Doel van netwerkapparatuur van computernetwerken van een werkstation, server, modem, netwerk

Elk computernetwerk bestaat uit meer dan alleen computers die met draden met elkaar verbonden zijn. In feite is het netwerk in dit geval een zeer complexe informatie-infrastructuur, waarvan elk element is ontworpen om de uitwisseling van gegevens tussen gebruikers te waarborgen.

Ondanks de grote verscheidenheid aan computernetwerken en netwerkapparatuur, zijn alle computers die erin werken server of client.

Server: wat het is, wat zijn de kenmerken ervan?

In termen van informatica verwijst een server naar de "hoofd" computer die het hele netwerk bedient. Het levert zijn computer- en informatiebronnen aan de rest van de computers die erop zijn aangesloten - dat wil zeggen, werkstations.

Op softwareniveau kan een server ook een speciale toepassing zijn die reageert op verzoeken van clientprogramma's binnen een enkele machine of binnen een computernetwerk.

Daarnaast kan niet alleen een machine als server fungeren, maar een complex complex bestaande uit software- en hardwareonderdelen. Op zo'n server kunnen meerdere computers tegelijk zijn aangesloten. Hierdoor kunt u gebruikersverzoeken efficiënter verwerken. Voor zo'n server zijn unieke softwaretools ontwikkeld die servercomputers in zogenaamde clusters met elkaar verbinden.

Het doel van de servers is meestal als volgt:

• Verwerking en organisatie van gegevensoverdracht binnen het netwerk;
• Verwerken van e-mailberichten (in het geval van mailservers);
• Organisatie van toegang tot allerlei netwerkbronnen, waaronder internet;
• Organisatie van gegevensopslag in het netwerk;
• Interactie tussen gameclients.

Afhankelijk van het type server en het netwerk waarop deze bestaat, kunnen deze functies worden gecombineerd en overlappen.

Werkstationconcept

De clientcomputer (ook bekend als werkstation) is de werkcomputer van de gebruiker, die wordt bediend door de server. Elk werkstation moet ongehinderde toegang bieden tot de netwerkbronnen waarover de server beschikt. Uiteraard alleen als de klant over de juiste machtigingen beschikt.

Geen enkel werkstation stelt zijn bronnen beschikbaar voor het delen van netwerken met andere werkstations.

Meestal worden lokale stations- of poortnamen toegewezen aan netwerkbronnen. Bijvoorbeeld Z, E, I, enz., of LPTx, COMx, enz.

Elke werkplek kan ofwel worden gepresenteerd als een volwaardige werkende machine van de gebruiker, ofwel als een terminal, die de medewerker toegang geeft tot netwerkbronnen. In het tweede geval heeft de terminal misschien niet eens een eigen schijfopslag.

Niet alleen computers kunnen als client fungeren, maar ook randapparatuur. Bijvoorbeeld een netwerkprinter.

Op de een of andere manier, maar een werkstation is een eindpunt waar een persoon samenwerkt met alle noodzakelijke hulpmiddelen die hij nodig heeft om zijn problemen op te lossen via netwerkbronnen.

Het verschil tussen een server en een werkstation

Natuurlijk zijn er eigenlijk veel verschillen tussen een serverstation en een werkstation. Maar er is één sleutel. Het ligt in het feit dat de server is ontworpen om in automatische modus antwoorden te geven op verzoeken. En het werkstation (client) genereert deze verzoeken en stuurt ze naar de server, en communiceert ook met de gebruiker.

Doe met ons mee!

Tijd vrijmaken voor het leven. K-Systems is een andere integrator!
velden gemarkeerd met * zijn verplicht

Over het algemeen heeft een organisatie met meer dan 7-8 computers op het netwerk een server nodig. Het zal het beheer vergemakkelijken, de betrouwbaarheid van de bestandsopslag garanderen, enz. U hebt een vrije computer en u hebt besloten deze als server voor uw onderneming te gebruiken, en uw inkomende systeembeheerder zegt dat hij deze kan configureren? We twijfelen er niet aan dat het heel goed mogelijk is om een ​​serverbesturingssysteem op een "thuiscomputer" te draaien. Ja, het zal helpen om een ​​tastbaar bedrag te besparen, maar is het zo winstgevend en geweldig? Laten we het uitzoeken.

De keuze van hardware voor uw server moet worden bepaald door de taken die u aan deze moeilijke eenheid gaat toevertrouwen. Onnodig te zeggen dat zelfs de naam "server" wordt geassocieerd met iets groots voor de meeste onwetende mensen - enorme computers, zware borden, talloze indicatoren en connectoren ... en ongelooflijke prestaties. Vaker wel dan niet, is dit absoluut niet het geval.

Op dit moment zijn er veel vormfactoren en een grote verscheidenheid aan hardware en software van het servertype. Soms wordt ook gewone huishoudelijke hardware gebruikt om taken uit te voeren die typisch zijn voor servers. Hoe adequaat deze aanpak is, kan alleen worden gezegd door in detail te kijken naar de functies die door een dergelijke server worden uitgevoerd en de vereisten voor de betrouwbaarheid ervan. Toch is deze oplossing meer geschikt voor een thuisnetwerk dan voor een serieuze bedrijfsoplossing.

Het belangrijkste kenmerk van een server is de betrouwbaarheid. Dit is de belangrijkste vereiste voor absoluut elke server. Oordeel zelf - een storing van dit apparaat zal u hoogstwaarschijnlijk zonder de informatie achterlaten die nodig is voor de bedrijfsprocessen van uw bedrijf. Dit kan een klantenbestand zijn, een boekhoudbestand, een verzameling documenten, contracten of methodologische informatie. Een dode server is een klap voor het hart van uw onderneming.

De beschikbaarheid van de server op elk moment van de operatie is de tweede belangrijkste voorwaarde. Daarom moeten de hardware en software zo worden gekozen dat de downtime van de server tijdens kantooruren minimaal is - neigt naar nul.

Het derde belangrijke kenmerk van serverhardware moet worden beschouwd als de mogelijkheid om de service snel te onderhouden. Bovendien moet dit gebeuren zonder afbreuk te doen aan de eerste twee criteria.

Het is duidelijk dat om aan deze vereisten te voldoen, zelfs op het minimale niveau, "huishoudelijke" hardware van weinig nut is, zelfs als uw systeembeheerder een goochelaar en een klusjesman in één fles is. Alleen serverhardware biedt de minimale betrouwbaarheid, beschikbaarheid en snelle service zonder services te stoppen. Elke specialist met op zijn minst minimale ervaring zal u vertellen dat "huishoudelijke" hardware ongeschikt is voor 24-uurs werking en dat het onmogelijk is om een ​​kapotte harde schijf of voeding te vervangen zonder de computer uit te schakelen, wat aan veel processen gebonden is . Serverhardware is in dit opzicht onvervangbaar.

"Professioneel" ijzer is duur. Niet eens dat. Vaker wel dan niet, is het DUUR! Deze betaling is helemaal niet voor superprestaties, maar alleen voor betrouwbaarheid, de mogelijkheid van ononderbroken werking voor een lange tijd en de mogelijkheid om defecte nodes te vervangen zonder het systeem te stoppen. Ook koop je vaak samen met serversystemen een garantie, en dit is veel waard, omdat vaak voor een dergelijke vervanging van defecte knooppunten van dergelijke systemen precies dezelfde apparatuur nodig is, en helemaal niet dezelfde nieuwe generatie. Probeer exact dezelfde componenten te vinden om huishoudelijke hardware te vervangen, anderhalf jaar geleden uitgebracht ... En voor serversystemen onder garantie verbindt de fabrikant zich ertoe dergelijke componenten te leveren in geval van storing.

Laten we beginnen met de zogenaamde vormfactor. De vormfactor is in dit geval de standaard die de afmetingen van het moederbord bepaalt, de plaats van bevestiging aan de behuizing; positie erop van businterfaces, invoer- / uitvoerpoorten, processorsocket en slots voor RAM, evenals het type connector voor het aansluiten van de voeding.

Er zijn verschillende soorten servervormfactoren. Er zijn conventionele servers met een verticaal chassis die eruitzien als desktop-pc's. Hiermee kunt u ATX- of EATX-moederborden installeren, u kunt eenvoudig standaardcomponenten gebruiken. Maar voor systemen met meer dan een of twee servers zijn rackmount-servers veel handiger. Ze worden meestal horizontaal geïnstalleerd in 19-inch rack-mount kasten. Hierdoor bevat een 19" rack meerdere servers. Racks zijn er in verschillende hoogtes en dieptes.

Rackservercomponenten zijn meestal niet-standaard en vallen over het algemeen niet samen met de "huishoudelijke" sector. De hoogte van 19" servers wordt meestal uitgedrukt in U (eenheid, een standaardgeval, in jargon vaak een "eenheid" genoemd). Servers vind je meestal in 1U, 2U en 4U hoogtes. Er zijn servers met hogere hoogten, maar dit is zeldzaam en ze zijn meestal geslepen voor een soort van smalle toepassing.

Er zijn veel andere producten beschikbaar voor rackinstallatie, waaronder netwerkswitches, routers en firewalls, patchpanelen, studio A/V-units, ononderbroken voedingen (UPS), netwerkopslag (NAS), telefooncentrales en meer.

