Автор : доктор технических наук, профессор Назаров С.В.
Автор : доктор технических наук, профессор Назаров С.В.
Недостатки: 1) большая стоимость; 2) опасность “универсального” краха системы; 3)Необходимость высококвалифицированного обслуживающего персонала большой численности
Система изолированных персональных компьютеров: 1) повышение отказоустойчивости; 2) распределенный вычислительный потенциал у каждого пользователя, 3) высокое удобство индивидуальной работы.
Недостатки: 1) проблема обмена информацией; 2) неудобства в организации коллективной работы; 3) дополнительные затраты труда; 4) высокая стоимость организации использования периферийных устройств.
Преимущества объединения:
1. Совместное использование дорогостоящих устройств ввода-вывода (цветные принтеры, плоттеры, цифровые камеры и т. п. 2. Совместное использование устройств хранения информации. 3. Совместное использование модемов и подключений к Интернет. 4. Совместное использование файлов данных и приложений. 5. Возможность организации электронной почты и аудио- и видеоконференций. 6. Упрощение и удешевление технического обслуживания, модернизации, замены и установки программного обеспечения.
3. Область действия сети: локальные сети, территориальные, корпоративные (частные виртуальные сети), национальные, глобальные.
4. Компьютеры сети Серверы – компьютеры, предоставляющие свои ресурсы (данные, программное обеспечение, периферийное оборудование, услуги – печать, электронная почта и др.) пользователям сети. В больших сетях серверы специализируются, т.е. выполняют одну определенную функцию. Виды серверов: файловые серверы, серверы печати, серверы приложений, регистрационные серверы (контроллеры доменов), интернет-серверы (WEB-серверы), почтовые серверы, терминальные серверы, серверы удаленного доступа, прокси-серверы, факс-серверы, кластерные серверы
Рабочая станция: 1. Клиентский (пользовательский) компьютер, на котором установлена клиентская операционная система. 2. Высокопроизводительный компьютер, интенсивно использующий локальные и сетевые ресурсы.
Хост – компьютер или другое устройство сети, имеющее IP-адрес.
Узел – точка соединения в сети – компьютер или другое устройство, предназначенное для распознавания и обработки запросов на передачу информации другим узлам сети.
5. Клиенты, рабочие станции, хосты, узлы
Сложные соединительные устройства – преобразователи (для соединения витой пары с волоконно-оптическим кабелем), повторители (для соединения сегментов сети), активные концентраторы (многопортовые повторители).
Устройства сегментации и создания подсетей: мосты – компьютеры или специализированные устройства, объединяющие два сегмента сети (фильтрация данных на основе MAC-адресов);
маршрутизаторы - компьютеры или специализированные устройства для соединения отдельных сетей (на основе IP –адресов);
коммутаторы, работающие на различных уровнях модели OSI.
Прикладной уровень обеспечивает взаимодействие между пользовательским приложением и сетью: FTP , Telnet , SMTP , HTTP (передача гипертекста) и др.
Уровень представления (сжатие данных, шифрование, трансляция протоколов). На этом уровне работают шлюзы для соединения различных сетей и Редиректоры – программы, определяющая, чем должен быть обработан запрос – локальным компьютером или устройством сети.
Сеансовый уровень – устанавливает и разрывает диалоги приложений разных компьютеров сети в дуплексном или полудуплексном режиме по установленным правилам обмена, обеспечивает безопасность и распознавание имен.
Транспортный уровень – обеспечение целостности и последовательности пакетов данных. На этом уровне работает DNS, организуются порты и Сокеты приложений.
Сетевой уровень – маршрутизация пакетов. Устройства этого уровня – маршрутизаторы и коммутаторы сетевого уровня.
Канальный уровень: MAC – управление доступом к сети (48-разрядный двоичный адрес сетевой карты) и LLC – управление логическими связями (определяет логическую топологию сети). На этом уровне работают мосты и коммутаторы уровня 2
Физический уровень –формирование аналоговых, цифровых, модулированных и других сигналов, синхронная и асинхронная передача и др.
Маршрутизаторы – устройства объединения подсетей (сетей) с выбором оптимального маршрута передачи пакета данных (используют IP и IPX-адресацию).
