Раздел 5. Глобальные телекоммуникационные сети

 

Тема 19.

Модель OSI

 

В начале 1980-х г.г. несколькими комитетами из Международной организации по стандартизации (МОС) был разработан стандарт сетевой модели взаимодействия двух систем через вычислительную сеть. Она называется моделью взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection, OSI), или моделью OSI.  В модели определены различные уровни взаимодействия, указаны их стандартные имена и исполняемые функции.

Главная идея модели состоит в том, чтобы сложную процедуру сетевого взаимодействия разложить на некоторое количество стандартных шагов, последовательно исполняемых программным и аппаратным оборудованием компьютера. Для описания действия на каждом шаге введено понятие уровня.

Модель OSI вводит семь иерархических уровней и интерфейсы взаимодействия между ними. Каждый уровень определяется:

Ø сервисом, который он предоставляет вышестоящему уровню;

Ø протоколом – набором правил и форматов данных для взаимодействия объектов одного уровня, работающих на разных компьютерах.

 

Модель предполагает, что объекты одного уровня двух взаимодействующих компьютеров сообщаются друг с другом непосредственно с помощью соответствующих протоколов, не зная какие уровни лежат под ними и какие функции они выполняют. Задача объекта – представить через стандартизованный интерфейс сервис вышестоящему уровню, воспользовавшись сервисом, предоставленным этому объекту нижерасположенным уровнем. Объекты могут быть реализованы в программном, программно-аппаратном или аппаратном виде. Обычно чем ниже (ближе к физической среде передачи) уровень, тем больше в нем доля аппаратной части.

В модели OSI определены следующие уровни взаимодействия (перечислены от самого высокого (интеллектуального) к самому низкому (близкому к физической среде обмена):

ü прикладной уровень ( application layer ), обеспечивает работу пользовательских сетевых программ: электронной почты, передачи файлов и пр.;

ü представительный уровень ( presentation layer ), выполняет согласование представления данных прикладных процессов, интерпретацию и сжатие данных;

ü сеансовый уровень ( session layer ), осуществляет аутентификацию и проверку полномочий, а также обеспечивает постоянное соединение между сетевыми приложениями;

ü транспортный уровень ( transport layer ), обеспечивает получение данных точно в том виде, в каком они были отправлены;

ü сетевой уровень ( network layer ), обеспечивает фрагментацию (сборку) данных, маршрутизацию и контроль продвижения по сети, на нем определяются адреса машин;

ü канальный уровень ( data link layer ), обеспечивает корректный прием и передачу пакетов в пределах однородной физической сети;

ü физический уровень ( physical layer ), задает физические параметры сети, например типы кабелей, уровни напряжения, виды контактов интерфейсов.

 

Совокупность протоколов, описывающих все уровни обмена информацией, называется стеком протоколов.

Модель OSI описывает только системные средства взаимодействия, реализуемые операционной системой, системными утилитами и системными аппаратными средствами. Модель не включает средства взаимодействия приложений конечных пользователей, которые реализуют собственные протоколы обмена, обращаясь к системным средствам.

Данная модель могла быть реализована для любого объекта, соответствующего понятию «открытая система».

 Открытой системой принято называть любую систему (компьютер, вычислительную сеть, ОС, программный пакет, аппаратные и программные продукты), которая построена в соответствии с открытыми спецификациями.

 С пецификациями принято называть формализованное описание аппаратных (или программных) компонентов; способов их функционирования, взаимодействия с другими компонентами, условий эксплуатации, ограничений и особых характеристик. Не всякая спецификация является стандартом.

Открытыми спецификациями являются те спецификации, которые соответствуют стандартам и приняты в результате согласований и обсуждений между всеми заинтересованными сторонами. Открытые спецификации, как правило, общедоступны и опубликованы.

Реализовать в полном объеме на достаточном уровне надежности и эффективности рекомендации модели OSI не удалось.

 

Тема 20.

Понятие и классификация коммуникационных сетей.

 

Глобальная сеть Internet физически представляет собой совокупность коммуникационных территориально распределенных сетей, соединенных каналами связи для передачи информации.

