Що таке технологія клієнт-сервер. Технологія клієнт-сервер Сервери. Основні поняття серверів

Характер взаємодії комп'ютерів у локальній мережі прийнято пов'язувати зі своїми функціональним призначенням. Як і у разі прямого з'єднання, у межах локальних мереж використовують поняття клієнт і сервер. Технологія клієнт-сервер - це особливий спосіб взаємодії комп'ютерів у локальній мережі, при якому один із комп'ютерів (сервер) надає свої ресурси іншому комп'ютеру (клієнту) . Відповідно до цього розрізняють однорангові мережі та серверні мережі.

При одноранговій архітектурі у мережі відсутні виділені сервери, кожна робоча станція може виконувати функції клієнта та сервера. У цьому випадку робоча станція виділяє частину своїх ресурсів у загальне користування всім робочим станціям мережі. Як правило, однорангові мережі створюються на базі однакових за потужністю комп'ютерів. Однорангові мережі є досить простими у налагодженні та експлуатації. У тому випадку, коли мережа складається з небагатьох комп'ютерів і її основною функцією є обмін інформацією між робочими станціями, однорангова архітектура є найбільш прийнятним рішенням. Подібна мережа може бути досить швидко і просто реалізована засобами такої популярної операційної системи, як Windows 95.

Наявність розподілених даних та можливість зміни своїх серверних ресурсів кожною робочою станцією ускладнює захист інформації від несанкціонованого доступу, що є одним із недоліків однорангових мереж. Розуміючи це, розробники починають приділяти особливу увагу питанням захисту інформації в однорангових мережах.

Іншим недоліком однорангових мереж є їх нижча продуктивність. Це тим, що мережеві ресурси зосереджені робочих станціях, яким доводиться одночасно виконувати функції клієнтів і серверів.

У серверних мережахздійснюється чітке поділ функцій між комп'ютерами: одні їх постійно є клієнтами, інші - серверами. Враховуючи різноманітність послуг, що надаються комп'ютерними мережами, існує кілька типів серверів, а саме: мережевий сервер, файловий сервер, сервер друку, поштовий сервер та ін.

Мережевий серверє спеціалізований комп'ютер, орієнтований виконання основного обсягу обчислювальних робіт і з управління комп'ютерної мережею. Цей сервер містить ядро мережної операційної системи, під керуванням якої здійснюється робота всієї локальної мережі. Мережевий сервер має досить високу швидкодію і великий обсяг пам'яті. При подібній мережній організації функції робочих станцій зводяться до введення-виведення інформації та обміну нею з мережним сервером.

Термін файловий сервер відноситься до комп'ютера, основною функцією якого є зберігання, керування та передача файлів даних. Він не обробляє і не змінює файли, що зберігаються і передаються їм. Сервер може "не знати", чи є файл текстовим документом, графічним зображенням чи електронною таблицею. У загальному випадку на файловому сервері може бути відсутні клавіатура і монітор. Усі зміни у файлах даних здійснюються з клієнтських робочих станцій. Для цього клієнти зчитують файли даних із файлового сервера, здійснюють необхідні зміни даних та повертають їх назад на файловий сервер. Подібна організація найбільш ефективна під час роботи великої кількості користувачів із загальною базою даних. У межах великих мереж може одночасно використовувати кілька файлових серверів.

Сервер друку(принт-сервер) є друкуючим пристроєм, який за допомогою мережевого адаптера підключається до передавального середовища. Подібний мережевий принтер є самостійним і працює незалежно від інших мережних пристроїв. Сервер друку обслуговує заявки на друк від усіх серверів та робочих станцій. Як сервери друку використовуються спеціальні високопродуктивні принтери.

За високої інтенсивності обміну даними з глобальними мережами у межах локальних мереж виділяються поштові сервери , за допомогою яких обробляються повідомлення електронної пошти. Для ефективної взаємодії з мережею Internet можна використовувати Web-сервери .

Клієнт-сервер (Client-server)– обчислювальна чи мережева архітектура, у якій завдання чи мережне навантаження розподілені між постачальниками послуг (сервісів), званими серверами, та замовниками послуг, званими клієнтами.

Нерідко клієнти та сервери взаємодіють через комп'ютерну мережу та можуть бути як різними фізичними пристроями, так і програмним забезпеченням.

