Sieci równorzędne i klient-serwer Zakres sieci komputerowych
advertisement
Systemy operacyjne i sieci komputerowe Sieci równorzędne i klient-serwer Zakres sieci komputerowych Komunikacja międzyludzka We współczesnym świecie komunikacja odgrywa ważną rolę w przekazywaniu informacji. Komunikujemy się z innymi bezpośrednio za pomocą np. głosu, znaków, gestów; również komunikacja na odległość stała się już codziennością. Wykorzystujemy do komunikacji różne urządzenia techniczne, takie jak telefony stacjonarne i komórkowe, usługi pocztowe, stacje radiowe i telewizyjne. Coraz większą rolę w procesach komunikacji odgrywają sieci komputerowe. Definicja sieci komputerowej Sieć komputerowa jest systemem komunikacyjnym służącym do przesyłania danych, łączącym co najmniej dwa komputery i urządzenia peryferyjne. Sieć komputerowa to grupa komputerów lub innych urządzeń połączonych z sobą w celu wymiany danych lub współdzielenia zasobów. Sieci komputerowe umożliwiają • współużytkowanie programów i plików, • współużytkowanie innych zasobów, takich jak: drukarki, plotery, pamięci masowe, • współużytkowanie baz danych, • ograniczenie wydatków na zakup stacji roboczych, • tworzenie grup roboczych, w których ludzie z różnych miejsc mogą uczestniczyć w tym samym projekcie, • wymianę poczty elektronicznej, plików. Elementy sieci komputerowej Aby sieć mogła funkcjonować, niezbędne są elementy pozwalające na transmisję danych. Elementy te możemy podzielić na: • sprzętowe • programowe. Elementy sprzętowe • Urządzenia transmisji – nośniki używane do transportu sygnałów biegnących przez sieć do ich miejsc docelowych. Najczęściej stosowanymi nośnikami są kable miedziane i światłowodowe. Nośniki mogą być również niematerialne jak przestrzeń, przez którą są przesyłane światło łub fale radiowe. • Urządzenia dostępu – są odpowiedzialne za formatowanie danych w taki sposób, aby nadawały się one do przesyłania w sieci, a także za umieszczanie danych w sieci oraz ich odbieranie. W sieci lokalnej urządzeniami dostępu są karty sieciowe. W sieciach rozległych urządzeniami dostępu są modemy. • Urządzenia wzmacniania przesłanych sygnałów – urządzenia, które odbierają przesyłane sygnały, wzmacniają je i wysyłają z powrotem do sieci. W sieciach lokalnych tę funkcję pełni koncentrator, który umożliwia ponadto przyłączanie do sieci wielu urządzeń. Elementy programowe • Protokoły – określają sposoby komunikowania się urządzeń; przykładem protokołu może być TCP/IP. • Sterowniki urządzeń – programy umożliwiające działanie urządzeniom, takim jak karty sieciowe. • Oprogramowanie komunikacyjne – korzysta ono z protokołów i sterowników do wymiany danych, np. programy do udostępniania zasobów, programy przesyłania plików, programy do obsługi poczty elektronicznej, przeglądarki internetowe itp. Zasady współdzielenia zasobów Jednym z podstawowych celów tworzenia sieci komputerowych jest współdzielenie zasobów, takich jak pliki lub drukarki. Każdy z takich zasobów musi być udostępniony, to znaczy jego właściciel musi wyrazić zgodę na korzystanie z niego przez innych użytkowników. Komputer, który udostępnia zasoby lub usługi, będzie nazywamy serwerem. Komputer – lub inne urządzenie korzystające z zasobów udostępnianych przez serwer nazywamy klientem. Podział sieci ze względu na sposób dostępu do zasobów W zależności od tego, jak będzie zorganizowane udostępnianie i korzystanie z udostępnionych zasobów w sieci, możemy mówić o architekturze sieci równorzędnej lub opartej na serwerach (klient-serwer). Architektura sieci równorzędnej • W architekturze równorzędnej (peer-to-peer) każdy użytkownik może jednocześnie udostępniać zasoby swojego komputera oraz korzystać z zasobów innych komputerów. • Wszystkie urządzenia w sieci mają taki sam status – żadne z nich nie jest podporządkowane innemu. • Użytkownik sam zarządza swoim komputerem i dba o dostęp innych użytkowników do swoich zasobów. • Rozwiązanie to jest stosowane w małych sieciach (do 10 komputerów). Architektura sieci równorzędnej • Wszystkie informacje o udostępnionych zasobach i użytkownikach uprawnionych do ich wykorzystania są zapisane na komputerze udostępniającym dany zasób. • Jeżeli korzystamy z wielu serwerów, na których jest zapisana lokalnie informacja o zasobach, to na każdym z nich musimy uzyskać prawo do korzystania z zasobów, co oznacza wpisywanie hasła na każdym serwerze. • Sieć taka jest tania w budowie, lecz trudna w utrzymaniu i zarządzaniu. • Może być zbudowana na podstawie systemów