CENTRUM INFORMATYCZNE POLITECHNIKI WROCLAWSKIEJ INFORMATOR Nr 11, Luty 1994 Siec PWRNET i jej uzytkowanie Opis ogolny Krzysztof Janczewski 1. Wstep W dniu 30.09.93 JM Rektor Politechniki Wroclawskiej dokonal uroczystego otwarcia uczelnianej sieci komputerowej PWRNET. Zostala zakonczona istotna faza budowy sieci uczelnianej, a mianowicie zostala zbudowana szkieletowa siec transmisji danych potencjalnie umozliwiajaca integracje zasobow lokalnych roznych jednostek Uczelni miedzy soba, integracje z zasobami centralnymi Uczelni zlokalizowanymi w Centrum Informatycznym (CI) i integracje z rozlegla siecia NASK. Szereg jednostek Uczelni, dysponujacych wlasna kadra informatyczna, wlaczyla juz wlasne zasoby (wlasne sieci lokalne) do sieci uczelnianej. Wiele jednak jednostek Uczelni ten etap ma przed soba. Ten tekst jest glownie adresowany do tych jednostek. Postaramy sie w nim opisac, nie wdajac sie w szczegoly zrozumiale tylko dla specjalistow, glowne elementy sieci PWRNET, podstawowe zasady wlaczania lokalnych zasobow do sieci uczelnianej oraz podstawowe srodki zapewniajace dostep do glownych uslug IBM PC stojacego w pokoju pracownika). W czasach nie tak odleglych siec komputerowa (na Uczelni) kojarzyla sie z centralnym komputerem IBM wlaczonym do sieci NASK (KASK) i siecia polaczen modemowych dajacych dostep terminalowy do centralnego komputera i jego uslug sieciowych, szczegolnie poczty elektronicznej. Ten rodzaj dostepu do uslug sieciowych bedzie zanikal. Rozwijajaca sie siec uczelniana daje o wiele bogatsze mozliwosci wykorzystania indywidualnego stanowiska (IBM PC) w sieci. Siec uczelniana bedzie coraz glebiej wrastac w organizm Szkoly i bedzie laczyc nie tylko komputery ale i ludzi. Siec dostarczy skutecznego narzedzia komunikowania sie w postaci poczty elektronicznej, w postaci natychmiastowo przesylanych komunikatow, roznych systemow wzajemnego komunikowania sie. Wiele spraw bedzie mozna zalatwic bez potrzeby zwolywania zebran. Techniki sieciowe podnosza efektywnosc wzajemnej komunikacji, poniewaz ludzie sklonni sa w trakcie komunikacji pisemnej do wiekszego wysilku umyslowego niz w przypadku ustnej wymiany informacji. 2. Glowne elementy sieci PWRNET Glowne elementy sieci PWRNET to: - szkieletowa siec transmisji danych, - centralne zasoby Uczelni, - zasoby sieci NASK, - laboratoria dydaktyczne obslugiwane przez CI i lokalne zasoby CI, - lokalne zasoby innych jednostek Uczelni, - pojedyncze mikrokomputery T wlaczone jako terminale (na ogol komputera IBM 4341) do zasobow centralnych poprzez modemy i lokalne linie telefoniczne. 2.1. Szkieletowa siec transmisji danych sieci PWRNET Szkieletowa siec transmisji danych stanowia lacza swiatlowodowe, specjalizowane komputery tzw. routery (1) (na ogol firmy CISCO), centrum sterowania ta siecia umiejscowionym w Laboratorium Utrzymania Sieci Komputerowych (LUSK - budynek C-4, p. 244) oraz koncowki doprowadzone do poszczegolnych budynkow Uczelni zakonczone tzw. repeaterem (2). Do tych koncowek moga byc dolaczane lokalne zasoby poszczegolnych jednostek mieszczace sie w danym budynku. Zaprojektowanie sieci w budynku, jej wykonanie, jak i sposob wykorzystania koncowki, to problem jednostek zajmujacych budynek, ktore to przedsiewziecie musza same sfinansowac. Przykladow do nasladowania na terenie Uczelni