- 13.2. Клиенты и серверы локальных сетей
- 13.3. Системная архитектура «клиент-сервер»
- Модель «клиент-сервер» и её реализация в компьютерных сетях
- Определение и изучение структуры модели «клиент-сервер» как системы взаимодействия процессов в вычислительной системе. Изучение видов сетевых служб. Описание принципа действия корпоративной компьютерной сети. Характеристика сетевых операционных систем.
- Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
13.2. Клиенты и серверы локальных сетей
В основе широкого распространения локальных сетей компьютеров лежит известная идея разделения ресурсов. Высокая пропускная способность локальных сетей обеспечивает эффективный доступ из одного узла локальной сети к ресурсам, находящимся в других узлах.
Развитие этой идеи приводит к функциональному выделению компонентов сети: разумно иметь не только доступ к ресурсам удаленного компьютера, но также получать от этого компьютера некоторый сервис, который специфичен для ресурсов данного рода и программные средства для обеспечения которого (сервиса) нецелесообразно дублировать в нескольких узлах. Так мы приходим к различению рабочих станций и серверов локальной сети.
Рабочая станцияпредназначена для непосредственной работы пользователя или категории пользователей и обладает ресурсами, соответствующими локальным потребностям данного пользователя.
Серверлокальной сети должен обладать ресурсами, соответствующими его функциональному назначению и потребностям сети.
Примерами серверов могут служить:
сервер телекоммуникаций, обеспечивающий услуги по связи данной локальной сети с внешним миром;
вычислительный сервер, дающий возможность производить вычисления, которые невозможно выполнить на рабочих станциях;
дисковый сервер, обладающий расширенными ресурсами внешней памяти и предоставляющий их в использование рабочим станциями и, возможно, другим серверам;
файловый сервер, поддерживающий общее хранилище файлов для всех рабочих станций;
сервер баз данных – фактически обычная СУБД, принимающая запросы по локальной сети и возвращающая результаты.
Сервер локальной сети предоставляет ресурсы (услуги) рабочим станциям и/или другим серверам.
Принято называть клиентом локальной сети компонент, запрашивающий услуги у некоторого сервера, и сервером – компонент локальной сети, оказывающий услуги некоторым клиентам.
13.3. Системная архитектура «клиент-сервер»
Понятно, что в общем случае, чтобы прикладная программа, выполняющаяся на рабочей станции, могла запросить услугу у некоторого сервера, требуется как минимум некоторый интерфейсный программный слой, поддерживающий такого рода взаимодействие (было бы, по меньшей мере, неестественно требовать, чтобы прикладная программа напрямую пользовалась примитивами транспортного уровня локальной сети). Из этого, собственно, и вытекают основные принципы системной архитектуры «клиент-сервер».
Система разбивается на две части, которые могут выполняться в разных узлах сети, — клиентскую и серверную части. Прикладная программа или конечный пользователь взаимодействуют с клиентской частью системы, которая в простейшем случае обеспечивает просто надсетевой интерфейс. Клиентская часть системы при потребности обращается по сети к серверной части.
Интерфейс серверной части определён и фиксирован. Поэтому возможно создание новых клиентских частей существующей системы (пример интероперабельности на системном уровне).
Основной проблемой систем, основанных на архитектуре «клиент-сервер», является то, что в соответствии с концепцией открытых систем от них требуется мобильность в как можно более широком классе аппаратно-программных решений открытых систем. Даже если ограничиться UNIX-ориентированными локальными сетями, в разных сетях применяется разная аппаратура и протоколы связи. Попытки создания систем, поддерживающих все возможные протоколы, приводит к их перегрузке сетевыми деталями в ущерб функциональности.
Еще более сложный аспект этой проблемы связан с возможностью использования разных представлений данных в разных узлах неоднородной локальной сети. В разных компьютерах может существовать различная адресация, представление чисел, кодировка символов и т.д. Это особенно существенно для серверов высокого уровня: телекоммуникационных, вычислительных, баз данных.
Общим решением проблемы мобильности систем, основанных на архитектуре «клиент-сервер» является опора на программные пакеты, реализующие протоколы удаленного вызова процедур (RPC — Remote Procedure Call). При использовании таких средств обращение к сервису в удаленном узле выглядит как обычный вызов процедуры. Средства RPC, в которых, естественно, содержится вся информация о специфике аппаратуры локальной сети и сетевых протоколов, переводят вызов в последовательность сетевых взаимодействий. Тем самым, специфика сетевой среды и протоколов скрыта от прикладного программиста.
При вызове удаленной процедуры программы RPC производят преобразование форматов данных клиента в промежуточные машинно-независимые форматы и затем преобразование в форматы данных сервера. При передаче ответных параметров производятся аналогичные преобразования.
Если система реализована на основе стандартного пакета RPC, она может быть легко перенесена в любую открытую среду.
Модель «клиент-сервер» и её реализация в компьютерных сетях
Определение и изучение структуры модели «клиент-сервер» как системы взаимодействия процессов в вычислительной системе. Изучение видов сетевых служб. Описание принципа действия корпоративной компьютерной сети. Характеристика сетевых операционных систем.
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
на тему: «Модель «клиент-сервер» и её реализация в компьютерных сетях»
1. Определение модели «клиент-сервер»
3. Корпоративная компьютерная сеть
4. Сетевые операционные системы
1. Определение модели «клиент-сервер»
Клиент-сервер — это модель взаимодействия процессов в вычислительной системе, при которой один процесс (клиент) делает запрос, другой процесс (сервер) его обрабатывает и возвращает первому ответ или предоставляет определенную услугу в виде вычислений, каких-либо данных и т.п.
