Типовые архитектуры компьютерных сетей
Одноранговая и клиент-серверная архитектуры компьютерных сетей
Различают следующие типы архитектуры компьютерных сетей:
архитектура с выделенным сервером, содержащие клиентов и обслуживающие их серверы;
одноранговая архитектура, в которой нет серверов, и разделяются ресурсы независимых узлов;
гибридная архитектура – архитектура клиент-сервер с одноранговыми разделяемыми ресурсами.
Сети с выделенным сервером (сети с централизованным управлением)
Существуют два основных принципа управления в сетях: централизация и децентрализация. В сетях с централизованным управлением функции управления обменом данными возложены на файл-серверы.
Системы, в которых сервер выполняет только процедуры организации, хранения и выдачи клиентам нужной информации, носят название систем «файл-сервер»; те же системы, в которых на сервере наряду с хранением выполняется и содержательная обработка информации принято называть системами «клиент-сервер».
Сервер, работающий по технологии «файл-сервер», сам называется файл-сервером, работающий по технологии «клиент-сервер» – сервером приложений.
Достоинства архитектуры с выделенным сервером:
сильная централизованная защита;
отсутствует ограничение на число рабочих станций;
простота управления по сравнению с одноранговыми сетями;
центральное хранилище файлов, благодаря чему все пользователи могут работать с одним набором данных, а резервное копирование важной информации значительно упрощается;
высокое быстродействие;
возможность совместного использования дорого оборудования;
оптимизированные выделенные серверы функционируют в режиме разделения ресурсов быстрее, чем одноранговые узлы;
доступ к разделяемым ресурсам сети обеспечивается по одному паролю;
освобождение пользователей от задачи управления разделяемыми ресурсами;
Недостатки серверных сетей:
дорогое специализированное аппаратное обеспечение;
дорогостоящие серверные операционные системы и клиентские лицензии;
зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;
меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью;
требуется администратор сети.
Одноранговые сети (сети без централизованного управления)
Одноранговая архитектура – концепция сети, в которой ее ресурсы рассредоточены по всем абонентским системам. Рассматриваемая архитектура характеризуется тем, что в ней абонентские системы равноправны и их обращение к ресурсам друг друга является симметричным.
Преимущества одноранговых сетей:
низкая стоимость;
просты в инсталляции;
не требуют специальной должности администратора сети;
позволяют пользователям управлять разделением ресурсов;
при работе не вынуждают полагаться на функционирование других компьютеров;
высокая надежность.
Для одноранговых сетей характерны и определенные недостатки:
дополнительная нагрузка на компьютеры из-за совместного использования ресурсов;
неспособность одноранговых узлов обслуживать, подобно серверу, столь же большое число соединений;
отсутствие централизованной организации, что затрудняет поиск данных;
нет центрального места хранения файлов, что усложняет их архивирование;
необходимость администрирования пользователями собственных компьютеров;
слабая и неудобная система защиты;
возможность подключения небольшого числа рабочих станций (не более 10);
отсутствие централизованного управления, осложняющее работу с большими одноранговыми сетями.
^ Локальные вычислительные сети
Локальная вычислительная сеть представляет собой систему распределенной обработки данных, охватывающую небольшую территорию (диаметром до 10 км) внутри учреждений, НИИ, вузов, банков, офисов и т.п. Это система взаимосвязанных и распределенных на фиксированной территории средств передачи и обработки информации, ориентированных на коллективное использование общесетевых ресурсов - аппаратурных, информационных, программных. ЛВС можно рассматривать как коммуникационную систему, которая поддерживает в пределах одного здания или некоторой ограниченной территории один или несколько высокоскоростных каналов передачи информации, предоставляемых подключенным абонентским системам (AC) для кратковременного использования.
Основные характеристики ЛВС:
Территориальная протяженность сети (длина общего канала связи);
максимальная скорость передачи данных;
максимальное число абонентских систем в сети;
максимально возможное расстояние между рабочими станциями в сети;
топология сети;
вид физической среды передачи данных;
максимальное число каналов передачи данных;
тип передачи сигналов (синхронный или асинхронный);
метод доступа абонентов в сеть;
структура программного обеспечения сети;
возможность передачи речи и видеосигналов;
условия надежной работы сети;
возможность связи ЛВС между собой и сетью более высокого уровня;
возможность использования процедуры установления приоритетов при одновременном подключении абонентов к общему каналу. К наиболее типичным областям применения ЛВС относятся следующие.