Одноранговые и иерархические сети: в чем отличие? Одноранговая локальная сеть Одноранговые компьютерные сети

Одноранговая сеть (рис. 1) является наиболее простой и дешевой в создании. Тем не менее она способна обеспечить своих пользователей всем необходимым для получения доступа к нужной информации, в том числе и к Интернету. Главной особенностью такой сети является то, что каждый участник сети - рабочая станция - имеет одинаковые права и выступает в роли администратора своего компьютера. Это означает, что только он может контролировать доступ к своему компьютеру и только он может создавать общие ресурсы и определять правила доступа к ним. С одной стороны, это делает сеть очень простой в создании, но с другой - администрирование такой сети вызывает достаточно много проблем, особенно если количество участников сети превышает 25-30.

Рис. 1. Пример одноранговой сети

Одноранговые сети находят свое применение в небольших офисах, ресторанах и кафе, залах ожидания, то есть в тех местах, которые позволяют поддерживать работу сети с небольшим количеством подключений. Однако, хотя это и противоречит всем принципам, одноранговые сети также используются в так называемых домашних сетях, количество подключений к которым может быть очень большим, например 1000 и более компьютеров. Главное объяснение этому факту - хаотичный способ создания сети, который к тому же, как правило, не требует больших финансовых вложений.

Одноранговая сеть является крайне неуправляемой с точки зрения системного администратора, и чем больше участников сети, тем более этот факт заметен. Например, чтобы ограничить работу пользователя с теми или иными устройствами, потребуется выполнить определенные настройки операционной системы. Сделать это централизованно невозможно, поэтому требуется личное присутствие администратора возле каждого компьютера либо применение программ удаленного управления компьютером. Это же касается обновления антивирусных баз, установки обновлений операционной системы и офисных программ и т. д.

Учитывая изложенные факты, а также практику работы одноранговых сетей, ее использование можно считать оправданным только в случае, если количество узлов сети достаточно мало и все они расположены на небольшой территории, например в пределах одного или нескольких офисов. Поддержка одноранговых сетей имеется в любой современной операционной системе семейства Microsoft Windows. По этой причине для организации такой сети никакого дополнительного программного обеспечения не требуется.

Внимание!

В одноранговой сети доступ к общему ресурсу одновременно могут получить только 10 участников сети. Если для вас важен этот момент, то вам следует установить серверную операционную систему.

В табл. 1 приведены основные преимущества и недостатки одноранговой сети, на которые обязательно стоит обратить внимание, прежде чем выбрать тип будущей локальной сети.

Одноранговая сеть – это сеть равноправных компьютеров (рабочих станций), каждый из которых имеет уникальное имя и пароль для входа в компьютер. Одноранговая сеть не имеют центрального ПК.

Рис. 2.2 Схема одноранговой сети

В одноранговой сети каждая рабочая станция может разделить все ее ресурсов с другими рабочими станциями сети. Рабочая станция может разделить часть ресурсов, а может вообще не предоставлять никаких ресурсов другим станциям. Например, некоторые аппаратные средства (сканеры, принтеры винчестеры, приводы CD-ROM, и др.), подключенные к отдельным ПК, используются совместно на всех рабочих местах.

Каждый пользователь одноранговой сети является администратором на своем ПК. Одноранговые сети применяются для объединения в сеть небольшого числа компьютеров – не более 10-15. Одноранговые сети могут быть организованы, например, с помощью операционной системы Windows Windows XP, Windows 8, 10 и другими ОС.

Для доступа к ресурсам рабочих станций в одноранговой сети необходимо войти в папку «сетевое окружение» или «сеть», дважды щелкнув на пиктограмме Сетевое окружение и выбрать команду Отобразить компьютеры рабочей группы. После этого на экране будут отображены компьютеры, которые входят в одноранговую сеть, щелкая мышью на пиктограммах компьютеров можно открыть логические диски и папки с общесетевыми ресурсами.

Иерархические (многоуровневые) локальные сети

Иерархические локальные сети – локальные сети, в которых имеется один или несколько специальных компьютеров – серверов, на которых хранится информация, совместно используемая различными пользователями. Иерархические локальные сети – это, как правило, ЛВС с выделенным сервером, но существуют сети и с невыделенным сервером. В сетях с невыделенным сервером функции рабочей станции и сервера совмещены. Рабочие станции, входящие в иерархическую сеть , могут одновременно организовать между собой одноранговую локальную сеть .

