ТЕМА №8
8. Локальные вычислительные сети. 1
Введение. 1
8.1. Аппаратные средства ЛВС.. 2
8.2. Топология ЛВС.. 4
8.3. Принципы управления. 6
8.3. Принципы управления. 7
8.4. Технология «клиент-сервер». 8
8.5. Программное обеспечение технологии «клиент-сервер». 9
8.6. Вход в сеть. 11
Организация сетевого доступа к ресурсам компьютера. 12
Организация доступа к файлам и принтерам компьютера. 12
Организация защиты сетевых ресурсов. 13
Настройка компьютера для работы в сети. 16
Отображение сетевого ресурса. 18
Использование сетевого принтера. 19
Разрешение вопросов, возникающих при работе в сети. 21
8.7. Практические упражнения. 23
Упражнение 1. Работа с Сетевым окружением.. 23
Упражнение 2. Копирование с сетевого ресурса. 23
Упражнение 3. Организация сетевого доступа к ресурсу. 24
8.8. Контрольные вопросы.. 24
8.10. Библиографический список. 24
Локальные вычислительные сети
Введение
Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей информации.
Средства передачи данных в общем случае могут состоять из следующих элементов: связных компьютеров, каналов связи (спутниковых, телефонных, цифровых, волоконно-оптических, радио- и других), коммутирующей аппаратуры, ретрансляторов, различного рода преобразователей сигналов и других элементов и устройств.
Архитектура сети ЭВМ определяет принципы построения и функционирования аппаратного и программного обеспечения элементов сети.
Современные сети можно классифицировать по различным признакам:
Территориальной распространенности;
Ведомственной принадлежности;
Скорости передачи информации;
Топологии;
Назначению;
Перечню предоставляемых услуг;
Принципам управления (централизованные и децентрализованные);
Методам коммутации (без коммутации, телефонная коммутация, коммутация цепей, сообщений, пакетов и дейтаграмм и т. д.);
Типам среды передачи и т. д.
По территориальной распространенности сети могут быть локальными, глобальными, и региональными. Локальные – это сети, перекрывающие территорию не более 10 м 2 , региональные – расположенные на территории города или области, глобальные на территории государства или группы государств, например, всемирная сеть Internet.
По принадлежности различают ведомственные и государственные сети. Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории. Государственные сети – сети, используемые в государственных структурах.
По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.
По типу среды передачи разделяются на сети коаксиальные, на витой паре, оптоволоконные, с передачей информации по радиоканалам, в инфракрасном диапазоне.
Компьютеры могут соединяться кабелями, образуя различную топологию сети (звездная, шинная, кольцевая и др.).
Следует различать компьютерные сети и сети терминалов (терминальные сети). Компьютерные сети связывают компьютеры, каждый из которых может работать и автономно. Терминальные сети обычно связывают мощные компьютеры (майнфреймы), а в отдельных случаях и ПК с устройствами (терминалами), которые могут быть достаточно сложны, но вне сети их работа или невозможна, или вообще теряет смысл. Например, сеть банкоматов или касс по продажи авиабилетов. Строятся они на совершенно иных, чем компьютерные сети, принципах и даже на другой вычислительной технике.
Сети условно разделяют налокальные и глобальные в зависимости от удаленности компьютеров. В классификации сетей существует два основных термина: LAN и WAN.
LAN (Local Area Network) – локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Термин «LAN» может описывать и маленькую офисную сеть, и сеть уровня большого завода, занимающего несколько сотен гектаров. Зарубежные источники дают даже близкую оценку – около шести миль (10 км) в радиусе; использование высокоскоростных каналов.
Локальная вычислительная сеть (ЛВС) представляет собой коммуникационную систему, позволяющую совместно использовать ресурсы компьютеров, подключенных к сети, такие, как принтеры, плоттеры, диски, модемы, приводы CD-ROM и другие периферийные устройства. В локальных вычислительных сетях компьютеры расположены на расстоянии до нескольких километров и обычно соединены при помощи скоростных линий связи со скоростью обмена от 1 до 10 и более Мбит/с (не исключается случаи соединения компьютеров и с помощью низкоскоростных телефонных линий). ЛВС обычно развертываются в рамках некоторой организации (корпорации, учреждения). Поэтому их иногда называют корпоративными системами или сетями. Компьютеры при этом, как правило, находятся в пределах одного помещения, здания или соседних зданий.
WAN (Wide Area Network) – глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Пример WAN – сети с коммутацией пакетов (Frame Relay), через которую могут «разговаривать» между собой различные компьютерные сети.
Произвольнаяглобальная сеть может включать другие глобальные сети, локальные сети, а также отдельно подключаемые к ней компьютеры (удаленные компьютеры) или отдельно подключаемые устройства ввода-вывода. Глобальные сети бывают четырех основных видов: городские, региональные, национальные и транснациональные . В качестве устройств ввода-вывода могут использоваться, например, печатающие и копирующие устройства, кассовые и банковские аппараты, дисплеи (терминалы) и факсы. Перечисленные элементы сети могут быть удалены друг от друга на значительное расстояние.
Функции программного обеспечения компьютера, установленного в сети, условно можно разделить на две группы: управление ресурсами самого компьютера (в том числе и в интересах решения задач для других компьютеров) и управление обменом с другими компьютерами (сетевые функции).
Собственными ресурсами компьютера традиционно управляет ОС. Функции сетевого управления реализует сетевое ПО, которое может быть выполнено как в виде отдельных пакетов сетевых программ, так и в виде сетевой ОС.
Классификация ЛКС
Локальные вычислительные сети подразделяются на два кардинально различающихся класса: одноранговые (одноуровневые или Peer to Peer) сети и иерархические (многоуровневые).
Одноранговые сети.
Одноранговая сеть представляет собой сеть равноправных компьютеров, каждый из которых имеет уникальное имя (имя компьютера) и обычно пароль для входа в него во время загрузки ОС. Имя и пароль входа назначаются владельцем ПК средствами ОС.
Иерархические сети.
В иерархических локальных сетях имеется один или несколько специальных компьютеров – серверов, на которых хранится информация, совместно используемая различными пользователями.
Сервер в иерархических сетях – это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Поэтому иерархические сети иногда называются сетями с выделенным сервером. Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно работающими процессорами, с винчестерами большой емкости, с высокоскоростной сетевой картой (100 Мбит/с и более). Компьютеры, с которых осуществляется доступ к информации на сервере, называются станциями или клиентами.
По назначению ЛКС классифицируются :
· Сети терминального обслуживания. В них включается ЭВМ и периферийное оборудование, используемое в монопольном режиме компьютером, к которому оно подключается, или быть общесетевым ресурсом.
· Сети, на базе которых построены системы управления производством и учрежденческой деятельности. Они объединяются группой стандартов МАР/ТОР. В МАР описываются стандарты, используемые в промышленности. ТОР описывают стандарты для сетей, применяемых в офисных сетях.
