43. Логическая архитектура компьютерных сетей.
Технология функционирования любой системы определяется ее архитектурой, отражающей входящие в систему компоненты, их назначение и взаимосвязи друг с другом. По отношению к компьютерным сетям целесообразно различать их физическую и логическую архитектуру. Физическая архитектура описывает структуру протоколов нижнего и среднего уровней эталонной модели OSI (физического, канального, сетевого, транспортного и сеансового уровней). Логическая архитектура описывает структуру программных средств компьютерной сети, реализующих протоколы верхних уровней (представления и прикладного). Логическая архитектура отражает целостную технологию функционирования компьютерной сети и может быть детализирована посредством различных уровней физической архитектуры, разновидности логической архитектуры компьютерных сетей:
- Одноранговая архитектура.
- Классическая архитектура «клиент-сервер».
- Архитектура «клиент-сервер», основанная на Web-технологии.
- На сервере порождается не конечная информация, а данные, подлежащие интерпретации компьютерами-клиентами.
- Фрагменты прикладной системы распределены между компьютерами сети.
- Для обмена данными между клиентами и сервером могут использоваться закрытые протоколы, несовместимые с открытым стандартом TCP/IP, применяемом в сети Internet.
- Каждый из компьютеров сети ориентирован на выполнение только своих локальных программ.
- Территориальная распределенность компонентов программных приложений и неоднородность элементов вычислительной системы приводят к существенному усложнению построения и администрирования системы информационно-компьютерной безопасности.
- Часть защищаемых информационных ресурсов может располагаться на персональных компьютерах, которые характеризуются повышенной уязвимостью.
- Использование для обмена данными между компьютерами сети закрытых протоколов требует разработки уникальных средств защиты, а соответственно — повышенных затрат.
- При потере параметров настройки программного обеспечения какого-либо компьютера-клиента необходимо выполнение сложных процедур связывания и согласования этого компьютера с остальной частью вычислительнокл системы, что приводит к увеличению времени восстановления работоспособности компьютерной сети при возникновении отказов.
- На сервере порождается конечная информация, предназначенная для представления пользователю программой навигации, а не полуфабрикат, как в системах с классической архитектурой «клиент-сервер».
- Все информационные ресурсы, а также прикладная система сконцентрированы на сервере.
- Для обмена данными между клиентами и сервером используются протоколы открытого стандарта TCP/IP применяемые в Internet.
- Облегчено централизованное управление не только сервером, но и компьютерами-клиентами, так как они стандартизованы с точки зрения программного обеспечения (на каждой рабочей станции достаточно наличия только стандартной программы навигации).
- На рабочих станциях помимо своих программ могут выполняться программы с других компьютеров сети. Все перечисленные особенности, за исключением последней, способствуют решению проблемы информационно-компьютерной безопасности.
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:
43. Логическая архитектура компьютерных сетей.
Технология функционирования любой системы определяется ее архитектурой, отражающей входящие в систему компоненты, их назначение и взаимосвязи друг с другом. По отношению к компьютерным сетям целесообразно различать их физическую и логическую архитектуру. Физическая архитектура описывает структуру протоколов нижнего и среднего уровней эталонной модели OSI (физического, канального, сетевого, транспортного и сеансового уровней). Логическая архитектура описывает структуру программных средств компьютерной сети, реализующих протоколы верхних уровней (представления и прикладного). Логическая архитектура отражает целостную технологию функционирования компьютерной сети и может быть детализирована посредством различных уровней физической архитектуры, разновидности логической архитектуры компьютерных сетей:
- Одноранговая архитектура.
- Классическая архитектура «клиент-сервер».
- Архитектура «клиент-сервер», основанная на Web-технологии.
- На сервере порождается не конечная информация, а данные, подлежащие интерпретации компьютерами-клиентами.
- Фрагменты прикладной системы распределены между компьютерами сети.
- Для обмена данными между клиентами и сервером могут использоваться закрытые протоколы, несовместимые с открытым стандартом TCP/IP, применяемом в сети Internet.
- Каждый из компьютеров сети ориентирован на выполнение только своих локальных программ.
- Территориальная распределенность компонентов программных приложений и неоднородность элементов вычислительной системы приводят к существенному усложнению построения и администрирования системы информационно-компьютерной безопасности.
- Часть защищаемых информационных ресурсов может располагаться на персональных компьютерах, которые характеризуются повышенной уязвимостью.
- Использование для обмена данными между компьютерами сети закрытых протоколов требует разработки уникальных средств защиты, а соответственно — повышенных затрат.
- При потере параметров настройки программного обеспечения какого-либо компьютера-клиента необходимо выполнение сложных процедур связывания и согласования этого компьютера с остальной частью вычислительнокл системы, что приводит к увеличению времени восстановления работоспособности компьютерной сети при возникновении отказов.
