym ideałem sieciowej machiny. Model ten
okazuje się za to niezwykle pomocny przy przeprowadzaniu analiz
i porównywaniu ze sobą różnych typów sieci i sieciowych systemów
operacyjnych.

Podstawowe prawa modelu OSI

Komisja normalizacyjna ISO, pracująca nad powstaniem modelu
odniesienia OSI, określiła kilka podstawowych praw, które należy
wziąć pod uwagę przy definiowaniu standardu systemu otwartego:

1. Nie twórz za dużo warstw, w przeciwnym razie opisanie i zinte-

growanie poszczególnych warstw stanie się zbyt trudne
i skomplikowane.

2. Twórz granice pomiędzy warstwami, gdy można zminimalizować

interakcje zachodzące poza ich granicami.

3. Twórz różne warstwy, aby wykonać zadania zupełnie odmienne od

siebie. Różnica między nimi może polegać na rodzaju
wykonywanej operacji lub stosowanej technologii.

4. Gromadź takie same funkcje w jednej warstwie.

5. Wyznaczaj granice w miejscu, które kiedyś okazało się skuteczne.

6. Twórz warstwy w taki sposób, aby można je było na nowo

przebudować, gdy zajdzie taka potrzeba (np. wskutek wprowadze-

Windows NT 4 Server

nia nowej technologii), bez zmiany interfejsów oraz usług i funkcji
przeznaczonych dla innych warstw.

7. Twórz granice tam, gdzie może okazać się to korzystne dla

znormalizowania odpowiedniego interfejsu.

8. Przeprowadzaj zmiany w funkcjach czy protokołach w obrębie

jednej warstwy - w taki sposób, aby inne warstwy na tym nie
ucierpiały.

9. Utwórz dla każdej warstwy granicę obowiązującą dla warstwy

leżącej powyżej i poniżej.

W oparciu o wymienione reguły organizacja ISO stworzyła model
składający się z siedmiu warstw. Są to:

application layer

warstwa aplikacyjna

presentation layer

warstwa prezentacji danych

session layer

warstwa sesji lub sterowania transmisją

transport layer

warstwa transportu

network layer

warstwa sieciowa

data link layer

warstwa łącza transmisji danych/kanałowa

physical layer

warstwa fizyczna

Warstwa aplikacji

Komputer klienta

Warstwa aplikacji

Serwer

Warstwa prezentacji

Warstwa sesji

Warstwa transportowa

Warstwa sieciowa

Warstwa łącza danych

Warstwa fizyczna

Rys. 0.9
Mechanizm
działania modelu
odniesienia OSI

Wprowadzenie

W komunikacji pomiędzy dwoma komputerami, korzystającymi
z systemów operacyjnych wiernych modelowi OSI, zapytanie klienta
skierowane do serwera przebiega wszystkie warstwy na obydwóch
komputerach (co widać na powyższym rysunku).

Należy przy tym dodać, że w każdej z poszczególnych warstw
program nawiązuje komunikację na drugim komputerze jedynie z taką
samą warstwą.

Oznacza to, że np. warstwa sieciowa odpowiedzialna jest tylko za
łączność z warstwą sieciową innego komputera i nie musi się ona
martwić ani przebiegiem komunikacji w dolnych warstwach własnego
i innego komputera, ani o fizyczną transmisję danych za pośrednic-
twem kabla.

Jeśli przyjrzymy się dokładniej istniejącym sieciom lokalnym,
stwierdzimy, że forma tego modelu nie przypomina w niczym założeń
OSI. Powodem takiego stanu rzeczy jest bez wątpienia pierwsze
z przedstawionych wyżej praw tegoż modelu. Większość dostępnych
obecnie na rynku sieciowych systemów operacyjnych opiera swoją
budowę na mniejszej ilości warstw, niż przewiduje to model OSI.

Na przykładzie modelu OSI można jednak bardzo dobrze przedstawić,
jakiego rodzaju warstwy potrzebne są w sieci i do czego one służą.
Poniżej scharakteryzujemy każdą z

warstw. Opisane wcześniej

komponenty sieci przyporządkujemy teraz do poszczególnych
warstw, co ułatwi nam zrozumienie zasad funkcjonowania tego
modelu.

Application layer - warstwa aplikacji

Warstwa ta oferuje funkcje do nawiązywania współpracy pomiędzy
rozproszonymi procesami aplikacji. Za jej pośrednictwem proces
aplikacji uzyskuje dostęp do usług sieci. Wszystkie aplikacje
zmuszone są do korzystania z tego interfejsu (może tutaj np. chodzić
o cały szereg wywołań dla oprogramowania, umożliwiającym dostęp
do usług sieci).