Коммуникационная сеть состоит из серверов сети, - компьютеров на которых размещаются информационные ресурсы и систем передачи данных, с помощью которых пользователи сети могут обратиться к ресурсам на серверах.

Каждая такая сеть могла развиваться по своим стандартам или протоколам. В общем случае протокол сетевого обмена информацией  можно определить как перечень форматов передаваемых блоков данных, а также правил их обработки и соответствующих действий, т.е. это подробная инструкция о том, какого типа информация передается по сети, в каком порядке обрабатываются данные, а также набор правил обработки этих данных.

Наиболее актуальной задачей перед разработчиками стояла задача разработки протоколов обмена для объединения разнотипных сетей.

 

Интенсивное развитие телекоммуникационных сетей определяется:

ü миниатюризацией емких носителей информации, позволяющих оперативно организовать запись-считывание файловых данных;

ü увеличением мощности и скорости работы процессоров, выполняющих функции организации сервисов сети;

ü созданием технологий высокоскоростной передачи данных с повышенной пропускной способностью на базе различных физических сред (оптоволоконной, медного провода, каналов радио, радиорелейной и спутниковой связи);

ü развитием сверхбыстродействующих программно-аппаратных средств и высокопроизводительных персональных компьютеров.

Стратегия развития сетей направлена на обеспечение требуемого качества услуг связи, удовлетворения потребностей пользователя и облегчения доступа за счет интеллектуализации оборудования.

 

Коммуникационные сети, распределенные территориально, строились по разным технологиям и имели свои низкоуровневые стеки протоколов. Наиболее популярными из этих технологий являются:

ü Сети ISDN ;

ü Сети Х.25 ;

ü Сети Frame Relay ;

ü Технология АТМ .

 

Тема 21.

Протоколы Internet.   Система адресации компьютеров в Internet.

 

После разработки модели OSI было предложено и реализовано много моделей протоколов обмена.

Наиболее популярной на настоящий момент является модель стека протоколов TCP/IP.

TCP/IP – это семейство (стек) протоколов обмена. Он состоит из следующих компонент:

ü межсетевой протокол(Internet Protocol), обеспечивающий адресацию в сетях (IP-адресацию);

ü межсетевой протокол управления сообщениями (Internet Control Message Protocol – ICMP), который обеспечивает низкоуровневую поддержку протокола IP, включая такие функции как сообщения об ошибках, квитанции, содействие в маршрутизации и т.п.;

ü  протокол разрешения адресов (Address Resolution Protocol - ARP), выполняющий преобразование логических сетевых адресов в аппаратные, а также обратный ему RARP (Reverse ARP);

ü  протокол пользовательских датаграмм (User Datagramm Protocol – UDP) и протокол управления передачей (Transmission Control Protocol – TCP), которые обеспечивают пересылку данных между программами. Протокол UDP обеспечивает передачу пакетов без проверки доставки, а протокол TCP требует установления виртуального канала и подтверждения доставки пакета с повтором в случае ошибки. Протокол TCP более надежен, чем протокол UDP.

Каждый из этих протоколов обеспечивает обмен на своем уровне. В модели TCP/IP их всего четыре.

Интернет - мировая компьютерная сеть. Она составлена из разнообразных компьютерных сетей, объединенных стандартными соглашениями о способах обмена информацией и единой системой адресации.

Интернет использует протоколы TCP/IP. Они хороши тем, что:

ü имеют открытые стандарты протоколов, которые разрабатываются независимо от программного и аппаратного обеспечения;

ü независимы от физической среды передачи;

ü имеют уникальную систему адресации;

ü имеют стандартизованные протоколы высокого уровня для распространенных пользовательских сервисов.

ü обеспечивают относительно дешевую возможность надежно и быстро передавать информацию даже по не слишком надежным линиям связи, а также строить программное обеспечение, пригодное для работы на любой аппаратуре.