Windows 95/98/XP/Vista/7. Zalety sieci peer-to-peer • Sieci te są w miarę łatwe do wdrożenia i w obsłudze • Sieci te są tanie w eksploatacji. Nie wymagają one drogich i skomplikowanych serwerów dedykowanych • Sieci typu każdy-z-każdym mogą być ustanawiane przy wykorzystaniu prostych systemów operacyjnych • Brak hierarchicznej zależności sprawia, że sieci te są dużo bardziej odporne na błędy aniżeli sieci oparte na serwerach Wady sieci peer-to-peer • Użytkownicy tej sieci muszą pamiętać wiele haseł, zwykle po jednym dla każdego komputera wchodzącego w sieć. • Brak centralnego składu udostępniania zasobów zmusza użytkownika do samodzielnego wyszukiwania informacji. Niedogodność ta może być ominięta za pomocą metod i procedur składowania, przy założeniu jednak, że każdy członek grupy roboczej będzie się do nich stosować. • Nieskoordynowane i niekonsekwentne tworzenie kopii zapasowych danych oraz oprogramowania. • Zdecentralizowana odpowiedzialność za trzymanie się ustalonych konwencji nazywania i składowania plików Architektura klient-serwer • W architekturze klient-serwer (client-server) – istnieje jeden lub więcej komputerów spełniających funkcję serwera. • Na serwerze jest zainstalowany sieciowy system operacyjny, umożliwiający realizację zadań serwera. • Serwer przechowuje i udostępnia zasoby, np. w postaci plików, zarządza współdzieleniem drukarek oraz przechowuje wspólnie wykorzystywaną bazę danych o zasobach sieci, jej użytkownikach oraz uprawnieniach użytkowników do zasobów. Architektura klient-serwer • Stacja robocza, pełniąca funkcję klienta, komunikuje się z serwerem, korzystając z oprogramowania klienta sieci. • Przykładem sieci klient-serwer jest sieć Novell NetWare lub sieć zbudowana na podstawie systemów Windows Server 2000/2003/2008. Zalety sieci klient-serwer • Sieci oparte na serwerach są dużo bezpieczniejsze niż sieci równorzędne ponieważ bezpieczeństwem zarządza się centralnie. • Tworzenie kopii zapasowych, może być przeprowadzane stale i w sposób wiarygodny. • Sieci oparte na serwerach charakteryzują się większą wydajnością wchodzących w jej skład komputerów, ze względu na to, że z każdego klienta zdjęty jest ciężar przetwarzania żądań innych komputerów. W sieciach opartych na serwerach każdy klient musi przetwarzać jedynie żądania pochodzące wyłącznie od jego głównego użytkownika. • Przetwarzaniem żądań innych komputerów zajmuje się serwer, który jest skonfigurowany specjalnie do wykonywania tej usługi. Zwykle serwer cechuje się większą mocą przetwarzania, większą ilością pamięci i większym, szybszym dyskiem twardym niż komputer-klient. Dzięki temu żądania komputerów-klientów mogą być obsłużone lepiej i szybciej. • Łatwą sprawą jest również zmienianie rozmiarów sieci serwerowych, czyli ich skalowania. Niezależnie od przyłączonych do sieci klientów, jej zasoby znajdują się bowiem zawsze w jednym, centralnie położonym miejscu. Zasoby te są również centralnie zarządzane i zabezpieczane. Dzięki tym zabiegom wydajność sieci jako całości nie zmniejsza się wraz ze zwiększeniem jej rozmiaru. Wady sieci klient-serwer • Ponoszenie dużych kosztów związanych z zainstalowaniem i obsługą tego rodzaju sieci • Wydzielenie stanowiska administratora • Uszkodzenie serwera może mieć znaczny i bezpośredni wpływ na praktycznie każdego użytkownika sieci Podział sieci ze względu na obszar Sieci komputerowe łączą ze sobą odległe komputery. Ze względu na obszar, jaki obejmują swym zasięgiem, przeznaczenie i przepustowość sieci można podzielić na następujące typy: • Sieci lokalne LAN (Local Area Network), • Sieci miejskie MAN (Metropolitan Area Network), • Sieci rozległe WAN (Wide Area Network). Sieci lokalne LAN • Są to sieci łączące użytkowników na niewielkim obszarze (pomieszczenie, budynek), w których jednak prędkość przesyłania danych jest duża. • Przykładem sieci lokalnej może być sieć szkolna. Sieci miejskie MAN Są to sieci o zasięgu miasta, najczęściej szybkie. Umożliwiają połączenia między sieciami lokalnymi uczelni, ośrodków naukowych, organów administracji i centrów przemysłowych. Sieci rozległe WAN • Są to sieci, których zasięg przekracza granice miast, państw i kontynentów. • Składają się z węzłów i łączących je łączy transmisyjnych, realizowanych za pomocą publicznej sieci komunikacyjnej, np. telefonicznej, kanałów satelitarnych, radiowych. • Dostęp do sieci rozległej uzyskuje się przez dołączenie komputerów lub sieci lokalnych do węzłów sieci. • Przykładem sieci rozległej jest Internet.