Warstwa ta jest heterogeniczna. Istnieje wiele najróżniejszych
protokołów warstwy programu użytkowego, przy czym wyróżnia się
zasadniczo dwie grupy:

ACSE => Association Control Service Elements (interfejsy

otwarte)

SASE => Specific Application Service Elements (aplikacje)

Windows NT 4 Server

Do grupy SASE zalicza się np. funkcje serwera systemy Windows
NT, jak również MHS (Message Handling System X.400), DS
(Directory Services X.500), VT i FTAM (File Transfer Access and
Management).

Presentation layer - warstwa prezentacji danych

Na warstwie tej określa się, jakiego typu usługi dostępne są do
wspólnego użytkowania i w jaki sposób do nich dotrzeć. Chodzi
o określenie, w jaki sposób informacja zdefiniowana we wspólnym
języku może być wymieniona pomiędzy różnymi procesami. Należą
tutaj m.in. funkcje odpowiedzialne za konwersję kodu znaków.
Presentation layer przejmuje w pewnym stopniu funkcję translatora
konwertującego dane z

warstwy aplikacyjnej do formatu

przejściowego.

Za pośrednictwem warstwy prezentacyjnej ustala się ponadto zasady
zabezpieczenia i kompresji danych. W tym celu na poziomie tym
mogą być stosowane mechanizmy do szyfrowania i kompresji danych.

Session layer - warstwa sesji

Jak sama nazwa wskazuje warstwa ta przejmuje sterowanie sesjami.
Ustala się tutaj, w jaki sposób ma przebiegać komunikacja pomiędzy
dwoma partnerami, a także jak przywrócić przerwane połączenie.
Poza tym warstwa sesji kieruje i nadzoruje przebieg transmisji, ustala
kto, w jakim czasie i na jak długo może przesyłać dane.

Warstwa ta zajmuje najniższy poziom w części modelu OSI, bazującej
na aplikacji. Obejmuje ona m.in. takie protokoły, jak NLSP, SMB
i NCP, którym więcej miejsca poświęcimy nieco później.

Transport layer - warstwa transportu

Warstwa transportu jest w

zasadzie ogniwem łączącym część

opierającą się na programach użytkowych z częścią transportową
modelu OSI. Jej zadaniem jest stworzenie dla poziomu aplikacji
pozornego transportu danych w sieci, co sprawia, że poziom ten nie
musi zajmować się szczegółami związanymi z transmisją. Zadaniem
warstwy transportu jest m.in.:

Przydzielenie logicznych adresów transportowych dla oznaczenia

adresata

Wprowadzenie

Przekształcenie adresów transportowych na fizyczne adresy

sieciowe

Rozdzielenie wiadomości na pakiety i sterowanie ich transmisją

Łączenie nadchodzących pakietów po stronie odbiorcy

Sterowanie transmisją danych

Wysyłanie potwierdzeń odbioru

Ponadto warstwa ta kontroluje przebieg transmisji w warstwach
położonych poniżej i

koryguje ewentualne błędy. Protokołami

należącymi do niej są SPX (element protokołu IPX/SPX) i TCP (część
TCP/IP).

Network layer - warstwa sieciowa

Warstwa sieciowa nadzoruje przebieg transmisji danych między
dwoma komputerami podłączonymi do sieci i sprawdza, czy wszystko
działa bez zakłóceń. W oparciu o połączenie fizyczne warstwy łącza
(data link layer) tworzy ona połączenia logiczne. Do jej zadań należy:

Przekształcenie adresów i nazw logicznych na fizyczne adresy

sieciowe (węzły)

Budowanie i demontowanie połączeń logicznych

Ustalanie drogi transmisji danych od komputera-nadawcy do

komputera-odbiorcy

Usuwanie problemów pojawiających się podczas transmisji (np.

poprzez wybór innej drogi transmisji)

Network layer zajmuje się w

pierwszym rzędzie sterowaniem

połączeniami logicznymi. Metodą zastępczą dla tej technologii, która
nie nadaje się jednak do sieci komputerowej, mógłby być transfer
kanałów nośnych, stosowany w sieci telefonicznej.

Protokołami należącymi do tej warstwy są IP i IPX.