Рис. 2.3 Схема сети с выделенным сервером

Выделенные серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, с винчестерами большой емкости. На сервере устанавливается сетевая операционная система, к нему подключаются все внешние устройства (принтеры, сканеры, жесткие диски, модемы и т.д.). Предоставление ресурсов сервера в иерархической сети производится на уровне пользователей.

Каждый пользователь должен быть зарегистрирован администратором сети под уникальным именем (логином) и пользователи должны назначить себе пароль, под которым будут входить в ПК и сеть. Кроме того, при регистрации пользователей администратор сети выделяет им необходимые ресурсы на сервере и права доступа к ним.

Компьютеры, с которых осуществляется доступ к информации на сервере, называются рабочими станциями, или клиентами. На них устанавливается автономная операционная система и клиентская часть сетевой операционной системы. В локальные операционные системы Windows 2000, Windows XP, Windows 7, Windows 8 включена клиентская часть таких сетевых операционных систем как: Windows NT Server, Windows 2003 Server и т.д.

Базовые сетевые топологии

Все компьютеры в локальной сети соединены линиями связи. Геометрическое расположение линий связи относительно узлов сети и физическое подключение узлов к сети называется физической топологией . В зависимости от топологии различают сети: шинной, кольцевой, звездной, иерархической и произвольной структуры.

Различают физическую и логическую топологию. Логическая и физическая топологии сети независимы друг от друга. Физическая топология - это геометрия построения сети, а логическая топология определяет направления потоков данных между узлами сети и способы передачи данных.

В настоящее время в локальных сетях используются следующие физические топологии:

· физическая "шина" (bus);

· физическая “звезда” (star);

· физическое “кольцо” (ring);

· физическая "звезда" и логическое "кольцо" (Token Ring).

Шинная топология

Сети с шинной топологией используют линейный моноканал (коаксиальный кабель) передачи данных, на концах которого устанавливаются оконечные сопротивления (терминаторы). Каждый компьютер подключается к коаксиальному кабелю с помощью Т-разъема (Т - коннектор). Данные от передающего узла сети передаются по шине в обе стороны, отражаясь от оконечных терминаторов. Терминаторы предотвращают отражение сигналов, т.е. используются для гашения сигналов, которые достигают концов канала передачи данных. Таким образом, информация поступает на все узлы, но принимается только тем узлом, которому она предназначается. В топологии логическая шина среда передачи данных используются совместно и одновременно всеми ПК сети, а сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления по среде передачи. Так как передача сигналов в топологии физическая шина является широковещательной, т.е. сигналы распространяются одновременно во все направления, то .

Рис. 2.4 Схема сети с шинной топологией

Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой Ethernet (классы 10Base-5 и 10Base-2 для толстого и тонкого коаксиального кабеля соответственно).

Преимущества сетей шинной топологии:

· отказ одного из узлов не влияет на работу сети в целом;

· сеть легко настраивать и конфигурировать;

· сеть устойчива к неисправностям отдельных узлов.

Недостатки сетей шинной топологии:

· разрыв кабеля может повлиять на работу всей сети;

· ограниченная длина кабеля и количество рабочих станций;

· трудно определить дефекты соединений

Топология типа “звезда”

В сети, построенной по физической топологии типа “звезда”, каждая рабочая станция подсоединяется кабелем (витой парой) к концентратору (хабу - hub ) или коммутатору (свичу - switch ) . Концентратор обеспечивает параллельное соединение ПК и, таким образом, все компьютеры, подключенные к сети, могут общаться друг с другом.

Рис. 2.5 Схема сети с топологией типа “звезда”

Данные от передающей станции сети передаются через хаб по всем линиям связи всем ПК. Информация поступает на все рабочие станции, но принимается только теми станциями, которым она предназначается. Так как передача сигналов в топологии физическая звезда является широковещательной, т.е. сигналы от ПК распространяются одновременно во все направления, то логическая топология данной локальной сети является логической шиной .

Данная топология применяется в локальных сетях с архитектурой 10Base-T Ethernet (Twisted Pair Ethernet - Витая пара Ethernet).

