Arpl Коррекция поля привилегий инициатора запроса в селекторе
Эта команда используется системными модулями для проверки уровня запрашиваемых привилегий в передаваемых им в качестве параметров селекторов. Прикладная программа не должна запрашивать привилегии, превышающие её собственные.
Первый операнд команды - 16-разрядный регистр или слово памяти, содержащие значение проверяемого селектора. Второй операнд - регистр, в который записано содержимое CS прикладной программы.
Если команда не изменяла уровень привилегий, в регистре FLAGS (EFLAGS для процессоров i80386 и i80486) устанавливается флаг нуля. В противном случае этот флаг сбрасывается.
Пример использования команды:
mov dx, cs
mov ax, TESTED_SELECTOR
arpl dx, ax
Clts Сброс флага ts переключения задачи в регистре cr0
Каждый раз при переключении задачи флаг TS устанавливается в 1. Команда CLTS позволяет сбросить этот флаг.
Lar Загрузка байта прав доступа
Для процессора i80286 команда LAR загружает в первый операнд (регистр) байт доступа дескриптора, выбираемого вторым операндом. Второй операнд является селектором, указывающим на используемый дескриптор.
В процессорах i80386 и i80486 команда LAR использует в качестве первого операнда 32-разрядный регистр. Кроме байта прав доступа в этот регистр заносятся биты типа сегмента (9-11), DPL (14), бит присутствия (15), бит дробности (23).
LGDT Загрузка регистра GDTR
Команда выполняет инициализацию регистра GDTR, указывающего расположение в памяти и размер глобальной таблицы дескрипторов.
LIDT Загрузка регистра IDTR
Команда выполняет инициализацию регистра IDTR, указывающего расположение в памяти и размер дескрипторной таблицы прерываний.
LLDT Загрузка регистра LDTR
Команда выполняет инициализацию регистра LDTR, указывающего расположение в памяти и размер локальной таблицы дескрипторов.
LMSW Загрузка слова состояния процессора
С помощью этой команды можно выполнить загрузку младшего слова регистра CR0 из регистра - операнда команды.
Эта команда может использоваться для переключения процессора в защищённый режим. Обратного переключения эта команда не обеспечивает (даже для процессоров i80386 и i80486).
LSL Загрузка предела сегмента
Команда имеет два операнда. Граница сегмента, селектор которого используется в качестве второго операнда (задаётся в регистре), загружается в регистр, указанный в качестве первого операнда.
LTR Загрузка регистра задачи
Команда предназначена для загрузки регистра TR - регистра задачи. Загрузка этого регистра не приводит к переключению задачи.
MOV Загрузка системных регистров
Для процессоров i80386 и i80486 в качестве операндов обычной команды MOV допустимо (на нулевом уровне привилегий) указывать системные регистры - CR0, CR2, CR3, DR0, DR1, DR2, DR3, DR6, DR7, TR6, TR7. Команда MOV может быть использована процессорами i80386 и i80486 для возврата процессора из защищённого режима в реальный.
SGDT Запись в память содержимого регистра GDTR
Команда позволяет узнать текущее содержимое регистра глобальной дескрипторной таблицы GDTR, обычное её используют в системных отладчиках.
SIDT Записать в память содержимое регистра IDTR
Команда позволяет узнать текущее содержимое регистра глобальной дескрипторной таблицы прерываний IDTR, используется в системных отладчиках.
SLDT Записать в память содержимое регистра LDTR
Команда позволяет узнать текущее содержимое регистра локальной дескрипторной таблицы LDTR, используется в системных отладчиках.
SMSW Записать слова состояния процессора
Команда записывает в память или 16-битовый регистр младшее слово регистра CR0 и может быть использована в системных отладчиках.
STR Запись регистра задачи
Команда записывает текущее содержимое регистра задачи TR в 16-разрядную ячейку памяти или 16-разрядный регистр. Может использоваться в системных отладчиках.
VERR Проверить сегмент на возможность чтения
VERW Проверить сегмент на возможность записи
С помощью этих двух команд можно проверить доступность выбранного селектором сегмента на чтение и запись, соответственно. Если операция чтения или записи доступна, флаг нуля ZF устанавливается в единицу, в противном случае он сбрасывается в ноль.
