Одноранговые сети используются в том случае если в локальной сети более 10 компьютеров

Обновлено: 04.07.2024

Правильные ответы выделены зелёным цветом.
Все ответы: В данном вводном курсе рассматриваются фундаментальные вопросы построения сетей передачи данных.

Какие из перечисленных терминов являются синонимами?

Какой англоязычный термин соответствует приведенному ниже определению? Сеть, предназначенная для концентрации информационных потоков, поступающих по многочисленным каналам связи от оборудования пользователей

Какие из перечисленных систем можно отнести к числу открытых?

Какие из приемов позволят уменьшить время реакции сети при работе пользователя с сервером баз данных?

(1) перевод сервера в тот сегмент сети, где работает большинство клиентов

(2) замена аппаратной платформы сервера на более производительную

Какая информация передается по каналу, связывающему внешние интерфейсы компьютера и ПУ?

(2) команды управления, которые контроллер передает на устройство управления ПУ

(3) данные, возвращаемые устройством управления ПУ в компьютер

(4) команды, которые устройство управления ПУ передает в компьютер

К какому типу топологии можно отнести структуру, образованную тремя связанными друг с другом узлами (в виде треугольника)?

Что из перечисленного может служить признаком потока?

(3) идентифицирующая информация о приложении, порождающем данный трафик

(4) идентификатор интерфейса, с которого пришли данные

Какой способ коммутации наиболее распространен сегодня в компьютерных сетях?

Какие свойства характерны для статической коммутации?

(1) пара пользователей может заказать соединение на длительный период времени

(2) в общем случае любой пользователь сети может по своей инициативе соединиться с любым другим пользователем сети

(3) соединение устанавливается не пользователями, а персоналом, обслуживающим сеть

(4) период соединения между парой пользователей составляет от нескольких секунд до нескольких часов и завершается при выполнении определенной работы — передачи файла, просмотра страницы текста или изображения и т. п.

Если все коммуникационные устройства в приведенном фрагменте сети являются концентраторами, то на каких портах появится кадр, если его отправил компьютер А компьютеру В ?

В каком из указанных случаев идет речь об одноранговой сети?

(1) сеть состоит из узлов, на которых установлены либо только клиентские модули сетевых служб, либо только серверные их части

(2) сеть состоит из узлов, каждый из которых включает и клиентские, и серверные части

(3) сеть, состоит из узлов, программное обеспечение которых может быть как исключительно серверным или клиентским, так и смешанным.

Какое свойство многотерминальной системы отличают ее от компьютерной сети?

(4) никакие, так как многотерминальная система – это другое название компьютерной сети

Каким образом альтернативный оператор может обеспечить массовым клиентам доступ к ресурсам своей сети?

(1) проложив собственные абонентские окончания до помещений клиентов

(2) взяв абонентские окончания в аренду у традиционного оператора связи

(3) заключив договор с традиционным оператором связи о маршрутизации трафика клиентов в свою сеть

Какие из приведенных утверждений вы считаете ошибочными?

(1) термины "интерфейс" и "протокол", в сущности, являются синонимами

(2) понятие "интерфейс" традиционно относят к описанию взаимодействия одноуровневых средств, установленных на разных узлах

(3) протоколом называют программный модуль, решающий специфическую задачу взаимодействия систем

Какая из перечисленных организаций непосредственно занимается стандартизацией Internet?

(1) задержка передачи — это синоним времени реакции сети

(2) пропускная способность — синоним скорости передачи трафика

(3) задержка передачи — величина, обратная пропускной способности

(4) механизмы качества обслуживания не могут увеличить пропускную способность сети

Какое из перечисленных событий послужило стимулом к активизации работ по созданию LAN?

(2) достижения в области прикладного программирования

Какие из перечисленных модулей участвуют в реализации связи компьютера с ПУ?

Частным случаем какой конфигурации является общая шина?

Какие из утверждений о маршруте, на ваш взгляд, не всегда верны?

(1) маршрут, который проходят данные по пути от отправителя к получателю – это последовательность промежуточных узлов (интерфейсов)

(2) при определении маршрута всегда выбирается один из нескольких возможных путей

(3) каждый маршрут назначается для определенного потока данных

(4) из нескольких возможных маршрутов всегда выбирается оптимальный

Какие свойства относятся к сетям с коммутацией пакетов?

