Сети на основе выделенного сервера.

Если к одноранговой сети, где компьютер выступает в роли и клиентов и серверов подключить более 10 пользователей, она может не справиться с объемом возложенных на нее задач. Поэтому большинство сетей имеют другую конфигурацию - они работают на основе выделенного сервера. Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер и не используется в качестве клиента или рабочей станции. Он оптимизирован для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для повышения защищенности файлов или каталогов. Сети на основе серверов стали промышленным стандартом(приложение 6).

При увеличении размеров сети и объема сетевого трафика необходимо увеличивать количество серверов. Распределение задач среди нескольких серверов гарантирует, что каждая задача будет выполняться наиболее эффективно.

Круг задач, который должны выполнять серверы , многообразен и сложен. Чтобы серверы отвечали современным требованиям пользователей, в больших сетях их делают специализированными. Например, в сети Windows NT могут работать различные типы серверов.

Серверы файлов и печати.

Серверы файлов и печати управляют доступом пользователей к файлам и принтерам. Так, чтобы работать с текстовым процессором, прежде всего Вы должны запустить его на своем компьютере. Документ текстового процессора, хранящийся на сервере файлов, загружается в память Вашего компьютера, и теперь Вы можете работать с этим документом на своем компьютере. Другими словами, сервер файлов предназначен для хранения данных.

Серверы приложений.

На серверах приложений выполняются прикладные задачи клиент серверных приложений, а так же находятся данные доступные клиентам. Например, чтобы ускорить поиск данных серверы хранят большие объемы информации в структурированном виде. Эти серверы отличаются от серверов файлов и печати. В последних файл или данные целиком копируются на запрашивающий компьютер. А в сервере приложений на клиентский компьютер пересылаются только результаты запроса.

Приложение-клиент на удаленном компьютере получает доступ к данным, сохраняемым на сервере приложений. Однако, вместо всей базы данных на Ваш компьютер с сервера загружается только результаты запроса.

Почтовые серверы.

Почтовые серверы управляют сообщениями электронной почты между серверами сети.

Серверы факсов.

Серверы факсов управляют потоком входящих и исходящих факсимильных сообщений через один или несколько факс-модемов.

Коммуникационные серверы.

Коммуникационные серверы (серверы связи) управляют проходящим через модем и телефонную линию потоком данных и почтовых сообщений между своей сетью и другими сетями, мэйнфреймами или удаленными пользователями.

Серверы служб каталога.

Каталог содержит данные о серверах, позволяя пользователям находить, сохранять и защищать информацию в сети. Windows NT Server объединяет компьютеры в логические группы - домены, система защиты которых обеспечивает различным пользователям неодинаковые права доступа к сетевым ресурсам.

Симметричная многопроцессорная обработка и параллельная обработка

Поскольку процессоры являются ключевыми элементами производительности и расширяемости сервера, имеет смысл рассмотреть несколько подробнее мультиобработку. Машина с симметричной мультиобработкой (Symmetric multiprocessing, SMP) представляет собой компьютер, в котором применяются два или более процессоров. Эти процессоры совместно используют общую память и работают под управлением одной операционной системы. SMP-машины могут быть расширены добавлением новых процессоров по мере роста потребностей предприятия и увеличения количества приложений. Читать дальше…

Расширяемость серверов

Компьютерные пользователи прошлых времен при покупке базового блока системы часто выбирали его размером в два раза больше, чем было необходимо, — с учетом будущего расширения, машину выбирали “на вырост”. Сегодня можно сразу выбрать компьютер, подходящий под нужную задачу, а потом добавлять оборудование по мере необходимости. Это называется расширяемостью (scalability). Расширяемый персональный компьютер может быть увеличен по размерам (объема) и скорости. Некоторые машины имеют конструктивные ограничения для расширения, тогда как другие могут быть расширены до любого нужного размера.

Высокий уровень доступности серверов

Сервер должен быть постоянно “в строю” и находиться в готовности к непосредственному применению, чтобы пользователи могли в реальном времени получать доступ к необходимым ресурсам. Короче, речь идет о высоком уровне доступности (high availability). С другой стороны,- высокий уровень доступности означает для сервера возможность быстро восстанавливаться после системных сбоев (например, возможность “горячего переключения” на RAID-диск для восстановления данных, хранившихся на отказавшем дисковом накопителе).

Надежность серверов

Надежность в основном связана с понятиями устойчивости и безотказности работы и означает вероятность того, что какой-то компонент или система будут выполнять свою задачу в течение какого-то конкретного периода времени, — это может быть отнесено, в том числе, и к серверу, и к сети. Надежность часто измеряют как функцию времени, проходящего между сбоями, и обозначают термином “среднее время безотказной работы” (Mean Time Between Failure, MTBF). Целостность данных и возможность предупреждения об ожидаемых аппаратных сбоях являются двумя другими аспектами надежности.