Er is ook een subcategorie van rackservers die bladeservers worden genoemd. Ze zijn veel dunner dan gewone servers. Ze worden niet in een rack geïnstalleerd, maar in een speciale uitrusting die vooraf in het rack is geïnstalleerd.

Bladeservers zijn ontworpen om de rekendichtheid in krappe ruimtes te vergroten. Deze vormfactor vereenvoudigt ook het systeemonderhoud enigszins, waardoor de bekabeling handiger wordt, de modulariteit en het gebruiksgemak worden geboden. Rackservers moeten worden voorzien van stroom, beeldschermkabels, netwerken, enzovoort, en bladeservers worden eenvoudig hot-plugged in slots.

Laten we de individuele serverknooppunten en hun verschillen met de "huishoudelijke" hardware eens nader bekijken. Laten we traditioneel beginnen met processors. Twee firma's heersen hier oppermachtig: Intel en AMD. Het zijn deze bedrijven die processors produceren voor de overgrote meerderheid van serveroplossingen van verschillende niveaus. De namen van de lijnen van serverprocessors zijn al lang niet veranderd: XEON voor Intel en Opteron voor AMD. Ze onderscheiden zich van "huishoudelijke" processors door een flexibeler stroomverbruik (afhankelijk van de belasting), uitgebreide hardwareondersteuning voor virtualisatie (de mogelijkheid om meerdere "virtuele" servers op één server te creëren), betere ondersteuning voor parallelle processen en de aanwezigheid van een aantal technologieën waarmee de status van zowel individuele processors en cores als de meest complexe multiprocessorsystemen als geheel kan worden gecontroleerd.

AMD-processors zijn goedkoper, maar Intel-processors worden traditioneel als betrouwbaarder beschouwd. Beide bedrijven produceren processors die alleen op specifieke moederborden kunnen draaien. Het is dus niet mogelijk om een ​​Intel-processor op een bord te plaatsen voor een AMD-processor.

Voor de processor moet u het juiste moederbord voor de server selecteren. Als je een multiprocessorsysteem gaat bouwen met virtuele servers, dan moet je een moederbord kiezen met de mogelijkheid om meerdere processors te installeren.

Naast multiprocessing-ondersteuning, kunnen moderne server-moederborden nog veel andere handige functies en apparaten hebben die fundamenteel verschillen van "consumenten"-apparaten. Bijvoorbeeld verschillende ingebouwde netwerkinterfaces, waardoor ze zowel kunnen worden gebruikt voor het combineren van verschillende netwerken als als afzonderlijke communicatiekanalen voor virtuele servers die op dezelfde hardware zijn gemaakt. Voor systemen met verhoogde eisen aan de snelheid van het werken met het netwerk, kan de functie van het combineren van 2 of meer netwerkinterfaces in één een redding zijn, wat de snelheid (de bandbreedte van de interfaces wordt samengevat) en betrouwbaarheid (als er één interface mislukt, blijft de server beschikbaar). Dergelijke technologieën zijn ook aanwezig in een aantal moederborden.

Server-moederborden kunnen ook grote hoeveelheden RAM aan. Voor de meeste thuissystemen is de limiet 4 GB, terwijl serversystemen werken op 8, 16 of meer GB. Dit is vaak absoluut noodzakelijk voor de normale werking van diensten en applicaties. Bovendien is het aantal kanalen voor het werken met geheugen in dergelijke kaarten verhoogd tot 6 of meer, waardoor de server meerdere taken tegelijkertijd efficiënter kan uitvoeren.

Vaak worden deze kaarten geleverd met ingebouwde hardware RAID-ondersteuning. RAID (redundante array van onafhankelijke schijven) is een array van verschillende schijven die met elkaar zijn verbonden door snelle kanalen en die door het systeem als geheel worden waargenomen. Afhankelijk van het type array dat wordt gebruikt, kan het verschillende graden van fouttolerantie en prestaties bieden. Dient ter verbetering van de betrouwbaarheid van gegevensopslag en/of ter verhoging van de lees-/schrijfsnelheid van informatie. Nu verschijnt zelfs in huishoudelijke moederborden ondersteuning voor dergelijke arrays, maar dit is slechts een vage weerspiegeling van de mogelijkheden die serverhardwarecontrollers hebben.

Ook in deze kaarten zitten, naast de al bekende connectoren voor het aansluiten van SATA-schijven, ook connectoren voor het aansluiten van zogenaamde SAS-schijven - de serverversie van SATA, die hogere betrouwbaarheid en prestaties biedt.

SAS-schijven, die SCSI-serverschijven hebben vervangen, hebben hun belangrijkste kenmerken van een harde schijf volledig geërfd, inclusief de rotatiesnelheid van de spil (15000 rpm is de rotatiesnelheid in het apparaat van de magnetische platen waarop de informatie zich bevindt), waarmee gegevens kunnen worden gelezen met een hogere snelheid... Bovendien kunt u met de SAS-standaard gegevens in parallelle streams overbrengen, wat de oude harde schijven niet konden.

Bovendien zijn bijna alle moderne server-moederborden uitgerust met een zeer eenvoudige grafische controller met weinig gereserveerd geheugen. En dit is terecht, aangezien applicaties die krachtige videokaarten op servers vereisen niet draaien. Bovendien is de monitor meestal helemaal niet verbonden met de server.

Het werkingsprincipe van het RAM-geheugen van de server is precies hetzelfde als bij gewone "huishoudelijke" computers. Het enige verschil is dat het servergeheugen een ingebouwd hardwaremechanisme heeft voor het corrigeren van sommige soorten fouten om de gegevensintegriteit te behouden. Dit bespaart het systeem veel problemen.

Server voedingen verdienen een aparte discussie. Deze apparaten voor de professionele sector zijn speciaal ontworpen voor maximale betrouwbaarheid en snelle vervanging. Zelfs een normale huishoudelijke stroomvoorziening kan de gevolgen van één ontbrekende fase wegnemen, maar professionele oplossingen kunnen ernstigere storingen aan. Inclusief - ze bieden ook overspanningsbeveiliging, waardoor de functionaliteit van Uninterruptible Power Systems (UPS) gedeeltelijk wordt gedupliceerd.

Daarnaast zijn professionele voedingen modulair en bieden ze redundantie in twee modules. Elk van deze modules is in staat om het systeem voldoende stroom te leveren. In geval van uitval van één unit, zal het systeem zijn werk voortzetten vanaf de tweede unit. Zo'n module kan worden vervangen zonder de server uit te schakelen.

Het is dus duidelijk dat de betrouwbaarheid en bruikbaarheid van serverhardware een orde van grootte hoger ligt dan die van "huishoudelijke" hardware. Het gebruik van een gewone computer in deze verantwoorde hoedanigheid is een pure loterij. Ben je klaar om het risico te nemen?

Kazachs-Russische Internationale Universiteit

Protsan Alexander Valerievich

AU-401, 4e jaar

"Automatisering en controle"

Disciplinetest

"Computersystemen, netwerken en telecommunicatie"

Onderwerp: "Doel netwerkapparatuur van computernetwerken: werkstation, server, modem, netwerkadapter, hub, bridge, gateway, router"

Invoering

Tegenwoordig zijn er in de wereld meer dan 130 miljoen computers, en meer dan 80% daarvan is verenigd in verschillende informatie- en computernetwerken, van kleine lokale netwerken in kantoren tot wereldwijde netwerken zoals internet.

De wereldwijde trend om computers in een netwerk aan te sluiten is te wijten aan een aantal belangrijke redenen, zoals de versnelling van de overdracht van informatieberichten, de mogelijkheid om snel informatie tussen gebruikers uit te wisselen, berichten te ontvangen en te verzenden (faxen, e-mailbrieven, enz.) zonder de werkplek te verlaten, de mogelijkheid om direct alle informatie van overal ter wereld te ontvangen, evenals de uitwisseling van informatie tussen computers van verschillende fabrikanten die onder verschillende software draaien.

Zulke enorme potentiële kansen die het computernetwerk met zich meebrengt en de nieuwe potentiële opkomst die het informatiecomplex doormaakt, evenals een aanzienlijke versnelling van het productieproces, geven ons niet het recht om dit niet voor ontwikkeling te accepteren en niet toe te passen in oefening.

Daarom is het noodzakelijk om een ​​fundamentele oplossing te ontwikkelen voor het vraagstuk van het organiseren van een ICT (informatie- en computernetwerk) op basis van een bestaand computerpark en softwarecomplex dat voldoet aan de moderne wetenschappelijke en technische vereisten, rekening houdend met de toenemende behoeften en de mogelijkheid van verdere geleidelijke ontwikkeling van het netwerk in verband met de opkomst van nieuwe technische en softwareoplossingen.

Onder een LAN wordt verstaan ​​de gezamenlijke verbinding van meerdere afzonderlijke computerwerkstations (werkstations) op een enkel datatransmissiekanaal.

Dankzij computernetwerken kregen we de mogelijkheid om programma's en databases tegelijkertijd door meerdere gebruikers te gebruiken.

Het concept van een Local Area Network - LAN (Engels LAN - Local Agea Network) verwijst naar geografisch beperkte (geografisch of productie) hardware- en software-implementaties, waarbij verschillende computersystemen met behulp van geschikte communicatiemiddelen met elkaar zijn verbonden.

Dankzij deze verbinding kan de gebruiker communiceren met andere werkstations die op dit LAN zijn aangesloten.