(1) гарантированная пропускная способность (полоса) для взаимодействующих абонентов

(3) трафик реального времени передается без задержек

(4) сеть может отказать абоненту в установлении соединения

Определите, на сколько увеличится время передачи данных в сети с коммутацией пакетов по сравнению с сетью коммутации каналов, если известно:

Укажите, какие из перечисленных терминов являются синонимами?

(1) в операционной системе выделенного сервера могут быть активно работающие клиентские части

(2) для повышения производительности выделенного сервера разработчики ОС существенно ограничивают число поддерживаемых ею сетевых служб

(3) серверные и клиентские версии одной и той же операционной системы рассчитаны на поддержку одинакового числа сетевых соединений

(1) первые сетевые операционные системы появились с возникновением первых глобальных сетей

(2) первые глобальные сети использовали каналы телефонных сетей

(3) голосовые данные всегда передаются по телефонным сетям в цифровой форме

В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (dedicated) сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет отдельного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, что на своем компьютере можно сделать общедоступным по сети и кому.

Одноранговые сети называют также рабочими группами. Рабочая группа - это небольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 10 компьютеров.

Одноранговые сети относительно просты. Поскольку каждый компьютер является одновременно и клиентом, и сервером, нет необходимости в мощном центральном сервере или в других компонентах, обязательных для более сложных сетей. Одноранговые сети обычно дешевле сетей на основе сервера, но требуют более мощных (и более дорогих) компьютеров.

В одноранговой сети требования к производительности и к уровню зашиты для сетевого программного обеспечения, как правило, ниже, чем в сетях с выделенным сервером. Выделенные серверы функционируют исключительно в качестве серверов. UNIX/Linux поддерживают одноранговые сети используя сетевую файловую систему NFS, а также сервис сети LAN server (smb).

компьютеры расположены на рабочих столах пользователей;
пользователи сами выступают в роли администраторов и собственными силами обеспечивают защиту информации;
для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система.

количество пользователей не превышает нескольких человек;
пользователи расположены компактно;
вопросы защиты данных не критичны;
потоки данных невелики;
в обозримом будущем не ожидается значительного расширения конторы и, следовательно, сети.

Если эти условия выполняются, то, скорее всего, выбор одноранговой сети будет правильным (чем сети на основе сервера).

Несмотря на то что одноранговые сети вполне удовлетворяют потребностям небольших фирм, иногда возникают ситуации, когда их использование может оказаться неуместным. Выскажем некоторые замечания относительно одноранговых сетей, которые Вы должны иметь в виду, выбирая тип сети.

управление работой пользователей и защитой данных;
обеспечение доступа к ресурсам;
поддержка приложений и данных;
установка и модернизация прикладного программного обеспечения.

В типичной одноранговой сети системный администратор, контролирующий всю сеть, не выделяется. Каждый пользователь сам администрирует свой компьютер.

Все пользователи могут ``поделиться'' своими ресурсами с другими. К совместно используемым ресурсам относятся файлы, принтеры, факс-модемы и т.п.

Требования к серверу.

большую часть своих вычислительных ресурсов предоставлять локальному пользователю (сидящему за этим компьютером);
для поддержки доступа к ресурсам удаленного пользователя (обращающегося к серверу по сети) подключать дополнительные вычислительные ресурсы.

Сеть на основе сервера требует более мощных серверов, поскольку они должны обрабатывать запросы всех клиентов сети.

Элементарная защита подразумевает установку пароля на разделяемый ресурс, например на каталог. Централизованно управлять защитой в одноранговой сети очень сложно, так как каждый пользователь устанавливает ее самостоятельно, да и ``общие'' ресурсы могут находиться на всех компьютерах, а не только на центральном сервере. Такая ситуация представляет серьезную угрозу для всей сети, кроме того, некоторые пользователи могут вообще не установить защиту. Если для Вас вопросы конфиденциальности являются принципиальными, рекомендуем выбрать сеть на основе сервера.

Поскольку в одноранговой сети каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер, пользователи должны обладать достаточным уровнем знаний, чтобы работать и как пользователи, и как администраторы своего компьютера.

