6. Проектирование сети

6.1. Количество и расположение рабочих станций

6.2. Решаемые задачи

6.3. Выбор сетевой операционной системы

6.4. Выбор топологии сети и метода доступа

6.5. Выбор сетевого аппаратного обеспечения

Перед тем как приступить к проектированию локальной сети , необходимо решить несколько задач:

• определить количество и расположение рабочих станций;
• выяснить, для решения каких прикладных задач будет использована локальная сеть;
• исходя из решаемых задач, выбрать сеть с централизованным управлением или одноранговую сеть;
• выбрать сетевую операционную систему;
• определить топологию сети и метод доступа;
• выбрать сетевое аппаратное обеспечение: компьютер для файл-сервера (или файл-серверов, если их несколько), компьютеры для рабочих станций, сетевые адаптеры, кабель и т. п.

От правильного решения этих и других вопросов зависит работоспособность сети и затраты на ее создание и эксплуатацию. Рассмотрим перечисленные выше задачи.

6.1. Количество и расположение рабочих станций

Прежде всего, необходимо выяснить количество рабочих станций и их расположение. Желательно расположить рабочие станции в одной комнате или на одном этаже здания. Это позволит сократить затраты на прокладку сетевого кабеля, электропитающей сети и шины заземления.

Конечно, вы не всегда можете повлиять на расположение рабочих станций. Однако лучше сразу проложить кабель так, чтобы его впоследствии не пришлось переносить.

Если же не исключена возможность переноса рабочих станций из одной комнаты в другую, рассмотрите возможность завести кабель в те комнаты, где пока нет рабочих станций, но где они в скором времени могут появиться. Однако не увлекайтесь, так как чрезмерная длина кабеля в случае шинной топологии приведет к необходимости покупать дорогостоящие репитеры.

6.2. Решаемые задачи

На этом этапе вам надо выяснить, для чего вы собираетесь использовать сеть. Может оказаться так, что вы затратите очень много денег и сделаете высокоскоростную сеть, возможности которой будут использоваться только на 5 процентов.

Выделим несколько типовых применений сети:

Состав программного обеспечения, которое планируется использовать в сети, и количество пользователей сильно влияет на требования, предъявляемые к файл-серверу.

6.3. Выбор сетевой операционной системы

После того как вы определились с решаемыми в сети задачами, следует выбрать сетевую операционную систему.

Если вы собираетесь просто использовать совместно принтер или хранить свои файлы на диске файл-сервера, то при количестве пользователей порядка 20 - 30 вам не надо покупать дорогостоящую операционную систему Novell NetWare. Вполне возможно, вас устроит Microsoft Windows for Workgroups или другая одноранговая сеть - NetWare Lite.

Если в сети можно выделить группы пользователей, внутри которых должен происходить интенсивный обмен данными, обязательно обратите внимание на Microsoft Windows for Workgroups версии 3.11 или Microsoft Workgroup Add-On for MS-DOS.

В том случае, когда надо автоматизировать работу крупной фирмы и обеспечить разграничение доступа, вам не обойтись без сети с централизованным управлением. В этом случае вам больше всего подойдет Novell NetWare версии 3.12 или, в крайнем случае, версии 3.11.

На выбор сетевой операционной системы влияет размер денежных средств, которые вы можете потратить, приобретая сетевое аппаратное и программное обеспечение.

Самое дорогое приобретение - файл-сервер, который может стоить от двух до десятков тысяч долларов. Для файл-сервера желательно использовать компьютер на базе процессора i386, I486 или Pentium, с большой памятью и быстрыми дисками. При этом вы сможете использовать высоконадежную и быстродействующую сетевую операционную систему Novell NetWare версии 3.12. Если (что очень жаль) для файл-сервера вы сможете выделить только компьютер с процессором 80286, вам подойдет операционная система Novell NetWare 2.2.

Вы можете также использовать комбинации операционных систем NetWare 3.12, NetWare Lite, NetWare 2.2, Microsoft Windows for Workgroups версии 3.11 и Microsoft Workgroup Add-On for MS-DOS. В этом случае можно совместить преимущества разных сетевых операционных систем.

