Integrace naší republiky do Evropy je nemyslitelná bez vybudování moderních informačních technologií, jejichž nedílnou součástí jsou počítačové sítě. Tento příspěvek je stručným úvodem určeným všem zájemcům o problematiku sítí a jejich zavádění na Masarykově univerzitě.
Podle způsobu využití (ale i podle použitých technických prostředků) můžeme rozlišit dva základní typy počítačových sítí:
Sítě typu WAN jsou určeny především pro vzájemnou komunikaci uživatelů různorodých počítačů. Základním požadavkem na tyto sítě je možnost předávání zpráv - elektronická pošta (e-mail), a teprve ve druhé řadě je požadavek předávání (velkých) souborů (malé soubory lze předávat jako součást poštovní zprávy). Tyto sítě dnes pokrývají prakticky celý svět, a umožňují velmi rychlou a levnou komunikaci mezi vzdálenými účastníky (např. ČSFR-Austrálie). Správa těchto sítí je v rukou národních a nadnárodních institucí a je všude dotována ze státních prostředků. Investice do rozvoje WAN jsou považovány za stejně nezbytné, jako investice do vzdělání a zdravotnictví.
Připojení Masarykovy unverzity do sítí typu WAN předpokládá centrální počítač, který bude sloužit jako uzel celouniverzitní sítě. V současnosti je možno využívat služby Školicího a konzultačního střediska IBM, které je počítačem IBM 3090 na ČVUT v Praze zapojeno do sítě EARN (European Academic Research Network), evropské varianty americké sítě BITNET. Připravuje se připojení sálového počítače EC-1027 na národní uzel ČSFR (Praha), což bude první krok k uspokojení všech zájemců o e-mail na univerzitě.
Sítě WAN poskytují kromě vlastní pošty i diskusní kluby na nejrůznější témata (od čistě počítačových až po milovníky SF), a rovněž umožňují získávat volně přístupný software pomocí přenosu souborů (příkladem buďtež zdrojové texty pro TeX). I samy poštovní služby sítí WAN jsou v dnešní době, doprovázené zdražením telefonních, telefaxových i poštovních poplatků, prakticky k nezaplacení.
Elektronické poště, přenosu souborů, diskusním skupinám a dalším službám sítí WAN, které lze již dnes využívat prostřednictvím Školicího a konzultačního střediska IBM, je věnováno školení 11.března a bude mu věnován podrobnější příspěvek v jednom z nejbližších čísel tohoto Zpravodaje. Základní informace o celé Akademické iniciativě IBM jsou v článku Akademická iniciativa IBM na MU v tomto čísle Zpravodaje.
Sítě typu LAN jsou využívány především v podnicích (bankách, cestovních kancelářích) pro počítačovou podporu rozhodovacích a řídících procesů (a rovněž pro databázové transakce, jako je rezervace jízdenek a letenek). Hlavním požadavkem je vysoká rychlost přístupu k datovým a databázovým souborům. Sítě LAN svým způsobem vykonávají obdobné služby jako centrální počítač se sítí terminálů, jejich předností je vysoká rychlost zpracování dat při nižších nákladech.
Z hlediska postavení v síti LAN lze rozlišit dvě skupiny použití počítačů, tvořících takovou síť. Do první kategorie patří samotné uživatelské stanice - klienti (clients), u nichž pracují uživatelé. Druhá kategorie je tvořena síťovými servery, na kterých je uložen sdílený software a data.
První generace sítí LAN (a některé jednodušší sítě dodnes) nečinily rozdíly mezi jednotlivými stanicemi - každá mohla sloužit jako klient i jako server. Přestože toto řešení představuje skutečně ideální distribuci zpracování, s postupujícím vývojem se stávalo stále více nevyhovujícím, protože v takto distribuovaných sítích lze jen velmi těžce zajistit skutečnou ochranu dat před zneužitím, je velmi obtížné zálohovat všechny stanice a rovněž režie na údržbu konzistence sítě je neúměrně vysoká. Udržet spolehlivost provozu v těchto sítích je rovněž velmi složité - jelikož každý server slouží jako pracovní stanice, může snadno docházet k jeho výpadkům (např. vinou chyby v použitých programech). Navíc každá služba serveru odčerpává část výkonu, takže všechny počítače musí být dostatečně výkonné, to se ovšem projevuje v růstu nákladů na pořízení a rozšiřování sítě.
