Інформаційні технології та моделювання бізнес-процесів - Томашевський О.М. - 10.6. Особливості взаємодії комп'ютерів у обчислювальній мережі клієнт-серверної архітектури

Для забезпечення ефективного використання ресурсів мережі Інтернет, захисту інформації, визначення і розмежування прав доступу до різних ресурсів ІС на основі клієнт-серверної технології досить часто використовується клієнт-серверна архітектура побудови локальної обчислювальної мережі.

Взаємодія комп'ютерів у мережах гетерогенної архітектури може здійснюватися на основі апаратних засобів ЛОМ та з допомогою спеціального програмного забезпечення, наприклад, на основі використання програмного пакету Samba для спільної роботи комп'ютерів під управлінням ОС різних типів.

Програмний пакет Samba надає можливості комп'ютеру з встановленою ОС Linux виконувати функції файл-сервера та принт-сервера у ЛОМ з персональними комп'ютерами під управлінням ОС Microsoft Windows. Крім цього, надаються можливості комп'ютерам з ОС Linux під'єднуватися до ресурсів, які надаються комп'ютерами з ОС Microsoft Windows.

Обчислювальна мережа ІС підприємства з використанням клієнт-серверної архітектури побудови ЛОМ може представлятися структурною схемою фрагмента ЛОМ, наведеною на рис.10.7.

Рис.10.7. Структура фрагмента обчислювальної мережі клієнт-серверної архітектури: 1 - сервер глобальної мережі Інтернет з ОС сімейства Linux; 2 - персональний комп'ютер із ОС сімейства Linux; 3 - персональний комп'ютер з ОС сімейства MS Windows.

У структурі, представленій на рис.10.7, на сервері 1 глобальної мережі Інтернет встановлюється операційна система сімейства Linux, а для конфігурування серверних функцій роботи з Інтернет може використовуватися програмний пакет Petra.

Для розв'язання адміністративно-розподільчих (серверних) задач стосовно інформації ІС програмний пакет Petra може виконувати такі три основні функції:

o маршрутизації між двома локальними обчислювальними мережами або між локальною обчислювальною мережею та мережею Інтернет;

o сервера доменних імен (DNS) для локальної мережі;

o сервера електронної пошти (e-mail).

Також пакетом Petra підтримуються всі базові функції для застосування системи захисту інформації типу файрвол (firewall).

Крім вказаних функцій, програмний пакет Petra володіє засобами для роботи з інформаційними сервісами Інтернет: World Wide Web, FTP (анонімною та/або з аутентифікацією), службою управління списком розсилки електронної пошти (Mailing List). При роботі у ЛОМ (Інтранет) програмний пакет Petra надає сервіси розподілу ресурсів між середовищами операційних систем Unix/Linux, Microsoft Windows та Macintosh та резервування з ОС Unix/Linux та Microsoft Windows.

Практичне використання програмного пакету Petra в ІС можливе за такими трьома загальними моделями:

o модель забезпечення роботи локальної обчислювальної мережі (Інтранет);

o модель забезпечення маршрутизації доступу до глобальної мережі Інтернет;

o модель забезпечення роботи Інтернет-сервера.

Згідно першої вказаної моделі, програмний пакет Petra встановлюється у ЛОМ, не під'єднану до глобальної мережі Інтернет, яка використовує протокол TCP/IP. Метою використання програмного пакету Petra в цьому випадку є управління інформаційними службами для локального застосування та інтеграція ресурсів ІС з ОС Unix/Linux, Microsoft Windows та MacOS. У такій моделі надається можливість управління різними інформаційними сервісами: електронною поштою (e-mail) шляхом прямого з'єднання користувачів ЛОМ; списком розсилки (mailing list) для з'єднання груп користувачів; сервісами World Wide Web - для локального розподілу інформації.

Для інтеграції ресурсів ІУС програмний пакет Petra може бути сконфігурований для виконання задач файл-сервера для ОС Linux, який забезпечує доступ до ресурсів комп'ютерів-клієнтів з ОС Unix/Linux, Microsoft Windows та MacOS засобами системи аутентифікації.