· Сети, которые объединяют системы автоматизации, проектирования. Рабочие станции таких сетей обычно базируются на достаточно мощных персональных ЭВМ, например фирмы Sun Microsystems.
· Сети, на базе которых построены распределенные вычислительные системы.
По признаку скорости – на низкоскоростные (до 10 Мбит/с), среднескоростные (до 100 Мбит/с), высокоскоростные (свыше 100 Мбит/с).
По типу метода доступа – на случайные, пропорциональные, гибридные;
По типу физической среды передачи – на витую пару, коаксиальный или оптоволоконный кабель, инфракрасный канал, радиоканал.
Аппаратные средства ЛВС
Основными аппаратными компонентами ЛВС являются:
1. Рабочие станции (PC) – это, как правило, персональные ЭВМ, которые являются рабочими местами пользователей сети.
Требования, предъявляемые к составу PC, определяются характеристиками решаемых в сети задач, принципами организации вычислительного процесса, используемой ОС и некоторыми другими факторами. Иногда в PC, непосредственно подключенной к сетевому кабелю, могут отсутствовать накопители на магнитных дисках. Такие PC называютбездисковыми рабочими станциями. Однако в этом случае для загрузки в PC операционной системы с файл-сервера нужно иметь в сетевом адаптере этой станции микросхему дистанционной загрузки. Последняя поставляется отдельно, намного дешевле накопителей и используется как расширение базовой системы ввода-вывода BIOS. В микросхеме записана программа загрузки ОС в оперативную память PC. Основным преимуществом бездисковых PC является низкая стоимость, а также высокая защищенность от несанкционированного проникновения в систему пользователей и компьютерных вирусов. Недостаток бездисковой PC заключается в невозможности работать в автономном режиме (без подключения к серверу), а также иметь свои собственные архивы данных и программ.
2. Серверы в ЛВС выполняют функции распределения сетевых ресурсов. Обычно его функции возлагают на достаточно мощный ПК, мини-ЭВМ, большую ЭВМ или специальную ЭВМ-сервер. В одной сети может быть один или несколько серверов. Каждый из серверов может быть отдельным или совмещенным с PC. В последнем случае не все, а только часть ресурсов сервера оказывается общедоступной.
При наличии в ЛВС нескольких серверов каждый из них управляет работой подключенных к нему PC. Совокупность компьютеров сервера и относящихся к нему PC часто называютдоменом . Иногда в одном домене находится несколько серверов. Обычно один из них является главным, а другие – выполняют роль резерва (на случай отказа главного сервера) или логического расширения основного сервера.
Важнейшими параметрами, которые должны учитываться при выборе компьютера-сервера, являются тип процессора, объем оперативной памяти, тип и объем жесткого диска и тип дискового контроллера. Значения указанных характеристик, так же как и в случае PC, существенно зависят от решаемых задач, организации вычислений в сети, загрузки сети, используемой ОС и других факторов.
Оперативная память в сервере используется не только для собственно выполнения программ, а и для размещения в ней буферов, дискового ввода вывода. Определив оптимально количество и размер буферов, можно существенно ускорить выполнение операций ввода-вывода.
Объем выбираемого накопителя должен быть достаточным для размещения на нем необходимого программного обеспечения (особенно при бездисковых PC), а также совместно.используемых файлов и баз данных.
3. Линии передачи данных соединяют PC и серверы в районе размещения сети друг с другом. В качестве линий передачи данных чаще всего выступают кабели . Наибольшее распространение получили кабели на витой паре (рис. 8.1,а) и коаксиальный кабель (рис. 8.1,б). Более перспективным и прогрессивным является оптоволоконный кабель. В последнее время стали появляться беспроводные сети, средой передачи данных в которых является радиоканал. В подобных сетях компьютеры устанавливаются на небольших расстояниях друг от друга: в пределах одного или нескольких соседних помещений.
а) б)
Рис. 8.1. Сетевые кабели: а –кабель на основе скрученных пар (витая пара);
б – коаксиальный кабель
4. Сетевые адаптеры (интерфейсные платы) используются для подключения компьютеров к кабелю (рис. 8.2). Функцией сетевого адаптера является передача и прием сетевых сигналов из кабеля. Адаптер воспринимает команды и данные от сетевой операционной системы (ОС), преобразует эту информацию в один из стандартных форматов и передает ее в сеть через подключенный к адаптеру кабель.
Рис. 8.2. Сетевой адаптер
Используемые сетевые адаптеры имеют три основные характеристики:тип шины компьютера, к которому они подключаются (ISA, EISA, Micro Channel и пр.),разрядность (8, 16, 32, 64) итопология образуемой сети (Ethernet, Arcnet, Token-Ring).
Кдополнительному оборудованию ЛВС относят источники бесперебойного питания, модемы, трансиверы, репитеры, а также различные разъемы (коннекторы, терминаторы).
Источники бесперебойного питания (ИБП) служат для повышения устойчивости работы сети и обеспечения сохранности данных на сервере. При сбоях по питанию ИБП, подключаемый к серверу через специальный адаптер, выдает сигнал серверу, обеспечивая в течение некоторого времени стабильное напряжение. По этому сигналу сервер выполняет процедуру завершения своей работы, которая исключает потерю данных. Основным критерием выбора ИБП является мощность, которая должна быть не меньше мощности, потребляемой подключаемым к ИБП сервером.
Трансивер – это устройство подключения PC к толстому коаксиальному кабелю.Репитер предназначен для соединения сегментов сетей.Коннекторы (соединители) необходимы для соединения сетевых адаптеров компьютеров с тонким кабелем, а также для соединения кабелей друг с другом.Терминаторы служат для подключения к открытым кабелям сети, а также для заземления (так называемые терминаторы с заземлением).
Модем используется в качестве устройства подключения ЛВС или отдельного компьютера к глобальной сети через телефонную связь.
Топология ЛВС
Топология – это конфигурация соединения элементов в сеть. Топология во многом определяет такие важнейшие характеристики сети, как ее надежность, производительность, стоимость, защищенность и т.д.
Одним из подходов к классификации топологий ЛВС является выделение двух основных классов топологий:широковещательных и последовательных.
В широковещательных конфигурациях каждый персональный компьютер передает сигналы, которые могут быть восприняты остальными компьютерами. К таким конфигурациям относятся топологии «общая шина», «дерево», «звезда с пассивным центром». Сеть типа «звезда с пассивным центром» можно рассматривать как разновидность «дерева», имеющего корень с ответвлением к каждому подключенному устройству.
В последовательных конфигурациях каждый физический подуровень передает информацию только одному персональному компьютеру. Примерами последовательных конфигураций являются: произвольная (произвольное соединение компьютеров), иерархическая, «кольцо», «цепочка», «звезда с интеллектуальным центром», «снежинка» и др.
Коротко рассмотрим три наиболее широко распространенные (базовые) топологии ЛВС: «звезда», «общая шина» и «кольцо».
