Formål med nettverksutstyr for datanettverk til en arbeidsstasjon, server, modem, nettverk

Ethvert datanettverk består av mer enn bare datamaskiner som er forbundet med ledninger. Faktisk er nettverket i dette tilfellet en veldig kompleks informasjonsinfrastruktur, hvor hvert element er designet for å sikre utveksling av data mellom brukere.

Til tross for det store utvalget av datanettverk og nettverksutstyr, er alle datamaskiner som fungerer i det enten server eller klient.

Server: hva det er, hva er dets funksjoner

Når det gjelder informatikk, refererer en server til "hoveddatamaskinen" som betjener hele nettverket. Den gir sine data- og informasjonsressurser til resten av datamaskinene som er koblet til den - det vil si arbeidsstasjoner.

På programvarenivå kan en server også være en spesiell applikasjon som vil svare på forespørsler fra klientprogrammer innenfor en enkelt maskin eller innenfor et datanettverk.

I tillegg kan ikke bare en maskin fungere som en server, men et komplekst kompleks bestående av programvare- og maskinvaredeler. Flere datamaskiner kan kobles til en slik server samtidig. Dette vil tillate deg å behandle brukerforespørsler mer effektivt. For en slik server er det utviklet unike programvareverktøy som kobler serverdatamaskiner til hverandre i såkalte klynger.

Formålet med serverne er vanligvis som følger:

• Behandling og organisering av dataoverføring i nettverket;
• Behandling av e-postmeldinger (når det gjelder e-postservere);
• Organisering av tilgang til alle typer nettverksressurser, inkludert Internett;
• Organisering av datalagring i nettverket;
• Interaksjon mellom spillklienter.

Avhengig av typen server og nettverket den eksisterer på, kan disse funksjonene kombineres og overlappe hverandre.

Arbeidsstasjonskonsept

Klientmaskinen (alias arbeidsstasjon) er brukerens arbeidsdatamaskin, som betjenes av serveren. Enhver arbeidsstasjon må gi uhindret tilgang til nettverksressursene som serveren har. Selvfølgelig bare hvis klienten har de nødvendige tillatelsene.

Ingen arbeidsstasjon gjør ressursene sine tilgjengelige for nettverksdeling med andre arbeidsstasjoner.

Vanligvis tildeles lokale stasjons- eller portnavn til nettverksressurser. For eksempel Z, E, I, etc., eller LPTx, COMx, etc.

Enhver arbeidsplass kan presenteres enten som en fullverdig arbeidsmaskin for brukeren, eller som en terminal, som gir den ansatte tilgang til nettverksressurser. I det andre tilfellet kan det hende at terminalen ikke engang har sin egen disklagring.

Ikke bare datamaskiner kan fungere som klienter, men også perifere enheter. For eksempel en nettverksskriver.

På en eller annen måte, men en arbeidsstasjon er et endepunkt der en person samhandler med alle nødvendige verktøy som han trenger for å løse problemene sine gjennom nettverksressurser.

Forskjellen mellom en server og en arbeidsstasjon

Selvfølgelig er det faktisk mange forskjeller mellom en serverstasjon og en arbeidsstasjon. Men det er én nøkkel. Det ligger i det faktum at serveren er designet for å gi svar på forespørsler i automatisk modus. Og arbeidsstasjonen (klienten) genererer disse forespørslene og sender dem til serveren, og samhandler også med brukeren.

Bli med oss!

Frigjør tid for livet. K-Systems er en annen integrator!
felt merket med * er obligatoriske

Stort sett trenger en organisasjon med mer enn 7-8 datamaskiner på nettverket en server. Det vil lette administrasjonen, sikre påliteligheten til fillagring osv. Du har en ledig datamaskin, og du bestemte deg for å bruke den som en server for bedriften din, og din innkommende systemadministrator sier at han vil være i stand til å konfigurere den? Vi er ikke i tvil om at det er fullt mulig å kjøre et serveroperativsystem på en "hjemme" datamaskin. Ja, det vil hjelpe å spare et håndfast beløp, men er det så lønnsomt og flott? La oss finne ut av det.

Valget av maskinvare for serveren din bør bestemmes av oppgavene du skal overlate til denne vanskelige enheten. Unødvendig å si er selve navnet "server" assosiert med noe stort for de fleste uvitende mennesker - enorme datamaskiner, tunge brett, mange indikatorer og kontakter ... og utrolig ytelse. Oftere enn ikke er dette absolutt ikke tilfelle.

For øyeblikket er det mange formfaktorer og et bredt utvalg av maskinvare og programvare av servertypen. Noen ganger brukes også vanlig husholdningsmaskinvare til å utføre oppgaver som er typiske for servere. Hvor tilstrekkelig denne tilnærmingen er, kan bare sies ved å undersøke i detalj funksjonene som utføres av en slik server og kravene til dens pålitelighet. Likevel er denne løsningen mer egnet for et hjemmenettverk enn for en seriøs bedriftsløsning.

Den viktigste egenskapen til en server er dens pålitelighet. Dette er det viktigste kravet for absolutt enhver server. Døm selv - svikt i denne enheten vil mest sannsynlig etterlate deg uten informasjonen som er nødvendig for forretningsprosessene til bedriften din. Dette kan være en kundebase, en regnskapsbase, en akkumulert rekke dokumenter, kontrakter eller metodisk informasjon. En død server er et slag for hjertet av virksomheten din.

Tilgjengeligheten til serveren når som helst på jobb er den nest viktigste betingelsen. Derfor må maskinvaren og programvaren velges slik at servernedetiden i arbeidstiden er minimal – har en tendens til null.

Den tredje viktige egenskapen til servermaskinvare bør betraktes som evnen til raskt å opprettholde tjenesten. Dessuten bør det gjøres uten å påvirke de to første kriteriene.

For å oppfylle disse kravene, selv på minimumsnivå, er "husholdnings" maskinvare til liten nytte, selv om systemadministratoren din er en tryllekunstner og en altmuligmann i én flaske. Bare servermaskinvare vil gi minimum pålitelighet, tilgjengelighet og rask service uten å stoppe tjenester. Enhver spesialist med minst minimal erfaring vil fortelle deg at "husholdnings" maskinvare er uegnet for drift hele døgnet, og det er umulig å erstatte en ødelagt harddisk eller strømforsyning uten å slå av datamaskinen, som er knyttet til mange prosesser . Servermaskinvare er uerstattelig i denne forbindelse.

"Profesjonelt" jern er dyrt. Ikke engang det. Oftere enn ikke er det DYRT! Denne betalingen er ikke i det hele tatt for super ytelse, men bare for pålitelighet, muligheten for uavbrutt drift i lang tid og muligheten til å erstatte mislykkede noder uten å stoppe systemet. Også, ofte sammen med serversystemer, kjøper du en garanti, og dette er verdt mye, siden ofte for slik utskifting av mislykkede noder til slike systemer, er det nødvendig med nøyaktig det samme utstyret, og ikke i det hele tatt den samme nye generasjonen. Prøv å finne nøyaktig de samme komponentene for å erstatte husholdningsmaskinvare, utgitt for halvannet år siden ... Og for serversystemer under garanti, forplikter produsenten seg til å levere slike komponenter i tilfelle sammenbrudd.

La oss starte med den såkalte formfaktoren. Formfaktoren i dette tilfellet er standarden som bestemmer dimensjonene til hovedkortet, stedet for dets vedlegg til saken; plassering på den av bussgrensesnitt, inngangs-/utgangsporter, prosessorsokkel og spor for RAM, samt typen kontakt for tilkobling av strømforsyningen.

Det finnes flere typer serverformfaktorer. Det er konvensjonelle servere med vertikalt chassis som ser ut som stasjonære PC-er. De lar deg installere ATX eller EATX hovedkort, du kan enkelt bruke standardkomponenter. Men for systemer som inkluderer mer enn én eller to servere, er rackmonterte servere mye mer praktiske. De er vanligvis installert horisontalt i 19-tommers rackmonterte skap. Som et resultat inneholder et 19" rack flere servere. Racks kommer i forskjellige høyder og dybder.

Rackserverkomponenter er oftest ikke-standardiserte og faller generelt ikke sammen med "husholdningssektoren". Høyden på 19 "servere er vanligvis uttrykt i U (enhet, et standard tilfelle, ofte kalt en" enhet "i sjargong). Servere finnes vanligvis i 1U, 2U og 4U høyder. Det finnes servere med høyere høyder, men dette er sjeldne og de er vanligvis skjerpet for en slags smal bruk.

Mange andre produkter er tilgjengelige for rackinstallasjon, inkludert nettverkssvitsjer, rutere og brannmurer, patchpaneler, studio A/V-enheter, avbruddsfri strømforsyning (UPS), nettverkstilkoblet lagring (NAS), telefonsentraler og mer.