In de industriële praktijk spelen LAN's een zeer belangrijke rol.

Via een LAN integreert het systeem personal computers op vele afgelegen werkplekken die apparatuur, software en informatie delen. Werkplekken van medewerkers staan ​​niet langer geïsoleerd en worden samengevoegd tot één systeem. Overweeg de voordelen die worden verkregen door personal computers te netwerken in de vorm van een intra-industrieel computernetwerk.

Scheiding bronnen

Door bronnen te delen, is een conservatief gebruik van bronnen mogelijk, zoals het beheren van randapparatuur zoals laserprinters vanaf alle aangesloten werkstations.

Gegevens scheiding.

Het delen van gegevens biedt de mogelijkheid om databases te openen en te beheren vanaf perifere werkstations die informatie nodig hebben.

Scheiding van software

Softwarescheiding maakt het gelijktijdig gebruik van gecentraliseerde, eerder geïnstalleerde software mogelijk.

Processorbronnen delen.

Bij het verdelen van processorbronnen is het mogelijk om rekenkracht te gebruiken voor gegevensverwerking door andere systemen in het netwerk. De geboden mogelijkheid ligt in het feit dat de beschikbare bronnen niet onmiddellijk worden "besprongen", maar alleen via een speciale processor die beschikbaar is voor elk werkstation.

Multiplayer-modus

De multi-user eigenschappen van het systeem vergemakkelijken het gelijktijdige gebruik van gecentraliseerde applicatiesoftware die eerder is geïnstalleerd en beheerd, bijvoorbeeld als een gebruiker van het systeem aan een andere taak werkt, wordt het huidige werk dat wordt uitgevoerd naar de achtergrond geduwd.

werkstation

werkstation(eng. werkstation) - een complex van hardware en software ontworpen om een ​​bepaalde reeks taken op te lossen.

Een werkplek als werkplek voor een specialist is een volwaardige computer of computerterminal (invoer-uitvoerapparatuur, gescheiden en vaak op afstand van de besturingscomputer), een set benodigde software, eventueel aangevuld met hulpapparatuur: een printplaat apparaat, een extern gegevensopslagapparaat op magnetische en/of optische media, barcodescanners, enz.

In de binnenlandse literatuur werd ook de term AWP (automated workstation) gebruikt, maar in engere zin dan "werkstation".

Ook verwijst de term "werkstation" naar een computer in een lokaal netwerk (LAN) in relatie tot de server. Computers op een lokaal netwerk zijn onderverdeeld in werkstations en servers. Op werkstations lossen gebruikers toegepaste problemen op (werken in databases, documenten maken, berekeningen maken). De server bedient het netwerk en levert zijn eigen bronnen aan alle netwerkknooppunten, inclusief werkstations.

Er zijn redelijk stabiele kenmerken van werkstationconfiguraties die zijn ontworpen om een ​​bepaald aantal taken op te lossen, waardoor ze kunnen worden onderverdeeld in een afzonderlijke professionele subklasse: multimedia (beeld, video, geluidsverwerking), CAD, GIS, veldwerk, enz. Elk van deze subklasse kan zijn eigen kenmerken en unieke componenten hebben (voorbeelden van gebruiksgebieden staan ​​tussen haakjes): groot formaat videomonitor en/of meerdere monitoren (CAD, GIS, beurs), high-speed grafische kaart (cinematografie en animatie, computer games), grote hoeveelheid gegevensopslag (fotogrammetrie, animatie), de aanwezigheid van een scanner (fotografie), beveiligde prestaties (militair, veldwerk), enz.

Server

Server een computer genoemd, toegewijd uit de groep persoonlijke computers(of werkstations) om een ​​servicetaak uit te voeren zonder directe menselijke tussenkomst. De server en het werkstation kunnen dezelfde hardwareconfiguratie hebben, omdat ze alleen verschillen in de deelname van de persoon aan de console aan hun werk.

Sommige servicetaken kunnen parallel aan het werk van de gebruiker op een werkstation worden uitgevoerd. Zo'n werkstation heet in de volksmond niet-toegewijde server .

De console (meestal een monitor / toetsenbord / muis) en menselijke participatie zijn alleen nodig voor servers in het stadium van de initiële configuratie, tijdens hardware-onderhoud en -beheer in noodsituaties (normaal worden de meeste servers op afstand bestuurd). Voor noodgevallen worden servers doorgaans voorzien van één consolekit per servergroep (met of zonder switch, zoals een KVM-switch).

Als gevolg van specialisatie kan een serveroplossing een console in een vereenvoudigde vorm krijgen (bijvoorbeeld een communicatiepoort), of deze helemaal kwijtraken (in dit geval kunnen initiële configuratie en abnormaal beheer alleen worden uitgevoerd via het netwerk, en de netwerkinstellingen kunnen worden teruggezet naar de standaardstatus).

De specialisatie van serverapparatuur gaat op verschillende manieren, de keuze in welke richting elke fabrikant voor zichzelf bepaalt. De meeste specialisaties verhogen de kosten van apparatuur.

Serverapparatuur wordt in de regel aangevuld met betrouwbaardere elementen:

• geheugen met verhoogde fouttolerantie, bijvoorbeeld voor i386-compatibele computers, geheugen bedoeld voor servers heeft foutcorrectietechnologie (ECC eng. Foutcontrole en correctie). Op sommige andere platforms, zoals SPARC (Sun Microsystems), heeft al het geheugen een foutcorrectie.
• redundantie, waaronder:
• voedingen (inclusief hot-pluggable)
• harde schijven (RAID; ook hot-pluggable en swappable). Niet te verwarren met de "RAID"-systemen van conventionele computers.
• meer doordachte koeling (functie)

Servers (en andere apparatuur) die in sommige standaardchassis moeten worden geïnstalleerd (bijvoorbeeld 19-inch racks en kasten) worden geschaald naar standaardformaten en geleverd met de benodigde bevestigingsmiddelen.

Servers die geen hoge prestaties vereisen en een groot aantal externe apparaten worden vaak verkleind. Vaak gaat deze afname gepaard met een afname van middelen.

In de zogenaamde "industriële versie" is de behuizing, naast de kleinere afmetingen, robuuster, beschermd tegen stof (uitgerust met vervangbare filters), vocht en trillingen, en heeft ook een knopontwerp dat onbedoeld indrukken voorkomt.

Structureel kunnen hardwareservers worden uitgevoerd in desktop-, vloer-, rack- en plafondversies. De laatste optie biedt de hoogste dichtheid aan rekenkracht per oppervlakte-eenheid, evenals maximale schaalbaarheid. Sinds eind jaren 90 zijn de zogenaamde bladeservers (uit het Engels. blad - blad) - compacte modulaire apparaten waarmee u de kosten van stroomvoorziening, koeling, onderhoud, enz.

In termen van bronnen (frequentie en aantal processors, hoeveelheid geheugen, aantal en prestaties van harde schijven, prestaties van netwerkadapters), zijn servers gespecialiseerd in twee tegengestelde richtingen - het vergroten van bronnen en het verminderen ervan.

Resource scaling is bedoeld om de capaciteit (bijvoorbeeld specialisatie voor een bestandsserver) en serverprestaties te vergroten. Wanneer de performance een bepaalde grens bereikt, wordt verdere groei op andere manieren voortgezet, bijvoorbeeld door de taak parallel te laten lopen tussen meerdere servers.

Het verminderen van resources is bedoeld om de omvang en het stroomverbruik van servers te verminderen.

Een extreme mate van serverspecialisatie is de zogenaamde hardware-oplossingen(hardwarerouters, netwerkschijfarrays, hardwareterminals, enz.). De hardware van dergelijke oplossingen is helemaal opnieuw opgebouwd of herwerkt vanaf een bestaand computerplatform zonder rekening te houden met compatibiliteit, waardoor het onmogelijk is om het apparaat met standaardsoftware te gebruiken.

Software in hardwareoplossingen wordt door de fabrikant in permanent en/of niet-vluchtig geheugen geladen.

Hardwareoplossingen zijn over het algemeen betrouwbaarder dan conventionele servers, maar minder flexibel en veelzijdig. Voor de prijs kunnen hardware-oplossingen goedkoper of duurder zijn dan servers, afhankelijk van de klasse van apparatuur.

Onlangs hebben zich een groot aantal schijfloze serveroplossingen verspreid, gebaseerd op computers (meestal x86) van de Mini-ITX-vormfactor en minder met gespecialiseerde verwerking van GNU / Linux op een SSD-schijf (ATA-flash of flash-kaart), gepositioneerd als " hardware-oplossingen" ... Deze oplossingen behoren niet tot de hardwareklasse, maar zijn gewone gespecialiseerde servers. In tegenstelling tot (duurdere) hardwareoplossingen, erven ze de problemen van het platform en de softwareoplossingen waarop ze gebaseerd zijn.

Modem

Modem(een afkorting die bestaat uit de woorden modulator-demodulator) - een apparaat dat wordt gebruikt in communicatiesystemen en dat de functie van modulatie en demodulatie vervult. De modulator moduleert het draaggolfsignaal, dat wil zeggen, verandert zijn karakteristieken in overeenstemming met veranderingen in het ingangsinformatiesignaal, de demodulator voert het omgekeerde proces uit. Een speciaal geval van een modem is een veelgebruikt computerrandapparaat waarmee het via het telefoonnetwerk (telefoonmodem) of kabelnetwerk (kabelmodem) kan communiceren met een andere computer die is uitgerust met een modem.

