Файл: «Технология «клиент-сервер»».pdf

Введение

В настоящее время абсолютно все организации, предприятия используют в своей работе персональные компьютеры (ПК), которые выполняют решения разнообразных экономических или вычислительных задач, что позволяет значительно уменьшить время на процесс обработки большого объема данных.

Очень важная в нынешнее время является быстрая пересылка информации между разными подразделениями, поскольку даже одна небольшая задержка сигнала уже может нести огромные финансовые потери предприятия. Зачастую также одна и та же хранимая информация, в начальной или уже обработанной форме является необходимой для работы многих подразделений.

Для осуществления возможности пользоваться информацией в такой форме несколькими клиентами и были разработаны компьютерные сети.

Ручная обработка информации (создание документации, накладных, схем) требует большое количество разнообразных ресурсов и времени. Очень трудоемким бывает и хранение, получение данных по результатам обследования объектов вследствие их огромного объема и количества. Для обеспечения автоматизации рутинных работ необходимо применить технологию «клиент-сервер». В этом и состоит актуальность работы.

Для обслуживания клиентов необходимо проверять информацию с разных источников, а при традиционной методике выполнения указанные действия могут занять длительное время.

Объектом работы является теория компьютерных вычислительных сетей.

Предмет исследования – технология «клиент-сервер».

Целью исследования является характеристика и подробное описание принципов работы технологии «клиент-сервер».

Для реализации поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

– рассмотреть основные принципы и определения теории вычислительных сетей;

– дать характеристику технологии «клиент-сервер»;

– описать аппаратное обеспечение вычислительных офисных сетей;

– дать характеристику основным принципам построения распределённых информационных систем;

– рассмотреть характеристику трехуровневой архитектуры «клиент-сервер».

При написании выпускной квалификационной работы использовались научные труды разных авторов: Ватаманюк А.А. [5], Гайкович В.П. [7], Гордеев А.В. [11], Капустин Д.А. [13], Ларионов А.М. [17].

Курсовая работа состоит из введения, основной части (3 раздела), заключения и списка литературы.

1. Классификация и принципы работы компьютерных вычислительных сетей

1.1. Основные понятия теории вычислительных сетей

Широкое использование современных персональных компьютеров привело к острой необходимости выполнения обмена хранимой информацией, обрабатываемой в территориально распределенных ПК.

Компьютерной сетью является соединение нескольких компьютеров или других устройств (принтеров, сканеров) для решения задач:

– обмена информацией;

– общего применения программного обеспечения (ПО);

– использования различного оборудования (модемы, сканеры, внешние диски и прочее).

Соединение создается, в основном, с использованием проводниковых линий связи, но и существуют другие, более прогрессивные методы передачи данных.

В рамках одного офисного здания является практичным реализовать кабельное соединение между разными сетевыми ПК – рабочими станциями (РС).

Преобразование имеющейся информации для выполнения процесса передачи по линиям связи также осуществляют устройства, внедренные в ПК под названием сетевые адаптеры.

Указанные сети получили название компьютерных локальных сетей.

Вопросами для перекодировки данных при прохождения их по разным телефонным линиям, занимаются специальные устройства, которые подключаются к ПК, а именно модемы. Можно также применять и другие методики для соединения (радиосвязь).

Устройства для выполнения преобразования данных в указанном случае уже будут несколько другими.

Удаленные КС, могут объединятся друг с другом, и при этом создавать большие глобальные сети. Типовым примером функционирующей глобальной сети является сеть Интернет. [4]

Вся работа компьютеров в сетях, независимо от их назначения и размеров, чаще всего сводится к одному – выполнению обмена информацией для быстрой обработки данных.

Все компьютеры имеют в своем составе встроенный сетевой адаптер, подключаемый к некоторой проводовой системе – каналам связи.

Перед передачей информации с использованием сети данные разбиваются на пакеты. Все современные сетевые адаптеры общаются при помощи сигналов между собой, а также принимая и передавая разные пакеты с информацией. Такие пакеты состоят с 2-х основных составных компонентов: заголовка и непосредственно данных.

Заголовок может содержать адресы ПК-отправителя или же получателя.

Раздел данных хранит передаваемую информацию.

Переданные в КС пакеты сразу отправляется практически на все компьютеры. При этом, получив этот пакет, считывается заголовок, и лишь тот ПК, для которого и адресован этот пакет, произведет чтение данных, что переданы пакетом.

В случае, когда ПК должен передавать по КС, к примеру, текстовый файл огромного размера, то сетевые платы этого ПК будут разделять файл на несколько отдельных фрагментов и передадут далее каждый фрагмент в отдельных пакетах.

Делается это для того чтобы большие файлы не позволяли загружать сеть на большое время, а при этом давая все возможности другим компьютерам выполнять свою работу в сети. [2]

Принимающий сетевой адаптер в результате получит полностью все пакеты, выполнит их соединение сразу в один единый файл, а лишь после этого будет выполнять передачу готового файла компьютеру.

Таким образом, при функционировании КС будет один за другим выполняться передача пакетов от различных ПК и при этом не будет создаваться «заторы».