Data Link Layer - warstwa łącza danych / kanałowa

Warstwa kanałowa odpowiedzialna jest za bezpieczne przesyłanie
informacji przez poszczególne odcinki trasy w sieci, a także za
złożenie w pakiety informacji pochodzących z warstwy fizycznej. Pod
pojęciem pakietu rozumie się blok logiczny o ściśle określonej
strukturze, do którego mogą zostać wczytane dane. Kanały są
zabezpieczane, co oznacza, że podczas transmisji rozpoznawane

Windows NT 4 Server

i korygowane są wszelkie błędy. Działa to w ten sposób, że po
wysłaniu pakietu oczekuje się na potwierdzenie odbioru ze strony
komputera-adresata. Jeśli potwierdzenie takie nie następuje, proces
przesyłania pakietu rozpoczyna się od nowa.

Zadaniem warstwy łącza danych jest:

Sterowanie fizycznymi połączeniami

Detekcja błędów i uruchamianie procedur zmierzających do ich

usunięcia

Synchronizacja

Sterowanie przebiegiem transmisji.

Poziom Data Link Layer obejmuje rozmaite metody uzyskiwania
dostępu, omówione już w tym rozdziale.

Physical layer - warstwa fizyczna

Ostatnią warstwą modelu OSI jest warstwa odpowiedzialna za
przesyłanie bitów - czyli warstwa fizyczna. Pojedyncze bity
przesyłane są tutaj między różnymi węzłami bez zabezpieczenia,
a transmisja danych sterowana jest poprzez fizyczny nośnik danych.
Sposób uzyskiwania połączeń uzależniony jest w dużym stopniu od
rodzaju stosowanej topologii i okablowania. Na poziomie tym
ustalane są różne formy transmisji, jak np. przesyłanie
szeregowe/równoległe, czy
pełnodupleksowe/półdupleksowe/jednokierunkowe. W

warstwie

fizycznej określa się np., w jaki sposób należy podłączyć kabel do
odpowiedniego adaptera sieciowego, i przy pomocy którego mechani-
zmu transmisji dane muszą być przesłane.

W obrębie Physical layer wyróżnić można jeszcze dwie inne
podwarstwy, a mianowicie:

Media access control sublayer

Physical layer

Sterowniki karty sieciowej należą do podwarstwy Media access
control-sublayer, podczas gdy adapter - do warstwy fizycznej.

Znaczenie modelu OSI

Dokładna znajomość tego modelu nie jest wymagana, jednak dzięki
niemu łatwiej nam będzie zrozumieć wzajemne powiązania pomiędzy

Wprowadzenie

poszczególnymi komponentami sieci. Zadaniem modelu jest
stworzenie przejrzystej struktury dla przesyłania informacji przez
kilka warstw. Każda warstwa ma dokładnie przydzielone określone
zadania. Dostęp do innych warstw następuje zawsze poprzez warstwę
leżącą powyżej. Zaletą takiego rozwiązania jest komfort pracy
w

bardzo przejrzystej strukturze. Poza tym możliwe jest

wprowadzanie zmian. Z drugiej jednak strony znaczna liczba warstw
istotnie utrudnia komunikację.

Tabela: Warstwy modelu OSI

Physical Layer

Topologia

Okablowanie

Karty sieciowe

Data link layer

Metoda uzyskiwania dostępu

IEEE 802.3 Ethernet

IEEE 802.5 Token-ring

Network layer

IPX

Transport layer

TCP

SPX

Session layer

NLSP

SMB

NCP

Presentation layer

Application layer

MHS (X.400)

DS (X.500)

VTAM

Gateways

Łączenie sieci lokalnych LAN

Rzadko się zdarza, aby sieć lokalna LAN występowała pojedynczo.
Przeważnie w jednym przedsiębiorstwie funkcjonuje kilka pojedyn-
czych sieci lokalnych, połączonych ze sobą w ten czy inny sposób.

Windows NT 4 Server

Ma to na celu umożliwienie optymalnego wykorzystania wspólnych
zasobów sprzętu i oprogramowania. Aby pojedyncze sieci mogły być
ze sobą połączone, należy postarać się o odpowiednie urządzenia do
ich łączenia. Teraz omówimy w skrócie różne technologie i ich
możliwości.

Repeater

Funkcja repeatera przypominać może wzmacniacz dźwięku.
Regeneruje on nadchodzące sygnały, wzmacnia je, a następnie
przekazuje do innego segmentu sieci. Technika taka stosowana jest
przede wszystkim w tradycyjnych sieciach, w których obowiązują
pewne ograniczenia względem długości kabli. Przychodzący sygnał
jest wzmacniany i sprawdzany pod kątem błędów. Jeśli pojawiają się
jakieś błędy, repeater odmawia dalszej transmisji; przeprowadzenie
korekty sygnału nie jest możliwe. Za pomocą repeatera mogą być ze
sobą łączone tylko sieci tego samego typu.