Основное назначение этой команды - предотвратить возникновение исключения по защите памяти при попытке обращения к сегменту. Прежде чем выполнять обращение, программа может проверить доступность сегмента и сделать соответствующие выводы.
Общая схема системы передачи данных.
Каналы передачи данных и их характеристики.
Канал передачи данных - это средства двухстороннего обмена данными, которые включают в себя линии связи и аппаратуру передачи (приема) данных. Каналы передачи данных связывают между собой источники информации и приемники информации.
В зависимости от физической среды передачи данных каналы связи можно разделить на: • проводные линии связи без изолирующих и экранирующих оплеток; • кабельные, где для передачи сигналов используются такие линии связи как кабели "витая пара", коаксиальные кабели или оптоволоконные кабели; • беспроводные (радиоканалы наземной и спутниковой связи), использующие для передачи сигналов электромагнитные волны, которые распространяются по эфиру.
Характеристики каналов передачи данных
канал связи Средство односторонней передачи данных
линия передачи данных линия связи Средство для передачи данных в нужном направлении
канал передачи данных Средство двустороннего обмена данными, включает аппаратуру окончания канала данных, линии связи и коммутационное оборудование на маршруте передачи данных
трафик Поток данных в канале передачи данных, в том числе в компьютерных сетях
peer-to-peer p2p Обозначение системы свЯзей "от каждого к каждому". Применительно к сетям означает, что в системе нет единого места хранения файлов, они находятся на компьютерах участников сети
выделенный канал Канал передачи данных, выделенный для использования в определенных целях, например, для передачи данных по запросам одной организации
симплексный канал Канал передачи данных только в одном направлении
полудуплексный канал Канал передачи данных с возможностями неодновременной передачи информации в обоих направлениях
дуплексный канал Канал передачи данных с возможностями одновременного двустороннего информационного обмена
дуплексный протокол Протокол, управляющий работой дуплексного канала
виртуальный канал Канал передачи данных, представляющий собой совокупность участков маршрута, но не являющийся физическим соединением конечных узлов маршрута
коммутируемый канал Канал, в котором реализована коммутация каналов, сообщений или пакетов
коммутирующая матрица Матрица переключательных элементов, используемая в коммутаторах
магистраль магистральный канал Среда передачи данных в территориальных сетях, обслуживающая значительное число локальных и корпоративных сетей
бодовая скорость Число изменений дискретного сигнала в единицу времени
информационная скорость Количество информации, переданной в единицу времени
формула Хартли-Шеннона Формула, связывающая информационную скорость с полосой пропускания линии связи
мультиплексирование multiplexing Процесс объединения отдельных потоков при передаче данных с последующим восстановлением отдельных потоков без ошибок
мультиплексор Устройство мультиплексирования, обеспечивающее связь нескольких абонентов или устройств по одному каналу. Мультиплексор группирует сигналы нескольких источников (входных каналов) и передает их по одному выходному каналу с пропускной способностью, более высокой чем у входных каналов
Виды кабельных каналов передачи данных.
Кабельные каналы связи Кабельные линии связи имеют довольно сложную структуру. Кабель состоит из проводников, заключенных в несколько слоев изоляции. В компьютерных сетях используются три типа кабелей.
Витая пара (twisted pair) — кабель связи, который представляет собой витую пару медных проводов (или несколько пар проводов), заключенных в экранированную оболочку. Пары проводов скручиваются между собой с целью уменьшения наводок. Витая пара является достаточно помехоустойчивой. Существует два типа этого кабеля: неэкранированная витая пара UTP и экранированная витая пара STP.
Характерным для этого кабеля является простота монтажа. Данный кабель является самым дешевым и распространенным видом связи, который нашел широкое применение в самых распространенных локальных сетях с архитектурой Ethernet, построенных по топологии типа “звезда”. Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи соединителя RJ45.
Кабель используется для передачи данных на скорости 10 Мбит/с и 100 Мбит/с. Витая пара обычно используется для связи на расстояние не более нескольких сот метров. К недостаткам кабеля "витая пара" можно отнести возможность простого несанкционированного подключения к сети.
Коаксиальный кабель (coaxial cable) - это кабель с центральным медным проводом, который окружен слоем изолирующего материала для того, чтобы отделить центральный проводник от внешнего проводящего экрана (медной оплетки или слой алюминиевой фольги). Внешний проводящий экран кабеля покрывается изоляцией.