 

Процесс продвижения в сети пакета с данными пользователя представляет обработку его по иерархическим уровням протокола обмена сверху вниз. Каждый новый уровень добавляет к пакету пользователя свою служебную информацию в виде заголовка и окончания (трейлера), т.е. берет данные предыдущего уровня в оболочку. Эта операция называется инкапсуляцией данных верхнего уровня в пакет нижнего уровня. Служебная информация используется на компьютере адресата протоколом этого же уровня, в процессе «разворачивания» из оболочки полученных данных.

 Данные, приходящие с верхнего уровня, могут представлять собой пакеты с уже инкапсулированными данными еще более высокого уровня.

При получении пакета служебная информация – заголовок и трейлер, анализируется. Освобожденные от оболочки данные либо отправляются на более высокий уровень, либо пакет перенаправляется к месту назначения.

Описанный процесс напоминает принцип работы со стеком данных. Стек данных может пополняться, извлечение же из него информации производится в обратном порядке. По этой аналогии уровни протокола TCP/IP называют стеком протоколов.

Стек протоколов TCP/IP работает следующим образом:

Ø на прикладном уровне (application) работают сервисные программы, такие как telnet, ftp, WWW-серверы и клиенты (Интернет - браузеры), программы электронной почты. Для передачи данных они обращаются к одному и тому же модулю транспортного уровня;

Ø на транспортном уровне работают протоколы UDP и TCP. Они обеспечивают сквозную доставку на сетевой уровень;

Ø на сетевом уровне работает протокол IP. Он доставляет блоки данных, называемые дейтаграммами от одного IP-адреса к другому через компьютерную сеть. IP-адрес является уникальным 32-битным идентификатором компьютера (точнее его сетевой карты). Данными для дейтаграммы является блок данных, переданный IP-модулю транспортным уровнем. IP-модуль предваряет эти данные заголовком, который включает IP-адреса отправителя и получателя, а также другую служебную информацию, и дейтаграмма передается на уровень доступа к сети для отправки по каналу передачи данных;

Ø на уровне доступа к сети (межсетевом) выполняются следующие функции:

· отображаются IP-адреса в физические адреса сети (для этого используется протокол ARP – RARP);

· выполняется инкапсуляция IP-дейтаграммы в кадры для передачи по физическому каналу и извлечение дейтаграмм из кадров. При этом не выполняется контроль безошибочности, так как эту функцию выполняют вышележащие уровни;

· определяется метод доступа к среде передачи, т.е. последовательность действий для установления права компьютера передавать данные;

· определяется представление (вид кодирования) данных в физической среде;

· пересылаются и принимаются кадры.

Часто в качестве уровня доступа к сети выступают целые протокольные стеки. Тогда говорят, что протокол IP идет поверх ATM, IPX, X.25 и т.п.

 

Организация адресации компьютеров в Internet основана на IP- адресах. Каждый компьютер сети имеет свой уникальный IP- адрес. IP - адреса имеют две формы записи:

ü цифровой (числовой) адрес;

ü доменный адрес.

Цифровой адрес – это 32-битный идентификатор компьютера. Для удобства он разделяется на четыре блока по 8 бит в каждом, которые записываются в десятичном виде. Такой способ записи адреса называют dot – нотацией. Цифровой адрес включает три составляющие:

Ø адрес сети;

Ø адрес подсети;

Ø адрес компьютера в подсети.

Например, IP- адрес может иметь вид: 192.24.6.170, где:

192.24 – адрес сети, 6 – адрес подсети, 170 – адрес компьютера.

Числа 0, 127 и 255 имеют в IP- адресе специальное назначение. Число 0 в любой части адреса обозначает «эту машину» или «эту сеть» и обычно указывает на то, что машина-отправитель не знает эту часть своего адреса. Число 255 указывает, что это широковещательный адрес, о котором должны знать все машины. Если первым байтом адреса является число 127, оно обозначает закольцованный интерфейс – фиктивную сеть, не имеющую аппаратного интерфейса и состоящую только из локальной машины. Закольцованный интерфейс 127.0.0.1 всегда определяет машину, на которой вы зарегистрированы, ее символическое имя – localhost. Такая адресация имеет смысл, когда вы хотите пользоваться протоколомTCP/IP на компьютере, не подключенном ни к какой сети.

