Модель взаимосвязи открытых систем

Принт-сервер NETWARE увеличивает возможности  печати сети, он может обслуживать  до 16 принтеров, подключенных к различным компьютерам, включенным в сеть и может быть инсталлирован (инсталляция - установка программного изделия на ПЭВМ) на файл-сервере, мосту или специализированной РС.

ПО принт-сервера обычно совмещено  с ПО файлового сервера и использует VAP-процессы, загружаемые на файл-сервере. VAP-процессы принт-сервера используют в процессе работы на файл-сервере или мосту до 128 К памяти, включая DOS при загрузке на мосту. Для каждого притера добавляется еще по 10 К.

При использовании специализированного  принт-сервера на РС для его работы требуется 200 К памяти, плюс по 10 К для каждого подключенного принтера. Эти цифры могут меняться в зависимости от загруженности принт-сервера.

Удаленный принтер требует на своей  РС 9 К памяти. Эта цифра включает и объем буфера, необходимый для работы принтера. Удаленный принтер будет функционировать при отключенном файловом сервере, если принт-сервер оформлен в виде специализированной РС или он инсталлирован на мосту.

В системе NETWARE процесс печати реализован следующим образом: оболочка РС направляет файл по сети в файловый или принт-сервер, где он, согласно системному планированию, буферируется и ставится в очередь  с параметрами задания для  печати.

При одновременной посылке информации пользователями на печать, запрос, полученный первым, будет обработан в первую очередь. Все последующие запросы  выстраиваются в очередь и  будут в такой последовательности обработаны, если только они не получат  высший приоритет.

Рабочим заданием на печать служат характеристики, определяющие, как должна производиться  печать. К ним относятся: режим, формат, количество копий, а также указание конкретного принтера, который будет  выполнять работу. Каждый пользователь создает задание на печать и направляет его в файл или принт-серверу, где оно уже ставится в очередь.

NETWARE версии 2.15 позволяет одному  принтеру обслуживать несколько  очередей, и одна очередь может  обслуживаться несколькими принтерами. Например, при наличии нескольких  запросов на печать, принтерам  Printer0 и Printer1 может быть дано  задание на выполнение очереди  с более высоким приоритетом.

Можно также определить, каким пользователям  разрешено помещать задания на печать в каждую очередь.

Любая очередь на печать должна быть спланирована с помощью специальных  средств. Можно установить соответствие между очередями на печать и принтерами с помощью команд, которые вводятся с консоли файл-сервера, или из подготовленного файлa аutoexec.sys.

Технология клиент-сервер

В настоящее время весьма актуален переход от небольших локальных  сетей персональных компьютеров  к промышленным корпоративным информационным системам - UPSIZING. Большинство средних  и крупных государственных и  коммерческих организаций постепенно отказываются от использования только ПК, задачей сегодняшнего дня - создание открытых и распределенных информационных систем.

На сегодняшний день развитие информационных технологий - создание единых сетей  предприятий и корпораций, объединяющих удаленные компьютеры и локальные  сети, часто использующие разные платформы, в единую информационную систему. Т.е. необходимо объединить пользователей компьютеров в единое информационное пространство и предоставить им совместный доступ к ресурсам. Однако здесь возникает множество трудностей, связанных с решением задачи по организации каналов связи (кабель Ethernet не протянешь по городу, а тем более до другого конца планеты). При построении корпоративных сетей иногда используются телефонные каналы, но связь по таким коммутируемым линиям ненадежна, аренда выделенных линий связи дорога, а эффективность такого канала невысокая. Проблема возникает и при интегрировании в корпоративную сеть разнородных ЛВС, а также в подключении больших компьютеров, например, IBM mainframe или VAX. Сложности возникают и при объединении в одну локальную сеть компьютеров с разными ОС. Поэтому построение корпоративной сети задача не из легких.

Проблема первая - это каналы связи. Самым оптимальным вариантом  является использование уже существующих глобальных сетей передачи данных общего пользования, чтобы коммуникационный протокол в корпоративной сети совпадал с принятым в существующих глобальных сетях. Наиболее рациональным выбором здесь следует считать протокол Х.25. Данный протокол позволяет работать даже на низкокачественных линиях связи, так как разрабатывался он для подключения удаленных терминалов к большим ЭВМ и соответственно включает в себя мощные средства коррекции ошибок, освобождая от этой работы пользователя.