Det er også en underkategori av rackservere som kalles bladservere. De er mye tynnere enn vanlige servere. De er ikke installert i et stativ, men i et spesialutstyr forhåndsinstallert i stativet.

Bladservere er designet for å øke datatettheten på trange steder. Dessuten forenkler denne formfaktoren systemvedlikeholdet noe, gjør kabling mer praktisk, gir modularitet og enkel distribusjon. Rackservere må forsynes med strøm, skjermkabler, nettverk og så videre, og bladservere kobles ganske enkelt til sporene.

La oss se nærmere på de enkelte servernodene og deres forskjeller fra "husholdnings"-maskinvaren. La oss tradisjonelt starte med prosessorer. To firmaer regjerer her: Intel og AMD. Det er disse firmaene som produserer prosessorer for de aller fleste serverløsninger på ulike nivåer. Navnene på linjene med serverprosessorer har ikke endret seg på lenge: XEON for Intel og Opteron for AMD. De skiller seg fra "husholdnings"-prosessorer ved mer fleksibelt strømforbruk (avhengig av belastning), utvidet maskinvarestøtte for virtualisering (muligheten til å lage flere "virtuelle" servere på én server), bedre støtte for parallelle prosesser og tilstedeværelsen av en antall teknologier som tillater overvåking av tilstanden til både individuelle prosessorer og kjerner og de mest komplekse multiprosessorsystemene som helhet.

AMD-prosessorer er billigere, men Intel-prosessorer anses tradisjonelt å være mer pålitelige. Begge firmaene produserer prosessorer som bare kan kjøre på bestemte hovedkort. Dermed er det ikke mulig å sette en Intel-prosessor på et brett for en AMD-prosessor.

For prosessoren må du velge riktig hovedkort for serveren. Hvis du skal bygge et multiprosessorsystem ved hjelp av virtuelle servere, må du velge et hovedkort med muligheten til å installere flere prosessorer.

I tillegg til støtte for multiprosessering, kan moderne serverhovedkort ha mange andre nyttige funksjoner og enheter som er fundamentalt forskjellige fra "forbruker"-enheter. For eksempel flere innebygde nettverksgrensesnitt, som gjør at de kan brukes både for å kombinere ulike nettverk, og som separate kommunikasjonskanaler for virtuelle servere laget på samme maskinvare. For systemer med økte krav til hastigheten på arbeidet med nettverket kan funksjonen med å kombinere 2 eller flere nettverksgrensesnitt til ett være en redning, noe som vil øke hastigheten (båndbredden til grensesnittene summeres opp) og påliteligheten (hvis en grensesnittet mislykkes, serveren forblir tilgjengelig). Slike teknologier finnes også i en rekke hovedkort.

Server hovedkort kan også håndtere store mengder RAM. For de fleste hjemmesystemer er grensen 4 GB, mens serversystemer opererer på 8, 16 eller mer. Dette er ofte helt nødvendig for normal drift av tjenester og applikasjoner. I tillegg er antallet kanaler for arbeid med minne i slike kort økt til 6 eller flere, noe som gjør at serveren kan utføre flere oppgaver mer effektivt samtidig.

Ofte kommer disse kortene med innebygd hardware RAID-støtte. RAID (redundant array of independent disks) er en rekke av flere disker sammenkoblet av høyhastighetskanaler og oppfattet av systemet som helhet. Avhengig av typen array som brukes, kan den gi ulike grader av feiltoleranse og ytelse. Tjener til å forbedre påliteligheten til datalagring og/eller øke hastigheten på lesing/skriving av informasjon. Nå, selv i husholdnings hovedkort, vises støtte for slike arrays, men dette er bare en blek refleksjon av egenskapene som servermaskinvarekontrollere har.

Også i disse kortene, i tillegg til de allerede kjente kontaktene for å feste SATA-disker, er det også kontakter for å koble til såkalte SAS-disker - serverversjonen av SATA, som gir høyere pålitelighet og ytelse.

SAS-disker, som erstattet SCSI-serverdisker, arvet fullstendig hovedkarakteristikkene til en harddisk, inkludert spindelrotasjonshastigheten (15000 rpm er rotasjonshastigheten inne i enheten til de magnetiske platene som informasjonen er plassert på), som gjør det mulig å lese data i høyere hastighet... I tillegg lar SAS-standarden deg overføre data i parallelle strømmer, noe de gamle harddiskene ikke kunne.

I tillegg er nesten alle moderne serverhovedkort utstyrt med en veldig enkel grafikkkontroller med lite dedikert minne. Og dette er berettiget, siden applikasjoner som krever kraftige skjermkort på servere ikke kjører. Dessuten er det mesteparten av tiden at skjermen ikke er koblet til serveren i det hele tatt.

Prinsippet for drift av serverens RAM er nøyaktig det samme som i vanlige "husholdnings" datamaskiner. Den eneste forskjellen er at serverminnet har en innebygd maskinvaremekanisme for å korrigere noen typer feil for å bevare dataintegriteten. Dette sparer systemet for mange problemer.

Serverstrømforsyninger fortjener en separat diskusjon. Disse enhetene for den profesjonelle sektoren er spesialdesignet for maksimal pålitelighet og rask utskifting. Selv en vanlig husholdningsstrømforsyning kan eliminere konsekvensene av en manglende fase, men profesjonelle løsninger kan takle mer alvorlige feil. Inkludert - de gir også overspenningsbeskyttelse, noe som delvis dupliserer funksjonaliteten til avbruddsfrie strømsystemer (UPS).

I tillegg er profesjonelle strømforsyninger modulære og gir redundans i to moduler. Hver av disse modulene er i stand til å levere tilstrekkelig strøm til systemet. Ved feil på en enhet vil systemet fortsette arbeidet fra den andre enheten. En slik modul kan byttes ut uten å stenge serveren.

Dermed er det åpenbart at påliteligheten og brukervennligheten til servermaskinvare er en størrelsesorden høyere enn for "husholdnings"-maskinvare. Bruken av en ordinær datamaskin i denne ansvarlige egenskapen er et rent lotteri. Er du klar til å ta risikoen?

Kasakhisk-russisk internasjonale universitet

Protsan Alexander Valerievich

AU-401, 4. år

"Automasjon og kontroll"

Disiplinprøve

"Datasystemer, nettverk og telekommunikasjon"

Emne: "Formål med nettverksutstyr for datanettverk: arbeidsstasjon, server, modem, nettverksadapter, hub, bro, gateway, ruter"

Introduksjon

I dag er det mer enn 130 millioner datamaskiner i verden, og mer enn 80 % av dem er forent i ulike informasjons- og datanettverk, fra små lokale nettverk på kontorer til globale nettverk som Internett.

Den verdensomspennende trenden mot å koble sammen datamaskiner i et nettverk skyldes en rekke viktige årsaker, som akselerasjon av overføringen av informasjonsmeldinger, muligheten til raskt å utveksle informasjon mellom brukere, motta og overføre meldinger (fakser, e-postbrev, etc.) uten å forlate arbeidsplassen, muligheten til å umiddelbart motta informasjon fra hvor som helst i verden, samt utveksling av informasjon mellom datamaskiner fra forskjellige produsenter som kjører under forskjellig programvare.

Så store potensielle muligheter som datanettverket bærer med seg og det nye potensialet som informasjonskomplekset opplever, samt en betydelig akselerasjon av produksjonsprosessen, gir oss ikke rett til å ikke akseptere dette for utvikling og ikke bruke dem i øve på.

Derfor er det nødvendig å utvikle en grunnleggende løsning på spørsmålet om å organisere et IKT (informasjons- og datanettverk) på grunnlag av en eksisterende datapark og programvarekompleks som oppfyller moderne vitenskapelige og tekniske krav, tatt i betraktning de økende behovene og mulighet for videre gradvis utvikling av nettverket i forbindelse med fremveksten av nye tekniske og programvareløsninger.

Et LAN forstås som felles tilkobling av flere separate datamaskinarbeidsstasjoner (arbeidsstasjoner) til en enkelt dataoverføringskanal.

Takket være datanettverk fikk vi muligheten til å bruke programmer og databaser samtidig av flere brukere.

Konseptet med et lokalnettverk - LAN (engelsk LAN - Local Agea Network) refererer til geografisk begrensede (geografisk eller produksjonsmessige) maskinvare- og programvareimplementeringer der flere datasystemer er koblet til hverandre ved hjelp av passende kommunikasjonsmidler.

Takket være denne tilkoblingen kan brukeren samhandle med andre arbeidsstasjoner koblet til dette LAN.

