Didieji tinklai
SąvokosJeigu įvairaus dydžio vietiniai tinklai (ar atskiri vartotojai) sąveikauja skirtinguose miestuose, valstybėse arba kontinentuose, tai jiems aptarnauti taikomos WAN (GAN) technologijos. Tarpusavio sąveikai užtikrinti naudojamas telefoninis, palydovinis ar magistralinis kabelinis ryšys, kurį teikia komunikacinių paslaugų įmonės. Dažniausiai sutinkamos trys WAN ryšio jungtys:Analoginės (Analog connections). Naudojamos paprastos telefono linijos ir modeminis ryšys.Skaitmeninės (Digital connections). Visame maršrute naudojamas skaitmeninis telefono ryšys.Komutuojamos (Switched connections). Duomenų perdavimui naudojamos įvairialypės komutuojamos ryšio priemonėsKomutavimasTai duomenų perdavimo kelio paieška (switching) iš daugelio galimų ryšių tarp siuntėjo ir gavėjo. Komutavimo funkcijos sąvoka apima ir paketų, ir kanalų komutavimą. Komutuojantys įtaisai vadinami maršrutizatoriais.Pernešimo lygisOptinio pluošto linijose jų kokybiniams parametrams nusakyti naudojamas signalo pernešimo lygio (Optical Carrier rating level) sąvoka. Pernešimo lygis žymimas OC-n, kur n – pirminio lygio sveikasis daugiklis. Pirminis lygis priimtas lygus 51,84 Mbit/s.Naudojamas ATM, SONET ir kitų didžiųjų tinklų perdavimo terpei charakterizuoti.Analoginė jungtisVisuotinis komutuojamų telefono linijų tinklas (PSTN, Public Switched Telephone Network) yra tipiškas analoginės jungties atstovas. Gali perduoti balsą ir duomenis (bei faksimiles), kaip parodyta 7-1 paveiksle. Nebrangus, tačiau neefektyvus dėl savo lėtumo.
7-1 pav. Signalo virsmai sistemoje PC – PSTN – PCYra du analoginių linijų tipai:Skambinimo (Dial-Up Lines). Tai linijos, kuriuose sujungimas atliekamas pagal pareikalavimą, t.y skambutį. Kadangi tokio tipo linijos turi aukštą triukšmų lygį, tai jų pralaidumas neviršija 33,6 Kbit/s (tokios teorinės ribos egzistavimas įrodomas, sprendžiant Shannon’o lygtis).Skirtinės (Dedicated arba Leased). Linijos, panašios į tinklo kabelį, t.y. veikia visą laiką. Naudojama išlyginimo (line conditioning) technologija sumažina užlaikymus ir triukšmų lygį ir leidžia ~1,5-2 kartus spartesnį ryšį.Skaitmeninė jungtisSkaitmeninės jungties servisas (DDS, Digital Data Service) užtikrina geresnę ryšio kokybę, negu analoginės jungtys. Naudojamas sinchroninis point-to-point metodas. Standartinė sparta – 56 Kbit/s ir plačiajuostis perdavimas (beveik be klaidų). Linijos realizuojamos T1, T3 ir switched 56 formomis, linijų galuose vietoj modemų naudojant specialius kanalinius įtaisus CSU/DSU (Channel Service Units / Data Service Units).Kiekvieno ryšių kanalo pralaidumas priklauso nuo jo naudojamos dažnių juostos bei nuo signalo ir triukšmo santykio, kurį lemia sujungimo kokybė. Kai šiedu dydžiai yra fiksuoti, fiziškai neįmanoma peržengti 35 Kbit/s ribą, kurią dar 1948 m. apibrėžė Claude’as Shannonas iš “Bell Laboratories”. Modemuose, kurių sparta yra 56 Kbit/s, pasinaudojama kai kuriomis skaitmeninių linijų ypatybėmis, leidžiančiomis išvengti triukšmų, bet ir jie iš stoties kryptimi negali perduoti didesnių nei 33,6 Kbit/s srautų.Paketų komutavimasDuomenų skaidymas į paketus ir jų persiuntimas analogiškas LAN’ams. Tokiomis technologijomis paremti didieji tinklai: X.25, ISDN, Frame Relay, servisai T1 ir T3, komutuojamos 56 Kbit/s linijos, asinchroninio perdavimo režimas (ATM ir ADSL), paskirstyto duomenų perdavimo optiniu kabeliu (FDDI), sinchroninio optinio ryšio tinklas (SONET), komutuojamo didelio pralaidumo serviso (SMDS). Kai kuriuos iš jų verta paaiškinti plačiau.X.25Ši sena paketinio komutavimo paslaugų technologija iki šiol aktyviai naudojama srityse, kur reikalingas duomenų perdavimo patikimumas ir saugumas 64 Kbit/s – 2 Mbit/s sparta PSTN ir PDN (Public Data Networks) linijomis.Kompiuterių tinklų raidos pradžioje, duomenų perdavimas rėmėsi analoginėmis linijomis. Dažnai prasta jų kokybė, dideli užlaikymai, patikimų kompresijos ir klaidų korekcijos protokolų nebuvimas lėmė mažą – iki 4,8 Kbit/s spartą. Didėjant informacijos srautams ir tinklo patikimumo bei saugumo reikalavimams, CCITT 1976 metais išleido X.25 specifikacijų pirmąjį 64 Kbit/s variantą, 1992 metais paspartintą iki 2 Mbit/s. Šiuo metu reali sparta siekia 512 Kbit/s.Modelis X.25 apibrėžia tris protokolų sluoksnius – fizinį, transporto ir tinklo.Fizinis sluoksnis aprašo signalų lygius ir procedūras fizinės sąsajos atžvilgiu. Pavyzdžiui, tai RS-232, V.24 ar V.35 sąsajos, skirtos modemui prijungti prie kompiuterio ir perdavimo linijos. Gali būti naudojamas atskiras paketų surinkimo įtaisas, vadinamas PAD (Packet Assembler – Disassembler).Transporto ar duomenų perdavimo sluoksnį nusako LAP/LAPB (Link Access Protocol / Link Access Protocol, Balanced) protokolas, atsakingas už klaidų korekciją, duomenų srauto valdymą. Be to, LAP/LAPB protokolas nustato parametrus, kuriuos keičiant galima optimizuoti darbą.Tinklo sluoksnis apibrėžia visus X.25 privalumus ir kai kuriuos trūkumus. Pirmiausia, trečiojo lygio protokolas suskaldo jūsų siunčiamą informaciją į paketus. Be pačių duomenų, paketas turi tam tikrus tarnybinius laukus: adreso, paketo tipo, kontrolinės sekos ir kt. X.25 adresai yra unikalūs, kaip ir IP adresai – jie leidžia vienareikšmiai identifikuoti vartotoją. Tačiau X.25 adreso struktūra skiriasi nuo “Interneto” adresavimo, jie panašūs į paprastus telefono numerius.Informacijai X.25 tinklu perduoti naudojamas paketų komutavimo (packet switching) metodas. Duomenys perduodami per virtualias, arba logines jungtis (VC, virtual circuit), kurios gali būti nuolatinės (PVC, permanent VC) arba komutuojamos (SVC, switched VC). Tačiau analogija su skirtinėmis ir komutuojamomis analoginės telefonijos linijomis tik išorinė. PVC – tai ne laidų pora, o tiesiog nuolatinis virtualus sujungimas. Beje, vienas iš pagrindinių X.25 privalumų yra tas, kad naudodami vieną fizinį kanalą, pvz., skirtinę liniją, galite turėti daug virtualių sujungimų, priklausomai nuo konkrečios naudojamos įrangos ir jos konfigūracijos. Standartas numato iki 4096 VC. Toks fizinio kanalo padalijimas vadinamas multipleksavimu.Modelio ypatumaiIš pradžių siuntėjas ir gavėjas nustato virtualų sujungimą. Jie apsikeičia tarnybiniais paketais – “kvietimo užklausa” (call request) ir “kvietimas priimtas” (call accept). Po to gavėjas pradeda siųsti duomenis. Kiekvienas tarpinis mazgas duomenų perdavimo kelyje gavęs paketą tikrina, ar jis gautas be klaidų (“peržiūri” kontrolinę sumą), perskaito gavėjo adresą ir nustato maršrutą, kuriuo reikia perduoti paketą toliau. Gavęs paketą adresatas išsiunčia patvirtinimą, kad duomenys priimti tvarkingai ir galima siųsti toliau. Jeigu gavėjas arba bet kuris tarpinis mazgas priima sugadintą duomenų paketą, jis jį atmeta ir siunčia nurodymą šį paketą pakartoti.Tai didžiausias X.25 technologijos privalumas bei trūkumas. Kadangi tinkle “klajoja” daug tarnybinės informacijos, tinklo našumas nėra didelis. Dėl to įranga derinama taip, kad duomenų gavimo patvirtinimai būtų siunčiami ne dėl kiekvieno paketo, o dėl tam tikro jų kiekio (window size). Be to, atsižvelgus į linijos kokybę galima parinkti paketų dydį (packet size). Tarkime, tikėtina, kad dideli paketai, perduodami prastos kokybės linijomis, gali būti iškraipyti. Tačiau griežta duomenų perdavimo kontrolė užtikrina, kad svarbi perduodama ar gaunama informacija niekur nedings.Dėl to X.25 technologija paplitusi ten, kur vyksta finansinės transakcijos (bankomatų ir kasos aparatų tinklai), jai patikimas svarbios finansinės ar kitokios informacijos perdavimas (beje, šia technologija naudojasi “Interpolas”), bilietų bei viešbučių rezervavimas ir t.t.ĮrangaTam, kad būtų galima naudotis X.25 technologija, reikia modemo, galinčio veikti skirtinės linijos režimu. Modemas jungiamas į X.25 adapterį. Įmanomi du būdai.1. Pigesnis, kai X.25 plokštė įstatoma į kompiuterį. Į ją įjungiamas modemas ir, esant reikalui, vietinis tinklas. Tokius prietaisus gamina “Microdyne”, “Newport Systems Solutions”, “Eicon” ir kt. Šiuo atveju jums teks papildomai instaliuoti gamintojo programinę įrangą.2. Lankstesnis, tačiau brangesnis, kai naudojami tiltai (switch, bridge) ar maršrutizatoriai (router). Dauguma maršrutizatorių palaiko X.25 protokolą. Naudojant išorinius maršrutizatorius “neprisirišama” prie galimybes ribojančios konkrečios programinės įrangos.Kaip ir “Interneto” ryšiui, taip ir X.25 technologijai galima naudoti ne tik skirtinę, bet ir komutuojamą liniją. Šiuo atveju būtų naudojami X.28, X.32 protokolai – tam tikra X.25 modifikacija. Dažniausiai paslaugų teikėjai palaiko tokį prisijungimo būdą, tačiau pasitaiko išimčių.Ką pasirinkti – X.25, X.28 ar X.32? Tai priklauso nuo vartotojo poreikių. Jeigu planuojamo ryšio sesijos dažnos ir trumpos, pavyzdžiui, bankomatų tinkle, tai prasmingiau naudoti X.25 protokolą, sujungiant terminalus skirtinėmis linijomis. Naudojant komutuojamą liniją, gali atsitikti taip, kad 1 – 2 minutes bankomatas skambins ir nustatinės ryšį, o paskui tik 5 – 8 sekundes perdavinės ar gaus duomenis, neracionaliai eikvodamas kliento laiką.Protokolo X.25 tinklai – tai tarnybiniai tinklai, todėl jų paklausa nėra didelė. Duomenų perdavimo X.25 tinklais paslaugas Lietuvoje teikia AB “Lietuvos Telekomas”, UAB “Lietelija” ir UAB “Omnitel”. Paslaugų kaina dažniausiai nustatoma per derybas, kadangi ji labai priklauso nuo konkrečios būsimo X.25 tinklo struktūros, greičio, papildomų paslaugų.ISDNIntegrated Services Digital Network – tai integruotų paslaugų skaitmeninis tinklas. ISDN tinkle visos analoginės-skaitmeninės transformacijos vyksta pačiame telefono aparate (tiksliau, ISDN terminale), todėl ISDN stotys “nežino”, ką komutuoja: pokalbį, duomenis, videomedžiagą ar muziką. ISDN privalumai – dvigubai didesnė vieno kanalo sparta (64 Kbit/s lyginant su 33,6 Kbit/s bendrojo naudojimo telefono tinkle), vidutiniškai 10 kartų mažesnis sujungimo laikas, “intelektualus” skambučių maršrutizavimas ir kt.Pagrindinės sąvokosPagrindinės ISDN sąvokos – BRI ir PRI:• BRI (Basic Rate Interface) atsako už abonento sujungi-mą su ISDN stotimi.• PRI (Primary Rate Interface) užtikrina ISDN stočių sujungimą tarpusavyje, tačiau gali būti naudojama ir stambiam abonentui prijungti.ISDN tinkle BRI – tai 144 Kbit/s skaitmeninis duomenų srautas, padalytas į tris kanalus. Du kanalai, kiekvienas po 64 Kbit/s, skirti vartotojų informacijai perduoti, o trečiasis – 16 Kbit/s D kanalas perduoda tarnybinę informaciją. Todėl BRI dažnai vadinama 2B+D sąsaja. Fiziškai BRI – vyta laidų pora, leidžianti prijungti abonentą iki 4 – 8 km atstumu nuo stoties (atstumas priklauso nuo kabelio kokybės).PRI struktūra labai panaši. Bendru atveju tai nB+D. JAV, Kanadoje ir Japonijoje, kur naudojami vadinamieji T1 (1544 Kbit/s) skaitmeniniai kanalai, yra 23B+D, o Europoje, kur tradiciškai naudojami E1 (2048 Kbit/s) kanalai, – 30B+D. PRI dabar gali būti naudojami vytų porų variniai kabeliai, šviesolaidžiai, radiorelinės linijos.ISDN privalumaiNorint atsakyti į šį klausimą, reikia žinoti, kad ISDN paslaugos skirstomos į tris tipus:• pagrindinio kanalo,• papildomų kanalų,• telepaslaugos.Pagrindinio kanalo paslaugos – tai būtent tie BRI ar PRI kanalai, kuriuos užsisako vartotojai ir kurie laiduoja informacijos perdavimą. Individualūs vartotojai ir smulkūs verslininkai dažniausiai užsisako BRI kanalus. Priklausomai nuo užsakytos paslaugos, kanalai gali veikti linijų arba paketų komutavimo režimais.• Linijų komutavimo režimas labai panašus į įprastą telefonų tinklo funkcionavimą, kai fiksuotas sujungimas nustatomas tarp dviejų taškų ir palaikomas visą keitimosi informacija laiką.• Paketų komutavimo režimu informacija gali būti perduota tinkle skirtingais keliais, svarbūs yra tik siuntimo ir gavimo taškai.ISDN lankstumas leidžia efektyviai panaudoti kanalą skirtingais tikslais.Paprasčiausia BRI 2B+D srauto konfigūracija – kai vienas B kanalas naudojamas telefoniniam ir faksimiliniam ryšiui, o kitas – duomenims perduoti arba “Interneto” ryšiui. Beje, tuo pačiu metu, naudojantis D kanalu, galima tikrinti savo kreditinę kortelę ar siųsti trumpas žinutės.Sudėtingesnis ISDN variantas – abiejų B kanalų sujungimas naudojant BOND (Bandwidth On Demand) technologiją. Toks sujungimas naudingas, kai jums reikia greitesnio ryšio su “Internetu” ar naudotis videokonferencijų galimybėmis.Toliau esantis vartotojas gali prisijungti prie tinklo ir dirbti 128 Kbit/s sparta. Patogumas čia tas, kad ryšio sesija inicijuojama tik tam laikui, kai perduodama informacija. Prisiminus, kad statistiškai WWW puslapių sklaidymui sugaištama 30%, o skaitymui – 70% laiko, akivaizdu, kad tai padės sutaupyti pinigų.ISDN KlaipėdojeKlaipėdiečiai jau dabar praktiškai bet kurioje miesto dalyje gali naudotis ISDN ryšiu bei daugeliu paslaugų. Tai skambinančiojo numerio nustatymas (CLIP), draudimas nustatyti skambinančiojo numerį (CLIR), galimybė priimti peradresuotą numerį (COLP), pranešimas apie skambutį tarnybiniu D kanalu (CW), uždara vartotojų grupė vienos stoties ribose (CUG), kelių (dažniausiai iki 8) numerių suteikimas vienam abonentui (MSN). Dvi paskutinės galimybės ypač naudingos:• CUG leidžia padalyti savo vidinį telefono tinklą į tam tikras uždaras grupes, su kuriomis negalės susijungti kiti abonentai.• MSN pravers tuo atveju, jei, pavyzdžiui, įmonė turi kokią nors informacinę tarnybą arba sekretoriatas turi filtruoti visus ar didesnę dalį “įeinančių” skambučių.Kitos, rečiau naudojamos ISDN paslaugos – teleksas, telefaksas, tele ir videokonferencijos. Beje, didžiausia visame pasaulyje gaminamos videokonferencijoms skirtos įrangos dalis naudoja ISDN protokolus.Frame RelaySujungus gerąsias X.25 ir ISDN savybes, gautas komutuojamų paketų tinklo servisas, pavadintas Frame Relay. Modelio ypatumaiŠi technologija pagrįsta prielaida, kad perdavimo terpės charakteristikos pakankamai aukštos, todėl neatliekamas klaidų skaičiavimo ir tikrinimo funkcijos (minimaliai būtina klaidų kontrolė aparatūriškai atliekama abiejuose jungties galuose). Frame Relay duomenų paketai yra kintamo ilgio. Terpėje nustatomas PVC (Permanent Virtual Circuit) kanalas tarp galinių taškų. Tai galima įsivaizduoti, kaip skirtinės komutuojamų paketų linijos ekvivalentą. Frame Relay pralaidumas siekia 56 – 1544 Kbit/s, nes maršrutas fiksuotas ir tinklo mazgams nereikia gaišti laiko, skaičiuojant kelius.Užsakovai gali pasirinkti norimą kanalo plotį su 64 Kbit/s prieaugiu, t.y. užsakyti reikiamą CIR (Committed Information Rate), garantuojantį minimalią greitaveiką.ĮrangaVisais atvejais, Frame Relay su PSTN kainuoja pigiau, negu skirtinė linija. Norint turėti didelę spartą, naudojamasi optinio pluošto kabeliais. Prisijungimui prie tinklo reikia turėti suderinamą su Frame Relay CSU/DSU (Channel Service Units, Data Service Units) įrangą bei mašrutizatorių arba tiltą ryšiui tarp LAN ir WAN tinklų palaikyti.T1 (E1) ir T3Bell Labs 60-aisiais metais sukūrė telefono linijų sutankinimo procesą (multiplexing, mixing). Jo esmę sudaro tai, kad sujungtų įėjime signalų srautas perduodamas aukštadažniu kabeliu ir vėl išskaidomas išėjime. Taip atsirado T-carrier sistemos.Išeities linija T-carrier sistemose yra T1 linija (JAV šio tipo linijos labiausiai paplitę). T1 naudoja point-to-point technologiją su 24 kanalų linija. Kiekvieno kanalo pralaidumas 64 Kbit/s, viso iki 1,5 Mbit/s. Kiekvienas kanalas gali būti naudojamas atskirai, kalbai ar duomenims perdavinėti, arba kombinuojamas bet kokia tvarka. Pavyzdžiui, 8 kanalų sujungimas užtikrins 512 Kbit/s pralaidumą. T1 (ir jos analogas DS1 – Digital Service) technologija naudojama JAV, o Europoje ekvivalentiška skaitmeninės telefonijos technologija vadinama E1 (European Trunk Line, Level 1).Spartesnė komercinė linija yra T3. Tai 28-erių T1 linijų ekvivalentas ir gali užtikrinti iki 45 Mbit/s pralaidumą. Šiuo metu tai sparčiausia iš visų skirtinių point-to-point ryšio linijų. T3 ir jos analogas DS3 naudojama JAV. Beje, tai brangi linija, mėnesio mokestis gali siekti iki $30,000.ĮrangaT1 linijos yra tiesiamos standartiniu variniu kabeliu, o T3 linijoms naudojamas optinio pluošto kabelis arba perdavimas mikrobangų diapazone. T-carrier prijungimas panašus į Frame Relay. Galuose reikės su T1 ar T3 suderinamo įtaiso CSU/DSU, maršrutizatoriaus arba tilto. Balso ir duomenų suliejimui perduodant bei atskyrimui priimant reikia multipleksoriaus/demultipleksoriaus įrengimo.Switched 56Tai išsinuomojama komutuojama linija, pigesnis skirtinės linijos variantas. Galuose naudojama CSU/DSU įranga. Mokama tik už sujungimo laiką. Tradicinis pralaidumas 56 Kbit/s.Paprastai naudojama ten, kur nėra ISDN serviso. Jeigu yra, patartina atlikti kainų palyginimą perduodamų duomenų srautų atžvilgiu ir pasirinkti pigesnį.ADSLDevintajame dešimtmetyje inžinierius Josephas Leichleideris pasiūlė plačiajuosčiam ryšio kanalui naudoti skaitmenines (DSL, Digital Subscriber Line) telefono linijas. Ryšio kokybės pagerinimui buvo pritaikytas daugelio lygių signalo kodavimas. Sukurtoji skaitmeninės abonentinės linijos įranga vadinosi HDSL (Highbitrate DSL) įgalino 4 km nuotoliu perduoti beveik 800 Kbit/s srautus. Tuo pat metu Stanfordo universiteto mokslininkai, panaudoję diskretinį daugiatonį signalo kodavimą (DMT, Discrete MultiTone), 1,6 km ilgio dvilaide linija perdavė daugiau kaip 8 Mbit/s. Šioje technologijoje visa 1 MHz pločio dažnių juosta buvo padalyta į 256 atskirus apie 4 kHz pločio kanalus.Modelio ypatumaiIš pradžių DMT manyta taikyti įrašų vaizdajuostėse siuntimui, kai signalai daugiausiai keliauja viena kryptimi. Tokiu būdu, daugiau kanalų buvo paskirta žemynkrypčiam srautui, perduodančiam signalą vartotojui. Šiam srautui teko apie 6 Mbit/s, o priešingos krypties – aukštynkrypčiam tik apie 0,6 Mbit/s. Toks asimetriškas DSL variantas buvo pavadintas ADSL. Dabar šis signalo kodavimo ir kanalų paskirstymo būdas tapo pasauliniu standartu. Asimetriško ryšio ADSL įranga labai tinka darbui Internete. Ji leidžia turėti nuolatinį (on line) ryšį ir iki 5,5 km ilgio telefono linijomis persisiųsti po keletą šimtų kilobitų per sekundę. ADSL dar yra labai patogi ir tuo, kad duomenims perduoti naudojami virš balso dažnių juostos esantys kanalai, todėl ta pačia telefono linija vienu metu galima perduoti ir balsą, ir duomenis. ADSL galima naudoti skirtingas moduliacijas:• DMT, diskretinį daugiatonį signalo kodavimą;• QAM, kvadratūrinį amplitudinį moduliavimą;• CAP, amplitudės ir fazės moduliavimą be nešamosios.Labiausiai paplito DMT, kadangi yra pakankamai plačiajuostė ir mažiau jautri trikdžiams. Pradžioje DMT atrodė sudėtingesnė ir brangesnė už konkuruojančias technologijas, bet šiuos trūkumus pavyko pašalinti perkėlus moduliatoriaus schemą ant vienos silicio plokštelės ir pradėjus masinę ADSL integrinių schemų gamybą.ADSL pranašesnė prieš kabelinės televizijos tinkluose įrengtas plačiajuosčio interneto sistemas tuo, kad signalas linijoje nedalijamas su kitais vartotojais. Be to, ADSL greitaveika siekia 155 Mbit/s. Televizijos kanalų duomenys perduodami ~30 Mbit/s sparta, todėl prie to kanalo prijungus daugiau modemų, ryšio efektyvumas akivaizdžiai pablogės.Masiniam vartotojui sukurtas ADSL variantas, vadinamas “G.LITE”. Vartotojo kryptimi pralaidumas ribojamas 1,5 Mbit/s, o stoties kryptimi – 0,5 Mbit/s, todėl “G.LITE” patikimai veikia su senomis telefono linijomis.