В случаетопологии «звезда» каждый компьютер через специальный сетевой адаптер подключается отдельным кабелем к центральному узлу (рис. 8.3). Центральным узлом служит пассивный соединитель или активный повторитель.
Рис. 8.3. Топология «звезда»
Недостатком такой топологии является низкая надежность, так как выход из строя центрального узла приводит к остановке всей сети, а также обычно большая протяженность кабелей (это зависит от реального размещения компьютеров). Иногда для повышения надежности в центральном узле ставят специальное реле, позволяющее отключать вышедшие из строя кабельные лучи.
Топология «общая шина» предполагает использование одного кабеля, к которому подключаются все компьютеры. Информация по нему передается компьютерами поочередно (рис. 8.4).
Рис. 8.4. Топология «общая шина»
Достоинством такой топологии является, как правило, меньшая протяженность кабеля, а также более высокая надежность чем у «звезды», так как выход из строя отдельной станции не нарушает работоспособности сети в целом. Недостатки состоят в том, что обрыв основного кабеля приводит к неработоспособности всей сети, а также слабая защищенность информации в системе на физическом уровне, так как сообщения, посылаемые одним компьютером другому, в принципе, могут быть приняты и на любом другом компьютере.
Прикольцевой топологии данные передаются от одного компьютера другому по эстафете (рис. 8.5). Если некоторый компьютер получает данные, предназначенные не ему, он передает их дальше по кольцу. Адресат предназначенные ему данные никуда не передает.
Рис. 8.5. Кольцевая топология
Достоинством кольцевой топологии является более высокая надежность системы при разрывах кабелей, чем в случае топологии с общей шиной, так как к каждому компьютеру есть два пути доступа. К недостаткам топологии следует отнести большую протяженность кабеля, невысокое быстродействие по сравнению со «звездой» (но соизмеримое с «общей шиной»), а также слабую защищенность информации, как и при топологии с общей шиной.
Топология реальной ЛВС может в точности повторять одну из приведенных выше или включать их комбинацию. Структура сети в общем случае определяется следующими факторами: количеством объединяемых компьютеров, требованиями по надежности и оперативности передачи информации, экономическими соображениями и т. д.
Принципы управления
Существует два основных принципа управления в локальных сетях: централизация и децентрализация.
В сетях сцентрализованным управлением функции управления обменом данными возложены на файл-серверы. Файлы, хранящиеся на сервере, доступны рабочим станциям сети. Одна PC к файлам другой PC доступа не имеет. Правда, обмен файлами между PC может происходить и в обход основных путей с помощью специальных программ.
Существует множество сетевых ОС, реализующих централизованное управление. Среди них Microsoft Windows 2000 Server, Novell NetWare , Microsoft Lan Manager, OS/2 Warp Server Advanced, VINES и др.
Преимуществом централизованных сетей является высокая защищенность сетевых ресурсов от несанкционированного доступа, удобство администрирования сети, возможность создания сетей с большим числом узлов. Основной недостаток состоит в уязвимости системы при нарушении работоспособности файл-сервера (это преодолевается при наличии нескольких серверов или в результате принятия некоторых других мер), а также в предъявлении довольно высоких требований к ресурсам серверов.
В централизованной схемеуправления все вычислительные ресурсы, данные и программы их обработки были сконцентрированы в одной ЭВМ. Пользователи имели доступ к ресурсам машины с помощью терминалов (дисплеев). Терминалы подключались к ЭВМ через интерфейсные соединения или удаленные телефонные линии связи (так называемые удаленные терминалы). Основной функцией терминала было отображение информации, представляемой пользователю. К достоинствам этой схемы можно отнести удобство администрирования, модификации программного обеспечения и защиты информации. Недостатком схемы является ее низкая надежность (выход из строя ЭВМ влечет за собой разрушение вычислительного процесса), сложность масштабирования (наращивания мощности) модификации аппаратного и программного обеспечения, как правило, резкое снижение оперативности при увеличении числа пользователей системы и др.
Децентрализованные (одноранговые) сети не содержат в своем составе выделенных серверов. Функции управления сетью в них поочередно передаются от одной PC к другой. Ресурсы одной PC (диски, принтеры и другие устройства) оказываются доступными другим PC.
Наиболее распространенными программными продуктами, позволяющими строить одноранговые сети, являются следующие программы и пакеты: Novell NetWare Lite, Windows for Workgroups, Artisoft LANtastic, LANsmart, Invisible Software NET-30 и др. Все они могут работать под управлением DOS. Для одноранговой сети могут быть использованы также ОС Windows 2000 Prof.
Развертывание одноранговой сети для небольшого числа PC часто позволяет построить более эффективную и живучую распределенную вычислительную среду. Сетевое программное обеспечение в них является более простым по сравнению с централизованными сетями. Здесь не требуется установка файл-сервера (как компьютера, так и соответствующих программ), что существенно удешевляет систему. Однако такие сети слабее с точки зрения защиты информации и администрирования.
Технология «клиент-сервер»
Технология «клиент-сервер» пришла на смену централизованной схеме управления вычислительным процессом на базе средней или большой ЭВМ (мэйнфрейма).
В архитектуре клиент-сервера место терминала заняла ПЭВМ (клиентская), а мэйнфрейма – один или несколько мощных компьютеров, специально выделенных для решения общих задач обработки информации (компьютеры-серверы). Достоинством этой модели является высокая живучесть и надежность вычислительной системы, легкость масштабирования, возможность одновременной работы пользователя с несколькими приложениями, высокая оперативность обработки информации, обеспечение пользователя высококачественным интерфейсом и т. д.
Заметим, что эта весьма перспективная и далеко не исчерпавшая себя технология получила свое дальнейшее развитие. Совсем недавно стали говорить о технологии intranet , которая появилась в результате перенесения идей сети Internet в среду корпоративных систем. В отличие от технологии «клиент-сервер» эта технология ориентирована не на данные, а на информацию в ее окончательно готовом к потреблению виде. Технология Intranet объединяет в себе преимущества двух предыдущих схем. Вычислительные системы, построенные на ее основе, имеют в своем составе центральные серверы информации и распределенные компоненты представления информации конечному пользователю (программы-навигаторы, или броузеры). Детальное рассмотрение этой технологии выходит за рамки настоящего пособия.
При взаимодействии любых двух объектов в сети всегда можно выделить сторону, предоставляющую некоторый ресурс (сервис, услугу), и сторону, потребляющую этот ресурс. Потребителя ресурса традиционно называютклиентом, а поставщика –сервером.
В качестве ресурса можно рассматривать аппаратный компонент (диск, принтер, модем, сканер и т. д.), программу, файл, сообщение, информацию или даже ЭВМ в целом. Отсюда происхождение множества терминов: файл-сервер или диск-сервер, принт-сервер или сервер печати, сервер сообщений, SQL-сервер (программа обработки запросов к базе данных, сформулированных на языке SQL), компьютер-сервер и т. д. Очевидно, все эти серверы имеют соответствующих клиентов.
