5. Локальные вычислительные сети: их характеристика, топология. Распределнная обработка данных . Технология «клиент-сервер»

ЛВС – неск ПК, расположенных на ограниченной территории, объеди­нен м/д собой каналами связи для информационного обмена м/д пользователями.

Состав ЛВС:

1. В качестве рабочего места использ ПК или терминальные устр-ва, кот-е наз-ся рабочими станциями или узлами сети. Рабочая станция функционирует как в сетевом, так и в локальном режи­ме и обеспечивает пользователя всем необходимым инструментарием для решения прикладных задач.

2. Сервер — это компьютер, выполняющий функции управления сетевыми ресурсами общего доступа: осуществляет хранение данных, управляет базами данных, выполняет удаленную обработку заданий, обеспечивает печать заданий и др. В серверных или иерархических сетях имеется 1 или неск серверов. В одноранговых сетях сервер отсутствует. Одноранговая сеть – это сеть без выделенного сервера.

3. Сетевой адаптер (сетевая карта), которая прямо или через другое коммуникационное оборудование связывает его с другими компьютера­ми.

4. Повторители и концентраторы. Основная функция повторителя (repeater)— повторение сигналов, по­ступающих на его порт.

Многопортовый повторитель часто называют концентратором (con­centrator) или хабом (hub), что отражает тот факт, что данное устройство реализует не только функцию повторения сигналов, но и концентрирует в одном центральном устройстве функции объединения компьютеров в сеть.

5. Мосты и коммутаторы делят общую среду передачи данных на логические сегменты.

Основное отличие мостов и коммутаторов состоит в том, что мост обрабатывает кадры последовательно (один за другим), а коммутатор — параллельно (одновременно между всеми парами своих портов). Мост (bridge) – ретрансляционная система, соединяющая каналы передачи данных. Коммутатор (switching hub) — это многопортовый и мно­гопроцессорный мост, обрабатывающий кадры со скоро­стью, значительно превы­шающей скорость работы моста.

6. Маршрутизатор (router) - ретрансляционная система соединяющая две коммуникационные сети либо их части.

7. Шлюз (gateway) — ретрансляционная система, обеспечивающая взаимодействие информационных сетей.

8. Каналы связи — это физическая среда для передачи информации между рабочими станциями или узлами сети.

9. Сетевая операционная система – это комплекс программ, обеспечивающих в сети обработку, хранение и передачу данных.

В качестве канала связи исп-ют:

1-витая пара

2-коаксиальный кабель

3-оптоволоконный кабель

4-радиосреда

ЛВС характеризуется топологией или архитектурой. Топология – это схема располож-я узлов в сети.

1-Шинная топология (Ethernet). Инф-я от передающего устр-ва поступает на сетевые адаптеры всех устр-в, включенных в сеть. Однако воспринимается только адаптером устр-ва, которому она предназначена.

Нед: только 1 машина может передавать сигнал; произошел обрыв сети => полетела вся сеть; для подключения пользователя приходится останавливать всю сеть; наличие коллизий (совпадении сигналов); ограничение числа пользователей

Дост: невысокая стоимость; полное исп-е соединений

2-Звездообразная топология: основа – центральное устройство, к которому подключаются рабочие станции сети.

Нед: большое кол-во соединительных проводов; неэкономичное исп-е материалов; ЦУ маломощное => тормозящая сеть; работоспос-ть сети зависит от работоспособности ЦУ.

Дост: невозможность коллизий; обрыв проводов => сеть работает; высока скорость соединений и передачи данных.

3-Кольцевая топология:

передача инф-ии: от машины к машине. Информация циркулирует только в 1 направлении.

Нед; выход из строя 1 станции => выходит вся сеть; долгая передача данных; низкая скорость работы.

Дост: наличие инф-ии о доставке данных; отсутствие коллизий; не очень высокая стоимость

4-Древовидная топология представляет собой более развитый вариант шинной топологии.

5-Полносвязная топология является наиболее сложной и дорогой. Она характеризуется тем, что каждый узел сети связан со всеми другими ра­бочими станциями.

6-гибридная топология ЛВС, которые приспособлены к требованиям конкретного заказчика и сочетающие фрагменты шинной, звездообразной или других топологий.

Распределенная обработка данных имеет следующие преимущества:

• возможность увеличения числа удаленных взаимодействующих пользователей, выполняющих функции сбора, обработки, хранения и передачи информации;

• снятие пиковых нагрузок с централизованной базы путем распре­деления обработки и хранения локальных баз на разных персональных компьютерах;

• обеспечение доступа пользователей к вычислительным ресурсам ЛВС;

• обеспечение обмена данными между удаленными пользователя­ми.

При распределенной обработке производится работа с базой дан­ных, т.е. представление данных, их обработка. При этом работа с базой на логическом уровне осуществляется на компьютере клиента, а поддер­жание базы в актуальном состоянии — на сервере.

Выделяют:

Локальная база данных - это база данных, которая полностью располагается на одном ПК. Это может быть компьютер пользователя или сервер.

Распределенная база данных - может размещаться на несколь­ких ПК, чаще всего в роли таких ПК выступают серверы.

Распределенная обработка данных реализуется с помощью технологии «кли­ент-сервер».

Обработка данных в режиме «клиент-сервер» распределена между двумя объектами: клиентом и сервером. Сервером является ЭВМ, предос­тавляющая свои ресурсы пользователям, а клиентом - потребитель этих ре­сурсов. Ресурсы может предоставлять файловый сервер, вычислительный сервер, сервер баз данных, принт-сервер и др. Так как сервер (или серверы) обслуживает одновременно многих клиентов, то на сервере должна функ­ционировать многозадачная операционная система.

В режиме «клиент-сервер» сервер играет активную роль, так как его программное обеспечение позволяет обработать запрос, поступивший от клиента. Результаты выполнения запроса передаются клиенту. Потоки ин­формации, передаваемые по сети, становятся меньшими, поскольку сервер сначала обрабатывает запросы, а уж затем посылает клиенту только то, в чем тот действительно нуждается. Кроме того, пользователь освобожден от необ­ходимости знать, где находится требуемая ему информация. Сервер также контролирует допустимость обращения к записям на индивидуальной основе, что обеспечивает большую безопасность данных.

Выделяют четыре модели реализации технологии «клиент-сервер»

1-Модель файлового сервераэ Один из компьютеров в сети счита­ется файловым сервером и предоставляет другим компьютерам услуги по обработке файлов.

2-Модель доступа к удаленным данным.В этой модели компонент представления и прикладной компонент так­же совмещены и выполняются на компьютере-клиенте.

3-Модель сервера баз данных основана на механизме хранимых проце­дур. Процедуры хранятся в словаре баз данных, разделяются между не­сколькими клиентами и выполняются на том же компьютере, где функ­ционирует SQL-сервер.

4-Модель сервера приложений позволяет помещать прикладные про­граммы на отдельные серверы приложений.