Сама технологія дуже проста. Наприклад, користувач робить запит (у google шукає інформацію), а сервер видає відповідь (у вигляді списку сайтів за цією інформацією). Це і є найпростіший приклад цієї технології. Графічно це виглядає так:

Модель клієнт-сервер використовується при побудові системи обробки інформації на основі, а також поштових систем. Існує ще так звана файл-серверна архітектура, яка суттєво відрізняється від клієнт-серверної.

Дані у файл-серверній системі зберігаються на файловому сервері (Novell NetWare або WindowsNT Server), а обробляються вони на робочих станціях за допомогою функціонування "настільних СУБД", таких як Access, Paradox, FoxPro і т.п.

Переваги технології «клієнт-сервер»

1. Уможливлює, як правило, розподіл обчислювальної системи між кількома незалежними комп'ютерами в мережі.

Це дозволяє спростити обслуговування обчислювальної системи. Зокрема, заміна, ремонт, модернізація чи переміщення сервера не торкаються клієнтів.

2. Всі дані зберігаються на сервері, який, як правило, захищений набагато краще за більшість клієнтів. На сервері простіше забезпечити контроль повноважень, щоб дозволяти доступ до даних лише клієнтам із відповідними правами доступу.

3. Дозволяє об'єднати різних клієнтів. Використовувати ресурси одного сервера часто-густо можуть клієнти з різними апаратними платформами, операційними системами тощо.

Недоліки технології «клієнт-сервер»

Непрацездатність сервера може зробити непрацездатною всю обчислювальну мережу.
Підтримка роботи цієї системи потребує окремого спеціаліста системного адміністратора.
Висока вартість обладнання.

Багаторівнева архітектура клієнт-сервер

Багаторівнева архітектура клієнт-сервер – різновид архітектури клієнт-сервер, в якій функція обробки даних винесена на один або декілька окремих серверів. Це дозволяє розділити функції зберігання, обробки та подання даних для більш ефективного використання можливостей серверів та клієнтів.

Мережа з виділеним сервером

Мережа з виділеним сервером (Client/Server network) – це локальна обчислювальна мережа (LAN), у якій мережеві пристрої централізовані й управляються однією чи кількома серверами. Індивідуальні робочі станції або клієнти (такі як ПК) повинні звертатися до ресурсів мережі через сервер(и).

Переваги

Уможливлює, як правило, розподіл функцій обчислювальної системи між кількома незалежними комп'ютерами в мережі. Це дозволяє спростити обслуговування обчислювальної системи. Зокрема, заміна, ремонт, модернізація чи переміщення сервера не торкаються клієнтів.
Всі дані зберігаються на сервері, який, як правило, захищений набагато краще за більшість клієнтів. На сервері простіше забезпечити контроль повноважень, щоб дозволяти доступ до даних лише клієнтам із відповідними правами доступу.
Дозволяє об'єднати різні клієнти. Використовувати ресурси одного сервера часто можуть клієнти з різними апаратними платформами, операційними системами тощо.

Недоліки

Непрацездатність сервера може зробити непрацездатною всю обчислювальну мережу.
Підтримка роботи даної системи потребує окремого спеціаліста – системного адміністратора.
Висока вартість обладнання.

Багаторівнева архітектура клієнт-сервер- Різновид архітектури клієнт-сервер, в якій функція обробки даних винесена на один або кілька окремих серверів. Це дозволяє розділити функції зберігання, обробки та подання даних для більш ефективного використання можливостей серверів та клієнтів.

Приватні випадки багаторівневої архітектури:

Мережа з виділеним сервером

Мережа з виділеним сервером(англ. Client/Server network) - це локальна обчислювальна мережа (LAN), в якій мережеві пристрої централізовані та керуються одним або декількома серверами. Індивідуальні робочі станції або клієнти (такі як ПК) повинні звертатися до ресурсів мережі через сервер(и).

Література

Валерій КоржовБагаторівневі системи клієнт-сервер. Видавництво Відкриті системи (17 червня 1997). Архівовано з першоджерела 26 серпня 2011 року. Перевірено 31 січня 2010 року.

Wikimedia Foundation. 2010 .

Характер взаємодії комп'ютерів у локальній мережі прийнято пов'язувати зі своїми функціональним призначенням. Як і у разі прямого з'єднання, у межах локальних мереж використовують поняття клієнт і сервер. Технологія клієнт-сервер - це особливий спосіб взаємодії комп'ютерів у локальній мережі, при якому один із комп'ютерів (сервер) надає свої ресурси іншому комп'ютеру (клієнту). Відповідно до цього розрізняють однорангові мережі та серверні мережі.