У відповідності до другої вказаної моделі, програмний пакет Petra встановлюється у ЛОМ, яка використовує протокол TCP/IP і приєднується до глобальної мережі Інтернет, використовуючи сервіси маршрутизації програмного пакету Petra. Метою використання програмного пакету Petra в цьому випадку є забезпечення з'єднання з глобальною мережею Інтернет, управління інформаційними сервісами Інтернет та інтеграція ресурсів ІУС з ОС Unix/Linux, Microsoft Windows та MacOS. В цьому випадку комп'ютери-клієнти з ОС Unix/Linux, Microsoft Windows та MacOS з'єднуються засобами ЛОМ і одержують доступ до ресурсів мережі Інтернет. Таким чином, інформаційні сервіси електронної пошти, списку розсилки та World Wide Web стають доступними для всіх користувачів ІС.

Програмний пакет Petra надає можливості управління двома типами Інтернет-з' єднання: на основі додзвону (dial-up) та виділеної лінії (dedicated line). У першому випадку з'єднання активізується лише у випадках потреби і для цього використовується протокол PPP на під'єднаній лінії або ISDN.

Використання можливостей маршрутизації програмного пакету Petra передбачає два різних варіанти, що відповідають двом типам політик присвоєння IP адрес, які визначаються провайдером. При першому варіанті використовується єдина Інтернет-адреса для сервера з встановленим програмним пакетом Petra, який під'єднується до мережі Інтернет. Сервер з встановленим пакетом Petra в цьому випадку працює як посередник для інших комп'ютерів ЛОМ, який забезпечує доступ до глобальної мережі Інтернет. При цьому адреса, яка визначається провайдером, може бути статичною або динамічною. В другому варіанті використовується блок адрес, який надається провайдером Інтернет і при цьому кожний комп'ютер ЛОМ має власну адресу у блоці адрес.

У відповідності до третьої моделі програмний пакет Petra встановлюється у ЛОМ, яка використовує протокол TCP/IP і приєднується до глобальної мережі Інтернет з використанням окремого апаратного пристрою, як правило, виділеного модему. Метою використання програмного пакету Petra в цьому випадку є управління інформаційними сервісами Інтернет та інтеграція ресурсів ЛОМ з ОС Unix/Linux, Microsoft Windows та MacOS.

Персональні комп'ютери ІУС з ОС Unix/Linux, Microsoft Windows та MacOS з'єднуються засобами локальної обчислювальної мережі. Сервер з встановленим програмним пакетом Petra управляє сервісами ЛОМ та інтеграцією ресурсів системи з ОС Unix/Linux, Microsoft Windows та MacOS. Така організація роботи ІУС є найприйнятнішою для розподілу доступу до глобальної мережі Інтернет. При цьому використовується модем для з'єднання з глобальною мережею Інтернет та обміну даними. Засобами сервера з встановленим програмним пакетом Petra забезпечуються інформаційні служби, віддалена та локальна аутентифікація користувачів та інтеграція ресурсів ІУС засобами ЛОМ.

Моделювання практичної реалізації взаємодії комп'ютерів у обчислювальній мережі клієнт-серверної архітектури показало, що використання апаратних засобів ЛОМ та програмних пакетів Samba і Petra, забезпечує ефективний, швидкий, надійний і безпечний обмін інформацією між комп'ютерами ЛОМ з різнотипними ОС, гнучке управління інформаційними сервісами Інтернет та маршрутизацію доступу до глобальної мережі Інтернет і рекомендується для використання в роботі ІС різних підприємств.

Резюме

За призначенням комп'ютерні мережі можна класифікувати, як: інформаційні (надання інформаційного обслуговування за запитами користувачів); обчислювальні (для розв'язування задач користувачів з обміном даними між абонентами мережі); інформаційно-обчислювальні (об'єднують функції двох попередніх). Обмін даними в комп'ютерній мережі відбувається за допомогою каналів зв'язку, в яких може використовуватись кодування для забезпечення надійності передачі, та шифрування, для забезпечення секретності.