jest wiele. Wiecej informacji na ten temat podano w punktach 2.5 i 3. W kazdym przypadku projekt powinien byc skonsultowany i zatwierdzony przez LUSK i Centrum Informatyczne. Jak na razie brak jest jednego Administratora Sieci Uczelnianej. LUSK zarzadza siecia szkieletowa, a CI zarzadza centralnymi zasobami Uczelni, siecia INTERNET i lacznoscia z innymi sieciami. Ten stan jest stanem przejciowym i powinien byc jak najszybciej uregulowany, gdyz moze prowadzic (juz to sie obserwuje) do utraty integralnosci w sieci. 2.2. Centralne zasoby Uczelni Centralne zasoby Uczelni, to: - komputery: IBM 4341 (3), microVax (4), SUN1000, - wezel sieci X.25 (5), - inne specjalizowane urzadzenia (np. Name Servery sieci INTERNET), w tym polaczenia z siecia NASK i POLPAK (6), zainstalowane w Centrum Informatycznym w budynku D-2. ___________________________________________________________________________ (1) Routery sa specjalizowanymi czesto wieloprocesorowymi komputerami odpowiednio oprogramowanymi. Realizuja dwie glowne funkcje w sieci komputerowej: znajduja optymalna droge przesylania pakietow oraz odpowiadaja za transport pakietow poprzez siec. Umozliwiaja rowniez laczenie wieloprotokolowych sieci komputerowych (patrz 3.2). (2) Repeater lub multirepeater jest najprostszym urzadzeniem sluzacym do laczenia sieci komputerowych. Podstawowe zadanie, jakie realizuje, polega na wzmacnianiu sygnalow i ich propagacji do wszystkich, przylaczonych do niego, segmentow sieci. (3) Komputer IBM 4341 wlaczony jest do sieci EARN, INTERNET i X.25 sieci NASK. (4) MicroVax wlaczony jest do sieci DECNET, INTERNET i X.25 sieci NASK. Pelni role serwera systemu gopher. (5) Specjalizowany komputer sterujacy praca pakietowej podsieci transmisji danych X.25. Dolaczony jest do sieci X.25 NASK i POLPAK. (6) Publiczna pakietowa podsiec transmisji danych X.25 zarzadzana przez Telekomunikacje Polska SA. _______________________________________________________________________________ Zasoby te zintegrowane sa z zasobami sieci NASK i sa wlaczone do szkieletowej sieci transmisji danych. Pelnia role glownych komputerow sieci NASK, centralnych ogolnie dostepnych serwerow w sieci uczelnianej i realizuja lub posrednicza w realizacji takich uslug sieciowych jak: - poczta elektroniczna, - telnet - zdalny dostep terminalowy, - gopher - specjalny system udostepniania w sieci INTERNET informacji zapisanych w roznych serwerach systemu gopher, - X.500 - sieciowa internetowa baza adresowa - usluga w trakcie wdrazania, - FTP anonymous - transfer zbiorow typu "public domain", oraz udostepniaja swoja moc, zasoby informacyjne zarowno w sieci PWRNET jak i NASK. Same zasoby jak i zakres swiadczonych uslug sa ciagle modernizowane i rozwijane w miare pojawiania sie nowego sprzetu i oprogramowania. Przewiduje drogiego w eksploatacji sprzetu IBM 4341. Role jego przejmie juz zainstalowany (koniec grudnia 1993) komputer SUN 1000 (patrz rowniez punkt 2.6). 