I industriell praksis spiller LAN en svært viktig rolle.

Gjennom et LAN integrerer systemet personlige datamaskiner plassert på mange eksterne arbeidsplasser som deler utstyr, programvare og informasjon. Arbeidsplasser til ansatte er ikke lenger isolert og er kombinert til et enkelt system. Vurder fordelene som oppnås ved å koble personlige datamaskiner i nettverk i form av et intraindustrielt datanettverk.

Atskillelse ressurser

Deling av ressurser gir mulighet for konservativ bruk av ressurser, for eksempel å administrere eksterne enheter som laserskrivere fra alle tilkoblede arbeidsstasjoner.

Dataseparasjon.

Datadeling gir muligheten til å få tilgang til og administrere databaser fra eksterne arbeidsstasjoner som trenger informasjon.

Separasjon av programvare

Programvareseparasjon gir mulighet for samtidig bruk av sentralisert, tidligere installert programvare.

Deling av prosessorressurser.

Ved deling av prosessorressurser er det mulig å bruke datakraft til databehandling av andre systemer som inngår i nettverket.Den gitte muligheten ligger i at de tilgjengelige ressursene ikke "kastes på" øyeblikkelig, men kun gjennom en spesiell prosessor tilgjengelig for hver arbeidsstasjon.

Flerspillermodus

Flerbrukeregenskapene til systemet muliggjør samtidig bruk av sentralisert applikasjonsprogramvare som tidligere er installert og administrert, for eksempel hvis en bruker av systemet jobber med en annen jobb, skyves det gjeldende arbeidet som utføres i bakgrunnen.

Arbeidsstasjon

Arbeidsstasjon(eng. arbeidsstasjon) - et kompleks av maskinvare og programvare designet for å løse et visst spekter av oppgaver.

En arbeidsstasjon som arbeidssted for en spesialist er en fullverdig datamaskin eller dataterminal (inndata-utgangsenheter, adskilt og ofte fjernt fra kontrolldatamaskinen), et sett med nødvendig programvare, om nødvendig supplert med tilleggsutstyr: en utskrift enhet, en ekstern datalagringsenhet på magnetiske og/eller optiske medier, strekkodeskannere, etc.

I den hjemlige litteraturen ble også begrepet AWP (automatisert arbeidsstasjon) brukt, men i en snevrere betydning enn "arbeidsstasjon".

Begrepet "arbeidsstasjon" refererer også til en datamaskin i et lokalnettverk (LAN) i forhold til serveren. Datamaskiner på et lokalt nettverk er delt inn i arbeidsstasjoner og servere. På arbeidsstasjoner løser brukere anvendte problemer (arbeid i databaser, lager dokumenter, gjør beregninger). Serveren betjener nettverket og gir sine egne ressurser til alle nettverksnoder, inkludert arbeidsstasjoner.

Det er ganske stabile funksjoner i arbeidsstasjonskonfigurasjoner designet for å løse et visst spekter av oppgaver, noe som gjør at de kan deles inn i en egen profesjonell underklasse: multimedia (bilde, video, lydbehandling), CAD, GIS, feltarbeid, etc. Hver slik underklassen kan ha sine egne funksjoner og unike komponenter (eksempler på bruksområder er gitt i parentes): stor videomonitor og/eller flere skjermer (CAD, GIS, børs), høyhastighets grafikkort (kinematografi og animasjon, dataspill ), store mengder datalagring (fotogrammetri, animasjon), tilstedeværelsen av en skanner (fotografi), beskyttet ytelse (militær, feltarbeid), etc.

Server

Server kalt en datamaskin, dedikert fra gruppen personlige datamaskiner(eller arbeidsstasjoner) for å utføre en hvilken som helst tjenesteoppgave uten direkte menneskelig deltakelse. Serveren og arbeidsstasjonen kan ha samme maskinvarekonfigurasjon, siden de bare er forskjellige når det gjelder deltakelsen til personen ved konsollen i arbeidet deres.

Enkelte serviceoppgaver kan utføres på en arbeidsstasjon parallelt med brukerens arbeid. En slik arbeidsstasjon kalles konvensjonelt ikke-dedikert server .

Konsollen (vanligvis en skjerm / tastatur / mus) og menneskelig deltakelse er bare nødvendig for servere på stadiet av innledende konfigurasjon, under maskinvarevedlikehold og -administrasjon i nødssituasjoner (normalt er de fleste servere fjernstyrt). For beredskapssituasjoner er servere vanligvis utstyrt med ett konsollsett per servergruppe (med eller uten en svitsj, for eksempel en KVM-svitsj).

Som et resultat av spesialisering kan en serverløsning motta en konsoll i en forenklet form (for eksempel en kommunikasjonsport), eller miste den helt (i dette tilfellet kan innledende konfigurasjon og unormal administrasjon kun utføres gjennom nettverket, og nettverksinnstillinger kan tilbakestilles til standardtilstanden).

Spesialiseringen av serverutstyr går på flere måter, valget av hvilken retning hver produsent bestemmer for seg selv. De fleste spesialiseringer øker kostnadene for utstyr.

Serverutstyr er som regel komplettert med mer pålitelige elementer:

• minne med økt feiltoleranse, for eksempel for i386-kompatible datamaskiner har minne beregnet for servere feilrettingsteknologi (ECC eng. Feilkontroll og retting). På noen andre plattformer, for eksempel SPARC (Sun Microsystems), har alt minne feilretting.
• redundans, inkludert:
• strømforsyninger (inkludert hot-pluggable)
• harddisker (RAID; også hot-pluggable og swappable). For ikke å forveksle med "RAID"-systemene til konvensjonelle datamaskiner.
• mer gjennomtenkt kjøling (funksjon)

Servere (og annet utstyr) som må installeres på noen standard chassis (for eksempel i 19-tommers stativer og skap) skaleres til standardstørrelser og leveres med nødvendige festemidler.

Servere som ikke krever høy ytelse og et stort antall eksterne enheter er ofte redusert i størrelse. Ofte er denne nedgangen ledsaget av en reduksjon i ressurser.

I den såkalte «industriversjonen» er kofferten i tillegg til reduserte dimensjoner mer robust, beskyttet mot støv (utstyrt med utskiftbare filtre), fuktighet og vibrasjoner, og har i tillegg en knappdesign som forhindrer utilsiktet trykking.

Strukturelt sett kan maskinvareservere kjøres i desktop-, gulvstående-, rackmonterings- og takversjoner. Det siste alternativet gir den høyeste tettheten av datakraft per arealenhet, samt maksimal skalerbarhet. Siden slutten av 1990-tallet har de såkalte bladserverne (fra engelsk. blad - blad) - kompakte modulære enheter som lar deg redusere kostnadene for strømforsyning, kjøling, vedlikehold, etc.

Når det gjelder ressurser (frekvens og antall prosessorer, mengde minne, antall og ytelse på harddisker, ytelse til nettverkskort), spesialiserer servere seg i to motsatte retninger - øke ressursene og redusere dem.

Ressursskalering har som mål å øke kapasiteten (for eksempel spesialisering for en filserver) og serverytelsen. Når ytelsen når en viss grense, fortsettes videre vekst med andre metoder, for eksempel ved å parallellisere oppgaven mellom flere servere.

Redusering av ressurser er ment å redusere størrelsen og strømforbruket til servere.

En ekstrem grad av serverspesialisering er den såkalte maskinvareløsninger(maskinvarerutere, nettverksdiskmatriser, maskinvareterminaler osv.). Maskinvaren til slike løsninger bygges fra bunnen av eller omarbeides fra en eksisterende dataplattform uten å ta hensyn til kompatibilitet, noe som gjør det umulig å bruke enheten med standard programvare.

Programvare i maskinvareløsninger lastes inn i permanent og/eller ikke-flyktig minne av produsenten.

Maskinvareløsninger er generelt mer pålitelige enn konvensjonelle servere, men mindre fleksible og allsidige. For prisen kan maskinvareløsninger enten være billigere eller dyrere enn servere, avhengig av utstyrsklassen.

Nylig har et stort antall diskløse serverløsninger spredt seg, basert på datamaskiner (vanligvis x86) med Mini-ITX formfaktor og mindre med spesialisert behandling av GNU/Linux på en SSD-disk (ATA flash eller flash-kort), plassert som " maskinvareløsninger" ... Disse løsningene tilhører ikke maskinvareklassen, men er vanlige spesialiserte servere. I motsetning til (dyrere) maskinvareløsninger, arver de problemene til plattformen og programvareløsningene de er basert på.