Преимущества сетей топологии звезда:

· легко подключить новый ПК;

· имеется возможность централизованного управления;

· сеть устойчива к неисправностям отдельных ПК и к разрывам соединения отдельных ПК.

Недостатки сетей топологии звезда:

· отказ хаба влияет на работу всей сети;

· большой расход кабеля;

Топология “кольцо”

В сети с топологией кольцо все узлы соединены каналами связи в неразрывное кольцо (необязательно окружность), по которому передаются данные. Выход одного ПК соединяется со входом другого ПК. Начав движение из одной точки, данные, в конечном счете, попадают на его начало. Данные в кольце всегда движутся в одном и том же направлении.

Рис. 2.6 Схема сети с топологией “кольцо”

Принимающая рабочая станция распознает и получает только адресованное ей сообщение. В сети с топологией типа физическое кольцо используется маркерный доступ, который предоставляет станции право на использование кольца в определенном порядке. Логическая топология данной сети - логическое кольцо.

Данную сеть очень легко создавать и настраивать. К основному недостатку сетей топологии кольцо является то, что повреждение линии связи в одном месте или отказ ПК приводит к неработоспособности всей сети.

Как правило, в чистом виде топология “кольцо” не применяется из-за своей ненадёжности, поэтому на практике применяются различные модификации кольцевой топологии.

Топология Token Ring

Эта топология основана на топологии "физическое кольцо с подключением типа звезда". В данной топологии все рабочие станции подключаются к центральному концентратору (Token Ring) как в топологии физическая звезда. Центральный концентратор - это интеллектуальное устройство, которое с помощью перемычек обеспечивает последовательное соединение выхода одной станции со входом другой станции.

Другими словами с помощью концентратора каждая станция соединяется только с двумя другими станциями (предыдущей и последующей станциями). Таким образом, рабочие станции связаны петлей кабеля, по которой пакеты данных передаются от одной станции к другой и каждая станция ретранслирует эти посланные пакеты. В каждой рабочей станции имеется для этого приемо-передающее устройство, которое позволяет управлять прохождением данных в сети. Физически такая сеть построена по типу топологии “звезда” .

Концентратор создаёт первичное (основное) и резервное кольца. Если в основном кольце произойдёт обрыв, то его можно обойти, воспользовавшись резервным кольцом, так как используется четырёхжильный кабель. Отказ станции или обрыв линии связи рабочей станции не влечет за собой отказ сети как в топологии кольцо, потому что концентратор отключает неисправную станцию и замкнет кольцо передачи данных.

Рис. 2.7 Схема сети с топологией " физическая "звезда" и логическое "кольцо" (Token Ring)"

В архитектуре Token Ring маркер передаётся от узла к узлу по логическому кольцу , созданному центральным концентратором. Такая маркерная передача осуществляется в фиксированном направлении (направление движения маркера и пакетов данных представлено на рисунке стрелками синего цвета). Станция, обладающая маркером, может отправить данные другой станции.

Для передачи данных рабочие станции должны сначала дождаться прихода свободного маркера. В маркере содержится адрес станции, пославшей этот маркер, а также адрес той станции, которой он предназначается. После этого отправитель передает маркер следующей в сети станции для того, чтобы и та могла отправить свои данные.

Один из узлов сети (обычно для этого используется файл-сервер ) создаёт маркер, который отправляется в кольцо сети. Такой узел выступает в качестве активного монитора , который следит за тем, чтобы маркер не был утерян или разрушен.

Преимущества сетей топологии Token Ring:

· топология обеспечивает равный доступ ко всем рабочим станциям;

· высокая надежность, так как сеть устойчива к неисправностям отдельных станций и к разрывам соединения отдельных станций.

Недостатки сетей топологии Token Ring: большой расход кабеля и соответственно дорогостоящая разводка линий связи.

Одноранговые сети

Однора́нговые , децентрализо́ванные или пи́ринговые (от англ. peer-to-peer, P2P - точка-точка) сети - это компьютерные сети , основанные на равноправии участников. В таких сетях отсутствуют выделенные серверы , а каждый узел (peer) является как клиентом , так и сервером. В отличие от архитектуры клиент-сервера , такая организация позволяет сохранять работоспособность сети при любом количестве и любом сочетании доступных узлов.Так сказать "С глазу на глаз".

