Файл: Технология «клиент-сервер» (Определение «Клиент-Сервера»).pdf

Введение

Результатом развития компьютерных технологий стало появлением компьютерных сетей. Это стало новым этапом в компьютерных технология в целом.

Одновременно, с усовершенствованием аппаратной части усовершенствуется и сетевое программное обеспечение. Но к сожалению, со временем, нельзя было обойтись только развитием аппаратной и программной части. Потребовалось создать новые технологии, отвечающие современным требованиям и запросам. Благодаря чему, были разработаны и созданы современные технологии. Одной из новых стала сетевая технология «Клиент- Сервер». Данная технология позволяет пользователям в сети получать быстрый и безопасный доступ к ресурсам.

Поскольку каждый день встречаемся с этой технологией, иногда, даже не замечая этого. Примером может стать приложение для доступа в социальную сеть или в банк-клиент. В организациях это технология используется более широко. Начиная терминальных клиентов заканчивая специализированным сетевым программным обеспечением. Результатом этой работы станет более подробное описание данной технологии.

1. Технология клиент-сервер

Общая теоретическая информация.

Технология «Клиент-Сервер» - можно назвать моделью взаимодействия автоматизированного рабочего места (АРМ) с сервером, в которой от АРМ исходит запрос на выполнение какой-либо процесса, а сервер его исполняет.

Участниками такого взаимодействия будут клиент и сервер. Чаще всего клиентом и сервером называют компьютеры, на которых установлено клиентское и серверное программное обеспечение. [1]

Стоит отметить, что выполнение процесса – это не обязательное чтение или получение информации от сервера, так же может быть сохранением, пересылкой и т.д.

Для организации работы пользователя с общими информационными ресурсами необходимо как минимум три элемента:

- Клиентская часть программного обеспечения, установленная на АРМ или другом устройстве (смартфон и т.д), которое осуществляет сетевой запрос серверу с целью получения объекта для работы с ним (Чтение, редактирование, запись или печать).

- Серверная часть программного обеспечения, установленная на сервере либо на мощном компьютере, где располагается необходимый информационный объект. Данная часть осуществляют всю обработку запросов на поиск и пересылку, а также предоставление одновременного доступа к нему нескольких пользователей.

---

- протоколы и правила взаимодействия между частями программного обеспечения.

2. Определение «Клиент-Сервера»

При большом количестве компьютеров в сети организации или предприятии чаще всего используют полезную технологию «клиент-сервер». Простым языком можно сказать, что в такой сети отдельный компьютер обращается к мощному компьютеру или компьютерам, серверу или серверам.

Сервер – это мощный компьютер или специализированное сетевое программное обеспечение, которое предоставляет доступ клиенту к общим ресурсам и управляет доступом к ним.

Клиент – пользователь ресурсов, которые предоставляет сервер. Данная модель представлена рисунке №1.

СЕРВЕР

КЛИЕНТ

№1 https://vk.com/fisher1996

КЛИЕНТ

№2

Рисунок №1 Модель «клиент-сервер»

Роль сервера и клиента.

Роль сервера состоит в обеспечении централизованной защите и управлении доступом к ресурсам. В клиент серверной среде в роли клиентов выступают АРМ пользователей, как правило под управлением операционной системы Microsoft Windows, так же существует поддержка и сторонних операционных систем. Обычно, клиентская часть программного обеспечения использует собственные вычислительные мощности АРМ или устройства для обработки информации, но само предоставление информации возлагается на сервер.[2] Используются следующие обозначения ролей в обработке информации. Клиентская часть – front end обработка, а Серверной – back end обработка.

С успешной работой в собственной среде, сети модели «Клиент – Сервер» могут работать с микрокомпютерами и мейнфреймами. Данная гибкость системы имеет большой плюс – это её достаточно низкая стоимость, что и привлекает в данной технологии. Работая в данной среде на компьютере или устройстве – клиенте, есть возможность использовать три разных методов обработки информации: автономная работа, взаимодействие с другими ПК и устройствами в сети, подключение к серверу для получения доступа к информации.

Мейнфрейм – это большой и высокопроизводительный отказоустойчивый сервер со большими ресурсами для ввода-вывода. В таком сервере установлено большие объемы оперативной и постоянной памяти.

Прикладные протоколы.

Необходимо уметь различать понятия сетевых приложений и протоколов прикладного уровня. Прикладные протоколы являются неотъемлемой частью сетевых приложений. Разберем два примера:

---

Пример №1. Web браузер является сетевым приложением, оно позволяет получать пользователю web-документы (страницы), которые состоят из множества компонентов и стандарт формата документов HTML. Примерами таких приложений: Браузеры Google Chrom, Mazila Firefox, Edge и др. Web-Серверы: Apache, Microsoft Internet Information Server (IIS).

Протокол прикладного уровня для web имеет название протокола передачи гипертекста - HyperText Transfer Protocol или сокращенно HTTP существует, и защищенная версия HTTPS. Также описывает формат и порядок обмена информацией между клиентом и сервером. HTTP является лишь частью web – приложения. [3]

Пример №2. Рассмотрим приложение для работы с электронной почтой. Электронная почта состоит из нескольких компонентов:

- почтовый сервер, который содержат почтовые ящики пользователей,

- программного обеспечения для чтения создания писем,

- стандарты, которые описывают структуру писем,

- протоколы, регламентирующие порядок обмена сообщениями.

Основным протоколом для электронной почты является Simple Mail Transfer Protocol сокращенно SMTP(RFC 2821), который является частью структуры приложений электронной почты.