Modem

Modem(en forkortelse som består av ordene modulator-demodulator) - en enhet som brukes i kommunikasjonssystemer og utfører funksjonen modulasjon og demodulering. Modulatoren modulerer bæresignalet, det vil si endrer dets egenskaper i samsvar med endringer i inngangsinformasjonssignalet, demodulatoren utfører den omvendte prosessen. Et spesialtilfelle av et modem er et mye brukt datamaskinperiferiutstyr som lar det kommunisere med en annen datamaskin utstyrt med et modem gjennom telefonnettverket (telefonmodem) eller kabelnettverket (kabelmodem).

Modemet utfører funksjonen til terminalutstyret til kommunikasjonslinjen. I dette tilfellet utføres dannelsen av data for overføring og behandling av de mottatte dataene av terminalutstyr, i det enkleste tilfellet - av en personlig datamaskin.

Ved utførelse:

• utvendig- koblet til via en COM, USB-port eller en standardkontakt i et RJ-45 nettverkskort har vanligvis en ekstern strømforsyning (det finnes USB-modemer som drives av USB- og LPT-modemer).
• innvendig- installert inne i datamaskinen i sporet ISA, PCI, PCI-E, PCMCIA, AMR, CNR
• en del av- er innsiden av en enhet, for eksempel en bærbar PC eller dokkingstasjon.

Etter arbeidsprinsippet:

• maskinvare- alle signalkonverteringsoperasjoner, støtte for fysiske utvekslingsprotokoller, utføres av en datamaskin innebygd i modemet (for eksempel ved hjelp av en DSP, kontroller). Også i maskinvaremodemet er det en ROM, som inneholder fastvaren som styrer modemet.
• Mykt modem, winmodem(eng. Vert basert myk - modem) - maskinvaremodem uten fastvare-ROM. Fastvaren til et slikt modem er lagret i minnet til datamaskinen som modemet er koblet til (eller installert). I dette tilfellet inneholder modemet en analog krets og omformere: ADC, DAC, grensesnittkontroller (for eksempel USB). Det er effektivt bare hvis det finnes drivere som behandler alle operasjoner for henholdsvis signalkoding, feilkontroll og protokollhåndtering implementert i programvare og utført av datamaskinens sentrale prosessor. Opprinnelig var det bare versjoner for operativsystemer av MS Windows-familien, derav det andre navnet.
• semi-program(Kontrollerbasert soft-modem) - modemer der en del av modemets funksjoner utføres av datamaskinen som modemet er koblet til.

Etter tilkoblingstype:

• Oppringte modemer- den vanligste typen modemer
• ISDN- modemer for digitale oppringte telefonlinjer
• DSL- brukes til å organisere dedikert (ikke-kommutert) linjer ved bruk av det vanlige telefonnettet. De skiller seg fra oppringte modemer ved at de bruker et annet frekvensområde, og også ved at signalet sendes gjennom telefonlinjer kun til PBX. Vanligvis er det tillatt å bruke telefonlinjen på vanlig måte samtidig med utveksling av data.
• Kabel- brukes til å utveksle data over spesialiserte kabler - for eksempel gjennom en kollektiv TV-kabel som bruker DOCSIS-protokollen.

• Mobil- de fungerer via mobilkommunikasjonsprotokoller - GPRS, EDGE, 3G, 4G osv. Ofte er de laget i form av en USB fjernkontroll. Mobilterminaler brukes også ofte som slike modemer.
• Satellitt
• PLC- bruk teknologien for dataoverføring over ledningene til husholdningens elektriske nettverk.

De vanligste for tiden er:

• internt programvaremodem
• eksternt maskinvaremodem
• en del av modemer i bærbare datamaskiner.

Nettverksadapter

Nettverksadapter også kjent som NIC, NIC, Ethernet-adapter, NIC (eng. Nettverk grensesnitt kontrolleren) - en perifer enhet som lar datamaskinen kommunisere med andre enheter på nettverket.

Typer

Ved konstruktiv implementering er nettverkskort delt inn i:

• intern - separate kort som settes inn i et PCI-, ISA- eller PCI-E-spor;
• ekstern, tilkoblet via USB- eller PCMCIA-grensesnitt, hovedsakelig brukt i bærbare datamaskiner;
• innebygd i hovedkortet.

På 10-megabit nettverkskort brukes 3 typer kontakter for å koble til et lokalt nettverk:

• 8P8C for tvunnet par;
• BNC-kontakt for tynn koaksialkabel;
• 15-pins transceiverkontakt for tykk koaksialkabel.

Disse kontaktene kan være til stede i forskjellige kombinasjoner, noen ganger til og med alle tre samtidig, men til enhver tid fungerer bare en av dem.

På 100 Mbit-kort er kun en tvunnet par-kontakt (8P8C, feilaktig kalt RJ-45) installert.

En eller flere informasjonslysdioder er installert ved siden av den tvunnede parkontakten, som indikerer tilstedeværelsen av en tilkobling og informasjonsoverføring.

Et av de første massenettverkskortene var NE1000 / NE2000-serien fra Novell, og på slutten av 1980-tallet var det også mange sovjetiske kloner av nettverkskort med BNC-kontakt, som ble produsert med forskjellige sovjetiske datamaskiner og separat.

Når du konfigurerer nettverkskortkortet, kan følgende alternativer være tilgjengelige:

• IRQ maskinvare avbrudd forespørsel linjenummer
• DMA-kanalnummer (hvis støttet)
• base I/O-adresse
• RAM-minnebaseadresse (hvis brukt)
• støtte for auto-forhandling dupleks / halv dupleks standarder, hastighet
• støtte for merkede VLAN-pakker (802.1q) med muligheten til å filtrere pakker med en gitt VLAN-ID
• WOL-alternativer (Wake-on-LAN).

Avhengig av kraften og kompleksiteten til nettverkskortet, kan det implementere beregningsfunksjoner (hovedsakelig telle og generere sjekksummer av rammer) i maskinvare eller programvare (av en driver for et nettverkskort som bruker en sentral prosessor).

Servernettverkskort kan leveres med to (eller flere) nettverkskontakter. Noen nettverkskort (innebygd i hovedkortet) gir også brannmurfunksjonalitet (som nforce).

Nettverksadapteren (nettverksgrensesnittkort, NIC), sammen med driveren, implementerer det andre lenkelaget til modellen for åpne systemer i endenoden av nettverket - datamaskinen. Mer presist, i et nettverksoperativsystem, utfører et par adaptere og drivere bare funksjonene til det fysiske og MAC-laget, mens LLC-laget vanligvis implementeres av en operativsystemmodul som er den samme for alle drivere og nettverkskort. Egentlig er det slik det skal være i henhold til modellen til protokollstakken IEEE 802. I Windows NT er for eksempel LLC-nivået implementert i NDIS-modulen, som er felles for alle nettverksadapterdrivere, uavhengig av hvilken teknologi. driveren støtter.

Nettverksadapteren sammen med driveren utfører to operasjoner: rammeoverføring og mottak. Overføringen av en ramme fra en datamaskin til en kabel består av følgende trinn (noen kan mangle, avhengig av de aksepterte kodingsmetodene):

• Motta en LLC-dataramme via interlayer-grensesnittet sammen med MAC-lagets adresseinformasjon. Vanligvis skjer kommunikasjon mellom protokoller inne i en datamaskin gjennom buffere plassert i RAM. Data for overføring til nettverket plasseres i disse bufferne av øvre lags protokoller, som henter dem fra diskminne eller fra filbufferen ved å bruke I/O-undersystemet til operativsystemet.
• Formatering av MAC-lagdatarammen der LLC-rammen er innkapslet (med flagg 01111110 forkastet). Fylle ut destinasjons- og kildeadresser, beregne kontrollsummen.
• Dannelse av kodesymboler ved bruk av redundante koder av type 4B / 5B. Scramble koder for å oppnå et mer enhetlig signalspektrum. Dette trinnet brukes ikke i alle protokoller - for eksempel klarer 10 Mbps Ethernet-teknologi seg uten.
• Sender ut signaler til kabelen i samsvar med den aksepterte linjekoden - Manchester, NRZ1. MLT-3 osv.

Å motta en ramme fra en kabel til en datamaskin inkluderer følgende trinn:

• Mottar fra kabelen signaler som koder for bitstrømmen.
• Isolering av signaler mot bakgrunn av støy. Denne operasjonen kan utføres av forskjellige spesialiserte mikrokretser eller signalprosessorer DSP. Som et resultat dannes en viss bitsekvens i adaptermottakeren, som med stor sannsynlighet faller sammen med den som sendes av senderen.
• Hvis dataene ble kryptert før de ble sendt til kabelen, sendes de gjennom descrambleren, hvoretter kodesymbolene sendt av senderen gjenopprettes i adapteren.
• Kontrollerer kontrollsummen til rammen. Hvis det er feil, blir rammen forkastet, og den tilsvarende feilkoden overføres til LLC-protokollen gjennom mellomlagsgrensesnittet oppover. Hvis kontrollsummen er korrekt, trekkes LLC-rammen ut fra MAC-rammen og overføres gjennom mellomlagsgrensesnittet oppover til LLC-protokollen. LLC-rammen plasseres i RAM-bufferen.