Цифровой адрес также сопровождается маской подсети (subnet mask или netmask). Маска имеет такую же структуру, как у IP- адреса и несет служебную информацию. Цифровой адрес и маска используются компьютерами и служебными программами для обслуживания сети.

Для пользователей цифровой адрес неудобен. Он плохо запоминается и часто не несет смысловой информации.

В связи с неудобством использования цифровой адресации была принята доменная система имен компьютеров, имеющих выход в Internet.

Доменный адрес – напоминает имя и состоит из нескольких слов или сокращений, разделенных точками, например, it.urgi.ru.

Доменный адрес несет полезную смысловую информацию о расположении компьютера. Доменное имя, как и цифровое, имеет иерархическую структуру.

Крайняя правая часть имени обозначает домен верхнего уровня, т.е. самую большую группу компьютеров, к которой относится данный компьютер. Внутри доменов верхнего уровня имеются поддомены - области меньших размеров, как правило, региональные группы.

Крайняя левая часть имени - обозначает имя компьютера внутри своего поддомена.

Домены верхнего уровня бывают трехбуквенные и двухбуквенные. Трехбуквенных доменов всего семь:

Ø com – коммерческие организации;

Ø edu – учебные заведения;

Ø gov – правительственные организации;

Ø mil – военные учреждения;

Ø net – поставщики сетевых услуг;

Ø org – бесприбыльные организации;

Ø int – международные организации.

 

Все сокращения являются стандартными и определены международной организацией по стандартизации (ISO).

Двухбуквенные домены верхнего уровня обозначают страну расположения. Для российской сети Рунет используется двухбуквенный домен, как показано в примере, ru.

Доменные имена могут иметь больше трех уровней, однако всегда крайняя правая часть обозначает домен верхнего уровня, крайняя левая часть – имя самого компьютера, остальные, справа налево, - набор вложенных друг в друга поддоменов.

Доменные адреса не принимаются и не распознаются протоколом IP. Преобразование доменного адреса в цифровой IP-адрес выполняется автоматически специальной службой Internet, которая называется DNS (Domain Name System – Система доменных имен). Компьютеры, выполняющие такое преобразование, называются DNS – серверами. У каждого домена есть обслуживающий его DNS – сервер.

Для выбора пути следования пакетов к адресату, используется система маршрутизации  Сведения о маршрутизации в системе TCP/IP имеют форму правил (маршрутов). Если пакеты могут доставляться по нескольким маршрутам, то для каждого маршрута определяется мера предпочтительности – цена или метрика. Могут быть введены сведения и о маршруте по умолчанию (default), который используется, если адрес сети, к которой посылается пакет, не прописан явным образом.

Данные маршрутизации хранятся в таблицах ядра операционной системы, включающей в себя стек протоколов TCP/IP.

Вести таблицы маршрутизации можно статически, динамически или комбинированным способом.

Динамическая маршрутизация выполняется специальной резидентной программой (процессом – демоном). Для работы такой программы могут использоваться различные протоколы маршрутизации.

 

Тема 22.

Интерфейсы и ресурсы Internet

 

Компьютерная сеть Internet содержит огромное количество электронной информации. Современное программное обеспечение предоставляет пользователю различные инструменты доступа и навигации по сетевым информационным ресурсам.

Среди средств Internet, сложившихся исторически, и широко используемых в настоящее время, можно выделить следующие :

ü передача файлов по протоколу FTP (File Transfer Protocol);

ü программа удаленного доступа telnet;

ü электронная почта;

ü электронные конференции:

v списки рассылки;

v группы новостей;

ü передача гиперинформации World Wide Web;

ü программы работы с гипертекстом HTML - браузеры;

ü работа с Web – сервером;

ü система поиска адресов доменов или каталогов gopher;

ü программы поиска по реквизитам, словам, словосочетаниям, источникам;

ü электронная переписка в реальном времени IRC;

ü IP – телефония.

