1.1 Клиент-сервер

Архитектура клиент-сервер (Client-server architecture) – архитектура распределённой вычислительной системы, в которой приложение делится на клиентский и серверный процессы. Сервер владеет и распоряжается информационными ресурсами системы, а клиент может пользоваться ими.

Сервер – это компьютер, выполняющий обработку запроса. Он отвечает за хранение данных, организацию доступа к ним и передачу данных клиенту. Серверный процесс в архитектуре клиент-сервер – процесс, который выполняет на сервере запрос клиентского процесса и отсылает ответ клиентскому процессу.

Клиент – это задача, рабочая станция, пользователь. Он может сформировать запрос для сервера: считать файл, осуществить поиск записи и т.п. Клиентский процесс в архитектуре клиент-сервер – процесс, который выполняется на стороне клиента и посылает запрос серверному процессу на выполнение некоторой задачи. Обычно клиентский процесс:

- управляет пользовательским интерфейсом;

- контролирует вводимые пользователем данные;

- распределяет запросы серверным процессам;

- может выполнять бизнес-логику приложений.

В том случае, когда клиент и сервер территориально отделены друг от друга, они образуют систему распределённой обработки данных.

1.2 Peer-to-peer

Одноранговая, децентрализованная или пиринговая (от англ. peer-to-peer, P2P — равный к равному) сеть — это компьютерная сеть, основанная на равноправии участников. Часто в такой сети отсутствуют выделенные серверы, а каждый узел (peer) является как клиентом, так и выполняет функции сервера. В отличие от архитектуры клиент-сервера, такая организация позволяет сохранять работоспособность сети при любом количестве и любом сочетании доступных узлов.

Технология пиринговых сетей применяется также для распределённых вычислений. Преимуществом Peer-to-peer сетей является их дешевизна. Помимо установленного программного обеспечения и операционной системы на компьютерах, нужна лишь возможность разделения ресурсов с другими компьютерами из сети.

К недостаткам относится то, что без центрального сервера очень трудно, или почти невозможно защитить этот тип сети. На сети peer-to-peer также очень трудно поставить хорошую резервную систему, потому что важные документы хранятся на различных жестких дисках на различных компьютерах.

Помимо чистых P2P-сетей, существуют так называемые гибридные сети, в которых существуют серверы, используемые для координации работы, поиска или предоставления информации о существующих машинах сети и их статусе (on-line, off-line и т. д.). Гибридные сети сочетают скорость централизованных сетей и надёжность децентрализованных благодаря гибридным схемам с независимыми индексационными серверами, синхронизирующими информацию между собой. При выходе из строя одного или нескольких серверов сеть продолжает функционировать.

1.3 Метакомпьютинг

Этот термин возник вместе с развитием высокоскоростной сетевой инфраструктуры в начале 90-х годов и относился к объединению нескольких разнородных вычислительных ресурсов в локальной сети организации для решения одной задачи. Основная цель построения мета-компьютера в то время заключалась в оптимальном распределении частей работы по вычислительным системам различной архитектуры и различной мощности. Например, предварительная обработка данных и генерация сеток для счета могли производится на пользовательской рабочей станции, основное моделирование на векторно-конвейерном суперкомпьютере, решение больших систем линейных уравнений - на массивно-параллельной системе, а визуализация результатов - на специальной графической станции.

В дальнейшем, исследования в области технологий метакомпьютинга были развиты в сторону однородного доступа к вычислительным ресурсам большого числа (вплоть до нескольких тысяч) компьютеров в локальной или глобальной сети. Компонентами мета-компьютера могут быть как простейшие ПК, так и мощные массивно-параллельные системы. Что важно, мета-компьютер может не иметь постоянной конфигурации - отдельные компоненты могут включаться в его конфигурацию или отключаться от нее; при этом технологии метакомпьютинга обеспечивают непрерывное функционирование системы в целом.

С точки зрения системы доступа основным недостатком технологии метакомьютинга является использование пользовательских аккаунтов, паролей для системы входа и его объектно-ориентированный подход. Пользователи, которые хотят запускать задачу (приложение) на системе метакопьютинга, должны имеет пользовательские аккаунты на каждой машине.