Технології, що реалізують модель процесу з розподіленими ресурсами, дають змогу всім користувачам мережі спільно використовувати дані та пристрої: принтери, дискові накопичувачі, модеми, тощо. Найпоширенішими є три технології спільного використання інформаційних ресурсів: телеобробка, файл-серверна та клієнт-серверна технології.

P2P - технологія побудови розподіленої мережі, де кожен вузол може одночасно виступати і в ролі клієнта (одержувача інформації), і в ролі сервера (постачальника інформації).

Grid - відкрите й стандартизоване середовище , яке забезпечує гнучкий, безпечний, скоординований розподіл (загальний доступ) ресурсів у рамках віртуальної організації.

Модель ISO OSI визначає рівні взаємодії систем, призначає їм стандартні назви (канал зв'язку, фізичний, канальний, мережний, транспортний, сеансовий, представлення даних, прикладний) і вказує, які функції повинен виконувати кожен рівень.

Питанням безпеки даних у розподілених комп'ютерних системах приділяється значна увага, виробниками розроблено ряд засобів для забезпечення інформаційної безпеки, такі як міжмережні екрани.

Оскільки на окремих персональних комп'ютерах різної конфігурації у розподіленій системі встановлено різні операційні системи (властивість гетерогенності мережі), виникає проблема реалізації їх узгодженої роботи для взаємного обміну інформацією.

Ключові слова

Комп'ютерна мережа, топологія, сервер, хаб, локальна мережа, глобальна мережа, Інтранет, Екстранет, Інтернет, приймач, передавач, кодер, декодер, канал зв'язку, завади, модем, шлюз, телеобробка, файл-серверна технологія, клієнт-серверна технологія, сервер розподілених баз даних, архітектура мережі, пірінгова мережа, дпд-технологія, модель взаємодії відкритих систем, телекомунікації, міжмережний екран, гетерогенна архітектура, інформаційний потік.

Запитання і завдання для обговорення та самоперевірки:

► Що таке комп'ютерна мережа?

► Як поділяються мережі в залежності від керування мережними ресурсами?

► Які існують типи локальних комп'ютерних мереж (топології)?

► Що таке Інтранет, Екстранет?

► Проілюструйте процес передачі даних мережею (схема моделі).

► Які є одиниці вимірювання інформації, що передається мережею?

► Які є типи каналів передачі даних?

► Яка роль сервера в комп'ютерній мережі?

► Які є типи модемів? Опишіть їх функції.

► Які є види систем спільного використання ресурсів?

► Що таке файл-серверна і клієнт-серверна технології?

► Опишіть трирівневу архітектуру клієнт-серверної технології.

► Які функції у сервера баз даних?

► Назвіть основний принцип побудови рівноправних мереж.

► Опишіть основи grid-технології.

► Стисло охарактеризуйте взаємодію відкритих систем, використовуючи модель ISO OSI.

► Опишіть функції та специфіку роботи міжмережного екрану.

► Розкрийте особливості локальної обчислювальної мережі з гетерогенною архітектурою

► Поясніть, яке програмне забезпечення надає можливості ПК, що працює під управлінням ОС Linux, звертатися до інформаційних ресурсів сервера з ОС MS Windows, якщо засоби ІС об'єднані у єдину локальну обчислювальну мережу з гетерогенною архітектурою.

► Охарактеризуйте особливості взаємодії ПК у локальній обчислювальній мережі з гетерогенною архітектурою.

► Яке програмне забезпечення надає можливості гнучкого й оперативного конфігурування гетерогенної мережі, що поєднує використання персональних комп'ютерів з встановленими операційними системами сімейств MS Windows - Linux?

► Поясніть, які функції розв'язання адміністративно-розподільчих задач роботи ЛОМ може виконувати програмний засіб Petra.

► Поясніть, які практичні переваги в роботі ІС, що використовує ЛОМ гетерогенної архітектури, одержує користувач від використання програмних засобів Samba і Petra.