Программное обеспечение серверов

Главное отличие серверов от одноранговых компьютеров заключается в их программном обеспечении. Независимо от того, насколько мощным может быть сервер, для него нужна операционная система (типа Windows NT/2000 Server, Novell NetWare или UNIX/Linux), которая позволит задействовать его ресурсы. Для серверов также необходимы специальные приложения, позволяющие им взаимодействовать с компьютерной сетью. Например, на Web-сервере могут использоваться Windows NT и Microsoft IIS.

Сеть на основе сервера отличается от одноранговой тем, что специализированный компьютер (иногда несколько компьютеров) осуществляет управление всеми рабочими местами (или определенной группой), выполняя наиболее важные задачи, позволяющие сети функционировать как единое целое. Если в одноранговой сети функции сервера может выполнять любая клиентская машина, то здесь это невозможно. Различие в производительности между сервером и рабочим компьютером, как правило, очень велико. Рабочий компьютер может иметь ограниченную и, поэтому недорогую, комплектацию, сервер же, наоборот, оснащается специализированными высокопроизводительными комплектующими, которые практически не используются в обычных офисных или домашних компьютерах. Являясь «ядром сети», сервер оптимизируется под непрерывную обработку клиентских запросов. Управление сервером осуществляется специальными операционными системами, обеспечивающими надежную защиту информации, централизованный контроль и управление сетевыми ресурсами.

Обслуживание сервера требует от пользователя владения специальными знаниями и навыками. На нем лежит ответственность за работоспособность сети, сохранность информации, антивирусную безопасность и тому подобное. В зависимости от объема компьютерной сети эти функции выполняет один или несколько специалистов – системных администраторов.

Универсальные серверные решения встречаются не часто. Обычно сервер имеет определенную специализацию. В зависимости от выполняемых им задач можно выделить следующие типы серверов.

Telnet- и WAIS-серверы

Telnet-серверы позволяют пользователям подключаться к главному компьютеру и работать с ним так, как будто все задачи выполняются на самом удаленном компьютере. Пользователи могут подключаться к главной системе посредством Telnet-сервера из любой точки мира при помощи клиентского приложения Telnet. До появления всемирной сети серверы глобальной информационной системы WAIS (Wide Area Information Server) были единственным средством, позволяющим пользователям осуществлять поиск в содержании файлов по ключевым словам. Хотя сегодня система WAIS уже не так популярна, разработчики компьютерных сетей, которые хотят расширить набор интернет-служб, могут включить поддержку таких служб, как Telnet и WAIS.

Web-серверы

Web-серверы позволяют предоставлять информацию через Интернет посредством языка гипертекстовой разметки (HyperText Markup Language, HTML). При помощи такого программного обеспечения, как, например, Microsoft IIS (Internet Information Server — информационный сервер Интернет) или Apache, Web-сервер принимает запросы от браузеров (например, Netscape или Internet Explorer) и затем отправляет соответствующий(-ие) НТМЕ-документ(-ы) обратно на тот компьютер, с которого поступил запрос. Читать дальше…

Брандмауэры и прокси-серверы

Говоря простыми словами, брандмауэр (firewall) — это механизм, который предназначен для защиты от несанкционированного доступа из или в частную компьютерную сеть (например, локальную сеть какой-либо корпорации) и обычно используется в качестве первой линии обороны при защите частной информации. Брандмауэры могут быть реализованы как аппаратно, так и программно (а чаще и тем, и другим образом). При грамотном использовании эти средства позволяют предотвратить попытки неавторизованных пользователей получить доступ к соединенной с Интернетом частной сети — в особенности внутренней сети. Читать дальше…

Серверы межсетевого обмена (шлюзы)

Шлюз (gateway) — это транслятор, который дает возможность разным сетям взаимодействовать между собой. Один из распространенных вариантов применения шлюзов заключается в том, чтобы использовать их в качестве трансляторов между персональными компьютерами и мини-компьютерами или большими ЭВМ. Например, шлюз электронной почты может служить для трансляции информации между GroupWise и SMTP-системами (Simple Mail Transfer Protocol — простой протоколэлектронной почты, протокол SMTP). Читать дальше…

FTP-серверы

Значительная доля интернет-трафика состоит из передачи файлов для самых различных целей — от получения нового программного обеспечения и до пересылки корпоративных документов. Серверы, использующие протокол передачи файлов (File Transfer Protocol, FTP), позволяют перемещать один или более файлов между компьютерами через Интернет с соответствующим уровнем безопасности и контролем целостности данных (с использованием таких инструментов, как, например, ZBServer Pro). Читать дальше…

Факс-серверы и коммуникационные серверы

Компьютерные сети редко существуют в вакууме, и, как правило, существует несколько путей доступа в компьютерную сеть извне. Факсы и коммутируемые телефонные соединения (dial-up) являются двумя распространенными способами внешнего соединения с компьютерной сетью. Факс-сервер (например, FaxMaker) управляет исходящим и входящим факсимильным трафиком при помощи одной или нескольких факс-модемных карт, позволяя пользователям компьютерной сети отправлять и получать факсимильные сообщения без использования собственных факсимильных устройств. Читать дальше…