Функции верхних уровней эталонной модели OSI выполняют сетевые программные средства . Для установки сети достаточно иметь набор сетевого оборудования, его драйверы , а также сетевое программное обеспечение . От выбора программного обеспечения зависит очень многое: допустимый размер сети, удобство использования и контроля сети, режимы доступа к ресурсам, производительность сети в разных режимах и т.д. Правда, заменить одну программную систему на другую значительно проще, чем сменить оборудование.

С точки зрения распределения функций между компьютерами сети, все сети можно разделить на две группы:

Одноранговые сети , состоящие из равноправных (с точки зрения доступа к сети) компьютеров.
Сети на основе серверов , в которых существуют только выделенные ( dedicated ) серверы, занимающиеся исключительно сетевыми функциями. Выделенный сервер может быть единственным или их может быть несколько.

Согласно этому, выделяют и типы программных средств, реализующих данные виды сетей.

Одноранговые сети

Одноранговые сети (Peer-to-Peer Network) и соответствующие программные средства, как правило, используются для объединения небольшого количества компьютеров ( рис. 6.10). Каждый компьютер такой сети может одновременно являться и сервером и клиентом сети, хотя вполне допустимо назначение одного компьютера только сервером, а другого только клиентом. Принципиальна возможность совмещения функций клиента и сервера. Важно также и то, что в одноранговой сети любой сервер может быть невыделенным (non- dedicated ), может не только обслуживать сеть, но и работать как автономный компьютер (правда, запросы к нему по сети сильно снижают скорость его работы). В одноранговой сети могут быть и выделенные серверы, только обслуживающие сеть.

Именно в данном случае наиболее правильно говорить о распределенных дисковых ресурсах, о виртуальном компьютере, а также о суммировании объемов дисков всех компьютеров сети. Если все компьютеры являются серверами, то любой файл, созданный на одном из них сразу же становится доступным всем остальным компьютерам, его не надо передавать на централизованный сервер.

Достоинством одноранговых сетей является их высокая гибкость: в зависимости от конкретной задачи сеть может использоваться очень активно либо совсем не использоваться. Из-за большой самостоятельности компьютеров в таких сетях редко бывает ситуация перегрузки (к тому же количество компьютеров обычно невелико). Установка одноранговых сетей довольно проста, к тому же не требуются дополнительные дорогостоящие серверы. Кроме того, нет необходимости в системном администрировании, пользователи могут сами управлять своими ресурсами.

В одноранговых сетях допускается определение различных прав пользователей по доступу к сетевым ресурсам, но система разграничения прав не слишком развита. Если каждый ресурс защищен своим паролем, то пользователю приходится запоминать большое число паролей.

К недостаткам одноранговых сетей относятся также слабая система контроля и протоколирования работы сети, трудности с резервным копированием распределенной информации . К тому же выход из строя любого компьютера-сервера приводит к потере части общей информации, то есть все такие компьютеры должны быть по возможности высоконадежными. Эффективная скорость передачи информации по одноранговой сети часто оказывается недостаточной, поскольку трудно обеспечить быстродействие процессоров, большой объем оперативной памяти и высокие скорости обмена с жестким диском для всех компьютеров сети. К тому же компьютеры сети работают не только на сеть, но и решают другие задачи.

Несколько примеров одноранговых сетевых программных средств:

NetWare Lite компании Novell (сейчас уже не производится);
LANtastic компании Artisoft (выпуск практически прекращен);
Windows for Workgroups компании Microsoft (первая версия ОС Windows со встроенной поддержкой сети, выпущенная в 1992 году);
Windows NT Workstation компании Microsoft;
Windows 95. Windows XP компании Microsoft.

Первые одноранговые сетевые программные средства представляли собой сетевые оболочки, работающие под управлением DOS (например, NetWare Lite ). Они перехватывали все запросы DOS, те запросы, которые вызваны обращениями к сетевым устройствам, обрабатывались и выполнялись сетевой оболочкой, а те, которые вызваны обращениями к "местным", несетевым ресурсам, возвращались обратно в DOS и обрабатывались стандартным образом.