Существует два типа коаксиального кабеля: тонкий коаксиальный кабель диаметром 5 мм и толстый коаксиальный кабель диаметром 10 мм. У толстого коаксиального кабеля затухание меньше, чем у тонкого. Стоимость коаксиального кабеля выше стоимости витой пары и выполнение монтажа сети сложнее, чем витой парой.
Коаксиальный кабель применяется, например, в локальных сетях с архитектурой Ethernet, построенных по топологии типа “общая шина”. Коаксиальный кабель более помехозащищенный, чем витая пара и снижает собственное излучение. Пропускная способность – 50-100 Мбит/с. Допустимая длина линии связи – несколько километров. Несанкционированное подключение к коаксиальному кабелю сложнее, чем к витой паре.
Кабельные оптоволоконные каналы связи. Оптоволоконный кабель (fiber optic) – это оптическое волокно на кремниевой или пластмассовой основе, заключенное в материал с низким коэффициентом преломления света, который закрыт внешней оболочкой.
Оптическое волокно передает сигналы только в одном направлении, поэтому кабель состоит из двух волокон. На передающем конце оптоволоконного кабеля требуется преобразование электрического сигнала в световой, а на приемном конце обратное преобразование.
Основное преимущество этого типа кабеля – чрезвычайно высокий уровень помехозащищенности и отсутствие излучения. Несанкционированное подключение очень сложно. Скорость передачи данных 3Гбит/c. Основные недостатки оптоволоконного кабеля – это сложность его монтажа, небольшая механическая прочность и чувствительность к ионизирующим излучениям.
Беспроводные линии связи
Беспроводные линии связи (радиоканалы наземной и спутниковой связи) образуются с помощью передатчика и приемника Радиоволн. Существует большое количество различных типов Радиоканалов, отличающихся как используемым частотным диапазоном, так и дальностью канала. Диапазоны коротких, средних и длинных волн (КВ, СВ и ДВ), называемые также диапазонами амплитудной модуляции (Amplitude Modulation — АМ) по типу используемого в них метода модуляции сигнала, обеспечи- , вают дальнюю связь, но при невысокой скорости передачи данных.
Более скоростными являются каналы, работающие на диапазонах ультракоротких волн (УКВ), для которых характерна частотная модуляция (Frequency Modulation — РМ), а также диапазонах сверхвысоких частот (СВЧ или microwaves). В диапазоне СВЧ (свыше 4 ГГц) сигналы уже не отражаются ионосферой Земли, и для устойчивой связи требуется наличие прямой видимости между передатчиком и приемником. Поэтому такие частоты используют либо спутниковые каналы, либо радиорелейные каналы, где это условие выполняется.
Виды аппаратуры линий связи.
Различают аналоговые и цифровые линии связи, в которых используются различные типы промежуточной аппаратуры. В аналоговых линиях промежуточная аппаратура предназначена для усиления аналоговых сигналов, имеющих непрерывный диапазон значений. В высокоскоростных аналоговых каналах реализуется техника частотного мультиплексирования, когда несколько низкоскоростных аналоговых абонентских каналов мультиплексируют в один высокоскоростной канал. В цифровых каналах связи, где информационные сигналы прямоугольной формы имеют конечное число состояний, промежуточная аппаратура улучшает форму сигналов и восстанавливает период их следования. Она обеспечивает образование высокоскоростных цифровых каналов, работая по принципу временного мультиплексирования каналов, когда каждому низкоскоростному каналу выделяется определенная доля времени высокоскоростного канала.
Классификация вычислительных сетей.
В зависимости от территориального расположения абонентских систем вычис-лительные сети можно разделить на три основных класса: - глобальные сети (WAN – Wide Area Network); - региональные сети (MAN – Metropolitan Area Network); - локальные сети (LAN – Local Area Network). Глобальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в раз-личных странах, на различных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальные вычислительные сети позволят решить проблему объе-динения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.