русскоязычная поисковая система, постоянно совершенствующаяся и предлагающая пользователям множество дополнительных возможностей.

История Яndex'а началась с 1990 года, когда в компании "Аркадия" начались разработки поискового программного обеспечения. Сайт "Яndex" появился в 1996 году, после того как руководством CompTek и разработчиками системы было принято решение о дальнейшем развитии поисковых технологий, ориентированных именно на Интернет. Само же слово "Яndex" придумали за несколько лет до этого, и означало это "языковой index", или, если по-английски, "Yandex" - "Yet Another indexer". Есть и другие варианты толкования. Например, если в слове "Index" перевести с английского первую букву, то тоже получится "Яndex". Официально же поисковая машина была представлена 23 сентября 1997 года на выставке Softool. Основными характеристиками yandex.ru к тому дню были: проверка уникальности документов (исключение копий в разных кодировках), учет морфологии русского языка, поиск в пределах абзаца и оригинальный разработанный алгоритм оценки релевантности. Щепетильности в вопросах поиска Яndex'у не занимать. Судя по обширной помощи для пользователей на сайте, своей "поисковой репутацией" команда разработчиков гордится. Давайте же посмотрим на то, что и как ищет Яndex.

Так же, как Рамблер, он сортирует найденные ссылки на документы по релевантности и группирует их по серверам. Найденные Яndex'ом документы могут иметь пометки "совпадение фразы", "строгое соответствие" или "нестрогое соответствие". Если первым же найденным оказывается документ с подписью "нестрогое соответствие", возможно, это значит, что стоит переформулировать запрос, так как ничего, в точности соответствующего запросу, поисковый механизм Яndex'а найти не смог.

Помимо стандартного поиска, в арсенале Яndex'а есть и расширенный. Здесь можно задать словарный фильтр, определяющий, какие слова обязательно должны присутствовать или, наоборот, отсутствовать на искомых страницах, диапазон дат, язык документа. Кроме того, можно ограничить поиск по определенному сайту или искать только ссылки на определенный ресурс. Тут же настраивается и формат выдачи результатов. Помимо этого настроить все особенности поиска пользователь может с помощью пункта "Настройка", тем самым сделав поиск максимально удобным в каждом из последующих своих обращений к Яndex'у.

Синтаксис языка запросов Яndex'а формально очень близок к рассмотренному выше языку запросов Рамблера, но все же имеет ряд особенностей. Яndex гораздо раньше, чем Рамблер, начал использовать морфологию, и на сегодняшний день, независимо от того, в какой форме употребляется слово в запросе, при поиске учитываются все его формы по правилам русского языка. В отличие от Рамблера поисковый механизм Яndex'а также более требователен к регистру слов. Если в запросе будет использовано слово с большой буквы, будут найдены только слова с большой буквы, в противном случае будут найдены как слова с большой, так и с маленькой буквы. Яndex также использует ограничение контекста, сходное с Рамблером, правда, позволяет пользователю совершать над ним большее количество манипуляций. Например, задав запрос "поставщики /2 кофе", будут найдены документы, в которых содержатся и слово "поставщики" и "кофе", причем расстояние между ними будет не более двух слов и находиться они будут в одном предложении.

К основным операторам языка запросов поисковой машины Яndex'а относятся следующие:

· пробел или & - логическое И для элементов запроса в пределах одного предложения;

· && - логическое И в пределах документа;

· | - логическое ИЛИ;

· + - обязательное наличие слова в найденном документе;

· ~ - бинарный оператор И НЕ в пределах предложения;

· ~~ - или - бинарный оператор И НЕ в пределах документа.

· Кроме того, возможен поиск по конкретным элементам в документах:

· $title (выражение) - поиск в заголовке документа;

· $anchor (выражение) - поиск в тексте документа ссылок;

· #keywords=(выражение) - поиск в ключевых словах;

· #abstract=(выражение) - поиск в описании;

· #image="значение" - поиск файла изображения;

· #hint=(выражение) - поиск в подписях к изображениям;

· #url="значение" - поиск на определенном сайте;

· #link="значение" - поиск ссылок на заданный ресурс.

