Глобальные сети

Глобальная компьютерная сеть объединяет компьютеры, удаленные друг от друга на большое расстояние и которые могут быть расположены в различных городах, государствах и континентах. Обмен информацией между компьютерами в такой сети может осуществляться при помощи телефонных линий связи, выделенных каналов связи, в том числе оптоволоконных, систем радиосвязи и спутниковой связи.

В общем случае глобальная сеть включает подсеть связи, к которой подключены компьютеры и терминалы (только ввод и отображение данных). В состав глобальной сети как компоненты могут входить локальные и региональные сети. Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии. Они обеспечивают мощные, экономически целесообразные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. Именно такая структура принята в наиболее известной и популярной сейчас всемирной суперглобальной информационной сети Интернет. Подсеть связи состоит из каналов передачи данных и коммуникационных узлов.

Компьютеры (как правило – персональные), за которыми работают пользователи-клиенты, называются рабочими станциями. Компьютеры, являющиеся источниками ресурсов сети, предоставляемых пользователям, называются серверами. Рабочие станции пользователей подключаются к глобальным сетям чаще всего через поставщиков услуг доступа к сети — провайдеров.

Коммуникационные узлы подсети связи предназначены для быстрой передачи информации по сети, для выбора оптимального маршрута передачи информации и для коммутации пакетов передаваемой информации. Коммуникационный узел – это либо некоторое аппаратное устройство, либо компьютер, выполняющий заданные функции с помощью соответствующего программного обеспечения. Эти узлы обеспечивают эффективность функционирования сети связи в целом. Рассмотренная структура сети называется узловой и используется, прежде всего, в глобальных сетях.

Типовые архитектуры компьютерных сетей

Различают следующие типы архитектуры компьютерных сетей:

• с выделенным сервером, содержащие клиентов и обслужива­ющие их серверы;

• одноранговая, в которой нет серверов и разделяются ресурсы независимых узлов;

• гибридная, т.е. архитектура «клиент-сервер» с одноранговыми разделяемыми ресурсами.

Архитектура с выделенным сервером.

Системы, в которых сервер выполняет только процедуры орга­низации, хранения и выдачи клиентам нужной информации, носят название систем «файл-сервер»; те же системы, в которых на сер­вере наряду с хранением выполняется и содержательная обработка информации, принято называть системами «клиент-сервер». Сер­вер, работающий по технологии «файл-сервер», сам называется файл-сервером, работающий по технологии «клиент-сервер» — сервером приложений.

Достоинствами архитектуры с выделенным сервером явля­ются:

• сильная централизованная защита;

• отсутствует ограничение на число рабочих станций;

• простота управления по сравнению с одноранговыми сетями;

• центральное хранилище файлов, благодаря чему все поль­зователи могут работать с одним набором данных, а резерв­ное копирование важной информации значительно упро­щается;

• высокое быстродействие;

• возможность совместного использования дорогого обору­дования;

• оптимизированные выделенные серверы функционируют в режиме разделения ресурсов быстрее, чем одноранговые узлы;

• обеспечение доступа к разделяемым ресурсам сети по одному паролю;

• освобождение пользователей от задачи управления разделя­емыми ресурсами;

• централизованная организация, предотвращающая потерю данных на компьютере.

К недостаткам серверных сетей относят:

• дорогое специализированное аппаратное обеспечение;

• дорогостоящие серверные ОС и клиентские лицензии;

• зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;

• меньшую гибкость по сравнению с одноранговой сетью;

• потребность в администраторе сети.

Одноранговая архитектура — концепция сети, в которой ее ресурсы рассредоточены по всем абонентским системам. Рассматриваемая архитектура характеризуется тем, что в ней або­нентские системы равноправны и их обращение к ресурсам друг друга является симметричным.

Для одноранговых сетей характерно отсутствие централизован­ного управления. В них нет серверов. Поэтому часто такие сети называют децентрализованными. При необходимости пользова­тели могут работать с общими дисками и такими ресурсами, как принтеры и факсы.

Одноранговые сети организуются по рабочим группам. Кроме того, они не оптимизированы для разделения ресурсов.

В этих сетях существует лицензионное ограничение, не позво­ляющее получить доступ к ресурсу сразу большому числу поль­зователей.

Преимуществами одноранговых сетей являются:

• низкая стоимость;

• простота в инсталляции;

• отсутствие потребности в специальной должности админис­тратора сети;

• возможность для пользователей управлять разделением ресурсов;

• возможность при работе не полагаться на функционирование других компьютеров;

• высокая надежность.

Для одноранговых сетей характерны и определенные недостатки:

• дополнительная нагрузка на компьютеры из-за совместного использования ресурсов;

• неспособность одноранговых узлов обслуживать, подобно серверу, столь же большое число соединений;

• отсутствие централизованной организации, что затрудняет поиск данных;

• отсутствие центрального места хранения файлов, что услож­няет их архивирование;

• необходимость администрирования пользователями собс­твенных компьютеров;

• слабая и неудобная система защиты;

• возможность подключения небольшого числа рабочих стан­ций (не более 10);

• отсутствие централизованного управления, осложняющее работу с большими одноранговыми сетями.

Архитектура «клиент-сервер» - это архитектура распределенной вычисли­тельной системы, в которой приложение делится на клиентский и серверный процессы.

Клиент-серверная система состоит в простейшем случае из трех основных компонентов:

1. сервер БД, управляющий хранением данных, доступом и защи­той, резервным копированием, отслеживающий целостность данных в соответствии с бизнес-правилами и, самое главное, выполняющий запросы клиента;

2. клиент, предоставляющий интерфейс пользователя, выполняю­щий логику приложения, проверяющий допустимость данных, посылающий запросы к серверу и получающий ответы от него;

3. сеть и коммуникационное программное обеспечение, осу­ществляющее взаимодействие между клиентом и сервером посредством сетевых протоколов.

Сервер сети предоставляет ресурсы (услуги) рабочим станциям и (или) другим серверам. Клиент имеет возможность асинхронно для сервера инициировать выполнение процедур сервера и получать результаты их выполнения. Как правило, архитектура «клиент-сер­вер» обеспечивает возможность нескольким клиентам взаимодейс­твовать с сервером параллельно и независимо друг от друга.