- На сервере порождается конечная информация, предназначенная для представления пользователю программой навигации, а не полуфабрикат, как в системах с классической архитектурой «клиент-сервер».
- Все информационные ресурсы, а также прикладная система сконцентрированы на сервере.
- Для обмена данными между клиентами и сервером используются протоколы открытого стандарта TCP/IP применяемые в Internet.
- Облегчено централизованное управление не только сервером, но и компьютерами-клиентами, так как они стандартизованы с точки зрения программного обеспечения (на каждой рабочей станции достаточно наличия только стандартной программы навигации).
- На рабочих станциях помимо своих программ могут выполняться программы с других компьютеров сети. Все перечисленные особенности, за исключением последней, способствуют решению проблемы информационно-компьютерной безопасности.
Для продолжения скачивания необходимо пройти капчу:
2. Логическая архитектура компьютерной сети.
Различают физическую и логическую архитектуру компьютерных сетей.
Физическая архитектура определяется структурой, назначением и взаимосвязями аппаратных средств компьютерной сети, а также программными реализациями протоколов нижнего и среднего уровней ЭМВОС.
Логическая архитектура описывает структуру, назначение и взаимосвязи программных средств, реализующих протоколы верхних уровней ЭМВОС.
Правильно выбранная архитектура компьютерной сети позволяет достигнуть выдвинутых требований по общей производительности, надежности защиты сетевых ресурсов, гибкости настройки, а также минимизации денежных затрат на построение и администрирование сети.
В настоящее время различают следующие разновидности логической архитектуры компьютерных сетей:
- одноранговая архитектура (peer-to-peer);
- классическая архитектура “клиент-сервер” (server based);
- архитектура «клиент-сервер», основанная на Web-технологии или Intranet-архитектура.
Появление каждой из перечисленных архитектур связывают с отдельными этапами эволюции вычислительных систем.
На первом этапе эволюции вычислительных систем компьютерные сети имели одноранговую архитектуру.
- Все компьютеры равноправны.
- Каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер. Пользователи сами решают, какие данные на своем компьютере сделать доступными по сети.
- Не более 10 компьютеров. Отсюда другое название — рабочая группа (workgroup).
- Низкая производительность.
- Низкие требования к защищенности сетевого программного обеспечения.
- Не требуется дополнительного сетевого программного обеспечения и соответственно администратора.
3. Локальные и глобальные сети.
Для классификации КС используются различные признаки, но чаще всего сети делят на типы по: территориальному признаку; масштабу производственного подразделения, в пределах которого действует сеть; наличию или отсутствию сервера в сети.
По величине территории, которую покрывает сеть различают локальные, глобальные и городские сети.
Локальные сети — Local Area Networks (LAN) — сети, сосредоточенные на небольшой территории (обычно в радиусе не более 1-2 км). Из-за коротких расстояний в локальных сетях имеется возможность использования относительно дорогих высококачественных линий связи, кот позволяют, применяя простые методы передачи данных, достигать высоких скоростей обмена данными, порядка 100 Мбит/с. В связи с этим услуги, предоставляемые локальными сетями, отличаются широким разнообразием и обычно предусматривают реализацию в режиме on-line.
Глобальные сети — Wide Area Networks (WAN) — объединяют территориально-рассредоточенные компьютеры, которые могут находиться по всему миру. Так как прокладка высококачественных линий связи на большие расстояния обходится очень дорого, в глобальных сетях часто используются уже существующие линии связи, изначально предназначенные совсем для других целей. Например, многие глобальные сети строятся на основе телефонных и телеграфных каналов общего назначения. Из-за низких скоростей таких линий связи в глобальных сетях (десятки килобит в секунду) набор предоставляемых услуг обычно ограничивается передачей файлов, преимущественно не в оперативном, а в фоновом режиме, с использованием электронной почты.
Городские сети (или сети мегаполисов) — Metropolitan Area Networks (MAN) — являются менее распространенным типом сетей. Эти сети появились сравнительно недавно. Они предназначены для обслуживания территории крупного города — мегаполиса. Cети мегаполисов занимают промежуточное положение. Они используют цифровые магистральные линии связи, часто оптоволоконные, со скоростями от 45 Мбит/с, и предназначены для связи локальных сетей в масштабах города и соединения локальных сетей с глобальными.
Основные отличия локальных сетей от глобальных:
- Протяженность, качество и способ прокладки линий связи.
- Сложность методов передачи и оборудования.
- Скорость обмена данными. (Для локальных сетей — 10, 16, 100, 1000 Мбит/с. Для глобальных сетей типичны гораздо более низкие скорости передачи данных — 2400,9600, 28800,33600 бит/с, 56 и 64 Кбит/с и только на магистральных каналах — до 2 Мбит/с.)
- Разнообразие предоставляемых услуг.
- Масштабируемость. «Классические» локальные сети обладают плохой масштабируемостью. Глобальным же сетям присуща хорошая масштабируемость.