Сетевые операционные системы
Сетевая служба: серверная и клиентская части
(сетевые службы)
Встроенные сетевые службы (UNIX, Windows 2000,NetWare)
Операционная система
Операционная система
Сетевая оболочка (набор сетевых служб) – LAN Manager, LAN Server
Операционная
система
Серверная оболочка
Клиентская оболочка
ОС: VAX VMS, VM, OS/400, OS/2, AIX
1
2
3
Рабочие станции
Служба каталогов (Directory Services) представляет собой базу данных и совокупность служб для именования, хранения и выборки информации в распределенной среде, доступных клиентам и администраторам этой среды.
Причины, требующие в сети централизованной базы справочной информации: 1. Появление корпоративных информационных систем. Усложнение задач управления пользователями. Централизованное хранение учетных записей пользователей. 2. Управление сетевыми ресурсами, прозрачность доступа к сетевым ресурсам. 3. Управление сетью на основе БД о топологии сети и характеристик ее компонентов. 4. Организация управления распределенными приложениями. 5. Предоставление справочной информации для работы сетевых служб и сервисов. 6. Управления качеством обслуживания сетевого трафика.
Примеры реализации службы каталогов : Novell Directory Service, Banyan Street Talk, Microsoft windows NT Directory Service, X500 (Consultative Committee for International Telephone and Telegraph, CCITT совместно с ISO).
Способы реализации: 1. Локальные базы справочных служб узкого (специализированного) назначения. 2. Единая централизованная справочная служба на основе распределенной базы данных
Достоинства: простота, не требуется Windows Server, удобство при небольшом количестве компьютеров при наличии опытных пользователей.
Репликация
Контроллер домена
Контроллер домена
Клиентский компьютер
Клиентский компьютер
Рядовой сервер
Службы Active Directory
Службы Active Directory
Домен
Достоинства: централизованное администрирование, однократный вход в систему, удобство работы, обеспечивают масштабирование.
Служба каталога использует два типа сетей
Технологии, положенные в основу архитектуры Active Directory:
1. Стандарты X500 и X509, определяющие информационную модель данных, синтаксис и формат цифровых сертификатов, используемых для аутентификации пользователей. 2. Стандартный протокол доступа к каталогам LDAP (Lightweight Directory Access Protocol). 3. Стек протоколов TCP/IP, являющийся основным в сетях масштаба корпорации. 4. Служба DNS, используемая для разрешения доменных имен в IP-адреса. 5.Протокол динамической конфигурации клиента DHCP. 6. Система Kerberos – протокол аутентификации пользователей.
Пространство имен – набор правил именования, обеспечивающих иерархическую структуру, или путь в дереве. По стандартам DNS имя дочернего домена дополняется именем родительского.
clerc1.dev.microsoft.com
clerc2.dev.microsoft.com
доверие
доверие
доверие
Доверительные отношения: - односторонние (явное доверие); - двусторонние - транзитивные (полное доверие).
2. Адрес контроллера домена
3. Доступ к данным каталога при помощи LDAP
4. Данные каталога
Контроллер домена
Хранилище данных (data stores) - файл NTDS.DIT и глобальные каталоги (global catalogs)
NTDS.DIT СОДЕРЖИТ: 1. Данные домена – информация об объектах домена (учетные записи, общие ресурсы, ОП, групповые политики). 2. Данные конфигурации (топология каталога, список лесов, деревьев, контроллеров и серверов ГК). 3. Данные схемы - информация об объектах и типов данных, которые могут храниться в каталоге.
Операции базы данных
Файловые операции
Сервер баз данных
Компьютер 2
Компьютер 1
Интерфейс пользователя
Логика приложения и обращения к базе данных
Файловые операции
Компьютер 2
Операции базы данных
Толстый клиент (thick client)
Сервер файлов
Двухзвенные схемы
1.
2.
1. Недостаточная масштабируемость и отсутствие отказоустойчивости, ограничение количества клиентов, простота обновления приложений. 2. Хорошая масштабируемость, рост сетевой нагрузки, необходимость обновления приложений на всех клиентских компьютерах.