De modem vervult de functie van de eindapparatuur van de communicatielijn. In dit geval wordt de vorming van gegevens voor verzending en verwerking van de ontvangen gegevens uitgevoerd door eindapparatuur, in het eenvoudigste geval - door een personal computer.

Door uitvoering:

• extern- aangesloten via een COM, USB-poort of een standaardconnector in een RJ-45-netwerkkaart hebben meestal een externe voeding (er zijn USB-modems die worden gevoed door USB- en LPT-modems).
• intern- geïnstalleerd in de computer in de sleuf ISA, PCI, PCI-E, PCMCIA, AMR, CNR
• ingebed- de binnenkant van een apparaat zijn, zoals een laptop of dockingstation.

Volgens het werkprincipe:

• hardware- alle signaalconversiebewerkingen, ondersteuning voor fysieke uitwisselingsprotocollen, worden uitgevoerd door een computer die in het modem is ingebouwd (bijvoorbeeld met behulp van een DSP, controller). Ook in de hardwaremodem bevindt zich een ROM, die de firmware bevat die de modem bestuurt.
• Zacht modem, winmodems(eng. Gastheer gebaseerd zacht - modem) - hardwaremodems zonder firmware-ROM. De firmware van zo'n modem wordt opgeslagen in het geheugen van de computer waarop de modem is aangesloten (of geïnstalleerd). In dit geval bevat de modem een ​​analoge schakeling en converters: ADC, DAC, interfacecontroller (bijvoorbeeld USB). Het is alleen efficiënt als er stuurprogramma's zijn die alle bewerkingen voor respectievelijk signaalcodering, foutcontrole en protocolbeheer verwerken, geïmplementeerd in software en uitgevoerd door de centrale processor van de computer. Aanvankelijk waren er alleen versies voor besturingssystemen van de MS Windows-familie, vandaar de tweede naam.
• semi-programma(Controller-based soft-modem) - modems waarbij een deel van de modemfuncties wordt uitgevoerd door de computer waarop de modem is aangesloten.

Op verbindingstype:

• Inbelmodems- het meest voorkomende type modem
• ISDN- modems voor digitale inbeltelefoonlijnen
• DSL- gebruikt om te organiseren toegewijd (niet-gecommuteerd) lijnen via het reguliere telefoonnet. Ze verschillen van inbelmodems doordat ze een ander frequentiebereik gebruiken en ook doordat het signaal via telefoonlijnen alleen naar de PBX wordt verzonden. Meestal is het toegestaan ​​om de telefoonlijn op de gebruikelijke manier te gebruiken tegelijk met het uitwisselen van gegevens.
• Kabel- worden gebruikt om gegevens uit te wisselen via gespecialiseerde kabels - bijvoorbeeld via een collectieve televisiekabel met behulp van het DOCSIS-protocol.

• mobiel- ze werken via cellulaire communicatieprotocollen - GPRS, EDGE, 3G, 4G, enz. Vaak zijn ze gemaakt in de vorm van een USB-sleutelhanger. Ook mobiele terminals worden vaak als dergelijke modems gebruikt.
• Satelliet
• PLC- gebruik maken van de technologie van datatransmissie via de draden van het huishoudelijke elektriciteitsnet.

De meest voorkomende op dit moment zijn:

• interne softwaremodem
• externe hardwaremodem
• ingebed modems in laptops.

Netwerkadapter

Netwerkadapter ook bekend als NIC, NIC, Ethernet-adapter, NIC (eng. netwerk koppel controleur) - een randapparaat waarmee de computer kan communiceren met andere apparaten op het netwerk.

Soorten

Door constructieve implementatie worden netwerkkaarten onderverdeeld in:

• intern - afzonderlijke kaarten die in een PCI-, ISA- of PCI-E-slot worden gestoken;
• extern, aangesloten via USB- of PCMCIA-interface, voornamelijk gebruikt in laptops;
• ingebouwd in het moederbord.

Op 10-megabit netwerkkaarten worden 3 soorten connectoren gebruikt om verbinding te maken met een lokaal netwerk:

• 8P8C voor getwist paar;
• BNC-connector voor dunne coaxkabel;
• 15-pins transceiverconnector voor dikke coaxkabel.

Deze connectoren kunnen in verschillende combinaties aanwezig zijn, soms zelfs alle drie tegelijk, maar op een gegeven moment werkt er maar één.

Op 100 Mbit-kaarten is alleen een twisted pair-connector (8P8C, ten onrechte RJ-45 genoemd) geïnstalleerd.

Naast de twisted pair connector zijn één of meerdere informatie-LED's geïnstalleerd, die de aanwezigheid van een verbinding en informatieoverdracht aangeven.

Een van de eerste massanetwerkkaarten was de NE1000 / NE2000-serie van Novell, en eind jaren 80 waren er ook veel Sovjet-klonen van netwerkkaarten met een BNC-connector, die met verschillende Sovjetcomputers en afzonderlijk werden geproduceerd.

Bij het configureren van de netwerkadapterkaart zijn mogelijk de volgende opties beschikbaar:

• IRQ hardware-onderbrekingsverzoek regelnummer
• DMA-kanaalnummer (indien ondersteund)
• basis I/O-adres
• RAM-geheugenbasisadres (indien gebruikt)
• ondersteuning voor auto-negotiation duplex/half-duplex standaarden, snelheid
• ondersteuning voor getagde VLAN-pakketten (802.1q) met de mogelijkheid om pakketten met een bepaalde VLAN-ID te filteren
• WOL (Wake-on-LAN) opties

Afhankelijk van de kracht en complexiteit van de netwerkkaart, kan deze computerfuncties (voornamelijk het tellen en genereren van checksums van frames) in hardware of software implementeren (door een stuurprogramma van een netwerkkaart met behulp van een centrale processor).

Servernetwerkkaarten kunnen worden geleverd met twee (of meer) netwerkconnectoren. Sommige netwerkkaarten (ingebouwd in het moederbord) bieden ook firewall-functionaliteit (zoals nforce).

De netwerkadapter (Network Interface Card, NIC) implementeert samen met zijn stuurprogramma de tweede linklaag van het open systeemmodel op het eindknooppunt van het netwerk - de computer. Meer precies, in een netwerkbesturingssysteem voert een paar adapter en stuurprogramma alleen de functies uit van de fysieke en MAC-lagen, terwijl de LLC-laag meestal wordt geïmplementeerd door een besturingssysteemmodule die hetzelfde is voor alle stuurprogramma's en netwerkadapters. Eigenlijk is dit hoe het zou moeten zijn in overeenstemming met het model van de protocolstack IEEE 802. In Windows NT is het LLC-niveau bijvoorbeeld geïmplementeerd in de NDIS-module, die gemeenschappelijk is voor alle netwerkadapterstuurprogramma's, ongeacht welke technologie de bestuurder ondersteunt.

De netwerkadapter voert samen met de driver twee bewerkingen uit: frametransmissie en -ontvangst. De overdracht van een frame van een computer naar een kabel bestaat uit de volgende stappen (sommige kunnen ontbreken, afhankelijk van de geaccepteerde coderingsmethoden):

• Ontvang een LLC-gegevensframe via de tussenlaaginterface samen met de adresinformatie van de MAC-laag. Doorgaans vindt communicatie tussen protocollen in een computer plaats via buffers in RAM. Gegevens voor verzending naar het netwerk worden in deze buffers geplaatst door protocollen van de bovenste laag, die ze ophalen uit het schijfgeheugen of uit de bestandscache met behulp van het I / O-subsysteem van het besturingssysteem.
• Formatteren van het MAC-laagdataframe waarin het LLC-frame is ingekapseld (met vlaggen 01111110 weggegooid). Het bestemmings- en bronadres invullen, de controlesom berekenen.
• Vorming van codesymbolen bij gebruik van redundante codes van het type 4B / 5B. Scramble codes om een ​​meer uniform signaalspectrum te verkrijgen. Deze stap wordt niet in alle protocollen gebruikt - 10 Mbps Ethernet-technologie doet het bijvoorbeeld zonder.
• Uitvoer van signalen naar de kabel in overeenstemming met de geaccepteerde lijncode - Manchester, NRZ1. MLT-3, enz.

Het ontvangen van een frame van een kabel naar een computer omvat de volgende stappen:

• Ontvangen van de kabelsignalen die de bitstream coderen.
• Isolatie van signalen tegen de achtergrond van ruis. Deze bewerking kan worden uitgevoerd door verschillende gespecialiseerde microschakelingen of signaalprocessors DSP. Als resultaat wordt in de adapterontvanger een bepaalde bitreeks gevormd die met een hoge mate van waarschijnlijkheid samenvalt met die van de zender.
• Als de gegevens zijn versleuteld voordat ze naar de kabel werden gestuurd, worden ze door de descrambler geleid, waarna de door de zender verzonden codesymbolen in de adapter worden hersteld.
• Controle van de checksum van het frame. Als het onjuist is, wordt het frame weggegooid en wordt de bijbehorende foutcode naar het LLC-protocol verzonden via de tussenlaaginterface naar boven. Als de controlesom correct is, wordt het LLC-frame uit het MAC-frame gehaald en via de tussenlaaginterface naar boven verzonden naar het LLC-protocol. Het LLC-frame wordt in de RAM-buffer geplaatst.

