Модель клиент-сервер

В зависимости от того, как распределены функции между компьютерами сети, сетевые операционные системы, а следовательно, и сети делятся на два класса: одноранговые (а) и сети с выделенными серверами (б).

(а)

(б)

Рис. 1.2. (а) - Одноранговая сеть, (б) - сеть с выделенным сервером

Сеть с выделенным сервером. Если компьютер предоставляет свои ресурсы другим пользователям сети, то он играет роль сервера. При этом компьютер, обращающийся к ресурсам другой машины, является клиентом. Как уже было сказано, компьютер, работающий в сети, может выполнять функции либо клиента, либо сервера, либо совмещать обе эти функции.

Если выполнение каких-либо серверных функций является основным назначением компьютера (например, предоставление файлов в общее пользование всем остальным пользователям сети или организация совместного использования факса, или предоставление всем пользователям сети возможности запуска на данном компьютере своих приложений), то такой компьютер называется выделенным сервером. В зависимости от того, какой ресурс сервера является разделяемым, он называется файл-сервером, факс-сервером, принт-сервером, сервером приложений и т.д.

На выделенных серверах желательно устанавливать ОС, специально предназначенные для выполнения тех или иных серверных функций. Примером ОС, ориентированной на построение сети с выделенным сервером, является операционная система Windows NT. Оба варианта данной сетевой ОС - Windows NT Server (для выделенного сервера) и Windows NT Workstation (для рабочей станции) - могут поддерживать функции и клиента и сервера. Но серверный вариант Windows NT имеет больше возможностей для предоставления ресурсов своего компьютера другим пользователям сети, так как может выполнять более широкий набор функций. Он поддерживает большее количество одновременных соединений с клиентами, реализует централизованное управление сетью, имеет более развитые средства защиты.

Выделенный сервер не принято использовать в качестве компьютера для выполнения текущих задач, не связанных с его основным назначением, так как это может уменьшить производительность его работы как сервера. Но в некоторых сетевых ОС функционирование на выделенном сервере клиентской части вполне возможно. Например, под управлением Windows NT Server могут запускаться обычные программы локального пользователя, которые могут потребовать выполнения клиентских функций ОС при появлении запросов к ресурсам других компьютеров сети. При этом рабочие станции, на которых установлена ОС Windows NT Workstation, могут выполнять функции невыделенного сервера.

Несмотря на то, что в сети с выделенным сервером все компьютеры в общем случае могут выполнять одновременно роли и сервера, и клиента, эта сеть функционально не симметрична: в ней реализованы два типа компьютеров. Одни, в большей степени ориентированные на выполнение серверных функций и работают под управлением специализированных серверных ОС, а другие - в основном выполняют клиентские функции и работают под управлением соответствующего этому назначению варианта ОС. Такая несимметричность функций, как правило, вызывает и несимметричность аппаратуры - для выделенных серверов используются более мощные компьютеры с большими объемами оперативной и внешней памяти (специализация компьютеров). Следовательно, должны быть несимметричны и ОС (специализация ОС).

В одноранговых сетях все компьютеры равны в правах доступа к ресурсам друг друга. Каждый пользователь может по своему желанию объявить какой-либо ресурс своего компьютера разделяемым, после чего другие пользователи могут его эксплуатировать. В таких сетях на всех компьютерах устанавливается одна и та же ОС, которая предоставляет всем компьютерам в сети потенциально равные возможности. Одноранговые сети могут быть построены, например, на базе Windows NT Workstation.

В одноранговых сетях также может возникнуть функциональная несимметричность. Одни пользователи не желают разделять свои ресурсы с другими, и в таком случае их компьютеры выполняют роль клиента. За другими компьютерами администратор закрепил только функции по организации совместного использования ресурсов, следовательно, они являются серверами. В третьем случае, когда локальный пользователь не возражает против использования его ресурсов и сам не исключает возможности обращения к другим компьютерам, ОС, устанавливаемая на его компьютере, должна включать и серверную, и клиентскую части. В отличие от сетей с выделенными серверами, в одноранговых сетях отсутствует специализация ОС в зависимости от функций - клиента или сервера. Все случаи реализуются средствами конфигурирования одного и того же варианта ОС.

Одноранговые сети проще в организации и эксплуатации, Они применяются в основном для объединения небольших групп пользователей, не предъявляющих больших требований к объемам хранимой информации, ее защищенности от несанкционированного доступа и к скорости доступа. При повышенных требованиях к этим характеристикам более подходящими являются сети с выделенным сервером, где сервер лучше решает задачу обслуживания пользователей своими ресурсами, так как его аппаратура и сетевая операционная система специально спроектированы для этой цели.

Совокупность серверной и клиентской частей ОС, предоставляющих доступ к конкретному типу ресурса через сеть, называется сетевой службой.

Клиентская и серверная части, которые обеспечивают доступ к файлу, образуют файловую службу.

Каждая служба связана с определенным типом сетевых ресурсов. Например, служба печати обеспечивает доступ пользователей сети к разделяемым принтерам сети, почтовая служба предоставляет доступ к информационному ресурсу сети - электронным письмам, служба удаленного доступа - предоставляет пользователям компьютерной сети доступ ко всем ее ресурсам через коммутируемые телефонные каналы.

Сетевые службы по своей природе являются клиент-серверными системами. По­скольку при реализации любого сетевого сервиса естественно возникает источ­ник запросов (клиент) и исполнитель запросов (сервер), то и любая сетевая служба содержит в своем составе две несимметричные части — клиентскую и серверную.

Необходимо отметить, что при предоставлении сетевой службой не­которой услуги используются ресурсы не только сервера, но и клиента. Клиент может затрачивать значительную часть своих ресурсов (дискового пространства, процессорного времени и т. п.) на поддержание работы сетевой службы. Напри­мер, при реализации почтовой службы на диске клиента может храниться ло­кальная копия базы данных, содержащей его обширную переписку. В этом случае клиент выполняет большую работу при формировании сообщений в различных форматах, в том числе и сложном мультимедийном, поддерживает ведение ад­ресной книги и выполняет еще много различных вспомогательных работ.

Принципиальной же разницей между клиентом и сервером является то, что ини­циатором выполнения работы сетевой службой всегда выступает клиент, а сер­вер всегда находится в режиме пассивного ожидания запросов. Например, поч­товый сервер осуществляет доставку почты на компьютер пользователя только при поступлении запроса от почтового клиента.

Обычно взаимодействие между клиентской и серверной частями стандартизует­ся, так что один тип сервера может быть рассчитан на работу с клиентами разно­го типа, реализованными различными способами и, может быть, разными произ­водителями. Единственное условие для этого - клиенты и сервер должны поддерживать общий стандартный протокол взаимодействия.

Дата добавления: 2014-01-05