Почтовые серверы

Электронная почта является важной частью современных коммуникаций. Почтовые серверы (такие, например, как Microsoft Exchange Server и Sendmail) управляют потоком электронных сообщений, пересылаемых между пользователями компьютерных сетей. В большинстве случаев почтовые серверы похожи на серверы приложений, т. к. электронное письмо, как правило, сохраняется на сервере. Когда вы проверяете свою электронную почту, вы видите только те сообщения, которые относятся к вашему регистрационному имени. Читать дальше…

Серверы приложений

Если серверы доступа к файлам и принтерам пересылают какой-то файл на ту клиентскую машину, которая сделала этот запрос, то серверы приложений отправляют только результаты обработки запроса. Например, вам нужно найти в базе данных по персоналу всех работников, у кого день рождения в ноябре. Вместо пересылки на ваш компьютер всей базы данных для того, чтобы вы могли выполнить поиск, этот поиск проводится на самом сервере приложений, а потом на ваш компьютер отправляется только результат сделанного вами запроса. Это небольшое, но значительное различие делает серверы приложений (такие, например, как Lotus Domino) идеальными инструментами для обслуживания огромных объемов данных и для предоставления этих данных клиентам.

Серверы базы данных

В большинстве случаев, сервер базы данных представляет собой сервер, на котором установлена система управления базой данных (СУБД, Database management system, DBMS) на основе языка SQL (Structured Query Language — язык структурированных запросов). Клиентский компьютер посылает свой SQL-запрос на сервер базы данных, который, в свою очередь, обращается в имеющуюся базу данных для обработки этого запроса, а затем возвращает результаты обработки на клиентский компьютер. В обозначении “сервер базы данных” термин “сервер” может относиться как к самому компьютеру, используемому в качестве этого сервера, так и к программному обеспечению СУБД, как, например, пакет Microsoft SQL Server.

Это далеко не полный список применяемых на практике типов серверов. Кроме перечисленных выше можно назвать и такие специализированные типы серверов как коммуникационные серверы, принт-сервер и т. д.

После появления в 1999 году в Интернете специализированного сервиса по обмену музыкальными файлами (файлообменная система Napster) стали популярными приринговые сети, которые предназначены для обмена файлами между их пользователями и работают по технологии P2P. Общий принцип работы распределенных пиринговых сетей следующий: клиентская программа передает в сеть списки файлов, которые она может предоставить для скачивания и которые она хочет получить. При этом, если поиск подходящих партнеров осуществляется с помощью сервера, а сами данные качаются напрямую, то такая модель называется централизованной. Если любые компьютеры сети могут одновременно выполнять функции и клиентов и серверов, то такая модель называется децентрализованной. Сеть, поддерживающая оба режима работы, называется гибридной.

При разработке сетевых служб приходится решать задачи, свойственные любым распределенным приложениям: определение протокола взаимодействия между клиентской и серверной частями, распределение функций между ними, выбор схемы адресации приложений и т.д.

Одним из главных показателей качества сетевой службы является ее удобство. Для одного и того же ресурса может быть разработано несколько служб, по-разному решающих в общем-то одну и ту же задачу. Отличия могут заключаться в производительности или в уровне удобства предоставляемых услуг. Например, файловая служба может быть основана на использовании команды передачи файла из одного компьютера в другой по имени файла, а это требует от пользователя знания имени нужного файла. Та же файловая служба может быть реализована и так, что пользователь монтирует удаленную файловую систему к локальному каталогу, а далее обращается к удаленным файлам как к своим собственным, что гораздо удобнее. Качество сетевой службы зависит и от качества пользовательского интерфейса - интуитивной понятности, наглядности, рациональности.

При определении степени удобства разделяемого ресурса часто употребляют термин "прозрачность". Прозрачный доступ - это такой доступ, при котором пользователь не замечает, где расположен нужный ему ресурс - на его компьютере или на удаленном. После того как он смонтировал удаленную файловую систему в свое дерево каталогов, доступ к удаленным файлам становится для него совершенно прозрачным. Сама операция монтирования также может иметь разную степень прозрачности - в сетях с меньшей прозрачностью пользователь должен знать и задавать в команде имя компьютера, на котором хранится удаленная файловая система, в сетях с большей степенью прозрачности соответствующий программный компонент сети производит поиск разделяемых томов файлов независимо от мест их хранения, а затем предоставляет их пользователю в удобном для него виде, например в виде списка или набора пиктограмм.

Для обеспечения прозрачности важен способ адресации (именования) разделяемых сетевых ресурсов. Имена разделяемых сетевых ресурсов не должны зависеть от их физического расположения на том или ином компьютере. В идеале пользователь не должен ничего менять в своей работе, если администратор сети переместил том или каталог с одного компьютера на другой. Сам администратор и сетевая операционная система имеют информацию о расположении файловых систем, но от пользователя она скрыта. Такая степень прозрачности пока редко встречается в сетях, - обычно для получения доступа к ресурсам определенного компьютера сначала приходится устанавливать с ним логическое соединение. Такой подход применяется, например, в сетях Windows NT.