Региональная вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов внутри боль-шого города, экономического региона, отдельной страны. Обычно расстояние между абонентами региональной вычислительной сети составляет десятки – сотни километ-ров. Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в преде-лах небольшой территории. В настоящее время не существует четких ограничений на террито риальный разбро с абонентов локальной вычислительной сети . Обычно такая сеть привязана к конкретному месту. К классу локальных вычислительных сетей отно-сятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т.д. Протяженность такой сети можно ограничить пределами 2 – 2,5 км. Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии. Они обеспечивают мощные, экономиче-ски целесообразные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. Локальные вычислительные сети могут входить как компоненты в состав региональной сети, региональные сети – объединять-ся в составе глобальной сети и, наконец, глобальные сети могут также образовывать сложные структуры. Например, Компьютерная сеть Интернет является наиболее популярной гло-бальной сетью. В ее состав входит множество свободно соединенных сетей. Внутри каждой сети, входящей в Интернет, существуют конкретная структура связи и опреде-ленная дисциплина управления. Внутри Интернет структура и методы соединений ме-жду различными сетями для конкретного пользователя не имеют никакого значения.
Основные топологии локальных вычислительных сетей.
Под топологией сети понимается структура и принципы объединения компьютеров в данной сети.
Различают физическую и логическую топологии. Под физической понимается реальная схема соединения ЭВМ в пределах сети. Логическая топология определяет маршруты обмена информацией. Физическая и логическая топологии могут не совпадать.
ЛВС можно представить в виде автоматизированных рабочих мест (рабочих станций), объединенных высокоскоростными каналами передачи данных. Рабочие станции подключены к каналам передачи с помощью сетевых адаптеров. Сетевые адаптеры предназначены для обеспечения взаимодействия рабочих станций внутри ЛВС.
Существует несколько видов топологии сетей:
— звездообразная;
— кольцевая;
— шинная;
— древовидная.
Топология типа «звезда» (рис.) часто применяется в системах передачи данных, например в сети РЕЛКОМ. При такой структуре сети поток данных между двумя рабочими станциями (периферийными узлами сети) проходит через центральный узел (файловый сервер).
Пропускная способность и скоростные характеристики данной сети определяются мощностью центрального узла. Это позволяет гарантировать каждой рабочей станции определенную величину пропускной способности. Однако в случае выхода из строя центрального Узла нарушается работа всей сети.
Если файловый сервер является достаточно производительным и соединен с каждым узлом сети своей линией связи, то в этом случае звездообразная топология будет самой быстродействующей.
В сети такого типа не будут происходить конфликтные столкновения потоков данных от различных узлов, так как все соединения контролируются головной машиной.
К недостаткам данной топологии можно отнести высокую стоимость прокладки кабелей, если периферийные узлы сильно удалены от центрального или последний территориально находится не в центре сети. При подключении большого числа рабочих станций обеспечение высокой скорости коммутации связано со значительными аппаратными затратами.
Также при расширении сети не удастся использовать существующие кабельные линии. К новому узлу придется прокладывать свой отдельный кабель, связывающий его с файловым сервером.
За счет большого числа функций, лежащих на центральном сетевом узле, его структура становится сложной, что отрицательно сказывается на надежности его работы. Для обеспечения более устойчивого функционирования в большинстве современных ЛВС со звездообразной топологией функции коммутации и управления сетью разделены (рис.).
Вместо единого центрального узла присутствуют коммутатор и сетевой сервер, между которыми распределены обязанности центрального узла по коммутации и управлению. Сетевой сервер в этом случае подключается к коммутатору как рабочая станция, имеющая максимальный приоритет, т. е. обслуживаемая в первую очередь.
Другой вид топологической структуры — кольцевая топология (рис.). В сети такого типа рабочие станции связаны друг с другом по кругу, т. е. первая со второй, вторая — с третьей, третья — с четвертой и т. д. Последний узел соединяется с первым.
Каждая рабочая станция сети имеет свой адрес. Когда одна из станций получает запрос от другого узла, то она отправляет информацию в сеть, указав адрес получателя. Информация циркулирует в сети по кругу, пока не дойдет до адресата. Время между отправкой и получением сообщения увеличивается пропорционально числу узлов сети.
Кольцевая топология может быть очень эффективной, так как сообщения для различных узлов могут отправляться по кольцу друг за другом через малые промежутки времени. Также очень просто можно послать запрос сразу на все станции сети.
Прокладка кабелей может быть сложной и дорогостоящей в том случае, если физическое (территориальное) расположение узлов далеко от формы кольца, например, если рабочие станции расположены в одну линию.