Пакет имеет свой определенный тип, поэтому практически любой ПК, получив отдельный пакет, сможет его прочитать с легкостью. Данный формат часто определяется специальным используемым сетевым протоколом, что также устанавливается в настройках для конкретной операционной системы. [3]

Протокол представляется в виде совокупности правил и соглашений при выполнении передачи информации по уже имеющейся компьютерной сети. В случае, когда на ПК установлен аналогичный протокол, то они начнут «понимать» друг друга.

При выполнении стандартизации сети и передаваемой по ней информации, разработаны сетевые протоколы передачи информации.

Протоколом называется набор специальных соглашений и правил для реализации оформления и выполнения процесса передачи информации по самым разным компьютерным сетям. Стоит отметить, что пакет, созданный по указанному сетевому протоколу, будет применять строго определенный формат пакетов.

Есть 3 наиболее популярные сетевые протокола, что практически всегда используются в КС:[6]

– TCP/IP;

– IPX/SPX;

– NetBEUI.

Сетевой протокол TCP/IP широко используется именно в сети Интернет. Обеспечивая совместимости пакетов по использовании их в локальной сети с имеющимися пакетами Интернет в нынешнее время пользуется лишь протокол TCP/IP.[1]

TCP/IP-протокол, на основе которого разработаны самые разные службы в Windows, дает такие возможности:

– обеспечивает отказоустойчивую среду и надежность для обмена информацией в сети;

– поддерживается всеми современными операционными системами.

– имеет возможность ПК работать сразу и в локальных, и в глобальных сетях.

1.2. Классификация вычислительных сетей Error: Reference source not found

1.2.1. Классификация по масштабу

Рассмотрим далее классификацию компьютерных сетей и дадим краткую характеристику (рисунок 1).

Рисунок 1 – Классификация компьютерных сетей

Глобальная сеть – сеть широкого масштаба, что имеет возможность объединять в себе КС в масштабах континентов (рисунок 2).[9]

Рисунок 2 – Структура глобальной сети

Данные сети используются для объединения самых разных сетей в одну так, чтоб разные пользователи и ПК могли взаимодействовать сразу со всеми остальными пользователями в глобальной сети, где они б не находились.

Выполняемые и основные закономерности функционирования глобальных сетей состоят в том, что они построены исключительно для масштабных организаций, иные являются только средством для коммуникации различных корпоративных ЛВС и сети Интернета или с разного рода удалёнными сетями.

Но чаще всего рассматриваемые глобальные сети могут опираються на выделенные им линии, при чем в одном конце маршрутизатор может подключаться в ЛВС и на ином коммутатор может связываться с другими компонентами глобальной сети.[14]

Применяемые протоколы для обмена следующие:

• SONET/SDH;
• TCP/IP;
• ATM;
• Frame Relay;
• MPLS и другие.

Рассмотрим достоинства глобальных сетей:

• широкое распространение для реализации обмену данными на больших расстояниях;
• легкость в подключении к сети Интернет.

Недостатки глобальных сетей:

• часто в некоторых их сегментах используются уже давно применимые и не современные проводовые линии связи.
• низкие скорости при передачи информации существенно ограничивают набор сервисов при передаче файлов.

Региональной сетью (рисунок 3) является сеть, которая объединяет в себе ПК, а также разные сети меньшего размера в пределах нескольких административных единиц.

Региональные КС применяются для объединения некоторых групп сетей в одну большую сеть, расположенных, например, в нескольких зданиях или кварталах.

Диаметр типичной региональной сети может составлять до 50 км.

Рисунок 3 – Структура региональной сети

Рассматриваемые региональные сети не принадлежат для какой-либо отдельной организации, а в большинстве случаев разные соединительные её компоненты и прочее сетевое аппаратное обеспечение принадлежит сразу группе некоторых пользователей или провайдеру. [18]

Об уровне обслуживания пользователи договариваются заранее и сразу обсуждают гарантийные обязательства и другие условия.

Главными требования, предъявляемые к региональным компьютерным сетям, являются:

• опорные точки, которые связываются по скоростным каналам связи;
• расстояние между такими опорными точками – до 10-12 км;
• в своем диаметре сеть может иметь расстояние до 50 км.

Основные достоинства региональных сетей:

• сеть является сетью провайдера магистральной структуры;
• обеспечения полностью свободного доступа к иным КС с использованием для этого соединений с региональными сетями.

Недостаток региональных сетей один – территориальная ограниченность.

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) [16] является локальной сетью, что подразумевают объединение разного количества ПК, размещенных на некотором незначительном расстоянии (к примеру, только в одном здании или комнате) (рисунок 4).

Выделяют такие признаки локальной сети:

• высокая скорость передачи данных;
• низкий уровень для допуска ошибок передачи информации;
• эффективные механизмы для управления обменом данными с помощью ЛВС;
• уже заранее ограниченное количество ПК, что подключаются к ЛВС.

Рисунок 4 – Структура локальной сети

Локальная сеть является группой ПК, что соединены только одним каналом связи. Каждый канал дает возможность для обмена данными внутри конкретной локальной сети (обмен данными с ПК рабочей группы ЛВС). Сеть может проектироваться с 2-3 ПК, но может и выполнять объединение в себе несколько сотен ПК.

Все локальные КС подразделяются на такие подгруппы:

1. одноранговые – которые представляются с помощью полностью равноправных ПК (или рабочих станций), каждый из которых имеет уникальное имя и, как правило, пароль, чтобы выполнить вход в него после загрузки ОС.