Repeatery umożliwiają stworzenie sieci LAN o dużym zasięgu.
Należy zakwalifikować je do poziomu odpowiedzialnego za
przesyłanie bitów warstwowego modelu OSI.

Token-ring i FDDI posiadają zintegrowaną technologię typu repeater,
w której karta sieciowa przyjmująca pakiet, przeszukuje go pod kątem
zawartych w

nim informacji, przekazując go następnie dalej.

trakcie transmisji pakietu oryginalne natężenie sygnału

nadawczego jest zachowywane i nie pojawiają się żadne zakłócenia
uboczne.

Bridges

Funkcją Mostów (bridges) jest łączenie podsieci. Dzięki nim możliwe
jest dalsze rozciągnięcie sieci lub zwiększenie liczby podłączonych
stacji. Poza tym stosowane są one jako filtry przeciwszumowe,
zapewniające bezkolizyjną transmisję.

Most przekazuje wybiórczo pakiety sieciowe. Ustala on najpierw
sieciowy adres odbiorcy, a dopiero później decyduje, czy przesłanie
pakietu do innego segmentu jest w ogóle konieczne. W tym celu most
posiada listę zawierającą wszystkie (fizyczne) adresy stacji
roboczych. Dokonywana tu selekcja pakietów jest na pewno dużym
odciążeniem całej sieci.

W przeciwieństwie do repeatera most nie tylko powtarza
przekazywaną wiadomość, ale i tworzy ją zupełnie od nowa. Mosty

Wprowadzenie

umożliwiają w ten sposób większe rozciągnięcie sieci, wydłużając
tym samym czas transmisji, gdyż sporo czasu poświęcają na
tworzenie nowych przesyłek.

Mosty należy zakwalifikować do warstwy łączenia danych (DLL)
warstwowego modelu OSI; nie oferują one usług opartych na
połączeniach, tzn. nie odsyłają one z powrotem do nadawcy potwier-
dzenia odbioru. Podobnie jak repeater mosty potrafią rozpoznać błędy
w transmisji, jednak nie mają możliwości dokonania korekty, ani
zawiadomienia o fakcie zaistnienia kolizji.

Router

W ostatnim czasie router, czyli urządzenia trasujące, zdobywają sobie
coraz większe uznanie. Przyczyna wynika z faktu, że router nie tylko
przekazuje dalej dane, lecz w dodatku sam wyznacza trasę pakietu
w sieci. Bierze on przy tym pod uwagę takie kryteria, jak koszty
transmisji, aktualny stan sieci i oczekiwany czas transmisji.

W przeciwieństwie do repeaterów i mostów routery mogą być
wyposażone w adres docelowy. Jest to nawet konieczne do porozu-
miewania się pojedynczych routerów i dalszej transmisji pakietów
z danymi do stacji roboczych.

Routery muszą być stale zorientowane w sytuacji panującej w sieci,
ponieważ to decyduje o ich skuteczności. W tym celu potrzebne są im
pełne plany sieci, które przetrzymują i którymi zarządzają we
własnym banku danych. Aby utworzyć taki bank danych należy
wyciągnąć z sieci potrzebne informacje, a do tego konieczny jest tzw.
protokół router (omawiany w dalszej części).

Routery należy zakwalifikować do poziomu 3 modelu OSI - Network
layer (warstwy sieciowej). Są one uzależnione w dużym stopniu od
rodzaju stosowanego protokołu sieciowego (np. IPX lub IP),
ponieważ muszą przetwarzać informacje specyficzne dla protokołu,
jak np. informacje o nagłówkach (header).

Zaszeregowanie routera do warstwy sieciowej czyni go niezależnym
od fizycznej struktury sieci. Może on łączyć ze sobą zarówno sieci
Ethernet jak i Token-ring.

Routery mogą być stosowane na serwerach, na stacji roboczej lub
jako samodzielna jednostka. Windows NT Server dysponuje funkcją
routingu (trasowanie), wbudowaną do systemu operacyjnego, ograni-
czającą się do protokołów IPX, IP i AppleTalk.