De verdeling van verantwoordelijkheden tussen de netwerkadapter en het stuurprogramma is niet gedefinieerd door normen, dus elke fabrikant beslist onafhankelijk over dit probleem. Netwerkadapters worden doorgaans geclassificeerd als adapters voor clientcomputers en adapters voor servers.

Bij adapters voor clientcomputers wordt veel werk verschoven naar de driver, waardoor de adapter eenvoudiger en goedkoper wordt. Het nadeel van deze benadering is de hoge belasting van de centrale processor van de computer door routinematig werk aan het overbrengen van frames van het RAM-geheugen van de computer naar het netwerk. De centrale processor wordt gedwongen om dit werk te doen in plaats van de applicatietaken van de gebruiker uit te voeren.

Daarom zijn adapters die zijn ontworpen voor servers meestal uitgerust met hun eigen processors, die onafhankelijk het grootste deel van het werk van het overbrengen van frames van RAM naar het netwerk en vice versa uitvoeren. Een voorbeeld van zo'n adapter is de SMS EtherPower netwerkadapter met een geïntegreerde Intel i960 processor.

Afhankelijk van het protocol dat de adapter implementeert, zijn adapters onderverdeeld in Ethernet-adapters, Token Ring-adapters, FDDI-adapters, enz. Hub, veel Ethernet-adapters ondersteunen tegenwoordig twee snelheden en hebben een 10/100-prefix in hun naam. Sommige fabrikanten noemen deze eigenschap autogevoeligheid.

De netwerkadapter moet worden geconfigureerd voordat deze in een computer wordt geïnstalleerd. Het configureren van een adapter specificeert doorgaans de IRQ die door de adapter wordt gebruikt, het DMA-kanaal (als de adapter de DMA-modus ondersteunt) en het basisadres van de I/O-poorten.

Als de netwerkadapter, computerhardware en besturingssysteem Plug-and-Play ondersteunen, worden de adapter en het stuurprogramma automatisch geconfigureerd. Anders moet u eerst de netwerkadapter configureren en vervolgens de configuratieparameters herhalen voor het stuurprogramma. Over het algemeen zijn de details van de procedure voor het configureren van een netwerkadapter en het stuurprogramma grotendeels afhankelijk van de fabrikant van de adapter, evenals van de mogelijkheden van de bus waarvoor de adapter is ontworpen.

Als voorbeeld van adapterclassificatie gebruiken we de aanpak van 3Com, dat een reputatie heeft als leider op het gebied van Ethernet-adapters. 3Com is van mening dat Ethernet-netwerkadapters drie generaties hebben doorlopen.

De eerste generatie adapters waren gebaseerd op discrete logica-chips, wat resulteerde in een lage betrouwbaarheid. Ze hadden een buffergeheugen voor slechts één frame, wat leidde tot slechte adapterprestaties, aangezien alle frames sequentieel van computer naar netwerk of van netwerk naar computer werden overgebracht. Bovendien werd de configuratie van de eerste generatie adapter handmatig gedaan met behulp van jumpers. Voor elk type adapter werd een andere driver gebruikt en de interface tussen de driver en het netwerkbesturingssysteem was niet gestandaardiseerd.

Netwerkadapters van de tweede generatie begonnen multi-frame buffering te gebruiken om de prestaties te verbeteren. In dit geval wordt het volgende frame gelijktijdig met de overdracht van het vorige frame naar het netwerk vanuit het computergeheugen in de adapterbuffer geladen. In de ontvangstmodus kan de adapter, nadat hij één frame volledig heeft ontvangen, beginnen met het verzenden van dit frame van de buffer naar het computergeheugen terwijl hij tegelijkertijd een ander frame van het netwerk ontvangt.

Netwerkadapters van de tweede generatie maken op grote schaal gebruik van sterk geïntegreerde microschakelingen, wat de betrouwbaarheid van de adapters verhoogt. Daarnaast zijn de drivers voor deze adapters gebaseerd op standaard specificaties. Adapters van de tweede generatie worden doorgaans geleverd met stuurprogramma's die werken in zowel de NDIS (Network Driver Interface Specification), ontwikkeld door 3Com en Microsoft en goedgekeurd door IBM, als de ODI (Open Driver Interface), ontwikkeld door Novell.

In netwerkadapters van de derde generatie (waarnaar 3Com verwijst als de EtherLink III-adapters) wordt frameverwerking gepijplijnd. Het ligt in het feit dat de processen van het ontvangen van een frame uit het RAM van de computer en het verzenden ervan naar het netwerk in de tijd worden gecombineerd. Dus, na ontvangst van de eerste paar bytes van het frame, begint hun verzending. Dit verhoogt aanzienlijk (met 25-55%) de prestaties van de keten RAM - adapter - fysiek kanaal - adapter - RAM. Dit schema is erg gevoelig voor de startdrempel van de transmissie, dat wil zeggen voor het aantal framebytes dat in de adapterbuffer wordt geladen voordat de transmissie naar het netwerk wordt gestart. De netwerkadapter van de derde generatie voert zelfafstemming van deze parameter uit door zowel de werkomgeving te analyseren als door berekening, zonder tussenkomst van de netwerkbeheerder.

Self-tuning biedt de best mogelijke prestaties voor een bepaalde combinatie van prestaties op de interne bus van de computer, interrupt en directe geheugentoegang.

Adapters van de derde generatie zijn gebaseerd op toepassingsspecifieke geïntegreerde circuits (ASIC's), die de prestaties en betrouwbaarheid van de adapter verhogen en tegelijkertijd de kosten verlagen. 3Com heeft zijn pijplijnverwerkingstechnologie Parallel Tasking genoemd en andere bedrijven hebben soortgelijke ontwerpen ook in hun adapters geïmplementeerd. Het verbeteren van de prestaties van de adapter-naar-geheugenverbinding is van cruciaal belang voor het verbeteren van de algehele netwerkprestaties, aangezien de prestaties van een complex framepad, zoals hubs, switches, routers, WAN's, enz., altijd worden bepaald door de prestaties van het langzaamste element. route. Daarom, als de netwerkadapter van de server of clientcomputer traag is, kunnen snelle switches de snelheid van het netwerk niet verbeteren.

De huidige netwerkadapters zijn van de vierde generatie. Deze adapters bevatten noodzakelijkerwijs een ASIC die de functies van het MAC-niveau vervult, de snelheid is ontwikkeld tot 1 Gbit / s, evenals een groot aantal functies op hoog niveau. De set van dergelijke functies kan ondersteuning omvatten voor de RMON-agent voor bewaking op afstand, een schema voor frameprioriteit, functies voor computerbesturing op afstand, enz. Serverversies van adapters hebben bijna noodzakelijk een krachtige processor die de centrale processor ontlast. Een voorbeeld van een Gen 4-netwerkadapter is de 3Com Fast EtherLink XL 10/100-adapter.

Netwerkhub

Netwerkhub of Middelpunt(jarg. uit het Engels. middelpunt- centrum van activiteit) - een netwerkapparaat dat is ontworpen om verschillende Ethernet-apparaten te combineren in een gemeenschappelijk netwerksegment. Apparaten worden aangesloten via twisted pair, coaxkabel of glasvezel. Termijn naaf (naaf) ook toepasbaar op andere technologieën voor gegevensoverdracht: USB, FireWire, enz.

Momenteel worden hubs bijna niet geproduceerd - ze zijn vervangen door netwerkswitches (switches), waardoor elk aangesloten apparaat in een apart segment wordt gescheiden. Netwerkswitches worden ten onrechte "slimme hubs" genoemd.

De concentrator werkt op de fysieke laag van het OSI-netwerkmodel en herhaalt het signaal dat bij één poort aankomt, naar alle actieve poorten. Als een signaal op twee of meer poorten aankomt, vindt er tegelijkertijd een botsing plaats en gaan de verzonden dataframes verloren. Alle apparaten die op de hub zijn aangesloten, bevinden zich dus in hetzelfde conflictdomein. Hubs werken altijd in half-duplex-modus, alle aangesloten Ethernet-apparaten delen de verstrekte toegangsbandbreedte.

Veel modellen hubs hebben de eenvoudigste bescherming tegen een overmatige hoeveelheid botsingen veroorzaakt door een van de aangesloten apparaten. In dit geval kunnen ze de poort isoleren van het algemene transmissiemedium. Om deze reden zijn netwerksegmenten op basis van twisted pair veel stabieler bij de werking van segmenten op een coaxkabel, aangezien in het eerste geval elk apparaat door een hub kan worden geïsoleerd van de algemene omgeving, en in het tweede geval meerdere apparaten worden aangesloten via één kabelsegment en bij een groot aantal botsingen kan de concentrator alleen het hele segment isoleren.

De laatste tijd worden hubs vrij zelden gebruikt, in plaats daarvan zijn switches wijdverbreid geworden - apparaten die werken op de datalinklaag van het OSI-model en de netwerkprestaties verbeteren door elk aangesloten apparaat logisch te scheiden in een afzonderlijk segment, een botsingsdomein.

