2.1.8.4. Топологии распределенных вычислений

С ростом числа предприятий, применяющих в своих сетях технологию клиент-сервер, стандартизированная распределенная обработка становится ключевым фактором эффективности функционирования ОС. Компьютер под управлением сетевой ОС может разделять приложения на две группы: интерфейсную (front-end), работающую на клиентской станции, и прикладную (back-end), выполняющуюся на сервере. Такое распределение позволяет приложению лучше использовать преимущества имеющихся аппаратных ресурсов, таких как несколько процессоров или большие объемы оперативной памяти. Для создания клиент-серверных соединений, поддерживающих распределенную обработку, применяются механизмы взаимодействия процессов IPC (Interprocess Communication).

В типичном распределенном приложении вычислительная за­дача делится на два процесса: интерфейсный, осуществляемый на рабочей станции и требующий минимума ресурсов, и прикладной, выполняемый на сервере и нуждающийся в больших объемах данных, интенсивных вычислениях, общих правилах обработки или специализированной аппаратуре (рис. 145). Сервер предоставляет свои вычислительные мощности в распоряжение задач клиентов.

Рис. 145. Топология построения системы распределенных вычислений

При распределенной обработке между клиентской и серверной частями приложения должно существовать сетевое соединение, обеспечивающее двусторонний обмен данными. К основным механизмам функционирования IPC, используемым для создания таких соединений, относятся:

именованный канал – построенный двунаправленный канал связи между клиентом и сервером. Именованные каналы предоставляют распределенным приложениям средства обмена сообще­ниями с гарантированной доставкой. После открытия канала кли­ент и сервер могут получать данные из канала и передавать их в него. Пример процесса, использующего именованные каналы, – WinLogon;

почтовые ящики – построенные однонаправленные каналы связи между клиентом и сервером. Они обеспечивают средства обмена сообщениями без гарантии доставки, могут использоваться для идентификации в сети компьютеров и служб;

Windows Sockets (WinSock) – предоставление распределенным приложениям доступа к транспортным протоколам, таким как TCP/ IP и IPX. WinSock можно использовать для построения между клиентом и сервером каналов связи с гарантированной доставкой;

удаленный вызов процедур RPC – предоставление распределенным приложениям возможности вызывать процедуры, доступные на разных компьютерах в сети;

сетевой динамический обмен данными NetDDE (Network Dynamic Data Exchange) – совместное использование информации между приложениями. Для взаимодействия с сетевыми компонентами нижнего уровня NetDDE применяет NetBIOS API. NetDDE использует, например, программа Chat;

распределенная модель многокомпонентных объектов (DCOM – Distributed Component Object Model) – распределение применяющих RPC процессов по нескольким компьютерам, чтобы клиентская и серверная части приложения могли быть размещены в оптимальных участках сети. DCOM – это ActiveX-технология Microsoft, которую могут использовать приложения Java™ и ком­поненты ActiveX с помощью модели многокомпонентных объектов (СОМ).