Другая проблема, с которой приходится сталкиваться в сетях кольцевой топологии, заключается в том, что при выходе из строя хотя бы одной из станций останавливается работа всей сети. Это связано с тем, что каждый узел активно участвует в обмене информацией между всеми рабочими станциями.
С этой особенностью связана и необходимость кратковременного отключения сети для присоединения нового узла, так как во время его установки кольцо должно быть разомкнуто.
Данная проблема устраняется путем организации двойного кольца, когда дополнительные линии связи и переключающие устройства позволяют менять конфигурацию ЛВС.
Ограничения на протяженность сети такого типа определяются; расстоянием между двумя соседними станциями.
Отдельным видом кольцевой топологии является логическая кольцевая сеть. Физически она представляет собой кольцевое соединение подсетей, построенных по топологии типа «звезда». Отдельные «звезды» подключаются с помощью специальных коммутаторов. В зависимости от числа рабочих станций и длины проложенного между ними кабеля коммутаторы могут быть пассивными (разветвители) или активными, в состав которых входит усилитель.
Третий вид топологической структуры сети — шинная топология (рис.).
При шинной топологии все узлы сети подключены к единому информационному каналу — шине, по которому передаются данные от всех подключенных рабочих станций. При этом каждый узел сети может непосредственно вступать в контакт с любой другой рабочей станцией.
Подключение новых или отключение неисправных узлов сети; может происходить в любое время без нарушения работы сети в целом. Однако поиск неисправной станции Затруднен, так как по состоянию сети трудно судить о состоянии ее отдельных компонентов — функционирование всей сети не зависит от работы конкретной рабочей станции. При этом существует прямая зависимость работы сети от состояния самой шины и ее компонентов — любая неисправность главной магистрали парализует всю сеть.
Обычно при построении сети шинной топологии используется «тонкий» Ethernet-кабель с тройниковым разветвителем. При этом подключение новых узлов требует разрыва шины, что нарушает работу сети. Для того чтобы этого избежать, применяют пассивные штепсельные коробки, которые позволяют производить подключение или отключение рабочих станций во время работы ЛВС.
В сети с прямой передачей информации в каждый момент времени только одна станция обладает правом передачи информации. Для избежания столкновения информационных потоков, исходящих от различных узлов сети (коллизий), часто применяют метод разделения по времени. Этот метод означает, что каждая рабочая станция в определенный момент времени имеет преимущественное право на передачу данных. Подобный способ применяется не во всех сетевых технологиях, использующих шинную топологию. Это характерно для сетей Arknet. В сети Ethernet применяется другой способ разрешения конфликтов: при одновременной попытке передачи данных от различных узлов сети каждая рабочая станция «замирает» на случайный промежуток времени, а потом повторяет попытку передать сообщение.
В широкополосных ЛВС, где при передаче сообщений используется модуляция, для избежания коллизий применяется механизм частотного разделения: каждая рабочая станция получает частоту, на которой она может передавать и получать информацию. Циркулирующие в сети данные модулируются на соответствующей частоте. Для этого применяются модемы. Работа с широкополосными сообщениями позволяет передавать довольно большой объем информации.
Древовидная структура ЛВС (рис. 3.7) представляет собой комбинацию сетей, построенных по принципам уже описанных топологий: «звезда», «кольцо», «шина».
В этой топологической структуре все коммуникационные каналы («ветви дерева») сходятся в одной точке — «корне».
Вычислительные сети такого типа применяются там, где невозможно построение сетей какого-нибудь основного типа топологии.
Для подключения большого числа узлов сети применяют сетевые Усилители и (или) коммутаторы. Также применяются активные концентраторы — коммутаторы, одновременно обладающие и функциями усилителя. На практике используют два вида активных концентраторов: обеспечивающие подключение 8 или 16 линий.
Другой тип коммутационного устройства — пассивный концентратор, который позволяет организовать разветвление сети для трех рабочих станций. Малое число присоединяемых узлов означает, что пассивный концентратор не нуждается в усилителе. Такие концентраторы применяются в тех случаях, когда расстояние до рабочей станции не превышает нескольких десятков метров.