• Aantal poorten- connectoren voor het aansluiten van netwerklijnen, meestal worden hubs met 4, 5, 6, 8, 16, 24 en 48 poorten geproduceerd (de meest populaire zijn met 4, 8 en 16). Hubs met meer poorten zijn aanzienlijk duurder. Hubs kunnen echter naar elkaar worden gecascadeerd door het aantal poorten op een netwerksegment te vergroten. Sommige hebben hiervoor speciale poorten.
• baudrate- Gemeten in Mbit/s worden er hubs geproduceerd met een snelheid van 10, 100 en 1000. Daarnaast komen vooral hubs met de mogelijkheid om de snelheid te veranderen veel voor, aangeduid als 10/100/1000 Mbit/s. De snelheid kan zowel automatisch als met jumpers of schakelaars worden geschakeld. Als er ten minste één apparaat met een lage bereiksnelheid op een hub is aangesloten, verzendt het doorgaans gegevens naar alle poorten met die snelheid.
• Type netwerkmedia- meestal is het twisted pair of glasvezel, maar er zijn hubs voor andere carriers, maar ook voor mixed, bijvoorbeeld voor twisted pair en coaxkabel.

Netwerkbrug

Brug , netwerkbrug, brug(zarg., uit het Engels. brug) - netwerkapparatuur voor het combineren van lokale netwerksegmenten. De netwerkbrug werkt op de datalinklaag (L2) van het OSI-model en biedt een beperking van het collisiondomein (in het geval van een Ethernet-netwerk). Bruggen routeren dataframes volgens de MAC-adressen van de frames. Een formele beschrijving van de netwerkbrug wordt gegeven in de IEEE 802.1D-standaard

Over het algemeen zijn de schakelaar (schakelaar) en de brug qua functionaliteit vergelijkbaar; het verschil zit hem in de interne onderdelen: bridges verwerken het verkeer met behulp van een CPU, terwijl een switch een switching fabric gebruikt (hardwarecircuits voor pakketschakeling). Momenteel worden bridges praktisch niet gebruikt (omdat ze een krachtige processor nodig hebben om te werken), behalve in situaties waarin netwerksegmenten zijn verbonden met een verschillende organisatie van het eerste niveau, bijvoorbeeld tussen xDSL-verbindingen, optica, Ethernet. In het geval van SOHO-apparatuur wordt transparant schakelen vaak "bridging" genoemd.

De brug biedt:

• botsing domein beperking
• vertraging van frames die zijn geadresseerd aan een host in het zendersegment
• beperking van de overgang van domein naar domein van foutieve frames:
• dwergen (frames die korter zijn dan de standaard (64 bytes))
• frames met fouten in CRC
• frames met het "collision" teken
• slepende frames (groter dan de standaard toegestaan)

Bruggen "leren" de aard van de locatie van netwerksegmenten door adrestabellen te bouwen in de vorm "Interface: MAC-adres", die de adressen bevatten van alle netwerkapparaten en segmenten die nodig zijn om toegang te krijgen tot dit apparaat.

Bruggen verhogen de netwerklatentie met 10-30%. Deze toename in latentie is te wijten aan het feit dat de bridge extra tijd nodig heeft om een ​​beslissing te nemen bij het overzetten van gegevens. De bridge wordt beschouwd als een opslag- en doorstuurapparaat omdat het het bestemmingsadresveld van het frame moet ontleden en de CRC-controlesom moet berekenen in het controlereeksveld van het frame voordat het frame naar alle poorten wordt verzonden. Als de bestemmingspoort momenteel bezet is, kan de bridge het frame tijdelijk opslaan totdat de poort vrij komt.
Deze bewerkingen nemen enige tijd in beslag, wat het overdrachtsproces vertraagt ​​en de latentie verhoogt.

Modus overbrugging aanwezig in sommige typen netwerkapparatuur en besturingssystemen op hoog niveau, waar het wordt gebruikt om verschillende poorten "logisch te combineren" tot één geheel (in termen van hogere protocollen), waardoor deze poorten in een virtuele switch worden omgezet. In Windows XP / 2003 wordt deze modus "overbrugde verbindingen" genoemd. In het Linux-besturingssysteem wordt, wanneer interfaces worden overbrugd, een nieuwe brN-interface gemaakt (N is een volgnummer, beginnend bij nul - br0), terwijl de originele interfaces in de down-status zijn (vanuit het OS-oogpunt). Om bruggen te maken, wordt het pakket bridge-utils gebruikt, dat in de meeste Linux-distributies zit.

poort

Netwerkgateway

Netwerkgateway- hardwarerouter (eng. poort) of software voor het koppelen van computernetwerken met verschillende protocollen (bijvoorbeeld lokaal en globaal).

Een netwerkgateway zet protocollen van het ene type fysiek medium om naar protocollen van een ander fysiek medium (netwerk). Als u bijvoorbeeld uw lokale computer met internet verbindt, gebruikt u een netwerkgateway.

Routers (routers) zijn een voorbeeld van hardwarenetwerkgateways.

Netwerkgateways werken op bijna alle bekende besturingssystemen. De belangrijkste taak van een netwerkgateway is om het protocol tussen netwerken om te zetten. De router zelf accepteert, geleidt en verzendt pakketten alleen tussen netwerken die dezelfde protocollen gebruiken. Een netwerkgateway kan enerzijds een pakket accepteren dat is geformatteerd voor het ene protocol (bijv. Apple Talk) en dit omzetten in een pakket van een ander protocol (bijv. TCP/IP) voordat het naar een ander netwerksegment wordt verzonden. Netwerkgateways kunnen hardware, software of beide zijn, maar meestal is het software die op een router of computer is geïnstalleerd. De netwerkgateway moet alle protocollen begrijpen die door de router worden gebruikt. Netwerkgateways zijn doorgaans langzamer dan netwerkbruggen, switches en conventionele routers. Een netwerkgateway is een netwerkpunt dat dient als uitgang naar een ander netwerk. Op internet kan een knooppunt of eindpunt een netwerkgateway of een host zijn. Internetgebruikers en computers die webpagina's aan gebruikers leveren, zijn hosts en de knooppunten tussen verschillende netwerken zijn netwerkgateways. Een server die bijvoorbeeld het verkeer tussen het lokale netwerk van een bedrijf en internet regelt, is een netwerkgateway.

In grote netwerken is een server die als netwerkgateway fungeert meestal geïntegreerd met een proxyserver en firewall. Een netwerkgateway wordt vaak gecombineerd met een router die de distributie en conversie van pakketten op het netwerk beheert.

Een netwerkgateway kan een speciale hardwarerouter zijn of software die op een gewone server of pc is geïnstalleerd. De meeste computerbesturingssystemen gebruiken de hierboven beschreven termen. Windows-computers gebruiken meestal de ingebouwde wizard voor netwerkverbinding, die, volgens de opgegeven parameters, zelf een verbinding tot stand brengt met een lokaal of wereldwijd netwerk. Dergelijke systemen kunnen ook gebruikmaken van het DHCP-protocol. Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) is een protocol dat vaak wordt gebruikt door netwerkapparatuur om verschillende gegevens te verkrijgen die een client nodig heeft om met IP te werken. Met dit protocol wordt het toevoegen van nieuwe apparaten en netwerken eenvoudig en bijna automatisch.

Internet-gateway - een softwarenetwerkgateway die de toegang tot internet verdeelt en controleert onder de klanten van het lokale netwerk (gebruikers).

Een internetgateway is in de regel software die is ontworpen om de toegang tot internet vanaf een lokaal netwerk te organiseren. Het programma is een werkinstrument voor de systeembeheerder, waarmee hij het verkeer en de acties van medewerkers kan controleren. Doorgaans kunt u met een internetgateway de toegang onder gebruikers verdelen, het verkeer bijhouden en de toegang voor individuele gebruikers of groepen gebruikers tot bronnen op internet beperken. Een internetgateway kan een proxyserver, firewall, mailserver, shaper, antivirus en andere netwerkhulpprogramma's bevatten. De internetgateway kan zowel op een van de netwerkcomputers als op een aparte server werken. De gateway wordt als software geïnstalleerd op een machine met een besturingssysteem (bijvoorbeeld Kerio winroute firewall op Windows), of op een lege computer met een embedded besturingssysteem (zoals Ideco ICS met embedded linux).

• Microsoft ISA-server
• Kerio Winroute-firewall
• Verkeersinspecteur
• gebruikerspoort
• Ideco Internet Control Server
• Tmeter

router

router of router , ruter(uit het Engels. route), - een netwerkapparaat dat op basis van informatie over de netwerktopologie en bepaalde regels beslissingen neemt over het doorsturen van netwerklaagpakketten (laag 3 van het OSI-model) tussen verschillende netwerksegmenten.

Werkt op een hoger niveau dan een switch en een netwerkbrug.

Meestal gebruikt de router het bestemmingsadres dat is opgegeven in de datapakketten en gebruikt de routeringstabel om het pad te bepalen waarlangs de gegevens moeten worden verzonden. Als er geen beschreven route in de routeringstabel voor het adres is, wordt het pakket verwijderd.

Er zijn andere manieren om de doorstuurroute van pakketten te bepalen, zoals het gebruik van het bronadres, de gebruikte protocollen op de bovenste laag en andere informatie in de headers van de netwerklaagpakketten. Vaak kunnen routers adressen van afzenders en ontvangers vertalen, de transitgegevensstroom filteren op basis van bepaalde regels om de toegang te beperken, verzonden gegevens versleutelen/ontsleutelen, enz.