2.3. Zasoby sieci NASK Zasoby sieci NASK zlokalizowane w CI, to specjalizowane komputery, urzadzenia i lacza miedzymiastowe zapewniajace wspolprace sieci PWRNET z siecia rozlegla NASK. Zasoby te nie sa wlasnoscia naszej Uczelni. Sa tylko nadzorowane i eksploatowane w CI. 2.4. Laboratoria dydaktyczne w CI W Centrum Informatycznym aktualnie uruchomionych jest 7 laboratoriow dydaktycznych, z ktorych kazde ma po 10 stanowisk roboczych. Trzy laboratoria wyposazone sa w mikrokomputery IBM PC 386, jedno w IBM PC 286, dwa w IBM PC/XT oraz jedno w terminale VT100 wlaczone do serwera IBM PC 486 z systemem SCO UNIX. W trakcie realizacji jest jeszcze jedno laboratorium (najnowoczesniejsze) oparte o sprzet firmy SUN (serwer SUN 10 i stacje robocze X-terminale SUN). Laboratoria te stanowia rowniez ogolny zasob Uczelni, choc wlaczone sa do sieci PWRNET tak jak lokalne zasoby CI (powod - separacja ruchu w sieci). 2.5. Lokalne zasoby innych jednostek Uczelni Pod pojeciem lokalnych zasobow bedziemy rozumieli lokalna siec komputerowa (serwery i ich zasoby, stacje robocze, oprogramowanie i inne urzadzenia) danej jednostki polaczone odpowiednim okablowaniem. Serwerami sa wyroznione komputery o relatywnie duzej mocy z odpowiednim oprogramowaniem operacyjnym sieciowym (czesto IBM PC l86/486 z oprogramowaniem NetWare - Novell lub typu UNIX). Stacjami roboczymi najczesciej sa mikrokomputery IBM PC/XT/286/386/486 z systemem MS DOS i dodatkowym oprogramowaniem umozliwiajacym prace w sieci, wyposazone w specjalna karte sieciowa. Stacjami roboczymi moga byc rowniez inne typy komputerow z innymi systemami operacyjnymi. Serwer swiadczy uslugi innym, a stacja robocza jest indywidualnym stanowiskiem pracy danego pracownika w jego pokoju i on jest glownym jej uzytkownikiem. Stacja robocza moze byc wykorzystywana jako pojedynczy komputer, jako stacja w sieci lokalnej i wykorzystujaca lokalne zasoby, lub jako stacja w sieci PWRNET wykorzystujaca zasoby innych serwerow sieci uczelnianej lub serwerow odleglych, dostepnych poprzez siec NASK. Lokalne sieci wlaczane sa do sieci szkieletowej na tych samych zasadach co zasoby centralne i moga swoje zasoby udostepniac innym uzytkownikom sieci PWRNET, a nawet zdalnym uzytkownikom w kraju i na swiecie. Struktura sieci PWRNET to umozliwia, szczegolnie dla serwerow z UNIX-owym systemem operacyjnym (siec INTERNET). Serwery sieci Novell (z aktualnymi wersjami systemow) sa dostepne tylko w ramach sieci uczelnianej PWRNET. O tym jaki zasob lokalny i w jaki sposob bedzie udostepniany uzytkownikom zewnetrznym (w stosunku do jednostki) decyduje jego wlasciciel i administrator sieci lokalnej. Zasoby centralne z definicji sa dostepne wszystkim uzytkownikom sieci PWRNET. Na podkreslenie zasluguje jeszcze jeden niezbedny element sieci lokalnej - jej administrator (jedna osoba lub grupa osob). Od jakosci pracy administratora zalezy w duzej mierze komfort pracy uzytkownikow. Siec PWRNET jest w ciaglym rozwoju, wdrazane sa nowe zasoby, nowe uslugi oraz nowe wersje oprogramowania uzytkowego. Zadaniem administratora jest udostepnianie ich uzytkownikom przy ciaglej wspolpracy z CI i LUSK i innymi administratorami zasobow lokalnych. Serwery sieci lokalnych na ogol posiadaja wlasne systemy obslugi sieci rozleglej NASK. Tak wiec skrzynki pocztowe moga byc umiejscowione na lokalnych serwerach, z ktorych mozna wysylac i przyjmowac poczte z calego swiata i nie trzeba miec skrzynki na serwerach centralnych. Jedynym warunkiem jest ciagla praca serwera lokalnego. Praca uzytkownika przy wykorzystaniu poczty lokalnej (np. poczty PMAIL sieci Novell) jest o wiele przyjemniejsza niz praca z poczta komputera IBM 4341. Przeslanie listu na swoj dysk (dyskietke) staje sie sprawa trywialna. 