Чаще всего процесс-клиент запускается на одном компьютере, процесс-сервер — на другом.
В общем виде модель представлена на рис. 13.
Рис. 13 Модель «клиент-сервер»
Также клиентом (рабочей станцией) в двухранговой компьютерной сети называется компьютер, на котором преобладают процессы-клиенты, а сервером — компьютер, на котором преобладают процессы-серверы. В процессе работы сети компьютер-сервер и компьютер-клиент могут меняться ролями. Любой компьютер может одновременно быть клиентом и сервером для различных видов услуг.
Требования надежности, скорости и отказоустойчивости у серверов выше, чем у рабочих станций. Среднее время простоя современных серверов может достигать всего несколько минут в год.
2. Виды сетевых служб
Несмотря на то, что технологии «клиент-сервер» применима как в централизованных, так и в распределенных вычислительных системах, она достигла популярности именно в компьютерных сетях.
Сетевая служба (сервис) — это определенный вид обслуживания, предоставляемый сервером.
Сетевые службы занимаются предоставлением:
— совместно используемых аппаратных ресурсов — процессорного времени, памяти, диска, принтеров;
— различных сетевых услуг — обрабатывают и предоставляют различную информацию.
Опишем кратко сервисы в современных компьютерных сетях.
Файловая служба. На компьютере с достаточным свободным дисковым пространством сетевая операционная система настраивается таким образом, чтобы другие компьютеры (клиенты) могли использовать накопители первого для записи файлов с помощью компьютерной сети. Такой сервер называется файловым или файл-сервером. Служба широко распространена в локальных сетях.
Служба печати. На компьютере, к которому подключен принтер, сетевая операционная система настраивается таким образом, чтобы другие компьютеры (клиенты) также могли распечатывать свои документы. Эффективность использования дорогостоящих устройств (принтеров) при этом увеличивается. Серверы печати используются в основном в локальных сетях.
Служба удаленного доступа. Часть компьютеров сети может находиться на расстоянии, превышающем возможности технологий локальных сетей. Для связи в этом случае используется пара модемов, подключаемых к удаленным компьютерам и к телефонной линии общего пользования. Компьютер, принимающий звонки, называется сервером удаленного доступа.
Служба терминалов. Вычислительные мощности компьютеров значительно отличаются. Для использования слабыми компьютерами процессорных ресурсов более быстродействующего компьютера, на последнем устанавливается сервис терминалов (терминал-сервер, сервер приложений). Клиентские компьютеры с помощью сети могут запускать задачи на сервере приложений и видеть результат их выполнения на своих мониторах. Служба используется в глобальных и локальных сетях.
Управление базами данных. Распространенной задачей, как в локальных, так и в глобальных сетях является хранение и обработка больших объемов табличной информации — баз данных. При этом к системам управления базами данных выдвигаются требования надежного централизованного хранения данных, быстрого поиска, выборки по запросу с любой станции компьютерной сети. Эти услуги выполняет сервер баз данных. сетевая служба сервер операционная система
Web-служба (WWW, Всемирная паутина). Услуги, предоставляемые сетью Internet, оказались настолько удобны и просты в использовании, что она распространилась на весь мир и составила глобальную сеть. Более того, даже в локальных сетях, не подключенных к глобальной, стали использоваться технологии Internet. При этом локальную сеть со службами Internet часто называют Intranet.
Веб-служба является наиболее распространенной службой Интернет/Интранет. Веб-сервер предоставляет клиентам в интерактивном режиме электронные документы — гипертекстовые документы (гипертексты), передаваемые по протоколу HTTP. Гипертексты могут содержать информацию любых видов и гиперссылки на другие серверы, по которым удобно переходить. Электронный вариант данного учебного пособия также является гипертекстом.
Почтовая служба. В компьютерных сетях работает служба, занимающаяся доставкой сообщений до востребования — электронных писем, по аналогии с обычной почтой. В электронных письмах обычно пересылается текстовая, графическая и реже звуковая информация. Серверы, занимающиеся приемом и отправкой почты, а также хранением почтовых ящиков (баз данных электронных писем) пользователей, называются почтовыми серверами. Почтовые службы работают в Интернете и крупных локальных сетях.
Службы интерактивного общения (общение по сети в режиме он-лайн) включают в себя мультимедийные сетевые технологии (голосовую и видеосвязь) и электронную переписку (чат). Данные службы появились относительно недавно, и благодаря простоте и удобству работы уже стали популярными среди пользователей Интернет и локальных сетей.
Прокси-сервер. Дефицит IP-адресов в сети Интернет, а также необходимость защиты локальной сети от внешних несанкционированных проникновений привели к появлению специальных шлюзов — прокси-серверов. Их основные задачи — соединение локальной сети с Интернет (или предоставление клиентам временных адресов) и предоставление доступа к службам сети Интернет, кэширование полученной информации, фильтрация трафика. Для выполнения последней задачи прокси-сервер включает в себя функции межсетевого экрана.
Сетевая безопасность. В локальных сетях стоит проблема разграничения доступа. Технические средства режима доступа включают в себя аутентификацию (проверку паролей), шифрование (криптографическое преобразование) информации, формирование и проверка подлинности электронных подписей и электронных ключей. Эти задачи выполняются серверами, которые можно объединить в группу серверов безопасности.
Современной тенденцией развития служб, особенно в сети Internet, является их интеграция, создание служб на основе традиционных, служб-гибридов.
Подытожим перечень с помощью таблицы 9, в которой приведены названия сетевых служб, предоставляющих ресурсы или услуги, а также указаны соответствующие им виды серверов и клиентов.
Таблица 9. Виды сетевых служб