Тема 23.

Организация взаимодействия пользователей в сети фирмы.

 

В зависимости от способа организации сети фирмы, процесса обработки данных и взаимодействия пользователей, которыйе поддерживается конкретной сетевой операционной системой, выделяют два типа информационных систем:

Ø иерархические сети;

Ø сети клиент/сервер.

В иерархических сетях все задачи, связанные с хранением, обработкой данных, их представлением пользователям, выполняет центральный компьютер. Пользователь взаимодействует с центральным компьютером с помощью терминала. Операциями ввода/вывода информации на экран управляет центральный компьютер.

Достоинства иерархических систем:

ü отработанная технология обеспечения отказоустойчивости, сохранности данных;

ü надежная система защиты информации и обеспечения секретности.

Недостатки:

ü высокая стоимость аппаратного и программного обеспечения, высокие эксплуатационные расходы;

ü быстродействие и надежность сети зависят от центрального компьютера.

 

Примеры иерархических систем: SNA, IBM Corp., DNA, DEC.

 

В системах клиент/сервер обработка данных разделена между двумя объектами: клиентом и сервером. Клиент - это задача, рабочая станция, пользователь. Он может сформировать запрос для сервера: считать файл, осуществить поиск записи и т.п. Сервер - это устройство или компьютер или программа, выполняющие обработку запроса. Он отвечает за хранение данных, организацию доступа к этим данным и передачу данных клиенту. В системах клиент/сервер нагрузка по обработке данных распределена между клиентом и сервером, поэтому требования к производительности компьютеров, используемых в качестве клиента и сервера, значительно ниже, чем в иерархических системах.

По организации взаимодействия принято выделять два типа систем, использующих метод клиент/сервер:

ü равноправная сеть;

ü сеть с выделенным сервером.

Равноправная сеть - это сеть, в которой нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций, нет единого устройства хранения данных. Операционная система такой сети распределена по всем рабочим станциям, поэтому каждая рабочая станция одновременно может выполнять функции, как сервера, так и клиента. Пользователю в такой сети доступны все устройства (принтеры, жесткие диски и т.п.), подключенные к другим рабочим станциям.

Достоинства:

ü низкая стоимость (используются все компьютеры, подключенные к сети, и умеренные цены на программное. обеспечение для работы сети);

ü высокая надежность (при выходе из строя одной рабочей станции, доступ прекращается лишь к некоторой части информации).

Недостатки:

ü  работа сети эффективна только при количестве одновременно работающих станций не более 10;

ü трудности организации эффективного управления взаимодействием рабочих станций и обеспечения секретности информации;

ü трудности обновления и изменения ПО рабочих станций.

Сеть с выделенным сервером - здесь один из компьютеров выполняет функции хранения данных общего пользования, организации взаимодействия между рабочими станциями, выполнения сервисных услуг - сервер сети. На таком компьютере выполняется сетевая операционная система, и все разделяемые устройства (жесткие диски, принтеры, модемы и т.п.) подключаются к нему. Он выполняет хранение данных, печать заданий, удаленную обработку заданий. Рабочие станции взаимодействуют через сервер, поэтому логическую организацию такой сети можно представить топологией "звезда", где центральное устройство - сервер.

Достоинства:

ü выше скорость обработки данных (определяется быстродействием центрального компьютера, и на сервер устанавливается специальная сетевая операционная система, рассчитанная на обработку и выполнение запросов, поступивших одновременно от нескольких пользователей);

ü обладает надежной системой защиты информации и обеспечения секретности;

ü проще в управлении по сравнению с равноправными.

Недостатки:

ü такая сеть дороже из-за отдельного компьютера под сервер;

ü менее гибкая по сравнению с равноправной.

 

Сети с выделенным сервером являются более распространенными. В зависимости от выполняемых задач в сети может быть несколько серверов, причем они могут работать по разным сетевым технологиям.

 

Тема 24.

