Структуризация сети.
При построении больших сетей однородная топология превращается в недостаток. В таких сетях использование типовых структур порождает различные ограничения, важнейшими из которых являются:
ограничения на длину связи между узлами;
ограничение на количество узлов в сети;
ограничения на интенсивность трафика, порождаемого узлами сети.
Трафик (traffic) – поток информационного обмена, поток данных в сети.
Для снятия этих ограничений используются специальные методы структуризации сети и специальное структурообразующее оборудование (коммуникационное оборудование).
Физическая структуризация сети – соединение сегментов сети, не разрывающее единую разделяемую среду передачи.
Физическая структуризация сети производится с помощью повторителей и концентраторов – устройств, передающих сигналы, приходящие из одного сегмента сети, во все другие ее сегменты.
Физическая структуризация сети позволяет преодолеть ограничения на длину линий связи за счет улучшения качества передаваемого сигнала, и повышает надежность сети.
Наиболее важной проблемой, не решаемой путем физической структуризации, является проблема перераспределения передаваемого трафика между различными физическими сегментами сети. Часто наиболее интенсивный обмен данными наблюдается между компьютерами, принадлежащими к одной подсети, и только небольшая часть обращений происходит к ресурсам компьютеров, принадлежащим другим подсетям. Сеть с типовой топологией (шина, кольцо, звезда), в которой все сегменты рассматриваются в качестве одной разделяемой среды, оказывается неадекватной структуре информационных потоков в большой сети.
Решение проблемы состоит в отказе от идеи единой однородной разделяемой среды. Желательно, чтобы данные выходили за пределы подсети только в случае, если они направлены компьютеру другой подсети.
Распространение трафика, предназначенного для компьютеров некоторого сегмента сети, только в пределах этого сегмента, называется локализацией трафика.
Логическая структуризация сети – это процесс разбиения сети на сегменты с локализованным трафиком.
Для логической структуризации сети используются такие коммуникационные устройства, как мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и шлюзы.
Организация вычислений в сети.
Существует две основных модели сетевой организации вычислений: централизованная и клиент-серверная.
Централизованные вычисления.
В среде мэйнфреймов приложения (например, базы данных) выполняются на очень мощном централизованном компьютере и доступны с терминалов. Терминалы запрашивают информацию с мэйнфрейма, тот находит ее и отображает на терминале.
В более современных средах используется модель центрального файл-сервера. Файлы данных хранятся на сервере. Файловые операции с базой данных выполняются по сети с помощью механизмов сетевой ОС. Разделение операций над данными между компьютером-клиентом и файл-сервером, при котором наиболее ресурсоемкую часть работы берет на себя сервер, отсутствует. Обмен данными между клиентом и файл-сервером приводит к значительному увеличению сетевого трафика.
Клиент-серверная модель.
Сеть архитектуры «клиент-сервер» - это сетевая среда, в которой компьютер-клиент инициирует запрос компьютеру серверу, который выполняет его и передает результат компьютеру серверу.
Сервер – компьютер или программа, предоставляющие услуги (сервисы), ресурсы или данные другой программе или компьютеру.
Клиент – компьютер или программа, запрашивающая услуги, ресурсы, данные или обработку у другой программы или компьютера
Для реализации клиент-серверного взаимодействия необходимо создать специальный программный модуль-клиент, который будет выполнять функции формирования сообщений-запросов и приема результатов для всех приложений компьютера. На стороне же компьютера B должен работать другой модуль – сервер, постоянно ожидающий прихода запросов. Сервер, приняв запрос, выполняет его, возможно, с участием локальной ОС.
Чтобы приложения компьютера B могли пользоваться ресурсами компьютера A, описанную схему надо симметрично дополнить клиентом для компьютера B и сервером для компьютера A.
Редиректор – часть клиентской программы, перенаправляющая (redirect) запрос к удаленной машине.