Fordelingen av ansvar mellom nettverksadapteren og driveren er ikke definert av standarder, så hver produsent avgjør dette problemet uavhengig. Vanligvis er nettverkskort klassifisert som adaptere for klientdatamaskiner og adaptere for servere.

I adaptere for klientdatamaskiner flyttes mye av arbeidet til driveren, noe som gjør adapteren enklere og billigere. Ulempen med denne tilnærmingen er den høye graden av belastning av datamaskinens sentrale prosessor ved rutinearbeid med å overføre rammer fra datamaskinens RAM til nettverket. Den sentrale prosessoren er tvunget til å gjøre dette arbeidet i stedet for å utføre brukerens applikasjonsoppgaver.

Derfor er adaptere designet for servere vanligvis utstyrt med sine egne prosessorer, som uavhengig utfører det meste av arbeidet med å overføre rammer fra RAM til nettverket og omvendt. Et eksempel på en slik adapter er SMS EtherPower-nettverksadapteren med integrert Intel i960-prosessor.

Avhengig av hvilken protokoll adapteren implementerer, er adaptere delt inn i Ethernet-adaptere, Token Ring-adaptere, FDDI-adaptere, etc. hub, mange Ethernet-adaptere støtter i dag to hastigheter og har et 10/100 prefiks i navnet. Noen produsenter kaller denne egenskapen autosensitivitet.

Nettverksadapteren må konfigureres før den installeres på en datamaskin. Konfigurering av en adapter spesifiserer vanligvis IRQ-en som brukes av adapteren, DMA-kanalen (hvis adapteren støtter DMA-modus) og basisadressen til I/O-portene.

Hvis nettverksadapteren, maskinvaren og operativsystemet støtter Plug-and-Play, konfigureres adapteren og driveren automatisk. Ellers må du først konfigurere nettverksadapteren og deretter gjenta konfigurasjonsparametrene for driveren. Generelt avhenger detaljene i prosedyren for å konfigurere en nettverksadapter og dens driver i stor grad av produsenten av adapteren, så vel som av egenskapene til bussen som adapteren er designet for.

Som et eksempel på adapterklassifisering bruker vi tilnærmingen til 3Com, som har et rykte som ledende innen Ethernet-adaptere. 3Com mener at Ethernet-nettverksadaptere har gått gjennom tre generasjoner.

Den første generasjons adaptere var basert på diskrete logiske brikker, noe som resulterte i lav pålitelighet. De hadde et bufferminne for bare én ramme, noe som førte til dårlig adapterytelse, siden alle rammer ble overført fra datamaskin til nettverk eller fra nettverk til datamaskin sekvensielt. I tillegg ble konfigurasjonen av førstegenerasjonsadapteren gjort manuelt ved hjelp av jumpere. En annen driver ble brukt for hver type adapter, og grensesnittet mellom driveren og nettverksoperativsystemet var ikke standardisert.

Andre generasjons nettverkskort begynte å bruke multi-frame bufring for å forbedre ytelsen. I dette tilfellet lastes neste ramme fra datamaskinens minne inn i adapterbufferen samtidig med overføringen av forrige ramme til nettverket. I mottaksmodus, etter at adapteren har mottatt en ramme fullstendig, kan den begynne å overføre denne rammen fra bufferen til datamaskinens minne samtidig som den mottar en annen ramme fra nettverket.

Andregenerasjons nettverkskort bruker mye integrerte mikrokretser, noe som øker adapterenes pålitelighet. I tillegg er driverne for disse adapterene basert på standardspesifikasjoner. Andregenerasjonsadaptere kommer vanligvis med drivere som fungerer i både NDIS (Network Driver Interface Specification), utviklet av 3Com og Microsoft og godkjent av IBM, og ODI (Open Driver Interface), utviklet av Novell.

I tredjegenerasjons nettverkskort (som 3Com refererer til som sine EtherLink III-adaptere), er rammebehandling i pipeline. Det ligger i det faktum at prosessene for å motta en ramme fra datamaskinens RAM og overføre den til nettverket kombineres i tid. Etter å ha mottatt de første par bytene av rammen, begynner overføringen deres. Dette øker betydelig (med 25-55%) ytelsen til kjeden RAM - adapter - fysisk kanal - adapter - RAM. Dette opplegget er veldig følsomt for overføringsstartterskelen, det vil si antall rammebyte som lastes inn i adapterbufferen før overføring til nettverket starter. Den tredje generasjons nettverksadapteren utfører selvinnstilling av denne parameteren ved å analysere arbeidsmiljøet, så vel som ved beregning, uten deltakelse fra nettverksadministratoren.

Selvjustering gir best mulig ytelse for en bestemt kombinasjon av ytelse på datamaskinens interne buss, avbrudd og direkte minnetilgang.

Tredje generasjons adaptere er basert på Application-Specific Integrated Circuits (ASIC), som øker adapterytelsen og påliteligheten samtidig som kostnadene reduseres. 3Com har kalt sin rørlinjeformede rammebehandlingsteknologi Parallel Tasking, og andre selskaper har også implementert lignende design i sine adaptere. Forbedring av adapter-til-minne-linkytelse er avgjørende for å forbedre den generelle nettverksytelsen, ettersom ytelsen til en kompleks rammebane, som huber, svitsjer, rutere, WAN-er, osv., alltid bestemmes av ytelsen til det tregeste elementet. rute. Derfor, hvis nettverksadapteren til serveren eller klientdatamaskinen er treg, vil ingen raske brytere kunne forbedre hastigheten på nettverket.

Dagens nettverkskort er av fjerde generasjon. Disse adapterne inkluderer nødvendigvis en ASIC som utfører funksjonene til MAC-nivået, hastigheten er utviklet opp til 1 Gbit / s, samt et stort antall funksjoner på høyt nivå. Settet med slike funksjoner kan inkludere støtte for RMON-fjernovervåkingsagenten, rammeprioriteringsskjema, funksjoner for ekstern datamaskinkontroll, etc. Serverversjoner av adaptere har nesten nødvendigvis en kraftig prosessor som avlaster den sentrale prosessoren. Et eksempel på en Gen 4 nettverksadapter er 3Com Fast EtherLink XL 10/100 adapter.

Nettverkshub

Nettverkshub eller Hub(jarg. fra engelsk. hub- aktivitetssenter) - en nettverksenhet designet for å kombinere flere Ethernet-enheter til et felles nettverkssegment. Enheter kobles til med tvunnet par, koaksialkabel eller fiberoptikk. Begrep nav (hub) gjelder også for andre dataoverføringsteknologier: USB, FireWire, etc.

For øyeblikket produseres nesten ikke huber - de er erstattet av nettverkssvitsjer (svitsjer), som skiller hver tilkoblet enhet i et eget segment. Nettverkssvitsjer blir feilaktig referert til som "smarte hubs".

Konsentratoren opererer på det fysiske laget av OSI-nettverksmodellen, og gjentar signalet som ankommer én port til alle aktive porter. Hvis et signal kommer på to eller flere porter, skjer en kollisjon samtidig, og de overførte datarammene går tapt. Dermed er alle enheter koblet til huben i samme kollisjonsdomene. Huber fungerer alltid i halv-dupleks-modus, alle tilkoblede Ethernet-enheter deler den medfølgende tilgangsbåndbredden.

Mange modeller av huber har den enkleste beskyttelsen mot en overdreven mengde kollisjoner som oppstår fra en av de tilkoblede enhetene. I dette tilfellet kan de isolere porten fra det generelle overføringsmediet. Av denne grunn er nettverkssegmenter basert på tvunnet par mye mer stabile i driften av segmenter på en koaksialkabel, siden i det første tilfellet kan hver enhet isoleres av en hub fra det generelle miljøet, og i det andre tilfellet flere enheter kobles til ved hjelp av ett kabelsegment, og i tilfelle et stort antall kollisjoner kan konsentratoren isolere bare hele segmentet.

Nylig brukes huber ganske sjelden, i stedet for dem har brytere blitt utbredt - enheter som opererer på datalinklaget til OSI-modellen og øker nettverksytelsen ved logisk å skille hver tilkoblet enhet i et eget segment, et kollisjonsdomene.

