Ang arkitektura ng network ay tumutukoy sa isang hanay ng mga pamantayan, topolohiya at protocol mababang antas kinakailangan upang lumikha ng isang functional na network.
Sa paglipas ng mga taon, ang mga teknolohiya sa networking ay nakabuo ng maraming iba't ibang mga arkitektura. Tingnan natin sila.
Token Ring.
Ang teknolohiya ay binuo ng IBM noong 1970s at kalaunan ay na-standardize ng IEEE sa 802 Project bilang 802.5 na detalye. Ito ay may mga sumusunod na katangian:
· pisikal na topolohiya – “bituin”;
· lohikal na topolohiya – “singsing”
· bilis ng paglipat ng data – 4 o 16 Mbit/s;
· daluyan ng paghahatid – twisted pair(2 pares ang ginagamit);
UTP – 150 m (para sa 4 Mbit/s)
STP – 300 m (para sa 4 Mbit/s)
o 100 (para sa 16 Mbit/s);
· maximum na haba ng segment na may mga repeater:
UTP – 365 m
STP – 730 m
* maximum na bilang ng mga computer bawat segment – 72 o 260 (depende sa uri ng cable)
Upang ikonekta ang mga computer sa mga network Token Ring Ginagamit ang mga MSAU hub, unshielded o shielded twisted pair (posible ring gumamit ng optical fiber).
Sa mga pakinabang ng arkitektura Token Ring Ito ay maaaring maiugnay sa mataas na saklaw ng paghahatid kapag gumagamit ng mga repeater (hanggang sa 730 m). Maaaring gamitin sa mga awtomatikong system sa real time.
Ang mga disadvantages ng arkitektura ay medyo mataas na gastos at mababang compatibility ng kagamitan.
Kapaligiran ng network ARCNet ay binuo ng Datapoint Corporation noong 1977. Hindi ito naging pamantayan, ngunit sumusunod sa detalye ng IEEE 802.4. Ito ay isang simple, nababaluktot at murang arkitektura para sa maliliit na network(hanggang sa 256 na mga computer) ay nailalarawan sa pamamagitan ng mga sumusunod na parameter:
· pisikal na topolohiya – “bus” o “bituin”;
· lohikal na topolohiya – “bus”
· paraan ng pag-access – pagpasa ng token;
· Bilis ng paglipat ng data – 2.5 o 20 Mbit/s;
· transmission medium – twisted pair o coaxial cable;
· maximum na laki frame - 516 byte;
· transmission medium – twisted pair o coaxial cable
maximum na haba ng segment:
Para sa twisted pair – 244 m (para sa anumang topology)
Para sa coaxial cable – 305 m o 610 m (para sa bus o star topology, ayon sa pagkakabanggit).
Ang mga hub ay ginagamit upang ikonekta ang mga computer. Pangunahing uri ng cable - uri ng coaxial RG-62. Sinusuportahan din ang twisted pair at optical fiber. Ang mga konektor ng BNC ay ginagamit para sa mga coaxial cable, ang mga konektor ng RJ-45 ay ginagamit para sa mga twisted pair cable. Ang pangunahing bentahe ay ang mababang halaga ng kagamitan at medyo mahabang hanay.
AppleTalk.
Isang proprietary networking environment na ipinakilala ng Apple noong 19883 at naka-built in sa mga Macintosh computer. Kabilang dito ang isang buong hanay ng mga protocol na tumutugma sa modelo ng OSI. Sa antas ng arkitektura ng network, ginagamit ang LokalTalkФ protocol, na may mga sumusunod na katangian:
· topology – “bus” o “puno”;
· paraan ng pag-access – CSMA/CA;
· Rate ng paglilipat ng data – 230.4 Kbps;
· daluyan ng paghahatid ng data – shielded twisted pair;
· maximum na haba ng network – 300 m;
· maximum na bilang mga kompyuter – 32.
