Игорь Смирнов, Андрей Крупеник
В любой статье о сетевых операционных системах (СОС) приводится классификация их основных функций. При этом независимо от их количества обязательно указывается функция сетевой печати. Сегодня мы поговорим именно о ней. Функция сетевой печати позволяет пользователям совместно работать с устройством печати, будь то принтер или что-либо другое.
Прелести сетевой печати налицо:
- большое количество пользователей могут использовать одно и то же устройство (это особенно важно, когда таким устройством является цветной принтер);
- принтер может быть расположен где угодно, а не обязательно рядом с ПК или сервером;
- сетевая печать, строящаяся по принципу очередей, позволяет более эффективно использовать рабочее время, так как не надо ждать окончания процесса печати для того, чтобы продолжить работу.
Основная задача сетевого сервиса заключается в создании маршрута, по которому документ из приложения пользователя попадает на соответствующий принтер. И на протяжении всего этого маршрута, в каждой СОС организованном по-своему, отслеживается прохождение задания на печать.
Можно смело утверждать, что идея сетевой печати основывается на механизме спулинга (spool - Simultaheous Peripheral Output On-Line, одновременный вывод данных на периферийные устройства в онлайновом режиме), разработанном еще в 50-х годах. Спулинг означает обмен данными между программами и медленными внешними устройствами через память с прямым доступом или между программами и быстродействующими устройствами ввода-вывода. Отметим, что в результате развития идеи сетевой печати появилась возможность отправлять по сети и факсы, используя то же самое устройство, причем в ОС Windows факс-аппарат отображается как принтер.
Иной раз представляется, что локальные вычислительные сети (ЛВС) были созданы ради того, чтобы все (или многие) пользователи могли работать с дорогим высококачественным принтером (один из первых лазерных принтеров Xerox 9700 в 1977 г. стоил более 300 тыс. долл.). Конечно, совместная работа с принтером нескольких пользователей - прерогатива не только ЛВС. Существует более простое и дешевое решение - интеллектуальный переключатель для принтера, который может быть создан с помощью как параллельного, так и последовательного порта. Принцип работы переключателя основан на мониторинге линий, идущих от компьютера. Когда пользователь хочет печатать данные, компьютер изменяет напряжение на разъемах принтера. Принтер отвечает, может ли он принять задание на печать. Для принтера и компьютеров переключатель “прозрачен”. Каждый компьютер, печатающий задание, считает, что у него есть принтер, подсоединенный к порту. Правда, с “прозрачностью” бывают накладки. Например, часто не удается сконфигурировать через переключатель принтер HP 4L с помощью его собственной программы инсталляции: программа “говорит”, что принтера, подсоединенного к порту, нет.
Как принтер подключить к сети
Существует пять способов подключения принтера к сети.
-. Подсоединение принтера к параллельному порту файлового сервера. Это решение достаточно популярно, так как не требует дополнительного оборудования. Все, что нужно, - это установить дополнительное ПО на сервере. Но такой вариант имеет и недостатки:
- принтер должен быть установлен в непосредственной близости от файл-сервера, а не там, где он необходим;
- процесс печати “отъедает” у сервера ресурсы памяти и процессора, что в большой сети может сыграть роковую роль;
- остро стоит вопрос безопасности: все желающие получить распечатку будут толкаться у сервера, и каждый сможет посмотреть, что печатает сосед или главбух.
2. Использование выделенного компьютера в качестве принт-сервера. Положительная сторона этого решения состоит в том, что принтер можно перенести поближе к пользователям. Но есть и недостатки:
- возрастает стоимость решения, так как для выполнения одной-единственной задачи необходимо задействовать отдельный компьютер. С другой стороны, для этой цели можно использовать любой 286-й (!!!) компьютер с 1 Мб оперативной памяти и маленьким жестким диском;
- скорость выполнения задачи заметно ниже, чем в первом случае.
3. Выполнение на компьютере программы принт-сервера в фоновом режиме. Такое техническое решение намного дешевле предыдущего способа. Но здесь возникает проблема нехватки памяти. Кроме того, если пользователь компьютера, на котором работает данное ПО, закончил работу и выключил компьютер, то остальные страждущие вообще не дождутся своей распечатки.
4. Использование в роли принт-сервера не компьютера общего назначения, а специализированного аппаратного принт-сервера. Аппаратный принт-сервер - это самостоятельное сетевое устройство (фактически компьютер), которое можно расположить в любом месте сети и подключить к нему (в зависимости от модели) от одного до четырех принтеров. Еще одна положительная сторона этого способа - поддержка многопротокольной среды, когда один принт-сервер может работать в различных СОС, что невозможно в первых трех случаях. Недостатком данного решения является его высокая стоимость.