Z těchto důvodů již prakticky všechny současné sítě LAN činí striktní rozdíl mezi serverem - správcem souborů, a klientem - uživatelskou stanicí. Zatímco server bývá vysoce výkonná pracovní stanice (třídy PC 386 nebo PC 486), mohou být jednotlivé uživatelské stanice i méně výkonné počítače PC XT či AT. V tomto uspořádání je možno vidět původní centrální počítač (server) s řadou terminálů (klienti). Vzhledem k tomu, že řada výpočtů je v lokálních sítích prováděna na uživatelských stanicích, není server tak zatěžován jako byl zatížen původní centrální počítač, a jeho výkon (a tedy i cena) může být výrazně nižší. Navíc specializace na správu souborů umožnila provozovat na serveru specializovaný, vysoce výkonný software, čímž se dále zvyšuje poměr výkon/cena ve prospěch sítí typu LAN.
Ačkoliv původně vyvinuty spíše pro potřeby podniků, mohou být sítě typu LAN s úspěchem využity i v akademickém prostředí univerzity. Mohou zde sloužit několika základním účelům:
V současnosti existuje nepřeberné množství síťového software, vyvíjeného nejrůznějšími výrobci1. Ačkoliv žádný z těchto systémů nemůže splňovat požadavky všech uživatelů, lze pro vlastní akademické prostředí, ve kterém mají prioritu první tři uvedené účely LAN, nalézt řešení, které bude vyhovovat maximálnímu počtu uživatelů při rozumných nákladech. Tímto řešením je budování LAN z osobních počítačů, provozujících operační systém MS DOS (PC DOS) (ty již na univerzitě jsou a s nákupem dalších se ještě počítá), spojených páteří Ethernet s jedním nebo více servery, pracujícími pod operačním systémem UNIX. V této variantě bude použit síťový protokol TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) a systém správy souborů NFS (Network File System).
V této variantě bude umožněno uživatelům, kteří si již zvykli na operační systém MS DOS, a nemají důvod přecházet na jiné operační systémy, získat připojením se na síť dodatečný diskový prostor bez nutnosti změny způsobu své práce. Velkokapacitní disk serverového počítače může být rozdělen do několika logických oblastí, které pak budou přístupny jednotlivým uživatelům sítě jako virtuální disky. Protože tyto disky může sdílet více uživatelů současně, je možno na nich uložit software, používaný skupinami uživatelů, čímž se uvolní další místo na jejich lokálních diskových zařízeních, které tento software původně zabíral. Navíc pravidelné uchovávání obsahu celého disku serveru na záložní media (magnetické pásky nebo alespoň diskety) zvýší ochranu uživatelů proti výpadku jejich osobních počítačů. Při poruše jednoho počítače v síti bude možno používat jiný počítač, a pokud byla všechna důležitá data uložena na serveru, prakticky bez časové ztráty.
Servery, pracující s operačním systémem UNIX, nabídnou uživatelům plně 32bitové prostředí multiuživatelského víceúlohového operačního systému s ochranou dat, uživatelskými hesly atd. Tím bude umožněno všem uživatelům výpočetní techniky, kterým se stal nebo pomalu stává kabát MS DOSu příliš těsným, zvyknout si postupně na moderní operační systém, přitom se dočasné používání DOSovských i UNIXovských počítačů současně příznivě odrazí ve vyšší efektivitě práce (a rovněž se celý přechod výrazně usnadní).