De routeringstabel bevat informatie op basis waarvan de router beslist over verdere packet forwarding. De tabel bestaat uit een aantal vermeldingen - routes, die elk het adres van het netwerk van de ontvanger bevatten, het adres van het volgende knooppunt waarnaar de pakketten moeten worden verzonden, en een bepaald recordgewicht - een metriek. De metrieken van de gegevens in de tabel spelen een rol bij het berekenen van de kortste routes naar verschillende bestemmingen. Afhankelijk van het routermodel en de gebruikte routeringsprotocollen kan de tabel aanvullende service-informatie bevatten. Bijvoorbeeld:

192.168.64.0/16 via 192.168.1.2, 00:34:34, FastEthernet0 / 0.1 waarbij 192.168.64.0/16 het bestemmingsnetwerk is, 110 / de administratieve afstand is / 49 de routestatistiek is, 192.168.1.2 het adres is van de volgende router die volgt verzendt pakketten voor het 192.168.64.0/16-netwerk, 00:34:34 - de tijd waarin deze route bekend was, FastEthernet0 / 0.1 - de routerinterface waarmee u de "buurman" 192.168.1.2 kunt bereiken .

De routeringstabel kan op twee manieren worden opgebouwd:

• statische routering- wanneer records in de tabel handmatig worden ingevoerd en gewijzigd. Deze methode vereist tussenkomst van de beheerder telkens wanneer er wijzigingen in de netwerktopologie zijn. Aan de andere kant is het de meest stabiele en vereist een minimum aan routerhardwarebronnen om de tafel te onderhouden.
• dynamische routering- wanneer vermeldingen in de tabel automatisch worden bijgewerkt met behulp van een of meer routeringsprotocollen - RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS, BGP, enz. Bovendien bouwt de router een tabel met optimale paden naar bestemmingsnetwerken op basis van verschillende criteria - het aantal tussenknooppunten, bandbreedte, vertragingen bij gegevensoverdracht, enz. De criteria voor het berekenen van optimale routes zijn meestal afhankelijk van het routeringsprotocol en worden ook bepaald door de routerconfiguratie. Met deze manier van bouwen van de tabel kunt u de routeringstabel automatisch up-to-date houden en de beste routes berekenen op basis van de huidige netwerktopologie. Dynamische routering legt echter een extra belasting op apparaten en een hoge netwerkinstabiliteit kan leiden tot situaties waarin routers geen tijd hebben om hun tabellen te synchroniseren, wat leidt tot tegenstrijdige informatie over de topologie van het netwerk in zijn verschillende delen en het verlies van verzonden gegevens.

Grafiekentheorie wordt vaak gebruikt om routeringstabellen te bouwen.

Routers helpen netwerkcongestie te verminderen door het op te delen in conflictdomeinen of broadcastdomeinen en door pakketten te filteren. Ze worden voornamelijk gebruikt om netwerken van verschillende typen te combineren, vaak onverenigbaar qua architectuur en protocollen, bijvoorbeeld om lokale Ethernet-netwerken en WAN-verbindingen te combineren met behulp van xDSL, PPP, ATM, Frame relay, enz. een lokaal netwerk naar het wereldwijde internet, dat de functies van adresvertaling en firewall uit.

Als router kan zowel een gespecialiseerd (hardware)apparaat (typische vertegenwoordigers van Cisco, Juniper) als een gewone computer die de functies van een router vervult fungeren. Er zijn verschillende softwarepakketten beschikbaar (meestal gebaseerd op de Linux-kernel) die uw pc kunnen veranderen in een krachtige router met veel functies, zoals de Quagga.

Bibliografie.

1. Craig Zucker - Computernetwerken. Ombouwen en oplossen van problemen. Ed. BHV. 2001 jaar

2. Materialen van Wikipedia - de gratis encyclopedie http://ru.wikipedia.org

Vaak hebben gebruikers bij het kiezen van een server een vraag: waarom zou je een redelijk bedrag uitgeven om een ​​server te kopen als je een gewone computer kunt kopen voor de helft van het geld en deze als server zal werken? Laten we eens kijken waarom een ​​server eigenlijk nodig is en of een dergelijke benadering om dit probleem op te lossen correct is.

Besparingen bij gebrek aan informatie - Financiële verliezen in de toekomst

Een van de meest voorkomende fouten bij het kiezen van apparatuur, inclusief een server, is de prevalentie van één criterium: kosten. Een fout is zowel besparen op waar u niet op kunt besparen, als financiële uitgaven voor onnodige onderdelen. Als de server is ontworpen om gegevens op te slaan en te verwerken, waarvan de beëindiging van de toegang tot aanzienlijke materiële schade aan de organisatie zal leiden, dan is besparen op de server een waanzinnige verspilling en geldverspilling. Er is ook het andere uiterste: voor een server die slechts zelden bijgewerkte gegevens opslaat of kleine gegevens die gemakkelijk op verschillende plaatsen kunnen worden gearchiveerd, wordt een krachtige server met hoge kosten besteld. Een absoluut voor de hand liggende vraag rijst: wat is het verschil tussen een serverplatform en een speciaal soort serverbehuizing, geproduceerd door veel bedrijven? De belangrijkste verschillen zijn:

1. Het platform heeft een ontwerp dat specifiek gericht is op servergebruik - Mogelijkheid om hot-swappable harde schijven te installeren. Meer geavanceerd ventilatiesysteem, adaptieve voeding.

2. De voedingen in het platform zijn ontworpen voor een grote variatie in wisselspanning en frequentie en zijn ontworpen voor continu gebruik met een hoge mate van fouttolerantie.

3. Lichtindicatie en geluidsmelding van de gebruiker over storingen in de server, dwz. beschikbaarheid van eigen diagnoseapparatuur, niet gebonden aan specifieke componenten.

Wat is hier aan de hand? Het feit is dat het serverplatform is ontworpen voor alle standaard harde schijven, RAID-controllers, geheugen, enz.

Een echte server of een krachtige pc als server?

Elk apparaat moet worden gebruikt voor het beoogde doel - als u dit begrijpt, kunt u verliezen voorkomen die worden veroorzaakt door storingen in de werking van de hele onderneming. De personal computer is bedoeld voor individueel gebruik. Een storing van een pc kan de gebruiker alleen maar schaden. In tegenstelling tot een pc is een server verantwoordelijk voor het continu en betrouwbaar bedienen van meerdere gebruikers op een bedrijfsnetwerk. En deze verantwoordelijkheid stelt hele andere eisen aan de eigenschappen en mogelijkheden van systemen. In tegenstelling tot een personal computer die als server wordt gebruikt, hebben servers de volgende voordelen:
- de mogelijkheid om meer processors, harde schijven, meer geheugen te installeren;
- hogere bandbreedte (meerdere onafhankelijke databussen, meerdere netwerkadapters);
- hogere betrouwbaarheid door verdubbeling van subsystemen (voedingen en processors, geheugen, harde schijven);
- de mogelijkheid om de server op afstand te bedienen;
- installatiegemak (meerdere servers kunnen in één rack worden gemonteerd met een oppervlakte van minder dan 1 m²).

Waarom kan een krachtig werkstation niet als server worden gebruikt?

Nadelen van de beslissing om een ​​gewone pc als server te gebruiken:

1. Het eerste en meest voor de hand liggende nadeel: de betrouwbaarheid van een dergelijke server is vergelijkbaar met de fouttolerantie van een vergelijkbaar werkstation. Maar de server moet bronnen leveren aan alle computers die ermee verbonden zijn in de organisatie. Als een van de pc's uitvalt, kunnen alle andere door blijven werken. En als de server uitvalt, zullen alle andere personal computers niet normaal functioneren. De organisatie kan gewoon niet werken totdat de servercrash is verholpen. En als het ineens niet meer mogelijk is om de informatie op de server te herstellen, dan komt de hele verdere gang van zaken in het geding. De betrouwbaarheid van de server zou veel hoger moeten zijn dan die van een gewone pc.

2. Personal computers bieden doorgaans geen gegevensbescherming in geval van storing. Het is noodzakelijk om "mirroring" te gebruiken (om een ​​ononderbroken werking van de server te garanderen in geval van storing van de hoofdspiegelschijf) en gegevensback-up in geval van onopzettelijke schade aan informatie (per ongeluk het vereiste bestand gewist, virusaanval). Er zijn speciale oplossingen nodig om gegevens op de server op te slaan in geval van storing van zijn componenten.

3. Besturingssystemen en hardwareconfiguratie die op personal computers worden gebruikt, zijn ontworpen om met 1-2 gebruikers te werken. Wanneer u met veel gebruikers werkt, wordt de service voor hen ongelijkmatig geboden, de uitvoering van taken van sommige gebruikers blokkeert of vertraagt ​​​​het werk van anderen aanzienlijk.

De server moet een serverbesturingssysteem en componenten gebruiken die gelijktijdige verwerking van veel gebruikers mogelijk maken.

4. Gebruikte componenten voor een personal computer zijn gebouwd op het principe van 40% belasting bij het werken met één gebruiker. Bij toenemende belasting neemt de warmteontwikkeling aanzienlijk toe. Deze extra warmte is meestal niet bedoeld om te worden afgevoerd in persoonlijke systemen. Vaak wordt de systeemeenheid van de server verwijderd in een afgelegen nis of opgesloten in een kast (niet gespecialiseerd), waar de luchtcirculatie beperkt is en er geen koude luchtstroom naar de server is. Als gevolg hiervan is de pc die in de servermodus draait gevoelig voor oververhitting. De server moet worden geconfigureerd om optimale bedrijfsomstandigheden voor zijn componenten te ondersteunen. Componenten moeten zijn ontworpen om bestand te zijn tegen hoge belasting en continu gebruik.