5. Использование встроенных сетевых плат высокопроизводительных принтеров. Это самое производительное решение из всех перечисленных, так как позволяет сократить технологическую цепочку.
На скорости передачи данных к принтеру стоит остановиться особо. Во-первых, любая скорость передачи в компьютерных сетях измеряется в битах в секунду (бит/с, или bps - bit per second). Мы сознательно подчеркиваем это, так как часто видим рекламу, где скорость указана в килобайтах в секунду (KBps). Например, трудно понять, как в сети Ethernet со скоростью 10 Mbps (10 Мбит/с) можно достичь производительности принт-сервера с параллельным портом на уровне 400 KBps (400 Кб/с). Ведь 400 Kб - это 400 1 1024 1 8 (бит), т. е. более 3 Мбит - и это еще без учета “накладных” расходов Ethernet. Приведем скорости принтеров, поддерживающих различные интерфейсы, и предоставим читателям самим решать, что считать правдой. Итак:
- сетевой интерфейс: от 230,4 кбит/с до 100 Мбит/c;
- параллельный интерфейс: от 1 кбит/c до 350 кбит/с;
- последовательный интерфейс: от 300 бит/c до 38,4 кбит/c. (Правда, имеется информация, что продукт DE-970 компании D-Link с последовательным портом имеет производительность до 57,6 Мбит/c!)
Наконец, последнее. Полезно выяснить, поддерживает ли ваш принтер стандарт IEEE 1284 - 1994, который определяет пять режимов передачи данных через параллельный порт и обеспечивает высокоскоростную связь. В дополнение к трем предыдущим режимам добавлены режимы EPP (Enhanced Parallel Port - улучшенный параллельный порт) для любого периферийного устройства, кроме принтера, и ECP (Extended Capability Port - порт с расширенными возможностями) для нового поколения принтеров и сканеров. Этот стандарт реализован многими производителями многофункциональных плат ввода-вывода.
Планирование сетевой печати
Перед тем как начать внедрение сетевой печати, необходимо решить, каким требованиям она должна удовлетворять сейчас и каким - через несколько лет. Приведем примерный список вопросов, на которые необходимо ответить.
1. Сколько пользователей будет печатать документы? Сколько их станет через несколько лет?
2. Каков должен быть средний объем печати для каждого пользователя в день?
3. Будут ли все пользователи печатать документы одного формата или разных?
4. Используется ли в вашей фирме однородная информация (только тексты или только таблицы) или разнородная (например, из графических пакетов)?
5. Каким может быть максимальный промежуток времени между отправлением задания на печать и собственно печатью?
6. Могут ли принтеры стоять в одном месте или должны быть рассредоточены по разным комнатам и этажам?
7. Нужна ли конфиденциальность печати на некоторых принтерах?
8. Есть ли необходимые условия для эксплуатации принтера?
9. Каков объем ОЗУ и какова марка ЦП рабочих станций, к которым будут подключены принтеры?
10. Какие версии сетевых ОС используются?
Теперь оцените финансовые возможности вашей организации и примите решение.
Специфика СОС
Мы рассмотрели все возможные варианты подключения принтеров к сети. Но необходимо помнить, что существуют различные сетевые операционные системы: с центральным сервером (Novell NetWare, Banyan Vines, Windows NT, Unix) или с соединением точка - точка (Windows for Workgroups, Windows 95, Artisoft Lantastic, Performance Technology PowerLan). В некоторых можно реализовать все возможные варианты подключения, а в некоторых - только часть.
Так, в приложениях на основе DOS печать допустима в трех режимах: через 21 DOS-прерывание, через 17 BIOS-прерываний и через физические порты ввода-вывода. С сетевой печатью совместимы только первые два, так как они позволяют принтер “подменить” файлом на диске.
Обычно сетевая печать реализована следующим образом. Имеется некая программа, которая следит за использованием функций печати. Когда нужно выполнить печать, программа “смотрит”, на какой именно принтер пойдет задание и как описан принтер в системе. Если печать назначена на локальный принтер, туда и приходит задание. В случае сетевого принтера программа перехватывает задание и перенаправляет его в очередь на сервер (файл на диске). Печать производит другая программа, причем дождавшись, когда принтер будет свободен. Мы привели упрощенное описание. На самом деле этапов гораздо больше и в разных СОС они реализованы разными способами.
Рассмотрим возможности сетевой печати, предоставляемые СОС NetWare фирмы Novell. Почему именно NetWare? Судя по нашему опыту, в этой среде реализована самая производительная сетевая печать. В нашей корпоративной сети (а она у нас большая и многопротокольная) практически вся печать организована через службы NetWare.
Необходимо отметить, что разные версии NetWare предлагали и предлагают различный сетевой сервис. Так, все версии до 3.х включительно использовали службу, называемую Core Printing, когда принтеры могут быть подсоединены только к серверу NetWare. Начиная с версии 3.11 NetWare поддерживает распределенную печать. Это значит, что принтерным службам вовсе не обязательно находиться на сервере NetWare. Для этой СОС важны три понятия: очередь (print queue), принт-сервер (print server) и принтер. Технологическая цепочка прохождения задания такова:
Приложение --->
Очередь ---> Принт-сервер
---> Принтер
NetWare позволяет следующее:
- назначить нескольким очередям один принтер (самим очередям можно дать различный приоритет);
- назначить одной очереди несколько принтеров;
- сконфигурировать один принт-сервер так, чтобы очереди обслуживались с восьми серверов NetWare;
1 сконфигурировать сетевые принтеры таким образом, чтобы поддерживалась печать с различных клиентов: DOS, Windows, Macintosh, OS/2 и Unix.
Более детально возможности этой среды можно изучить в авторизованных учебных центрах Novell, преподающих курс Printing in on Integrated NetWare Environment.
Многообразие сетевой печати
Теперь рассмотрим продукцию фирм-производителей, которые предлагают всевозможные варианты подключения принтера к сети и использования его в многопротокольной среде. Все изложенное в этом разделе является квинтэссенцией личного опыта авторов.
Подчеркнем, что фирмы, которые сейчас играют заметную роль на рынке сетевой печати, были известны еще и десять лет назад. А если за такой срок компания не ушла с этого рынка, значит, ей можно доверять: она уже набила шишек и не будет дважды наступать на одни и те же грабли. К таким патриархам сетевой печати можно смело отнести компании Xerox, IBM, HP, Axis, Castelle, Intel, QMS.
Полезно также знать, что многие сетевые компании под своей маркой продают продукты других сетевых производителей. Например, Office Connect Print Server компании 3Com на самом деле является принт-сервером компании Castelle.
Мы уже отмечали, что аппаратные принт-серверы предназначены для того, чтобы заменить в сети специально выделенный компьютер или убрать с сервера службу сетевой печати. Аппаратный принт-сервер представляет собой специализированный компьютер, который использует либо обычный, либо RISC-процессор, снабжен памятью и сетевой платой. Принт-серверы чаще всего выпускаются с программой конфигурации, с помощью которой можно указать, какие серверы обслуживает данный принт-сервер, какие имена он имеет для различных СОС, по каким протоколам работает, какие типы кадров поддерживает, и т. д.
Аппаратные принт-серверы могут быть внутренними и внешними. Вопрос о приобретении внутреннего принт-сервера имеет смысл только в том случае, если у вашего принтера есть необходимый разъем или внутренний порт. Для принтеров старых типов это решение чаще всего не подходит. Внутренние принт-серверы выпускаются для конкретного типа принтера либо самим производителем принтера (или под его маркой другим поставщиком), либо третьей фирмой. При этом оборудование третьих фирм обычно дешевле.
Для внутренних принт-серверов существуют старая спецификация XIO (Expanded I/O) компании HP (принтеры LaserJet II, IID, III и IIID), более новая спецификация MIO (Modular I/O) этой же фирмы (принтеры LaserJet 4V, 5, 5Si и др., а также многие модели плоттеров) и, кроме того, собственные спецификации производителей принтера. Покупая внутренний принт-сервер, это нужно учитывать: заглядывая в будущее, вы сможете максимально защитить свои инвестиции.
Итак, что же сейчас предлагается на рынке внутренних принт-серверов? Как уже отмечалось, внутренний принт-сервер поддерживает только один принтер через соответствующий разъем. Но оказывается, и тут возможны вариации. Компания Extended Systems, например, производит плату ExtendedNet MIO Internal Print Server, которая поддерживает один MIO-принтер и один дополнительный принтер через параллельный порт, может быть подключена к сети Ethernet или Token-Ring и поддерживает почти все существующие протоколы.
Если вы хотите увеличить производительность системы сетевой печати на основе Ethernet, можно подумать о приобретении принт-сервера, работающего в сети Fast Ethernet. Такие принт-серверы выпускают компании Axis, XCD, Intel, HP и некоторые другие.
Если же вас больше волнуют вопросы безопасности или ваш принтер расположен очень далеко от сервера либо концентратора, то можно использовать внутренний принт-сервер MioNet-10Base FL компании HBM для принтеров HP или Brother HL, который позволяет подсоединить принтер к сети через оптический разъем. Такие платы выпускаются и для принтеров фирм Lexmark (серия Optra) и Kyoсera (серия FS).
Особо хочется отметить еще одно нетривиальное решение компании HBM. Многие современные принтеры имеют разъем стандарта PC Card (бывший PCMCIA). Обычно он используется для установки дополнительных шрифтовых картриджей или дополнительных модулей памяти. Так вот, компания HBM через этот порт устанавливает принт-сервер на основе PC Card. В зависимости от потребностей пользователей принтер можно подключить к сетям Ethernet, Fast Ethernet, Token-Ring, FDDI и даже к беспроводным.
Решения для беспроводных сетей предлагает и компания Microplex System. В частности, модель M204 PCMCIA Print Server (это же решение под своей торговой маркой продает компания Genicom) имеет два разъема и поддерживает радиоадаптеры WaveLan фирмы Lucent Technologies с частотами 915 МГц и 2,4 ГГц. Правда, это устройство относится уже к другому классу - внешних аппаратных принт-серверов.
Ненадолго остановимся на данном типе продуктов. Практически все производители сетевого оборудования выпускают внешние принт-серверы под своей торговой маркой.
Внешний принт-сервер - это автономное сетевое устройство. Однако такое определение не совсем корректно, так как одна часть принт-сервера крепится прямо к параллельному порту принтера и автономной является лишь вторая его часть, подключаемая к принтерам и плоттерам с помощью соответствующих кабелей.
Один тип внешних принт-серверов (размером с пачку сигарет) обычно имеет только параллельный интерфейс (как правило, сетевой) и внешний источник питания. Правда, бывают и приятные исключения. В практике авторов был случай, когда принт-серверы компании Axis моделей 530 и 540 работали без блока питания, хотя он и входил в комплект поставки. Каким образом? А очень просто: принт-сервер берет необходимое напряжение от параллельного порта принтера. И не нужно дополнительной сетевой розетки. Мелочь, а приятно! К сожалению, авторы пока не знают других серверов с такими возможностями.
Принт-серверы другого типа имеют размер с видеокассету. Они также снабжены блоком питания и отличаются от первой группы (помимо размера) количеством интерфейсов (как сетевых, так и предназначенных для подключения периферийного оборудования) и, конечно, ценой. Авторам не попадались принт-серверы, которые имели бы больше четырех принтерных интерфейсов (два параллельных, два последовательных или три параллельных, один последовательный), но это не значит, что их не существует вообще. Средний же представитель данной группы имеет два сетевых интерфейса (обычно тонкий коаксиальный кабель и витую пару для Ethernet, которые не могут быть задействованы одновременно), два параллельных и один последовательный порт для принтеров и поддерживает протоколы IP и IPX. Обратим внимание еще на одну деталь.
Обычно принтер размещается рядом с принт-сервером (не больше, чем в 3 метрах от него с параллельным кабелем и в 15 метрах - с последовательным). Но есть решения, позволяющие отнести принтер на расстояние более 300 метров, если для связи с принтером принт-сервер использует собственный протокол.
К авторам, техническим экспертам московского офиса Rank Xerox, можно обратиться по телефону: (095) 956-3700.
Если вы решили приобрести принт-сервер
При покупке аппаратного принт-сервера надо обратить внимание на следующее:
1. Сколько принтеров необходимо поддерживать?
2. Какие протоколы должны поддерживаться (EtherTalk, IP, IPX, NetBIOS, DEC LAT, Vines IP, DLC/LLC) одновременно?
3. Если необходима работа в среде Unix, то поддерживает ли принт-сервер помимо IP вашу реализацию Unix?
4. Какие кадры Ethernet должны поддерживаться (802.2, 802.3, Ethernet II, SNAP)?
5. Какова поддерживаемая среда передачи? Для сети Ethernet это может быть толстый или тонкий коаксиальный кабель, витая пара, оптическое волокно.
6. Какова производительность на параллельном порте и совместим ли он с рекомендацией IEEE 1284?
7. Какой тип промежуточного ПО (Flash, EPROM, PROM) используется и каким образом можно осуществить его модернизацию?
8. Какие существуют возможности управления (печать диагностики, управление через SNMP-протокол и т. д.)?