Nezanedbatelnou výhodou budování sítí LAN kolem UNIXovských serverů je rovněž snadná rozšiřitelnost - do sítě je nejen možno přidávat nové stanice i servery, ale především je možno vyměnit staré, méně výkonné servery novějšími aniž by si toho museli uživatelé vůbec všimnout (kromě zlepšení služeb, samozřejmě). Jestliže pro klasické sítě (Novell) představují počítače PC 386 (resp. PC 486) výkonnostní vrchol, jsou tytéž počítače pro UNIXovské sítě pouze přízemím mrakodrapu - již dnes je lze (máme-li peníze) vyměnit za počítače pracující pod identickou verzí operačního systému UNIX a přitom o několik řádů výkonnější. Operační systém UNIX je považován za operační systém konce 20. století, což dále zvyšuje atraktivitu sítí LAN budovaných kolem tohoto operačního systému - počítače firem Sun, DEC (VAX), ICL, AT&T a další, používající UNIX, bude možno bez potíží začlenit do sítí LAN, budovaných původně kolem serverů na bázi PC 386. Existuje rovněž software pro spojení počítačů pracujících pod UNIXem s velkými počítači firmy IBM, což umožní připojení budovaných LANů přímo k univerzitnímu WAN uzlu.
Součástí operačního systému UNIX jsou i služby elektronické pošty. Všichni uživatelé lokální počítačové sítě budou moci okamžitě využívat tyto prostředky pro usnadnění vzájemné komunikace, pro výměnu zpráv, ale třeba i pro svolávání katederních či oborových porad a seminářů. Servery pracující pod operačním systémem UNIX bude možno dále propojit mezi sebou, a to buď vysoceprůchodnými spoji (Ethernet), nebo jednoduchými (pevnými nebo komutovanými) telefonními linkami s modemy. Tímto způsobem budou moci jednotlivé sítě LAN komunikovat navzájem. Operační systém UNIX je rovněž domovským prostředím velké části sítí WAN, a provozování lokálních sítí pod UNIXem umožní přímé a bezproblémové zapojení do těchto sítí2. Pomocí přemosťovacího software (prostřednictvím tzv. brány-gateway) bude dále možno se zapojit do elektronické sítě EARN přes celouniverzitní uzel EC-1027.
Jak bylo uvedeno již výše, existují i jiné varianty budování sítí LAN na univerzitě. Typickým příkladem jsou sítě Novell, které v první fázi poskytují stejné služby jako navrhované sítě UNIX-TCP/IP-NFS, jejich vhodnost v akademickém prostředí je však diskutabilní, protože de-facto kodifikují stav do použití operačního systému MS DOS (PC DOS), což vzhledem k perspektivám rozvoje výpočetní techniky na univerzitě není žádoucí. Další variantou je operační systém OS/2 a jeho LAN Manager. Síť 10 počítačů PS/2 firmy IBM je v současnosti v provozu ve středisku IBM na Burešově ulici, avšak již počáteční zkušenosti ukazují, že tato síť je velmi těžkopádná a vyžaduje pro svůj provoz velmi výkonnou techniku (a to i na místě uživatelských stanic). Kromě toho varianta OS/2-LAN Manager by univerzitu dostala do závislosti na monopolním tandemu IBM-Microsoft, což jistě není žádoucí (když pro nic jiného, tak pro jejich velmi vysoké ceny).
Omezený rozsah příspěvku samozřejmě neumožňuje zajít do skutečných podrobností, zájemcům je k dispozici kromě autora článku i technická zpráva ÚVT MU Sítě na Masarykově univerzitě z konce minulého roku, a rovněž pracovníci ÚVT, odpovědní za tuto koncepci (nikoliv však za chyby a nepřesnosti tohoto příspěvku) - Ivo Černohlávek a Petr Mejzlík.
| 1 | viz např. ComputerWorld, II(4), 1991
... zpět do textu |
| 2 | To bude v první fázi možné provést prostřednictvím
národního uzlu ČSFR v Bratislavě, který má pravidelné
telefonní spojení s UNIXovskou sítí v Rakousku, a jeho
prostřednictvím se světem, v druhé fázi, po vybudování
Československé datové sítě na protokolu X.25, bude možno se
připojit přímo do této sítě.
... zpět do textu |
předchozí článek