ProblemosPraktikoje ADSL technologijos įdiegimu mažiausiai suinteresuoti tie, kuriems priklauso vietinės telefono linijos. Jokia kompanija savo noru nesutiks, kad jos abonentai už 20 litų abonentinį mokestį galėtų naudotis tokia pat greitaveika, kaip dabar už skirtinę liniją mokantys tūkstantį. JAV buvo prieita net iki to, kad šalies vyriausybė specialiai įpareigojo telekomus suteikti DSL linijas kiekvienam pageidaujančiam, tačiau rezultatai kol kas menki. Rinkos ekonomika težino vieną vaistą nuo šios bėdos – konkurenciją.ATMAsinchroninio perdavimo technologija įgalina naudoti paketų komutavimo ATM režimą (Asynchronous Transfer Mode). ATM gali suderinti balso, vaizdo, faksų ir duomenų perdavimą realiame laike su labai aukštais kokybiniais parametrais (garsas su CD kokybe, multimegabitinis perdavimas ir pan.).Modelio ypatumaiTiek vietiniame, tiek didžiajame tinkle ATM persiunčia fiksuoto dydžio paketus, vadinamus celėmis (cells). Perdavimo sparta iki 622 Mbit/s. Paketo dydis 53 baitai, iš kurių 48 talpina duomenis, o likę 5 sudaro antraštę. Didžiulę darbo spartą sąlygoja fiksuotas paketo dydis, kadangi juos lengviau perdavinėti, naudojant standartinę tinklo įrangą celių judėjimui, maršrutizavimui ir komutavimui.ATM panaši į Frame Relay tuo, kad naudojamos “švarios”, t.y. be triukšmų, linijos. Klaidų apdorojimas atliekamas aparatūriškai bet kuriame linijos gale. Be to, ATM sukuria pastovų virtualų kanalą (PVC) tarp dviejų taškų kaip ryšio derinimo seanso dalį.Pagrindinis ATM kanalo pralaidumas yra OC-3 155 Mbit/s (šitokia sparta perdavinėjami didelės raiškos televizijos signalai) bei OC-12 622 Mbit/s, kuris gaunamas lygiagrečiai sudėjus keturis 155 Mbit/s kanalus vienoje jungtyje. Šiuo metu siūloma teorinė OC-24 1,2 Gbit/s arba OC-48 2,4 Gbit/s sparta, o laboratorijose bandomi pavyzdžiai jau seniai viršijo 10 Gbit/s. Viena, kas sulaiko plėtrą, yra tai, kad naudojami standartiniai tarpmiestiniai optinio pluošto kabeliai (622 Mbit/s). Antra, sparčių adapterių ir keitiklių technologija dar nepasiekė vartotojo.ĮrangaATM gali būti naudojama su tradiciniais perdavimo terpės komponentais: koaksialiniu kabeliu, vyta pora ir optinio pluošto kabeliu. Kadangi šie komponentai nepalaiko visų ATM galimybių, galima įjungti T3 (45 Mbit/s), FDDI (100 Mbit/s), Fiber Channel (155 Mbit/s) ir OC-3 SONET (155 Mbit/s) sistemas (kai kurios iš šių sistemų bus paminėtos vėliau). ATM gali veikti su Frame Relay ir X.25.FDDIOptinio pluošto technologija su markerio perdavimu fiziniame žiede, sutrumpintai vadinama FDDI (Fiber Distributed Data Interface). Žiedas gali būti vienakryptis arba dvikryptis, kuriame signalai generuojami šviesos diodų (LED) arba lazerio pagalba. FDDI tinklai nepanašūs į Token Ring, kadangi čia vienu metu markerį gali perdavinėti daugiau nei vienas kompiuteris. Vadinasi, tinkle vienu metu gali cirkuliuoti keletas markerių.Jeigu naudojamas dvigubas žiedas, signalai juose juda priešingomis kryptimis. Tai dar vienas perteklinės sistemos pavyzdys. Užsikimšus pirmajam žiedui, sistema automatiškai persitvarko darbui su antruoju. Tai svarbus perteklinės sistemos privalumas.Iš esmės, FDDI nėra WAN technologija (greičiau MAN), kadangi dėl savo fizinių ypatybių žiedas negali viršyti 100 km. Tačiau tokia technologija leidžia formuoti labai patikimus ir saugius vietinius tinklus, įterpiant juos į didžiuosius.SONETOptinio pluošto technologija visuotiniam sinchroniniam ryšiui vadinama SONET (Synchronous Optical Network). Ši sistema buvo pradėta kurti Bell Communications Research laboratorijoje 1984 metais, norint suderinti ir unifikuoti įvairius Europoje, Azijoje ir Amerikoje naudojamus standartus. Gali perduoti balsą, vaizdą ir duomenis su OC-1 kartotine greitaveika (51,84 Mbit/s). Labiausiai paplitęs OC-3, nors specifikacija leidžia iki OC-48 (2,48 Gbit/s).SMDSTai palyginti nauja (atsirado 1991 m.) visuotinių tinklų komutuojama technologija, vadinama SMDS (Switched Multimegabit Data Services). Duomenys perduodami nuo 1,544 Mbit/s (T1, E1 arba DS1) iki 45 Mbit/s (T3 arba DS3).SMDS perdavinėja fiksuoto 53 baitų dydžio paketus, kaip ATM. Klaidos tikrinamos aparatūriškai jungties gale. SMDS gali jungtis į vietinę liniją ir palaikyti ryšį su visais mazgais, nekviečiant derinimo procedūrų.Perdavimas KTV tinklaisFiziškai tinklo ryšį galima palaikyti įvairiomis sistemomis: telefoniniu ar kabeliniu modemu, ISDN, ADSL arba VDSL (Very-high-data-rate Digital Subscriber Line). Pakankamai spartų ryšį su WAN nesunku užtikrinti per egzistuojančios kabelinės televizijos tinklų sistemą. JAV atliktas tyrimas parodė, kad 500 Kbit/s ryšys su Internetu per kabelinės televizijos tinklus yra 4 kartus spartesnis ir 50% pigesnis negu ISDN ryšys.Modelio ypatumaiDaugumos sistemų topologija yra vienkrypčio ryšio medis. Kadangi vartotojų imtuvai yra prijungti pakopomis, stabilus signalo lygis nėra užtikrinamas. Pažangesnė yra kabelinių tinklų žvaigždinė struktūra, užtikrinanti stabilesnį signalo lygį ir geresnę perdavimo kokybę visiems vartotojams.Dvikrypčiam ryšiui užtikrinti kabelinės TV operatoriai turi paskirti spektro dalį, kuria galėtų būti siunčiami vartotojo signalai (kompiuterio duomenys). Paprastai jie siunčiami 1 – 6 MHz pločio dažnio juosta žemesnėje spektro dalyje tarp 5 – 42 MHz. Ši dažnių sritis yra labai jautri buitinių prietaisų keliamam triukšmui. Be to, reikia taip pakeisti stiprintuvus, kad jie galėtų atskirti siunčiamus ir priimamus signalus. Signalams, sklindantiems nuo stoties (head end station) iki vartotojo, šiuo metu naudojamas dažnio spektras nuo 54 iki 600 MHz (pagal JAV galiojantį standartą). Kokybiškiems kabelinės TV signalams perduoti turėtų būti paskirta dažnių juosta nuo 47 iki 450 MHz, o aukštesni kaip 470 MHz dažniai turėtų būti naudojami duomenims perduoti.Pažymėtina, kad duomenys yra perduodami asimetriškai: iš stoties vartotojui jie gali būti siunčiami žymiai sparčiau negu priešinga kryptimi. Pavyzdžiui, priėmimo sparta gali būti nuo 500 Kbit/s iki 30 Mbit/s, siuntimo – nuo 96 Kbit/s iki 10 Mbit/s.Ne visi kompiuteriai taip sparčiai gali priimti duomenis, todėl realesnė yra 3 – 10 Mbit/s sparta. Kadangi kabeliniu kanalu prie interneto vienu metu gali prisijungti 200 – 300 žmonių, mažai tikėtina, kad bus galima palaikyti 10 Mbit/s spartą ilgesnį laiką, tačiau paslaugų tiekėjai 400 – 500 Kbit/s ryšį turėtų garantuoti. Lyginant su telefono linijų sparta tai visai neblogai. Kadangi senųjų sistemų kabeliai yra koaksialiniai, o ne optiniai, dažnių juostos pločio gali neužtekti. Todėl duomenis siųsti galima telefono ar ISDN linijomis, o priimti – kabelinės televizijos tinklais. Vartotojas gali naršyti internete, žiūrėti televizijos laidas ir kalbėtis telefonu tuo pačiu metu. Kompiuteris gali būti prijungtas prie tinklo 24 valandas per parą – tinklo resursai naudojami tik persiunčiant duomenis.ĮrangaKompiuteryje reikia įrengti ,,Ethernet” jungtį, įdiegti standartinę TCP/IP programinę įrangą. Modemų gamintojai naudoja įvairias duomenų perdavimo specifikacijas, todėl skirtingų kompanijų modemai ne visada suderinami.Kabelinius modemus gamina 3COM, AT&T, ,,Hewlett-Packard”, IBM, ,,Intel”, ,,Motorola”, ,,Nortel”, ,,Panasonic”, ,,Toshiba”, ,,Zenith” ir kitos kompanijos. Pavyzdžiui, ,,Motorolos” pirmos kartos kabelinis modemas ,,CyberSURFR” duomenis priima 10 Mbps, siunčia – 786 Kbit/s sparta, ,,Zenith” modemo ,,Homeworks Universal” sparta yra 4 Mbps abiem kryptimis. Kabelinių modemų kaina – nuo 375 iki 2000 dolerių.WAPBevielių taikymų protokolas WAP (Wireless Application Protocol) yra dviejų sparčiai besivystančių sričių – mobiliosios telefonijos ir Interneto sujungimo tarpusavyje bandymas.Svarbiausia yra ne vien tai, kad Internete kabelius galima pakeisti radijo ryšiu. Problema yra ta, kad Internetas remiasi palyginti garantuotai patikimomis jungtimis, plačia dažnių juosta ir tam pritaikytais protokolais. Mobilieji terminalai, sujungti su bazinėmis stotimis radijo kanalais, turi ribotą dažnių juostą ir prastesnį patikimumą, todėl reikia atitinkamai pritaikyti ir ryšių protokolus. Šalia to WAP terminalų CPU galia yra mažesnė, atmintis ne tokia didelė, o ekrane galima parodyti mažiau informacijos negu tradiciniame asmeniniame kompiuteryje, kurį dažniausiai naudoja naršantys Internete klientai.Mobilusis tinklas su stacionariuoju tinklu yra jungiamas per tarptinklinę sąsają (gateway). Ji atsako už Interneto protokolo vertimą į WAP protokolą, geriau pritaikytą mobiliajam tinklui.Sąsaja ne vien verčia vieną protokolą kitu, bet ir užkoduoja bei iškoduoja pranešimus, skirtus mobiliajam klientui, nes naudojamoji dažnių juosta yra labai ribota ir ją reikia panaudoti kaip galima efektyviau.Po to serveris yra per Internetą iškviečiamas tradiciniu būdu, naudojant TCP/IP. Serveris atsako į užklausą pasiųsdamas tarptinklinei sąsajai WML tinklapį arba WML dokumentą.Kliento pusėje, WAP telefone, turi būti WAP skaityklė, galinti rodyti WML (Wireless Markup Language – bevielė tekstų kūrimo kalba) dokumentus.WAP modelisDabar yra naudojami keli WDP (Wireless Datagram Protocol), priklausančio WAP rinkiniui, variantai. Šiuo metu įprasčiausias yra duomenų perdavimas per GSM jungtį.WAP ir WWW palyginimasMobilųjį tinklą valdo ne Internetui įprastas TCP, o WTP (Wireless Transaction Protocol – bevielis transakcijos protokolas). Iš serverio į sąsają yra organizuojamas TCP ryšys, o iš sąsajos į serverį – WTP ryšys.TCP protokolas yra optimizuotas stacionariesiems tinklams, todėl nenaudojamas visame maršrute. Kadangi mobiliųjų tinklų savybės gerokai skiriasi, ryšys naudojant TCP nebebus efektyvus. Pavyzdžiui, stacionariajame tinkle duomenų paketai dažniausiai yra prarandami tose vietose, kur jų eismas užsikemša, todėl tokių praradimų galima išvengti siunčiant paketus lėčiau. Radijo ryšio tinkle dažniausia praradimų priežastis yra trikdžiai, todėl šiuo atveju geriausia prarastuosius paketus pasiųsti kiek įmanoma greičiau.GSM tinkluose įdiegus visuotinį palydovinį ryšį, turėtų išnykti daug suvaržymų, nes klientas bus nuolat sujungtas su tinklu, kitaip sakant, nuo komutuojamųjų grandinių bus pereinama prie komutuojamųjų paketų ryšio.Kompiuterio tinklo koncepcija
Vartotojui, dirbančiam personaliniu kompiuteriu autonominėje aplinkoje su daugeliu dokumentų, nepatogu keistis informacija su kolegomis – tenka daug ką spausdinti arba kopijuoti informaciją į įvairiausias laikmenas. Sujungus bent du kompiuterius taip, kad jie tarpusavyje galėtų keistis informacija, gauname kompiuterių tinklą.SąvokosSujungti kompiuteriai gali realaus laiko režime bendrai naudoti (share) įvairius programinės ir techninės įrangos išteklius, vadinamus tinklo resursus (resources). Tai gali būti, duomenys, programos, spausdintuvai, faksimiliniai aparatai, modemai, atminties įtaisai ir t.t. Bendras naudojimasis resursais vadinamas tinklo sąveika. Gerai organizuota tinklo sąveika įgalina sumažinti lėšų sąnaudas naudojantis periferiniais įtaisais (peripherals), unifikuoti programinę įrangą, laiku gauti duomenis, bendradarbiauti ir efektyviai planuoti savo darbo laiką. Kompiuterių tinklo resursų dalis duomenų įvedimui ir išvedimui tais pačiais įtaisais: kaupikliais, spausdintuvais, braižytuvais ir pan., vadinama tinklo periferine įranga. Kompiuterių atmintyje saugomi duomenų bazių įrašai, tekstiniai, grafiniai ir kiti dokumentai bendrai vadinami duomenimis.Kompiuterių tinklas sudaro puikias sąlygas programų unifikavimui. Tai reiškia, kad visi vartotojai savo kompiuteriuose naudos vienodo tipo ir tos pačios versijos programas, o ruošiami dokumentai bus tokio pačio formato ir bus visiškai suderinami. Unifikuotų programų naudojimas supaprastina tinklų aptarnavimą ir į juos įjungtų kompiuterių suderinimą. Be to, visada lengviau įsisavinti vieną programą, negu išsyk keletą. Kompiuterių tinklas leidžia taupyti popierių ir laikmenas.Kitas kompiuterių tinklo privalumas – tai galimybė naudoti administracines informacines sistemas (AIS). Šių sistemų svarbiausi komponentai yra veiklos planavimo, dokumentacijos tvarkymo ir elektroninio pašto (e-mail) programos. AIS priemonėmis įmonės vadybininkai gali sėkmingai vadovauti darbuotojams, bendradarbiauti su verslo partneriais ir žymiai efektyviau planuoti ir tvarkyti visos kompanijos veiklą. Kompiuterių tinklas su AIS rekomenduotinas ir mokymo įstaigoje.Kompiuterių tinklų vystymasisIki kompiuterių tinklų atsiradimo informacija buvo keičiamasi įvairių laikmenų pagalba. Pavyzdžiui, duomenys būdavo įrašomi į diskelius, pastarieji nešami kitam vartotojui, kuris įkeldavo įrašytus duomenis į savo kompiuterį. Vadinasi, neturint tinklo, yra tik vienas kelias – persėsti prie to kompiuterio, prie kurio prijungtas reikalingas periferinis įtaisas arba kiekvienam vartotojui nusipirkti visą įvedimo ir išvedimo įrangos komplektą. Mažoje raštinėje tinka 1 paveiksle parodytas pseudotinklas, kai periferiniai įrenginiai su darbo stotimis sujungiami elektroninių arba mechaninių komutatorių pagalba. Norint išspausdinti paruoštą dokumentą, resursai tokiame “tinkle” paprasčiausiai sujungiami vienas su kitu.
1 pav. Pseudotinklas su komutatoriumiPirmieji bandymai sukurti kompiuterių tinklą buvo kuklūs: jungė keliolika įstaigos PC ir vieną kitą spausdintuvą. Tinklo dydį ribojo tuometinė technologija, įskaitant kompiuterių skaičių (iki 30-ties) ir ryšio linijų ilgį (iki 185 m.). Dažniausiai tai būdavo vienos organizacijos kompiuteriai, išsidėstę viename pastate. Mažoms firmoms panaši kompiuterinių tinklų konfigūracija naudojama ir šiomis dienomis. Tokie tinklai vadinami vietiniai arba lokalūs kompiuterių tinklai (LAN, Local Area Network).Stambių organizacijų, kurių raštinės išdėstytos didelėje teritorijoje, taip pat valstybiniams poreikiams tenkinti vietiniai kompiuterių tinklai sujungiami į stambesnes sistemas, naudojant tam tikras komunikacijų priemones. Tai didieji kompiuterių tinklai (WAN, Wide Area Network). Peraugę miestų ribas ir valstybių sienas bei kontinentus, didieji tinklai tampa pasauliniais arba globaliaisiais kompiuterių tinklais (GAN, Global Area Network). Literatūroje WAN ir GAN sąvokos dažnai vartojamos kaip sinonimai.Tarpinę padėtį užima miestą ar fizinį regioną apimantys vietinių kompiuterių tinklų junginiai, naudojantys pasaulinių tinklų technologijas, vadinamieji municipaliniai kompiuterių tinklai (MAN, Metropolitan Area Network).Dviejų tipų tinklų samprataBet koks kompiuterių tinklas – tai techninių, programinių ir organizacinių priemonių visuma, užtikrinanti keitimąsi informacija ir bendrą resursų išnaudojimą kiekvienam vartotojui realiame laike.Visi kompiuterių tinklai turi bendrų komponentų su analogiškomis funkcijomis ir charakteristikomis:• serveriai (servers) – kompiuteriai, kurių resursai yra prieinami tinklo vartotojams; • klientai (clients) – kompiuteriai, kurie naudojasi tinklo resursais; • ryšio terpė (media) – kompiuterių sujungimo būdas; • resursai (resources) – spausdintuvai, duomenys, programos, CD-ROM bibliotekos ir t.t. Nežiūrint panašumo, kompiuterių tinklai skirstomi į du tipus:• vienodo rango (peer-to-peer), vienareikšmius; • serverinius (server based). Abu tinklų tipai turi principinių skirtumų, nusakančių jų galimybes. Vieno ar kito kompiuterių tinklo tipo pasirinkimą lemia šie faktoriai:• įmonės dydis; • reikalingas saugumo (security) laipsnis; • ryšio terpė (media) – kompiuterių sujungimo būdas; • veiklos pobūdis; • administravimo galimybės; • tinklo apkrovos intensyvumo (traffic); • finansavimo lygis. Gerai suprojektuotas tinklas nebrangus, patogus eksploatuoti, turi geras plėtros galimybes ir aukštą konkurencingumo lygį.Peer-to-peer, vienodo rango tinklaiVienodo rango tinkle visi kompiuteriai turi vienodas teises. Čia nėra skirtinio (dedicated) serverio bei nėra hierarchijos tarp visų kompiuterių. Kiekvienas kompiuteris veikia ir kaip klientas, ir kaip serveris. Kitaip tariant, vienodo rango tinkle nėra atskiro kompiuterio, atsakingo už viso ar dalies tinklo funkcionavimą. Vartotojai sprendžia patys, kokius savo kompiuterio resursus (katalogus, spausdintuvus, faks-modemus) leisti naudoti kitiems tinklo kaimynams. Vienodo rango tinkle dažniausiai jungiama iki 10 kompiuterių. Iš čia kildinamas kitas tinklo pavadinimas – darbo grupė (workgroup), t.y. nedidelis darbo kolektyvas.Vienodo rango tinklas yra nebrangus įrengti, kadangi čia nereikalingas galingas serveris ir kiti privalomi antrojo tipo tinklo komponentai. Vienodo rango tinklo palaikymas yra įtrauktas į tokias operacines sistemas, kaip Windows NT Workstation, Windows 95/98/2000, Windows for Workgroups. Šioms OS nereikia pirkti papildomos programinės įrangos, norint organizuoti vienodo rango kompiuterinį tinklą. Tačiau kompiuterių vartotojai turi būti pakankamai kvalifikuoti, kadangi jiems reikės mokėti ne tik naudoti reikalingas taikomąsias programas, bet ir administruoti (administer) savo kompiuterį.Vienodo rango tinkle reikalavimai programinės įrangos našumui ir saugumui žemesni nei skirtinio serverio programinei įrangai. Tinklo apsauga čia suprantama, kaip tinklo resursų slaptažodžiai, pavyzdžiui, katalogų naudojimui. Centralizuotai valdyti vienodo rango tinklo saugumą labai sunku, nes bendri resursai gali būti išdalinti visuose kompiuteriuose, o resursų apsaugos klausimus kiekvienas vartotojas išsprendęs savaip.Projektuojant vienodo rango tinklą, būdingi tokie standartiniai sprendimai ir pasirinkimo (įvertinimo) kriterijai:• vartotojai patys administruoja savo kompiuterius ir rūpinasi informacijos saugumu, tame tarpe: vartotojų teisių ir privilegijų valdymu, užtikrina priėjimą prie savo resursų, užsiima duomenų ir programų priežiūra, rūpinasi programinės įrangos atnaujinimu ir įdiegimu; • kompiuterių sujungimui nereikia sudėtingos kabelinės sistemos; • tinklas jungia iki 10-ties vartotojų • visi vartotojai išsidėstę kompaktiška grupe; • duomenų saugumo klausimai nekritiški; • ateityje nenumatoma didelė firmos, tuo pačiu ir kompiuterių tinklo, plėtra. Vienodo rango tinkle kiekvienas kompiuteris didžiąją dalį skaičiavimo resursų privalo pasilikti sau. Likusieji galingumai suteikiami tinklo kaimynams ir savų resursų priėjimo palaikymui. Server based, serveriniai tinklaiKai vartotojų skaičius vienodo rango tinkle viršija 10, tokio tipo tinklas jau gali nebesusidoroti su jam keliamais tikslais. Todėl dauguma tinklų turi kitą konfigūraciją – veikia su skirtiniu serveriu. Serveris vadinamas skirtiniu todėl, kad jis yra optimizuotas sparčiam tinklo klientų užklausų vykdymui bei turi pagerintą failų ir katalogų saugumą, tačiau negali būti naudojamas kaip klientas ar darbo stotis. Kadangi serveriniai tinklai tapo pramoniniu standartu, todėl šiame kurse jiems bus skiriama daugiausiai dėmesio.Plėtojant tinklus ir didėjant apkrovoms, būtina didinti serverių skaičių. Užduočių paskirstymas keliems serveriams garantuoja efektyviausią kiekvieno uždavinio sprendimą. Šiuolaikinių uždavinių įvairovė ir aukšti kokybiniai standartai dideliuose tinkluose reikalauja, kad serveriai būtų specializuoti (specialized). Pavyzdžiui, Windows NT tinkle gali dirbti tokie serveriai:• programų serveriai, vykdantys taikomasias kliento – serverio programas ar jų dalis, taip pat saugantys didelius duomenų masyvus tam tikru struktūrizuotu pavidalu. Nuo failų serverio pastarieji skiriasi tuo, kad į kliento kompiuterį persiunčiami tiktai užklausos rezultatai, o ne visas failas ar duomenys; • pašto serveriai, valdo žinučių siuntinėjimą tarp tinklo vartotojų • faksų serveriai, valdo faksimilinių pranešimų srautus per faks-modemus; • ryšių (komunikaciniai) serveriai, valdo duomenų srautus ir korespondenciją tarp skirtingų tinklų bei tolimų vartotojų • katalogų serveriai. Tai serveriai, kurie saugo informaciją apie tinklo struktūrą, logines grupes (domenus) su skirtingomis tinklo resursų naudojimo teisėmis. Kombinuoti tinklaiTinklai, kuriuose suderintos geriausios vienodo rango ir serverinių tinklų ypatybės, vadinami kombinuotais tinklais. Tais atvejais serverių OS, pavyzdžiui, Microsoft Windows NT Server 4.0 arba Novell Netware, atsako už bendrą programų ir duomenų naudojimą, o Microsoft Windows NT Workstation arba Windows 95, esant reikalui – už bendrą kaupiklių naudojimą. Kombinuoti tinklai (2 pav.) labai paplitę, tačiau jų projektavimas, realizavimas ir administravimas reikalauja daugiau žinių ir įgūdžių.
2 pav. Kombinuoto tinklo sandaraDideliuose tinkluose įdiegti ir suderinti skirtingų tipų serverius taip pat nėra paprasta. Plėtojant tinklą ir keičiant serverių konfigūraciją bei specializaciją, gali atsirasti įvairiausių keblumų, todėl būtina numatyti visus įmanomus nesklandumus. Serveris ir tinklinė operacinė sistema (NOS – Network Operating System) veikia kaip nedaloma visuma. Viena iš tokių NOS yra Microsoft Windows NT Server 4.0. Sistemos galimybės aprašytos 1 lentelėje:1 lentelėKategorija SavybėsSimetriškas daugiaprocesorinis darbas (SMP) Sisteminiai ir taikomieji uždaviniai paskirstomi visiems procesoriamsDaugiaplatformis darbas Intel Pentium visi modeliai, MIPS, R4x00, Digital Alpha, Power PCKatalogo arba failo ilgis 255 simboliųFailo dydis 16 EB*Kaupiklio talpa 16 EB * – 1 EB (eksabaitas) ~ 109 GBWindows NT Serverio resursų administravimas yra centralizuotas. Pavyzdžiui, katalogų paskirstymas paprastai atliekamas komanda net share arba Windows NT Explorer bei My Computer meniu komanda Sharing… Kaip taisyklė, serverinis tinklas pasirenkamas, atsižvelgiant į duomenų saugumą ir galimybę formuoti vieningą saugumo politiką (security policy). Tai, pavyzdžiui, rezervinis duomenų kopijavimas (backup) viename ar keliuose serveriuose; perteklinių sistemų suorganizavimas, kai bet kuriame serveryje informacija dubliuojama realaus laiko režime ir vienai kopijai susigadinus, galima naudotis kita.2 lentelė. Realiai reikalavimus reikėtų bent padvigubinti
Sudedamoji dalis Vienodo rango tinklas Serverinis tinklasTinklo resursai Vartotojų kompiuteriai (klientas serveris) Skirtinis serverisDarbinė atmintis (RAM) Windows NT Workstation – > 16 (12) MBWindows 95 – > 8 MB > 32 (12) MBCentrinis procesorius Windows NT Workstation – > 486/25 (RISC)Windows 95 – > 386DX Vienas ar daugiau PentiumKaupiklių talpa Priklauso nuo vartotojo poreikių (> 500 MB) Vienas ar daugiau kaupiklių (1 GB)
Tinklo administravimas
Tinklo administravimo uždavinio esmė labai paprasta: administratorius privalo padaryti taip, kad visi vartotojai rastų tai, kas jiems reikalinga ir neprieitų prie to, kas jiems nepriklauso. Šio koncepcijos išdėstymui vadovausimės User Manager for Domains iš Windows NT Server NOS.Tinklo sąskaitosNOS įdiegiama su dviem išankstinėmis sąskaitomis:• Administrator – tinklo valdymui;• Guest – vartotojams, kurie neturi oficialios sąskaitos.Svarbiausi sąskaitų valdymo akcentai:• vartotojai privalo turėti tiktai tas teises, kurių jiems reikia darbui;• vartotojų sąskaitos turi būti apsaugotos;• administratorius turi žinoti vartotojų veiklos interesų ribas. Tai gali būti pareiginės instrukcijos, vadovybės nurodymai, darbuotojų prašymai ir pan.Prieš imantis vartotojo sąskaitų sudarymo, reikia apsispręsti dėl trijų dalykų: slaptažodžių, priėjimo laiko ir audito.SlaptažodžiaiAr reikia leisti vartotojams pasikeisti slaptažodį?Saugumo padidinimo tikslais – taip. Tačiau dažnas reikalavimas kaitalioti sudėtingą slaptažodį atsilieps tuo, kad vartotojai jį užmirš ir pradės kabinti lapelius ant monitoriaus. Pametusiems savo slaptažodį, teks pagelbėti taip:• atversti vartotojo sąskaitą su User Manager for Domains;• priskirti naują slaptažodį;• pakeisti nustatymą taip, kad vartotojas registracijos metu privalėtų pasikeisti slaptažodį.: kur kas svarbiau tai, kad vartotojai negalėtų pernelyg dažnai panaudoti tą patį slaptažodį. Taip pat svarbu slaptažodyje naudoti didžiąsias ir mažąsias raides bei skaičius.Ar naudoti sąskaitų užblokavimą?Vartotojo sąskaitos blokavimas po kelių nesėkmingų slaptažodžio įvedimų gali pasirodyti labai nedraugiškas veiksmas. Vienok, ši galimybė neleidžia pritaikyti automatines registravimosi ir slaptažodžio parinkimo programas.Koks turi būti slaptažodžio ilgumas?Teoriškai NOS Windows NT gali naudoti iki 128 simbolių ilgio slaptažodžius, bet standartiniai dialogo langai leidžia įvesti tik iki 14 simbolių. Kadangi rekomenduojama nustatyti mažiausią 8 simbolių slaptažodžio ilgumą, todėl optimalus slaptažodis ir būtų iš 8 – 14 simbolių.Priėjimo laikasRiboti vartotojų naudojimosi tinklu laiką kai kuriose įstaigose nebūtina ir netgi nepageidautina, bet griežtai administruojame tinkle tai yra daroma. Tai dar viena kliūtis apsišaukėliui ar įsilaužėliui užsiregistruoti ne darbo metu. Pasibaigus numatytam darbo laikui, Windows NT Workstation priverstinai atjungs vartotoją, jeigu administratorius numatė tokią parametro reikšmę (kitos NOS gali leisti vartotojui baigti darbą, bet po atsijungimo registruotis nebeleis).: Windows NT visų vartotojų sąskaitų priėjimo laikus galima suderinti individualiai.AuditasServerį galima suderinti taip, kad būtų registruojami visi tinklo įvykiai (užklausos, kreipiniai į objektus, sisteminiai įėjimai ir išėjimai, saugumo pokyčiai ir kita). Kita vertus, reikia saugoti tik tiek informacijos, kiek jos galima apdoroti. Paprastai pakanka registruoti nesėkmingus bandymus prisijungti (6-1 pav.). Jeigu esama nesankcionuoto įėjimo įtarimų, reikia registruoti visus prisijungimus.Individualių vartotojų teisėsVidinės Windows NT vartotojų grupės su apibrėžtomis teisėmis (neįtraukta grupė Replicators, kuri skirta dinaminėms katalogų replikoms tinkle):• Administrators – visiška PC ir domeno kontrolė (Full Control);• Account Operators – gali administruoti vartotojų sąskaitas domene;• Backup Operators – gali vykdyti failų rezervinį kopijavimą ir atstatymą;• Guests – gali naudoti domeno resursus nustatytuose kataloguose;• Users – standartiniai resursų vartotojai;• Print Operators – gali administruoti domeno spausdintuvus;• Server Operators – gali administruoti domeno serverius.: grupių su apibrėžtomis teisėmis naudojimas palengvina vartotojų sąskaitų sudarymą, bet neapriboja galimybių. Pavyzdžiui, galima sukurti vartotoją Jonaitis Users grupėje su Print Operators teisėmis. Teisių ir draudimų persidengimo atveju prioritetą turi griežtesnis, t.y. draudimas.Vartotojai automatiškai įrašomi į šias nuolatines grupes:• Everyone – kiekvienas užsiregistravęs;• Interactive – kiekvienas, laikinai registruotas;• Network – kiekvienas, registruotas per tinklą.Grupių sąskaitosVisuotinės Windows NT vartotojų grupės su apibrėžtomis teisėmis (galioja daugiau negu viename domene):• Domain Administrators;• Domain Users;• Domain Guests.Teisių nustatymas analogiškas individualiems vartotojams. Paprasčiau suvokti Windows NT sąskaitų valdymą galima tokios koncepcijos pagrindu:• Visuotinės grupės (Global Groups) – grupėje naudojamas daugiau negu vienas domenas, tačiau gali būti ir pavienių vartotojų;• Vietinės grupės (Local Groups) –grupės vieno domeno ribose, tačiau gali įjungti tiek pavienius vartotojus, tiek visuotines grupes.Grupių sąveiką galima suformuoti įvairiai. Pavyzdžiui, norint, kad domenų A ir B nariai galėtų bendrai naudoti vienas kito resursus, reikia atidaryti domeno A nariams sąskaitą domene B (t.y. sukurti pasitikėjimo santykius – trust relationship). Tai padaryti įmanoma trimis būdais:• Įrašyti kiekvieną domeno A vartotoją individualiai į domeno B vartotojų sąskaitų bazę.• Įrašyti domeno A vartotojų sąskaitas į domeno A visuotinę grupę Domain Users ir tai grupei suteikti teises domene B.• Įrašyti domeno A vartotojų sąskaitas į domeno A visuotinę grupę Domain Users ir tą grupę įrašyti į domeno B vietinę grupę Users.Pirmasis būdas patikimas, tačiau gremėzdiškas. Patogiausias trečiasis, nes visi pakeitimai domene A automatiškai atsispindės domene B.Kiekvieną kartą Windows NT terpėje darant pakeitimus vartotojų sąskaitose ar grupių įrašuose, pakeitimai atsispindi registro (registry) duomenų bazėje dvejopai: Security ir SAM įrašuose. Sistemai “lūžus”, atstatinėti įrašus kebloka, todėl pravartu kasdien vykdyti serverio registrų rezervinį kopijavimą. Be to, reikia kaskart atnaujinti ERD (Emergency Repair Disk) programos RDISK pagalba. Norint išsaugoti saugumo informaciją, reikia naudoti parametrą /S. Našumas ir monitoringasPo vartotojų sąskaitų sutvarkymo reikia pasirūpinti tinklo našumu ir saugumu. Išvardinkime charakteristikas, kurias patartina kontroliuoti.Duomenų įrašymas ir skaitymas per sekundęServeryje įrašomų/skaitomų baitų per sekundę skaičius charakterizuoja serverio apkrovimą, ypač kai tas skaičius nuolat auga. Taip pat galima stebėti neįrašomų/nenuskaitomų baitų kiekį. Jeigu serveris dažnai atsisako priimti duomenų srautą, tai rodo serverio atmintinės ar buferio problemas.Komandų eilėLaukiančių vykdymo komandų skaičius yra svarbus serverio apkrovimo rodiklis. Šis skaičius niekada neturi būti didelis (jeigu komandų eilėje skaičius žymiai viršija serverio tinklo adapterių skaičių – serveris “užsikemša”).Kolizijų kiekisDidelis kolizijų kiekis tinkle yra blogas rodiklis. Siuntimo vėlinimas dėl pasikartojančių kolizijų neturi didesnės įtakos, kol tinklo apkrova mažesnė, kaip 56 – 60 % (Ethernet). Viršijus šią ribą, kolizijų skaičius eksponentiškai auga ir tinklo perkrovimo tikimybė tampa labai didelė.Kolizijų per sekundę lygis charakterizuoja tinklo topologijos tinkamumą, padeda išryškinti per ilgus segmentus (reikės įterpti kartotuvą), nurodo spręstinų problemų atsiradimą segmento viduje.Saugumo klaidosDidelis nesėkmingų bandymų prisijungti arba mėginimų pakeisti privilegijas skaičius gali parodyti administratoriui, kad kažkas nori pažeisti sistemos saugumą arba prisijungti prie objektų, neturėdamas tam teisės. Bet kuriuo atveju verta atlikti auditą ir susekti, kas sukelia klaidų pranešimus. Protokolų analizė padeda nustatyti, iš kur ateina klaidos. Reikia nuspręsti, ar tai piktos valios apraiška, ar kažkurio vartotojo teises reiktų patikslinti.Sisteminės jungtysVertingos informacijos galima gauti, stebint kaip baigiasi ryšio su serverio seansai. Pavyzdžiui, jei ryšys baigiasi klaida arba serverio laukimo laikui pasibaigus, tai galima prognozuoti, kad serveris perkrautas ir nespėja aptarnauti klientų. Šią problemą galima išspręsti, padidinus serverio darbinę atmintį. Gali tekti modernizuoti kitą įrangą.MonitoringasWindows NT Serveryje yra trys įrankiai, leidžiantys operatyviai stebėti ir užrašyti sistemos būseną:• Event Viewer. Kai User Manager for Domains įjungta įvykių kontrolė (audit), ši programa juos registruoja. Palaikomi trys įvykių sąrašai: saugumo, sisteminis (aparatūrinis) ir aplikacijų.• Performance Monitor. Seka besikeičiančius sistemos parametrus: serverio diskų erdvę, tinklo sąsają, protokolus, redirektorius, darbo eiliškumą. Šį įrankį patogiausia naudoti iš kito kompiuterio, nes serveryje veikiantis PM pastebimai sulėtins serverio veikimą.• Network Monitor. Tai atskirai įdiegiama programa iš to paties CD programų rinkinio. Tai galingas protokolų analizatorius, paketų adresų filtras, galintis palaikyti ryšį su kitais NM agentais tinkle.Diskų erdvėPerformance Monitor labai gerai tinka stebėti šiuos parametrus:• likusią diskų erdvę;• užklausų aptarnavimo spartą (tiek praėjimo greitį, tiek perduodamą kiekį);• diskų užimtumą (kreipinių dažnį ir vidutinį užklausų skaičių eilėje).Diskų našumo matavimo skaitikliai sužadinami iš komandų eilutės vidine komanda DISKPERF –Y. Vartojimas:DISKPERF [-Y[D|V] | -N[D|V]] [\kompiuterio_vardas]Y – Sets the system to start all disk performance counters when the system is restarted.YD – Enables the disk performance counters for physical drives when the system is restarted.YV – Enables the disk performance counters for logical drives or storage volumes when the system is restarted.N – Sets the system to disable all disk performance counters when the system is restarted.ND – Disables the disk performance counters for physical drives.NV – Disables the disk performance counters for logical drives.kompiuterio_vardas – Is the name of the computer you want to see or set disk performance counter use.Darbinės atminties resursaiServerio NOS suprojektuota taip, kad retai naudojamus duomenis permestų iš darbinės atminties į diską. Kreipiantis į duomenų puslapį, kuris permestas į diską, generuojama klaida ir jos atšaukimui reikalingi duomenys vėl grąžinami į darbinę atmintį. Jei klaidos pasirodo pernelyg dažnai, tai rodo darbinės atminties trūkumą. Negana to, duomenų skaitymas iš disko yra gerokai lėtesnis, negu paėmimas iš darbinės atminties, todėl serverio darbinės atminties plėtimas šiuo atveju administratoriui būtų pirmaeilis uždavinys.Kliento kompiuterio resursų vardai ir adresai saugomi SYSTEM32DRIVERSETC katalogo failuose HOSTS, LMHOSTS.SAM, NETWORKS, PROTOCOL, QUOTES, SERVICES.Kadangi egzistuojantys resursų vardai dažnai būna sunkiai suvokiami ar visai beprasmiai, todėl perduodant juos bendram naudojimui patartina įvardinti konkrečiau, pavyzdžiui, “Spartus spalvotas spausdintuvas 204 kabinete”.Tinklo saugumo planavimasTinklo saugumo planavimas susijęs su tikėtinomis išlaidomis dėl galimų informacijos nuostolių. Sudarant tinklo saugumo politiką, reikia įvertinti:• tinklo saugumo atitikimą kompanijos poreikiams;• nustatyti tuos poreikius atitinkančią strategiją;• būtiną fizinio ir loginio saugumo lygį.Sistemos saugumui kelia pavojų šie veiksmai:• nesąmoningas pažeidimas;• sąmoningas pažeidimas;• neautorizuotas prisijungimas;• elektroninė intervencija (ataka);• vagystė.: netgi legalūs vartotojai visada traktuoja saugumo taisykles neigiamai, t.y. kaip darbo trukdymą, ir stengiasi jas kaip nors apeiti.Tinklo saugumo strategijaJi apima:• resursų fizinę ir loginę apsaugą;• serverių apsaugą;• maršrutizatorių (routers, switches) apsaugą;• kabelių apsaugą.Loginė resursų apsauga (share level security) būna trijų lygių:• Read Only. Leidžiama tik failų peržiūra bendrame kataloge.• Full. Vartotojai gali kurti, keisti, užrašinėti ir trinti failus bendrame kataloge.• Depends on Password. Leistini pirmieji du atvejai, priklausomai nuo įvesto slaptažodžio.Vartotojų sąskaitų apsauga (user level security) bendrame kataloge leidžia:• Read. Galima skaityti, kopijuoti ir spausdinti failus.• Execute. Galima vykdyti failus.• Write. Galima kurti, keisti, skaityti ir užrašyti failus, negalima vykdyti ir trinti.• Delete. Galima trinti failus.• Full Control. Viskas leidžiama.• No Access. Viskas draudžiama (pats aukščiausias prioritetas). Papildomos priemonėsVartotojų veiksmų ir įvykių eigos sekimas. Įjungiamas auditas iš Windows NT User Manager.