Впервые фраза «peer-to-peer» была использована в году Парбауэллом Йохнухуйтсманом (Parbawell Yohnuhuitsman) при разработке архитектуры Advanced Peer to Peer Networking фирмы

Устройство одноранговой сети

Например, в сети есть 12 машин, при этом любая может связаться с любой. В качестве клиента (потребителя ресурсов) каждая из этих машин может посылать запросы на предоставление каких-либо ресурсов другим машинам в пределах этой сети и получать их. Как сервер, каждая машина должна обрабатывать запросы от других машин в сети, отсылать то, что было запрошено, а также выполнять некоторые вспомогательные и административные функции.

Любой член данной сети не гарантирует никому своего присутствия на постоянной основе. Он может появляться и исчезать в любой момент времени. Но при достижении определённого критического размера сети наступает такой момент, что в сети одновременно существует множество серверов с одинаковыми функциями.

Частично децентрализованные (гибридные) сети

Помимо чистых P2P-сетей, существуют так называемые гибридные сети, в которых существуют сервера , используемые для координации работы, поиска или предоставления информации о существующих машинах сети и их статусе (on-line, off-line и т. д.). Гибридные сети сочетают скорость централизованных сетей и надёжность децентрализованных благодаря гибридным схемам с независимыми индексационными серверами, синхронизирующими информацию между собой. При выходе из строя одного или нескольких серверов, сеть продолжает функционировать. К частично децентрализованным файлообменным сетям относятся например EDonkey ,

Пиринговая файлообменная сеть

Обычно в таких сетях обмениваются фильмами и музыкой, что является извечной головной болью видеоиздательских и звукозаписывающих компаний, которым такое положение дел очень не по душе. Проблем им добавляет тот факт, что пресечь распространение файла в децентрализованной пиринговой сети технически невозможно - для этого потребуется физически отключить от сети все машины, на которых лежит этот файл, а таких машин (см. выше) может быть очень и очень много - в зависимости от популярности файла их число может достигать сотен тысяч. В последнее время видеоиздатели и звукозаписывающие компании начали подавать в суд на отдельных пользователей таких сетей, обвиняя их в незаконном распространении музыки и видео.

Известные децентрализованные и гибридные сети

Пиринговые сети для новичков описаны в статье: Файлообменные программы

ED2K она-же eDonkey2000 - сеть централизованного типа, крупнейшая из ныне существующих файлообменных сетей. Поиск выполняют специализированные серверы, связанные между собой. Клиенты самостоятельно обмениваются по протоколу MFTP . Компания MetaMachine разработчики исходной концепции и первого клиента основанного на веб-интерфейсе (Edonkey 2000 v1.4.5)в 2005 году прекратили поддержку этого проекта, однако сеть продолжает функционировать за счет более совершенного и более мощного клиента eMule , который использует механизмы - представляет из себя слабо связанные между собой выделенные сервера для поиска (хабы). Хабы Direct Connect очень удобны для организации файлового обмена в локальных сетях.
Advanced Direct Connect - эволюционное развитие сетей Direct Connect с устранение основных недостатков.
FastTrack , iMesh - первоначально была реализована в KaZaA …
giFT (mlDonkey.
Shareaza , BearShare , Phex .
Shareaza .
Ares - файлообменная сеть для любых файлов.
проприетарный протокол. Весь поиск происходит через центральный сервер, на котором есть бесплатная регистрация и платная подписка (официальный сайт). Клиенты: mlDonkey, SolarSeek .
Entropy - анонимные и устойчивые к цензуре файлообменные сети.
Blubster, Piolet , RockItNet.
NEOnet - частично-децентрализованая коммерческая сеть на условно-платной основе. Является специфической вспомогательной модификацией протокола DHT при работе в отделенном коммерческом сегменте сети Gnutella1 , поддерживаемом с помощью клиента Morpheus . Свойства криптографической защиты и сетевой анонимности в сети NeoNet не поддерживаются.
Tesla - Возможно, содержит MalWare.
Filetopia - потенциально безопасная сеть для обмена самым разным контентом.
MUTE - Клиенты: MFC Mute , Napshare .
Peer2Mail - принципиально это даже не пиринговая сеть, а разновидность ПО позволяющего передавать файлы между двумя хостами (peer-to-peer), используя почтовые сервисы в качестве роутера. Технология передачи файлов основана на инкапсуляции в SMTP-протокол.
Ants p2p - открытая P2P-сеть 3-го поколения повышенной безопасности. клиент.
Anthill - система(сеть) академического исследования сложных адаптивных систем, основанных на Rodi - поддерживает поиск по содержанию файлов. AppleJuice - частично децентрализованная сеть (как eDonkey).
BeOS.
- глобальный виртуальный диск для обмена файлами с авторизацией и шифрованием.
ProxyShare - новая высокоскоростная сеть с больши́ми возможностями.
Acquisition - сеть и клиент для Mac.
RShare - анонимная открытая P2P -сеть.
Marabunta - альтернативная пиринговая система ориентированная исключительно на предоставление услуг обмена мгновенными сообщениями на общей доске объявлений (P2P-chat) . Программа в основном рассчитана на применение в локальных сетях, и потому не содержит возможностей автообновления нод-листа (его приходится пополнять вручную) . При наличии постоянных IP-адресов реципиентов, может работать и в интернете, однако встроенная функция bootstrap с серверов разработчиков не работоспособна из-за того, что с 2006 года проект практически перестал развиваться.
SKad или OpenKAD - модификация протокола Winny . Дальнейше развитие этой сети в сторону сетевой анонимности привело к появлению программы Share . И на сегодняшний день существует и третья версия под управлением программы Perfect Dark . К сожалению все три версии сети SKad развивались паралельно и хотя они имеют много общего, но из-за видоизменения процедуры кодирования нод-листа в сторону более жесткого шифрования, они не совместимы между собой. Таким образом все три программы образовали три идентичные сети с разными степенями защищенности.
- Собственническое ПО от Microsoft.
P-Grid - самоорганизующаяся децентрализованная сеть.
P2PTV - сеть телевизионных каналов.
KoffeePhoto - сеть для обмена фотографиями.
Poisoned – программа для работы с файлообменными сетями Gnutella, OpenFT, FastTrack в среде операционной системы Mac OS X . Представляет собой графический интерфейс для фонового приложения giFT.