Серверные платформы

 

Пройдя первый этап компьютеризации, этап первичного накопления техники, руководители начинают задумываться о следующем этапе развития - построении сети. В небольших организациях и квартирах в качестве ядра сети, называемого сервером, обычно используют наиболее мощный компьютер из уже имеющихся. В крупных компаниях с большим количеством компьютеров в качестве сервера используется специально приобретенный под эти цели компьютер. В зависимости от размера организации серверов может быть достаточно много, и характеристики каждого из них зависят от тех целей, для которых они предназначены. Необходимость в сервере возникает из-за потребности в:

ü едином месте хранения данных, которое могли бы быть использовано всеми другими компьютерами сети;

ü хранении и использовании общей для всех базы данных;

ü  в случае значительного количества компьютеров и/или использовании программного обеспечения с поддержкой архитектуры клиент-сервер, именно сервер берет на себя основную работу по обработке данных в организации.

 

Основные различия между функциями выделенного сервера и обычным компьютером перечислены ниже:

ü сервер должен обеспечивать непрерывную, зачастую круглосуточную работу без выключений или перезагрузок;

ü конструкция сервера должна позволять размещение большого объема дисковой памяти;

ü в сервере может быть установлено несколько процессоров, как правило от 2 до 4, реже 8.

 

При приобретении сервера можно рассматривать следующие варианты затрат:

ü Сверхэкономичный вариант - берется обычный компьютер (но в максимально большом корпусе) за основу и "умощняется" самым быстрым на день покупки процессором, устанавливается максимально большое кол50

ü ичество памяти, внутрь также запихивается максимально возможное количество дисков и вентиляторов. По завершении строительства компьютер торжественно объявляется сервером.

ü Экономичный вариант - используется так называемый "серверный" корпус, выпускаемый, в том числе, рядом известных производителей, например, Supermicro. В остальном все тоже самое, возможна только доустановка RAID контроллера по сравнению с предыдущим вариантом.

ü Финансы не останавливают - заказывается brand name сервер, в котором все - от корпуса до жесткого диска, будет носить заслуженно известное имя.

 

Стоимость компонентов в каждом случае разная, соответственно и качество готового сервера будет разным.

 

Критерии выбора варианта. Если сервер предназначен для хранения и обработки данных, прекращение доступа к которым выльется в значительный материальный ущерб для организации, то экономия на сервере будет безумным расточительством и выбрасыванием денег на ветер. Есть и другая крайность - для сервера, на котором просто хранятся редко обновляемые данные или данные небольшого объема, которые можно легко архивировать в нескольких местах, заказывается мощный сервер высокой стоимости.

Варианты 1 и 2 вполне пригодны для сервера, не требующего круглосуточной работы, со стоимостью хранимых данных, сравнимых со стоимостью серверов по этим вариантам. Но что делать в случае необходимости покупки высоконадежного сервера под развитие организации, но нежелания сейчас тратить заметные финансовые средства на дорогой brand name сервер. Выход только один - покупать brand name серверную платформу, на основе которой и строить свой сервер.

Возникает совершенно очевидный вопрос - чем отличается серверная платформа от специального как бы серверного корпуса, выпускаемого многими фирмами? Наиболее существенные отличия таковы:

ü Платформа имеет конструкцию, жестко ориентированную именно на серверное использование - невозможно, например, установить жесткие диски с горячей заменой в любое место - только в специально предназначенное. Соответственно и вентиляция будет работать так, как задумал производитель - степеней свободы у пользователя здесь крайне мало.

ü Источники питания в платформе рассчитаны на широкий разброс напряжения и частоты сети переменного тока.

ü Световая индикация и звуковое оповещение пользователя о сбоях в сервере, т.е. наличие собственных устройств диагностики, не привязанных к конкретным комплектующим.