Windows NT 4 Server

Specjalne miejsce wśród urządzeń trasujących zajmują routery
multiprotokolarne. Dzięki nim możliwe jest np. łączenie ze sobą sieci
korzystających z odmiennych protokołów (np. IPX/SPX i TCP/IP).
W ten sposób możemy łączyć ze sobą sieci stosujące protokół TCP/IP
z sieciami korzystającymi z IPX/SPX.

Protokoły typu routing

Aby routery mogły należycie wykonywać w sieci swoje zadania
potrzebna jest wymiana danych pomiędzy poszczególnymi uczestni-
kami - routing (ang. „routing” znaczy „trasowanie, wybór trasy”).
W tym celu stosuje się protokoły trasujące. W modelu OSI router
określany był mianem intermediate system - IS. W ten sposób
protokoły routingu należą do grupy protokołów IS.

Protokoły distance-vector

Technologia distance-vector jest jedną z

dynamicznych metod

trasowania. Tutaj najkrótsza droga prowadząca do adresata uważana
jest za najlepszą. Aby ustalić drogę, wszystkie routery otrzymują
tablicę z wpisanymi wszystkimi urządzeniami trasującymi, jakie są
w sieci. W tabeli umieszczane są - obok adresu MAC i portu
wyjściowego - także ticks i hops. Pod pojęciem tick należy rozumieć
czas, jaki potrzebny jest do osiągnięcia określonego routera (a przez
to i innej sieci). Np. w oprogramowaniu NetWare ticks mierzone są
w jednostkach równych 1/18 sekundy.

Hop jest to ilość segmentów, z jakich składa się kabel, które musi
pokonać pakiet, aby dotrzeć do docelowego routera lub ewentualnie
docelowej sieci. Odległość między routerem docelowym a początko-
wym nie może przekraczać 16 hops-ów.

Każde urządzenie trasujące nanosi w

swojej tablicy wszelkie

zaistniałe zmiany. Aby wszystkie routery dysponowały pełnym
obrazem struktury sieci, organizują one co jakiś czas specjalne sesje,
polegające na wysyłaniu do wszystkich routerów (w najbliższym
sieciowym otoczeniu) swojej uaktualnionej tabeli tras. Poszczególne
routery porównują otrzymaną tabelę z własną, a następnie ustalają
optymalną drogę w sieci.

Wszystkie routery w sieci mają równorzędne znaczenie, nie istnieje
bowiem podział hierarchiczny.

Windows NT Server korzysta tymczasem z protokołu RIP (Routing
Information Protocol), który w całości odpowiada opisanemu właśnie
modelowi i był stosowany w systemach NetWare aż do wersji 4.1.

Wprowadzenie

Router typu RIP przesyła swoją tablicę tras co 60 sekund, co w sieci
z wieloma routerami jest równoznaczne ze znacznym wzrostem jej
obciążenia. Wbrew rozpowszechnianym obecnie opiniom RIP nie jest
typowym protokołem NetWare’owym. Stosuje się go zarówno
w sieciach korzystających z

IP czy IPX, jak i

strukturach

sieciowych Microsoft-u.

Protokoły typu link state

Algorytm Link State (LSA) jest również jedną z dynamicznych metod
trasowania. Znany jest on także pod nazwą Shortest Path First (SPF)
lub jako algorytm Dijkstra.

Trasowanie typu link state - w przeciwieństwie do distance vector -
opiera się na strukturze hierarchicznej. Oznacza to, że trasowanie
może odbywać się na różnych poziomach. Możliwe jest np.
zgrupowanie routerów w domenach trasujących, które z kolei mogą
wymieniać się z

innymi domenami trasowania. Taki sposób

postępowania umożliwia np. przeprowadzenie routingu na różnych
poziomach sieci.

Przedmiotem zainteresowania routera typu link state są routery
znajdujące się w najbliższym sąsiedztwie. Gromadzi on nazwy, ich
adresy i koszty i wpisuje je do specjalnej tablicy. Bazując na niej
router zestawia Link State Packet (LSP), który zostaje rozesłany po
całej sieci.

Każdy router zbiera rozesłane pakiety LSP i

- na podstawie

otrzymanych informacji - przewiduje kompletny plan architektury
sieci. Pakiety te wysyłane są w zasadzie rzadziej, niż tablice
w protokole RIP. Ponieważ zmiany nie zachodzą zbyt często,
wystarcza w zupełności rozsyłanie cykliczne, przeprowadzane co 2
godziny. Router otrzymuje ogólny obraz topologii sieci i nie musi już
zdawać się na łaskę swoich bezpośrednich sąsiadów. W otoczeniu
TCP/IP stosuje się od pewnego czasu protokół OSPD.