При одноранговій архітектурі мережі відсутні виділені сервери, кожна робоча станція може виконувати функції клієнта і сервера. У цьому випадку робоча станція виділяє частину своїх ресурсів у загальне користування всім робочим станціям мережі. Як правило, однорангові мережі створюються з урахуванням однакових за потужністю комп'ютерів. Однорангові мережі є досить простими у налагодженні та експлуатації. У тому випадку, коли мережа складається з небагатьох комп'ютерів і її основною функцією є обмін інформацією між робочими станціями, однорангова архітектура є найбільш прийнятним рішенням. Подібна мережа може бути досить швидко і просто реалізована засобами такої популярної операційної системи, як Windows 95.

У серверних мережах здійснюється чітке поділ функцій між комп'ютерами: одні їх постійно є клієнтами, інші - серверами. Враховуючи різноманітність послуг, що надаються комп'ютерними мережами, існує кілька типів серверів, а саме: мережевий сервер, файловий сервер, сервер друку, поштовий сервер та ін.

Мережевий сервер є спеціалізований комп'ютер, орієнтований виконання основного обсягу обчислювальних робіт і з управління комп'ютерної мережею. Цей сервер містить ядро мережної операційної системи, під керуванням якої здійснюється робота всієї локальної мережі. Мережевий сервер має досить високу швидкодію і великий обсяг пам'яті. При подібній мережній організації функції робочих станцій зводяться до введення-виведення інформації та обміну нею з мережним сервером.

Термін файловий сервер відноситься до комп'ютера, основною функцією якого є зберігання, керування та передача файлів даних. Він не обробляє і не змінює файли, що зберігаються і передаються їм. Сервер може "не знати", чи є файл текстовим документом, графічним зображенням чи електронною таблицею. У загальному випадку на файловому сервері може бути відсутні клавіатура і монітор. Усі зміни у файлах даних здійснюються з клієнтських робочих станцій. Для цього клієнти зчитують файли даних із файлового сервера, здійснюють необхідні зміни даних та повертають їх назад на файловий сервер. Подібна організація найбільш ефективна під час роботи великої кількості користувачів із загальною базою даних. У межах великих мереж може одночасно використовувати кілька файлових серверів.

Сервер друку (принт-сервер) є друкуючим пристроєм, який за допомогою мережевого адаптера підключається до передавального середовища. Подібний мережевий принтер є самостійним і працює незалежно від інших мережних пристроїв. Сервер друку обслуговує заявки на друк від усіх серверів та робочих станцій. Як сервери друку використовуються спеціальні високопродуктивні принтери.

У разі високої інтенсивності обміну даними з глобальними мережами в межах локальних мереж виділяються поштові сервери, за допомогою яких обробляються повідомлення електронної пошти. Для ефективної взаємодії з мережею Internet можна використовувати Web-серверы.

Мережеві технології

Ethernet – найпопулярніша технологія побудови локальних мереж. Заснована на стандарті IEEE 802.3, Ethernet передає дані зі швидкістю 10 Мбіт/с. У мережі Ethernet пристрої перевіряють наявність сигналу в мережевому каналі (прослуховують його). Якщо канал не використовує інший пристрій, пристрій Ethernet передає дані. Кожна робоча станція у цьому сегменті локальної мережі аналізує дані та визначає, чи призначені вони їй. Така схема найбільш дієва при невеликій кількості користувачів або незначній кількості повідомлень, що передаються в сегменті. При збільшенні кількості користувачів мережа працюватиме не так ефективно. У цьому випадку оптимальне рішення полягає у збільшенні числа сегментів обслуговування груп з меншим числом користувачів. Тим часом, останнім часом спостерігається тенденція надавати кожній настільній системі виділені лінії 10 Мбіт/с. Ця тенденція визначається доступністю недорогих комутаторів Ethernet. Пакети, що передаються в мережі Ethernet, можуть мати змінну довжину.

У мережі Fast Ethernet застосовується та сама базова технологія, що й у Ethernet - множинний доступ із контролем несучої та виявленням конфліктів (CSMA/CD, Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). Обидві технології базуються на стандарті IEEE 802.3. В результаті для створення мереж обох типів можна використовувати (у більшості випадків) один і той же тип кабелю, однакові мережеві пристрої та програми. Мережі Fast Ethernet дозволяють передавати дані зі швидкістю 100 Мбіт/с, тобто вдесятеро швидше за Ethernet. При ускладненні додатків і збільшенні кількості користувачів, що звертаються до мережі, така підвищена пропускна здатність може допомогти позбутися "вузьких місць", що викликають збільшення часу відгуку мережі.