• Antall porter- kontakter for tilkobling av nettverkslinjer, vanligvis huber med 4, 5, 6, 8, 16, 24 og 48 porter produseres (den mest populære med 4, 8 og 16). Huber med flere porter er betydelig dyrere. Huber kan imidlertid kobles til hverandre ved å øke antall porter på et nettverkssegment. Noen har spesielle porter for dette.
• Baud rate- målt i Mbit/s produseres huber med en hastighet på 10, 100 og 1000. I tillegg er huber med mulighet til å endre hastigheten hovedsakelig vanlige, betegnet som 10/100/1000 Mbit/s. Hastigheten kan byttes både automatisk og ved hjelp av jumpere eller brytere. Vanligvis, hvis minst én enhet er koblet til en hub med lav rekkevidde, vil den overføre data til alle porter med den hastigheten.
• Nettverksmedietype- vanligvis er det tvunnet par eller fiberoptikk, men det finnes huber for andre bærere, så vel som blandede, for eksempel for tvunnet par og koaksialkabel.

Nettverksbro

Bro , nettverksbro, bro(zarg., fra engelsk. bro) - nettverksutstyr for å kombinere lokale nettverkssegmenter. Nettverksbroen opererer ved datalinklaget (L2) til OSI-modellen, og gir en kollisjonsdomenebegrensning (i tilfelle et Ethernet-nettverk). Broer ruter datarammer i henhold til MAC-adressene til rammene. En formell beskrivelse av nettverksbroen er gitt i IEEE 802.1D-standarden

Generelt er bryteren (bryteren) og broen like i funksjonalitet; forskjellen ligger i det interne: broer håndterer trafikk ved hjelp av en CPU, mens en svitsj bruker en svitsjstruktur (maskinvarekretser for pakkesvitsjing). For øyeblikket brukes broer praktisk talt ikke (siden de krever en kraftig prosessor for å fungere), bortsett fra situasjoner der nettverkssegmenter er koblet til annen organisering av det første nivået, for eksempel mellom xDSL-tilkoblinger, optikk, Ethernet. Når det gjelder SOHO-utstyr, blir gjennomsiktig svitsjing ofte referert til som "bridging".

Broen gir:

• kollisjonsdomenebegrensning
• forsinkelse av rammer adressert til en vert i avsendersegmentet
• begrense overgangen fra domene til domene for feilaktige rammer:
• dverger (rammer som er kortere enn standarden (64 byte))
• rammer med feil i CRC
• rammer med "kollisjon"-tegnet
• dvelende rammer (større enn tillatt standard)

Broer "lærer" karakteren av plasseringen av nettverkssegmenter ved å bygge adressetabeller i formen "Grensesnitt: MAC-adresse", som inneholder adressene til alle nettverksenheter og segmenter som kreves for å få tilgang til denne enheten.

Broer øker nettverksforsinkelsen med 10–30 %. Denne økningen i latens skyldes det faktum at broen bruker ekstra tid på å ta en beslutning når data overføres. Broen betraktes som en lagrings- og videresendingsenhet fordi den må analysere destinasjonsadressefeltet til rammen og beregne CRC-sjekksummen i sjekksekvensfeltet til rammen før den sender rammen til alle porter. Hvis målporten for øyeblikket er opptatt, kan broen lagre rammen midlertidig til porten blir ledig.
Disse operasjonene tar litt tid å fullføre, noe som bremser overføringsprosessen og øker ventetiden.

Modus bygge bro tilstede i noen typer nettverksutstyr og operativsystemer på høyt nivå, der det brukes til å "logisk kombinere" flere porter til en enkelt helhet (i form av høyere protokoller), og gjør disse portene om til en virtuell svitsj. I Windows XP / 2003 kalles denne modusen "brokoblede tilkoblinger". I Linux-operativsystemet, når grensesnitt er brokoblet, opprettes et nytt brN-grensesnitt (N er et sekvensnummer, starter fra null - br0), mens de originale grensesnittene er i nedre tilstand (fra OS-synspunkt). For å lage broer brukes bridge-utils-pakken, som er inkludert i de fleste Linux-distribusjoner.

Inngangsport

Nettverksgateway

Nettverksgateway- maskinvareruter (eng. inngangsport) eller programvare for grensesnitt til datanettverk ved hjelp av forskjellige protokoller (for eksempel lokale og globale).

En nettverksport konverterer protokoller fra én type fysisk medium til protokoller fra et annet fysisk medium (nettverk). Når du for eksempel kobler din lokale datamaskin til Internett, bruker du en nettverksgateway.

Rutere (rutere) er ett eksempel på maskinvarenettverksgatewayer.

Nettverksporter fungerer på nesten alle kjente operativsystemer. Hovedoppgaven til en nettverksport er å konvertere protokollen mellom nettverk. Ruteren selv aksepterer, leder og sender pakker kun mellom nettverk som bruker de samme protokollene. En nettverksgateway kan på den ene siden godta en pakke formatert for én protokoll (f.eks. Apple Talk) og konvertere den til en pakke med en annen protokoll (f.eks. TCP/IP) før den sendes til et annet nettverkssegment. Nettverksporter kan være maskinvare, programvare eller begge deler, men vanligvis er de programvare installert på en ruter eller datamaskin. Nettverksporten må forstå alle protokollene som brukes av ruteren. Vanligvis er nettverksporter tregere enn nettverksbroer, svitsjer og konvensjonelle rutere. En nettverksgateway er et nettverkspunkt som fungerer som en utgang til et annet nettverk. På Internett kan en node eller endepunkt enten være en nettverksgateway eller en vert. Internett-brukere og datamaskiner som leverer nettsider til brukere er verter, og nodene mellom ulike nettverk er nettverksporter. For eksempel er en server som kontrollerer trafikken mellom et selskaps lokale nettverk og Internett en nettverksport.

I store nettverk er en server som fungerer som en nettverksporter vanligvis integrert med en proxy-server og brannmur. En nettverksgateway kombineres ofte med en ruter som administrerer distribusjon og konvertering av pakker på nettverket.

En nettverksgateway kan være en spesiell maskinvareruter eller programvare installert på en vanlig server eller personlig datamaskin. De fleste datamaskinoperativsystemer bruker begrepene beskrevet ovenfor. Windows-datamaskiner bruker vanligvis den innebygde nettverkstilkoblingsveiviseren, som i henhold til de angitte parametrene selv etablerer en tilkobling til et lokalt eller globalt nettverk. Slike systemer kan også bruke DHCP-protokollen. Dynamic Host Configuration Protocol (DHCP) er en protokoll som vanligvis brukes av nettverksutstyr for å skaffe ulike data som kreves av en klient for å jobbe med IP. Med denne protokollen blir det enkelt og nesten automatisk å legge til nye enheter og nettverk.

Internett-gateway - en programvarenettverksgateway som distribuerer og kontrollerer tilgang til Internett blant klientene til det lokale nettverket (brukere).

En Internett-gateway er som regel programvare utviklet for å organisere tilgang til Internett fra et lokalt nettverk. Programmet er et arbeidsverktøy for systemadministratoren, som lar ham kontrollere trafikk og ansattes handlinger. Vanligvis lar en Internett-gateway deg distribuere tilgang blant brukere, holde styr på trafikk, begrense tilgang til individuelle brukere eller grupper av brukere til ressurser på Internett. En Internett-gateway kan inneholde en proxy-server, brannmur, e-postserver, shaper, antivirus og andre nettverksverktøy. Internett-gatewayen kan operere både på en av nettverksdatamaskinene og på en separat server. Gatewayen er installert som programvare på en maskin med et operativsystem (for eksempel Kerio winroute-brannmur på Windows), eller på en tom datamaskin med et innebygd operativsystem (som Ideco ICS med innebygd linux).

• Microsoft ISA Server
• Kerio Winroute brannmur
• Trafikkinspektør
• Brukergate
• Ideco Internet Control Server
• TMmeter

Ruter

Ruter eller ruter , ruter(fra engelsk. rute), - en nettverksenhet, basert på informasjon om nettverkstopologien og visse regler, som tar beslutninger om videresending av nettverkslagpakker (lag 3 av OSI-modellen) mellom ulike nettverkssegmenter.

Fungerer på et høyere nivå enn en switch og en nettverksbro.

Vanligvis bruker ruteren destinasjonsadressen som er spesifisert i datapakkene og bruker rutingtabellen til å bestemme banen som dataene skal sendes langs. Hvis det ikke er noen beskrevet rute i rutetabellen for adressen, blir pakken droppet.

Det er andre måter å bestemme videresendingsruten for pakker på, for eksempel å bruke kildeadressen, protokollene for det øvre laget som brukes og annen informasjon som finnes i overskriftene til nettverkslagspakkene. Ofte kan rutere oversette avsender- og mottakeradresser, filtrere overføringsdatastrømmen basert på visse regler for å begrense tilgangen, kryptere / dekryptere overførte data, etc.