5. In de regel begrijpt iedereen dat als de server niet goed werkt, deze kan worden gerepareerd door de defecte componenten te vervangen. Maar in de regel is er geen reservekit. Omdat er geen back-upserver is die de functies van het defecte systeem kan overnemen. Maar de gedwongen uitvaltijd bestaat uit ongeplande kosten en gederfde winst. Het is noodzakelijk om te zorgen voor redundantie van belangrijke servercomponenten en de mogelijkheid van snelle vervanging ervan.

De belangrijkste verschillen tussen een server en een werkstation dat als server wordt gebruikt:

1. De server maakt gebruik van componenten waarvan de productie hogere eisen stelt aan de kwaliteit van de afwerking. De betrouwbaarheid van servercomponenten is vele malen hoger dan die van componenten voor personal computers.

2. De servercomponenten gebruiken speciale chipsets die extra functies bieden voor het bewaken van de gezondheid, het oplossen van fouten en het corrigeren van kleine fouten op hardwareniveau.

3. De server is ontworpen om de klok rond te werken bij volledige bezetting. Er zijn speciale maatregelen genomen om de oververhitting van de servercomponenten in relatie tot de omgeving te verminderen.

4. Servers zijn vervaardigd met de mogelijkheid om "hot" (zonder de serverwerking te stoppen) vervanging van sommige componenten te gebruiken, wat de uitvaltijd van gebruikers die erop zijn aangesloten aanzienlijk kan verminderen.

5. Alle belangrijke componenten van de server zijn gecertificeerd om te werken met serverbesturingssystemen. Dit is een garantie voor een stabiele werking en prestatie.

6. De technische oplossingen die in de server worden gebruikt in combinatie met de serverbesturingssystemen zorgen voor een hogere betrouwbaarheid en beschikbaarheid van gegevensopslag en de vertrouwelijkheid ervan. De serverarchitectuur is ontworpen om met veel gebruikers met hoge prestaties te werken en ze allemaal tegelijkertijd een serviceniveau te bieden dat in overeenstemming is met de prioriteit die aan hen is toegewezen.

Gevolgtrekking

Na de belangrijkste componenten van een instapserver en een computer die als server fungeert te hebben onderzocht en vergeleken, zijn we ervan overtuigd dat de keuze voor de tweede zichzelf niet rechtvaardigt. Zowel als vereiste taken van de server, als in termen van "Economie". Immers, als er een vergroting van de servercapaciteit nodig is (en dit zal ongetwijfeld gebeuren als het bedrijf zich ontwikkelt), dan zal het hele platform moeten worden aangepast, wat leidt tot een stijging van de cost of total ownership, evenals verliezen in verband met stilstand tijdens vervanging. En dit is veel duurder dan twijfelachtige besparingen op componenten in de beginfase van de serverselectie.

Denk je er nog steeds aan om een ​​krachtige computer te plaatsen in plaats van een server?

Bij een bezoek aan een modern kantoor valt een grote hoeveelheid computerapparatuur op. Een niet-ingewijd persoon is zich er vaak niet van bewust dat het grootste deel van de informatie op totaal verschillende plaatsen wordt verwerkt en opgeslagen, soms honderden kilometers verwijderd van de werkplekken van gebruikers. Bewerkingen met grote hoeveelheden gegevens worden toegewezen aan speciale apparaten - servers. Een server is een computer voor meerdere gebruikers die bronnen binnen een computernetwerk toewijst en reageert op verzoeken van werkstations.

Afhankelijk van de uitgevoerde taken, zijn de servers onderverdeeld in typen - webserver, FTP-server, mail, bestand en andere. Een werkstation is een gewone computer met netwerktoegang. In vergelijking met het menselijk zenuwstelsel, dan: de server is het brein en de werkstations zijn de zenuwuiteinden.

Wat gebruikelijk?

Op basis van dezelfde microprocessors kunnen zowel servers als werkstations worden aangemaakt. In de regel zijn dit microschakelingen van Intel- of AMD-bedrijven. AMD-producten presteren vaak beter dan hun Intel-tegenhangers in prestaties, iets inferieur in betrouwbaarheid. Concurrentie tussen de twee giganten van de IT-industrie heeft geleid tot een aanzienlijke prijsverlaging voor verschillende apparaten, wat de consument alleen maar kan behagen.

U kunt een gemeenschappelijke staf zo configureren dat deze zal fungeren als een datawarehouse voor een kleine organisatie of firma. En op de servers kunt u voor het gemak van een gewone gebruiker standaard kantoortoepassingen draaien. Dus hoe verschilt een server fundamenteel van een werkstation?

Hardwareverschillen

1. De server heeft krachtigere bronnen dan een gewone computer. Het RAM-geheugen van de server is 2, 4, 8 keer meer dan het geheugen van een werkstation. Dit is begrijpelijk - het aantal gelijktijdig verwerkte taken verschilt met een orde van grootte. Als de schijfruimte van een standaard desktop wordt gemeten in gigabytes, dan werkt het datacenter al in terabytes. Om honderdduizenden webpagina's op te slaan, is de kracht van een gewone pc niet genoeg, dit is de taak van een webserver. Om duizenden e-mails per seconde te versturen, heb je een mailserver nodig. Om gegevens over alle klanten van een groot bedrijf te verwerken, is het wenselijk om een ​​speciale databaseserver te hebben.
2. De server zou per definitie moeten zijn veel stabieler en betrouwbaarder dan een werkstation... Het slecht functioneren van een persoonlijke staf kan het werk van een hele afdeling lam leggen, een storing van een datacenter betekent de sluiting van een hele instelling of een hele branche. Daarom biedt de server de mogelijkheid om hardwarestoringen op te lossen. Sommige units worden gedupliceerd, bijvoorbeeld in het geval van een storing van de bestaande voeding, wordt een reserve ingeschakeld. Om informatie op schijven te bewaren, wordt de technologie gebruikt
3. De server draait meestal in de modus 24 uur 7 dagen per week... Het wordt als normaal beschouwd dat de apparatuur gedurende een heel jaar niet langer dan 6 minuten inactief is. Dit impliceert de mogelijkheid van "hete" vervanging van defecte eenheden om de werking van het hele complex tijdens de reparatie niet te stoppen. Er moet ook een systeem worden opgezet voor het afvoeren van warmte van bedrijfsapparatuur. Dit is een nogal moeilijke taak, omdat je rekening moet houden met de richting van de luchtstromen, de temperatuur en vochtigheid. Voor een gewoon persoon is dit probleem niet zo acuut, zo'n techniek werkt 8-10 uur per dag, met zo'n zachte modus is het onwaarschijnlijk dat oververhitting optreedt.
4. De server moet zo'n belangrijke eigenschap hebben als: hardware schaalbaarheid... Schaalbaarheid is de mogelijkheid om het vermogen te vergroten door extra modules aan te sluiten, bijvoorbeeld een tweede processor of een ander geheugenblok. Voor een werkende computer is deze eigenschap niet kritisch.

Software

Serverwerking is onmogelijk zonder speciale besturingssystemen... In het huidige stadium zijn op Linux gebaseerde (Unix) gebaseerde besturingssystemen populair - Debian, FreeBSD, Ubuntu Server en andere. Samen bezetten deze besturingssystemen: tot 70% van de markt... Ongeveer een derde van de markt is in handen van Microsoft-systemen. De eerste UNIX-systemen werden eind jaren zestig ontwikkeld, ze waren oorspronkelijk gemaakt om op het netwerk te werken, dus hun beveiligingsniveau is aanzienlijk hoger. Er wordt aangenomen dat Microsoft het begin van het internettijdperk eenvoudigweg heeft gemist, waardoor het voor zijn ontwikkelaars moeilijk is om met Linux te concurreren op het gebied van firewalls. Een belangrijk kenmerk van Linux-systemen is hun gratis distributie en open source-code.

De eerste functie stelt hardwarefabrikanten in staat om de kosten van het eindproduct te verlagen, de tweede maakt het mogelijk om de programmacode te wijzigen en deze aan te passen aan hun behoeften. Op het gebied van software voor werkstations is de situatie anders. Daar staat de dominantie van Windows van verschillende versies buiten twijfel, ongeveer 9 van de 10 pc's worden bestuurd door deze besturingssystemen, ongeveer 10% won terug van Apple met OS X en slechts 2% ging naar Linux. De eervolle eerste plaats wordt ingenomen door Windows 7 - begin 2016 ongeveer 44%. Het lijdt geen twijfel dat de situatie zal veranderen als er nieuwe versies van Windows worden uitgebracht.

Bij het verwerken van grote hoeveelheden data is het belangrijk beschikbaarheid van een redundantiesysteem... Dan is er bij verlies van informatie altijd de mogelijkheid om terug te keren naar het startpunt. Voor werkstations is deze optie meestal niet beschikbaar; de gebruiker kan belangrijke gegevens opslaan op een netwerkschijf of handmatig kopieën maken van bestanden.