Ang napakababang bandwidth ay humantong sa maraming mga manufacturer na mag-alok ng mga expansion adapter na nagpapahintulot sa AppleTalk na gumana sa mga high-bandwidth na network environment - EtherTalk, TokenTalk, FDDITalk. SA mga lokal na network, binuo sa batayan IBM-compatible na mga computer ang AppleTalk network environment ay halos hindi naririnig.
100VG-AnyLAN.
Arkitektura 100VG-AnyLAN ay binuo noong 90s ng AT&T at Hewlett-Packard upang pagsamahin ang mga network ng Ethernet at Token Ring. Noong 1995, ang arkitektura na ito ay nakatanggap ng IEEE 802.12 na karaniwang katayuan. Siya ay mayroon sumusunod na mga parameter:
· topolohiya – “bituin”;
· paraan ng pag-access – ayon sa priyoridad ng kahilingan;
· bilis ng paglipat ng data – 100 Mbit/s;
· transmission medium – twisted pair na kategorya 3, 4 o 5 (lahat ng 4 na pares ay ginagamit);
· maximum na haba ng segment (para sa HP equipment) – 225 m.
Dahil sa pagiging kumplikado at mataas na halaga ng kagamitan, ito ay kasalukuyang hindi ginagamit.
Arkitektura para sa mga home network.
Tahanan PNA.
Noong 1966, maraming kumpanya ang nagsama-sama upang lumikha ng isang pamantayan na nagpapahintulot sa mga home network na maitayo gamit ang kumbensyonal mga kable ng telepono. Ang resulta ng gawaing ito ay ang hitsura noong 1998 ng arkitektura Tahanan PNA 1.0 at pagkatapos Home PNA 2.0, Home PNA3.0. Ang kanilang maikling katangian:
Talahanayan Blg. 1. Paghahambing ng mga pamantayan Tahanan PNA.
Ang lahat ng mga pamantayang ito ay gumagamit ng pinakasikat na paraan ng pag-access sa medium – CSMA/CD; bilang daluyan - kable ng telepono; Ang mga konektor ng telepono ng RJ-11 ay ginagamit bilang mga konektor. Mga device Tahanan PNA maaaring gumana sa parehong twisted pair at coaxial cable, at ang saklaw ng transmission ay tumataas nang malaki.
Hindi dapat kalimutan iyon mga linya ng telepono sa Russia ay hindi nakakatugon sa mga pamantayan ng mga binuo bansa kapwa sa kalidad at saklaw. Ang mga presyo ng adaptor ay medyo mataas. Gayunpaman, ang arkitektura na ito ay maaaring isaalang-alang bilang isang alternatibo para sa mga wireless network sa mga gusali ng opisina at mga gusali ng tirahan.
Mga network ng bahay batay sa mga kable ng kuryente.
Ang teknolohiyang ito ay lumitaw kamakailan at tinatawag na Home PLC. Ang kagamitan ay magagamit para sa pagbebenta, ngunit hindi pa sikat.
Mga parameter ng network ng HomePlug:
· topology – “bus”;
· bilis ng paglilipat ng data – hanggang 85 Mbit/c$
· paraan ng pag-access – CSMA/CD;
· daluyan ng paghahatid – mga kable ng kuryente;
Mga disadvantages ng mga network Home PLC– kawalan ng kapanatagan mula sa pagharang, na nangangailangan ng ipinag-uutos na paggamit ng pag-encrypt at higit na pagiging sensitibo sa elektrikal na interference. Bukod dito, mahal pa rin ang naturang teknolohiya.
Mga teknolohiyang ginagamit sa mga modernong lokal na network.
Ethernet.