Rutingtabellen inneholder informasjon som ruteren bestemmer videre pakkevidere på grunnlag av. Tabellen består av et antall oppføringer - ruter, som hver inneholder adressen til mottakerens nettverk, adressen til neste node som pakkene skal sendes til, og en viss rekordvekt - en metrikk. Beregningene for oppføringene i tabellen spiller en rolle i beregningen av de korteste rutene til forskjellige destinasjoner. Avhengig av rutermodellen og rutingprotokollene som brukes, kan tabellen inneholde noe tilleggsinformasjon om tjenesten. For eksempel:

192.168.64.0/16 via 192.168.1.2, 00:34:34, FastEthernet0 / 0.1 der 192.168.64.0/16 er destinasjonsnettverket, 110 / er den administrative avstanden / 49 er rutemetrikken, 191216 er adressen til. den neste ruteren som følger sender pakker for 192.168.64.0/16-nettverket, 00:34:34 - tiden denne ruten var kjent, FastEthernet0 / 0.1 - rutergrensesnittet som du kan nå "naboen" gjennom 192.168.1.2 .

Rutetabellen kan konstrueres på to måter:

• statisk ruting- når poster i tabellen legges inn og endres manuelt. Denne metoden krever inngripen fra administrator hver gang det er endringer i nettverkstopologien. På den annen side er det den mest stabile og krever et minimum av rutermaskinvareressurser for å vedlikeholde tabellen.
• dynamisk ruting- når oppføringer i tabellen oppdateres automatisk ved hjelp av en eller flere rutingprotokoller - RIP, OSPF, IGRP, EIGRP, IS-IS, BGP osv. I tillegg bygger ruteren en tabell over optimale stier til destinasjonsnettverk basert på ulike kriterier - antall mellomnoder, båndbredde, dataoverføringsforsinkelser osv. Kriteriene for å beregne optimale ruter avhenger oftest av rutingprotokollen og er også satt av ruterkonfigurasjonen. Denne måten å bygge tabellen på lar deg automatisk holde rutetabellen oppdatert og beregne de beste rutene basert på gjeldende nettverkstopologi. Imidlertid påfører dynamisk ruting en ekstra belastning på enheter, og høy nettverksustabilitet kan føre til situasjoner der rutere ikke har tid til å synkronisere tabellene sine, noe som fører til motstridende informasjon om topologien til nettverket i dets ulike deler og tap av overførte data.

Grafteori brukes ofte til å bygge rutingtabeller.

Rutere bidrar til å redusere overbelastning av nettverket ved å dele det inn i kollisjonsdomener eller kringkastingsdomener, og ved å filtrere pakker. De brukes hovedsakelig til å kombinere nettverk av forskjellige typer, ofte inkompatible i arkitektur og protokoller, for eksempel for å kombinere lokale Ethernet-nettverk og WAN-tilkoblinger ved hjelp av xDSL, PPP, ATM, Frame relay, etc. et lokalt nettverk til det globale Internett, som bærer ut funksjonene til adresseoversettelse og brannmur.

Som ruter kan både en spesialisert (maskinvare) enhet (typiske representanter for Cisco, Juniper) og en vanlig datamaskin som utfører funksjonene til en ruter fungere. Det er flere programvarepakker tilgjengelig (for det meste basert på Linux-kjernen) som kan gjøre PC-en din til en høyytelses, funksjonsrik ruter som Quagga.

Bibliografi.

1. Craig Zucker - Datanettverk. Ettermontering og feilsøking. Ed. BHV. 2001 år

2. Materialer fra Wikipedia - det frie leksikon http://ru.wikipedia.org

Ofte, når de velger en server, har brukere et spørsmål: Hvorfor bruke et ganske anstendig beløp for å kjøpe en server når du kan kjøpe en vanlig datamaskin for halvparten av pengene og den vil fungere som en server? La oss se på hvorfor en server faktisk er nødvendig, og om en slik tilnærming til å løse dette problemet vil være riktig.

Besparelser ved mangel på informasjon - Økonomiske tap i fremtiden

En av de vanligste feilene når du velger utstyr, inkludert en server, er utbredelsen av ett kriterium - kostnad. En feil vil være både sparing på det du ikke kan spare på, og økonomiske utgifter til unødvendige komponenter. Hvis serveren er designet for å lagre og behandle data, hvis oppsigelse av tilgangen vil resultere i betydelig materiell skade for organisasjonen, vil det å spare på serveren være en vanvittig sløsing og sløsing med penger. Det er også det andre ytterpunktet - for en server som rett og slett lagrer sjelden oppdaterte data eller små data som enkelt kan arkiveres flere steder, bestilles en kraftig server med høye kostnader. Et helt åpenbart spørsmål dukker opp - hva er forskjellen mellom en serverplattform og en spesiell type servercase, produsert av mange selskaper? De viktigste forskjellene er:

1. Plattformen har et design som er stivt fokusert spesifikt på serverbruk - Mulighet til å installere hot-swappable harddisker. Mer sofistikert ventilasjonssystem, adaptiv strømforsyning.

2. Strømforsyningene i plattformen er designet for stor variasjon i vekselstrømspenning og frekvens og er designet for kontinuerlig drift med høy grad av feiltoleranse.

3. Lysindikasjon og lydvarsling av bruker om feil i server, dvs. tilgjengelighet av egne diagnostiske enheter, ikke knyttet til spesifikke komponenter.

Hva er i veien her? Faktum er at serverplattformen er designet for alle standard harddisker, RAID-kontrollere, minne, etc.

En ekte server eller en høyytelses PC som server?

Hver enhet må brukes til sitt tiltenkte formål - å forstå dette vil bidra til å unngå tap forårsaket av feil i driften av hele virksomheten. Den personlige datamaskinen er beregnet for individuell bruk. En feil på en PC kan bare skade brukeren. I motsetning til en PC, er en server ansvarlig for kontinuerlig og pålitelig å betjene flere brukere på et bedriftsnettverk. Og dette ansvaret stiller helt andre krav til systemenes egenskaper og muligheter. I motsetning til en personlig datamaskin som brukes som server, har servere følgende fordeler:
- muligheten til å installere flere prosessorer, harddisker, mer minne;
- høyere båndbredde (flere uavhengige databusser, flere nettverkskort);
- høyere pålitelighet på grunn av duplisering av delsystemer (strømforsyninger og prosessorer, minne, harddisker);
- muligheten til å fjernstyre serveren;
- enkel installasjon (flere servere kan monteres i ett rack med et areal på mindre enn 1 kvm).

Hvorfor kan ikke en kraftig arbeidsstasjon brukes som server?

Ulemper med beslutningen om å bruke en vanlig personlig datamaskin som server:

1. Den første og mest åpenbare ulempen: påliteligheten til en slik server er sammenlignbar med feiltoleransen til en lignende arbeidsstasjon. Men serveren må gi ressurser til alle datamaskiner som er koblet til den i organisasjonen. Hvis en av de personlige datamaskinene svikter, vil alle de andre kunne fortsette å jobbe. Og hvis serveren bryter sammen, vil ikke alle andre personlige datamaskiner fungere normalt. Organisasjonen vil rett og slett ikke kunne fungere før serverkrasj er fikset. Og hvis det plutselig ikke er mulig å gjenopprette informasjonen på serveren, vil hele den videre virksomheten være på tale. Serverpålitelighet bør være mye høyere enn på en vanlig PC.

2. Personlige datamaskiner gir vanligvis ikke databeskyttelse i tilfelle feil. Det er nødvendig å bruke "speiling" (for å sikre uavbrutt drift av serveren i tilfelle feil på hovedspeildisken) og sikkerhetskopiering av data i tilfelle utilsiktet skade på informasjon (ved et uhell slettet den nødvendige filen, virusangrep). Spesielle løsninger er nødvendig for å lagre data på serveren i tilfelle feil på komponentene.

3. Operativsystemer og maskinvarekonfigurasjon som brukes på personlige datamaskiner er designet for å fungere med 1-2 brukere. Når du jobber med mange brukere, tilbys tjenesten for dem ujevnt, utførelsen av oppgaver til noen brukere blokkerer eller reduserer arbeidet til andre.

Serveren må bruke et serveroperativsystem og komponenter som gir samtidig behandling fra mange brukere.