По сравнению с шинной или кольцевой топологией, древовидный тип обладает большей надежностью. Выход из строя одного из компонентов сети, в большинстве случаев, не оказывает влияния на общую работоспособность сети.
Рассмотренные выше топологии локальных сетей являются основными, т. е. базовыми. Реальные ЛВС строят, основываясь на задачах, которые призвана решить данная локальная сеть, и на структуре ее информационных потоков. Таким образом, на практике топология ЛВС представляет собой синтез традиционных типов топологий.
На основе различных типов коммутационного оборудования и топологических структур разработано несколько стандартов технологий построения локальных вычислительных сетей.
Сетевая архитектура «клиент - сервер» и ее отличие от одноранговой сети.
Начнем с самого главного — архитектуры сети. Существуют две основные архитектуры сети: одноранговая (peer-to-peer) и клиент/сервер (client/ server), причем вторая практически вытеснила первую. В одноранговой сети все компьютеры равны — имеют один ранг. Любой компьютер может выступать как в роли сервера, то есть предоставлять свои ресурсы (файлы, принтеры) другому компьютеру, так и в роли клиента, другими словами -использовать предоставленные ему ресурсы. Одноранговые сети преимущественно распространены в домашних сетях или небольших офисах. В самом простом случае для организации такой сети нужно всего лишь пара компьютеров, снабженных сетевыми платами и коаксиальный кабель (нужна еще пара терминаторов (заглушек), но я обещал сильно не углубляться).
Когда сеть создана физически (компьютеры связаны с помощью коаксиального кабеля), нужно настроить сеть программно. Для этого необходимо, чтобы на компьютерах были установлены сетевые операционные системы (Linux, FreeBSD, Windows NT, Windows 98) или сетевые системы с поддержкой сетевых функций (Windows 95, Windows for Workgroups). Компьютеры в одноранговой сети объединяются в рабочие группы. Каждая рабочая группа имеет свой идентификатор — имя рабочей группы. Если вы сейчас работаете в Windows 9х, узнать имя рабочей группы вы можете, запустив апплет Сеть с Панели управления .
Для примера допустим, что в вашей одноранговой сети три компьютера А, В, С. Первые два входят в рабочую группу WG1, а компьютер С — в рабочую группу WG2. Даже несмотря на то, что компьютеры входят в один сегмент сети (физически подключены к одному кабелю), компьютеры А и В не будут «видеть» компьютер С, а компьютер С не будет видеть компьютеры А и В. Если выполнить команду поиска компьютера в Windows 9х (Пуск —» Поиск —> Найти компьютер), компьютер «увидит» компьютеры А и В, но будет сообщено, что они находятся в другой рабочей группе — WG1.
Единственное ограничение доступа, которое возможно в одноранговой сети, это использование пароля для доступа к какому-нибудь ресурсу. Для того, чтобы получить доступ к этому ресурсу, например, принтеру, нужно знать пароль. Это называется управлением доступом на уровне ресурсов. В сети клиент/сервер используется другой способ управления доступом — на уровне пользователей. В этом случае можно разрешить доступ к ресурсу только определенным пользователям. Например, ваш компьютер А через сеть могут использовать два пользователя: Иванов и Петров. К этому компьютеру подключен принтер, который можно использовать по сети. Но вы не хотите, чтобы кто угодно печатал на вашем принтере, и установили пароль для доступа к этому ресурсу. Если у вас одноранговая сеть, то любой, кто узнает этот пароль, сможет использовать ваш принтер. В случае с сетью клиент/сервер вы можете разрешить использовать ваш принтер только Иванову или только Петрову (можно и обоим).
Для получения доступа к ресурсу в сети клиент/сервер пользователь должен ввести свой уникальный идентификатор — имя пользователя (login — логин) и пароль (password). Логин пользователя является общедоступной информацией и это правильно: возможно, если кто-нибудь захочет отправить пользователю сообщение по электронной почте, то для этого ему достаточно знать его логин (естественно, и имя сервера электронной почты, который «знает» этого пользователя). Использование логина и пароля для доступа к ресурсам называется аутентификацией пользователя (user authentication). Существуют и другие виды аутентификации, например, аутентификация источника данных или однорангового объекта, но сейчас мы рассматривать их не будем. В любом случае, аутентификация — это проверка подлинности. После рассмотрения архитектуры одноранговой сети можно прийти к выводу, что единственное преимущество этой архитектуры — это ее простота и дешевизна. Сети клиент/сервер обеспечивают более высокий уровень производительности и безопасности.