С точки зрения программного обеспечения, технология «клиент-сервер» подразумевает наличие программ-клиентов и программ-серверов. Клиентскими программами обычно являются такие программы, как текстовые и табличные процессоры. В роли серверных программ чаще всего выступают системы управления базами данных. Примером типичной пары программ вида «клиент-сервер» можно считать программу текстового процессора, обрабатывающую документ, в котором содержится таблица с информацией из базы данных.
Некоторая программа, выполняемая в сети, по отношению к одним программам может выступать в роли клиента и в то же время являться сервером для других программ. Более того, за некоторый интервал времени роли клиента и сервера между одними и теми же программами могут меняться.
Разновидностью более сложных клиент-серверных моделей являетсятрехзвенная модель «сервера приложений»– AS-модель (Application Server). Эта модель описывает процесс функционирования сетей, использующих базы данных. Согласно as-модели, каждая их трех основных функций (управление данными, прикладная обработка и представление информации конечному пользователю) реализуется на отдельном компьютере.
8.5. Программное обеспечение технологии
«клиент-сервер»
Для успешного применения технологии «клиент-сервер» должно использоваться соответствующее программное обеспечение, включающее клиентскую и серверную части. В частности, широко используемый пакет Microsoft Office представляет собой комплекс программдля клиентского компьютера. В его состав входят: текстовый процессор Word, табличный процессор Excel, система подготовки презентаций PowerPoint, система управления базами данных Access и программа управления информацией Outlook.
В связи с успехом распространения этого пакета корпорация Microsoft решила собрать воедино комплекс программдля сервера – так появился пакет MS BackOffice.
В состав названного пакета входят следующие компоненты:
· Windows NT Server – сетевая операционная система;
· System Management Server – система администрирования сети;
· SQL Server – сервер управления базами данных;
· SNA Server – сервер для соединения с хост-компьютерами;
· Exchange Server – сервер системы электронной почты;
· Internet Information Server – сервер для работы с Internet.
Windows 2000 Server способна обеспечить совместное использование файлов, печатающих устройств, предоставить услуги по соединению с рабочими станциями (клиентскими компьютерами) и другой сервис.
Существуют следующие две разновидности Windows 2000:
· Windows 2000 Workstation предназначена для использования на автономном компьютере ;
· Windows 2000 Server предназначена для использования в качестве сетевой операционной системы и может использоваться на рабочей станции для реализации дополнительных возможностей.
Windows NT Server целесообразно использовать в случаях, когда предполагается наличие нескольких процессоров (обычно до четырех). Кроме того, Windows NT Server обеспечивает совместное использование ресурсов многими пользователями, возможность соединения с удаленными сетями через сервис удаленного доступа – RAS (Remote Access Service), а также через средства связи с сетями других фирм (Novell, Digital Pathworks и Apple).
System Management Server (SMS) позволяет сетевому администратору централизованно управлять всей сетью. При этом обеспечивается возможность администрирования каждого компьютера, подключенного к сети, включая установленное на нем программное обеспечение. SMS предоставляет следующий сервис:
· управление инвентаризацией программного и аппаратного обеспечения;
· автоматизация установки и распространения программного обеспечения, включая его обновление;
· удаленное устранение неисправностей и предоставление полного контроля администратору за клавиатурой, мышью и экранами всех компьютеров в сети, работающих под управлением MS-DOS или Windows;
· управление сетевыми приложениями.
SQL Server представляет собой систему управления реляционными базами данных, использующую принципы технологии «клиент-сервер». MS SQL Server поддерживает систему обработки транзакций, систему сохранения ссылочной целостности, механизм распределенных транзакций, тиражирование данных.
SNAServer обеспечивает возможность связи с IBM AS/400 и мэйнфреймами IBM (EC ЭВМ). Этот продукт позволяет нескольким настольным ПЭВМ, работающим под управлением MS-DOS, Windows, Macintosh, Unix или OS/2, «видеть» хост-компьютеры.
ExchangeServer обеспечивает средства передачи и приема сообщений в информационной сети организации. Этот сервис включает электронную почту (E-mail) и обмен информационными сообщениями для рабочих групп. Microsoft Exchange Server построен на принципах технологии «клиент-сервер» и масштабируется в соответствии с возрастанием вычислительных возможностей сети.
Internet Information Server обеспечивает возможность создания Web-, FTP- и Gopher-серверов для сети Internet, поддерживает управление ими с помощью встроенной программы Internet Service Manager.
Вход в сеть
Перед окончанием загрузки Windows предлагает ввести «имя пользователя» и пароль (рис. 8.6).
Рис. 8.6. Ввод сетевого пароля
При этом выполняются следующие действия:
1. Принимаемым по умолчанию именем, показываемым в текстовой строке Имя пользователя , является имя компьютера, введенное при настройке. При желании можно изменить входное имя на что-либо другое, например, на ваше имя.
2. Введите в строке Пароль пароль, чтобы предотвратить доступ других пользователей к вашей копии Windows. При вводе пароля буквы заменяются звездочками, чтобы никто не подсмотрел пароль. Если вы не будете пользоваться паролем, эту строку оставьте пустой.
3. Щелкните на кнопке OK . Если вы нажмете кнопку Отмена , Windows Professional не позволит загрузить операционную систему. Т.е. без правильного указания имени пользователя и пароля в Windows работа пользователя невозможна.
Если при запуске Windows вам не было предложено ввести сетевой пароль, а на рабочем столе Windows отсутствует значок Сетевое окружение , это означает, что компьютер не настроен для работы в сети.
Если вы работаете без сети или хотите войти в сеть под другим именем выполните следующую процедуру.
Для Windows:
1. Нажмите кнопку Пуск и выберите пункт Завершение сеанса....
2. Нажмите кнопкуОк .
3. После появления окна Ввод сетевого пароля выполните вышеуказанные в этом разделе действия.
Работа с документом или программой, расположенной на другом компьютере, практически ничем не отличается от работы с аналогичными ресурсами своего компьютера.
Рис. 8.7. Значок Мое сетевое окружение в Windows .
В Windows 2000 данный значок называется Мое сетевое окружение (рис. 8.7). Затем дважды щелкните на значке нужного компьютера. Если нужного компьютера нет в списке, воспользуйтесь значком Вся сеть . Откройте эту папку для просмотра всех рабочих групп, являющихся частями полной сети, к которой подключен ваш компьютер. (Если вы подключены только к своей рабочей группе, вы увидите только одну эту рабочую группу.) При открытии папок рабочих групп выводятся имена всех компьютеров, образующих каждую рабочую группу. Дважды щелкните на искомой папке.
Для каждого компьютера видны только те ресурсы, к которым владелец или системный администратор разрешил доступ.
©2015-2019 сайт
Все права принадлежать их авторам. Данный сайт не претендует на авторства, а предоставляет бесплатное использование.