Переваги мережевих рішень 10/100 Мбіт/с

Нещодавно з'явилося нове рішення, що забезпечує одночасно широку сумісність рішень 10-Мбіт/с Ethernet та 100-Мбіт/с Fast Ethernet. "Двошвидкісна" технологія 10/100-Мбіт/с Ethernet/Fast Ethernet дозволяє таким пристроям, як мережні плати, концентратори та комутатори, працювати з будь-якою з цих швидкостей (залежно від того, до якого пристрою вони підключені). При підключенні ПК із мережевою платою 10/100-Мбіт/с Ethernet/Fast Ethernet до порту концентратора 10 Мбіт/с він працюватиме зі швидкістю 10 Мбіт/с. Якщо ж підключити його до 10/100-Мбіт/с порту концентратора (такого як 3Com SuperStack II Dual Speed Hub 500), він автоматично впізнає нову швидкість і підтримує 100 Мбіт/с. Це дозволяє поступово, у потрібному темпі переходити більш високу продуктивність. Крім того, такий варіант дозволяє спростити обладнання мережевих клієнтів та серверів для підтримки нового покоління додатків, що інтенсивно використовують смугу пропускання та мережеві служби.

Gigabit Ethernet

Мережі Gigabit Ethernet сумісні з мережевою інфраструктурою Ethernet і Fast Ethernet, але функціонують зі швидкістю 1000 Мбіт/с - у 10 разів швидше за Fast Ethernet. Gigabit Ethernet - потужне рішення, що дозволяє усунути "вузькі місця" основної мережі (куди підключаються мережеві сегменти і де знаходяться сервери). "Вузькі місця" виникають через появу вимогливих до смуги пропускання додатків, дедалі більшого збільшення непередбачуваних потоків трафіку інтрамереж та додатків мультимедіа. Gigabit Ethernet надає спосіб плавного переведення робочих груп Ethernet та Fast Ethernet на нову технологію. Такий перехід має мінімальний вплив на їхню діяльність і дозволяє досягти більш високої продуктивності.

ATM (Asynchronous Transfer Mode) або режим асинхронної передачі - це технологія комутації, в якій для пересилання даних застосовуються комірки фіксованої довжини. Функціонуючи з високими швидкостями, мережі ATM підтримують інтегровану передачу мови, відео та даних в одному каналі, виконуючи роль локальних та територіально-розподілених мереж. Оскільки їхня робота відрізняється від різновидів Internet і вимагає спеціальної інфраструктури, такі мережі в основному застосовуються як магістральні мережі (backbone), що з'єднують та об'єднують мережні сегменти.

Технології з кільцевою архітектурою

Технології Token Ring та FDDI використовуються для створення естафетних мереж з маркерним доступом. Вони утворюють безперервне кільце, у якому одному напрямку циркулює спеціальна послідовність бітів, звана маркером (token). Маркер передається по кільцю, минаючи кожну робочу станцію у мережі. Робоча станція, що має інформацію, яку необхідно передати, може додати до маркера кадр даних. В іншому випадку (за відсутності даних) вона просто передає маркер наступної станції. Мережі Token Ring функціонують зі швидкістю 4 або 16 Мбіт/с і застосовуються головним чином серед IBM.

FDDI (Fiber Distributed Data Interface) також є кільцевою технологією, але вона розроблена для оптоволоконного кабелю і використовується в магістральних мережах. Даний протокол аналогічний Token Ring та передбачає передачу маркера по кільцю від однієї робочої станції до іншої. На відміну від Token Ring мережі FDDI зазвичай складаються з двох кілець, маркери яких циркулюють у протилежних напрямках. Це робиться задля забезпечення безперебійної роботи мережі (зазвичай оптоволоконном кабелі) - її захисту від відмов у одному з кілець. Мережі FDDI підтримують швидкість 100 Мбіт/с та передачу даних на великі відстані. Максимальна довжина кола мережі FDDI становить 100 км, а відстань між робочими станціями – 2 км.