Дальнейшее развитие Х.25 - Frame Relay, а также новые протоколы типа АТМ, хотя и обещают значительно большие скорости, требуют практически идеальных линий связи и, возможно, не скоро будут широко применяться в ближайшем будущем. Существующие в нашей стране глобальные сети общего доступа - SprintNet, Infotel, Pochet и прочие - построены на базе Х.25

Протокол Х.25 позволяет организовать в одной линии до 4096 виртуальных  каналов связи. Если протянуть к  офису одну выделенную линию. то ее можно использовать для объединения нескольких удаленных офисов, подключения корпоративных информационных ресурсов, доступа к системам электронной почты, базам данным - одновременно.

Выделенная линия - это обычная  телефонная линия, с которой можно  работать на скоростях 9600-28800 бит/с. Более  скоростные линии (64 Кбит/с и ) стоят значительно дороже.

Обычно сети Х.25 строятся на двух типах  оборудования - Switch или центр коммутации пакетов (ЦКП) и PAD (hfcket assembler/disassembler - сборщик/разработчик пакетов), называемый также пакетным адаптером данных (ПАД), или терминальным концентратором. ПАД служит для подключения к сети Х.25 оконечных устройств через порты. Примером использования ПАД в корпоративной сети - подключение банкоматов к центральному компьютеру банка.

ЦКП - его задача состоит в определении  маршрута, т.е. в выборе физических линий  и виртуальных каналов в них, по которым будет пересылаться информация.

Переход к многопользовательским  СУБД - качественно технологический  скачок, обеспечивающий деятельность организаций в будущем. Реализация перехода к новой информационной системе (ИС) зависит от используемой и перспективной моделей клиент-сервер.

Модели клиент-сервер - это технология взаимодействия компьютеров в сети. Каждый из компьютеров имеет свое назначение и выполняет свою определенную роль. Одни компьютеры в сети владеют  и распоряжаются информационно-вычислительными  ресурсами (процессоры, файловая система, почтовая служба, служба печати, база данных), другие имеют возможность обращаться к этим службам, пользуясь их услугами.

Компьютер, управляющий тем или  иным ресурсом называют сервером этого ресурса, а компьютер, пользующийся им - клиентом.

Каждый конкретный сервер определяется видом того ресурса, которым он владеет. Например, назначением сервера баз  данных является обслуживание запросов клиентов, связанных с обработкой данных; файловый сервер, или файл-сервер, распоряжается файловой системой и  т.д.

Этот принцип распространяется и на взаимодействие программ. Программа, выполняющая предоставление соответствующего набора услуг, рассматривается в  качестве сервера, а программы пользующиеся этими услугами, принято называть клиентами. Программы имеют распределенный характер, т.е. одна часть функций прикладной программы реализуется в программе-клиенте, а другая - в программе-сервере, а для их взаимодействия определяется некоторый протокол.

Рассмотрим эти функции. Один из основных принципов технологии клиент-сервер заключается в разделении функций  стандартного интерактивного приложения на четыре группы, имеющие различную  природу.

Первая группа. Это функции ввода  и отображения данных.

Вторая группа - объединяет чисто  прикладные функции, характерные для  данной предметной области (для банковской системы - открытие счета, перевод денег  с одного счета на другой и т.д.).

Третья группа - фундаментальные  функции хранения и управления информационно-вычислительными  ресурсами (базами данных, файловыми  системами и т.д.).

Четвертая группа - служебные функции, осуществляющие связь между функциями  первых трех групп.

В соответствии с этим в любом  приложении выделяются следующие логические компоненты:

- компонент представления (presentation), реализующий функции первой группы;

- прикладной компонент (business application), поддерживающий функции второй группы;

- компонент доступа к информационным  ресурсам (resource manager), поддерживающий функции третьей группы, а также вводятся и уточняются соглашения о способах их взаимодействия (протокол взаимодействия).