Дата создания страницы: 2016-03-24
Основные понятия архитектуры клиент-сервер
ВВЕДЕНИЕ. 3
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ АРХИТЕКТУРЫ КЛИЕНТ-СЕРВЕР. 4
1.1 Определение технологии «клиент-сервер». 4
1.2 Модели взаимодействия клиента и сервера. 5
1.3 Преимущества и недостатки технологии клиент-сервер и способы их устранения 6
2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ. 10
2.1 Общая характеристика задачи. 10
2.2 Описание алгоритма решения задачи. 10
2.3 Выбор ППП.. 11
2.4 Проектирование форм выходных документов и графическое представление данных 12
2.5 Результаты выполнения контрольного примера в расчетном и формульном виде 17
2.6 Инструкция пользователя. 18
ЗАКЛЮЧЕНИЕ. 19
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ.. 21
ВВЕДЕНИЕ
Данная работа рассматривает теоретические вопросы принципов построения современных компьютеров и архитектуры «клиент-сервер», а также содержит результат практического выполнения табличного расчета с иллюстрацией результата по указанным входным данным с использованием ППП на ПК.
При рассмотрении вопроса принципов построения современных компьютеров раскрываются основные элементы архитектуры современных вычислительных систем с небольшим историческим экскурсом, описывющим элементы предыдущих поколений ЭВМ. Описаваются новые и развивающиеся тенденции в использовании компьютеров и описаны основные их достоинства и недостатки. Особое внимание уделяется модульному принципу построение современных компьютерных систем.
При анализе вопроса «клиент-серверной» архитектуры изучаются основные понятия данной модели программного взаимодействия и способы решения вычислительных задач при данной модели взаимодействия. Указываются основные достоинства и недостатки, а также определяются предложения по устранению данных недостатков. Особое внимание уделяется системам СУБД как наиболее популярной и удачной реализации данной модели межпрограммного взаимодействия.
Выполнение практической задачи предусматривает заведение в ППП исходных данных в табличной форме, определение промежуточных и выходных параметров как функциональной зависимости от входных и самих промежуточных (построение связей на уровне ячеек), а также иллюстрирование результатов вычислений в виде гистограммы. В качестве ППП для выполнения данных расчетов был использован пакет MicrosoftExcel2000, входящий в состав программного продукта MicrosoftOffice2000. Выбор определен тем, что данный продукт имеет наибольшую популярность среди аналогов и представляет наибольшую функциональности и дружественный (интуитивно понятный) интерфейс.
1. ОСНОВНЫЕ ПОНЯТИЯ АРХИТЕКТУРЫ КЛИЕНТ-СЕРВЕР
1.1 Определение технологии «клиент-сервер»
Уже само понятие "архитектура «клиент-сервер»" трактуется разработчиками по-разному. Наиболее точным, на мой взгляд, определением архитектуры «клиент-сервер», является определение ее как системы, прикладная составляющая которой имеет распределенный характер и состоит из двух взаимосвязанных компонент, одна из которых (клиент) формирует и посылает запросы высокого уровня другой компоненте (серверу), задача которо
й состоит в обслуживании этих запросов. Данное определение можно расширить более наглядным примером из системы СУБД, сказав, под архитектурой «клиент-сервер» понимается такая организация вычислительного процесса, при которой вся обработка происходит в основном на персональном компьютере, обращающемся с SQL-запросами к серверу, где содержатся общие базы данных. По сети циркулируют только SQL-запросы/ответы (а не фрагменты или отдельные записи СУБД, как в архитектуре файл-сервер), благодаря чему резко снижается нагрузка на сеть. Обработка данных при этом более равномерно распределяется между клиентом и сервером.
Однако, некоторые разработчики считают, что в последнее время термин «клиент-сервер», к сожалению, девальвировался и стал применяться по отношению к любым локально-сетевым технологиям. Самое примечательное свойство архитектуры «клиент-сервер» состоит в возможности удалить клиента от сервера на любое расстояние без существенного снижения скоростных характеристик системы (даже в случае сложных запросов) и без всяких изменений в программном обеспечении. Удаленный клиент подключается к серверу с помощью телефонного или иного канала. Это свойство очень ценно для организации распределенной обработки данных. Кроме того, оно позволяет заменять СУБД, операционную систему и сервер, не изменяя программного обеспечения клиентской части системы.
1.2 Модели взаимодействия клиента и сервера
Обычно выделяются три модели взаимодействия клиента и сервера:
1. RDA (Remote Data Access), в которой компонента представления (пользовательский интерфейс) и прикладная компонента (логика работы программы) совмещены в клиентской части, а компонента доступа к информационным ресурсам (данным) размещена в серверной части.2. DBS (DataBase Server), в которой компонента представления размещена в клиентской части, а прикладная компонента и доступ к информационным ресурсам - в серверной;3. AS (Application Server), в которой компонента представления находится в клиентской части, прикладная компонента - в «сервере приложения», а компонента доступа к информационным ресурсам - в «сервере базы данных».
Рассмотрим другую, более детальную классификацию архитектур (по методике Garthner Group). Пользовательский интерфейс (компонента представления) может быть размещен в серверной части, тогда получается модель хост-терминал, которая является предельным случаем архитектуры «клиент-сервер». Другим предельным случаем (вырожденным) являются автономные вычисления на одном компьютере, когда все данные, логика работы (прикладная компонента) и пользовательский интерфейс сосредоточены в клиентской части. Учтем также, что и прикладные компоненты (логика работы), и сами данные могут быть по-разному распределены между клиентской и серверной частями. Кроме того, серверов приложений может быть несколько.
Системы с архитектурой «клиент-сервер» могут быть двух- или трехуровневыми.
Система является двухуровневой, если она построена с использованием набора прикладных клиентских программ, имеющих общий доступ к ресурсам системы и работающих с сервером базы данных или SQL-сервером. Прикладная программа может при этом размещаться как в клиентской, так и в серверной частях в виде хранимых процедур, триггеров и правил.
Система является трехуровневой, если она содержит три следующие самостоятельные компоненты:
1. интерфейс пользователя, в функции которого входят только отображение (вывод) результатов и взаимодействие с пользователем;2. сервер приложения, в котором сосредоточены все бизнес-функции, правила и/или хранимые процедуры;3. сервер базы данных (в большинстве случаев - SQL-сервер СУБД), он же - менеджер ресурсов.
Легко видеть, что трехуровневая система относится к модели AS.
Такая система строится с использованием промежуточного программного обеспечения (чаще всего - монитора транзакций), причем прикладная логика переносится из клиентских программ в отдельный от СУБД сервер приложений.