В любом случае сначала следует рассмотреть возможность установки Microsoft Windows for Workgroups версии 3.11, затем Novell NetWare версии 3.12 или 3.11, а потом - Novell NetWare версии 2.2.

6.4. Выбор топологии сети и метода доступа

При выборе топологии сети вам необходимо найти компромисс между стоимостью сетевого оборудования и его производительностью, учесть возможный рост сети, необходимость подключения к сети мини-компьютеров типа VAX или рабочих станций SUN.

Если к сети предъявляются серьезные требования по производительности и надежности, мы рекомендуем вам использовать шинную топологию и метод доступа Ethernet . Имеющиеся на рынке сетевые адаптеры Ethernet обеспечивают скорость передачи порядка 10 Мбит в секунду и стоят дешевле, чем адаптеры Token-Ring со скоростью передачи 16 Мбит в секунду. Кроме того, следует принять во внимание тот факт, что существует огромное количество фирм, выпускающих адаптеры Ethernet. Это способствует снижению стоимости таких адаптеров.

Адаптеры ArcNet стоят дешевле, чем адаптеры Ethernet , но они работают со скоростью 2,44 Мбита в секунду, что недостаточно для многих приложений.

Поэтому мы рекомендуем вам остановить свой выбор на адаптерах Ethernet . Кажущаяся экономия при покупке ArcNet может обернуться большими затратами в будущем, если выяснится, что производительность сети неудовлетворительна. К тому же вам не удастся просто заменить адаптеры ArcNet на адаптеры Ethernet. И дело не только в том, что используются разные топологии сети. Вам придется заменить все кабельное хозяйство, так как для ArcNet требуется коаксиальный кабель с волновым сопротивлением 93 Ом, а для Ethernet - 50 Ом.

Ну а что касается адаптеров Token-Ring, то стоят они дороже, чем Ethernet , и не имеют большого преимущества по производительности перед последними. Они больше подходят для сетей, расположенных в пределах одной-двух комнат.

Для сетей с количеством пользователей порядка двух-трех десятков вполне достаточно пропускной способности Ethernet . На производительность сети большое влияние оказывает мощность файл-сервера, а не пропускная способность сети.

В частности, производительность сети сильно зависит от производительности дисковой подсистемы файл-сервера. Поэтому увеличение пропускной способности сети до 16 Мбит в секунду может не дать желаемого результата, если критичным звеном является файл-сервер. Производительность файл-сервера определяется также объемом установленной в нем оперативной памяти и тактовой частотой на внешней шине процессора (т. е. скоростью обмена данными между регистрами процессора и памятью, а также производительностью канала прямого доступа).

Еще одним аргументом в пользу сети Ethernet может являться возможность подключения к сети мини-компьютеров VAX или рабочих станций, таких, как SUN.

Так как объем книги ограничен, основное внимание мы будем уделять локальным сетям Ethernet .

6.5. Выбор сетевого аппаратного обеспечения

После того как вы определились с задачами, решаемыми в сети, и выбрали сетевую операционную систему, можно приступить к выбору сетевого аппаратного обеспечения.

Вам предстоит определить количество и конфигурацию компьютеров, которые будут использованы в качестве файл-серверов и рабочих станций, тип сетевых адаптеров, сетевого кабеля и другой сетевой аппаратуры.

Выбор компьютеров для серверов

Самыми важными параметрами, по которым необходимо выбирать компьютер для файлового сервера, являются тип процессора, объем расширенной оперативной памяти, тип диска и дискового контроллера.

Что касается типа процессора, то процессор i386 требуется только для Novell NetWare версий 3.12 и 3.11, а также для операционной системы Microsoft Windows for Workgroups версии 3.11. Если вы будете использовать Novell NetWare версии 2.2 или Novell NetWare Lite, сервер можно сделать на компьютере с процессором 80286.