6-1 pav. Sužadintas priėjimo audito valdymo dialogasGerai apsaugoti nuo duomenų kopijavimo bediskiai PC. Dar naudojamas duomenų šifravimas DES (Data Encryption Standard) ir PGP (Pretty Good Privacy) metodais, kai naudojamas specialus rakto algoritmas, beje, skirtingas gaunamų ir siunčiamų duomenų šifravimui. Dar griežtesniam šifravimo lygiui pasiekti naudojami papildomi aparatūriniai šifravimo įrenginiai.Serveryje reikia turėti bent vieną patikimą foniniu režimu veikiančią priešvirusinę programą (Norton Antivirus, Kaspersky AVP ar pan.)Tinklo atstatymasKiekvienas tinklo administratorius privalo turėti paruošęs avarinę tinklo duomenų atstatymo strategiją. Ją sudaro priemonės, leidžiančios greitai atstatyti tinklo darbingumą, turėtą programinę įrangą ir duomenis. Tinklo avariją gali sukelti, pavyzdžiui:• Gaisras;• Gamtos kataklizmai;• Serverio gedimai;• Maitinimo įtampos trūkinėjimas;• Vagystės ar vandalizmas;• Nepažįstami pavojingi virusai;• Duomenų sugadinimas ar dingimas dėl kenkėjiškos veiklos, ir t.t.Efektyviausia pagalbos priemonė visais atvejais yra rezervinis kopijavimas (backup, tape backup). Labai svarbu naudoti nepertraukiamo maitinimo šaltinius (UPS, Uninterruptible Power Supply).Didelę reikšmę turi naudojamos įrangos, pavyzdžiui, atminties, patikimumas, kokybė ir atsparumas trikdžiams. Bendru atveju tai vadinama klaidų toleravimu (fault tolerant). Diskų patikimumo didinimui naudojama 6 lygių RAID (Redundant Array of Inexpensive Disks) specifikacijų serija (6-1 lentelė). 6-1 lentelė. RAID lygiaiLygis Pavadinimas PaskirtisRAID 0 Disk striping without parity Diskų keitimas be lyginumo kontrolėsRAID 1 Disk mirroring (duplexing) Diskų dubliavimasRAID 2 Disk striping with ECC Diskų keitimas su klaidų koregavimuRAID 3 Disk ECC stored as parity Klaidų koregavimo kodas saugomas, kaip lyginumo kontrolėRAID 4 Disk striping with large blocks Diskų keitimas su dideliais blokaisRAID 5 Disk striping with parity Diskų keitimas su lyginumo kontroleWindows NT palaiko 0, 1 ir 5 RAID lygius, kiti lygiai gali būti palaikomi aparatūros. Efektyviausias yra penktas lygis.Minimalus RAID diskų skaičius lygus 2, maksimalus – 32.Tarkime, turime N diskų, kurių kiekvieno talpa C GB (6-2 pav.). Kadangi kiekvieno įrašo metu dalis diskinės erdvės panaudojama lyginumo informacijai užrašyti, tai bendra diskų talpa sumažėja. Ją galima apskaičiuoti taip: (6.1)6-2 lentelė. Įrašų išdėstymas RAID 5 diskuose Diskas 1 Diskas 2 Diskas NĮrašas 1 Duomenys Duomenys LyginumasĮrašas 2 Lyginumas Duomenys DuomenysĮrašas M Duomenys Lyginumas DuomenysSugedus vienam iš diskų, informacija dinamiškai atgaminama iš likusių dviejų (sugedus dviems diskams vienu metu, informaciją atgaminti nebegalima, todėl šiuo atveju vienintelis sprendimas būtų informacijos atkūrimas iš juostinių kaupiklių – strimerių).SCSI diskams gali būti naudojama blogų sektorių aptikimo ir blokavimo (sector sparing) technologija, nesvarbu kokia įdiegta failų sistema. Kitiems diskams šią technologiją galima taikyti, kai failų sistema NTFS.Tinklo eksploatavimas – 1
Tinklo programinė įranga bei daugiaužduotinumasŠiuolaikinėse NOS tinklo funkcijos yra įmontuotos į pačią sistemą (seniau tai buvo tik priedai prie autonominės OS). NOS suriša visus tinklo kompiuterius ir periferinius įtaisus bei koordinuoja jų funkcijas ir užtikrina apsaugotą priėjimą prie duomenų bei periferinių įtaisų. NOS valdo: • atminties, • procesorių laiko, • diskų erdvės, • periferinių įtaisų resursų paskirstymą ir išnaudojimą; • kompiuterio sistemų ir dirbančių programų sąveiką. Tinklų programinė įranga susideda iš dviejų svarbiausių komponentų: • programinės įrangos, kuri įdiegiama kliento kompiuteryje (workstation); • programinės įrangos, kuri įdiegiama serveryje. Taikomosios programos (Office, AutoCAD, Corel ir t.t.) rašomos konkrečioms OS, tačiau daugelis jų papildomai yra adaptuotos tinklinei OS Windows NT Server 4.0.NOS veikimas remiasi daugiaužduotiniu režimu, netaisyklingai vadinamu multitaskingu. Daugiaužduotinė OS vienu metu gali atlikti keletą funkcijų. Realiai tokia OS gali vienu metu gali vykdyti tiek užduočių, kiek procesorių yra sistemoje. Kai užduočių daugiau, tarp jų procesoriai komutuojami. Yra du OS daugiaužduotinumo tipai: • Užgrobiantis, prioritetinis (preemptive multitasking). OS gali valdyti procesorių be suderinimo su vykdoma užduotimi. Naudojamas 32 bitų programose. • Kooperuotas (non-preemptive, cooperative multitasking). OS negali perimti procesoriaus valdymo tol, kol to neleis atliekamos užduoties procesas. Naudojamas 16 bitų programose. Kooperuotoms daugiaužduotinėms OS rašytos programos privalo periodiškai užleidinėti procesoriaus valdymą kitoms programoms. OS ir NOS sąveikoje užgrobianti operacinė sistema turi daugiau privalumų. Pavyzdžiui, esant reikalui, sistema gali perduoti procesoriaus valdymą tinklo užduotims.Kliento programos ir resursaiAutonominėje terpėje užduotys procesoriui perduodamos vietine (local) šina. Pavyzdžiui, norint pamatyti vieno iš katalogų turinį, interpretuojama užklausa procesoriui, kuris išveda katalogo turinį displėjuje.Tinklo terpėje užklausos yra peradresuojamos iš vietinės šinos į tinklą reikalingam serveriui. Peradresavimą atlieka redirektorius. Tai nedidelis NOS kodo fragmentas, kuris nustato, ar užklausa turi patekti į vietinę šiną, ar ją reikia perduoti į tinklą. Redirektorius ima veikti, kai užklausa adresuota tinklo resursams arba NOS servisui (5-1 paveikslas).
Teikdamas resursus, Windows NT serveris aptarnauja būtent klientų PC redirektorių užklausas. Pavyzdžiui, Windows NT Explorer pagalba kreipiantis į serverio katalogą, jam bus priskirta lotyniškos abėcėlės raidė, sekanti po palaikomų fizinių kaupiklių loginių vardų. Tokio katalogo buvimo vietą redirektorius identifikuoja, kaip ir kaupiklius. Užklausos gali būti siunčiamos tinklo periferiniams įtaisams, pavyzdžiui, spausdintuvams. Perėmęs taikomosios programos užduotį spausdinti per vietinius LPT arba COM prievadžius, redirektorius automatiškai nukreipia ją į parinktą tinklo spausdintuvą. Tokiu būdu, redirektoriaus dėka vartotojas gali nebesirūpinti realia duomenų saugojimo bei rezultatų išvedimo vieta.5-1 pav. Windows NT 4.0 servisų sąrašo (Start Settings Control Panel Services) dalisServerio programos ir resursaiVisi Windows NT kompiuteriai turi ir kliento, ir serverio programinės įrangos modulius. Serverio programinė įranga leidžia visiems tinklo komponentams bendrai naudoti resursus (programas, duomenis, periferiją). Vadinasi, net NT darbo stotys turi įdiegtas serverines programas. Serverių NOS turi išplėstas administravimo galimybes, kurių pagalba:• teikia skirtingiems vartotojams skirtingas priėjimo teises;• valdo priėjimą prie resursų, sudarant priėjimo eilę.
Tinklo administratorius turi teisę: • įtraukti į vartotojų sąrašą naujus vartotojus;• suteikti arba uždrausti privilegijas atskiriems tinklo vartotojams;• pašalinti vartotojus iš vartotojų sąrašo, kurį palaiko NOS.Šiuolaikinės NOS turi administravimo programas (administrative tools), kuriomis gali operatyviai analizuoti ir valdyti tinklo būseną.Windows NT Server įdiegimasDiegimo programa – tai priedėlis, kuris atlieka visą NOS įdiegimo procedūrą įvairiomis sąlygomis. Jos apibrėžiamos:• terpės, kurioje atliekamas įdiegimas, ypatumais; • tinklo dydžiu; • užduočių, kurias atliks serveris, pobūdžiu; • failų sistema, kurią naudos serveris; • serverio identifikavimu; • serverio OS ypatybėmis; • diskinės erdvės paskirstymu. Esmines sąlygas galima paaiškinti smulkiau.Serverio identifikavimas ir jo funkcijų nustatymasServerio identifikavimui diegimo programa reikalauja:• suteikti vardą kuriamo tinklo segmentui (darbo grupės arba domeno vardas), • įvesti diegiamojo serverio vardą. Duotoji informacija leis NOS identifikuoti konkretų serverį ir jo tinklo aplinką bei išskirti iš kitų tinklo kompiuterių ir segmentų. Domenas (domain) – tai Windows NT Server NOS valdoma tinklo sritis, sudaranti savarankišką loginį kompiuterių junginį. Pirmasis domeno serveris (PDC – Primary Domain Controller) atsako už domeno saugumą, vartotojų teises ir duomenų saugojimą bei gali vykdyti failų, programų ir spausdinimo serverio funkcijas. Kiekviename domene gali būti tiktai vienas PDC. Kiti Windows NT serveriai tame pačiame domene gali atlikti rezervines (BDC – Backup Domain Controller) funkcijas. BDC domene nebūtinas, tačiau pageidautinas, nes gali vykdyti failų, programų ir spausdinimo serverio funkcijas, autentifikuoti įėjimus į tinklą bei saugoti rezervinę domeno saugumo duomenų bazės kopiją. Likę domeno serveriai paprasti (Stand-alone server), t.y. specializuoti failų, programų ar spausdinimo ir pan.Diegiant domene serverį, reikia nurodyti, ar jis bus PDC, BDC ar paprastas failų, programų ir spausdinimo serveris.Serverio disko paskirstymasKompiuterio atmintinę sudarančių ilgalaikės atminties įtaisų erdvę pravartu suskaidyti smulkesniais skaidiniais (partition), skirsniais. Tuo atveju, atskirus skaidinius patogu rezervuoti konkrečiam programų tipui, kurie būtų saugomi atskirai nuo programų kituose skaidiniuose. Diegiamos NOS skaidinį reikia sukurti ir įvardyti iš anksto.
5-2 pav. Serverio disko paskirstymo pavyzdysTinklo adapterio plokštės derinimasDiegiant NOS reikia suderinti tinklo adapterio plokštę bei pasirinkti bent vieną iš darbo protokolų: TCP/IP, NetBEUI, IPX/SPX. Pagal nutylėjimą serveriui įdiegiamas Microsoft TCP/IP. Windows NT sistemoje TCP/IP gerai veikia vidutinio dydžio įmonės tinkle. Jo privalumai:• standartinis maršrutizuojamas LAN protokolas, • nesudėtinga heterogeninių terpių architektūra, • išėjimas į pasaulinį Internet tinklą. Svarbiausi TCP/IP parametraiSąvokos:• TCP (Transmission Control Protocol) – duomenų perdavimo valdymo protokolas; • IP (Internet Protocol) – tarptinklinis protokolas, skirtas tinklo maršrutizacijai valdyti; • host – pagrindinis, svarbiausias kompiuteris; mazgas; • subnet – tinklo fragmentas, potinklis; • mask – dvejetainės reikšmės šablonas, trafaretas; • gateway – tinklų sąsaja (šliuzas, vartai). Derinant TCP/IP rankomis, svarbu nurodyti IP adreso, potinklio trafareto ir tinklų sąsajos parametrus.IP adresas, tinklo identifikavimasTai unikalus 32 bitų loginis adresas, reikalingas TCP/IP pagrindinio kompiuterio identifikavimui. Kiekvienas adresas sudarytas iš 2-jų dalių:• tinklo identifikatoriaus (ID), kuriuo nustatomi visi pagrindiniai kompiuteriai viename fiziniame tinkle; • pagrindinio kompiuterio identifikatoriaus (ID), kuris tame tinkle nustato konkretų pagrindinį kompiuterį. Kompiuteryje įdiegus TCP/IP protokolą, jam turi būti paskirtas unikalus IP adresas. Pavyzdžiui, 193.219.032.001. Priešpaskutinė skaičių grupė nurodo potinklio numerį. Šalies tinklo administratorius paskirsto potinklius tarp organizacijų ir į maršrutų lenteles (5-3 paveikslas) įrašo jų paieškos kelią. Paskutinė skaičių grupė nurodo kompiuterio numerį (skaičius nuo 1 iki 254) organizacijos potinklyje, kuris taip pat gali būti skaidomas.