1.3 Преимущества и недостатки технологии клиент-сервер и способы их устранения
Сегодня пропагандируется мнение, что самым лучшим и даже чуть ли не единственно правильным вариантом архитектуры «клиент-сервер» является SQL-сервер. Однако в этом варианте клиент не имеет непосредственного навигационного доступа к записям в базе данных, а посылает серверу запросы на языке SQL и получает от него множества записей, удовлетворяющих запросу. При больших и сложных запросах такая архитектура действительно резко сокращает сетевой трафик и позволяет существенно повысить производительность. Современные версии SQL-серверов стараются использовать архитектуру SuperServer, когда всем сервером управляет один процесс, а для обслуживания клиентов, выполнения запросов и других задач создаются потоки (threads). Безусловно, такая архитектура применительно к SQL-серверам имеет преимущества:
Увеличение производительности при тех-же характеристиках сервера- Использование общего кэша при операциях ввода-вывода- Меньший объем используемой памяти- Большее количество обслуживаемых пользователей при том-же объеме памяти
и недостатки
Меньшая защищенность сервера при внутренних сбоях
Последний пункт относится ко всем SQL-серверам, имеющим архитектуру SuperServer. Действительно, все потоки (threads) находятся в одном адресном пространстве, и любой сбой может привести к "падению" SQL-сервера.
Однако повседневная работа пользователей современных приложений, особенно банковских, состоит в основном не в исполнении мудреных запросов, а в проведении таких элементарных операций, как ввод записи, редактирование записи, поиск записи по ключу и пролистывание массива записей на экране. Операции такого рода выполняются SQL-сервером отнюдь не быстрее, чем традиционными СУБД с навигационным способом доступа, а пролистывание вообще сопряжено с массой трудностей.
Из сказанного отнюдь не следует, что язык SQL не нужен или вреден. Для определенного круга задач он очень удобен, но далеко не для всех. В том, что этот язык не в состоянии удовлетворить многие потребности современных пользователей, нет ничего удивительного: хотя он часто выдается за новейшую технологию, на самом деле он был разработан десятки лет назад, в эпоху пакетной обработки данных, когда потребители данных общались с компьютерами через операторов, передавая им свои запросы и получая в ответ распечатки. Естественно, технология обработки данных и взаимоотношения человека с компьютером с тех пор сильно изменились, что потребовало разработки более современных языков доступа к данным.
В качестве общего вывода к данной части обзора можно сказать следующее. Архитектура «клиент-сервер», минимизируя сетевой трафик, максимизирует нагрузку на сервер. Поэтому целесообразность применения этой архитектуры зависит от того, какой элемент системы является узким местом.
Система разбивается на две части, которые могут выполняться в разных узлах сети, - клиентскую и серверную части. Прикладная программа или конечный пользователь взаимодействуют с клиентской частью системы, которая в простейшем случае обеспечивает просто надсетевой интерфейс. Клиентская часть системы при потребности обращается по сети к серверной части. Заметим, что в развитых системах сетевое обращение к серверной части может и не понадобиться, если система может предугадывать потребности пользователя, и в клиентской части содержатся данные, способные удовлетворить его следующий запрос.
Интерфейс серверной части определен и фиксирован. Поэтому возможно создание новых клиентских частей существующей системы (пример интероперабельности на системном уровне).
Основной проблемой систем, основанных на архитектуре "клиент-сервер", является то, что в соответствии с концепцией открытых систем от них требуется мобильность в как можно более широком классе аппаратно-программных решений открытых систем. Даже если ограничиться UNIX-ориентированными локальными сетями, в разных сетях применяется разная аппаратура и протоколы связи. Попытки создания систем, поддерживающих все возможные протоколы, приводит к их перегрузке сетевыми деталями в ущерб функциональности.
Еще более сложный аспект этой проблемы связан с возможностью использования разных представлений данных в разных узлах неоднородной локальной сети. В разных компьютерах может существовать различная адресация, представление чисел, кодировка символов и т.д. Это особенно существенно для серверов высокого уровня: телекоммуникационных, вычислительных, баз данных.
Общим решением проблемы мобильности систем, основанных на архитектуре "клиент-сервер" является опора на программные пакеты, реализующие протоколы удаленного вызова процедур (RPC - Remote Procedure Call). При использовании таких средств обращение к сервису в удаленном узле выглядит как обычный вызов процедуры. Средства RPC, в которых, естественно, содержится вся информация о специфике аппаратуры локальной сети и сетевых протоколов, переводит вызов в последовательность сетевых взаимодействий. Тем самым, специфика сетевой среды и протоколов скрыта от прикладного программиста.
При вызове удаленной процедуры программы RPC производят преобразование форматов данных клиента в промежуточные машинно-независимые форматы и затем преобразование в форматы данных сервера. При передаче ответных параметров производятся аналогичные преобразования.
Если система реализована на основе стандартного пакета RPC, она может быть легко перенесена в любую открытую среду.
2. ПРАКТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ
2.1 Общая характеристика задачи
Используя пакет прикладных программ (ППП) на ПК, необходимо рассчитать оптимальное сочетание цены и количества произведенного товара при максимальном значении получаемой прибыли путем задания переменных издержек на единицу товара. Указанный расчет следует произвести на основе следующих статистических данных:
· цены товара;
· количество выпущенного товара;
· суммарные издержки на производство.
Исходные и расчетные данные следует оформить в виде таблицы. По данным таблицы необходимо построить гистограмму.
2.2 Описание алгоритма решения задачи
Алгоритм решения задачи можно представить в виде описания. Задача решается в следующем порядке:
1. Получение и проверка исходных данных.
2. Задание расчетной таблицы с исходными данными и полями для расчетных значений.
3. Обработка исходных данных:
Вычисление выручки от реализации по формуле:
В = Ц*К, где Ц - цена товара, К - его количество;
Вычисление прибыли по формуле:
П = В - И, где И - издержки производства;
Вычисление предельной выручки по формуле
ПВ = В j - В j -1 , которая является приращением выручки на приращение количества произведенного товара.
Вычисление предельной издержки по формуле
ПИ = И j - И j -1 , которая является приращением издержки на приращение количества произведенного товара.
Наибольшую прибыль обеспечивают такой объем выпуска продукции и цена при которых предельные издержки максимально приближены к предельной выручке или равны ей.
2.3 Выбор ППП
Для обработки данных, изначально изложенных в табличной форме лучше всего подходит программный продукт, предназначенный для автоматизации табличных расчетов. Такие ППП имеют название «электронные таблицы». Первые такие электронные таблицы изначально создавались для обработки экономической информации. На сегодняшний день возможности современных реализаций электронных таблиц выходят далеко за рамки экономических задач. Заложенные в них средства позволяют выполнять инженерные, статистические, научные и множество других аналитических и расчетных задач. Тем не менее для анализа экономической информации электронные таблицы являются одним из самых лучших инструментов.
Для решения поставленной задачи наиболее целесообразно использовать пакет прикладных программ MSExcel. Его использование можно обосновать следующим:
В этом пакете есть все необходимые для выполнения поставленной задачи средства расчетов;
Имеется развитая подсистема построения графиков и диаграмм;
Этот ППП имеет на сегодняшний день наибольшее распространение на персональных компьютерах, что позволяет использовать созданные для расчета формы в дальнейшем для подобных задач в реальной работе экономиста.