2.6. Pojedyncze mikrokomputery w sieci PWRNET Do sieci PWRNET podlaczone sa rowniez pojedyncze mikrokomputery poprzez modemy i lokalne linie telefoniczne, glownie jako terminale komputera IBM 4341. Podstawowa usluga realizowana na takim polaczeniu, to dostep do poczty elektronicznej (dokladniej do skrzynki umiejscowionej na IBM). Rozwiazanie to jest zaszloscia historyczna i traci racje bytu z chwila wlaczenia danego mikrokomputera do sieci lokalnej, a ten z kolei do sieci szkieletowej. Wszyscy uzytkownicy tego rozwiazania powinni sie z niego wycofac. Musza to uczynic do l0 czerwca 1994 r., to jest do terminu wycofania komputera IBM 4341 z eksploatacji. W sieci PWRNET spotyka sie jeszcze inne rozwiazania podlaczenia pojedynczego komputera do sieci (np. MIKROHOST), lecz sa to pojedyncze przypadki i nie beda tu omawiane. Na zakonczenie tego punktu zaznaczmy, ze dostep do sieci PWRNET mozna uzyskac rowniez przez modem i telefon (np. do microVaxa, do sieci X.25). Zainteresowanych tym rozwiazaniem prosimy o bezposredni kontakt z Centrum Informatycznym. 3. Podstawowe zasady wlaczenia lokalnych zasobow do sieci PWRNET Dla ograniczenia rozwazan i rozpatrywania roznych mozliwych rozwiazan zalozmy, ze chcemy uzytkownika, wykorzystujacego w swojej pracy mikrokomputer IBM PC z systemem MS DOS, wlaczyc do sieci PWRNET wykorzystujac koncowke szkieletowej sieci transmisji danych doprowadzona do budynku uzytkownika. Standardowo koncowka taka umozliwia dolaczenie pojedynczego kabla (cienkiego lub grubego) Ethernet w danym budynku. Mozna zwielokrotnic liczbe koncowek w budynku instalujac specjalne urzadzenie zwane multirepeaterem (np. zainstalowany w budynku C-7), ktore nalezy dodatkowo zakupic. Mozemy wiec przyjac, ze jednostka, w ktorej pracuje nasz uzytkownik otrzymala taka koncowke. 3.1. Lokalne mikrokomputery jako stacje robocze sieci PWRNET Na poczatek rozwazmy jedno z najprostszych rozwiazan polegajace na poprowadzeniu cienkiego kabla Ethernet od koncowki sieci szkieletowej do mikrokomputera naszego uzytkownika. Do mikrokomputera musimy dokupic karte sieciowa typu Ethernet i do niej dolaczyc kabel sieciowy. Nastepnie na mikrokomputerze uzytkownika musimy zainstalowac odpowiednie oprogramowanie sieciowe stacji roboczej. Od rodzaju zainstalowanego oprogramowania bedzie zalezec ilosc i rodzaj mozliwych uslug sieciowych. Standardowo powinny byc zainstalowane co najmniej dwa typy oprogramowania: - oprogramowanie umozliwiajace dostep do uslug sieci INTERNET (dostep do serwerow UNIX-owych, dostep do centralnych zasobow i ich uslug, dostep do innych zasobow w kraju i na swiecie); standardowy pakiet (aktualnie) zawiera: telnet, FTP, gopher, - oprogramowanie umozliwiajace prace w uczelnianej sieci Novell. Standardowy pakiet takiego oprogramowania, wraz z instrukcjami jego uzytkowania, jest bezplatnie dostepny w Centrum Informatycznym Politechniki Wroclawskiej. Zainstalowanie oprogramowania wymaga uzgodnienia kilku parametrow z administratorem sieci PWRNET (tj. z LUSK i CI). Podkreslmy tu, ze siec PWRNET jest w ciaglym rozwoju w zakresie zasobow i uslug i tym samym oprogramowanie stacji roboczych powinno byc co pewien czas modyfikowane. W tym celu administrator zasobow lokalnych powinien