Обидві кільцеві технології знаходять застосування у нових мережевих інсталяціях як альтернатива ATM та різноманітних різновидів Ethernet.

Технологія клієнт-сервер – це спосіб з'єднанняміж клієнтом (комп'ютером користувача) та сервером (потужним комп'ютером або обладнанням, що надає дані), при якому вони взаємодіють між собою безпосередньо.

Що таке клієнт-сервер?

Загальні принципи передачі між компонентами обчислювальної мережі встановлюються мережевий архітектурою. Технологія “клієнт-сервер” є такою системою, у якій зберігання інформації та її обробка здійснюються на серверній частині, а формування запиту та отримання даних надається клієнтській стороні. На відміну від клієнт-серверної технології, де дані вилучаються з файлів, у мережах "клієнт-сервер" дані зберігаються на тій машині, де встановлено серверний додатокмережної бази даних

При цьому клієнт-серверні технології передбачають наявність спеціального програмного забезпечення- клієнтського та серверного. Ці програми взаємодіють з допомогою спеціальних мережевих протоколів передачі. Як правило, клієнт і сервер встановлені на різних комп'ютерах, але іноді можуть бути встановлені на одну машину.

Серверне програмне забезпечення налаштоване на отримання та обробку запитів від користувача, надаючи йому результат у вигляді даних або функцій (електронна пошта, спілкування або перегляд сторінок в Інтернеті). Комп'ютер, на який встановлюється ця програма, повинен мати високу продуктивністьта високі технічні параметри.

Як функціонує клієнт-серверна архітектура

Програмне забезпечення клієнтської машини відправляє запит на сервер, де він обробляється і готовий результат відправляється клієнту. Подібна технологія працює за таким самим принципом, як і база даних: запит - обробка - передача результату.

Сервер виконує такі функції:

зберігання даних;
обробка запиту від клієнта за допомогою процедур та тригерів;
надсилання результату клієнту.

Функції, що реалізуються клієнтською частиною:

формування та надсилання запиту до сервера;
отримання результатів та надсилання додаткових команд (запитів на додавання, видалення або оновлення інформації).

Достоїнства і недоліки

Клієнт-серверна архітектура має наступні перевагами:

висока швидкість обробки даних;
можливість швидкої роботи з великою кількістю клієнтів;
поділ програмного коду серверних та клієнтських програм.

Декілька користувачів можуть одночасно працюватиз даними за рахунок транзакцій (послідовність операцій, що подаються у вигляді єдиного блоку) та блокувань (ізоляція даних від редагування іншими користувачами).

Недолікиклієнт-серверної технології:

високі вимоги до апаратно-програмних характеристик серверного обладнання за рахунок того, що обробка даних відбувається на стороні сервера;
потреба в системному адміністраторі, який контролює безперебійність роботи серверного обладнання.

Багаторівнева клієнт-серверна архітектура

Багаторівнева технологія "клієнт-сервер" передбачає виділення окремого серверного обладнання для обробки даних. Операції зберігання, обробки та виведення даних проводяться на різних серверах. Завдяки цьому розподілу обов'язків підвищується ефективність роботи мережі.

прикладомбагаторівневої архітектури є трирівнева технологія. У такій мережі, крім клієнта та сервера програм, є додатковий сервер бази даних.

Передбачаються такі три рівні:

Нижній. Ця ланка включає клієнтське програмне забезпечення з інтерфейсом користувача і системою взаємодії з наступним рівнем обробки даних.
Середній. Запити від клієнтських програм обробляються сервером додатків, на якому здійснюються операції з обробки та підготовки інформації передачі між сервером верхнього рівня і клієнтом. Він дозволяє розвантажити сховище даних від зайвого навантаження та розподілити запити від різних користувачів.
Верхній. Це незалежний сервер бази даних, де зберігається вся інформація. Він отримує підготовлений запит від сервера додатків та надає йому необхідну інформацію без безпосередньої взаємодії з клієнтськими програмами.

Мережа з виділеним сервером

Архітектура з виділеним сервером є такою локальною мережею, в якій всі пристрої, що взаємодіють, знаходяться під керуванням одного або декількох серверів. У цьому клієнти (робочі станції) відправляють запит до ресурсів через серверне програмне забезпечення. Виділений сервер не має клієнтської частини та функціонує лише як сервер для обробки запитів від клієнтів та захисту даних. При наявності кількох серверів, функції між ними можуть розподілятися з визначенням кожного окремого обов'язку.