4. Brukte komponenter for en personlig datamaskin er bygget på prinsippet om 40 % belastning ved arbeid med én bruker. Med økende belastning øker varmeutviklingen betydelig. Denne tilleggsvarmen er vanligvis ikke designet for å fjernes i personlige systemer. Ofte er serverens systemenhet gjemt bort i en ekstern nisje eller innelåst i et skap (ikke spesialisert), der luftsirkulasjonen er begrenset og det ikke er kald luftstrøm til serveren. Som et resultat er PC-en som kjører i servermodus utsatt for overoppheting. Serveren bør konfigureres for å støtte optimale driftsforhold for komponentene. Komponenter må utformes for å tåle høy belastning og kontinuerlig drift.

5. Som regel forstår alle at hvis serveren ikke fungerer, kan den repareres ved å erstatte de defekte komponentene. Men som regel er det ikke noe ekstra sett. Siden det ikke er noen backupserver som kan overta funksjonene til det defekte systemet. Men den tvungne nedetiden er ikke-planlagte kostnader og tapt fortjeneste. Det er nødvendig å sørge for redundans for viktige serverkomponenter og muligheten for rask utskifting.

De viktigste forskjellene mellom en server og en arbeidsstasjon som brukes som server:

1. Serveren bruker komponenter, hvis produksjon stiller økte krav til kvaliteten på utførelse. Påliteligheten til serverkomponenter er flere ganger høyere enn for komponenter for personlige datamaskiner.

2. Serverkomponentene bruker spesielle brikkesett som gir tilleggsfunksjoner for å overvåke helse, fikse feil og korrigere mindre feil på maskinvarenivå.

3. Serveren er designet for drift hele døgnet ved full kapasitetsutnyttelse. Det er gjort spesielle tiltak for å redusere overoppheting av serverkomponentene i forhold til miljøet.

4. Servere er produsert med mulighet for å bruke "hot" (uten å stoppe serverdriften) erstatning av enkelte komponenter, noe som kan redusere nedetiden betydelig for brukere som er koblet til den.

5. Alle hovedkomponentene på serveren er sertifisert for å fungere med serveroperativsystemer. Dette er en garanti for stabil drift og ytelse.

6. De tekniske løsningene som brukes i serveren i kombinasjon med serveroperativsystemene sikrer høyere datalagringspålitelighet og tilgjengelighet, og dens konfidensialitet. Serverarkitekturen er designet for å fungere med mange brukere med høy ytelse, og gi dem alle samtidig et servicenivå i samsvar med prioriteringen de er tildelt.

Konklusjon

Etter å ha undersøkt og sammenlignet hovedkomponentene til en inngangsserver og en datamaskin som fungerer som en server, er vi overbevist om at valget til fordel for den andre ikke rettferdiggjør seg selv. Både som påkrevde oppgaver fra serveren, og når det gjelder "Økonomi". Tross alt, hvis det kreves en økning i serverkapasitet (og dette vil utvilsomt skje hvis selskapet utvikler seg), vil hele plattformen måtte endres, noe som fører til en økning i kostnadene for totalt eierskap, samt tap knyttet til nedetid under utskifting. Og dette er mye dyrere enn tvilsomme besparelser på komponenter i den innledende fasen av servervalg.

Tenker du fortsatt på å bruke en kraftig datamaskin i stedet for en server?

Når du besøker et moderne kontor, er en stor mengde datautstyr slående. En uinnvidd person er ofte uvitende om at hoveddelen av informasjonen behandles og lagres på helt andre steder, noen ganger hundrevis av kilometer fra brukernes arbeidsplasser. Operasjoner med store datamengder er tilordnet spesielle enheter - servere. En server er en flerbrukerdatamaskin som tildeler ressurser innenfor et datanettverk og svarer på forespørsler fra arbeidsstasjoner.

Avhengig av oppgavene som utføres, er serverne delt inn i typer - Web-server, FTP-server, post, fil og andre. En arbeidsstasjon er en vanlig datamaskin med nettverkstilgang. Sammenlignet med det menneskelige nervesystemet, altså serveren er hjernen, og arbeidsstasjonene er nerveendene.

Hva vanlig?

Både servere og arbeidsstasjoner kan lages på grunnlag av de samme mikroprosessorene. Som regel er dette mikrokretser fra Intel- eller AMD-selskaper. AMD-produkter utkonkurrerer ofte sine Intel-kolleger i ytelse, litt dårligere i pålitelighet. Konkurransen mellom de to gigantene i IT-bransjen har ført til en betydelig reduksjon i prisene på ulike enheter, noe som ikke kan annet enn å glede forbrukeren.

Du kan konfigurere en felles stab på en slik måte at den fungerer som et datavarehus for en liten organisasjon eller firma. Og på serverne kan du kjøre standard kontorapplikasjoner for en vanlig brukers bekvemmelighet. Så hvordan er en server fundamentalt forskjellig fra en arbeidsstasjon?

Maskinvareforskjeller

1. Serveren har kraftigere ressurser enn en vanlig datamaskin. Serverens RAM er 2, 4, 8 ganger mer enn minnet til en arbeidsstasjon. Dette er forståelig - antall samtidig behandlede oppgaver varierer med en størrelsesorden. Hvis diskplassen til et standard skrivebord måles i gigabyte, fungerer datasenteret allerede i terabyte. For å lagre hundretusenvis av nettsider er ikke kraften til en vanlig personlig datamaskin nok, dette er oppgaven til en webserver. For å sende tusenvis av e-poster per sekund, trenger du en e-postserver. For å behandle data om alle klienter til et stort selskap, er det ønskelig å ha en spesiell databaseserver.
2. Serveren bør per definisjon være mye mer stabil og pålitelig enn en arbeidsstasjon... Feilfunksjonen til en personlig stab kan lamme arbeidet til en hel avdeling, et sammenbrudd av et datasenter betyr nedleggelse av en hel institusjon eller en hel bransje. Derfor gir serveren muligheten til å fikse maskinvarefeil. Noen enheter dupliseres, for eksempel ved feil på den eksisterende strømforsyningsenheten slås en reserve på. For å bevare informasjon på disker brukes teknologien
3. Serveren kjører vanligvis i modusen 24 timer 7 dager i uken... Det anses som normalt at utstyret ikke står stille i mer enn 6 minutter i løpet av et helt år. Dette innebærer muligheten for "varm" utskifting av defekte enheter for ikke å stoppe driften av hele komplekset under reparasjonen. Det bør også etableres et system for fjerning av varme fra driftsutstyr. Dette er en ganske vanskelig oppgave, fordi du må ta hensyn til retningen på luftstrømmene, dens temperatur og fuktighet. For en vanlig person er ikke dette problemet så akutt, en slik teknikk fungerer 8-10 timer om dagen, med en så skånsom modus er det usannsynlig at overoppheting oppstår.
4. Serveren må ha en så viktig egenskap som maskinvare skalerbarhet... Skalerbarhet er muligheten til å øke kraften ved å koble til tilleggsmoduler, for eksempel en andre prosessor eller en annen minneblokk. For en fungerende datamaskin er denne egenskapen ikke kritisk.

Programvare

Serverdrift er umulig uten spesielle operativsystemer... På det nåværende stadiet er Linux-baserte (Unix)-baserte operativsystemer populære - Debian, FreeBSD, Ubuntu Server og andre. Sammen opptar disse operativsystemene opptil 70 % av markedet... Omtrent en tredjedel av markedet eies av Microsoft-systemer. De første UNIX-systemene ble utviklet på slutten av 1960-tallet, de ble opprinnelig laget for å fungere på nettverket, så sikkerhetsnivået deres er betydelig høyere. Det antas at Microsoft rett og slett har gått glipp av begynnelsen av Internett-æraen, noe som gjør det vanskelig for utviklerne å konkurrere med Linux når det gjelder brannmur. En viktig funksjon ved Linux-systemer er deres gratis distribusjon og åpen kildekode.

Den første funksjonen lar maskinvareprodusenter redusere kostnadene for sluttproduktet, den andre gjør det mulig å endre programkoden, justere dem for å passe deres behov. På området programvare for arbeidsstasjoner er situasjonen annerledes. Der er dominansen til Windows av ulike versjoner hevet over tvil, omtrent 9 av 10 PC-er er kontrollert av disse operativsystemene, omtrent 10% vant tilbake fra Apple med OS X, og bare 2% gikk til Linux. Den hederlige førsteplassen innehas av Windows 7 - rundt 44 % ved begynnelsen av 2016. Det er ingen tvil om at situasjonen vil endre seg etter hvert som nye versjoner av Windows slippes.

Ved behandling av store datamengder er det viktig tilgjengeligheten av et redundanssystem... Da er det ved tap av informasjon alltid mulighet for å gå tilbake til utgangspunktet. For arbeidsstasjoner er dette alternativet vanligvis ikke gitt; brukeren kan lagre viktige data på en nettverksstasjon eller manuelt lage kopier av filer.