Протоколы прикладного уровня определяют способы обмена сообщениями между двумя процессами, которые выполняются на разных системах. Протокол определяет следующие элементы:

- Тип используемых сообщений (Запросы или Ответы);

- Синтаксис каждого из типов сообщений;

- Семантику полей;

- Правила событий, для генерации сообщений

Стоит отметить, что некоторые из протоколов прикладного доступа (HTTP, SMTP и др.) являются официально документированными в RFC. Это означает, что если разработчик нового браузера будет следовать стандарту, то браузер сможет получать документы с любого web-сервера, построенного поэтому же стандарту. Тем не менее существует множество протоколов прикладного уровня, которые не стандартизированы и при этом используются для поддержки коммерческих продуктов. В частности, это характерно для Интернет-телефонии.

Представление данных.

Уровни представления данных в Системах Обработки Данных (СОД) хранят и обрабатывают информацию о физических объектах реального мира. Некоторую совокупность информации, описывающую конкретный объект, называют логической записью или просто записью.

Информационный массив – совокупность данных, которые охватывают множество объектов определенного класса.

В реальном мире между объектами существуют определенные взаимоотношения и связи, имеющие различную степень сложности. В процессе разработки в СОД эти отношения выявляются и отображаются путем структуризации записей и информационных массивов.

---

Структура данных – организация информационного массива, обеспечивающая определенные взаимоотношения между данными.

Любые работы с этими данными в процессе обработки на ЭВМ не должны разрушать структуру данных, поэтому необходимо ее поддерживать.

Существует несколько уровней представления данных:

- логический;

- хранения;

- физический.

1.5.1 Логический уровень.

На логическом уровне устанавливается перечень признаков, полностью описывающий класс объектов. Совокупность признаков и их взаимосвязь определяют внутреннюю структуру записи.

Логическая структура данных должна полностью описывать объекты, сведения которых обрабатывает СОД, полностью отражать взаимоотношения между объектами и их характеристиками.

На данном уровне не учитывают техническое и математическое обеспечение системы ЭВМ.

1.5.2. Уровень хранения.

На уровне хранения работают с структурой данных – представлениями логической структуры в памяти ЭВМ. Структура хранения должна полностью отображать логическую структуру данных и поддерживать ее в процессе работы СОД. В роли единицы информации выступает логическая запись.

От выбора структуры хранения зависит качество обработки данных. Например, правильно выбранная структура хранения может обеспечивать минимальное использование машинной памяти, быстрый поиск и обработку нужных данных, добавление или удаления старых записей без разрушения структуры.

При выборе структуры хранения должны учитываться особенности организации памяти ЭВМ. При этом задается тип и формат данных, а также определяется способ поддержания логической структуры.

Существуют различные способы представления данных в оперативной памяти ЭВМ и на внешних носителях, одна и та же структура данных может быть реализована в памяти ЭВМ различными структурами хранения. Каждая структура хранения представляет определенный способ доступа к данным и определённые возможности при работе с данными. Структура хранения характеризуется объемом памяти, необходимым для размещения данных.

Поддержка структуры хранения осуществляется программными средствами. Для реализации структуры хранения требуются языки программирования, возможности которых следует учитывать при разработке и выборе структуры хранения.

1.5.3 Физический уровень.

На физическом уровне представления данных работают с физическими структурами данных. На данном уровне решается задача реализации структуры хранения непосредственно в конкретной памяти конкретного ЭВМ.

---

Единицей информации на этом уровне будет является физическая запись, которая представляет собой участок носителя, на котором размещается одна или несколько логических записей. При разработке структур памяти происходит анализ параметров конкретных технических средств: типы и объем памяти, способ адресации, методы и время доступа. На этом же уровне решаются задачи по организации обмена данными между оперативной и внешней памятью ЭВМ. Так же при разработке структур данных всех уровней должен обеспечиваться принцип независимости данных.

Физическая независимость данных - изменения в физическом расположении данных и в техническом обеспечении системы не должны отражаться на логических структурах и прикладных программах, т.е. не должны вызывать их изменений.

Логическая независимость данных - изменения в структурах хранения не должны вызывать изменений в логических структурах данных и в прикладных программах. Кроме того, изменения, вносимые в логические структуры данных в связи с появлением новых пользователей и новых запросов, не должны отражаться на прикладных программах других пользователей системы.

Принципы построения распределенных информационных систем.

Принципы структурного подхода.

В основу функционально-модульного подхода положен принцип алгоритмической декомпозиции.

Алгоритмическая декомпозиция - разделение системы, путем разделения алгоритмов, где каждый модуль системы выполняет один из этапов общего процесса.

Традиционный функционально-модульный подход к разработке ИС предусматривает строго последовательный порядок. По мнению Страуструпа, главный недостаток модели "водопада" заключается в склонности информации течь только в одну сторону. Если проблема оказывается "внизу по течению", то часто возникает сильный организационный и методический нажим с целью проводить лишь ограниченные исправления и разрешить проблему без воздействия на предыдущие стадии проекта. Такая недостаточная обратная связь приводит к проектированию, ущербному во многих отношениях, а ограниченные исправления ведут к деформированным реализациям. Изменение требований к системе может привести к ее полному перепроектированию, поэтому ошибки, заложенные на ранних этапах, сильно сказываются на времени и конечной цене разработки. Ориентация на такую последовательную модель увеличивает вероятность того, что будет утрачен контроль над решением возникающих проблем.

---