Gateways

Gateways, czyli po polsku bramy, służą do połączenia całkiem
różnych typów sieci. Jeśli zechcemy połączyć np. otoczenie naszego
komputera IBM z

systemem NetWare, potrzebny nam będzie

gateway, jak np. serwer SNA firmy Microsoft czy NetWare for SAA
firmy Novell. Produkt taki umożliwi przeprowadzenie całkowitej
konwersji protokołu na wszystkich warstwach modelu OSI.
Zastosowanie serwera SNA pozwoli np. uzyskać dostęp z dowolnego

Windows NT 4 Server

komputera-klienta do komputera głównego IBM. Gateways należy
zakwalifikować do poziomu 7 (warstwa aplikacyjna) warstwowego
modelu OSI.

Interfejsy WAN

Obsługa technologii łączenia pojedynczych sieci lokalnych LAN nie
sprawia większych kłopotów, o ile zakres ich stosowania ograniczony
jest do pojedynczych instytucji, a my potrafimy samodzielnie ustalić
strukturę sieci. Więcej trudności przysporzy nam z

pewnością

połączenie sieci LAN, znajdujących się w znacznej odległości od
siebie. W takim przypadku potrzebne nam będą specjalne nośniki
i protokoły transmisji danych. Aby utworzyć WAN, czyli sieć
rozległą (np. pomiędzy centralą w Berlinie i oddziałem w Paryżu)
należy skorzystać z

technologii telekomunikacyjnych. Między

poszczególnymi miejscowościami budowane są łącza stałe, które
wydzierżawiane są często przez rozmaite przedsiębiorstwa
telekomunikacyjne. Takie linie (telefoniczne) „do wynajęcia” określa
się mianem dedicated lines. Umożliwiają one przez 24 godziny na
dobę nawiązywanie połączeń przy pomocy określonej szerokości
pasma. Dedicated lines sprawiły, że połączenie ze sobą sieci
oddalonych od siebie nawet setkami kilometrów nie stanowi już
żadnego problemu.

Z wyborem łącza stałego powinna iść w parze odpowiednia technika
transmisji danych. Można wyróżnić tutaj kilka wariantów:

Datex-P / X.25 - transmisje asynchroniczne i oparte na pakietach

Datex-L / X.21 - przesyłanie danych synchroniczne i oparte na

łączach telefonicznych

ISDN-Integrated Services Digital Network

PPP-protokół point-to-point (PPP) z Internetu

ATMp - Asynchronous Transfer Mode

Wprowadzenie

Aby zastosować w praktyce zaproponowane tutaj rozwiązania (np.
X.25 czy PPP) potrzebne będą specjalne routery, umożliwiające
połączenie różnych typów sieci. Nie tak łatwo zdecydować się, które
z rozwiązań w naszym przypadku jest najtrafniejsze. Na początku
powinniśmy dlatego jasno określić:

jaka prędkość przesyłania danych jest nam potrzebna,

z jakim natężeniem i przez jaki czas (np. 24 godziny na dobę)

będziemy korzystać z połączenia oraz:

czy dane rozwiązanie da się zrealizować we wszystkich miejscach

(np. ISDN nie jest jednakowo dostępne).

SIEĆ ROZLEGŁA - WAN

LONDYN

WARSZAWA

Rys. 0.10. Sieć
rozległa WAN

Wyszukiwarka

Podobne podstrony:
01 Wprowadzenieid 2669 Nieznany
01 wprowadzenieid 2985 Nieznany (2)
01 wprowadzenie do teorii ekspl Nieznany
01 Wprowadzenie 2id 2982 Nieznany (2)
01 wprowadzenie do teorii ekspl Nieznany
Notatki 01 Wprowadzenie do mark Nieznany
01 WPROWADZENIA
01 Wprowadzenieid 2986 ppt
01 aeid 3052 Nieznany (2)
NLP Magazine 01 id 320421 Nieznany
I CKN 316 01 1 id 208193 Nieznany
domowe2 01 id 140222 Nieznany
CHORZOW1 TRAGEDIA 28 01 2006 id Nieznany
Podsumowanie, 01 Wprowadzenie do sieci komputerowych
01 Uprawnienia w budownictwieid Nieznany
Cwiczenie 01 id 98935 Nieznany
HUR2006 01 id 207254 Nieznany
01 Wprowadzenie
01 przedmowa zg6kmxuegzl2pilvqx Nieznany (2)

więcej podobnych podstron