Поставленная задача решалась в версии MSExcel2000.
2.4 Проектирование форм выходных документов и графическое представление данных
Для выполнения поставленной задачи подготавливаем компьютер к работе:
Включаем питание компьютера и монитора (если необходимо);
Дожидаемся окончания загрузки ОС Windows;
Запускаем табличный процессор двойным щелчком по «иконке» на рабочем столе или из меню кнопки «Пуск» Пуск‑>Программы->MicrosoftExcel.
В результате на экране появляется электронная таблица с открывшейся чистой «Книгой» для создания новых таблиц.
Следующим этапом подготавливаем в таблице форму для ввода исходных данных и вводим эти данные в соответствии с полученным заданием. Результат представлен на рис. 2.
Рис.2. Таблица с исходными данными в MSExcel.
Результаты расчета для наглядности не вынесены в отдельную таблицу, а помещаются в общую форму. Таким образом, имеем одну входную-выходную форму. Все расчеты помещаются в выходную часть таблицы.
Таблица 1.
Форма для расчетных значений.
Для расчета выручки от реализации используется формула вида В=Ц*К, которая заносится в таблицу в виде =Bn*Cn, где Bи C- номера столбцов, а n- номера строк с 2 до 13.
Для расчета прибыли используется формула вида П=В-И, которая заносится в таблицу в виде =En-Dn, где Eи D- номера столбцов, а n- номера строк с 2 до 13.
Для расчета предельной прибыли и предельной издержки используется формула вида ПВ=В j -В j-1 , которая заносится в таблицу в виде =E3-E2.
В ячейки таблицы I3-I13, заносится формула вычисления разницы между предельной прибылью и предельной издержкой вида |ПВ-ПИ|.
Далее в выходной расчетной форме последовательно заполняются расчетными формулами все ячейки. Дополнительно к выходной форме вводится столбец для индикации наиболее оптимального значения полученного в результате расчетов.
По окончании введения всех расчетных формул производится настройка внешнего вида таблицы: подбор типа и размера шрифта, размера ячеек и строк, формат вывода данных в ячейках. Все это делается для того, чтобы результат мог быть распечатан на принтере и для наглядности.
В результате проведенной работы получается таблица, заполненная формулами.
Таблица 2.
Таблица текста формул для расчета результатов.
В колонке Jставится формула с условием для отметки знаком «+» тех позиций, у которых разница ПВ-ПИ соответствует Минимальному значению, которое отображается в ячейке I14 в результате работы функции МИН() .
По окончании создания таблицы производится создание диаграммы, наглядно показывающей соотношение предельных издержек с предельной выручкой в зависимости от цены и количества, произведенного товара.
Для запуска «мастера диаграмм» нажимаем кнопку на панели инструментов «Диаграмма» или через Меню>Вставка>Диаграмма…
В «мастере» выбираем тип диаграммы - «График с маркерами» и далее через последовательно появляющиеся диалоги «мастера» производим настройку параметров диаграммы - исходные данные, название диаграммы, названия осей, легенды, подписи и т.д. По окончания создания диаграммы настраиваем ее размер, для оптимального размещения на листе. Результат показан на рисунке 3.
Рис. 3. Диаграмма, построенная по результатам расчета
По окончании сохраняем результат работы на жестком диске путем нажатия на иконку «Сохранить» на панели инструментов или выбором соответствующего пункта - Меню>Файл>Сохранить.
2.5 Результаты выполнения контрольного примера в расчетном и формульном виде
Для проверки работоспособности и правильности расчетов в созданном проекте необходимо произвести расчет исходных данные задачи вручную и с использованием разработанного проекта.
Для начала сделаем расчет для двух первых позиций. Рассчитаем прибыль (П) и выручку (В):
В 1 =0,350 * 3500 = 1225
П 1 = 1225 - 750 = 475
В 2 =0,345 * 3600 = 1242
П 2 = 1242 - 765 = 477
Результат расчета при помощи ППП в точности совпадают.
Рассчитаем предельную выручку (ПВ) и предельную издержку (ПИ) для позиций №1 и 2 и разницу между ними:
ПВ 2 = 1242 - 1225 = 17
ПИ 2 = 765 - 750 = 15
ПВ 2 - ПИ 2 = 17 - 15 = 2
Производим подобные вычисления для остальных 10 (с 3 по 12) позиций.
По результатам сравнения полученных выходных данных следует сделать вывод о работоспособности разработанного в курсовой работе электронной таблицы.
2.6 Инструкция пользователя
Для практического использования созданной таблицы необходимо составить инструкцию пользователя. Созданный проект должен находиться на персональном компьютере, на котором установлена операционная система Windows95/98/ME/NT/2000/XPи ППП MSOffice2000 или совместимый с ним по формату хранения данных.
Проект находится в файле с именем «практическое задание №10.xls».
Порядок работы следующий:
1. Запустить табличный процессор двойным щелчком по «иконке» на рабочем столе или из меню кнопки «Пуск» Пуск‑>Программы->MicrosoftExcel.
2. Открыть документ «практическое задание №10.xls». Для этого нажать на панели инструментов MSExcelиконку «1» («Открыть») или через меню «Файл->Открыть» и выбрать нужный документ в появившемся «диалоге».
3. На открывшемся листе «Результаты» таблицы заполнить входные данные в колонки «Цена тыс. руб.», «Количество», «Суммарные издержки тыс. руб». При этом таблица автоматически произведет расчет и изменит в соответствии с ним диаграмму, которая расположена на листе «Диаграмма»
4. Вывести результат расчета и диаграмму на печать. Для этого нажать на панели инструментов MSExcelиконку «Печать» или через меню «Файл->Печать».
6. Завершить работу MSExcel.
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
В ходе выполнения данной работы были проведены теоретические рассмотрения предметных областей устройства современных компьютеров и архитектуры «клиент-сервер».
В первом вопросе были указаны основные составляющие современных ЭВМ, их назначение и функциональная нагрузка в вычислительном процессе. На мой взгляд, большим достижением в развитии ЭВМ стало построение архитектуры на основе магистрально-модульного принципа. Модульный принцип позволяет потребителю самому комплектовать нужную ему конфигурацию компьютера и производить при необходимости ее модернизацию. Модульная организация компьютера опирается на магистральный (шинный) принцип обмена информацией между устройствами. Именно данный факт позволил радикально оптимизировать, упростить и удешевить задачу адаптации ЭВМ к необходимым требованиям, что в конечном счете, послужило скачком к такой популяризации ЭВМ, какая наблюдается в настоящее время.