Более поздние одноранговые сетевые программные средства уже были встроены в операционную систему Windows. Это гораздо удобнее, так как исключается этап установки сетевых программ. Поэтому сетевые оболочки сейчас уже практически не используются, хотя многие их характеристики были заметно лучше, чем у сетевых средств Windows.

Сейчас считается, что одноранговая сеть наиболее эффективна в небольших сетях (около 10 компьютеров). При значительном количестве компьютеров сетевые операции сильно замедлят работу компьютеров и создадут множество других проблем. Тем не менее, для небольшого офиса одноранговая сеть – оптимальное решение.

Самая распространенная в настоящий момент одноранговая сеть – это сеть на основе Windows XP (или более ранних версий ОС Windows).

При этом пользователь, приобретая компьютер с установленной операционной системой, автоматически получает и возможность выхода в сеть. Естественно, это во многих случаях гораздо удобнее, чем приобретать и устанавливать пусть даже и более совершенные продукты других фирм. К тому же пользователю не надо изучать интерфейс пользователя сетевой программы, так как он строится так же, как и интерфейс пользователя всех остальных частей операционной системы.

Если приобретаемый компьютер еще и имеет установленный сетевой адаптер, то построить сеть пользователю совсем просто. Надо только соединить компьютеры кабелем и настроить сетевые программы.

В Windows предусмотрена поддержка совместного использования дисков (в том числе гибких дисков и CD), а также принтеров. Имеется возможность объединения всех пользователей в рабочие группы для более удобного поиска требуемых ресурсов и организации доступа к ним. Пользователи имеют доступ к встроенной системе электронной почты. Это означает, что все пользователи сети получают возможность совместно применять многие ресурсы ОС своего компьютера.

При настройке сети пользователь должен выбрать тип сетевого протокола. По умолчанию используется протокол TCP/IP, но возможно применение IPX/ SPX (NWLink), а также NetBEUI . При выборе TCP/IP можно задавать адреса IP вручную или с помощью автоматической настройки адресации (в этом случае компьютер сам присвоит себе адрес из диапазона, не используемого в Интернет).

Кроме того, надо задать индивидуальное имя компьютера и определить рабочую группу, к которой он относится.

После этого можно разрешить доступ по сети к ресурсам каждого компьютера сети, к его файлам, папкам, принтерам, сканерам, доступу в Интернет.

Компьютерные сети

В локальных вычислительных сетях (ЛВС) используют 2 способа организации – одноранговую и иерархическую. Одноранговая локальная сеть устроена так, что объединяет все узлы, среди которых нет выделенного сервера. У такого простейшего решения есть и недостатки, и серьезные достоинства. Благодаря последним одноранговые сети перестали работать только в домах или небольших офисах, а активно используются при реализации масштабных проектов.

Какие сети называются одноранговыми

Одноранговыми называются локальные сети, включающие только равноправные узлы.

«Равноправие» означает, что все компьютеры:

Отправляют прямые запросы к любым узлам.
Получают и обрабатывают прямые запросы от других ЭВМ (рабочих станций).
Предоставляют часть своих ресурсов (файлы, папки, принтеры, приложения и их время выполнения) для общих сетевых задач.
Могут обращаться ко всем общим ресурсам.

Этот список определяет основные свойства одноранговой сети:

обмен данными «каждый с каждым» или пиринговый (от англ. peer-to-peer – равный к равному);
децентрализация общих ресурсов, размещенных на локальных хостах.

Из-за этих особенностей одноранговая модель организации сетевого взаимодействия в информатике получила альтернативные названия пиринговой (P2P) или децентрализованной.

В отличие от иерархических (многоранговых) локальных сетей, в одноранговых нет выделенных серверов для хранения информации, управления обменом, доступа к оборудованию (например, принтерам). Каждый хост получает функции:

клиентские – отправляя запросы на доступ к ресурсам или получение данных другим узлам;
серверные – обрабатывая запросы других рабочих станций;
административные – выделение ресурсов и разграничение прав на их использование выполняется на уровне пользователей или групп локального узла.

