Лекция: Локальные сети ЭВМ.
Локальная сеть (ЛВС или LAN — Local Area NetWork) — сеть, связывающая ряд компьютеров в зоне, ограниченной пределами одной комнаты, здания или предприятия.
Для соединения локальных сетей используются следующие устройства, которые различаются между собой по назначению и возможностям:
Мост (англ. Bridge) — связывает два фрагмента локальных сетей. Передаёт данные между фрагментами сетей в пакетном виде, не производя в них никаких изменений. Ниже на рисунке показаны три фрагмента локальных сетей, соединённые двумя мостами.
Соединение локальных сетей посредством мостов
Здесь мосты создали расширенную сеть, которая обеспечивает своим пользователям доступ к прежде недоступным ресурсам. Кроме этого, мосты могут фильтровать пакеты, охраняя всю сеть от локальных потоков данных и пропуская наружу только те данные, которые предназначены для других сегментов сети.
Маршрутизатор (англ. Router) объединяет сети с общим протоколом более эффективно, чем мост. Он позволяет, например, расщеплять большие сообщения на более мелкие куски, обеспечивая тем самым взаимодействие локальных сетей с разным размером пакета.
Маршрутизатор может пересылать пакеты на конкретный адрес (мосты только отфильтровывают ненужные пакеты), выбирать лучший путь для прохождения пакета и многое другое. Чем сложней и больше сеть, тем больше выгода от использования маршрутизаторов.
Мостовой маршрутизатор (англ. Brouter) — это гибрид моста и маршрутизатора, который сначала пытается выполнить маршрутизацию, где это только возможно, а затем, в случае неудачи, переходит в режим моста.
Шлюз (англ. GateWay), в отличие от моста, применяется в случаях, когда соединяемые сети имеют различные сетевые протоколы. Поступившее в шлюз сообщение от одной сети преобразуется в другое сообщение, соответствующее требованиям следующей сети. Таким образом, шлюзы не просто соединяют сети, а позволяют им работать как единая сеть. C помощью шлюзов также локальные сети подсоединяются к мэйнфреймам — универсальным мощным компьютерам
29.Технологии клиент-сервер. Технологии FS, RDA и DBS.
Технология и модели “клиент — сервер”.
“Клиент — сервер” – это модель взаимодействия компьютеров в сети. Как правило, компьютеры неравноправны: одни владеют и распоряжаются информационно-вычислительными ресурсами, другие- имеют возможность пользоваться ими- файловой системой, почтовой службой, службой печати, базой данных. Компьютер, управляющий тем или иным ресурсом, принято называть сервером этого ресурса, а компьютер, желающий им воспользоваться- клиентом.Например, если ресурс- файлы, то сервер называется файл- сервер, если БД, то сервер БД.
Один и тот же компьютер, в принципе может иметь роль и сервера и клиента. Например, при наличии большой ЭВМ (например 15-400), компьютер может работать сервером для клиентов- ПК и посылать запросы большой ЭВМ.
Этот же принцип распространяется и на взаимодействие программ. Так, SQL- ориентированную СУБД называют сервером БД или SQL –сервером, а программы, обращающиеся к нему- SQL – клиентами.
Первоначально (до ПК), СУБД имели централизованную структуру (Большая ЭВМ- терминалы)- это не являлось “клиентом- сервером”, поскольку вся обработка сосредотачивалась в центральной ЭВМ.
Характерной особенностью технологии “клиент — сервер” является распределенная обработка, реализованная в программе- сервере и программах- клиентах, с взаимодействием согласно некоторому определенному протоколу.
При написании программы (приложения) в предметной области используется следующий основной принцип К-С- технологии.
Функции интерактивного приложения разделяются на 4 группы, имеющие различную природу:
· Ввод и отображение данных;
· Прикладные функции предметной области (например, для банковской системы- открытие счета, перевод денег с одного счета на другой и т.п.);
· Фундаментальные функции хранения и управления информационными ресурсами (базами данных, файловыми системами и т.д.);
· Служебные функции- связывающие первые три группы.
Конкретные реализации, в зависимости от накопления перечисленных компонентов, могут быть отнесены к одной из четырех моделей:
· Модель файлового сервера (File Server — FS);
· Модель доступа к удаленным данным (Remote Data Access — RDA);
· Модель сервера БД (Data Base Server — DBS);
· Модель сервера приложений (Application Server — AS).
Модель FS.
Схема запросов к файловой системе.
FS- модель не так давно была исключительно популярной среди разработчиков как базовая для локальных сетей ПК (Fox PRO, Clipper, Clarion, Paradox и т.п.).
В случае многопользовательской СУБД- на рабочем месте выполняется как прикладная программа, так и копия СУБД, а базы данных находятся в разделяемых файлах, находящихся на FS.
При обращении к БД, СУБД направляет запрос к FS. В ответ FS по сети направляет требуемый блок данных. Получив его, СУБД выполняет действия, декларированные в прикладной программе.
Технологический недостаток модели-
Высокий сетевой график, низкая безопасность данных (защита на уровне файлов системы) и узкий спектр манипуляций с данными. Применение FS как сервера БД- ошибочно в принципе.
Модель RDA
(доступ к удаленным данным).
Схема запросов к файловой системе.
Модель RDA существенно отличается от FS- модели характером доступа к информационным ресурсам- (SQL- сервер).
Коды
Клиент направляет запрос к информационным ресурсам. Ядро СУБД сервера обрабатывает запросы и возвращает клиенту результат, оформленный как блок данных. Инициатор манипуляций- клиент.
RDA- модель избавлена от недостатков централизованной системы и FS-системы.
Перенос компоненты представления существенно разгружает сервер, отводя ему роль полной обработки запросов и транзакций.
Язык SQL становится стандартным средством общения клиент – сервер.
Но RDA- модель также не лишена недостатков:
· Взаимодействие «клиент-сервер»- загружает сеть;
· Совмещенные представления прикладного компонента затрудняет администрирование.
Модель сервера БД (DBS).
Реализована в Informix, Ingres, Sybase, Oracle. Ее основу составляет механизм хранимых процедур — средства программирования SQL- сервера. Процедуры хранятся в словаре БД, разделяются между клиентами.
Язык хранимых процедур- это процедурное расширение SQL- уникальное для каждой системы.
В виде набора хранимых процедур оформлен прикладной компонент.
Достоинства DBS- модели:
· Централизованное администрирование прикладных функций;
· Снижение графики (вместо SQL- запросов по сети направляются вызовы хранимых процедур);
· Возможности разделения процедуры между несколькими приложениями.
Недостатки:
· Ограниченность средств написания хранимых процедур;
· В большинстве СУБД отсутствуют средства отладки хранимых процедур.
На практике чаще всего используются смешанные модели, когда поддержка целостности БД и некоторые простейшие прикладные функции поддерживаются DBS- моделью, а более сложные функции выполняются на клиенте (RDA- модель).
Модель AS- сервер приложений.
(Application server).
Характерной особенностью AS- модели является реализация прикладного компонента (группы процессов, выполняющих прикладные функции) на отдельном сервере приложений.
Модель сервера приложений.
В трехзвенной схеме появляется еще один стандартный интерфейс API.
В прикладной компоненте используются универсальные механизмы ОС.
AS-модель является фундаментом для так называемых ТРМ (Transaction Processing Monitors)- мониторов транзакций.
30. Технологии клиент-сервер. Многоуровневые технологии AS. Протоколы TCP/IP и HTTР. WWW сервера и Интернет.