5-3 pav. Maršrutų lentelės Command Prompt vaizdasSąveikaudami tinkle, kompiuteriai vienas į kitą kreipiasi skaitmeniniais vardais. Žmogui taip bendrauti nepatogu. Kadangi žmogui lengviau atsiminti simbolinius vardus, tai IP adresai kreipiniuose paprastai rašomi simboliniu pavidalu, skaitant juos iš dešinės į kairę. Pavyzdžiui, aukuras.ku.lt:• lt – šalies identifikatorius, išskyrus JAV; • ku – įstaigos ir struktūrinių padalinių santrumpa; • aukuras – kompiuterio vardas. DNSVardų serveris (DNS, Domain Name Server) simbolinį vardą kreipinyje perkoduoja į skaitmeninį adresą. Vardų serverio adresas sudarytas vadovaujantis tomis pačiomis taisyklėmis. Sužinojus IP adresą, galima nesunkiai nustatyti, kokiai šaliai ir įstaigai priklauso kompiuteris. Pavyzdžiui, Lietuvos akademiniam kompiuterių tinklui Litnet yra išskirtas 193.219.32.0 ¸ 193.219.95.0 adresų intervalas.WINSPradėjusi veikti Windows NT taip pat tikrina nuosavo vardo ir IP adreso unikalumą tinklo ribose. Tai atlieka specialus operacinės sistemos servisas, vadinamas Windows tarptinklinis vardų servisas (WINS, Windows Internet Name Service). WINS pagalba kompiuteris gali dinamiškai registruoti IP adresą ir NetBIOS vardą tinklo duomenų bazėje. Tai, savo ruožtu, įgalina korektiškai atpažinti ir naudoti TCI/IP bei NetBIOS resursus maršrutizuojamame tinkle.Potinklio trafaretas (subnet mask, netmask)Jis padeda atskirti IP adreso dalis, kad TCP/IP skirtų tinklo ir pagrindinio kompiuterio identifikatorius (ID). Korektiškai užrašyto potinklio trafareto pavyzdys: 255.255.255.0.Tinklų sąsaja (default gateway)Reikalinga ryšiui su tolimais tinklais palaikyti (nenurodžius tinklų sąsajos, apsiribojama vietiniu tinklu).Pagrindinio kompiuterio siuntėjo konfigūracijoje turi būti nurodytas siunčiamų paketų maršrutas į gavėjo LAN. Jeigu maršrutas neapibrėžtas, tai pagrindinis kompiuteris nusiunčia IP paketus gavėjo pagrindiniam kompiuteriui tinklų sąsajos pagalba. Korektiškai užrašytos tinklų sąsajos IP adreso pavyzdys: 193.219.32.254.Automatinis TCP/IP derinimas, DHCPMicrosoft Windows NT Server ir Workstation palaiko pagrindinio kompiuterio konfigūravimo dinaminį protokolą (DHCP, Dynamic Host Configuration Protocol). Jį apibrėžia standartai RFC 1541 ir 1534 ir BOOTP protokolas. DHCP leidžia skirstyti adresus trimis būdais:• “rankiniu” būdu; • automatiškai (parenkant atsitiktiniu metodu); • dinamiškai (adresas paskiriamas tam tikram laikui, semaphored time, klientui jį reikia laiku grąžinti serveriui, tačiau po laiko klientas gali paprašyti pratęsti arendą; neprašomas serveris automatiškai anuliuoja adresą). Tinklo su DHCP serveriu klientai gali automatiškai gauti TCP/IP konfigūravimui reikalingus duomenis. Jei įdiegimo metu galima pasiekti DHCP serverį, tai belieka sužadinti jungiklį Obtain an IP address from a DHCP server. Bus suderinti visi parametrai (IP adresas, potinklio trafaretas, tinklo sąsaja ir t.t.) visoms tinklo adapterio plokštėms. Žinoma, tai galima padaryti ir vėliau Control Panel – Network – Protocols – TCP/IP Protocol – Properties – IP address kortelės pagalba.TCP/IP įdiegimo atmintinėPrieš įdiegiant TCP/IP labai pravartu surašyti ir išsispausdinti konfigūracijos plano dokumentą, pavyzdžiui:5-1 lentelė. 1. Svarbiausia informacija (suteikia tinklo administratorius)Pagrindinis kompiuteris Host name aukurasNuosavas IP adresas IP address 193.219.32.1Potinklio trafaretas, šablonas Netmask 255.255.255.0Transliacijos adresas Broadcast* 193.219.32.255Tinklų sąsaja Gateway 193.219.32.2542. Domeno informacija (suteikia domeno administratorius)Domenas Domain ku.ltVardų serveris DNS 193.219.32.1Vardų serveris DNS 193.219.32.2Laiko serveris Time server 193.219.32.133. Tinklo adapterio duomenys (iš gamintojo ar pardavėjo)Gamintojas Manufacturer 3COMModelis Model 3C509Fizinis tinklo adresas Address MAC** 0020:AF33:7AE5Sistem. trūkio linijos Nr. IRQ 10I/O prievadžio adresas Port I/O addr. 300Adapt. atminties adresas Base address D8000DMA užklausų kanalo Nr. DRQ none4. Licenzijos (iš gamintojo atstovo ar priežiūros specialisto)Gamintojas Developer NovellVersijos Nr. Version 3.00 R2Licenzija Licensed to KUID kodas Product ID 515-66a-185. Sisteminė informacija (iš tinklo priežiūros specialisto)Kompiuterio gamintojas Manufacturer MicroLinkModelis Model IP 200 MMXŠina Bus PCI/ISAOperacinė sistema OS Windows NT4 wsAtnaujinimai Sevice pack 66. Priedai (failai, kuriuos po sistemos suderinimo pravartu išsispausdinti ir prisegti prie konfigūracijos plano)[DOS] C: CONFIG.SYS[DOS] C: AUTOEXEC.BATC:WINNT WIN.INIC:WINNT SYSTEM.INIC:WINNTSYSTEM32 NETDETECT.INFC:WINNTSYSTEM32 NETDEFS.INFC:WINNTSYSTEM32 NETBOND.INFC:WINNTSYSTEM32RAS SWITCH.INFC:WINNTSYSTEM32RAS (scenarijus) ***.SCPSuderinamos aparatūros sąrašas (HCL) Iš NOS gamintojoPastabos:* Kai visi pagrindinio kompiuterio adreso bitai lygūs 1** Media Access Control*** Jei prisijungimui naudojamas scenarijaus failas. Scenarijaus failo pavyzdys:5-2 lentelė. proc main$USERID = “vartotojo_vardas”$PASSWORD = “********”waitfor “ogin:”transmit $USERIDtransmit “^M”waitfor “word:”transmit $PASSWORDtransmit “^M”waitfor “$”transmit “ppp”transmit “^M”waitfor “~”transmit “^M”endprocPagalbinių programų (utilitų) taikymasWindows NT Server (ir Workstation) darbui su TCP/IP turi keletą pagalbinių programų, iškviečiamų komandų eilutėje Start Run.. arba Start Programs Command Prompt dialogo lange.5-3 lentelė. Programa Paskirtis ir parametraiROUTE Rodo ir leidžia modifikuoti vietinę maršrutų lentelę.Pavyzdys: 5-3 paveiksle.PING Tikrina susijungimą ir konfigūraciją.Vartojimas:ping [-t][-a][-n count][-l size][-f] [-i TTL][-v TOS][-r count][-s count][[-j host-list]|[-k host-list]][-w timeout] adresasIPCONFIG Vartojimo pavyzdys: 5-4 paveiksle.Rodo einamąją TCP/IP konfigūracijąVartojimas:ipconfig [/? | /all | /release [adapter] | /renew [adapter]]Čia:/? – patarimai;/all – visa informacija;/release [adapter] ir/renew [adapter] – adapterio IP adresų informacija.NBTSTAT Rodo protokolo jungtis ir statistiką, kai naudojamas NetBIOS virš TCP/IP.Vartojimas:nbtstat [-a TolimasKompas][-A IPadresas][-c][-n][-r][-R][-RR][-s][-S][intervalas]Čia:-IPaddress – IP adresas dešimtainiu-taškiniu pavidaluPavyzdys: 5-5 paveiksle.NETSTAT Rodo TCP/IP protokolo jungtis ir statistiką.Vartojimas:netstat [-a][-e][-n][-s][-p protokolas][-r][intervalas]Pavyzdys:Netstat –a .HELP [eilutė] Pagalba on-lineQUIT Nutraukia SMTP seansąSEND, SOML, SAML, TURN, NOOP ir kt. RFC 821 standarte numatytos papildomos komandosSMTP seanso pavyzdys, naudojant PC, kaip terminalą:telnet almond.nuts.com 25Trying 128/66/12/1 …Connected to almond.nuts.com.Escape character is ‘^]’.220 almond sendmail 4.1/1.41 ready at …helo peanut.nuts.com250 almond Hello peanut.nuts.com, please to meet youexpn 250 < sara@peanut.nuts.com >250 < rolandas.kazlas@kazlas.nuts.com >250 < brigita@almond.nuts.com >vrfy < brigita >250 < brigita@almond.nuts.com >mail from: < kristina@peanut.nuts.com >250 < kristina@peanut.nuts.com >… sender okrcpt to: < brigita@almond.nuts.com >250 < brigita@almond.nuts.com >… recipient okdata354 enter mail, and with “.” on a line by itselfLabas, Brigita!.250 mail acceptedquit221 almond delivering mailConnection closed by foreign hostKomandos VRFY ir EXPN gali būti pritaikytos nepakankamai saugioms sąskaitoms ar asmeninei informacijai perimti, todėl elektroninio pašto sistemose slaptažodžiams, raktažodžiams ir pan. patartina nenaudoti prasmingo teksto. Svarbiausias SMTP bruožas tas, kad čia paštas persiunčiamas tiesiai gavėjui “į rankas”, be tarpinių mazgų. Trūkumas: kai išjungtas gavėjo kompiuteris, siuntėjas gaus pranešimą: “Cannot connect”. Tuo atveju, jei pašto serveris palaiko papildomą POP2 ar POP3 protokolą, gavėjas galės paimti savo paštą vėliau.POP2 ir POP3Aukščiau aprašytu metodu galima susijungti su pašto serveriu ir siųsti paštą per Telnet terminalą. Tai patogu DOS, UNIX ir pan. terpėse arba kai įstaigoje tenka dirbti prie daugelio vietiniam tinkle veikiančių PC ir neturint galimybės kiekviename iš jų įdiegti modernią pašto programą.Laiškų gavimui iš serverio ir skaitymui naudojamas protokolas POP. Yra naudojami du tarpusavyje nesuderinami protokolai: POP2 ir POP3, kurie iš esmės atlieka tas pačias funkcijas. Veikiant elektroninio pašto programai, reikalingos komandos siunčiamos serveriui automatiškai iš rinkinių (lentelės 5-5, 5-6). Galima tai atlikti rankomis per Telnet terminalą. POP2 skirtas 109 prievadis, o POP3 – 110.5-5 lentelė: POP2 protokolo komandosKomanda FunkcijaHELO vardas slaptažodis Vartotojo identifikavimasFOLD katalogas Laiškų katalogo parinkimasREAD [n] Skaityti laiškus, pradedant nuo nRETR Laiško paėmimasACKS Laiško saugojimasACKD Laiško trynimasNACK Atsisakymas vykdyti komandąQUIT Seanso pabaiga5-6 lentelė: POP3 protokolo komandosKomanda FunkcijaUSER vardas Vartotojo vardo išsiuntimas į serv.PASS slaptažodis Vartotojo slaptažodžio išsiuntimasSTAT Neperskaitytų pranešimų baitų sumos užklausaRETR n Komanda atsiųsti laišką nr. nDELE n Laiško nr. n trynimasLAST Paskutinio skaityto laiško eilės numerio užklausaLIST [n] Laiško nr. n baitų sumos arba visų laiškų dydžio užklausaRSET Ištrintų laiškų atstatymo ir skaitiklio grąžinimo į 1 komandaTOP n / Spausdinti laiško antraštę ir n eilučiųNOOP Laukimo režimo įjungimasQUIT Seanso pabaigaPOP2 seanso pavyzdys, naudojant PC kaip terminalą:telnet almond.nuts.com 109Trying 128/66/12/1 …Connected to almond.nuts.com.Escape character is ‘^]’.+ POP2 almond POP2 server at at …[data, laikas]helo brigita wGH3zb!Y [login’as ir slaptažodis]#15 … (from folder ‘NEWMAIL’) [laiškų skaičius]read [skaitymo pradžia]=753 [sekančio laiško baitų skaičius]retr [grąžina laiško tekstą]… Pirmojo laiško tekstas …ackd [patvirtina gavimą, trina laišką iš serverio]=683 [sekančio laiško baitų skaičius]retr [grąžina laiško tekstą]… Antrojo laiško tekstas …ackd…………………………=0 [serveryje laiškų daugiau nebėra]quit+ OK POP2 server exiting (0 NEWMAIL message left)Connection closed by foreign host
POP3 seanso pavyzdys, naudojant PC kaip terminalą:
telnet almond 110Trying 128.66.12.1 …Connected to almond.nuts.com.Escape character is “^]”.+OK almond POP3 Server Process 3.3(1) at Mon 30-May-99 4:48PM-GMTuser hunt+OK User name (hunt) ok. Password, please.pass Watts?Watt?+OK 3 messages in folder NEWMAIL (V3.3 Rev B04)stat+OK 3 459retr 1+OK 146 octets [sekančio laiško (1) baitų skaičius]… Pirmojo laiško tekstas …dele 1+OK message #1 deletedretr 2+OK 155 octets [sekančio laiško (2) baitų skaičius]… Antrojo laiško tekstas …dele 2+OK message #2 deletedretr 3+OK 158 octets [sekančio laiško (3) baitų skaičius]… Trečiojo laiško tekstas …dele 3+OK message #3 deletedquit+OK POP3 almond Server exiting (0 NEWMAIL messages left)Connection closed foreign host.Gautas pranešimas = 0 rodo, kad visi laiškai NEWMAIL kataloge išsemti.MIMEŠis protokolas skirtas egzistuojančios TCP/IP pašto sistemos galimybių išplėtimui. MIME protokolas įtakoja į pašto sistemos persiunčiamą objektą, o ne persiuntimo procesą. MIME nepakeičia SMTP, POP ar TCP, tačiau praplečia elektroninio pašto sąvokų ir funkcijų ribas.MIME išplečia RFC 822 standartą dviem kryptimis:• Įvairių tipų duomenų palaikymas. Pašto sistema, apibrėžta RFC 821 ir 822, gali persiųsti tik 7 bitų duomenis ASCII formatu. Tokia sistema tinka tekstinių (simbolinių) US ASCII formato duomenų persiuntimui. Tačiau tokia sistema netinka pasaulio kalbų su skirtingais simbolių rinkiniais aptarnavimui bei negali užtikrinti dvejetainių (binary) duomenų persiuntimą. • Sudėtinių duomenų persiuntimo palaikymas. Standartas nesiūlo detalaus paties elektroninio pranešimo (body) aprašymo. Daugiau dėmesio skiriama operacijos su antraštėmis. Galioja RFC 1521 išplėtimas. Abu palaikymai MIME realizuojami, nustatant skirtingų tipų duomenų kodavimo būdą bei tokią pranešimo struktūrą, kuri leistų persiųsti keletą skirtingų objektų viename pranešime. Iš RFC 1521, Mechanism for Specifying and describing the Format of Internet Message Bodies, seka: suformuojamos dvi antraštės (header), kurios ir sukuria pranešimo struktūrą skirtingų tipų duomenų perdavimui. Tai antraštės:• Content-Type (turinio tipas),• Content-Transfer-Encoding (turinio kodavimo būdas).Iš pavadinimo matyti, kad Content-Type nustato pranešime esančių duomenų tipą. Antraštėje dar yra laukas subtype (potipis), kuris patikslina apibrėžimus. Palaikomų duomenų tipų skaičius augs tiek, kiek pranešime rasis naujų duomenų formatų.RFC apibrėžia 7 duomenų tipus:• Text – tekstiniai duomenys. Vienintelis potipis – plain, kurį sudaro neformatuoto teksto duomenys.• Application – dvejetainiai duomenys. Svarbiausias potipis – octet-stream (oktetų srautas), rodantis, kad duomenys kvantuojami 8 bitais. Dar yra PostScript potipis ir kt.• Image – nejudantys grafiniai objektai. Apibrėžti du potipiai – jpeg ir gif. Abu yra standartizuoti kompiuterinėje videografikoje.• Video – judantys grafiniai objektai. Pirminis standartas apibrėžia potipį mpeg, kuris yra standartizuotas kompiuterinėje videografikoje.• Audio – garsiniai duomenys. Vienintelis apibrėžtas potipis – basic, kuris nurodo, kad duomenys perduodami kodinės impulsinės moduliacijos (PCM, pulse code modulation) metodu.• Multipart – sudėtiniai pranešimai. Toks pranešimas sudarytas iš kelių nepriklausomų dalių. Svarbiausias potipis – mixed (mišrus), kuris reiškia, kad pranešime dalimis gali būti bet kurio leistino tipo duomenys. Kiti potipiai: alternative, reiškiantis, kad kiekvienoje pranešimo dalyje yra ta pati informacija, tik pateikta skirtingais formatais, paralell – duomenis skirtingose pranešimo dalyse reikia peržiūrėti vienu metu, digest – kiekvienoje dalyje perduodami duomenys message tipo.• Message – inkapsuliuoti pašto pranešimo duomenys. Svarbiausias potipis – rfc822, kuris rodo, kad duomenys tikrai yra pašto pranešimas, atitinkantis RFC 822 standartą. Kiti potipiai: partial – naudojamas pernelyg didelių inkapsuliuotų pranešimų skaidymui į keletą MIME pranešimų, bei External-body – didelių pranešimų perdavimui. External-body nurodo į išorinį šaltinį (pavyzdžiui, FTP archyvą), todėl MIME pranešime perduodama tik nuoroda, o ne pats pranešimas.
Antraštėje Content-Transfer-Encoding apibrėžiamas duomenų užkodavimo tipas. Tradiciškai, SMTP sistemos perdavinėja tik 7 bitų ASCII duomenis, ne ilgesnėmis kaip 1000 baitų eilutėmis. Norint garantuoti, kad duomenys iš MIME sistemos bus perduoti per 7-ių bitų kodavimą palaikančią sąsają (gateway), juos reikia užkoduoti pagal RFC 1521 numatytą dvejopo pobūdžio 6-ių tipų koduotę:• 7 bitų – US ASCII duomenys. Šiems 7-ių bitų duomenims nenaudojamas joks kodavimas.• 8 bitų – oktetų srautas. Nekoduojami, tačiau dvejetainių duomenų simbolių eilutės neturi viršyti 1000 baitų, kad jas galėtų perdavinėti SMTP.• Binary – dvejetainiai duomenys. Nekoduojami, tačiau simbolių eilutės ilgis gali viršyti 1000 baitų. Iš esmės, tarp 8 bitų ir binary duomenų skirtumo nėra. MIME neapdoroja neužkoduotą bitų srautą.• Quoted-printable – koduoti tekstiniai duomenys. Būdas dažnai naudojamas spausdinamiems ASCII tekstams. Šiaip tekstas siunčiamas neužkoduotas, bet simboliai, kurių kodai <33 ir >127 siunčiami užkoduoti kaip eilutės, prasidedančios simboliu “=” ir šešioliktainiu baito skaičiumi. Pavyzdžiui, klavišo paspaudimas teksto pervedimui į naują eilutę turėtų būti koduojamas “=0C”. Tačiau, perdavimo metu, pats lygybės simbolis koduojamas simbolių eilute “=3D”.• Base64 – koduoti dvejetainiai duomenys, kuriuos gali apdoroti bet kokia elektroninio pašto sistema. Šis kodavimo būdas gali būti panaudotas bet kokiam baitų srautui užkoduoti. Trys duomenų oktetai koduojami kaip keturi šešių bitų simboliai (sudarymo schema parodyta 5-8 paveiksle). Tai trečdaliu padidina duomenų failo dydį. Maksimalus base64 simbolių eilutės ilgis – 76 simboliai.• X-token – specialiai koduoti simboliai. Leidžia vartotojams susikurti savo kodavimą. Kodų vardai turi prasidėti simboliais “X-“. Iš principo, toks kodavimo būdas nėra skatinamas, nes apsunkina skirtingų pašto sistemų sąveiką.5-8 pav. Kodo base64 struktūraRFC standartas numato SMTP plėtimo galimybę, norint jį suderinti su MIME. Pavyzdžiui, komandos helo variantas EHLO, leidžiantis gauti SMTP palaikomų plėtinių sąrašą. Toks SMTP vadinamas ESMTP (Extended SMTP).Pašto programa su MIME turi du ESMTP servisus:• 8BITMIME, aprašytą RFC 1652, kuris nustato, ar gavėjo sistema gali priimti nekoduotus MIME duomenis, t.y ar antraštėje Content-Transfer-Encoding yra 8 bitų potipis. Jeigu ne – MIME duomenys prieš siunčiant turi būtu koduojami.• SIZE, aprašytą RFC 1653. SIZE servisas leidžia siuntėjo sistemai išsiaiškinti, kokio dydžio pranešimą gali priimti tolimoji sistema.MHSMessage Handling Service, MHS – Novell EP standartas de facto, X.400 analogas. MHS serveris transliuoja pranešimus visam tinklui. Tokio tinklo klientai gali naudotis EP paslaugomis per prieinamus MHS serverius.Standartų sąryšisEgzistuoja pasikeitimo pranešimais problema tarp skirtingų pašto sistemų. Šiuo atveju tinklas turi transliuoti įeinančius pranešimus jam priimtinu formatu. Tokį keitimą atlieka jau žinomas tinklų sąsajos įrenginys – šliuzas (gateway). EP sistemose tai kompiuteris, skirtas signalų keitimui. Microsoft Exchange, Microsoft Mail ir cc:Mail turi įdėtinę tinklų sąsają. Tokią funkciją turi ir IBM produktas Domino.EP sistemos planavimasPlanuojamoji EP sistema privalo būti patikima ir pakankamai lanksti, turi aptarnauti visus organizacijos dirbančiuosius bei turėti išorinį ryšį. Vartotojai privalo turėti pilnateisį priėjimą prie savo korespondencijos kelyje ar namie. Antra vertus, vartotojams nereikia leisti kaitalioti savo EP adresą, kiekvienąkart pakeitus darbo vietą ar asmeninį kompiuterį.Planuodamas EP sistemos parinkimą, administratorius privalo atsakyti į sekančius klausimus:Ar sistema gali ir turi pranešti vartotojams apie naujas pašto siuntas;Ar sistema gali automatiškai atsakyti į priimtus pranešimus;Ar sistema gali patvirtinti apie pranešimo gavimą ir perskaitymą;Ar galima vienu metu siųsti laiškus daugeliui asmenų;Ar galima prijungti failus intarpus;Ar galima atkurti atsitiktinai ištrintus pranešimus;Ar sistema gali informuoti siuntėją, kad adresatas išvykęs (funkcija OOF, Out Of Office);Ar galima naudoti individualaus veiklos planavimo priemones, tipo Microsoft Shedule+?Grupių programinė įrangaDalies tinklo vartotojų veikla glaudžiai susijusi su bendros informacijos kūrimu ir vartojimu. Todėl darbo grupės (workgroup) ir komandos (team) dažniausiai organizuojamos pagal veiklos pobūdį arba interesus, pavyzdžiui: bendradarbiai, verslo partneriai, klientai, tiekėjai.Programinė įranga, kuri leidžia vartotojų aibei lygiagrečiai vykdyti maršrutizuojamus procesus su individualiais valdymo ir kontrolės uždaviniais vadinama grupių programine įranga. Grupių programinė įranga (groupware) naudojasi šiuolaikinėmis tinklų technologijomis centralizuotai saugomų dokumentų valdymui realiame laike. Svarbiausi grupių programinės įrangos požymiai:• bendras duomenų naudojimas ir maršrutizavimas; • dokumentų projektavimo ir ruošimo koordinavimas; • projektų vykdymo kontrolė; • grupinių procesų valdymas; • bendrų diskusijų (pasitarimų) vykdymas; • rutininių veiklos procesų automatizavimas; • klientų klausimų apskaita ir santykių su klientais valdymas. Savo esme, visos AIS yra grupinės programinės įrangos realizacijos. Grupių programinei įrangai gali būti priskirtos elektroninės skelbimų lentos, interaktyvios konferencijos, nuotolinio mokymo bei ekspertinės sistemos.Į grupių programinę įrangą, kitaip dar vadinamą grupinio darbo sistema, esminėmis sudedamosiomis dalimis įeina standartizuota elektroninio pašto sistema bei įvairūs daugialypės terpės komponentai (skenavimo, faksimilių, kalbos, muzikos, vaizdo, grafikos, OCR ir kt.). Tarp kitų GDS atstovų žinomi du ryškūs lyderiai: Microsoft Exchange ir IBM Domino.ExchangeApibendrinus AIS ir EP sistemų gerąsias savybes, buvo sukurta kliento-serverio terpė Microsoft Exchange Server. Svarbiausios MsES funkcijos ir paslaugos:• Planavimas. Tai funkcija, kuri taupo vartotojų darbo ir asmeninį laiką, efektyviau organizuojant darbą ir koordinuojant tarpusavio veiksmus. • Pranešimų servisas. Funkcija, kuri atsako už duomenų perdavimą, maršrutizavimą ir katalogizavimą. • Bendras naudojimasis informacija. Be pašto serviso, vartotojai turi elektroninių skelbimų lentą, informacinę biblioteką ir priėjimą prie tinklinių duomenų bazių. • Formos. Specifinis informacijos pateikimo įrankis administratoriams. • Priedų sukūrimas. Vartotojai gali sukurti sistemos priedus programinėmis arba makro priemonėmis, kurie leistų automatizuoti organizacijoje sprendžiamų uždavinių, projektų ar procesų vykdymą. DominoŠiuo metu tai galingiausia grupinio darbo sistema bet kokio dydžio organizacijose. Pagrindinės sistemos funkcijos: informacijos apsauga, valdymas, tiražavimas, katalogų servisas ir ryšių servisas. Domino funkcijos veikia įvairiose tinklo terpėse ir OS: Windows (su TCP/IP), NetWare, LAN Server ir LAN Manager, Macintosh (AppleTalk), UNIX, OS/2.Domino vartotojas gali:• kurti aplankus ir juose tvarkyti dokumentus; • replikuoti ir dirbti su replikuotomis duomenų bazėmis (replika – tai speciali duomenų bazės kopija vartotojo kompiuteryje, o replikavimas – procesas, sinchronizuojantis informaciją replikoje ir serveryje saugomoje pagrindinėje DB); • keisti pašto nuostatas, parenkant persiuntimo ir įteikimo variantus, adresavimą grupėms ir t.t.; • vykdyti indeksuotą informacijos paiešką duomenų bazėse; naudotis vidine naršykle – WEB Navigatoriumi su paieškos šablonais; • kurti ir tvarkyti dokumentus raštinės programų rinkiniu (Ms Office analogais – tekstų dorokliu, skaičiuokle, grafiniu redaktorium ir t.t.); • programuoti Java etc. Windows 95, 98Šios daugiaužduotinės OS užtikrina darbo grupės terpę su sekančiais komponentais:• OLE (Object Linking and Embedding). Galimybė sukurti sudėtinius dokumentus ir juos išsiųsti į tinklą.• Nesudėtinga komunikacijų įranga. Galimybė užmegzti telefono, audio ir video ryšį; konferencinis ryšys.• Elektroninis paštas (Microsoft Mail).• Individualaus planavimo priemonės (Microsoft Scheduler).BanyanBanyan Intelligent Messaging Service sistema palaiko:• dokumentų saugojimą, valdymą ir maršrutizavimą; • elektroninį paštą; • procesų valdymą. TeamLinksDEC (Digital Equipment Corporation) raštinės sistema TeamLinks All-In-One palaiko:• ryšį su korporacijos DEC operacinėmis sistemomis;• pašto protokolą X.400;• failų formatų keitimą;• konferencinio ryšio programinę įrangą;• dokumentų palydėjimą.Novell GroupWiseŠio integruotas paketas palaiko:• elektroninį paštą;• dokumentų palydėjimą;• procesų ir užduočių valdymą;• planavimą.GDS bendri produktaiGrupinio darbo sistemoje, kaip taisyklė, naudojamasi bendro naudojimosi taikomosiomis programomis. Dažniausiai tai būna raštinės programų rinkinys (Smart Suite, Office etc), ne išimtis CAD/CAM sistemos, DBVS. Tinklo administratoriaus veiksmai, įdiegiant bendro naudojimosi programą, būtų tokie:• serveryje sukurti pakatalogį, prieš tai įsitikinus, ar pakaks vietos programai ir jos sukuriamiems duomenų failams darbo metu; • įdiegti programą sukurtajame pakatalogyje; • prijungti ir suderinti programai reikalingą periferinę įrangą, pavyzdžiui, braižytuvą; • suteikti vartotojams priėjimo teises (permissions). Įdiegus bendro naudojimo programas, kiekvienai pravartu užvesti įrangos žurnalą, kuriame atsispindėtų:• įdiegimo data;• versijos numeris;• atnaujinimų datos ir versijos;• įdiegimo procedūros ypatumai, gamintojo rekomendacijos ir patikslinimai;• paketinių failų (jei yra) tekstai;• suderinimai ir modifikacijos;• vartotojų ir darbo grupių privilegijos;• vartotojų sąrašai ir apmokymo datos.Įvairiakomponenčiai tinklaiVeikiančiuose tinkluose, ypač tokiuose, kurie buvo projektuoti ne vienu metu, naudojama daug įvairių gamintojų patiektų komponentų su skirtingomis charakteristikomis. Dėl tos priežasties dažnai kyla sudėtingų problemų, kurias galima išspręsti tik griežtas tinklo planavimas. Suderinamumo problemos paprastai atsiranda, kai naudojamos kelių tipų tinklinės operacinės sistemos, arba kai klientų operacinės sistemos ir redirektoriai gauti iš skirtingų gamintojų. Komponentų sąveikos problemas galima spręsti tiek kliento, tiek serverio atžvilgiu.Kliento kompiuteris ryšiui su skirtingais serveriais naudoja skirtingus redirektorius. Kadangi kiekvienas redirektorius apdoroja tiktai tuos paketus, kurių protokolas jam suprantamas, tai žinant, prie kokių resursų reikia jungtis, parenkami ir įdiegiami tinkami redirektoriai.Serverinis problemos sprendimas grindžiamas tuo, kad ryšiui su klientu sukurti įdiegiami atitinkami servisai. Pavyzdžiui, Windows NT ir Macintosh suderinimui, serveryje tikslinga įdiegti Microsoft Services for Macintosh servisą, užtikrinantį abipusį ryšį.Gamintojo parinkimasPasaulinėje tinklinių produktų rinkoje tvirčiausiai laikosi trys firmos: Microsoft, Novell, Apple. Šių firmų tinklinė programinė įranga suprojektuota taip, kad kiekvienos jų NOS galėtų veikti su likusiom dviem, o jų serveriai atpažintų likusiųjų klientus. Tiesa, tam gali prireikti įdiegti papildomas tvarkykles, pavyzdžiui:• prijungiant Windows NT Workstation klientą prie Novell NetWare tinklo, reikia įdiegti NWLink (IPX/SPX realizacija) protokolą ir Client Service for NetWare (CSNW) servisą; • prijungiant Windows NT Server serverį prie Novell NetWare tinklo, reikia įdiegti NWLink protokolą ir Gateway Service for NetWare (GSNW) servisą; • prijungiant Windows 95 klientą prie Novell NetWare tinklo, reikia įdiegti IPX/SPX protokolą ir Microsoft Client for NetWare Networks klientą. • MS-DOS klientams NOS gamintojai yra išleidę tvarkykles, kurių įdiegimas leidžia klientui dirbti su visų trijų NOS serveriais. • Microsoft terminologija, CSNW – tai redirektorius priėjimui prie NetWare, o Novell traktavimu – “reikalautojas” (requester). Kartu su NWLink tai sudaro baigtinį Windovs NT sujungimo su Novell NetWare sprendimą. Centralizuotas tinklo modelisTradicinis centralizuoto tinklo modelis atrodo taip: galingas pagrindinis kompiuteris (mainframe) atlieka visas informacijos saugojimo ir apdorojimo operacijas, o rezultatų išvedimas atliekamas terminaluose pagal jų užklausas. Moderniuose centralizuotuose tinkluose visos failų operacijos atliekamos tinklo failų serveriuose.Šiam modeliui būdingas didelis tinklo apkrovimas, todėl mažos greitaveikos tinklo terpėje užklausų apdorojimas taip pat bus lėtas.Kliento-serverio tinklo modelisKliento-serverio tinklo modelis naudotinas, jei daugumai stambios organizacijos darbuotojų reikalingas priėjimas prie didelių duomenų bazių ir jų valdymas, naudojantis duomenų bazių valdymo sistemomis (DBMS, Database Management Systems). Tai tinklo terpė, kai kompiuteris klientas inicijuoja užklausą kompiuteriui serveriui ir pastarasis ją vykdo, tačiau dalis paruošiamojo darbo paliekama atlikti pačiam klientui. Manipuliavimo duomenimis palengvinimui šiame modelyje kliento programinė įranga naudoja IBM sukurtą struktūrinių užklausų kalbą (SQL, Structured Query Language). Manipuliavimą čia suvokiame kaip duomenų įvedimą, paiešką, išėmimą ir redagavimą. SQL interpretatorius verčia supaprastinta šnekamąja anglų kalba pateikiamas užklausas į mašininę kalbą.Kliento-serverio terpė turi du svarbius komponentus:• front-end, vartotojo sąsajos dalį, t.y. patį klientą;• back-end, taikomąją dalį, t.y. patį serverį.Kliento funkcijosKadangi kliento-serverio terpėje serveris neturi vartotojo sąsajos, todėl klientas privalo:• užtikrinti vartotojo sąsają;• formuoti užklausas;• pavaizduoti gautus iš serverio duomenis.Vaizduojamoji sąsajos dalis atskiriems klientams gali būti labai įvairi. Tai ir paieškos kriterijų pasirinkimo galimybės, ir informacijos priėmimo ir pateikimo būdas, ir naudojamas instrumentarijus (tools), t.y. standartinės programos, kuriomis vartotojas apdoroja gautus duomenis (Access, Excel, Word bei daugelis kitų). Individuali sąsaja kiekvienam konkrečiam vartotojui gali būti sukuriama sistemų ir programų inžinerijos metodais, pavyzdžiui:• raštinės darbams – naudojant nesudėtingą, tačiau gana efektyvią Microsoft Visual Basic terpę;• CAD/CAM vartotojams – Visual Lisp arba/ir C++ priemonėmis.Serverio funkcijosServeris privalo saugoti ir valdyti duomenis. Be to, serverio programinė įranga turi laiku atnaujinti ir papildyti duomenų bazes, rūpintis duomenų apsauga bei nebereikalingų įrašų pašalinimu. Paprastai tai atliekama nedidelių serveryje saugomų procedūrų (stored procedures) pagalba, kurios:• vykdo dalinį duomenų apdorojimą;• mažina tinklo apkrovimą, nes vienintelis kliento kreipinys į procedūrą iššaukia komandų seriją – nebereikia atskiros užklausos kiekvienai komandai;• gali atlikti apsaugos funkcijas, t.y. kontroliuoti nesankcionuotą kitų procedūrų paleidimą.Kadangi kliento-serverio terpėje serverių apkrovimas yra labai didelis (jie turi realiame laike vykdyti užklausų aibes, spręsti apsaugos uždavinius bei valdyti tinklą), todėl jų galingumas turi būti žymiai didesnis nei klientų. Paprastai tam tikslui įsigyjami specialūs kompiuteriai, optimizuoti serverio funkcijų vykdymui kliento-serverio terpėje. Dažniausiai tai būna spartūs daugiaprocesoriniai įrenginiai.Užklausų vykdymo etapaiProcesas nuo kliento užklausos inicijavimo iki serverio atsakymo susideda iš šešių etapų:• klientas pateikia užklausą;• užklausa verčiama į SQL;• SQL užklausa siunčiama į tinklą ir patenka serveriui;• serveris atlieka paiešką duomenų bazėje;• reikalauti įrašai grąžinami klientui;• gauti duomenys interpretuojami ir pateikiami vartotojui priimtinu pavidalu.Kliento-Serverio tinklų architektūraŽinomos kelios kliento-serverio tinklų modelio realizacijos. Pažymėtinos dvi:• kai duomenys koncentruojami ir apdorojami viename serveryje; • kai duomenys paskirstomi po atskirus serverius, priklausomai nuo duomenų tipo ir vartotojų išsidėstymo. • Paskirstytos sistemos gali būti projektuojamos dvejopai: • su periodišku serverių sinchronizavimu per WAN, užtikrinant duomenų vientisumą visuose serveriuose; • naudojant duomenų saugyklas, kuriose saugomi dideli duomenų masyvai, o dažnai naudojami duomenys perkeliami į tarpines (pagalbines) sistemas, pakeičiant duomenų formatą patogesniu klientų užklausoms (tokiu būdu sumažinamas pagrindinio serverio apkrovimas). Kliento-Serverio technologijos privalumaiKliento-serverio terpės privalumai labiau išryškėja realizuojant ją stambesnėse organizacijose, tačiau bet kuriuo atveju galima pastebėti keletą bendrų dalykų:• gerai suplanuota kliento-serverio sistema nėra labai brangi, įsigijus pakankamai galingą pagrindinį kompiuterį (mainframe) vartotojų uždaviniams spręsti ir optimaliai parinkus klientų kompiuterių technines charakteristikas pagal atliekamų darbų pobūdį; • kliento-serverio tinklo apkrovimas nėra labai didelis, kadangi tinkle cirkuliuoja tik užklausų rezultatai; • didžioji failų operacijų dalis tenka galingam serveriui, lyginant su klientų kompiuteriais, todėl visos sistemos apkrovimas išsilygina; • kliento-serverio technologija įgalina naudoti mažesnes klientų kompiuterių darbines atmintis bei atsisakyti talpių ir nepatikimų diskinių kaupiklių; • nesudėtingas visos sistemos administravimas ir saugumo užtikrinimas. • Kliento-serverio tinklo didžiausią efektyvumą sąlygoja uždavinių paskirstymas tarp serverio ir kliento. Tinklo komponentai
Kabeliai ir jungtysTinklą įmanoma realizuoti tiktai fizinėje perdavimo terpėje. Šiuo metu populiariausia fizinė perdavimo terpė – kabelis. Antra vertus, daugėjant nešiojamų kompiuterių, sparčiai plinta bevielės ryšio technologijos.Dabar gaminamų kabelių asortimentas siekia 2200 tipų (firmos Belden katalogas), tačiau praktiškai naudojamos trys pagrindinės kabelių grupės:• koaksialinis (coaxial cable) kabelis; • vytos poros (twisted pair) kabelis; • optinio pluošto (fiber optic) kabelis. Koaksialiniai kabeliai ir prijungimo įrangaKoaksialinis kabelis sudarytas iš:• varinės gyslos (core), kuri, savo ruožtu, gali būti ištisinė arba supinta iš kelių laidų; • geromis dielektrinėmis (dielectric) savybėmis pasižyminčio vidinio izoliacinio sluoksnio (insulation layer); • laidžios pynės, kuri ne tik perduoda signalą, bet ir ekranuoja vidinę gyslą nuo elektrinių trikdžių; • polivinilchlorido apvalkalo, saugančio kabelį nuo atmosferos poveikio, elektrinio kontakto ir mechaninių pažeidimų Kai kurie kabeliai gali turėti papildomą metalinės folijos gaubtą arba ekraną (shield), pagerinantį apsaugines kabelio savybes. Tokie kabeliai vadinami dvigubo ekranavimo kabeliai. Jie daug geriau apsaugo gyslą nuo elektrinių triukšmų (noise) ir kryžminių trikdžių (crosstalk). Ypač stiprių trikdžių zonoms gaminami ir keturgubo ekranavimo kabeliai.Svarbiausiųjų parametrų skaičiavimasKabelyje vykstantys elektromagnetinės energijos virsmai supaprastintai pavaizduoti 2-1 paveikslo diagramose.