utrzymywac staly kontakt z Centrum Informatycznym. Kabel Ethernet mozna przedluzyc szeregowo do nastepnych stacji i w podobny sposob wlaczyc je do sieci PWRNET. Opisane rozwiazanie ma szereg ograniczen: - laczna dlugosc kabla Ethernet w budynku nie moze przekraczac 185 m, - liczba zainstalowanych stacji jest ograniczona i musi byc uzgodniona z administratorem sieci PWRNET (LUSK i CI), - na kazdej stacji musi byc oddzielnie instalowane oprogramowanie sieciowe, - realizacja niektorych uslug (poczta elektroniczna, praca w sieci Novell) wymaga uzyskania konta na ktoryms serwerze sieci PWRNET (centralnym lub serwerze innej jednostki). Zaleta jest niski koszt realizacji - brak wlasnego serwera (komputer i oprogramowanie serwera). Moze byc zastosowane dla malej sieci jednostki lub do wlaczenia kilku stacji jednostki umiejscowionych w innym budynku niz wiekszosc zasobow jednostki. 3.2. Wlaczenie lokalnej sieci do sieci PWRNET Siec lokalna zawiera co najmniej jeden serwer i szereg stacji roboczych. Struktura jej moze byc bardzo zlozona. Jednym z najprostszych sposobow wlaczenia calej sieci lokalnej jest wlaczenie jej za posrednictwem jednego wybranego serwera, ktory oprocz funkcji serwera musi realizowac funkcje tzw. routera. Do wybranego serwera/routera nalezy wmontowac dodatkowa karte sieciowa i do niej doprowadzic kabel od koncowki sieci szkieletowej. Przez te karte serwer/router wspolpracuje z siecia PWRNET tj. odbiera od niej dane adresowane do obiektow sieci lokalnej oraz wysyla dane z sieci lokalnej adresowane do obiektow sieci PWRNET. Jednoczesnie izoluje od sieci PWRNET ruch odbywajacy sie wewnatrz sieci lokalnej i w pewnym sensie przeslania jej strukture, ktora moze byc bardzo zlozona. Od strony sieci lokalnej w serwerze/routerze moze byc zainstalowanych kilka kart sieciowych. Kazda karta obsluguje wowczas oddzielny segment sieci lokalnej, a router dodatkowo separuje ruch odbywajacy sie wewnatrz segmentow. Kazdy segment sieci ma ograniczona dlugosc (standardowo do 185 m) i moze zawierac ograniczona liczbe stacji (w sieci PWRNET przyjeto 29 stacji). Te dwa parametry (choc nie tylko) wymuszaja segmentacje sieci lokalnej. Dla pelniejszego zrozumienia mechanizmow dzialania sieci komputerowej spojrzmy na jej strukture z "lotu ptaka". Zobaczymy wowczas dwa glowne elementy sieci: - komputery - serwery i stacje robocze, - infrastrukture telekomunikacyjna (lacza, routery, karty sieciowe itp) laczaca serwery i stacje robocze. Serwery i stacje robocze porozumiewaja sie miedzy soba przesylajac dane poprzez infrastrukture telekomunikacyjna w specjalnym jezyku - protokole - okreslonym przez odpowiednie standardy miedzynarodowe. Funkcje te realizuje oprogramowanie sieciowe uruchomione na serwerach i stacjach roboczych. Serwery pracuja pod nadzorem specjalistycznego oprogramowania komunikacyjnego, ktore dziala wedlug okreslonego protokolu lub kilku protokolow. Natomiast na stacji roboczej uzytkownik moze uruchomic oprogramowanie realizujace rozne protokoly i tym samym komunikowac sie z roznymi serwerami w ich protokolach. Od uzytkownika zalezy jakie w danej chwili uruchomi oprogramowanie i z kim chce wspolpracowac. Od infrastruktury telekomunikacyjnej wymaga sie, aby potrafila przeniesc dane zgodnie z roznymi protokolami. Szkieletowa siec transmisji