5.8.1. Модели распределенных приложений
Компьютер 1
Компьютер 2
Клиент
Сервер
3. Оптимальное использование сильных сторон сервера и клиента
Трехзвенные схемы
Интерфейс пользователя
Логика приложения и обращения к базе данных
Операции базы данных
Файловые операции
Компьютер 1
Компьютер 2
Компьютер 3
Тонкий клиент
Сервер приложений
Сервер баз данных
Трехзвенная схема применяется для централизованной реализации в сети общих для распределенных приложений функций, отличных от файлового сервиса и управления базами данных. Программные модули, выполняющие эти функции,относятся к к классу middleware (промежуточному слою). Цель – позволить приложению (клиенту) получить доступ к различным серверным сервисам, не беспокоясь о различиях между серверами.
Сообщение – это блок информации, отформатированный процессом-отправителем таким образом, чтобы он был понятен процессу-получателю.
Сообщение состоит из заголовка (обычно фиксированной длины) и набора данных определенного типа переменной длины.
Заголовок содержит: адреса процесса-отправителя и процесса-получателя и идентификатор сообщения (последовательный номер).
Набор данных содержит: 1) поле типа данных, указывающего, какие данные передаются; 2) поле длины данных, определяющее длину передаваемых данных; 3) поле данных, содержащее передаваемые данные.
Передачей сообщений в распределенных системах управляет транспортная подсистема сетевой операционной системы.
Подсистема передачи сообщений
Выполнение процесса-отправителя
Сообщение
Тест – результат отрицательный
Тест – результат отрицательный
Тест – результат положит.
Тест – результат положит.
Выполнение процесса-получателя
Асинхронное взаимодействие с помощью неблокирующих примитивов Send и Receive. Достоинства – производительность. Недостатки: сложность, необходимость в большом буфере, возможность потерь данных, необходимость в управлении потоком данных.
Тайм-аут для исключения блокировок процессов
Подтверждение
1. Разными (разнесенными в пространстве) адресными полями компьютеров, что создает проблемы в передаче параметров и результатов, особенно если машины и ОС не идентичны. 2. Отсутствие разделяемой памяти означает, что значения параметров должны копироваться с одной машины на другую. 3. RPC использует нижележащую систему обмена сообщениями, однако это не должно быть явно видно ни в определении процедур, ни в самих процедурах. 4. В реализации RPC участвует как минимум два процесса, аварийное завершение любого из них может привести к проблемам. 5. Неоднородность языков программирования и операционных сред.
Сложность реализации RPC по сравнению с вызовом локальных процедур обусловлена:
Характерными чертами RPC являются: асимметричность (одна из сторон является инициатором взаимодействия), синхронность (выполнение вызывающей процедуры блокируется с момента выдачи запроса и возобновляется только после возврата из вызываемой процедуры).
RPC Runtime
Подсистема обмена сообщениями
Подсистема обмена сообщениями
Receive
Receive
Send
Send
Сообщение-вызов
Сообщение-ответ
Механизм RPC достигает прозрачности за счет использования клиентского и серверного стаба, организующих передачу параметров и возврат значения процедуры через сеть
Сообщение: Имя, параметры
Сообщение: Результат
Клиент и сервер сетевой файловой системы взаимодействуют друг с другом по сети по определенному протоколу. В случае совпадения интерфейсов локальной и сетевой файловых систем этот протокол будет достаточно простым (ретрансляция серверу запросов , принятых клиентом от приложения, например, с использованием механизма RPC).
Модель сетевой ФС
Протокол SMB (Server Message Block – MS, Intel, IBM). Работает на прикладном уровне, используя TCP/IP (NetBIOS, NetBEUI), IPX.
Протокол NFS (UNIX)
NCP – NetWare Control Protocol
Доступ к одной локальной файловой системе с помощью нескольких протоколов клиент-сервер
NetWare Control Protocol
Network File System
FAT
1. Отказ сервера сетевой ФС (локальные табл. открытых файлов). 2. Перегрузка сервера СФС (кэширование у клиента). 3. Нарушение целостности СФС (избыточность и репликация). 4. Аутентификация у клиента, авторизация на сервере.
Проблемы:
RAID-массивы
Сообщение с запросом на установление соединения
Подтверждение. Команды манипулирования файлами.
Приложение
Если не удалось найти и скачать презентацию, Вы можете заказать его на нашем сайте. Мы постараемся найти нужный Вам материал и отправим по электронной почте. Не стесняйтесь обращаться к нам, если у вас возникли вопросы или пожелания:
Email: Нажмите что бы посмотреть