2-1 pav. A, b diagramos – teorinė ir išmatuota stovinčios bangos diagrama, c, d, e, f – apkrautos ilgosios linijos diagramų vaizdai (bėganti banga gaunama, kai Z = R = Zin)Koaksialinių kabelių pagrindiniai parametrai gali būti apskaičiuojami iš 2-1 lentelės formulių. 2-1 lentelė.Parametras Skaičiavimo formulė Žinomi parametrai LygtisIlginis induktyvumas, H/m D – ekrano pynės vidinis skersmuo, mm,d – kabelio vidinės gyslos išorinis skersmuo, mm. (2-1)Ilginis talpumas, F/m r – izoliacijos santykinė dielektrinė skverbtis, Putoplastis r = 1.1; PVC minkštas r = 1.6; Polietilenas r = 2.3; PVC kietas r = 2.4; Teflonas r = 2.7. (2-2)Bangos ilgis linijoje, m 0 – bangos ilgis vakuume, m,0 = 300*106/; čia – perduodamo signalo dažnis, 1/s. (2-3)Ilginė aktyvioji varža, /m – santykinis elektrinis laidumas, S/m, Ag (100%), = 6.3*107; Cu (100%), = 5.8*107; Au (100%), = 4.1*107; Al (100%), = 3.5*107; Žalvaris (Cu 70%), = 1.6*107. (2-4)Banginė varža (impedansas),
Standartai: 50, 75, 100, 150, 300 . (2-5)Slopinimo koeficientas, dB/m tane – dielektrinių nuostolių kampas, Teflonas tane = 2.5*10-4; Polietilenas tane = 3.0*10-4; Putoplastis tane = 1.2*10-3; PVC kietas tane = 1.6*10-3; PVC minkštas tane = 3.6*10-3. (2-6)Kuo storesnis kabelis ir kuo geresnis jo ekranavimas, tuo mažiau slopinamas (attenuation) juo perduodamas signalas. Kabeliai su mažesniu slopinimu geriau dirba dideliais perdavimo greičiais su neaukštos klasės aparatūra, o esant vienodoms sąlygoms, gali perduoti signalą didesniu atstumu. Koaksialinio kabelio konstrukcija parodyta 2-2 paveiksle.Koaksialinių kabelių tipai
Yra du koaksialinių kabelių tipai: stori ir ploni kabeliai.1. Storas (thicknet) kabelis yra 10 – 13 mm skersmens ir gana atsparus mechaniškai. Jo centrinė gysla pagaminta iš storo varinio laido, todėl signalas tokiu kabeliu gali būti perduotas didesniu nuotoliu (iki 500 m.) su nedideliais nuostoliais. Antra vertus, storą kabelį sunku montuoti, jis nelankstus, sunkus, be to – brangesnis. Tokio tipo kabelis būna vadinamas standartinis Ethernet ir naudojamas kaip magistralinis (backbone) kabelis tarp nedidelių vietinių tinklų, išvedžiotų plonuoju kabeliu. Prisijungimui prie storojo kabelio naudojamas specialus įtaisas – transiveris (transceiver). Transiveris tai nedidelė dėžutė, tvirtinama tiesiai prie kabelio specialios jungties (vampire tap arba piercing tap) pagalba. Jungties dantys prakerta kabelio izoliaciją ir prisijungia tiesiai prie laidžių gyslų. Kita transiverio jungtis yra standartinis DB-15 antgalis, jungiamas prie kompiuterio tinklo plokštės AUI lizdo.2. Plonas (thinnet) kabelis yra apie 5 – 6 mm storio. Tai lankstus, patogus montuoti, tinkantis beveik visiems tinklams kabelis. Jungiamas tiesiai prie tinklo plokštės, naudojant BNC (British Naval Connector) T-jungtį. Signalas be didesnių iškraipymų perduodamas iki 185 m. Galinėms BNC T-jungtims ant laisvų jungčių galų uždedamos aklės (BNC terminatoriai). Aklės varža, kaip taisyklė, turi būti lygi kabelio impedansui. Prie laisvo aklės galo paprastai prijungiama įžeminimo kilpelė (ground loop).Prireikus sujungti du plonus kabelius, kiekviename gale uždedamas BNC antgalis, o tarp jų įstatomas BNC sujungiklis (barrel-connector).Tose patalpose, kuriose yra tam tikras gaisro pavojus, klojamas plenum tipo kabelis. Šio tipo kabeliams vietoj PVC apvalkalo naudojamas ugniai atsparus plastikas. Dažniausiai tai būna teflono (fluoroplasto) tipo apsauginis apvalkalas.2-2 pav. Koaksialinio kabelio sandaraDabartiniu metu gaminamas ir tinklams naudojamas plonas 50 Omų banginės varžos RG-58 tipo koaksialinis kabelis, kurio apibūdinimas pateiktas 2-2 lentelėje: 2-2 lentelėKabelis Aprašymas PastabosRG-58 /U Ištisinė centrinė vario gysla RG-58 A/U Pintų laidelių gysla RG-58 C/U RG-58 A/U karinis standartas RG-59 Moduliuotot signalo perdavimui Tinka kabelinei televizijaiRG-6 Aukšto dažnio signalui perduoti Tinka moduliuotam signaluiRG-62 Naudojamas ArcNet tinkluose Truputį storesnis
Patarimas: jeigu reikia sukurti garso, vaizdo ar dvejetainių duomenų perdavimo terpę dideliais atstumais, naudojant pakankamai paprastą ir patikimą technologiją, tinklui realizuoti patartina rinktis koaksialinį kabelį.Vytos poros kabeliaiPati paprasčiausia vyta pora – tai tarpusavyje susukti du variniai laideliai. Yra du vytos poros kabelio tipai:• neekranuota (UTP – unshielded) vyta pora; • ekranuota (STP – shielded) vyta pora. Galiojantys standartaiSkirstomi į 5 kategorijas:• Kategorija 1 (Category 1). Žemo dažnio signalams. Nėra jokių kriterijų. • Kategorija 2 (Category 2). Nustatytas 1 MHz dažnis, naudojamas telefono linijoms ir duomenų perdavimui iki 4 Mbit/s • Kategorija 3 (Category 3). Nustatytas 16 MHz dažnis naudojamas 10BaseT ir duomenų perdavimui iki 10 Mbit/s. • Kategorija 4 (Category 4). Nustatytas 20 MHz dažnis naudojamas Token Ring, 10BaseT ir duomenų perdavimui iki 16 Mbit/s. • Kategorija 5 (Category 5). Nustatytas 100 MHz dažnis naudojamas 100BaseT, 10BaseT ir duomenų perdavimui iki 100 Mbit/s. Kuriami standartai• Kategorija 5e (Category 5e, raidė e reiškia enhanced – išplėstas) pagal Telecommunications Industry Association’s (TIA) / Class D pagal International Standards Organization (ISO) ). Ne mažiau 100 MHz naudojamas kaip ir 5 kategorijos, bet tinka ir 1000BaseT.• Kategorija 6 (Category 6 (TIA)/ Class E (ISO)). 200 MHz dažnis (testuojama 250 MHz dažniu) naudojamas 1000BaseT.• Kategorija 7 (Category 7 (TIA)/ Class F (ISO)). 600 MHz dažnis. 7 kategorijos kabelis skiriasi nuo kitų kategorijų, nes turi būti pilnai ekranuotas, “fully shielded”, todėl yra storesnis ir mažiau lankstus, naudojami specialūs geros kokybės antgaliai.Kabelio sandaraVisi 2 – 5 kategorijos kabeliai yra sudaryti iš 4 vytų porų (9 vijos vienam ilgio metrui. Šiuo metu praktikoje dažniausiai sutinkamas 5-tos kategorijos kabelis.
2-3 pav. Vytos poros kabelių sandaraKabelį sudaro keletas vytų porų (paprastai 1, 2 ar 4) apvelkamos apsauginiu PVC apvalkalu bei galuose tam tikra tvarka užspaudžiami RJ-45 tipo jungčių antgaliai. Nuo telefoninių antgalių (RJ-11) jie skiriasi tuo, kad vietoje 4 turi 8 kontaktus ir yra šiek tiek didesni.
2-4 pav. 7-tos kategorijos kabelio antgaliaiLaidžių gyslų jungimas• ATM 155 Mbit/s naudoja poras 2 ir 4 (kontaktus 1-2, 7-8).• Ethernet 10BaseT naudoja poras 2 ir 3 (kontaktus 1-2, 3-6).• Ethernet 100BaseT4 naudoja poras 2 ir 3 (4T+) (kontaktus 1-2, 3-6).• Ethernet 100BaseT8 naudoja poras 1,2,3 ir 4 (kontaktus 4-5, 1-2, 3-6, 7-8).• Token Ring naudoja poras 1 ir 3 (kontaktus 4-5, 3-6).• TP PMD naudoja poras 2 ir 4 (kontaktus 1-2, 7-8).• 100VG-AnyLAN naudoja poras 1,2,3 ir 4 (kontaktus 4-5, 1-2, 3-6, 7-8).Gyslų prijungimo schema prie antgalių aprašyta 2-3 lentelėje, atskiras gyslas žymint spalvotai. 2-3 lentelė. Kabelio gyslų spalvos ir numeracija Signalo tipas Gyslos išdėstomos sujungimui:EIA/TIA-568A EIA/TIA-568B HUB – tinklo plokštė Plokštė – plokštė1 Baltas/Žalias2 Žalias3 Baltas/Oranžinis4 Mėlynas5 Baltas/Mėlynas6 Oranžinis7 Baltas/Rudas8 Rudas 1 Baltas/Oranžinis2 Oranžinis3 Baltas/Žalias4 Mėlynas5 Baltas/Mėlynas6 Žalias7 Baltas/Rudas8 Rudas Kai signalas perduodamasketuriomis gyslomis iš aštuonių:
1 – TD+2 – TD-3 – RD+6 – RD- 1 – 12 – 23 – 34 – 45 – 56 – 67 – 78 – 8 1 – 32 – 63 – 14 – 45 – 56 – 27 – 78 – 8Neekranuotos vytos poros linijos labai jautrios įvairiausiems elektriniams trikdžiams, todėl atsakinguose tinkluose naudojamas ekranuotas vytos poros kabelis STP. Šis kabelis turi vario laidelių ekranuojančią pynę ir papildomai apvyniojamas aliuminio folijos sluoksniu. Tokia izoliacija patikimai saugo kabelį nuo trikdžių ir leidžia perduoti signalą gerokai toliau. Patarimas: jeigu reikia sukurti pigią ir lengvai sumontuojamą duomenų perdavimo terpę nedideliu atstumu, patartina rinktis vytos poros kabelį.
Optiniai kabeliai ir jų sandaraOptiniai, teisingiau sakyti, optinio pluošto kabeliai, naudojami saugiam didelių duomenų srautų perdavimui dideliu greičiu. Duomenys perduodami moduliuotais šviesos bangų impulsais, kurie sklinda praktiškai nesilpnėdami specialaus stiklo gysla. Kadangi stiklinė kabelio gysla gali perdavinėti duomenis tik viena kryptimi, tai dvipusiam ryšiui sukurti kiekvienas kabelis sudarytas iš dviejų gyslų, izoliuotų viena nuo kitos skirtingo lūžio koeficiento stiklo danga ir sustiprintų kevlaro pluoštu. Iš išorės kabelis apvilktas plastiko danga. Kadangi prie tokio kabelio prisijungti reikalingi specialūs antgaliai, tai perduodamų duomenų saugumas labai didelis.
2-4 paveikslas. Optinio pluošto kabelio sandaraOptinio pluošto kabeliu duomenys gali būti perduodami sparčiau nei 1 Gbit/s, tačiau šiuo metu praktikuojami ir mažesni greičiai, pvz., 100 Mbit/s.: Optinio pluošto kabelis ir jo įranga yra brangi, todėl ją geriausia naudoti tada, kai tinklo kompiuteriai išdėstyti labai toli vienas nuo kito ir reikalinga didelė greitaveika. Antra vertus, pluoštinė optika vis pinga, o varinis kabelis – atvirkščiai.Signalų perdavimas:Koduotų signalų perdavimui kabeliu naudojamos dvi technologijos: moduliuotu bei nemoduliuotu signalu.Nemoduliuotas perdavimasNemoduliuoto (baseband) skaitmeninio (digital) signalo sistemose informacija perduodama diskretiniais elektros arba šviesos impulsais. Tuo būdu visas kabelio pralaidumas naudojamas vieninteliam impulsui perduoti. Vadinasi, kabelio pralaidumo juostos plotis charakterizuojamas maksimalaus ir minimalaus perduodamų dažnių skirtumu. (2-7)Tolstant kabeliu, signalo amplitudė mažėja bei auga formos iškraipymai. Todėl ilgose nemoduliuoto signalo linijose tarp segmentų įterpiami kartotuvai, atliekantys signalo stiprintuvų ir šakotuvų funkcijas.Moduliuotas perdavimasModuliuoto (broadband) signalo sistemose informacija perduodama analoginiais (analog) signalais. Moduliavimo metodai yra šie:Amplitudinė moduliacija. tai moduliacija, kai signalo nešamosios dažnio (frequency) amplitudė kinta priklausomai nuo signalo amplitudės. Tai išreiškiama lygtimi: (2-8)čia: m – moduliacijos koeficientas (0.3 – 0.7), dažnai išreiškiamas procentais ir vadinamas moduliacijos gyliu,a0 – nešamosios dažnis,0 = 2, – nešamosios apskritiminis dažnis,0 – pradinė nešamosios fazė;moduliuojančio signalo funkcija
(2-9) – signalo apskritiminis dažnis.Matome, kad moduliacijos nėra (siunčiama viena nešamoji be informacinio signalo), kai s(t) = 0 arba m = 0.Pilna AM išraiška gaunama įstačius reikšmes į (2-8) lygtį : (2-10)Fazinė moduliacija išreiškiama lygtimi
(2-11)čia – maksimalus fazės nuokrypis, išreikštas radianais, vadinamasis moduliacijos indeksas. Kintant signalo fazei, kinta ir nešamosios dažnis, nes dažnis yra fazės kitimo greitis laiko atžvilgiu. Vadinasi, diferencijuojant fazės išraišką pagal laiką, gautume dažnio deviacijos išraišką. (2-12)Dažninė moduliacija labai panaši į fazinę. Čia nešamosios dažnio deviacija yra proporcinga moduliuojančio signalo amplitudei. Laikydami, kad maksimali deviacija , gauname, kad DM moduliacijos indeksas atvirkščiai proporcingas dažniui, t.y. (2-13)Jeigu nešamoji moduliuojama sinusiniu signalu, tai DM išraiška įstačius reikšmes atrodys taip: (2-14)Dar sutinkamos platuminė impulsinė moduliacija ir kitos moduliacijos. Signalų perdavimui tinkluose paprastai naudojama kombinuota moduliacija, t.y. ir amplitudinė, ir dažninė arba fazinė moduliacija kartu, arba kvadratūrinė moduliacija. Tokio kompleksinio signalo amplitudė ir dažnis arba fazė kinta priklausomai nuo jį moduliuojančio signalo pavidalo.Turint pakankamai plačiajuostę perdavimo terpę, vienu kabeliu galima aptarnauti keletą sistemų, pavyzdžiui, perdavinėti duomenis ir transliuoti kabelinę televiziją. Tuomet (2-15)Tokioje daugialypėje terpėje visos sistemos dirba skirtingose dažnių juostose, o prijungti įtaisai privalo būti suderinti būtent jiems skirtiems dažniams. Be to, tokiame tinkle veikiančiai įrangai, pvz., kompiuteriams, reikia numatyti du signalo perdavimo kelius: vieną duomenų siuntimui, kita – priėmimui. Paprastai tai realizuojama, išskiriant siuntimo ir priėmimo traktus į dvi skirtingas dažnių juostas, vadinamuosius kanalus. Jeigu leidžia resursai, galima naudoti dvigubą kabelį – vieną duomenų siuntimui, kitą – priėmimui.Moduliuoto perdavimo sistemose signalo sustiprinimui tarp atskirų segmentų naudojami stiprintuvai (amplifiers).IBM kabelių sistema1984 m. IBM sukūrė atskirą kabelių sistemą, įskaitant žymėjimą, standartus, specifikacijas ir paskirtį. IBM sistema apima šiuos komponentus: • kabelių jungtis; • sieninius prijungimo skydelius; • signalo paskirstymo panelius; • kabelių tipus.Kabelių jungtys skiriasi nuo BNC, RJ ir kitų tuo, kad yra universalios, t.y. kištukai ir jų lizdai yra tokios pačios konstrukcijos ir juos galima sujungti tarpusavyje. IBM jungtims reikia naudoti specialius sieninius prijungimo skydelius ir paskirstymo panelius. IBM kabelių, kurie atitinka AWG standartus, klasifikavimas pateiktas 2-4 lentelėje.AWG sistemaAWG – tai standartinė kabelio parametrų matavimo sistema. Kadangi viena iš fizinių kabelio charakteristikų yra jo storis, tai sistemos pagrindu priimtas kabelio storio parametras su abreviatūra AWG (gage). Bazinei atskaitai naudojamasi telefoninio laido storiu, užrašant 22 AWG. Storesniems kabeliams skaičius mažesnis, plonesniems – didesnis už 22. Vadinasi, kabelis 14 AWG yra storesnis už standartinį telefono kabelį, o 26 AWG – plonesnis.Projektuojant tinklą ir norint optimaliai parinkti kabelį, reikia atsakyti į šiuos prieštaringus klausimus:• koks planuojamo tinklo duomenų srauto intensyvumas;• kokie duomenų saugumo reikalavimai;• kokiu maksimaliu atstumu reikia nutiesti kabelį;• kokios turi būti kabelio savybės;• kiek lėšų skirta projektui?2-4 lentelė. Tipas Standartinis pavadinimas Kabelio charakteristika Paskirtis1 Ekranuota vyta pora (STP) 2 vytos poros laidų 22 AWG, ekranuotas Kompiuteriams ir MAU (daugybinio priėjimo moduliams) prijungti.2 Kalbai ir duomenims perduoti 2 vytos poros 22 AWG, ekranuotas4 vytos poros 26 AWG – duomenims– kalbai3 Kalbai perduoti 4 vytos poros 22 arba 24 AWG, be ekrano Kalbai, telefonijai5 Optinio pluošto kabelis 2 gyslos 62.5/125 mikronų storio Duomenims, ryšiams6 Komutacinis kabelis 2 vytos poros 26 AWG su dvigubu ekranu “8 Kiliminis kabelis 2 vytos poros 26 AWG Tiesti ant grindų po kilimais9 Plenum 2 ekranuotos vytos poros Ugniai atsparus kabelisProjektuojant tinklą optimaliai parinkti tinklo kabelį gali padėti 2-5 lentelė. 2-5 lentelė. Kabelio charakteristika Plonas (10Base2) Storas (10Base5) Vyta pora (10BaseT) Optinio pluoštoKaina • • • • • • • • • •Efektyvus ilgis + + + + + + + + + +Greitaveika + + + + + + +Lankstumas + + + + + + + + + +Montažo paprastumas + + + + + + + + + +Atsparumas trikdžiams + + + + + + + + + +Elektroninės įrangos kaina • • • • • • •Bevielė terpė, tinklų tipaiSąvoką bevielė terpė nereikia suprasti pažodžiui. Bevieliai tokios terpės komponentai – tai nešiojami kompiuteriai, darbo stotys ar jų valdymo įtaisai, sujungti bevielėmis technologijomis su didesniais kabeliniais tinklais. Iš esmės tai yra hibridinis tinklas. Toks tinklas labai patogus žmonėms be pastovios darbo vietos, pavyzdžiui, ligoninės personalui, patalpose, kuriose dažnai keičiamas įrangos išdėstymas, izoliuotose patalpose arba vietose, kur draudžiama vedžioti kabelius. Bevielius tinklus galima sugrupuoti į tris tipus:• vietiniai tinklai;• išplėsti vietiniai tinklai;• mobilūs tinklai.Pagrindinis šių tinklų skiriamasis bruožas – perdavimo parametrai, kurie priklauso nuo naudojamos ryšio technologijos. Pirmiesiems dviems sumontuojami individualūs transiveriai (siųstuvai – imtuvai), o mobiliems kompiuteriams perdavimo terpe tarnauja viešo naudojimo ryšiai, telefonija ir Internetas.Vietiniai tinklaiTipiškas bevielis vietinis tinklas atrodo lygiai taip pat, kaip ir kabelinis. Skirtumas tas, kad kiekviename kompiuteryje ryšio palaikymui įmontuotas bevielis tinklo adapteris. Transiveris būna vadinamas jungties tašku (access point) ir užtikrina signalų mainus tarp kompiuterių ir kabelinio tinklo. Bevieliuose LAN’uose tai nedideli sieniniai įrenginiai, palaikantys ryšį vienu iš keturių būdų:1. Infraraudonaisiais (infrared) spinduliais. Kadangi šio tipo spinduliavimas yra labai plataus spektro, todėl duomenys gali būti perduodami dideliais greičiais (ne mažiau 10 Mbit/s). Trūkumas – reikia generuoti galingus impulsus, priešingu atveju, galimi trukdymai dėl patalpų apšvietimo ir šildymo. Sutinkami 4 tipų infraraudonųjų spindulių tinklų tipai: tiesioginio matomumo tinklai, išsklaidyto spinduliavimo tinklai, atspindėto (veidrodinio) spinduliavimo tinklai, moduliuoto spinduliavimo optiniai tinklai. Nors šie tinklai ir patogūs bei spartūs, tačiau sunku užtikrinti ryšį didesniu nuotoliu, paprastai iki 30 m.2. Lazerio spinduliu. Technologija panaši į praeitą, nes reikia užtikrinti matomumą tarp siųstuvo ir imtuvo. Jeigu kas nors užstoja lazerio spindulį ryšys nutrūksta.3. Siaurajuosčiu radijo ryšiu. Tai vienadažnis, palyginti lėtas (iki 5 Mbit/s) ryšys, kurio maksimalus veikimo spindulys iki 120 m (Motorola). Radijo signalas neįveikia gelžbetoninių ir metalinių sienų, jos “veikia” kaip apsauginis ekranas.4. Plačiajuosčiu radijo ryšiu. Ryšys palaikomas keliais kanalais, sinchroniškai juos perjunginėjant pagal nustatytą algoritmą (nežinant algoritmo neįmanoma įsijungti į tinklą, be to, papildomai naudojamas duomenų kodavimas). Duomenų perdavimo sparta nėra didelė, tik 250 Kbit/s. Pastaruoju laiku sukurti šio tipo tinklai, kurių greitaveika iki 2 Mbit/s 3,2 km atstumu. Ši technologija leidžia sukurti tikrą bevielį tinklą. Pavyzdžiui, du ir daugiau kompiuterių, sukomplektuoti Xircom CreditCard Netwave adapteriais su Microsoft Windows NT arba Microsoft Windows 95 OS gali funkcionuoti, kaip vienodo rango tinklas. Jeigu prie vieno iš kompiuterių su Microsoft Windows NT Workstation bus prijungtas Netwave Access Point įtaisas, tai toks tinklas gali tapti kabelinio tinklo Microsoft Windows NT Server 4.0 potinkliu.Bevielis nuoseklus (serial) dviejų komponentų sujungimas, nekuriant tinklo, vadinamas “Taškas-Taškas” (point-to-point) technologija. Naudojama, kai reikia be klaidų perduoti duomenis iki 500 m. tiesioginio matomumo ribose arba iki 60 m. uždarose patalpose (pavyzdžiui, ryšiui su spausdintuvais, brūkšninio kodo skeneriais ir pan.).Išplėstiniai vietiniai tinklaiAtskiri bevielių tinklų komponentai gali veikti didesniais atstumais, negu minėti. Pavyzdžiui, bevielis paprastas tiltas AIRLAN/Bridge Plus tarp dviejų vietinių tinklų užtikrina ryšį iki 5 km. Tolimojo veikimo tiltas (bridge) užtikrina 1,5 Mbit/s greitaveikos ryšį iki 40 km.Mobilūs tinklaiNuolat judantiems didelėje teritorijoje vartotojams patogu naudotis mobilaus (mobile) tinklo technologija. Prie mobiliųjų kompiuterių prijungiami bevielio ryšio adapteriai ir nedidelės antenos. Signalai priimami retransliatoriuose arba žemos orbitos DŽP. Sistemų trūkumas – maža greitaveika, 8 – 32 Kbit/s, o naudojant klaidų korekciją – dar mažesnė. Mobiliuose tinkluose naudojama trejopa perdavimo terpė:• Paketinis radijo ryšys. Šiuo atveju duomenys suskaidomi paketais, kuriuose talpinami siųstuvo ir imtuvo adresai bei klaidų korekcijos informacija. Paketai nuosekliai perduodami į DŽP, patvirtinant teisingą kiekvieno paketo pristatymą adresatui.• Koriniai tinklai. Korinio (cellular) ryšio duomenų paketai (CDPD, Cellular Digital Packet Data) organizuojami ir perduodami panašiai kaip jau minėti. Skirtumas tas, kad jie perduodami tuo metu, kai GSM telefoninio ryšio linijos neužimtos balso pranešimais. Kadangi duomenų paketų perdavimas tetrunka sekundės dalį, sistemos suderinamos veikti realaus laiko režimu.• Mikrobangis ryšys. Tai labiausiai paplitusi technologija JAV. Mikrobangų (microwave) siųstuvais sukuriamas geras ryšys tarp: DŽP ir antžeminės stoties, dviejų didelių pastatų, bet kokių objektų virš lygaus paviršiaus (jūra, smėlis). Į mikrobangę sistemą įeina papildomi komponentai: dvi kryptinės antenos bei du radijo transiveriai.Tinklo adapterio plokštėTinklo adapterio plokštė – tai fizinė sąsaja tarp kompiuterio ir perdavimo terpės. Plokštės įstatomos į visų tinklo kompiuterių ir serverių plėtimo jungčių lizdus arba integruojamos į pagrindinę plokštę (motherboard), o į atitinkamą adapterio jungtį (port) atvedamas tinklo kabelis. Tinklo plokštės paskirtis:• apdoroti iš kompiuterio gautus duomenis ir paruošti juos perdavimui tinklo kabeliu;• perduoti duomenis kitam kompiuteriui;• valdyti duomenų srautą tarp kompiuterio ir kabelio;• priimtus iš kabelio duomenis pakeisti kompiuterio procesoriui suprantamu pavidalu.