В отличие от одноранговой сети, в сети клиент/сервер существует один или несколько главных компьютеров — серверов. Все остальные компьютеры сети называются клиентами или рабочими станциями (workstations). Как я уже писал выше, сервер — это специальный компьютер, который предоставляет определенные услуги другим компьютерам. Существуют различные виды серверов (в зависимости от предоставляемых ими услуг): серверы баз данных, файловые серверы, серверы печати (принт-серверы), почтовые серверы, Web-серверы и т.д.(в нашем случае — сети) и описывающая способ выполнения определенного класса функций. Еще один термин, который мы будем часто употреблять -интерфейс. Интерфейс — это средства и правила взаимодействия компонент системы между собой.
Характеристика основных моделей распределенных вычислений в системе «клиент - сервер»
Вычислительная модель «клиент — сервер» исходно связана с парадигмой открытых систем, которая появилась в 90-х годах и быстро эволюционировала. Сам термин «клиент-сервер» исходно применялся к архитектуре программного обеспечения, которое описывало распределение процесса выполнения по принципу взаимодействия двух программных процессов, один из которых в этой модели назывался «клиентом», а другой — «сервером». Клиентский процесс запрашивал некоторые услуги, а серверный процесс обеспечивал их выполнение. При этом предполагалось, что один серверный процесс может обслужить множество клиентских процессов. Ранее приложение (пользовательская программа) не разделялась на части, оно выполнялось некоторым монолитным блоком. Но возникла идея более рационального использования ресурсов сети. Действительно, при монолитном исполнении используются ресурсы только одного компьютера, а остальные компьютеры в сети рассматриваются как терминалы. Но теперь, в отличие от эпохи main-фреймов, все компьютеры в сети обладают собственными ресурсами, и разумно так распределить нагрузку на них, чтобы максимальным образом использовать их ресурсы. И как в промышленности, здесь возникает древняя как мир идея распределения обязанностей, разделения труда. Конвейеры Форда сделали в свое время прорыв в автомобильной промышленности, показав наивысшую производительность труда именно из-за того, что весь процесс сборки был разбит на мелкие и максимально простые операции и каждый рабочий специализировался на выполнении только одной операции, но эту операцию он выполнял максимально быстро и качественно. Конечно, в вычислительной технике нельзя было напрямую использовать технологию автомобильного или любого другого механического производства, но идею использовать было можно. Однако для воплощения идеи необходимо было разработать модель разбиения единого монолитного приложения на отдельные части и определить принципы взаимосвязи между этими частями. Основной принцип технологии «клиент — сервер» применительно к технологии баз данных заключается в разделении функций стандартного интерактивного приложения на 5 групп, имеющих различную природу: • функции ввода и отображения данных (Presentation Logic); • прикладные функции, определяющие основные алгоритмы решения задач приложения (Business Logic); • функции обработки данных внутри приложения (Database Logic), • функции управления информационными ресурсами (Database Manager System); • служебные функции, играющие роль связок между функциями первых четырех групп. Структура типового приложения, работающего с базой данных приведена на рисунке
Глобальная сеть Интернет. Адресация компьютеров в сети.
Интернет (сеть Интернет, Internet) - глобальная информационная сеть, части которой логически взаимосвязаны друг с другом посредством единого адресного пространства, основанного на протоколе TCP/IP. Интернет состоит из множества взаимосвязанных компьютерных сетей и обеспечивает удаленный доступ к компьютерам, электронной почте, доскам объявлений, базам данных и дискуссионным группам.
Сетевой протокол TCP/IP определяет, что каждый компьютер в сети должен иметь адрес, так называемый IP-адрес. Вид адреса - 4 числа, записанные через точку. Например, 130.51.45.2 или 192.168.0.1
Адрес компьютера-отправителя и адрес компьютера-получателя и указывается в пакете информации, который передается по сети.
Для облегчения доступа пользователей к компьютерам сети ввели имена. Для поиска компьютера проще указать его имя, чем IP-адрес.
Для совместимости числового адреса и буквенного имени в Windows Server 2003 включена специальная служба DNS.