Вторым критичным параметром является объем расширенной оперативной памяти. И хотя для Novell NetWare версий 2.2, 3.12 и 3.11 достаточно ОЗУ размером 4 Мбайта, в случае дисков большого размера для увеличения производительности файл-сервера рекомендуется установить 8, 16, а то и 32 Мбайта памяти. Чем больше памяти, тем больше размер буферов, используемых для дискового ввода/вывода и тем больше производительность работы всей сети в целом. Хотя, конечно, можно попробовать запустить Novell NetWare версии 2.2 и на компьютере с размером расширенной памяти 2 Мбайта. Однако в этом случае ни о какой производительности говорить уже не приходится.

По возможности используйте для файл-сервера компьютер, оснащенный кэш-памятью. Имеет смысл приобрести компьютер с шиной PCI или EISA, которая обладают большей пропускной способностью по сравнению с используемой в обычных компьютерах IBM AT шиной ISA.

Теперь о выборе тактовой частоты процессора .

Сейчас вы можете приобрести процессоры с удвоением, утроением, а то и с учетверением тактовой частоты.

Например, очень широко распространен процессор i486DX2-66, работающий с удвоением частоты. Для такого процессора обмен данными с памятью по внешней шине происходит на частоте 33 Мгц. В то же время внутри процессора для выполнения операций используется частота 66 Мгц.

Однако если вы будете выбирать между процессором с удвоением частоты i486DX2-66 и процессором i486DX50, работающим с памятью на частоте 50 Мгц, мы рекомендуем вам остановить свой выбор на последнем. Сервер с процессором i486DX50 будет быстрее за счет того, что основная выполняемая им операция при работе под управлением сетевой операционной системы - перемещение данных в памяти (а вовсе не внутрипроцессорная обработка, как это можно было бы подумать).

Очень важный вопрос - выбор для файл-сервера диска и дискового контроллера.

Учтите, что вместе с Novell NetWare поставляется очень мало дисковых драйверов. Фактически вы сможете использовать только драйвер для диска в стандарте ISA (ISA-диск), IDE и драйверы для дисков PS/2 (если вы используете в качестве файл-сервера компьютер PS/2).

ISA-диск - это обычный диск, используемый в IBM AT с интерфейсом

AT-bus или MFM.

А вот если у вас диск с интерфейсом SCSI и компьютер не IBM PS/2, вам, скорее всего, придется купить специальный дисковый драйвер для Novell NetWare у поставщика диска.

Поэтому, покупая диск для файл-сервера Novell NetWare, убедитесь в том, что он совместим с Novell NetWare или с ним продается соответствующий драйвер.

Если у вас на сервере установлено больше 16 Мбайт памяти, используйте 32-разрядный дисковый контроллер. В противном случае у вас будут проблемы с 16-разрядным каналом прямого доступа к памяти (DMA). При попытке записать что-нибудь по адресу выше первых 16 Мбайт произойдет ошибочная запись в область первых 16 Мбайт. В этом случае работа сервера будет полностью нарушена.

Ситуация значительно облегчается, если вы используете Novell NetWare Lite: эта операционная система (а также система Microsoft Workgroup Add-On for MS-DOS) работает с диском не через собственный драйвер, а через BIOS. Поэтому если на вашей машине работает MS-DOS, то и эти сетевые средства будут работать тоже. Однако использование BIOS для работы с диском приводит к ухудшению производительности файл-сервера.

Операционная система Microsoft Windows for Workgroups может работать с диском как с использованием BIOS, как и при помощи собственных 32-драйверов. В последнем случае скорость работы с диском заметно возрастает.

Если вам нужна гарантия, что купленный для файл-сервера компьютер будет совместим с Novell NetWare, приобретайте только такой компьютер, который сертифицирован фирмой Novell. Это касается и другого сетевого оборудования, например, сетевых адаптеров.

Выбор компьютеров для рабочих станций

Требования к компьютерам, используемым в качестве рабочих станций, определяются, прежде всего, исходя из тех задач, которые будут решаться на этих рабочих станциях. Собственно сетевые средства не накладывают практически никаких ограничений, хотя для реализации всех возможностей Microsoft Windows for Workgroups необходимо использовать компьютер с процессором i386 или I486, а также иметь объем основной оперативной памяти не менее 8 Мбайт.

Если рабочая станция подключена к сети, для нее не нужны ни винчестер, ни флоппи-диски! Вы можете совсем удалить диски (или не приобретать их) и при этом получите так называемую бездисковую рабочую станцию.