Пиринговые сети распределенных вычислений

Технология пиринговых сетей (не подвергающихся квазисинхронному исчислению) применяется также для распределённых вычислений . Они позволяют в сравнительно очень короткие сроки выполнять поистине огромный объём вычислений, который даже на суперкомпьютерах потребовал бы, в зависимости от сложности задачи, многих лет и даже столетий работы. Такая производительность достигается благодаря тому, что некоторая глобальная задача разбивается на большое количество блоков, которые одновременно выполняются сотнями тысяч компьютеров, принимающими участие в проекте.

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Одноранговые сети" в других словарях:

одноранговые коммутации - построение одноранговой сети — [Л.Г.Суменко. Англо русский словарь по информационным технологиям. М.: ГП ЦНИИС, 2003.] Тематики информационные технологии в целом Синонимы построение одноранговой сети EN peer to peer networking … Справочник технического переводчика

Эту страницу предлагается переименовать в Беспроводная самоорганизующаяся сеть. Пояснение причин и обсуждение на странице Википедия:К переименованию/1 декабря 2012. Возможно, её текущее название не соответствует нормам современного… … Википедия

Файлообменные сети - Файлообменная сеть - собирательное название сетей для совместного использования файлов. Часто в основе файлообменных сетей лежат одноранговые компьютерные сети, основанные на равноправии участвующих в обмене файлами, то есть каждый участник … Энциклопедия ньюсмейкеров

Файлообменная сеть собирательное название сетей для совместного использования файлов. Часто в основе файлообменных сетей лежат одноранговые компьютерные сети, основанные на равноправии участвующих в обмене файлами, то есть каждый участник… … Википедия

Определение 1

Компьютерная сеть - это подключение компьютеров и их периферийных устройств в одну систему, что позволит расширить возможности всех устройств системы и совершать обмен данными между узлами сети.

Компьютерные сети бывают двух видов:

Одноранговые.
Иерархические.

Определение одноранговой компьютерной сети

Рисунок 1. Одноранговая компьютерная сеть. Автор24 - интернет-биржа студенческих работ

Определение 2

Одноранговыми компьютерными сетями называются те сети, в которых нет привилегированных компьютеров. То есть все компьютеры имеют равные права и уровни доступа.

В такой сети отсутствует сервер, отсутствуют разные уровни и распределенная архитектура. Такие сети являют собой небольшое количество компьютеров, соединенных между собой в одну сеть, без дополнительных настроек и разграничений прав доступа.

Замечание 1

Основным преимуществом такой сети является тот факт, что ее работоспособность не зависит от наличия определенных узлов системы.

Скорость обработки команд не зависит от мощности и загруженности сервера, все компьютеры такой системы выполняют некоторые функции, необходимые для поддержания самой системы. Такое распределение функций между участниками системы позволяет гарантировать бесперебойную работу вне зависимости от функционирования отдельных узлов.

В иерархической сети работоспособность и скорость работы во многом зависит исключительно от мощностей узла-сервера данной системы. Если же возникает большая нагрузка, а сервер к этому не готов, то система будет простаивать в ожидании обработки команд. В одноранговой сети такая ситуация невозможна, так как определенную команду может выполнять любой компьютер из сети. Если какой-то из них загружен, за нее возьмется другое устройство, чтобы не позволить системе простаивать.

Такое распределение функций гарантирует более высокую скорость обработки команд и стойкость системы, так как она не зависит от конкретного устройства. Вообще, все устройства сети peer-to-peer подразумевают возможность любого из устройств в любой момент времени отключиться от сети. Это никак не влияет на работоспособность системы, так как все устройства имеют равные права и являются взаимозаменяемыми.

Одноранговые компьютерные сети имеют один небольшой, но порой значимый нюанс. Здесь не идет речь о защите информации. Когда у всех компьютеров равные права доступа, никто не может запретить или ограничить доступ к какому-то ресурсу или компьютеру. Все устройства в одноранговой сети находятся на равных правах. Если для сети важно наладить права доступа для разных пользователей или защитить информацию - нужно использовать другие варианты сетей.

Иерархические компьютерные сети

Иерархическая сеть отличается от одноранговой наличием разных прав доступа у разных узлов системы. Некоторые устройства являются серверами и отвечают за обработку основных команд, отдачу данных, управление подключениями и т.д.

Сервера могут быть разных уровней и иметь разные права доступа в зависимости от иерархии. Обычно присутствует один главный сервер, который отвечает за управление другими устройствами и выполняет основные и самые важные команды. Именно он отвечает за распределение ролей и задач между другими устройствами.

Более низкие по иерархии сервера отвечают за распределение нагрузки между устройствами, снимают нагрузку с основного сервера путем взятия на себя части задач. Если в сети присутствует большая нагрузка, один компьютер может не справляться с ней или выполнять задачи медленно. Именно для этого используются дополнительные сервера с меньшими правами.

Использование иерархических сетей подходит для случаев, когда важна конфиденциальность, защита данных и информации. Такие сети гарантируют распределение прав, ограничение доступа к функциям, ресурсам и данным. Для крупных компьютерных сетей или сетей предприятий такой вариант зачастую является наиболее оптимальным.

Но у него есть и недостатки. Например, использование иерархических сетей требует выделение отдельного компьютера с хорошими системными характеристиками на роль сервера. Для серверной части обязательно нужен мощный компьютер, на него возлагается большая ответственность и даже минимальные зависания могут привести к простою или даже падению всей сети.

Такие сети сложнее настраивать и ими не так просто управлять. Именно поэтому для небольших систем актуальным остается простая в установке и поддержке одноранговая сеть.

Гибридная компьютерная сеть

Помимо чистых P2P-сетей существуют также специальные гибридные сети. В таких сетях существуют серверы, которые используются для координации работы. Они занимаются также поиском, предоставлением информации об узлах системы (статус, готовность и др.).

Такие сети сочетают в себе быстродействие централизованных одноранговых сетей и надежность централизованных иерархических. Это достигается благодаря гибридным схемам с независимыми индексационными серверами, которые обмениваются информацией друг с другом.

Выход из строя любого из серверов никак не влияет на функционирование компьютерной сети. Она все равно продолжит нормальное функционирование, как и в случае с одноранговой.

Такие сети подходят для организаций, предприятий и корпораций. Они уступают по безопасности для иерархических систем, в которых за все отвечают отдельные серверы. Но это допустимо, так как дает преимущества в других направлениях, например, в скорости работы.

Применение одноранговых сетей

Пример 1

Хорошим примером применения технологии одноранговых сетей является сеть для обмена файлами или файлообменник. Пользователи используют специальные настройки и выбирают папку для предоставления общего доступа. Содержимое данной папки будет доступно для скачивания другими пользователями.

Когда пользователь сети отправляет запрос на поиск файла, программа ищет у клиентов сети файлы, подходящие для данного запроса и предоставляет результат. В случае успешного поиска предоставляется возможность скачивания файлов у найденных источников.

Для достижения лучшего результата по скорости и производительности системы в современных сетях используется метод загрузки информации из разных источников. Это намного быстрее чем загружать данные из одного источника сервера, даже если он имеет большую вычислительную мощность.

Такое распределение нагрузки гарантирует бесперебойность получения данных, сохраняя их целостность благодаря проверкам контрольной суммы.

Остановить раздачу файла в децентрализованной компьютерной сети практически невозможно. До тех пор, пока хотя бы один компьютер в сети будет содержать данный файл, он и дальше будет распространяться по запросу клиентов в данной сети. Единственный действенный способ остановить раздачу файла в одноранговой децентрализованной сети - полностью отключить (физически) все содержащие его компьютеры, находящиеся в этой сети.

Замечание 2

Децентрализованная сеть решает проблему слежки и ограничений доступа в компьютерных сетях. Это создает ряд определенных проблем с точки зрения конфиденциальности и защиты информации.

Известное программное обеспечение для одноранговых сетей: Windows for Workgroups фирмы Microsoft, Personal NetWare фирмы Novell.

В зависимости от того, как распределены функции между компьютерами сети, сетевые операционные системы, а, следовательно, и сети делятся на два класса: одноранговые и двухранговые.

Одноранговая сеть

Если компьютер предоставляет свои ресурсы другим пользователям сети, то он играет роль сервера. При этом компьютер, обращающийся к ресурсам другой машины, является клиентом. Как уже было сказано, компьютер, работающий в сети, может выполнять функции либо клиента, либо сервера, либо совмещать обе эти функции.

Если выполнение каких-либо серверных функций является основным назначением компьютера (например, предоставление файлов в общее пользование всем остальным пользователям сети или организация совместного использования факса, или предоставление всем пользователям сети возможности запуска на данном компьютере своих приложений), то такой компьютер называется выделенным сервером. В зависимости от того, какой ресурс сервера является разделяемым, он называется файл-сервером, факс-сервером, принт-сервером, сервером приложений и т.д.

Очевидно, что на выделенных серверах желательно устанавливать ОС, специально оптимизированные для выполнения тех или иных серверных функций. Поэтому в сетях с выделенными серверами чаще всего используются сетевые операционные системы, в состав которых входит нескольких вариантов ОС, отличающихся возможностями серверных частей. Например, сетевая ОС Novell NetWare имеет серверный вариант, оптимизированный для работы в качестве файл-сервера, а также варианты оболочек для рабочих станций с различными локальными ОС, причем эти оболочки выполняют исключительно функции клиента. Другим примером ОС, ориентированной на построение сети с выделенным сервером, является операционная система Windows NT. В отличие от NetWare, оба варианта данной сетевой ОС - Windows NT Server (для выделенного сервера) и Windows NT Workstation (для рабочей станции) - могут поддерживать функции и клиента и сервера. Но серверный вариант Windows NT имеет больше возможностей для предоставления ресурсов своего компьютера другим пользователям сети, так как может выполнять более широкий набор функций, поддерживает большее количество одновременных соединений с клиентами, реализует централизованное управление сетью, имеет более развитые средства защиты.

Выделенный сервер не принято использовать в качестве компьютера для выполнения текущих задач, не связанных с его основным назначением, так как это может уменьшить производительность его работы как сервера. В связи с такими соображениями в ОС Novell NetWare на серверной части возможность выполнения обычных прикладных программ вообще не предусмотрена, то есть сервер не содержит клиентской части, а на рабочих станциях отсутствуют серверные компоненты. Однако в других сетевых ОС функционирование на выделенном сервере клиентской части вполне возможно. Например, под управлением Windows NT Server могут запускаться обычные программы локального пользователя, которые могут потребовать выполнения клиентских функций ОС при появлении запросов к ресурсам других компьютеров сети. При этом рабочие станции, на которых установлена ОС Windows NT Workstation, могут выполнять функции невыделенного сервера.

Важно понять, что, несмотря на то, что в сети с выделенным сервером все компьютеры в общем случае могут выполнять одновременно роли и сервера, и клиента, эта сеть функционально не симметрична: аппаратно и программно в ней реализованы два типа компьютеров - одни, в большей степени ориентированные на выполнение серверных функций и работающие под управлением специализированных серверных ОС, а другие - в основном выполняющие клиентские функции и работающие под управлением соответствующего этому назначению варианта ОС. Функциональная несимметричность, как правило, вызывает и несимметричность аппаратуры - для выделенных серверов используются более мощные компьютеры с большими объемами оперативной и внешней памяти. Таким образом, функциональная несимметричность в сетях с выделенным сервером сопровождается несимметричностью операционных систем (специализация ОС) и аппаратной несимметричностью (специализация компьютеров).

В одноранговых сетях все компьютеры равны в правах доступа к ресурсам друг друга. Каждый пользователь может по своему желанию объявить какой-либо ресурс своего компьютера разделяемым, после чего другие пользователи могут его эксплуатировать. В таких сетях на всех компьютерах устанавливается одна и та же ОС, которая предоставляет всем компьютерам в сети потенциально равные возможности. Одноранговые сети могут быть построены, например, на базе ОС LANtastic, Personal Ware, Windows for Workgroup, Windows NT Workstation.

Для поддержки одноранговой сети не требуется специального программного обеспечения. В такие операционные системы, как Microsoft Windows 2003, Microsoft Windows 2000, Microsoft Windows XP встроена поддержка одноранговых сетей. Одноранговая сеть характеризуется рядом стандартных решений: - компьютеры расположены на рабочих столах пользователей; - пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспечивают защиту информации; - для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система. Одноранговая сеть вполне подходит там, где: - количество пользователей не превышает 10 человек; -пользователи расположены компактно; -вопросы защиты данных не критичны; -в обозримом будущем не ожидается значительного расширения фирмы и, следовательно, сети. для поддержки доступа к ресурсам удаленного пользователя (обращающегося к серверу по сети) подключать дополнительные вычислительные ресурсы. Одноранговые сети относительно просты. Поскольку каждый компьютер является одновременно и клиентом, и сервером, нет необходимости в мощном центральном сервере или в других компонентах, обязательных для более сложных сетей.

В одноранговых сетях также может возникнуть функциональная несимметричность: одни пользователи не желают разделять свои ресурсы с другими, и в таком случае их компьютеры выполняют роль клиента, за другими компьютерами администратор закрепил только функции по организации совместного использования ресурсов, а значит, они являются серверами, в третьем случае, когда локальный пользователь не возражает против использования его ресурсов и сам не исключает возможности обращения к другим компьютерам, ОС, устанавливаемая на его компьютере, должна включать и серверную, и клиентскую части. В отличие от сетей с выделенными серверами, в одноранговых сетях отсутствует специализация ОС в зависимости от преобладающей функциональной направленности - клиента или сервера. Все вариации реализуются средствами конфигурирования одного и того же варианта ОС.

Одноранговые сети проще в организации и эксплуатации, однако они применяются в основном для объединения небольших групп пользователей, не предъявляющих больших требований к объемам хранимой информации, ее защищенности от несанкционированного доступа и к скорости доступа. Одноранговые ЛВС предоставляют возможность такой организации работы компьютерной сети, при которой каждая рабочая станция одновременно может быть файловым сервером.

Благодаря этому, затраты на организацию ЛВС оказываются относительно небольшими, однако при увеличении числа рабочих станций эффективность их использования резко уменьшается. Поэтому одноранговые ЛВС достаточно хороши олько для небольших рабочих групп, применяющих прикладное программное обеспечение, не сильно загружающее ЛВС.

Сетевые ОС для одноранговых ЛВС различаются как по производительности, так и по предоставляемым пользователям возможностям. Уменьшение производительности рабочих станций, являющихся одновременно файловыми серверами представляет не единственную проблему в ЛВС. Перегрузка такого файлового сервера во время операций других рабочих станций сфайлами на его диске может привести к потере данных. Резервное копирование рабочих файлов в такой ЛВС также может быть проблематичным. Если файлы рассеяны между рабочими станциями/серверами случайным образом, то при ежедневной процедуре резервирования часть важных файлов будет с большой вероятностью пропускаться.