Основные протоколы передачи данных в сети Интернет.
Протоколом передачи данных называется набор служебных команд обеспечивающих передачу пользовательской информации. В передачи данных во всемирной сети интернет используется несколько протоколов передачи тех типов данных, для которых он разрабатывался. Основным управляющим протоколом в сети интернет является протокол TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol). Упрощенно, этот протокол обеспечивает работу всех остальных протоколов в сети, управляя их работой, то есть обеспечивая передачу их служебных команд. Остальные же протоколы обеспечивают передачу пользовательских данных, управление удаленной файловой системой, шифрованием данных и так далее. HTTP Основным протоколом передачи пользовательских данных является протокол “HTTP” (HyperText Transfer Protocol — «протокол передачи гипертекста») Благодаря HTTP посетитель посредством своего клиентского программного обеспечения (браузера) может просматривать связанные между собой посредством ссылок друг на друга документы. Ссылки могут вести как на страницы сайта содержащие ссылки на другие страницы, так и на текстовые страницы, мультимедийные, архивные и другие файлы, не имеющие в своем составе ссылки на документы. При этом стоит отметить то, что посетитель какого либо ресурса не имеет возможности просматривать папки, иерархию файловой системы, файлы на которые нет ссылок со страниц документов. HTTPS Протокол HTTPS (Hypertext Transfer Protocol Secure) является расширением стандартного протокола HTTP предназначенным для передачи зашифрованной информации. Данные передаваемые по протоколу HTTPS в данные передаваемые по одному из защищенных TLS (Transport Layer Security) или SL (Secure Sockets Layer — уровень защищённых сокетов) FTP Протокол “FTP” (File Transfer Protocol — протокол передачи файлов) предназначен для передачи отдельных, не связанных между собой перекрестными ссылками файлов расположенных на файловой системе удаленного узла. Фактически работу по протоколу можно сравнить с работой в любой из программ файловых менеджеров. Посетитель имеет возможность видеть иерархию расположения папок, файлы расположенные в них и работать с данными на удаленном узле так, как и с данными на своем собственном компьютере. Возможность пользователя работы с данными ограничена лишь правами на выполнение операций в файловой системе и дисковой квотой отведенной данной учетной записи. FXP Протокол “FXP” (File eXchange Protocol — протокол обмена файлами) применяется для передачи файлов между двумя удаленными узлами и в отличие от FTP у пользователя нет необходимости закачки данных на управляющий компьютер. FTPS Протокол FTPS (File Transfer Protocol + SSL, или FTP/SSL) — защищённый протокол для передачи файлов. При этом стандартный протокол FTP надстраивается над протоколом, передающим данные по шифрованному каналу протокола SSL, что обеспечивает безопасную передачу данных. Защите SSL при такой схеме подвергается вся информация — как команды FTP, так и принимаемые или передаваемые данные. FTPS Протокол FTPS (File Transfer Protocol + SSL, или FTP/SSL) предназначен для защищенной передачи данных по протоколу FTP. При работе по этому протоколу защищаются не только передаваемые пользовательские данные, но и команды выполняемые в файловой системе удаленного узла. SMTP Протокол SMTP (Simple Mail Transfer Protocol — простой протокол передачи почты) предназначен для передачи электронной почты. При передаче почтовых сообщений письмо идет не от компьютера отправителя к компьютеру получателя напрямую, а через узлы расположенные по маршруту следования и хранятся там до того, как будут отправлены на следующий узел, что обеспечивает большую надежность пересылки сообщения. ESMTP Протокол ESMTP (Extended SMTP) расширенная версия протокола SMTP. BitTorrent Протокол “BitTorrent” (от английкого “поток данных”) предназначен для передачи файлов между компьютерами пользователей. При передачи файл делится на несколько мелких частей и каждый компьютер в момент приема одновременно отдает другому компьютеру имеющиеся у него части этого файла. Таким образом происходит снижение нагрузки на сеть передачи данных, по сравнению с тем, если бы все пользователи скачивали файл из одного узла, так как передача данных происходит по цепочке от пользователя к пользователю по кратчайшему каналу связи.
Основные виды информационных услуг, предоставляемые сетью Интернет.
Интернет предоставляет своим пользователям разнообразные услуги и возможности (сервисы). Перечислим основные.