Одноранговые и иерархические сети

Архитектура компьютерных сетей

 

Топологии компьютерных сетей

Способ соединения компьютеров в сети называется ее топологией.

Узел сетипредставляет собой компьютер, либо коммутирующее устройство сети.

Ветвь сети- это путь, соединяющий два смежных узла.

Узлы сети бывают трёх типов:

• оконечный узел - расположен в конце только одной ветви;

• промежуточный узел - расположен на концах более чем одной ветви;

• смежный узел - такие узлы соединены по крайней мере одним путём, не содержащим никаких других узлов.

Наиболее распространенные виды топологий сетей:

1) Линейная сеть.Содержит только два оконечных узла, любое число промежуточных узлов и имеет только один путь между любыми двумя узлами.

 

2) Кольцевая сеть. Сеть, в которой к каждому узлу присоединены две и только две ветви.

 

3) Звездообразная сеть. Сеть, в которой имеется только один промежуточный узел.

 

4) Общая шина. В этом случае подключение и обмен данными производится через общий канал связи, называемый общей шиной.

 

5) Древовидная сеть. Сеть, которая содержит более двух оконечных узлов и по крайней мере два промежуточных узла, и в которой между двумя узлами имеется только один путь.

 

 

6) Полносвязная сеть. Сеть, в которой имеется ветвь между любыми двумя узлами.

 

 

7) Ячеистая сеть. Сеть, которая содержит по крайней мере два узла, имеющих два или более пути между ними.

 

 

Одноранговые и иерархические сети

С точки зрения организации взаимодействия компьютеров, сети делят на одноранговые (Peer-to-Peer Network) и сети с выделенным сервером (Dedicated Server Network).

Одноранговые сети. Все компьютеры (рабочие станции) в одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере.

Одноранговые сети могут быть организованы также на базе всех современных операционных систем – Windows 9*, Windows NT/2000/XP, Unix/Linux и других.

Достоинством одноранговых сетей является простота в установке и эксплуатации, фактически сеть может быть инсталлирована и успешно эксплуатироваться без привлечения высококвалифицированного специалиста – системного администратора.

Однако в одноранговых сетях чрезвычайно сложно эффективно решать вопросы информационной безопасности и, кроме того, данные сети не являются масштабируемыми, т.е. при необходимости увеличения числа компьютеров проблемы с администрированием сети возрастают многократно.

В связи с этим одноранговые сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным.

Иерархические сети. В иерархической сети при установке сети заранее выделяются один или несколько компьютеров, осуществляющих регистрацию пользователей, распределением ресурсов и предоставление сервисов. Такие компьютеры называются серверами.

Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера называют клиентом сети или рабочей станцией.

Сервер в иерархических сетях - это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Поэтому иерархические сети иногда называются сетями с выделенным сервером.

Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно работающими процессорами, с винчестерами большой емкости, с высокоскоростной сетевой картой.

Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет создать наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы.

Также достоинством иерархической сети является более высокий уровень защиты

данных.

К недостаткам иерархической сети, по сравнению с одноранговыми сетями, относятся:

• Необходимость дополнительной ОС для сервера.

• Более высокая сложность установки и модернизации сети.

• Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера.

Различают две технологии использования сервера: технологию файл-сервера и архитектуру клиент-сервер.

В первой модели используется файловый сервер, на котором хранится большинство программ и данных. По требованию пользователя ему пересылаются необходимая программа и данные. Обработка информации выполняется на рабочей станции.

В системах с архитектурой клиент-сервер обмен данными осуществляется между приложением-клиентом(front-end) и приложением-сервером(back-end). Хранение данных и их обработка производится на мощном сервере, который выполняет также контроль за доступом к ресурсам и данным. Рабочая станция получает только результаты запроса.

Разработчики приложений по обработке информации обычно используют эту технологию.

Использование больших по объему и сложных приложений привело к развитию многоуровневой, в первую очередь трехуровневой архитектуры с размещением данных на отдельном сервере базы данных (БД). Все обращения к базе данных идут через сервер приложений, где они объединяются.