Особенности организации локальных сетей.

Компьютерные сети реализуют распределенную обработку данных. Обработка данных в этом случае распределена между двумя объектами: клиентами и сервером.

Клиент - это рабочая станция или пользователь компьютерной сети. В процессе обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения сложных процедур, чтение файлов, поиск информации в базе данных. Сервер выполняет запрос, поступивший от клиента. Результаты выполнения запросов передаются клиентам. Сервер обеспечивает хранение данных общего пользования, организует доступ к этим данным и передает клиенту. Архитектура клиент-сервер может использоваться как в одноранговых локальных сетях, так и в сети с выделенным сервером.

Компьютерные сети основаны на принципе клиент-сервер, в соответствии, с которым действия по обработке информации, необходимые для выполнения конкретной задачи, разделены между компьютерами, выполняющие функции клиентов и серверов. Это прямая противоположность модели большой ЭВМ, в которой центральный компьютер выполняет всю обработку информации и просто пересылает результаты пользователю на удаленный терминал.

Сервер – это компьютер, обеспечивающий доступ к информации другим компьютерам в тот момент, когда им требуется. Клиент- компьютер, запрашивающий информацию у сервера. Оба термина могут быть применены как к физическим устройствам, так и к программному обеспечению.

Например, сетевые базы данных, как правило, целиком хранятся на сервере, находящимся в режиме ожидания запросов от клиентов. Пользователь рабочей станции запускает программу - клиент, с помощью которой формулирует запросы на выборку из базы данных и отправляет их серверу.

Сервер отвечает на запросы и посылает требуемую информацию рабочей станции, которая обрабатывает и предоставляет её пользователю. В этом случае рабочие станции должны обеспечить пользовательский интерфейс и перевод требования пользователя на язык запросов, «понятный» серверу, а также прием возвращенной сервером информации и предъявление её пользователю в понятной для него форме. Сервер может обслуживать десятки или сотни клиентов, то есть он должен быть мощным компьютером, однако, в результате перекладывания некоторых функций на рабочие станции, нагрузка на него по обработке информации даже близко не сравнима с таковой при использовании большой ЭВМ.

В серверных сетях осуществляется четкое разделение функций между компьютерами: одни их них постоянно являются клиентами, а другие — серверами. Учитывая многообразие услуг, предоставляемых компьютерными сетями, существует несколько типов серверов, а именно: сетевой сервер, файловый сервер, сервер печати, почтовый сервер и др.

Сетевой сервер представляет собой специализированный компьютер, ориентированный на выполнение основного объема вычислительных работ и функций по управлению компьютерной сетью. Этот сервер содержит ядро сетевой операционной системы, под управлением которой осуществляется работа всей локальной сети. Сетевой сервер обладает достаточно высоким быстродействием и большим объемом памяти. При подобной сетевой организации функции рабочих станций сводятся к вводу-выводу информации и обмену ею с сетевым сервером.

Термин файловый сервер относится к компьютеру, основной функцией которого является хранение, управление и передача файлов данных. Он не обрабатывает и не изменяет сохраняемые и передаваемые им файлы. Сервер может "не знать", является ли файл текстовым документом, графическим изображением или электронной таблицей. В общем случае на файловом сервере может даже отсутствовать клавиатура и монитор. Все изменения в файлах данных осуществляются с клиентских рабочих станций. Для этого клиенты считывают файлы данных с файлового сервера, осуществляют необходимые изменения данных и возвращают их обратно на файловый сервер. Подобная организация наиболее эффективна при работе большого количества пользователей с общей базой данных. В рамках больших сетей может одновременно использоваться несколько файловых серверов.

Сервер печати (принт-сервер) представляет собой печатающее устройство, которое с помощью сетевого адаптера подключается к передающей среде. Подобное сетевое печатающее устройство является самостоятельным и работает независимо от других сетевых устройств. Сервер печати обслуживает заявки на печать от всех серверов и рабочих станций. В качестве серверов печати используются специальные высокопроизводительные принтеры.

При высокой интенсивности обмена данными с глобальными сетями в рамках локальных сетей выделяются почтовые серверы, с помощью которых обрабатываются сообщения электронной почты. Для эффективного взаимодействия с сетью Internet могут использоваться Web-серверы.

9.1 Одноранговая сеть

Характер взаимодействия компьютеров в локальной сети принято связывать с их функциональным назначением. Как и в случае прямого соединения, в рамках локальных сетей используется понятие клиент и сервер. Технология клиент-сервер — это особый способ взаимодействия компьютеров в локальной сети, при котором один из компьютеров (сервер) предоставляет свои ресурсы другому компьютеру (клиенту). В соответствии с этим различают одноранговые сети и серверные сети.

При одноранговой архитектуре в сети отсутствуют выделенные серверы, каждая рабочая станция может выполнять функции клиента и сервера. В этом случае рабочая станция выделяет часть своих ресурсов в общее пользование всем рабочим станциям сети. Как правило, одноранговые сети создаются на базе одинаковых по мощности компьютеров. Одноранговые сети являются достаточно простыми в наладке и эксплуатации. В том случае, когда сеть состоит из небольшого числа компьютеров и ее основной функцией является обмен информацией между рабочими станциями, одноранговая архитектура является наиболее приемлемым решением. Подобная сеть может быть достаточно быстро и просто реализована средствами такой популярной операционной системы как Windows .

Наличие распределенных данных и возможность изменения своих серверных ресурсов каждой рабочей станцией усложняет защиту информации от несанкционированного доступа, что является одним из недостатков одноранговых сетей. Понимая это, разработчики начинают уделять особое внимание вопросам защиты информации в одноранговых сетях.

Другим недостатком одноранговых сетей является их более низкая производительность. Это объясняется тем, что сетевые ресурсы сосредоточены на рабочих станциях, которым приходится одновременно выполнять функции клиентов и серверов.

В такой сети нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. В одноранговой сети все компьютеры равноправны,каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер. Пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступными. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям. Каждая станция может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть. Пользователю сети доступны все устройства, подключенные к другим станциям.

Одноранговая сеть характеризуется рядом стандартных решений:

1. Компьютеры расположены на рабочих столах пользователей;

2. Пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспечивают защиту информации;

3. Для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система.

Целесообразность применения одноранговых сетей.

Одноранговая сеть вполне подходит там, где:

1. Количество пользователей не превышает 10 человек;

2. Пользователи расположены компактно;

3. Вопросы защиты данных не актуальны;

4. В обозримом бедующем не ожидается расширения фирмы и, следовательно, сети.

Если эти условия выполняются, то выбор одноранговой сети будет более правильным, чем выбор сети на основе сервера.

Достоинства одноранговых сетей:

1. Низкая стоимость и высокая надежность.

Недостатки одноранговых сетей:

1. Зависимость эффективности работы сети от количества станций (компьютеров);

2. Сложность управления сетью;

3. Сложность обеспечения защиты информации;

4. трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.