Стоимость серверной платформы, например от Intel, лишь незначительно уступает стоимости аналогичного набора (корпус+ материнская плата + память + процессор) от любого из известных производителей серверов. - в чем же тогда преимущество использования платформы от той же Intel по сравнению с готовым brand name сервером? Преимущество в стоимости использования платформы обнаруживается только при сравнении цен на законченные сервера. Дело в том, что серверная платформа рассчитана на любые стандартные жесткие диски, RAID контроллеры, память и т.п. В сервер же известного производителя можно поставить только жесткие диски, приобретенные у него же, память, предназначенную только для этого сервера и даже обычный процессор от Intel нельзя просто так добавить в такой сервер - обязательно не будет хватать чего-либо для его установки и все равно придется купить процессор у производителя сервера. Поэтому и итоговая стоимость сервера от всемирно известной фирмы будет как минимум в два раза выше сервера, собранного на основе серверной платформы. Конечно, надо учитывать, что сервер известного производителя сопровождается 3-х летней гарантией с обслуживанием в первый год на месте, но это преимущество не имеет смысла вдали от Москвы и крупных городов. Кроме этого, двукратная разница в стоимости делает возможным заблаговременное приобретение самого ненадежного элемента в сервере - жесткого диска (для его возможной замены) вместе с сервером.

 

 

Тема 25.

Сетевые технологии работы с данными.

 

Компьютер, управляющий тем или иным ресурсом называют сервером этого ресурса, а компьютер, пользующийся им - клиентом. Например, назначением сервера баз данных является обслуживание запросов клиентов, связанных с обработкой данных; файловый сервер, или файл-сервер, распоряжается файловой системой и т.д.

Этот принцип распространяется и на взаимодействие программ. Программа, выполняющая предоставление соответствующего набора услуг, рассматривается в качестве сервера, а программы, пользующиеся этими услугами, принято называть клиентами. Программы имеют распределенный характер, т.е. одна часть функций прикладной программы реализуется в программе-клиенте, а другая - в программе-сервере, а для их взаимодействия определяется некоторый протокол.

Рассмотрим эти функции. Один из основных принципов технологии клиент-сервер заключается в разделении функций стандартного интерактивного приложения на четыре группы, имеющие различную природу.

Первая группа. Это функции ввода и отображения данных.

Вторая группа - объединяет чисто прикладные функции, характерные для данной предметной области (для банковской системы - открытие счета, перевод денег с одного счета на другой и т.д.).

Третья группа - фундаментальные функции хранения и управления информационно-вычислительными ресурсами (базами данных, файловыми системами и т.д.).

Четвертая группа - служебные функции, осуществляющие связь между функциями первых трех групп.

В соответствии с этим в любом приложении выделяются следующие логические компоненты:

ü компонент представления (presentation), реализующий функции первой группы;

ü прикладной компонент (business application), поддерживающий функции второй группы;

ü компонент доступа к информационным ресурсам (resource manager), поддерживающий функции третьей группы, а также вводятся и уточняются соглашения о способах их взаимодействия (протокол взаимодействия).

Различия в реализации технологии клиент-сервер определяются следующими факторами:

Ø видами программного обеспечения, в которые интегрирован каждый из этих компонентов;

Ø механизмами программного обеспечения, используемыми для реализации функций всех трех групп;

Ø способом распределения логических компонентов между компьютерами в сети;

Ø механизмами, используемыми для связи компонентов между собой.

 

Выделяются четыре подхода, реализованные в следующих моделях:

1.модель файлового сервера (File Server - FS);

2.модель доступа к удаленным данным (Remote Data Access - RDA);

3.модель сервера баз данных (Data Base Server - DBS);

4.модель сервера приложений (Application Server - AS).

 

 Модель файлового сервера (FS) является базовой для локальных сетей ПК. До недавнего времени была популярна среди отечественных разработчиков, использовавших такие системы, как FoxPro, Clipper, Clarion, Paradox и т.д.

Одним из компьютеров в сети считается файловым сервером и предоставляет другим компьютерам услуги по обработке файлов. Файловый сервер работает под управлением сетевой операционной системы, например,Novell NetWare, и играет роль компонента доступа к информационным ресурсам (т.е. к файлам). На других ПК в сети функционирует приложение, в кодах которого совмещены компонент представления и прикладной компонент (рис.25