Иллюстрирует сказанное простой пример:

в домашней сети 3 компьютера с условными именами Father, Mother, Child;
на первом (Father) установлен Office со средствами совместной работы и хранятся документы. К нему подключен расшаренный (разрешено использование всеми ПК группы) принтер;
на втором (Mother) развернуто приложение для домашней бухгалтерии. Остальные имеют доступ к отчетам и могут вносить текущие доходы и расходы в приложении самостоятельно;
на третьем (Child) хранятся мультимедиа файлы, к которым разрешен общий доступ.

В такой структуре:

Father становится сервером офисных приложений и принт-сервером;
Mother – сервером приложений;
Child – файловым (мультимедиа) сервером.

Однако, локальная сеть так и остается одноранговой, поскольку ни один из компьютеров не выполняет исключительно серверных задач. Каждый из них остается рабочей станцией и становится клиентом для других (например, Father для Child, когда его пользователь хочет послушать музыку или посмотреть фильм).

Устройство

Создание одноранговой локальной сети не зависит от физической топологии. Например, в домашней сети с топологией звезда (центральным хабом) все подключенные устройства остаются равноправными и могут получить доступ к файлам, папкам и принтерам, физически размещенным на любом из компьютеров.

Аналогично рассматриваются схемы с линейной шиной, кольцевым соединением или ячеистой структурой. До тех пор, пока в локальной сети не появится узел, работающий исключительно как сервер, она считается одноранговой.

В рассмотренном примере, домашнюю сеть легко сделать иерархической. Достаточно включить в нее Smart-TV c внешним накопителем, на который перенести мультимедиа файлы. Этот девайс станет файловым (мультимедиа) сервером.

При этом локальная сеть окажется гибридной – для работы с приложениями она останется одноранговой. Именно гибридные структуры сегодня встречаются чаще, чем чистые одноранговые или иерархические ЛВС.

На логическом и информационном уровне этот вид сетей реализует полносвязную топологию – каждый локальный узел работает напрямую с любым другим.

Преимущества и недостатки

Одноранговой ЛВС присущи собственные недостатки и преимущества.

К ее достоинствам относят:

Децентрализацию сетевого обмена и хранения информации. Это означает, что в сети (по крайней мере, на логическом и информационном уровнях) нет точки критической уязвимости. При выходе из строя одного узла локальная структура сохраняет работоспособность, теряя только доступ к части общих ресурсов. Эту проблему можно решить за счет частичного или полного дублирования информации/функций на других хостах.
Простоту развертывания системы. В ней нет серверов, требующих скрупулезной настройки и квалифицированного администрирования.
Гибкость. При необходимости функциональность ЛВС легко расширить, просто добавив оборудование/приложения на рабочие станции и раздав на них права доступа.

Сложность администрирования. Общие сетевые ресурсы размещаются на хостах. Функции администрирования получает либо локальный пользователь (что небезопасно), либо администратор компьютерной сети, которому приходится работать со всеми ПК в ЛВС.
Возможность перегрузки отдельных хостов/каналов связи. Ситуация возможна, когда на одном/группе узлов развернуты наиболее интенсивно используемые ресурсы. Количество запросов к этим рабочим станциям и интенсивность обмена увеличивается. В результате требуются рабочие характеристики на уровне серверов.
Проблемы с масштабируемостью. Расширение сети выполняется достаточно просто, но администрирование и ограничения по производительности ПК/скорости обмена усложняют задачу.
Недостаточный уровень безопасности из-за отсутствия групповых политик.

Примеры

Простейший пример реализации одноранговой ЛВС – домашняя или офисная сеть. Она строится на любой из операционных систем для локальных ПК – Windows, MacOS, клонах Linux. Однако недостатки такого решения не позволяют эффективно использовать его для объединения более 10-20 компьютеров.

В то же время, принципы одноранговых сетей широко используются для децентрализованных систем, которые трудно назвать локальными. Их используют:

получающие все большее распространение сети блок-чейн (криптовалют). В них каждое устройство с установленным кошельком становится равноправным узлом, обмен ведется по принципу P2P, а информация дублируется на всех хостах;
хорошо известные сети торрент-трекеров с похожей организацией.

Таким образом, одноранговая локальная сеть – простое решение для домашней или офисной ЛВС. Эти принципы используются и для построения безопасных децентрализованных глобальных систем.

Читайте также: