сетевое по. Сетевое ПО. 14. Система отношений клиентсервер
 Скачать 126.73 Kb.
|
|
36 Полный дуплекс (англ. Full Duplex, Duplex) — режим передачи данных, при котором передача данных может вестись одновременно в двух направлениях по разным подканалам связи. Такой режим преимущественно используется для передачи между двумя устройствами, так как в этом случае не может возникнуть конфликтов передачи. К преимуществам дуплекса следует отнести не только возможность одновременной передачи и приема данных, но и отсутствие коллизий. 14. Система отношений «клиент-сервер» 14.1. Понятия «клиент» и «сервер» Взаимодействие компьютеров в составе сети – это обмен сообщениями двух типов: запрос и ответ. Программное обеспечение компьютера, прикладная программа которого пытается задействовать ресурсы другого компьютера сети (принтер, файлы), формирует сообщение-запрос, адресованное компьютеру – владельцу ресурса. В свою очередь, программное обеспечение в составе компьютера – владельца ресурса обрабатывает данный запрос, то есть определяет возможность запрошенной операции и отправляет сообщение-ответ. Клиент (англ. Client) — это программный модуль, предназначенный для формирования и передачи сообщений-запросов к ресурсам удаленного компьютера от разных приложений с последующим приемом результатов из сети и передачей их соответствующим приложениям. Рис. 18. Взаимодействие компьютеров в сети Сервер (англ. Server) — это программный модуль, который постоянно ожидает прихода из сети запросов от клиентов и, приняв запрос, пытается его обслужить, как правило, с участием локальной ОС; один сервер может обслуживать запросы сразу нескольких клиентов (поочередно или одновременно). Сетевая служба (англ. Service) — пара программных модулей клиент– сервер, предоставляющая доступ к конкретному типу ресурса через сеть. Таким образом, ресурсы каждого компьютера в составе компьютерной сети могут рассматриваться как ресурсы всей сети, с одной стороны, Компьютер A Клиент Компьютер B Сервер запрос ответ 37 выступающие в роли локальных ресурсов для их владельцев, а, с другой – в роли сетевых ресурсов для других компьютеров сети. Каждая сетевая служба связана с определенным типом сетевых ресурсов. Так, например, модули клиента и сервера, реализующие удаленный доступ к принтеру, образуют сетевую службу печати, а модули клиента и сервера, реализующие удаленный доступ к файлам – службу удаленного доступа. Рис. 19. Структура сетевой службы Кроме уже упомянутых к сетевым службам следует отнести также такие популярные службы как WWW (Web, Всемирная паутина), e-mail (электронная почта) и такие специфические службы как DHCP (англ. Dynamic Host Configuration Protocol – протокол динамического конфигурирования узлов), DNS (англ. Domain Name System – система доменных имен), необходимые для эффективной работы сетей. Различия между перечисленными службами могут заключаться в способах их реализации в конкретном компьютере, но основная суть остается та же – сетевая служба всегда представлена парой программных модуле: клиент и сервер. Таким образом, в составе ПО каждого из компьютеров сети должен быть реализован целый список сетевых служб. Каждая сетевая служба может быть представлена либо только клиентским модулем (клиентом), либо серверным модулем (сервером), либо парой клиент–сервер в зависимости от функций, которые будет выполнять данный компьютер в составе сети. 14.2. Сетевая операционная система Операционная система компьютера часто определяется как взаимосвязанный набор системных программ, который обеспечивает эффективное управление ресурсами компьютера (памятью, процессором, внешними устройствами, памяти и др.), а также предоставляет пользователю удобный интерфейс для работы с аппаратурой компьютера. Говоря о сетевых операционных системах, определение следует несколько расширить. Сетевая операционная система — ОС компьютера, которая помимо управления локальными ресурсами предоставляет пользователям и приложениям возможность эффективного и удобного доступа к клиент сервер Сетевая служба 38 информационным и аппаратным ресурсам других компьютеров сети. То есть, в составе сетевой ОС должны присутствовать программные модели различных сетевых служб. Сегодня практически все операционные системы являются сетевыми. Примерами сетевых операционных систем являются хорошо известные вам MS Windows и различные сборки Linux. Полноценным сетевым ОС предшествовали так называемые дисковые операционные системы (MS DOS, PC DOC и др.), в составе которых отсутствовали сетевые службы для работы в локальных сетях. Для использования ПК под управлением дисковой операционной системы (например, MS DOS) в составе локальной сети было необходимо предварительно установить специальное ПО, обеспечивающее возможность сетевого взаимодействия. Такие программные пакеты, например, пакет Novell Netware Lite от корпорации Novell или пакет LANtastic от корпорации Artisoft назывались сетевыми операционными системами, несмотря на тот факт, что по своей сути операционными системами не являлись (инсталлировались и запускались под управлением DOS). Удаленный доступ к сетевым ресурсам обеспечивается: • сетевыми службами; • средствами транспортировки сообщений по сети (сетевыми адаптерами, их драйверами). Рис. 20. Функциональные компоненты сетевой операционной системы Сетевая операционная система Сетевые средства Сетевые службы Средства управления локальными ресурсами Клиент Сервер Клиент Сервер Клиент Сервер Клиент Сервер Клиент Сервер Транспортные средства 39 Среди сетевых служб можно выделить такие, которые ориентированы не на обычного пользователя, как, например, файловая служба или служба печати, а на администратора сети. Такие службы направлены на организацию работы сети. Например, служба каталогов предназначена для ведения базы данных о пользователях сети, обо всех ее программных и аппаратных компонентах; служба мониторинга сети позволяет захватывать и анализировать сетевой трафик; служба безопасности выполняет надзор за выполнением процедуры логического входа с проверкой пароля, служба резервного копирования и архивирования и т.д. От того, насколько богатый набор сетевых служб и услуг предлагает операционная система конечным пользователям, приложениям и операторам сети, зависит ее позиция в общем ряду сетевых ОС. 14.3. Одноранговые сети и сети с выделенным сервером Типичная сетевая ОС имеет в своем составе широкий набор драйверов и протокольных модулей, однако у пользователя, как правило, есть возможность дополнить этот стандартный набор необходимыми ему программами. Каждая сетевая служба может быть представлена в ОС либо обеими (клиентской и серверной) частями, либо только одной из них. Клиентская ОС — такая ОС, в составе которой имеются преимущественно клиентские модули сетевых служб. Такая ОС позволяет компьютеру выступать только в роли клиента сети, то есть использовать удаленные ресурсы других компьютеров и сетевых устройств. Серверная ОС — ОС, ориентированная на обработку запросов из сети к ресурсам своего компьютера и включает в себя расширенный набор серверных модулей сетевых служб (в том числе и служб управления сетью). Такая операционная система позволяет компьютеру выступать в роли сервера различных сетевых служб, то есть предоставлять свои ресурсы в общее пользование и выполнять управляющие функции в сети. Выделенный сервер — компьютер, на котором установлена серверная операционная система и использующийся исключительно для обслуживания запросов других компьютеров и управления работой сети. Выбор типа ОС определятся планируемой ролью компьютера в сети. Так, например, наиболее популярные операционные системы от Microsoft (Windows 9x, Windows 2000, Windows XP, Windows Vista, Windows 7, Windows 8) относятся к клиентским ОС (англ. Workstation). Для построения выделенного сервера MS предлагает отдельные программные решения – операционные системы Windows 2008 Server, Windows 2012 Server, Windows 2016 Server и т.д. 40 Такое решение продиктовано не принципиальными различиями на уровне ядра ОС, а коммерческой политикой корпорации Microsoft. Заложенные разработчиками в клиентской ОС Windows ограничения на ее использование в роли серверной операционной системы защищены лицензиями и не могут быть сняты законным способом. Операционные системы семейства Linux не имеют внутренних ограничений на использование в той или иной роли. Функциональный набор Linux подобной ОС определяется составом ее дистрибутива, в который серверные компоненты могут либо включены, либо нет. Однако для большинства дистрибутивов Linux имеется возможность их надстройки до уровня выделенного сервера путем инсталляции и настройки серверных компонентов. Одноранговая сеть — компьютерная сеть, в составе которой отсутствуют выделенные серверы, а все компьютеры работают под управлением одноранговых ОС. Одноранговая сеть удобна для использования в организациях с малым числом компьютеров, использующих родственные ОС в отсутствии необходимости централизованного хранения больших массивов данных. Общий режим работы всей сети определяется совокупностью настроек на каждом отдельном ПК. Настройки сетевых параметров на каждом ПК контролирует либо непосредственно пользователь, либо наиболее компетентный сотрудник организации. Поскольку число компьютеров невелико, а настройки достаточно просты и однообразны, то в таких сетях системный администратор не требуется. Сеть с выделенным сервером — сеть, в составе которой присутствуют компьютеры не только под управлением одноранговых ОС, но обязательно присутствует хотя бы один компьютер под управлением серверной ОС. Считается, что если число компьютеров в организации достигает нескольких десятков (30–50), то для решения задач управления сетью и обеспечения безопасности требуется наличие хотя бы одного выделенного сервера, выполняющего, по крайней мере, функции DHCP и прокси-сервера локальной сети. Использование выделенного сервера позволяет выполнять решение задач сетевого администрирования централизованно, на основе единой политики безопасности и исключив из процесса конфигурирования сети обычных пользователей. Функции выделенного сервера могут быть достаточно разнообразны: • DHCP-сервер (раздача сетевых адресов в аренду при подключении пользователей к сети); 41 • сервер учетных записей (контроль идентификации пользователей и ведение групповых политик); • proxy-сервер (контроль подключения пользователей организации к ресурсам глобальных сетей); • файловый сервер (централизованное хранилище файлов пользователей с разграничением прав доступа на основе групповых политик); • сервер баз данных (централизованное хранение БД корпоративной информации); • сервер печати (при использовании дорогостоящих высокопроизводительных или широкоформатных устройств печати); • HTTP-сервер организации (может содержать материалы для внешнего или внутреннего потребления); • сервер электронной почты организации (внутренняя либо внешняя служба) и т.д. Как правило, набор функций выделенного сервера может быть расширен инсталляцией дополнительных пакетов. 14.4. Сетевые приложения Компьютер, подключенный к сети, может выполнять следующие типы приложений: • Локальное приложение — приложение, которое полностью выполняется на данном компьютере и использует только локальные ресурсы. Для такого приложения не требуется никаких сетевых средств, оно может быть выполнено на автономно работающем компьютере. • Централизованное сетевое приложение — приложение, которое выполняется на данном компьютере, но в процессе его выполнения обращается к ресурсам других компьютеров сети. Например, использует файлы или устройства печати других компьютеров. • Распределенное (сетевое) приложение — приложение, которое состоит из нескольких взаимодействующих частей, каждая из которых выполняет какую-то определенную законченную работу по решению прикладной задачи, причем каждая часть выполняется на отдельном компьютере сети. Части распределенного приложения взаимодействуют друг с другом, используя сетевые службы. Распределенное приложение имеет доступ ко всем ресурсам сети. 42 • Терминальное приложение — приложение, которое хранится и выполняется удаленно (на терминальном сервере). Терминальные приложения используются как в клиент-серверной так и в терминальной архитектуре сетей. Поскольку каждый из этапов – разработка, инсталляция на компьютеры сети и сопровождение – эксплуатации распределенных сетевых приложений представляет собой очень сложную задачу и требует участия квалифицированных специалистов, то в практике небольших организаций сетевые приложения пока встречаются достаточно редко. Достаточно часто в небольших организациях для централизации хранения общих данных используется сетевой доступ к каталогам локальных или централизованных сетевых приложений. То есть, программный пакет устанавливается на одном из компьютеров одноранговой сети, затем каталог программного пакета открывается для сетевого доступа и другие пользователи могут использовать установленное приложение и его файлы через службу редиректора в составе своей ОС, выполняя это приложение как локальное (с точки зрения пользователя). Для сетей отделов возможна реализация сетей по терминальной архитектуре. В терминальных сетях могут использоваться терминалы (дисплей, клавиатура, указательные устройства) не представляющие собой самостоятельную компьютерную систему, поскольку не имеют дисковых накопителей и даже собственного центрального процессора. Тонкий клиент (англ. Thin Client) — компьютер или программа-клиент в сетях с клиент-серверной или терминальной архитектурой, который переносит все или большую часть задач по обработке информации на сервер. Поскольку все операционные системы и приложения хранятся и исполняются на одном компьютере – терминальном сервере – то можно говорить об экономии при организации рабочих мест сотрудников. Однако вычислительные возможности терминального сервера должны возрастать пропорционально числу подключаемых терминалов, поэтому снижение стоимости рабочих мест частично компенсируется расходами на комплектацию терминального сервера. Для использования в терминальных сетях используются особые типы лицензий для программного обеспечения – терминальные лицензии, которые продаются пакетами на определенное число терминалов и стоят несколько дешевле обычных лицензий для ПК. Таким образом, использование терминальной архитектуры позволяет снизить расходы, как на аппаратную часть, так и на программное обеспечение. |