danych spelnia to wymaganie. Ale wymaganie to musi rowniez spelniac ta czesc infrastruktury telekomunikacyjnej, nalezaca do sieci lokalnej jednostki, ktora laczy stacje uzytkownika z siecia szkieletowa. I tu decydujaca role odgrywaja routery zainstalowane w sieci lokalnej. Mniejsza role odgrywaja karty sieciowe, gdyz istnieje bogate ich oprogramowanie (zaleca sie kupowanie kart renomowanych firm). W sieci PWRNET glowna role pelnia dwa protokoly: - TCP/IP stosowany w sieci INTERNET, - SPX/IPX stosowany w sieci NOVELL. Na ogol kazde oprogramowanie serwera potrafi realizowac dodatkowo funkcje routera, lecz nie wszystkie potrafia przenosic dane zgodnie z roznymi protokolami. Protokoly TCP/IP i SPX/IPX potrafia przenosic, realizujac funkcje routera, serwery Novell z oprogramowaniem NetWare 3.11 lub nowszych wersji. 4. Podsumowanie W podsumowaniu podkreslmy, ze w sieci PWRNET, wykorzystujac te sama infrastrukture telekomunikacyjna, funkcjonuja rozne sieci komputerowe (INTERNET, NOVELL, DECNET). Dominujaca role odgrywaja dwie sieci: - siec INTERNET o zasiegu obejmujacym caly swiat, - siec NOVELL o zasiegu Uczelni. Stalymi obiektami tych sieci sa ich serwery. Stacja robocza uzytkownika moze byc w danej chwili obiektem roznych sieci. Decyduje o tym uzytkownik uruchamiajac odpowiednie oprogramowanie sieciowe swojej stacji. W sieci INTERNET i w sieci NOVELL kazdy obiekt, w tym stacja robocza uzytkownika, musi miec unikalny adres w danej sieci. Adresacja w sieci INTERNET zarzadza Centrum Informatyczne, a adresacja w sieci NOVELL zarzadza LUSK. Instytucje te przydzielaja odpowiednia pule adresow administratorom sieci lokalnych, a ci z kolei - wszystkim stacjom roboczym. Standardowe oprogramowanie sieciowe stacji roboczej uzytkownika powinno zawierac dwa typy oprogramowania: - oprogramowanie wykorzystywane do pracy w swojej sieci lokalnej - dostarcza i instaluje je administrator sieci lokalnej, - pakiet oprogramowania wykorzystywanego do realizacji innych uslug sieciowych w sieci PWRNET, w tym do korzystania z zasobow centralnych, - dostarcza je Centrum Informatyczne, a instaluje administrator sieci lokalnej; w sieci z serwerem Novell moze byc zainstalowane na serwerze Novell i z niego ladowane do kazdej stacji roboczej. Uzytkownik stacji roboczej powinien poznac tylko sposob uzytkowania oprogramowania. W tym celu opracowano juz szereg instrukcji uzytkowych (byc moze jeszcze niedoskonalych), ktore sa dostepne w Centrum Informatycznym. Dodatkowo w CI mozna zamowic odpowiednie kursy szkoleniowe dla uzytkownikow i dla administratorow sieci lokalnych. Powstaje i rozwija sie nowy obiekt na Uczelni - siec PWRNET. Uzytkowanie sieci PWRNET nie wymaga od uzytkownika duzych kwalifikacji informatycznych i jest latwe do opanowania, choc wymaga pewnej kultury informatycznej. Wiekszych kwalifikacji wymaga sie od administratorow zasobow lokalnych, od administratorow zasobow centralnych i od administratorow calej sieci. W tym zakresie jest jeszcze duzo do zrobienia. Im lepiej beda pracowac administratorzy, tym przyjemniejsza i latwiejsza bedzie praca uzytkownika. Siec PWRNET powinna polaczyc nie tylko komputery, ale glownie ludzi, ktorym dootarcza narzedzi ulatwiajacych wzajemne kontakty, wzajemna wymiane informacji w skali jednostki, Uczelni, kraju i swiata.