Различия в реализации технологии клиент-сервер определяются следующими факторами:

- видами программного обеспечения,  в которые интегрирован каждый  из этих компонентов;

- механизмами программного обеспечения,  используемыми для реализации  функций всех трех групп;

- способом распределения логических  компонентов между компьютерами  в сети;

- механизмами, используемыми для  связи компонентов между собой.

Выделяются четыре подхода, реализованные  в следующих моделях:

1. модель файлового сервера (File Server - FS);

2. модель доступа к удаленным  данным (Remote Data Access - RDA);

3. модель сервера баз данных (Data Base Server - DBS);

4. модель сервера приложений (Application Server - AS).

Модель файлового сервера. (FS) -

является базовой для локальных  сетей ПК. До недавнего времени  была популярна среди отечественных  разработчиков, использовавших такие  системы, как FoxPro, Clipper, Clarion, Paradox и т.д.

Одним из компьютеров в сети считается  файловым сервером и предоставляет  другим компьютерам услуги по обработке  файлов. Файловый сервер работает под  управлением сетевой операционной системы (Novell NetWare) и играет роль компонента доступа к информационным ресурсам (т.е. к файлам). На других ПК в сети функционирует приложение, в кодах которого совмещены компонент представления и прикладной компонент (рис.4.7.).

Протокол обмена представляет собой  набор вызовов, обеспечивающих приложению доступ к файловой системе на файл-сервере.

К недостаткам технологии данной модели относят низкий сетевой трафик (передача множества файлов, необходимых приложению), небольшое количество операций манипуляции  с данными (файлами), отсутствие адекватных средств безопасности доступа к  данным ( защита только на уровне файловой системы) и т.д.

Модель доступа к удаленным  данным (RDA) -

существенно отличается от FS-модели методом  доступа к информационным ресурсам. В RDA-модели коды компонента представления  и прикладного компонента совмещены  и выполняются на компьютере-клиенте. Доступ к информационным ресурсам обеспечивается операторами специального языка (SQL, если речь идет о базах данных) или  вызовами функций специальной библиотеки (если имеется специальный интерфейс  прикладного программирования - API).

Запросы к информационным ресурсам направляются по сети удаленному компьютеру, который обрабатывает и выполняет  их, возвращая клиенту блоки данных (рис.4.8).

Модель доступа к удаленным  данным

Говоря об архитектуре клиент-сервер, подразумевают данную модель. Основное достоинство RDA-модели заключается  в унификации интерфейса клиент-сервер в виде языка SQL и широком выборе средств разработки приложений. К  недостаткам можно отнести существенную загрузку сети при взаимодействии клиента  и сервера посредством SQL-запросов; невозможность администрирования  приложений в RDA, т.к. в одной программе  совмещаются различные по своей  природе функции (представления  и прикладные).

Модель сервера баз данных (DBS) -

реализована в некоторых реляционных  СУБД (Informix, Ingres, Sybase, Oracle), (рис.4.9).

Ее основу составляет механизм хранимых процедур - средство программирования SQL-сервера. Процедуры хранятся в  словаре баз данных, разделяются  между несколькими клиентами  и выполняются на том же компьютере, где функционирует SQL-сервер. В DBS-модели компонент представления выполняется  на компьютере-клиенте, в то время  как, прикладной компонент оформлен как набор хранимых процедур и  функционирует на компьютере-сервере  БД. Там же выполняется компонент  доступа к данным, т.е. ядро СУБД.

Понятие информационного ресурса  сужено до баз данных, поскольку  механизм хранимых процедур - отличительная  характеристика DBS-модели - имеется  пока только в СУБД.

Достоинства DBS-модели:

- возможность централизованного  администрирования прикладных функций;

- снижение трафика (вместо SQL-запросов  по сети направляются вызовы  хранимых процедур);

- возможность разделения процедуры  между несколькими приложениями;

- экономия ресурсов компьютера  за счет использования единожды  созданного плана выполнения  процедуры. К недостаткам относится:

- ограниченность средств написания  хранимых процедур, представляющих  собой разнообразные процедурные  расширения SQL, которые уступают  по изобразительным средствам  и функциональным возможностям  в сравнении с языками С или Pascal. Сфера их использована ограничена конкретной СУБД из-за отсутствия возможности отладки и тестирования разнообразных хранимых процедур.