Во втором вопросе были рассмотрены принципы архитектуры межпрограммного взаимодействия «клиент-сервер». По моему мнению, данная модель взаимодействия является очень удачной, поскольку позволяет с одной стороны минимизировать объем данных, передаваемых через сеть, а с другой стороны, радикально снижает требования к вычислительной мощности рабочей станции. Поскольку основная часть вычислений в большинстве реализаций данной технологии выполняется на сервере, то в задачи клиентской программы остается только организовать интерфейс с пользователем, что не требует больших вычислительных затрат. Таким образом, несмотря на повышенные требования к мощности сервера (или серверов), а, соответственно, повышения их стоимости, эффективность достигается за счет удешевления стоимости рабочих станций. В территориально распределенных компаниях этот момент также очень важен, поскольку обычно используется центральная база данных, и основной задачей становится организация постоянного сетевого соединения с сервером.
При выполнении практического задание в среде пакета электронных таблиц Microsoft Excel 2000 мною было произведено заведение исходных данных в табличной форме в созданный файл книги, определение промежуточных и выходных параметров как функциональной зависимости от входных и самих промежуточных (построение связей на уровне ячеек). На основании полученных данных было произведено построение гистограммы. Мною отмечено, что популярность данного продукта среди аналогов определена наибольшей функциональностью и интуитивно понятным пользовательским интерфейсом. Также важным моментом для меня стало то, что внесение изменений в исходные данные не требует дополнительного вмешательства пользователя для пересчета результатных ячеек и перепостроения графиков.
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННОЙ ЛИТЕРАТУРЫ
1. Пятибратов А.П., Касаткин А.С., Можаров Р.В. «Микропроцессорная техника в учебном процессе.» - М., 2003. с. 133-136.2. Пятибратов А.П., Касаткин А.С., Можаров Р.В. «Электронно-вычислительные машины в управлении.» - М., 2004. с. 97.3. Уч-к «Информатика» Макарова Н.В., Матвеева Л.А., Бройдо В.Л. - М.: Финансы и статистика, 2004. с. 212-215.4. «Введение в информационный бизнес»: Учебное пособие. Голосов О.В., Охрименко С.А., Хорошилов А.В., под ред-й Тихомирова В.П.,Хорошилова А.В. — М.: Финансы и статистика, 1999. с. 78-80.5. Топорков С., Дмитриева О. «Особенности архитектуры Клиент-Сервер в различных ОС» // http://astu.secna.ru/russian/students/personal/52ts&52do/index.htm#S0Информационные системы, использующие архитектуру «клиент-сервер», обладают серьезными преимуществами по сравнению с их аналогами, созданными на основе сетевых версий настольных СУБД.
1. Одним из главных преимуществ архитектуры «клиент-сервер» является снижение сетевого трафика при выполнении запросов. Например, при необходимости выбора пяти записей из таблицы, содержащей миллион записей, клиентское приложение посылает серверу запрос, который сервером анализируется на корректность и, если запрос корректен, компилируется, оптимизируется и выполняется. После этого результат запроса (те самые пять записей, а не вся таблица) передается обратно клиенту. При этом, формулируя запрос, можно не задумываться о том, есть ли в базе данных индексы, способные облегчить поиск нужных записей, - если они есть, то они будут использованы сервером, а если нет, запрос все равно будет выполнен, хотя, возможно, это займет больше времени, чем при использовании индексов. Но в любом случае - есть индексы, или нет - в клиентское приложение передается только результат запроса, и в этом случае сетевой трафик не зависит ни от их наличия, ни от числа записей в таблицах, к которым произведен запрос.
2. Вторым преимуществом архитектуры «клиент-сервер» является возможность хранения бизнес-правил (например, правил ссылочной целостности или ограничений на значения данных) на сервере, что позволяет избежать дублирования кода в различных клиентских приложениях, использующих общую базу данных. Кроме того, в этом случае любое редактирование данных, в том числе и редактирование средствами, не предусмотренными разработчиками информационной системы (например, различными утилитами администрирования сервера), может быть произведено только с учетом этих правил. Если последние версии некоторых настольных СУБД и способны хранить ограничения на значения данных либо тексты SQL-запросов, то триггеры и хранимые процедуры в них, как правило, отсутствуют - их просто некому выполнять. Исключением здесь, пожалуй, является только Microsoft Data Engine, но отнести к настольным эту СУБД можно весьма условно - фактически MSDE представляет собой локальный сервер баз данных, обладающий всеми характерными для серверной СУБД атрибутами, включая отдельный серверный процесс.
3. Для описания серверных бизнес-правил в наиболее типичных ситуациях (например, при реализации связей «один ко многим») и для создания диаграмм «сущность-связь» нередко используются так называемые CASE-средства. Эти инструменты позволяют описать бизнес-правила на уровне логической и физической моделей данных без какого бы то ни было программирования, а затем сгенерировать код соответствующих серверных объектов - триггеров, хранимых процедур, серверных ограничений. В этом случае клиентские приложения будут избавлены от значительной части кода, связанного с реализацией бизнес-правил непосредственно в приложении. Отметим также, что часть кода, связанного с обработкой данных, также может быть реализована в виде хранимых процедур сервера, что позволяет еще больше «облегчить» клиентское приложение. В этом случае снижаются требования к рабочим местам пользователей, что "в конечном итоге снижает стоимость всей информационной системы даже при использовании дорогостоящих серверной СУБД и аппаратного обеспечения.
Помимо перечисленных выше трех преимуществ следует также отметить, что современные серверные СУБД обладают широкими возможностями управления пользовательскими привилегиями и правами доступа к различным объектам базы Данных. Как правило, в базе данных хранятся сведения о ее пользователях, их паролях и привилегиях, а каждый объект базы данных принадлежит какому-либо пользователю. Владелец объекта может предоставить другим пользователям право использовать его тем или иным способом (например, позволить читать из него данные какому-либо другому пользователю). Большинство серверных СУБД поддерживает так называемые роли, представляющие собой совокупность прав на доступ к тем или иным объектам базы данных. В этом случае каждый пользователь может иметь одну или несколько ролей и, соответственно, определенные в этих ролях привилегии.
Современные серверные СУБД обладают также широкими возможностями резервного копирования и архивации данных, а нередко и оптимизации выполнения запросов. Они также, как правило, предоставляют возможность параллельной обработки данных, особенно в случае использования многопроцессорных платформ в качестве сервера баз данных.
Наиболее популярные серверные СУБД
На сегодняшний день известно более двух десятков серверных СУБД, однако наиболее популярными, исходя из числа продаж и установленных копий, следует признать Oracle, Microsoft SQL Server, Informix, Sybase, DB2.
| СУБД Oracle | Oracle Corp | http://www.oracle.com |
| Microsoft SQL Server | Microsoft | http://www.microsoft.com |
| СУБД Informix | Informix | http://www.informix.com |
| СУБД Sybase | Sybase | http://www.sybase.com |
| IBM DB2 | IBM | http://www-4.ibm.com |
Таблица 7.2 - Сведения о производителях СУБД.