Правда, для того чтобы загрузить в бездисковую рабочую станцию операционную систему из файл-сервера, необходимо приобрести и установить в сетевой адаптер микросхему дистанционной загрузки. Эта микросхема поставляется отдельно, стоит намного дешевле диска и используется как расширение BIOS. В ней записана программа, которая на этапе инициализации компьютера загружает операционную систему из файл-сервера.

Преимущества бездисковой рабочей станции очевидны. Кроме снижения стоимости самой станции исключается опасность заражения вирусами - нет флоппи-диска, нет и возможности занести вирус!

Кроме того, обеспечивается "аппаратная" защита информации от несанкционированного копирования. Пользователи не смогут скопировать информацию с файл-сервера, так как ее физически некуда будет записать.

Выбор сетевых адаптеров

Как мы уже говорили, для сетей Ethernet очень много фирм выпускает сетевые адаптеры. Эти адаптеры бывают 8-разрядными, 16-разрядными или 32-разрядными.

Часть этих адаптеров поставляется вместе с драйверами для сетевых операционных систем фирмы Novell (и некоторые - для UNIX), остальные являются совместимыми с сетевыми адаптерами, выпускаемыми самой фирмой Novell.

Приобретая сетевой адаптер, отдавайте предпочтение адаптерам, сертифицированным фирмой Novell.

Разумеется, для своих сетевых адаптеров фирма Novell в составе операционных систем Novell NetWare поставляет драйверы. Ниже приведен сокращенный перечень адаптеров, поставляемых Novell:

Если вы создаете сеть с топологией Ethernet и планируете использовать Novell NetWare или Microsoft Windows for Workgroups, лучше всего использовать сетевые адаптеры NE1000 /NE2000 /NE3200 . Если вы приобретаете адаптеры, изготовленные другой фирмой, следите за тем, чтобы они были полностью совместимы с серией NE. В этом случае у вас будет меньше проблем с совместимостью.

Вы можете без риска приобретать сетевые адаптеры известной фирмы 3COM , которые поддерживаются всеми известными нам операционными системами, в том числе Windows NT.

Если вам повезло и в качестве файл-сервера вы используете компьютер

с размером памяти больше 16 мегабайт, вам совершенно необходимо использовать 32-разрядный сетевой адаптер и 32-разрядный дисковый контроллер.

В противном случае 16-разрядная схема DMA (прямого доступа к памяти) не позволит вам правильно работать с адресами, расположенными выше первого 16-мегабайтного адресного пространства.

Если же вам необходимо сделать сеть с наименьшими материальными затратами, приобретите один 16-разрядный сетевой адаптер для сервера и несколько 8-разрядных адаптеров для рабочих станций.

Выбор сетевого кабеля

Сетевой кабель должен соответствовать спецификации, приведенной в документации на сетевой адаптер.

Что касается коаксиального кабеля, то наилучшие результаты будут с импортным кабелем RG-11 (толстый кабель) или RG-58 (тонкий кабель), однако для сетей Ethernet на основе тонкого кабеля вполне годится и отечественный РК-50. Особенно если протяженность сети не очень велика. Волновое сопротивление кабеля Ethernet должно быть равно 50 Ом.

В качестве витой пары следует использовать импортный телефонный кабель UTP (в нем 8 жил). На обоих концах кабеля должны быть телефонные разъемы типа RJ45.

Устройство бесперебойного питания

Если к устойчивости работы сети и к сохранности данных на сервере предъявляются повышенные требования, вам необходимо приобрести устройство бесперебойного питания.

Устройство бесперебойного питания - это не просто аккумулятор, который используется для временного питания сервера. Это устройство подключается через специальный адаптер к серверу. Когда происходит сбой по питанию, устройство бесперебойного питания выдает серверу сигнал - прерывание. По этому сигналу сервер плавно завершает свою работу, причем всякие потери данных полностью исключаются.

Основной критерий при выборе устройства бесперебойного питания - обеспечиваемая им мощность. Она должна быть не меньше мощности, потребляемой подключенным к нему файл-сервером.