Duomenų apdorojimas ir paruošimasKompiuterio viduje duomenys perduodami 16 arba 32 bitų šinomis, vadinasi, vienu metu 16-ka arba 32-iem laidais lygiagrečiai perduodami 16 arba 32 signalai, kurių kiekvienas lygus 1 bitui. Tinklo kabelyje duomenys bitų srautu perduodami nuosekliai. Tinklo adapterio plokštė lygiagretų duomenų srautą paverčia nuosekliu elektrinių ar optinių signalų srautu, kurį į kabelį perduoda transiveris.
2-5 paveikslas. Srautų konvertavimo schemaDalį signalų apdorojimo prisiima tinklo adapterio techninė įranga, kitą dalį adapterio ROM įrašytos programos ir įvairiausios tvarkyklės.Tinklo adreso sąvokaTinklo adapterio plokštė kompiuterio OS nurodo savo adresą (network adress) , kad OS galėtų ją skirti nuo kitų plokščių. Unikalūs plokščių tinklo adresai nustatyti IEEE komiteto kiekvienam plokščių gamintojui, kuris tai įrašo į plokštės ROM. Kompiuteris ir tinklo plokštė yra glaudžiai susiję. Plokštei gali būti išskiriama RAM sritis tiesioginės kreipties procesams ir duomenų buferizavimui, kadangi informacija dažniausiai perduodama greičiau, negu adapteris gali apdoroti.Duomenų perdavimas ir valdymasPrieš duomenų siuntimą į tinklą, siunčiančioji ir priimančioji plokštės atlieka elektroninį dialogą, kurio metu abipusiškai nustatoma:1. Maksimalus perduodamų duomenų bloko dydis.2. Duomenų paketo, siunčiamo be gavimo patvirtinimo, dydis.
3. Laiko intervalai tarp siunčiamų duomenų blokų.4. Laiko intervalas, per kurį reikia išsiųsti patvirtinimą.5. Buferių dydis, kuris rodo, kiek duomenų gali priimti kiekviena plokštė be perpildymo.6. Perdavimo ir priėmimo greitis.Jeigu sąveikauja skirtingo našumo plokštės, tai spartesnioji prisiderina prie lėtesnės ir duomenų perdavimas pradedamas abiem plokštėm priimtina sparta.Serveryje esantis adapteris yra labiausiai apkrautas tinklo komponentas, todėl privalo turėti pačią didžiausią greitaveiką. Darbo stotyse gali būti silpnesnės plokštės, jeigu dirbama vien su tekstais, naudojamasi elektroniniu paštu ar tvarkoma dokumentacija. Duomenų bazių ir inžinerinių uždavinių sprendimui darbo stotyse irgi reikalinga kokybiška įranga.Derinimo parametraiDerinant tinklo adapterį, reikia korektiškai (be konfliktų su kitais kompiuterio įtaisais) nustatyti šiuos parametrus:1. Sisteminio trūkio linijos numerį (IRQ).2. Bazinį įvedimo/išvedimo prievadį (base i/o port).3. Bazinį atminties adresą (base address).4. Transiverio tipą.Dalis parametrų gali būti nustatoma automatiškai (Plug-n-Play mechanizmas), tačiau dar daug sutinkamų tinklo plokščių turi perjungiklius (DIP switches) arba šokliukus (jumpers) rankiniam parametrų nustatymui. Tokiu atveju, reikia atidžiai išstudijuoti plokštės dokumentaciją ir įvesti į kompiuterio OS pasirinktus parametrus. Antra vertus, PnP mechanizmas dar nėra tobulas ir niekas negali garantuoti, kad neteks kai kurių parametrų nustatinėti rankomis.Sisteminio trūkio linijos numerisTai fizinės kompiuterio įtaiso kreipinių į procesorių linijos numeris. IBM tipo kompiuteriuose jų yra 15. Kadangi tik nedaugelis naujų įrenginių sugeba dalytis viena trūkių linija, jų atskyrimas tinklo plokštės įdiegimo metu yra pats svarbiausias uždavinys. Norint sužinoti laisvų linijų numerius, reikia naudotis sisteminės diagnostikos priemonėmis, pavyzdžiui, Microsoft Diagnostics (MSD), NTHQ, Hardware Diagnostics (HwDiag) ar kitomis. Kai kurie sisteminius įtaisus aptarnaujantys trūkiai turi pirmumą (priority), tai jų priskirti kokiam nors naujam įtaisui negalima. Leistinos trūkių kombinacijos aprašytos 2-6 lentelėje. 2-6 lentelė. IRQ Liniją naudojantis įtaisas Panaudojimo galimybė2 (9) Monitorius 3 COM2, COM4 •4 COM1, COM3 •5 Laisvas, jei neužima LPT2 •6 Diskelinio kaupiklio kontroleris 7 Laisvas, jei neužima LPT1 •8 Sisteminis laikmatis 9 Laisvas, jei nesujungtas su IRQ2 •10 Laisvas, jei neužima modemas. Rekomenduojamas tinklo plokštei •11 Laisvas, jei neužima garso korta •12 Laisvas, jei pelė ne PS/2. Priešingu atveju gali būti laisvas COM1 arba COM2 •13 Matematinis koprocesorius 14 Diskinis kontroleris I 15 Diskinis kontroleris IIBazinis i/o prievadisBazinis įvedimo/išvedimo prievadis apibrėžia kanalą, kurio vyksta duomenų mainai tarp tinklo adapterio plokštės ir kompiuterio centrinio procesoriaus. Prievadis CPU-ui nurodomas kaip adresas šešioliktainiu skaičiumi. Galima parinkti tik neužimtus adresus, todėl reikia vadovautis diagnostikos programų ataskaitomis apie laisvus prievadžius sistemoje kaip ir praeitu atveju. Galimi parinkimo variantai parodyti 2-7 lentelėje. 2-7 lentelė. Prievadis Įtaisas Prievadis Įtaisas200 – 20F Žaidimų prievadis 300 – 30F Tinklo adapterio plokštė210 – 21F 310 – 31F Tinklo adapterio plokštė220 – 22F 320 – 32F Diskinio kaupiklio kontroleris230 – 23F Pelė 330 – 33F 240 – 24F 340 – 34F 250 – 25F 350 – 35F 260 – 26F 360 – 36F 270 – 27F LPT3 370 – 37F LPT2280 – 28F 380 – 38F 290 – 29F 390 – 39F 2A0 – 2AF 3A0 – 3AF 2B0 – 2BF 3B0 – 3BF PRN (LPT1)2C0 – 2CF 3C0 – 3CF EGA/VGA2D0 – 2DF 3D0 – 3DF CGA/MCGA, spalvotas EGA/VGA2E0 – 2EF 3E0 – 3EF 2F8 – 2FE COM2 3F0 – 3EF Kaupiklio kontroleris
Bazinis atminties adresasNurodomas tam, kad būtų žinoma, kokioje darbinės atminties (RAM) dalyje bus buferizuojami įeinantys ir išeinantys duomenų kadrai. Kartais tas adresas vadinamas pradiniu RAM adresu. Dažniausiai baziniu tinklo plokštės adresu nurodomas D8000 (kai kurioms plokštėms paskutinis nulis nerašomas, reikia įvesti D800). Čia taip pat negalima nurodyti tokio adreso, kurį užima koks nors įtaisas. Jeigu plokštė nenaudoja sistemos RAM’o, bazinės atminties adreso parametras ignoruojamas. Yra plokščių, kurioms galima užsiduoti buferinės atminties srities dydį, pavyzdžiui, 16 ar 32 KB. Didesnis buferis padidina tinklo greitaveiką, bet sumažina darbinės atminties kiekį kitų uždavinių sprendimui (gali pradėti “lūžinėti” sistema).Transiverio įrangos pasirinkimasJeigu plokštė sukonstruota taip, kad galima įjungti arba vidinį, arba išorinį transiverį, tai joje bus įlituoti šokliukai tokio įtaiso pasirinkimui. Išoriškai apie tokią galimybę dar galima spręsti iš to, kad plokštė turi RJ-45 arba BNC lizdą ir papildomai DB-15 (AUI, DIX connector) jungtį išoriniam transiveriui prijungti. Pagal nutylėjimą daugelis plokščių iš gamyklos jau būna paruoštos darbui su vidiniu transiveriu.: ši jungtis labai panaši į vairasvirtės jungtį, tačiau netyčia sukeitus jungtis, galima sugadinti abu įtaisus!SuderinamumasTinklo adapterio plokštė turi atitikti vidinę kompiuterio struktūrą, t.y. būti suderinta su kompiuterio duomenų šinos architektūra. Labiausiai paplitusios kompiuterio duomenų šinos architektūros išvardintos 2-8 lentelėje. Be to, reikia įvertinti tinklo topologiją. Pavyzdžiui, žiedo topologijos tinklui skirta plokštė netiks linijinės topologijos tinklui ir atvirkščiai.Kompiuterio ir tinklo kabelio sąveikai kiekviena tinklo adapterio plokštė vykdo tris funkcijas:• užtikrina fizinį kontaktą su kabeliu;• palaiko nustatytą sąveikos su kabeliu pobūdį;• generuoja elektros ar šviesos signalus perdavimui kabeliu.Įsigyjant tinklo plokštes, reikia patikrinti, ar jų jungtys atitinka esamos kabelinės sistemos jungtis ir pasirinkti tinkamas. Jeigu plokštė turi kelias jungtis, tai šokliukais arba programiškai reikės užsiduoti, kuri jungtis bus naudojama. Tai daroma dėl to, kad kiekvienos grupės ar tipo kabelių fizinės charakteristikos skirtingos ir plokštės veikimo pobūdis taip pat turi būti suderintas.
2-8 lentelė. Šina. Architektūros pavadinimas Lygis ApibūdinimasISA Industry Standard Architecture 8 ar 16 b. Sukurta kartu su IBM PC, XT, AT. 1984 m. 8 bitų jungtis modernizuota iki 16 bitų jungties. Beveik nebenaudojamaEISA Extended Industry Standard Architecture 16/32 b. Sukurta 1988 m. Suderinama su 16 bitų ISA, turi kai kurias MCA funkcijas. Naudojama dažnai, bet perspektyvų neturi.MCA Micro Channel Architecture 16/32 b. Sukurta 1988 m. Nesuderinama su ISA, tačiau veikia ir kaip 16, ir kaip 32 bitų šina. Kadangi šio tipo architektūra neprigijo dėl savo nelankstumo, todėl perspektyvų nebeturi.PCI Peripheral Component Interconnect 32 bitų Plačiai naudojama Pentium ir Apple Power Mac architektūros kompiuteriuose. Palaiko Plug and Play specifikaciją. Galima prognozuoti geras perspektyvas iki 64/128 b. šinos atsiradimo.
Greitaveikos faktoriaiSistemos kompiuteris – duomenų šina – tinklo adapteris našumą lemiantys veiksniai:1. Tiesioginė kreiptis į kompiuterio RAM. Duomenys iš tinklo adapterio buferio perduodami tiesiai į kompiuterio darbinę atmintį, aplenkiant CPU.2. Tinklo adapterio darbinės atminties talpa. Didesnė adapterio RAM talpa žymiai pagreitina veikimą, nes yra arčiausiai.3. Kompiuterio RAM talpa. Jei kompiuteris turi didelį darbinės atminties rezervą, tai jį gali panaudoti tinklo adapterio procesorius siunčiamų ir gaunamų duomenų paketų kaupimui.4. Kompiuterio duomenų šinos valdymas. Jeigu plokštė gali laikinai perimti kompiuterio duomenų šinos valdymą, aplenkiant CPU, tai duomenys bus perdavinėjami tiesiog į sisteminę atmintį. CPU tuo metu gali spręsti kitus uždavinius ir visos sistemos greitaveika padidėja 20 – 70 %.5. Duomenų paketų buferizavimas. Kadangi šiuolaikinės plokštės duomenis perdavinėja ir priiminėja daug greičiau, negu gali juos apdoroti, tai duomenų sukaupimas buferyje gali žymiai paspartinti tinklo veikimą, žinoma, jei atminties buferis pakankamai talpus.6. Adapterio vidinis mikroprocesorius. Dauguma šiuolaikinių plokščių turi nuosavą mikroprocesorių. Tuo atveju mažiau apkraunamas kompiuterio CPU ir pagreitėja visos tinklinės operacijos.
Specializuoti adapteriaiBeveik visoms operacinėms sistemoms yra sukurti ir gaminami bevielio tinklo adapteriai. Prie adapterio plokštės komplektuojama antena su prijungimo kabeliu, programinė įranga darbui su konkrečiu tinklu, diagnostikos programa, įdiegimo programinė įranga. Šie adapteriai gali būti panaudoti vietiniam bevieliam tinklui sukurti arba mobiliam prisijungimui prie kabelinio LAN.Plėtojant kabelinę optiką labai patrauklu optinio pluošto kabelį jungti tiesiai i PC tinklo adapterį. Kol kas tokį sprendimą riboja sistemos kaina, bet tai tik laiko klausimas, nes lemia žymiai didesnis tokio tinklo pralaidumas, patikimumas ir saugumas. Tokios optinio pluošto tinklo adapterių plokštės taip pat yra gaminamos.Tais atvejais, kai darbovietėje operuojama labai slapta informacija, darbo stotyse nebūna jokių kaupiklių, kad vartotojas nieko negalėtų nukopijuoti į kokią nors laikmeną. Tokio kompiuterio paleidimui reikalingas alternatyvus valdymo ir tinklo palaikymo programinės įrangos saugojimo metodas. Daroma taip: kompiuterio paleidimui reikalingas programinis kodas įrašomas specialioje mikroschemoje (remote boot PROM), kuri įstatoma į tinklo plokštės lizdą. Įjungtas toks bediskis PC iš karto ima veikti tinklo terpėje.
Tinklo topologija
Kompiuterių sujungimui ir signalo perdavimui tarp jų šiuo metu plačiausiai naudojami kabeliai (bevielis sujungimas bus aptartas atskirai). Tačiau nepakanka kabeliu sujungti tinklo įrangą. Skirtingos OS, plokštės, įvairūs kabeliai ir kiti komponentai bei skirtinga kompiuterių sąveika reikalauja savitų tinklo realizavimo metodų.Signalas ilgoje linijojeBangų teorija skelbia, kad sklindantys kabeliu elektriniai signalai turi savybę atsispindėti nuo kabelio galų. Iš signalo perdavimo lygties (vadinamosios telegrafinės lygties [5]) bendrosios išraiškos (0.1)arba jos dalinio atvejo – vienmatės banginės lygties (0.2)kurios atitinkamai turi tokio tipo dalinius sprendinius: (0.3)ir (0.4)čia:s = – a1/2a0 + i, lygties šaknis.
Sprendžiant (0.3) lygtį, gaunama gęstančių bangų išraiška, o kompleksiniai (0.4) lygties sprendiniai aprašo bangų sklidimo abiem x ašies kryptimis vaizdą. Gauname: (0.5)čia:c – bangos sklidimo fazinis greitis, k – banginė konstanta, iš kraštinių sąlygų, w– apskritiminis dažnis, – signalo dažnis,
– bangos ilgis.
Matome, kad signalo amplitudė jo perdavimo (0.5) išraiškose priklauso nuo daugelio parametrų, pavyzdžiui dažnio, fazinių virsmų ir įvairiausių trikdžių. Analizuojant signalo perdavimą paskirstytųjų parametrų grandinėmis, teorinės elektrotechnikos kurse įrodoma, kad ilgose dvilaidėse linijose atsiranda bangų atspindžiai, kai signalo tiesioginės bangos į linijos galą atneša daugiau energijos, negu jos suvartoja apkrovos varža. Vadinasi, jeigu ryšio magistralės gale nebus sumontuoti specialūs signalo energiją sugeriantys įtaisai, vadinamosios aklės (terminators), tai signalo atspindžiai virs trikdžiais, kurie gali išvesti iš rikiuotės visą tinklą.Bazinės topologijosVisi tinklai projektuojami trijų bazinių topologijų pagrindu:• linijinės arba šinos (bus, linear bus), kai visi kompiuteriai sujungti išilgai vieno kabelio; • žvaigždės (star), kai kompiuterius jungiantys kabelio segmentai išeina iš vieno taško; • žiedo (ring), kai kompiuterius jungiantis kabelis yra uždaro žiedo pavidalo. Nors bazinės topologijos yra paprastos, tačiau praktikoje dažniausiai pasitaiko gana sudėtingos jų kombinacijos, talpinančios savyje kelių bazinių topologijų savybes ir charakteristikas.Linijinė (šinos) topologijaLinijinė arba šinos topologija IEEE802.3 (Ethernet) yra pati paprasčiausia. Tai firmos Xerox metodas, sukurtas dar 1975 metais. Jai realizuoti naudojamas vienas kabelis, vadinamas segmentu arba magistrale (backbone, trunk), prie kurio jungtimis arba šakotuvais prijungiami tinklo kompiuteriai. Kiekvienu laiko momentu siųsti informaciją elektrinių signalų pavidalu gali tik vienas tinklo kompiuteris. Elektriniai signalai sklinda magistrale ir patenka į visus tinklo kompiuterius, tačiau signaluose užšifruotą informaciją priima tik tas kompiuteris, kuriam ji yra adresuota. Kadangi vienu laiko momentu duomenis perdavinėti gali tik vienas kompiuteris, tai kiti kompiuteriai tuo metu laukia savo eilės (3 pav.). Visi tinklo kompiuteriai seka magistralės nešamąjį dažnį ir, aptikę kažkurio išsiųstą signalą, pagal jame užkoduotą adresą, atsirenka savo duomenis. Kadangi Ethernet yra daugybinio priėjimo metodas, todėl įmanomas atvejis, kai signalą vienu metu mėgina išsiųsti du (ar daugiau) kompiuteriai. Toks konfliktas vadinama kolizija. Ethernet naudoja kolizijų sprendimo technologiją CSMA/CD (Carier Sense Multiple Access with Collision Detection). Jos esmę sudaro siuntimo pristabdymas tam tikram laiko tarpui, kuris kiekvienam tinklo kompiuteriui yra skirtingas. Dideliame tinkle kolizijos sulėtina jo greitaveiką, todėl linijinio tinklo našumas priklauso nuo bendro kompiuterių skaičiaus – kuo daugiau kompiuterių, tuo lėtesnis tinklas. Tačiau čia nėra tiesinės priklausomybės, nes tinklo našumui ir greitaveikai dar turi įtakos:• tinklo kompiuterių spartumas; • dažnis, kuriuo kompiuteriai perduoda duomenis; • vienu metu veikiančių programų skaičius; • kabelio tipas; • atstumas tarp kompiuterių.
3 pav. Linijinis (magistralinis) tinklasLinijinė topologija yra pasyvi topologija. Tai reiškia, kad kompiuteriai tiktai priiminėja tinkle cirkuliuojančius duomenis, bet neatlieka jokių signalų regeneravimo, keitimo ar persiuntimo operacijų. Antra vertus, atsijungus arba sugedus bet kuriam pasyvios topologijos tinklo kompiuteriui, tai nesutrikdys viso tinklo veikimo.Žvaigždės topologijaŽvaigždės topologijoje visi tinklo kompiuteriai prijungiami prie centrinio komponento – koncentratoriaus (hub). Signalas iš jį pasiuntusio kompiuterio per koncentratorių perduodamas visiems likusiems tinklo kompiuteriams. Kuriam jis skirtas, tas ir pasiima. Šiai schemai realizuoti reikia daug kabelio, be to, sugedus koncentratoriui, nebeveiks visas tinklas. Antra vertus, sugedus ar atsijungus bet kuriam vartotojo kompiuteriui, kitiems tai neturės įtakos. Šioje topologijoje dėl naudojamų ryšio linijų ypatybių beveik neturi įtakos signalo atspindžiai ir nereikalingos aklės.
4 pav. Žvaigždė su koncentratoriumiŠios topologijos ištakos siekia tuos laikus, kai vienas galingas centrinis kompiuteris dirbo su daugeliu mažesnių darbo stočių (4 pav.).Žiedinė topologijaŽiedinėje topologijoje nebūna nė vieno laisvo kabelio galo, kur būtų reikalinga uždėti aklė. Duomenų signalai perduodami viena kryptimi ir praeina visus žiedo kompiuterius (5 pav.). Fiziniame žiede kiekvienas kompiuteris turi kartotuvo funkciją. Todėl vienam kompiuteriui sugedus, visas tinklas nustoja veikęs. Šiuolaikiniuose žiediniuose tinkluose ši topologija paprastai realizuojama koncentratoriuje, todėl fizinės jungtys iš išorės mažai skiriasi nuo žvaigždės topologijos.
5 pav. Loginis žiedas su markeriuVienas iš duomenų perdavimo būdų žiediniame tinkle yra perdavimas su markeriu (IEEE802.5, Token Ring). Markeris (token) perduodamas ratu iš vieno kompiuterio kitam, kol kuris nors kompiuteris pasiruošia siųsti duomenis. Siunčiantysis kompiuteris prie markerio “prisega” duomenis bei kompiuterio gavėjo adresą ir tą paketą perduoda į tinklą. Paketas eina per visus kompiuterius, kol sėkmingai gavęs duomenis kompiuteris praneš apie tai siuntėjui. Tada siuntėjas suformuoja naują markerį ir grąžina jį į tinklą. Čia gali susidaryti klaidingas įspūdis, kad šis procesas vyksta lėtokai. Iš tiesų, markerio perdavimo greitis žiedu artimas šviesos greičiui. Pavyzdžiui, 200 m skersmens žiedu markeris cirkuliuoja apie 10000 kartų per sekundę. Metodas skirtas žiedinei arba žvaigždės-žiedo topologijai. Token Ring trūkumas – neilgi kabeliai tarp koncentratorių ir kitų aktyvių tinklo elementų.Kombinuotos topologijosTai vis dažniau šio metu sutinkamos topologijos. Paprastai jos susiformuoja atskirais tinklų plėtros etapais, sujungiant mažesnius LAN’us į vieną didesnį.Žvaigždė-šina6 pav. pavaizduotas atvejis (star-bus), kai keletas žvaigždės topologiją turinčių tinklų sujungiami linijiniu magistraliniu kabeliu. Sugedus atskiram kompiuteriui tinklas funkcionuoja toliau, o sugedus vienam iš koncentratorių, nustoja veikti tiktai ta tinklo dalis, kuri prijungta ir šakojasi iš to koncentratoriaus.
6 pav. Žvaigždė-šina topologijos tinklo vaizdasŽvaigždė-žiedas7 pav. pavaizduotas atvejis (star-ring) išoriškai labai panašus į praeitą. Skiriasi tuo, kad čia visi koncentratoriai žvaigžde prijungti prie centrinio koncentratoriaus, kuriame organizuojamas duomenų perdavimo žiedas. Kai kuriuose tinkluose taip pat atrodo ir taip vadinamoji medžio topologija (firmos Apple tinkluose).
7 pav. Žvaigždė-žiedas topologijos tinklo vaizdasŽvaigždė – narvelis (mesh)
8 pav. Žvaigždė – narvelis topologijaNarvelio (mesh) topologija yra labai patikima, nes poromis (gardelėmis) sujungiami visi tinklo kompiuteriai, tačiau brangiai kainuoja kabelinė įranga. Dažniau naudojama hibridinė topologija žvaigždė – narvelis (8 pav.), kai į gardeles sujungiami tik svarbiausi tinklo kompiuteriai, o likę prijungiami žvaigžde nuo narvelio perimetro.Topologijos parinkimasEgzistuoja daug faktorių, nulemiančių konkretaus tinklo topologijos pasirinkimą. Dažniausiai tai būna organizaciniai ar finansiniai motyvai (3 lentelėje):Topologija Privalumai TrūkumaiLinijinė 1. Taupiai naudojamas kabelis2. Paprasta ir nesudėtinga naudoti perdavimo terpė3. Lengvai plėtojama, prijungiant papildomus segmentus leistino magistralės ilgio ribose 1. Esant dideliam tinklo apkrovimui, krenta jo našumas2. Sunku lokalizuoti problemas3. Kabelio gedimas išveda tinklą iš rikiuotėsŽiedinė 1. Visi kompiuteriai turi lygias teises2. Vartotojų skaičius neturi žymesnės įtakos tinklo našumui 1. Vieno kompiuterio gedimas gali išvesti iš rikiuotės visą tinklą2. Sunku lokalizuoti problemas3. Norint pakeisti tinklo konfigūraciją, reikia išjungti visą tinkląŽvaigždinė 1. Tinklą lengva plėtoti, prijungiant naujus vartotojus2. Centralizuotas valdymas ir kontrolė3. Vartotojų prijungimas ar atjungimas nekeičia tinklo darbo našumo Centrinio mazgo gedimas išveda iš rikiuotės visą tinkląNarvelinė Didelis patikimumas ir tinklo gyvybingumas Brangi tinklo terpės įranga, reikia daug kabelioKoncentratoriai (hub’s)Šiuolaikiniuose tinkluose koncentratoriai tapo standartiniu tinklo komponentu. Kai kuriose topologijose jie vaidina centrinį vaidmenį, pavyzdžiui, žvaigždės arba kombinuotose topologijose. Koncentratoriaus panaudojimas turi daug privalumų: nutrūkus kabeliui iš koncentratoriaus į kurį nors tinklo kompiuterį, tinklas funkcionuoja toliau; nesunku keisti tinklo konfigūraciją arba plėtoti tinklą, pakanka prie laisvos koncentratoriaus jungties prijungti naują kompiuterį ar kitą koncentratorių; naudoti skirtingų tipų kabelius su skirtingomis jungtimis; galima kontroliuoti tinklo apkrovimą (traffic), kadangi daugelis aktyvių (active) koncentratorių turi diagnostikos funkcijas. Aktyvūs koncentratoriaiKoncentratoriai, kurie regeneruoja siunčiamąjį signalą panašiai kaip kartotuvai, vadinami aktyviais. Jie gali turėti nuo 4 iki 32 jungčių (prievadžių) kompiuterių prijungimui. Aktyviems koncentratoriams maitinti reikalingas atskiras elektros srovės šaltinis.Pasyvūs koncentratoriaiKoncentratoriai, kurie signalo nestiprina ir neatlieka jo regeneravimo, vadinami pasyviais. Taip elgiasi montažiniai paneliai ir komutatoriai (komutuojantys blokai). Pasyviems koncentratoriams nereikia atskiro elektros srovės šaltinio.Hibridiniai koncentratoriaiKoncentratoriai su skirtingų tipų jungtimis skirtingiems kabeliams prijungti, vadinami hibridiniais (hybrid).Kartotuvai (repeater’s)Besivystančios organizacijos susiduria su tokia tinklo plėtros problema, kai prisieina pailginti magistralinį kabelį. Tai gali būti padaryta dviem būdais:
sujungti kabelio segmentus specialaus sujungiklio (barrel connector) pagalba. Tačiau didesnis pasyvių (passive) sujungiklių skaičius iškraipo ir silpnina perduodamą signalą [keičiasi A, k, ir (0.5) išraiškoje], tuo pačiu sumažina tinklo darbo stabilumą; dviejų kabelio segmentų sujungimui naudoti kartotuvą (repeater). Priešingai nei sujungiklis, kartotuvas sustiprina signalą, todėl ilgais kabeliais perduodamas kokybiškas signalas.9 pav. Kartotuvo įjungimas linijojeKartotuvai gali atlikti ir signalo paskirstymo funkcijas, veikti kaip aktyvūs hibridiniai koncentratoriai žvaigždės ir žvaigždės – šinos topologijos LAN’e.
Tinklų architektūra
Tinklo architektūra (network architecture) vadiname standartų, topologijų ir protokolų visumą, įgalinančią sukurti veikiantį tinklą su užsibrėžtomis charakteristikomis. Čia išanalizuosime labiausiai paplitusias tinklo architektūras.Ethernet60-tųjų metų pabaigoje Havajų universiteto mokslininkai nusprendė sujungti visus savo kompiuterius. Universitetas išsidėstęs didelėje teritorijoje, todėl sukurtas tinklas ALOHA iš esmės buvo WAN tipo. Pagrindinė šio tinklo charakteristika buvo CSMA/CD darbo metodas.1972 metais Palo Alto tyrimų centre sukurta tinklo kabelinė sistema ir signalų perdavimo schema. Dar po trijų metų Xerox sukurtas pirmasis 3 Mbit/s Ethernet tinklas, sujungęs 1 km ilgio kabeliu daugiau kaip 100 kompiuterių.Svarbiausios charakteristikosMinėtų tinklų pagrindu realizuojamas šiuolaikinis Ethernet, atitinkantis IEEE 802.3 OSI Fizinio ir Duomenų sluoksnių specifikacijas:• tradicinė topologija – linijinė (šina);• kitos topologijos – žvaigždė-šina;• perdavimo būdas – nemoduliuotas signalas;• darbo metodas – CSMA/CD;• perdavimo specifikacijos – IEEE 802.3;• greitaveika – 10, 100 arba 1000 Mbit/s;• kabelių sistema – storas ir plonas koaksialinis kabelis, UTP, optinis pluoštas.Ethernet charakteringa pasyvi perdavimo terpė (sistema maitinama iš kompiuterio, todėl dingus galinei aklei ar nutrūkus kabeliui, tinklas nebeveiks).Kadro formatasEthernet suskaido duomenis į kadrus, kurių formatas skiriasi nuo kitų tinklų. Ethernet kadro dydis nuo 64 iki 1518 baito (512 – 12144 bito). Kadangi kadro struktūros formavimui sunaudojama 18 baitų, tai duomenų blokui lieka nuo 46 iki 1500 baitų. Tai TCP/IP protokolo Ethernet II kadras.
4-1 pav. Ethernet II kadras (be mastelio)Lentelė 4-1. Kadro laukų paskirtisKadro laukas AprašymasPreambulė Pažymi kadro pradžiąAdresai Nurodo siuntėjo ir gavėjo adresusProtokolas Tinklo sluoksnio IP arba IPX protokolo tipo nustatymasCRC kodas Klaidų tikrinimo informacijos laukas
10 Mbit/s IEEE standartai10BaseTŠio LAN specifikacija iššifruojama taip:• 10 – perdavimo sparta Mbit/s;• Base – nemoduliuotas signalas;• T – vytos poros kabelis (UTP neekranuotas, tačiau galima naudoti ir STP).Signalų perdavimo metodas – linijinis, tačiau patys tinklai dažniausiai projektuojami žvaigždės topologijos. 10BaseT tinklo koncentratorius naudojamas kaip daugiaprievadinis (multiport) kartotuvas ir montuojamas pastato rūsyje arba skydinėje. Kiekvienas tinklo kompiuteris prijungiamas prie kartotuvo vieno kabelio dviem laidų poromis – viena signalo perdavimui, kita – priėmimui, transiverio tipas – vidinis. Kabelinio segmento ilgiai su RJ-45 jungtimis: mažiausias ilgis Lmin = 2,5 m, didžiausias – Lmax = 100 m LAN 10BaseT gali aptarnauti iki 1024 kompiuterių, jeigu nenaudojami specialūs išplėtimo įrenginiai.
4-2 pav. Ethernet schemos dalisKai tinklo adapterio plokštė turi AUI prievadį, tai prie Ethernet koaksialinio kabelio galima prisijungti per transiverį su “vampyro dantų” jungtimi. Naujesni koncentratoriai įgalina prisijungti ir prie storų, ir prie plonų kabelių.
4-3 pav. Ethernet montažo schemos fragmentasKomutavimo panelis leidžia keisti tinklo vartotojų konfigūraciją, nesujaukiant tradicinės linijinės topologijos charakteristikų. Jeigu reikia pailginti kabelio segmentą virš 100 m, tai nuosekliai į liniją įjungiamas aktyvus koncentratorius, atliekantis stiprintuvo funkcijas. Greitaveiką virš 10 Mbit/s specifikacija 10BaseT nedraudžia, tačiau didesnei spartai visą įrangą (ypač komutavimo panelius) būtina testuoti.10Base2Šio tradicinio linijinės topologijos LAN (dažnai vadinamo plonojo Ethernet) specifikacija iššifruojama taip:• 10 – perdavimo sparta Mbit/s;• Base – nemoduliuotas signalas;• 2 – du kartus didesnis kabelio segmento ilgis (faktiškai maksimalus ilgis 185 m).Sistema orientuota į darbą plonu koaksialiniu kabeliu. Mažiausias vieno segmento ilgis Lmin = 50 cm, didžiausias – Lmax = 185 m.: viename 185 m kabelio segmente gali būti prijungta iki 30 mazgų: kompiuterių arba kartotuvų (repeater). Viso tinkle gali būti iki penkių magistralinių segmentų, sujungtų keturiais kartotuvais, o darbo stotys prijungiamos tik prie trijų magistralinių segmentų (vadinamoji taisyklė 5-4-3). Pilnas 10Base2 ilgis – 925 m. Standartinė IEEE specifikacija palaiko iki 1024 kompiuterių.Tokio standarto tinklo pavyzdys parodytas 4-4 paveiksle.Papildomi plonojo Ethernet komponentai:• BNC T-jungtys (T-connector);• BNC vamzdeliai (barrel connector);• BNC aklės (terminator).
4-4 pav. 10Base2 standarto tinklas 5-4-3.Plonajame Ethernet transiverio kabelis tarp BNC T-jungties ir tinklo adapterio plokštės nereikalingas: T-jungtis jungiama tiesiai prie adapterio.: 10Base2 standarto tinklas yra nebrangus, lengvai montuojamas ir konfigūruojamas, tačiau netinka didelėms darbo grupėms ir sunkoka sukurti estetišką darbo vietos vaizdą.10Base5Šios topologijos LAN (vadinamo standartinio Ethernet) specifikacija iššifruojama taip:• 10 – perdavimo sparta Mbit/s;• Base – nemoduliuotas signalas;• 5 – penkiskart ilgesnis kabelio segmentas (iki 500 m).Sistema orientuota į darbą storu koaksialiniu kabeliu. Kaip taisyklė, naudojama linijinė topologija. Didžiausias vieno segmento ilgis – 500 m, palaikant iki 100 mazgų (kompiuterių ar kartotuvų), tenkančių tam pačiam segmentui. Atstumas tarp kaimyninių prijungimų prie magistralės – iki 2,5 m, nuo transiverio iki kompiuterio – iki 50 m. Viso tinkle palaikoma iki 5 analogiškų segmentų (2500 metrų), galioja taisyklė 5-4-3.Didesniuose tinkluose Ethernet magistralinis kabelis (linijinė topologija) paprastai vedamas storas. Atšakos išvedžiojamos plonu kabeliu, kurių gale prijungiami kartotuvai. Nuo kartotuvo į darbo stotis galima atvesti vytos poros kabelius.10baseFLŠio LAN specifikacija iššifruojama taip:• 10 – perdavimo sparta Mbit/s;• Base – nemoduliuotas signalas;• FL – optinio pluošto kabelis, segmento ilgis iki 2000m.Sistemos privalumas – leidžiamas didesnis atstumas tarp kartotuvų. Tai įgalina pravesti tinklo kabelį tarp atskirų pastatų ar organizacijų.100 Mbit/s IEEE standartaiSparčiai plintančioms CAD/CAM sistemoms, videokonferencijoms ir tolimoms duomenų bazėms apdoroti reikalingi didesnės greitaveikos tinklai. Tuo tikslu sukurti du Ethernet standartai, kurių greitaveika 5 – 10 kartų didesnė už jau paminėtus, naudojant tokią pačią kabelinę sistemą.100VG-AnyLAN (100BaseVG, VG, AnyLAN)Tai nauja tinklų realizavimo technologija, Hewlett Packard sudaryta iš Ethernet (802.3) ir Token Ring (802.5) elementų. 100VG-AnyLAN kadro perdavimo specifikacija apibrėžta IEEE standartu 802.12.Tinklo topologija – žvaigždė, galima kaskadinė (medžio) struktūra, prijungiant “dukterinius” koncentratorius prie vedančiojo.
4-5 pav. 100VG-AnyLAN tinklasSpecifikacija:• įgalina perdavinėti duomenis ne mažesne 100 Mbit/s sparta 3, 4 ir 5 kategorijų vytos poros bei optinio pluošto kabeliais,• palaiko užklausų prioritetus (dviejų lygių – aukšto ir žemo),• koncentratoriuose galima filtruoti personaliai adresuotus kadrus duomenų konfidencialumui padidinti,• palaikomas Ethernet ir Token Ring kadrų perdavimas.: ši technologija reikalauja specialių koncentratorių ir tinklo adapterio plokščių. Be to, kabelio segmentas negali būti ilgesnis kaip 250 m, jeigu nenaudojami specialūs įtaisai. Lyginant su 10BaseT, tinklas 100VG-AnyLAN yra sudėtingesnis įrengti.100BaseX Ethernet (Fast Ethernet)Tai standartas su pagerintomis Ethernet charakteristikomis, naudojant CSMA/CD metodą.Topologija – žvaigždė-šina, kai visi kabeliai jungiami prie koncentratoriaus.100BaseX vienija tris perdavimo terpės specifikacijas:o 100BaseT4;o 100BaseTX;o 100BaseFX.Visos trys specifikacijos iššifruojamos analogiškai:• 100 – perdavimo sparta Mbit/s;• Base – nemoduliuotas signalas;• T4 – UTP kabelis 3, 4 ar 5 kategorijos; 4 laidų poros.• TX – UTP arba STP 5 kabelis kateg.; 2 laidų poros.• FX – dvigyslis optinio pluošto kabelis.IšvadosEthernet gali veikti lygiagrečiai naudojant keletą ryšio protokolų, įskaitant TCP/IP (kuris, savo ruožtu, gerai veikia UNIX tipo OS’e.)Ethernet našumą galima padidinti, kai labiausiai apkrauti segmentai suskaidomi į mažesnius, tarp jų įterpiant maršrutizatorius ar ryšio tiltus.Ethernet’ui tinkančios OS:• Microsoft Windows for Workgroups;• Microsoft Windows 95;• Microsoft Windows 98;• Microsoft Windows NT Workstation;• Microsoft Windows NT Server;• Microsoft Windows Millenium;• Microsoft Windows 2000 Professional;• Microsoft Windows 2000 Server;• Microsoft LAN Manager;• Novell NetWare;• IBM LAN Server;• AppleShare ir kt.Token RingPirmoji Token Ring versija buvo pristatyta IBM 1984 m, norint sujungti IBM PC, vidutines ir didžiąsias ESM labai paprasta terpe – vytos poros kabeliu. Terpės montažas vykdomas centralizuotai iki sieninės rozetės nesudėtingam PC prisijungimui. 1985 m IBM Token Ring tapo ANSI/IEEE standartu (802.5).Svarbiausios charakteristikos• Topologija – žvaigždė-žiedas;• darbo metodas – su markerio perdavimu;• kabelinė sistema – UTP ir STP (IBM 1, 2, 3 tipo);• greitaveika – 4 ir 16 Mbit/s;• perdavimo būdas – nemoduliuotas signalas;• perdavimo specifikacija – IEEE 802.5
4-6 pav. Token Ring loginė schemaTipiška Token Ring topologija – loginis markerio perdavimo žiedas, kuris realizuojamas centriniame (arba vedančiajame) koncentratoriuje. Vartotojai prie vedančiojo koncentratoriaus prijungiami individualiais kabelio segmentais. Kitaip sakant, Token Ring tinklas (4-6 paveikslas) fizine prasme atrodo kaip žvaigždė, tačiau logine prasme – žiedas.Kadro formatasToken Ring kadro formatas parodytas 4-7 paveiksle. Savaime suprantama, kad duomenys užima didžiausią kadro dalį.
4-7 pav. Token Ring kadras (be mastelio)4-2 lentelė. Kadro laukų paskirtisLaukas Aprašymas1 Signalizuoja apie kadro pradžią2 Nurodo kadro prioritetą ir pobūdį: perduodamas markeris ar duomenų kadras3 Saugo informaciją apie buvimą terpėje visiems kompiuteriams arba prisistatymą konkrečiam kompiuteriui4 Kompiuterio gavėjo adresas5 Kompiuterio siuntėjo adresas6 Perduodamoji informacija – duomenys7 Kontrolinis įrašo nuoseklumo testas (CRC)8 Signalizuoja apie kadro pabaigą9 Pranešimas apie kadro atpažinimą ir teisingą nukopijavimą (ar pasiektas adresatas)
Token Ring tinklas gali veikti tik vienu iš paminėtų greičių. Jeigu tinklas 4 Mbit/s spartos, tai jame galima panaudoti ir greitesnes 16 Mbit/s spartos tinklo adapterio plokštes. Atvirkštinis keitimas neleistinas.Kabelinė tinklo sistema:• RG-59 (Z = 75 W);• RG-62 A/U (Z = 93 W);• koaksialinis kabelis.Sistema palaiko ir optinio pluošto bei vytos poros kabelius. Didžiausi leistini kabelių segmentų ilgiai:• koaksialinio kabelio žvaigždėje iki 610 m;• koaksialinio kabelio linijoje iki 305 m;• vytos poros iki 244 m. ArcNet tinkluose naudojami trijų tipų koncentratoriai:• pasyvūs (fiziniai signalo komutatoriai);• aktyvūs (stiprinantys ir regeneruojantys signalą);• intelektualūs (turintys diagnostikos funkcijas, galintys surasti ir atpažinti konfigūracijos pasikeitimus, su nuotolinio valdymo galimybėmis).Kompiuterių skaičius tinkle priklauso nuo naudojamo kabelio tipo.
Tinklų diagnostika ir aptarnavimas
Problemų ir gedimų būna net labai gerai suplanuotuose ir nepriekaištingai aptarnaujamuose tinkluose. Atstatomuosius darbus gali paspartinti struktūrinio sprendimo metodas. Nemažai padėti gali tinkamas specialiųjų diagnostikos priemonių pasirinkimas.Struktūrinio sprendimo metodasJį sudaro šie žingsniai:Problemos prioriteto nustatymasPirmiausia reikia nustatyti problemos svarbą. Kiekvienas vartotojas, žinoma, reikalaus, kad jo kompiuterį sutvarkytų pirmiausiai. Gavęs pranešimą, administratorius turėtų nustatyti problemos sprendimo prioritetą. Prioriteto nustatymas – tai problemos įtakos tinklo veikimui išaiškinimas.Pavyzdžiui, inžinieriui sudegė tinklo adapterio plokštė, o tarnautojui – sugedo CD-ROM įtaisas. Abu uždavinius vienu metu išspręsti tikriausiai nepavyks. Vadinasi, pirmiausia reikės keisti ir derinti inžinieriaus tinklo plokštę, nors tai gerokai keblesnis darbas, ir tik po to žaidimų mėgėjo CD-ROM’ą.Informacijos surinkimasTai poblemos lokalizavimo ir sprendimo pamatas (baseline). Norint tiksliai apibrėžti problemą, reikia turėti etaloninį tinklo darbo grafiką. Sulyginant einamuosius rezultatus su etaloniniais, lengviau identifikuoti ir lokalizuoti problemą.Etaloninį grafiką lengviausia sudaryti, naudojantis specialiais prietaisais – analizatoriais. Galima pasitenkinti ir vidinėmis Windows NT Server monitoringo programomis.Tikėtinų priežasčių sąrašo suformavimasPatyręs administratorius visuomet apklausia vartotojus ir iš jų atsakymų paprastai išsiaiškina problemos simptomus. Dažniausi vartotojų nusiskundimai turi tokį pobūdį:• “tinklas veikia pernelyg lėtai”;• “nematau serverio”;• “nematau kaimynų”;• “dingo ryšys”;• “negaliu spausdinti tinklo spausdintuvu”.Visuomet reikia formuluoti klausimus taip, kad atsakymai į juos būtų pakankamai determinuoti: “arba – arba”, “taip – ne”. Pavyzdžiui:• nebeveikia visas tinklas ar tik vienas kompiuteris;• problema nuolatinė ar pasireiškia kartkartėmis;• ar buvo kas nors panašaus anksčiau;• ar galima pastebėti kokį nors problemos pasireiškimo dėsningumą;• ar atsirado tinkle naujų vartotojų;• ar buvo įdiegta kokia nors nauja įranga iki problemos atsiradimo (tiek programinė, tiek techninė);• ar tinkle buvo keičiama vietomis kokia nors įranga;• ar iškelta problema buvo iki tinklo modernizavimo;• ar problema nėra susijusi su tam tikrų gamintojų komponentų sąveika (specifikacijų konfliktai);• gal būt kas nors bandė išspręsti problemą savarankiškai?Administratorius privalo patikrinti ir NOS versijų numerius, suderinamumą, kitos programinės įrangos atitikimą keliamiems reikalavimams ir tinklo įrangos charakteristikoms. Ne mažiau svarbu patikrinti NOS bei tinklo komponentų konfigūraciją pagal įrašus žurnale.Problemos izoliavimasJei pirminė apžiūra, apklausa bei problemos analizė nedavė rezultatų, reikia tinklą mintyse suskaidyti į kuo daugiau segmentų. Tai leistų lokalizuoti problemą, t.y. nebereikės analizuoti viso tinklo veikimo. Išskyręs tą segmentą, kuriame, kaip manoma, slypi problema, administratorius turi iš eilės tikrinti visus to segmento komponentus:• tinklo adapterius;• koncentratorius;• kabelius ir jungtis;• klientus;• serverius;• ryšio komponentus (kartotuvus, tiltus, maršrutizatorius bei sąsajas – “šliuzus”);• protokolus ir jų sąveiką.Didesnio dėmesio reikalauja tinklo protokolų veikimo analizė. Dauguma jų turi vidines klaidų taisymo ir nesėkmingų operacijų kartojimo funkcijas, kurios stengiasi atkurti tinklo veiksnumą. Tokie daugybiniai bandymai gali sulėtinti tinklo darbą ir apsunkinti problemos paiešką, kai tas pats simptomas rodo keletą priežasčių. Pravartu formuluoti problemos simptominius klausimus, pavyzdžiui:• kokie kompiuteriai gali veikti tinkle; • ar gali neveikiantis tinkle kompiuteris veikti autonomiškai; • ar veikia to kompiuterio tinklo adapteris; • ar normalus tinklo apkrovimas?
Surinktą informaciją pravartu susisteminti, surašant priežasties tikimybės mažėjimo kryptimi. Nustačius labiausiai tikėtiną, visokeriopai patikrinti “įtartiną” komponentą. Patikimas būdas – laikinai jį pakeisti kitu, žinomai geru.Rezultatų analizė ir sprendimas.Jeigu testas patvirtino problemos atsiradimo prielaidas, vadinasi, priežastis (-ys) surasta. Jei ne – teks pakartotinai patikslinti priežasčių sąrašą ir problemos lokalizavimą, iš naujo segmentuojant tinklą.Išsekus tikėtinų priežasčių sąrašui, teks iš naujo rinkti informaciją arba kreiptis pagalbos į labiau patyrusius specialistus.Specialiosios priemonėsLabiausiai paplitusios šios specialiosios techninės diagnostikos ir matavimo priemonės.Skaitmeninis multimetrasIš esmės, tai įprastinis profesionalus (gali būti mėgėjiškas) testeris, kurio pagalba galima surasti kabelio trumpąjį jungimą, nutrūkimus, aptikti sroves ir įtampas apkrovos varžose ir pan.Reflektometras TDRŠiuo prietaisu galima aptikti nekokybiškus kabelio segmentus, taip pat rasti ir lokalizuoti nutrūkimų ir trumpųjų jungimų vietas.Veikimo principas. Prietaisas pasiunčia į tikrinamą kabelį specialius (sonar tipo) impulsus ir analizuoja gautuosius atspindžius. Jei impulso kelyje, t.y. analizuojamame kabelio segmente yra pažeidimų, jie lokalizuojami kelių decimetrų tikslumu.Reflektometras labai naudingas montuojant tinklą bei tikrinant jau veikiančio tinklo kabelinę sistemą.Kabeliniai testeriaiTai prietaisai fizinio ir aukštesnių sluoksnių kontrolei. Jie gali atspindėti informaciją apie kabelio būseną bei tinklo veikimą:• kadrų kiekį;• kolizijų skaičių;• paskutines kolizijas;• klaidingų kadrų kiekį;• perkrovimus;• markerio persiuntimą.
Testeriai gali sekti visą tinklo darbą arba tik konkretaus kompiuterio veikimą. Tokiu testeriu galima lokalizuoti sugedusį tinklo adapterį arba kabelio segmentą.OsciloskopasTai prietaisas, vaizduojantis ekrane elektrinio signalo formą ir leidžiantis apskaičiuoti jo trukmę (dažnį). Naudojant jį kartu su reflektometru, įmanoma:• rasti kabelyje trumpuosius jungimus;• aptikti kabelio nutrūkimus ar kilpas;• stebėti signalo formos kitimą kabelio segmente ir iš to spręsti apie signalo slopinimą.
Susiaurinus analizuojamų problemų ratą, vietoj reflektometro galima panaudoti specialų arba standartinių signalų generatorių darbui su osciloskopu.Tinklo monitoriusTai programinis aparatūrinis kompleksas, įgalinantis sekti viso tinklo (arba tiktai pasirinktos jo dalies) veikimą. Iš esmės, tai yra nešiojamas kompiuteris su specialia programine ir technine įranga analizės rezultatų apdorojimui, vaizdavimui ir užrašymui.Pavyzdys:• Hewlett Packard Network Analyzer. Jame įmontuotas mobilus 386 PC su SKV (skystųjų kristalų vaizduokliu), LAN sąsaja ir dirbtinio intelekto modulis klaidų paieškai, vadinamas Fault Finder.
Protokolų analizatoriusToks prietaisas (protocol analyzer), dar vadinamas tinklo analizatoriumi, atlieka tinklo kontrolę realiame laike, be to, dar gali perimti, keisti ir persiųsti duomenų paketus. Priežasties nustatymui, protokolų analizatorius tiria paketo struktūrą ir turinį. Lygiagrečiai vedama tinklo apkrovimo apskaita ir tiriami atskiri komponentai:• kabelinė sistema;• programinė įranga;• failų serveriai;• darbo stotys;• sąsajos.
Į daugelį protokolų analizatorių yra įmontuoti reflektometrai ir testeriai.Kadangi daugelį tinklo problemų gali išaiškinti tik protokolų analizatorius, todėl patyrę administratoriai interaktyvų tinklo monitoringą atlieka būtent šiuo prietaisu. Svarbiausi panaudojimo akcentai:• sugedusių komponentų aptikimas; • klaidingų jungčių paieška; • derinimo klaidų išaiškinimas; • tinklo “siaurų” vietų nustatymas; • protokolų sąveikos problemų šalinimas; • sąlygų, kai atsiranda problemos, apibrėžimas ir atitinkamų pranešimų išsiuntimas.
Pavyzdžiai:
• Firmos Network General Network General Sniffer. Gali dekoduoti ir analizuoti daugiau kaip 14 protokolų kadrus, kaip antai, AppleTalk, Windows NT, NetWare, SNA, TCP/IP, VINES, X.25 ir kt. Tinklo apkrovimas matuojamas kilobaitais per sekundę, kadrais per sekundę arba procentais nuo tinklo pralaidos. Gali vesti LAN apkrovos statistiką, kontroliuoti kadrų persiuntimą ir išvesti rezultatus.• Firmos Novell LANalyzer. Tos pačios funkcijos, bet tik NetWare tinklams. Gaminamas funkcijų plėtimo plokštėse ir gali būti įmontuotas į bet kurį tinklo kompiuterį.Būdingos problemosStruktūrinis sprendimas reikalauja laiko ir įgūdžių. Tačiau galima išryškinti keletą būdingų problemų ir jų sprendimų. Kiekvienu konkrečiu atveju reikia įvertinti:• tinklo dydį;• vartotojų skaičių;• naudojamas programas;• įrangos tarnavimo laiką.
Kabeliai ir jungtysŠiuo požiūriu reikia ieškoti:• kabelio nutrūkimo;• trumpojo jungimo;• atvirų grandinių;• neteisingo sujungimo ar sugedusios (sulūžusios) jungties;• tinklo adapterio gedimo.
Administratorius turėtų pasinaudoti nešiojamu kompiuteriu su veikiančiu tinklo adapteriu. Jei toks kompiuteris prijungtas “mato”tinklą – kabelis tvarkoje. Jei ne – imti multimetrą ar reflektometrą ir tikrinti kabelinę sistemą.
Elektros maitinimo sutrikimaiPo maitinimo sistemos gedimų visada tenka tikrinti serverius, todėl reikia perspėti vartotojus apie galimą pauzę.
UPS visada gelbsti nuo tokių nemalonumų.Modernizavimo problemosPradedant kokią nors serverių NOS, techninės ir programinės įrangos modernizaciją labai svarbu:• išbandyti naują versiją atskirame tinklo segmente. tai leis aptikti nesuderinamumą ir konfliktus su turima įranga;• informuoti vartotojus apie būsimus modernizavimo darbus visuotinės transliacijos priemonėmis (broadcasting) arba elektroniniu paštu.
Kompiuterių gedimaiDažniausiai tai ne kompiuterių, o vartotojų kaltė: įvairiausi mėginimai patobulinti kompiuterį, programinės įrangos bandymai, virusai ir blogos kokybės žaidimai.Tikrinti reikėtų sisteminių failų ir registrų būklę bei jų įrašų teisingumą.
Serverių diskų gedimaiTai bene didžiausia tinklo katastrofa. Išvengti jos galima naudojant perteklines sistemas, rezervinį kopijavimą, RAID ir pan. priemones.
Nepakankama tinklo greitaveikaPirmiausiai reikia sužinoti, ar tas tinklo segmentas iš viso kada nors veikė sparčiau. Jeigu taip, tai reikia išsiaiškinti:• kas pasikeitė nuo to laiko, kai tinklas dar buvo spartus;• ar niekas neįdiegė kokios nors naujos programinės įrangos (dažniausiai tai būna trečiųjų firmų diagnostikos, ryšių ir žaidimų programos);• ar niekas šiuo metu tinkle nežaidžia, neklauso radijo ar nežiūri tv;• ar niekas nesiunčia didelių failų per ftp;• ar niekas nekeitė darbo tinkle politikos;• ar nėra prisijungusių naujų vartotojų;• gal būt, vakar valytoja nutraukė kokį kabelį ar ką nors perstatė kitaip;• ar neveikia šalia tinklo koks nors galingas trikdžių šaltinis, pavyzdžiui, AD generatorius?
Jeigu atsiradus naujiems vartotojams ima kristi greitaveika, vadinasi, pats laikas segmentuoti tinklą
Tinklų modeliai
Veikiant tinklui galima išskirti tarpusavyje 5 susijusius duomenų perdavimo uždavinius:• atpažinti duomenis;• suskaidyti duomenis į paketus (packet);• prie kiekvieno paketo pridėti duomenų buvimo ir gavimo vietos adresą;• pridėti sinchronizavimo ir klaidų atpažinimo informaciją;• perduoti duomenis į tinklą.Visa tai atliekama griežtai nustatyta tvarka pagal tam tikrą procedūrų rinkinį. Tos procedūros vadinamos protokolais. Protokolai reglamentuoja kiekvieną tinklinę operaciją. Standartizuoti protokolai leidžia sąveikauti įvairių firmų aparatūrai ir programinei įrangai.OSI ir IEEE Project 802 tinklų modeliai1978 metais ISO (International Standards Organisation) išleido specifikacijų rinkinį, kuris apibrėžė tinklo su nevienalyte įranga architektūrą. Pirminis dokumentas buvo skirtas atviroms sistemoms sąveikauti ir keistis informacija vienodu standartu.1984 metais ISO patobulino projektą ir išleido naują versijos modelį, pavadintą Atvirų sistemų savitarpio sąveikos etalonu (OSI – Open System Interconnection reference model), kuris veikiai tapo tarptautiniu standartu, projektuojant tinklus ir tinklinius produktus. OSI modelis – tai daugiasluoksnė struktūra, kuri atspindi tinklo programinės ir techninės įrangos sąveiką darbo seanso metu.Daugiasluoksnė OSI tinklo architektūra, sluoksnių tarpusavio sąveikaOSI modelyje tinklo funkcijos paskirstytos į septynis sluoksnius. Kiekvienam sluoksniui priskirtos tam tikros tinklinės operacijos, įranga ir protokolai. Sluoksnių skiriamosios ribos – jų sąsajos (interfeisai). Kiekvienas sluoksnis teikia tik jam nustatytas paslaugas ir naudojasi žemesnių sluoksnių paslaugomis. Be to, ryšiai tarp kompiuterių organizuoti taip, kad kiekvienas vieno kompiuterio sluoksnis veikia su tuo pačiu kito kompiuterio OSI sluoksniu. Tai vadinama virtualiuoju ryšiu. Realiai tinklo sąveika vyksta fizinio sluoksnio lygyje.
3-1 paveikslas. Fizinio ir virtualaus ryšio diagramaVisi duomenys į tinke cirkuliuoja suformuotų į savarankiškus blokus paketų pavidalu. Paketas praeina per visus programinės įrangos sluoksnius, kuriuose prie jo pridedama tam tikra sėkmingam perdavimui tinkle reikalinga informacija (keičiamas formatas, dydis, pridedami adresai, kontrolės įrašai ir t.t.).Aplikacijų (7) sluoksnis (Application layer)Aukščiausio lygio OSI modelio sluoksnis. Valdo bendrą informacijos srautą, bendrus priėjimo prie tinklo aspektus bei darbą tinkle su failais, programomis, duomenų bazėmis, elektroniniu paštu.Pateikimo (6) sluoksnis (Presentation layer)Nustato duomenų formatą mainams tarp tinklo kompiuterių. Šiame sluoksnyje duomenys iš Aplikacijų sluoksnio konvertuojami į tarpinį formatą, keičiami ir šifruojami pagal protokolo reikalavimus. Vyksta duomenų suglaudinimas ir atstatymas. Šiame sluoksnyje veikia redirektoriaus (redirector) taikomoji programa.Seanso (5) sluoksnis (Session layer)Leidžia pradėti, tęsti ir užbaigti darbą, vadinamą seansu. Šiame sluoksnyje vyksta vardų ir privilegijų atpažinimas. Be to, Seanso sluoksnyje duomenų sraute sudėliojamos žymės (checkpoints), kurių dėka klaidos atveju perduodami sekusieji po paskutinės žymės duomenys. Sluoksnis reguliuoja dialogo procesą, t.y. seka, kuri pusė, kada ir kaip vykdys siuntimą.Transporto (4) sluoksnis (Transport layer)Sluoksnis garantuoja nuoseklų duomenų paketų pristatymą be klaidų ir bereikalingo dubliavimo. Jame pranešimai perpakuojami – ilgi suskaidomi į trumpesnius, o trumpi sujungiami į vieną. Sluoksnyje tikrinamas duomenų srautas, radus klaidų, atliekamas persiuntimas. Gavėjo Transporto sluoksnis atstato (išpakuoja) duomenis ir išsiunčia signalą apie sėkmingą pristatymą.Tinklo (3) sluoksnis (Network layer)Sluoksnis tikrina adresavimą ir loginius adresus verčia fiziniais. Čia nustatomas maršrutas nuo kompiuterio siuntėjo iki kompiuterio gavėjo, sprendžiamos tinklo greitaveikos problemos bei paketų komutavimas. Jeigu maršrutizatoriaus tinklo adapteris negali perdavinėti didelių paketų, kompiuterio siuntėjo Tinklo sluoksnis juos suskaido mažesniais, o kompiuterio gavėjo – surenka paketus į pirmykštę būseną.Duomenų (2) sluoksnis (Data Link layer)Šis sluoksnis kartais vadinamas kanaliniu sluoksniu. Šiame sluoksnyje suformuojami duomenų kadrai (frames), t.y. logiškai organizuota struktūra, kurioje talpinami duomenys ir perduodami iš Tinklo sluoksnio į Fizinį. Gavėjo Duomenų sluoksnis surenka ištisinį bitų srautą iš Fizinio sluoksnio į duomenų kadrus. Supaprastinta duomenų kadro struktūrinė schema:• Kompiuterio gavėjo identifikatorius, adresas (source).• Kompiuterio siuntėjo identifikatorius, adresas (destination).• Duomenys• Valdančioji informacija.Duomenų sluoksnis užtikrina kadrų perdavimo tikslumą taip: negavus patvirtinimo apie teisingą priėmimą arba pažeidus kadrą siuntimo metu, siuntimas kartojamas, iki bus gautas patvirtinimas.Fizinis (1) sluoksnis (Physical layer)Šiame sluoksnyje realizuojamas adapterio elektrinis, optinis, mechaninis ir funkcinis ryšys su kabeliu. Fiziniame sluoksnyje organizuojamas tiesioginis bitų (vienetų ir nulių, nustatytos trukmės elektrinių impulsų pavidalu) srautas fizinėje perdavimo terpėje. Sluoksnis atsako už perduoto bito sinchronizaciją, garantuojant, kad kabeliu perduotas vienetas bus suprastas kaip vienetas, o ne kaip nulis.IEEE Project 802 modelisIEEE Project 802 standartai išleisti 1980 metų vasario mėnesį, apibendrinus sukauptą vedančiųjų firmų patyrimą (keletą minėjome įvade). Nors IEEE standartai atsirado kiek anksčiau ISO, abu projektai naudojosi ta pačia platforma ir yra tarpusavyje suderinami. Project 802 veikia OSI modelio Duomenų ir Fiziniam lygmenyje. Vadinasi, IEEE standartai, kurie dar yra vadinami 802 specifikacijomis, galioja:• LAN adapterių plokštėms;• WAN komponentams;• koaksialinei ir vytos poros kabelinei įrangai.Visas IEEE Project 802 standartų kategorijų sąrašas:802.1. Jungtiniai tinklai. OSI modelis ir tinklo valdymas.802.2. Loginio ryšio valdymas802.3. Daugybinio prisijungimo LAN su nešamosios kontrole ir kolizijų aptikimu ir šalinimu (Ethernet).802.4. Linijiniai LAN su markerio perdavimu.802.5. Žiediniai LAN su markerio perdavimu.802.6. MAN, miestų tinklai.802.7. Transliavimo technologijos (Broadcast Technical Advisory Group).802.8. Optinio pluošto technologijos (Fiber Optics Technical Advisory Group).802.9. Integruoti duomenų ir kalbos perdavimo tinklai (Integrated Voice/Data Networks).802.10. Tinklų saugumas.802.11. Bevieliai tinklai.802.12. LAN su užklausų prioritetais (Demand Priority Access LAN, 100baseVG-AnyLan).Be to, 802 specifikacijos nustato prisijungimo ir duomenų persiuntimo būdus bei įrangos palaikymą, t.sk. tvarkykles. Nors gamintojai iš esmės vadovaujasi OSI modelio specifikacijomis, IEEE modelis detaliau aprašo fizinių tinklo komponentų standartus. Jame Duomenų sluoksnis skaidomas į du valdančiuosius posluoksnius:• loginio ryšio valdymas (LLC – Logical Link Control), viršutinis lygis;• terpės priėjimo valdymas (MAC – Media Access Control), žemutinis lygis.Loginio ryšio valdymo lygis nustato ryšio kanalą ir loginius sąsajos taškus (SAP – Service Access Points). Kiti kompiuteriai naudojasi nuorodomis į SAP ir gali perduoti informaciją iš LLC į aukštesnius OSI sluoksnius (802.2). Terpės priėjimo valdymo lygis tiesiogiai surištas su tinklo adapterio plokšte (Network Adapter Card) ir atsako už duomenų perdavimą be klaidų tarp abiejų kompiuterių bei vienalaikį NAC priėjimą prie Fizinio sluoksnio.Pirmosios kategorijos (802.1) standartas apima 802.2 standartą LLC lygyje ir 802.3, 802.4, 802.5, 802.12 standartus MAC lygyje.TvarkyklėsĮrangos tvarkyklės arba tiesiog tvarkyklės – tai programinė įranga, suderinanti skirtingas naudojamų komponentų charakteristikas ir įgalinanti kompiuterį dirbti su ta įranga. Nors OS sąveikauja su įvairiausia įranga ir savyje turi labiausiai paplitusios tvarkykles, tačiau OS kūrėjai negali aprėpti šiuolaikinės įrangos gausos ir kaskartinio jos atsinaujinimo. Nusistovėjo praktika, kad montuojamų į kompiuterį įtaisų ir periferinės įrangos gamintojai patys rūpinasi savo produktų tvarkyklėmis, jų platinimu ir atnaujinimu. Pavyzdžiui, tvarkyklės įdiegiamos aptarnauti pelėms, SCSI ir IDE valdikliams, kaupikliams, multimedijai (videokameroms, mikrofonams, garso plokštėms etc), spausdintuvams, braižytuvams, juostiniams kaupikliams ir, žinoma, tinklo adapterio plokštėms. SCSI (Small Computer System Interface) valdiklis leidžia nuosekliai sujungti keletą skirtingų įtaisų, tarkime, atminties diskų ir CD-ROM diskasukių. Šis valdiklis be tinkamos tvarkyklės dar reikalauja korektiškai suderinti įtaisą, naudojant tiktai jam skirtą adapterį. Pakeitus į kito gamintojo adapterį, teks keisti ir derinti tvarkykles. IDE (Integrated Device Electronics) įtaisai atmintiems diskams turi vidinius valdiklius, todėl atskirų adapterio plokščių jiems nereikia.Tinklo aplinkos tvarkyklėsTinklo tvarkyklės sukuria ryšį tarp tinklo adapterio plokštės ir kompiuteryje veikiančių redirektorių. Redirektorius – tai ta programinės įrangos dalis, kuri priima tolimų failų įvedimo ir išvedimo užklausas bei peradresuoja juos kitam tinklo kompiuteriui. Tinklo tvarkyklių įdiegimui paprastai naudojama speciali įdiegimo programa.Plokštės tvarkyklėsTinklo adapterio plokštės tvarkyklė paprastai veikia MAC lygyje (posluoksnis OSI Duomenų sluoksnyje). Ji atlieka tarpininkės vaidmenį, sukuriant virtualius ryšius tarp tinklo programinės įrangos bei tinklo adapterio plokštės. Microsoft Windows NT Server 4.0 OS savo suderinamos įrangos sąraše (HCL – Hardware Compatibility List) turi virš 100 testuotų tinklo adapterių tvarkyklių. Antra vertus, įsigyjant tinklo adapterio plokštę, verta pasitikslinti, ar naudojamai OS yra tinkama tvarkyklė.Tvarkyklių įdiegimasDauguma modernių šiuolaikinių tinklo plokščių yra PnP ir neturi nei DIP, nei šokliukų. Jų tvarkyklės įdiegiamos ir derinamos skydelyje Control Panel Network Adapter Network adapter arba Have Disk… OK. Nepamirškime, kad gamintojai tvarkykles kartkartėm atnaujina ir patobulina, todėl reikia jas parsisiųsdinti, ir pašalinus senąsias, įdiegti naujas (skiriame pagal didėjantį versijos numerį arba failų registracijos datą). Procedūra atliekama analogiškai Control Panel skydelyje.Duomenų perdavimas tinklePaprastai duomenys saugomi dideliuose failuose, todėl siunčiant visą tokio dydžio duomenų bloką, tinklas negalės normaliai funkcionuoti. Pirma, kabelis bus ilgam užimtas, antra, persiuntimo kartojimai dėl klaidų dar pailgins ryšio seansą. Vadinasi, duomenis visada būtina skaidyti mažais duomenų paketais. Terminai duomenų paketas ir minėtasis duomenų kadras yra panašūs, dažnai vartojami kaip sinonimai, tačiau skirtinguose tinkluose jų fizinė struktūra gali skirtis. Bendresnė sąvoka: valdomas duomenų blokas.Paketo struktūraDabar galima smulkiau išsiaiškinti duomenų paketo struktūrą. Paketai gali pernešti trijų tipų informaciją:• failus arba pranešimus;• kompiuterio valdymo komandas ar užklausas;• ryšio seanso valdymo kodus, pavyzdžiui, pakartotinio persiuntimo.Kai kurie komponentai būtinai įeina į visų tipų paketus, kaip antai:• Kompiuterio gavėjo identifikatorius, siuntėjo adresas (source).• Kompiuterio siuntėjo identifikatorius, gavėjo adresas (destination).• Duomenų blokas.• Instrukcijos tinklo komponentams apie tolimesnį duomenų maršrutą.• Informacija gavėjui, kaip sujungti gautą paketą su likusiais, kad atsiųsti duomenys atgautų pirmykštę formą.• Klaidų kontrolės informacija.• Visi tie paketo komponentai grupuojami į tris skyrius:• Antraštė (header). Ją sudaro: signalas apie tai, kas perduodama pakete; siuntėjo adresas; gavėjo adresas; persiuntimo sinchronizavimo informacija.• Priesaga (treiler). Liekamosios ciklinės sumos (CRC – Cyclical Redundancy Check) likutis korektiško priėmimo kontrolei. Tai skaičius, gaunamas atlikus siunčiamojo duomenų bloko matematinius skaičiavimus. Gavus paketą, skaičiavimai kartojami. Jei rezultatas nesutampa su CRC skaičiumi, paketo siuntimas kartojamas.Paketų formavimas ir išsiuntinėjimasPaketo formavimas prasideda Aplikacijų sluoksnyje (7) ir leidžiasi žemyn per likusius sluoksnius, kiekviename iš jų po atitinkamų perdirbimų papildant antraštę sava informacija. Pakeliui, duomenų sluoksnyje, pridedama CRC priesaga. Fiziniame sluoksnyje paketai patenka adresatui ir atvirkščia tvarka dekoduojami.Paketų struktūrinis kodas priklauso nuo Transporto sluoksnyje naudojamo protokolo. Dideliuose tinkluose duomenų paketai gali būti perduodami keliais maršrutais. Optimaliausią maršrutą parenka komutuojantys ir jungiantys tinklo komponentai pagal paketų adresinę informaciją. Minėti tinklo komponentai savo arsenale turi dvi funkcijas:• Persiuntimo (forwarding). Atvejis, kai kompiuteris gali siųsti paketą sekančiam pagal adresą paketo antraštėje.• Filtravimo (filtering). Atvejis, kai kompiuteris atsirenka paketus pagal tam tikrus kriterijus, pavyzdžiui, adresą.ProtokolaiProtokolas – tai techninių procedūrų ir taisyklių rinkinys, leidžiantis tinklo kompiuteriams keistis informacija. Duomenys yra maršrutizuojami, kai juos galima perduoti iš vieno LAN’o į kitą vienu iš daugelio galimų kelių. Analogiškai, tie protokolai, kurie leidžia perduoti duomenis tarp tinklų keliais maršrutais, vadinami maršrutizuojami (routable) protokolai. Pastabos:• Ryšio realizavimui yra daugybė protokolų. Kiekvienam iš jų keliami skirtingi reikalavimai, atliekami skirtingi uždaviniai, yra savi privalumai ir trūkumai. Svarbu tai, kad kompiuteriai, kuriems reikia keistis duomenimis, turėtų pakankamą protokolų rinkinį.• Protokolai veikia skirtinguose OSI sluoksniuose. Protokolo funkcijas nustato sluoksnis, kuriame dirbama. Pavyzdžiui, Fiziniame sluoksnyje veikiantis protokolas užtikrina paketų perdavimą į tinklo kabelį per tinklo adapterio plokštę.• Keletas protokolų gali veikti kartu. Tuo atveju sudaromas vadinamasis stekas (stack, protokolų rinkinys). Kadangi tinklo funkcijos išdėstytos visuose OSI sluoksniuose, tai ir stekai yra daugiasluoksnė struktūra.Jeigu tinkle veikia keletas protokolų vienu metu, jie visi atlieka įprastas operacijas su duomenimis: paruošia, siunčia, priima ir kontroliuoja. Tokiu atveju protokolų veikimas suderinamas taip, kad nebūtų tarpusavio konfliktų bei neliktų neužbaigtų operacijų. Visa tai pasiekiama išskaidžius protokolus į sluoksnius. 3-1 lentelėje pavaizduota protokolų steko analogija su OSI sluoksniais. 3-1 lentelė.Tipas Steko sluoksnis Protokolo charakteristika sluoksnyjeTaikom Aplikacijų Užklausų inicializavimas ir priėmimas-“- Pateikimo Formatuojančios, šifruojančios ir atvaidzuojančios informacijos prijungimas prie paketo-“- Seanso Maršrutinės ir išsiuntimo laiko informacijos prijungimas prie paketoTransp Transporto Klaidų taisymo informacijos prijungimasTinklo Tinklo Adresų ir paketų perdavimo nuoseklumo informacijos prijungimas prie paketo-“- Duomenų Klaidų kontrolės informacijos prijungimas ir duomenų paruošimas išsiuntimui fiziniu lygiu-“- Fizinis Paketo perdavimas bitų srautu.
SąraišaProcesas, leidžiantis pakankamai lanksčiai suderinti tinklą, vadinamas sąraiša (binding). Sąraiša suderina protokolus ir tinklo adapterių plokštes bei nustato operacinės sistemos darbo eiliškumą su kiekvienu protokolu. Pavyzdžiui, du protokolų stekai, IPX/SPX ir TCP/IP gali būti surišti su viena tinklo adapterio plokšte. Tuo atveju OS nuosekliai bandys užmegzti ryšį ta protokolų seka, kokia tvarka įdiegiant jie surašyti. Jei kompiuteris turi daugiau tinklo plokščių, tai protokolų stekas gali būti surištas su plokštėmis įvairiai. Sąraiša neapsiriboja tinklo adapterio plokščių derinimu. Ji asocijuoja protokolų steką su visais sluoksniais, tiek aukštesnio, tiek žemesnio lygio. Pavyzdžiui, TCP/IP viršuje gali būti susietas su NetBIOS Seanso sluoksniu, o apačioje – su tinklo adapterio plokštės tvarkykle.Stekų ir protokolų standartaiSvarbiausi stekai, kuriuos naudoja kompiuterių įrangos gamintojai:• Protokolų rinkinys ISO/OSI.• IBM System Network Architecture (SNA).• Digital DECnet.• Novell NetWare.• Apple AppleTalk.• Interneto protokolų rinkinys TCP/IP.Nors šių stekų protokolai atlieka specifinius darbus kiekviename sluoksnyje, tačiau tinklo ryšio uždaviniai leidžia išskirti trijų tipų protokolus: taikomuosius (TA), transporto (TR) ir tinklo (TI), kaip pavaizduota 3-1 lentelėje. Smulkesnė informacija apie labiausiai paplitusius 3-2 lentelėje. 3-2 lentelė.Protokolas Pavadinimas Charakteristika1. Taikomieji protokolai (palaiko aplikacijų sąveiką ir duomenų mainus tarp jų)APPC Advanced Program-to-Program Communication IBM vienodo rango SNA protokolas, naudojamas su AS/400FTAM File Transfer Access and Management OSI priėjimo prie failų protokolasX.400 CCITT tarptautinis elektroninio pašto mainų protokolasX.500 CCITT failų ir katalogų tarnybos protokolasSMTP Simple Mail Transfer Protocol Interneto elektroninio pašto mainų protokolasSNMP Simple Network Management Protocol Interneto tinklo ir tinklo komponentų monitoringo protokolasFTP File Transfer Protocol Interneto failų persiuntimo protokolasTelnet Interneto registravimosi ir duomenų apdorojimo tolimame kompiuteryje protokolasSMBs Microsoft Server Message Blocks Serverio pranešimų blokai ir kliento aplinkos (redirektoriai)NCP Novell NetWare Core Protocol Novel firmos redirektoriaiApple AppleTalk ir AppleShare Firmos Apple tinklo protokolų rinkinysAFP Apple Talk Filing Protocol Tolimo priėjimo prie firmos Apple failų protokolasDAP Data Access Protocol Tolimo priėjimo prie firmos DECnet failų protokolas2. Transporto protokolai (palaiko ryšį ir garantuoja patikimus duomenų mainus)TCP Transmission Control Protocol Duomenų, suskaidytų į paketų sekas, garantuoto pristatymo prot.IPX/SPX dalis, fragmentuotų duomenų paketų pristatymo protok. NWLink Microsoft IPX/SPX protokolo realizacijaNetBEUI NetBIOS, Network Basic Input/Output System Extended User Interface Išplėstinė vartotojo sąsaja, kuri nustato ryšio seansus tarp kompiuterių ir teikia viršutiniams sluoksniams transporto paslaugasATP AppleTalk Transaction Protocol Apple ryšio seanso protokolasNBP Name Binding Protocol Apple duomenų transportavimo protokolas3. Tinklo protokolai (teikia ryšio paslaugas, adresaciją ir persiunčia klaidingus paketus)IP Internet Protocol Paketų persiuntimo protokolas, TCP/IP dalisIPX Internetwork Packet Exchange NetWare firmos paketų maršrutizavimo ir perdavimo protokolasNWLink Microsoft IPX/SPX protokolo realizacijaNetBEUI NetBIOS duomenų transporto paslaugų protokolasDDP Datagram Delivery Protocol AppleTalk duomenų pristatymo protokolas
TCP/IPŠis pramoninis standartinis protokolų rinkinys užtikrina ryšį heterogeninėje (nevienalytėje) terpėje. Kitaip sakant, užtikrinamas įvairių tipų kompiuterių suderinamumas. Tai pats didžiausias TCP/IP privalumas, todėl daugelis LAN palaiko šį protokolų rinkinį. Be to, TCP/IP teikia priėjimą prie Interneto bei yra maršrutizuojamas (nedideliame LAN’e). Dėl pastarosios savybės TCP/IP naudojamas kaip tarptinklis protokolas. Specialiai dėl TCP/IP sukurti papildymai: SMTP, FTP, SNMP. Du trūkumai: didelis protokolų stekas bei maža greitaveika. Antra vertus, steko dydis, naudojant Windows NT OS nėra didelė problema, o greitaveika palyginama su IPX protokolu.
NetBEUIPradžioje NetBIOS ir NetBEUI buvo glaudžiai surišti ir naudojami kaip vienas protokolas, vėliau buvo pakeistas NetBIOS Seanso sluoksnio protokolas ir jo nebebuvo galima naudoti su maršrutizuojamais protokolais. Šiuo metu NetBEUI – nedidelis, greitas ir efektyvus protokolas, teikiamas Microsoft prie visų tinklo produktų. Jis leidžia programoms užtikrinti ryšį su kitais tinklo produktais. NetBEUI privalumas – mažas steko dydis, tinkamas netgi MS-DOS kompiuteriams, didelė greitaveika ir gera apsauga nuo klaidų, trūkumas – nenumatytas maršrutizavimas ir negausus tarnybinės įrangos komplektas.X.25Protokolų rinkinys tinklams su paketų komutavimu. Pirmiausia jis buvo naudojamas komutavimo įrenginiams, kurie jungė tolimus terminalus su galingus vedančiaisiais (mainframe) kompiuteriais. Dažniau sutinkamas Europoje, kur ne toks didelis globalinių komunikacijų pasirinkimas, lyginant su JAV.APPCFirmos IBM transportinis vienodo rango tinklų protokolas, SNA (Systems Network Architecture) dalis. Leidžia skirtinguose kompiuteriuose veikiančioms programoms betarpiškai bendrauti ir keistis informacija. Tinka IBM architektūros kompiuteriams AS/400 ir S/390.IPX/SPX ir NWLinkIPX/SPX – tai stekas Novell tinklams. Tai kompaktiškas, greitas ir maršrutizuojamas protokolas. Išsivystė iš Xerox Network Systems sukurto protokolo XNS. Firma Microsoft turi savą IPX/SPX realizaciją, kuri vadinasi NWLink.AppleTalkFirmos Apple Computer nuosavas protokolų stekas, leidžiantis Apple Macintosh kompiuteriams bendrai naudoti failus ir spausdintuvus tinklo terpėje. AppleTalk leidžia Mac’ams prieiti prie Windows NT serverio failų, spausdinti jo spausdintuvais ir atvirkščiai.: prieš įdiegiant AppleTalk į NT serverį, reikia įdiegti NT Services for Macintosh. Palaikoma tik NTFS failų sistema.DECNetFirmos Digital Equipment Corporation nuosavas protokolų stekas. Šis techninių ir programinių produktų rinkinys įgalina realizuoti DNA (Digital Network Architecture) tinklo architektūrą. Ji suriša LAN Ethernet, FDDI (Fiber Distributed Data Interface) MAN ir WAN, kurie vykdo konfidencialių ir bendro naudojimo duomenų perdavimą. DECnet gali naudoti TCP/IP ir OSI protokolus, kaip nuosavus protokolus. Tai taip pat maršrutizuojamas protokolas.HDLCISO standartizuotas aukšto lygio duomenų perdavimo valdymo IBM protokolas. Tai lankstus protokolas bitų lygio sąraišoje, grindžiamas sinchroniniu duomenų ryšio valdymu (SDLC – Synchronous Data Link Control). HDLC palaiko dupleksinį ir pusiau dupleksinį perdavimą, tinklus su perjungiamais kanalais arba paketais, vienodo rango tinklus, tinklus su skirtiniu serveriu bei bevieles terpes.Protokolų suderinamumasOSI modelis padeda išsiaiškinti, kokius protokolus reikia naudoti kiekviename sluoksnyje. Diagrama 3-2 paveiksle vaizduoja jų taikymo ir suderinamumo galimybes. Tai būtina įvertinti, projektuojant tinklus. Protokolų įdiegimas, suderinimas ir pašalinimas analogiškas jau aprašytam tvarkylių įdiegimui. Windows NT Server 4.0 protokolas pagal nutylėjimą yra TCP/IP.3-2 paveikslas. Įvairių gamintojų produktų rinkinys ir jų suderinamumas (NDIS – Network Device Interface Specification, ODI – Open Data-link Interface).Priėjimo metodasPriėjimo metodas – tai rinkinys taisyklių, kurios nustato, kaip kompiuteris privalo siųsti ir priimti duomenis tinklo kabeliu. Duomenų perdavimas tinklu, nesvarbu, ar tarp vartotojų, ar tarp serverio ir kliento, turi dvi spręstinas problemas:• išsiųsti duomenis kabeliu taip, kad neįvyktų samplaka su ten jau siunčiamais duomenimis;• priimti duomenis be kolizijų su pakankama patikimumo tikimybe.Svarbiausi veikimo (priėjimo) metodai:• Daugybinis priėjimas su nešamosios kontrole ir kolizijų aptikimu (CSMA/CD), konkurencinis metodas. Kai visi tinklo kompiuteriai seka tinklo kabelio būseną signalo nešamosios atžvilgiu. Vykstant perdavimui, kiti kompiuteriai (daugybinis priėjimas!) nieko išsiųsti negali, tačiau atsitiktinai sutapus išsiuntimo laikui arba kai labai ilgas tinklo kabelis (> 2,5 km.) galimos kolizijos, kurios sugriauna duomenų paketų struktūrą. Kadangi visi kompiuteriai čia konkuruoja tarpusavyje dėl duomenų išsiuntimo pirmumo, metodas kiek gremėzdiškas, tačiau šiuolaikinio CSMA/CD techninė ir programinė realizacija tiek sparti, kad vartotojas nė nepastebi, kad tinklas veikia konkurenciniu metodu. Tačiau didelis tinklo vartotojų skaičius, ypač dirbant su duomenų bazėmis, gali iššaukti lavininį kolizijų augimo procesą ir tinklas nustos funkcionuoti.• Daugybinis priėjimas su nešamosios kontrole ir kolizijų išvengimu (CSMA/CA). Tai metodas, kai pasiruošęs siųsti duomenis kompiuteris pirma išsiunčia signalą apie ketinimą. Kadangi papildomas signalizavimas padidina tinklo apkrovimą, tai CSMA/CA metodas veikia lėčiau už CSMA/CD.• Priėjimas su markerio perdavimu. Atvejis, kai specialus duomenų paketas, vadinamas markeris, cirkuliuoja žiedinės topologijos tinkle nuo vieno kompiuterio iki sekančio. Duomenis gali siųsti tiktai tuščio markerio sulaukęs kompiuteris.• Priėjimas pagal užklausos prioritetą (demand priority), užklausos prioritetų konkurencija. Skirtas naujiems 100 Mbit/s 100VG-AnyLAN tinklams (Project 802.12). čia naudojamas specialus 8 gyslų kabelis, kuriuo duomenys ir siunčiami, ir priimami 25 MHz dažniu. Priėjimą prie kabelio kontroliuoja ne kompiuteriai, o koncentratoriai, kurie privalo žinoti visus ryšio adresus ir mazgus bei tikrinti jų darbingumą. Čia taip pat yra konkurencijos elementai, tačiau šio metodo duomenys turi tam tikrus prioritetus, todėl koncentratorius, vienu metu gavęs užklausą išsiuntimui, pirmiausia leis išsiųsti duomenis, turinčius aukščiausią prioritetą. Vienodo prioriteto užklausos leidžia siųsti duomenis atsitiktine tvarka.