Arkitektura Ethernet pinagsasama ang isang buong hanay ng mga pamantayan na may pareho karaniwang mga tampok, at mahusay. Ito ay orihinal na nilikha ng Xerox noong kalagitnaan ng 70s at isang transmission system na may bilis na 2.93 Mbit/s. Pagkatapos ng finalization na may partisipasyon ng DEC at Arkitektura ng Intel Ang Ethernet ay nagsilbing batayan para sa pamantayang IEEE 802.3 na pinagtibay noong 1985, na tinukoy ang mga sumusunod na parameter para dito:
· topology – “bus”;
· paraan ng pag-access – CSMA/CD;
· bilis ng paghahatid – 10 Mbit/s;
· transmission medium – coaxial cable;
· ang paggamit ng mga terminator ay sapilitan;
· maximum na haba ng isang segment ng network – hanggang sa 500 m;
· maximum na haba ng network – hanggang 2.5 km;
· maximum na bilang ng mga computer sa isang segment – 100;
· ang maximum na bilang ng mga computer sa network ay 1024.
Ang orihinal na bersyon ay ibinigay para sa paggamit ng dalawang uri ng coaxial cable, "makapal" at "manipis" (mga pamantayan 10Base-5 at 10Base-2, ayon sa pagkakabanggit).
Noong unang bahagi ng 90s, lumitaw ang isang detalye para sa pagbuo ng mga Ethernet network gamit ang twisted pair (10Base-T) at optical fiber (10Base-FL). Noong 1995 ito ay nai-publish IEEE standard 802.3u, na nagbibigay ng transmission sa bilis na hanggang 100 Mbit/s. Noong 1998, lumitaw ang pamantayang IEEE 802.3z at 802.3ab, at noong 2002, ang IEEE802.3 ae. Ang paghahambing ng mga pamantayan ay ibinibigay sa talahanayan Blg. 12.2.
Talahanayan Blg. 12.2. Mga katangian iba't ibang pamantayan Ethernet.
| Pagpapatupad | Bilis Mbit/s | Topology | Daluyan ng paghahatid | Pinakamataas na haba kable, m |
| Ethernet | ||||
| 10Base-5 | "gulo" | Makapal na coaxial cable | ||
| 10Base-2 | "gulo" | Manipis na coaxial cable | 185; makatotohanang hanggang 300 | |
| 10Base-T | "bituin" | twisted pair | ||
| 10Base-FL | "bituin" | fiber optic | 500 (hub station); | |
| 200 (sa pagitan ng mga konsyerto) | ||||
| Mabilis na Ethernet | "bituin" | 100Base-TX | ||
| Category 5 twisted pair (2 pares ang ginamit) | "bituin" | Twisted pair na kategorya 3,4, 5 (apat na pares ang ginagamit) | ||
| 100Base-FX | "bituin" | Multimode o singlemode fiber | 2000 (multi-mode) 15,000 (single-mode) sa makatotohanang - hanggang 40 km | |
| Gigabit Ethernet | ||||
| 1000Dase-T | "bituin" | Twisted pair cable kategorya 5 o mas mataas | ||
| 1000Dase-CX | "bituin" | Espesyal na cable Uri ng STR | ||
| 1000Dase-SX | "bituin" | fiber optic | 250-550 (multi-mode), depende sa uri | |
| 1000Dase-LX | "bituin" | fiber optic | 550 (multi-mode); | |
| 5000 (iisang mode); | ||||
| makatotohanan - hanggang sa 80 km | "bituin" | fiber optic | 10 Gigabit Ethernet |
10GDase-x
300-40000 (depende sa uri ng cable at wavelength ng laser)
Mayroong maraming mga pakinabang ng isang Ethernet network. Ang teknolohiya mismo ay madaling ipatupad. Ang halaga ng kagamitan ay hindi mataas. Halos anumang uri ng cable ay maaaring gamitin. Samakatuwid, sa kasalukuyan, ang arkitektura ng network na ito ay masasabing nangingibabaw. Mga wireless na network Ang Wi-Fi ay isang teknolohiya na sikat sa mundo at mabilis na umuunlad sa Russia, na nagbibigay ng wireless na koneksyon.
mga gumagamit ng mobile
sa lokal na network at sa Internet (Larawan 12.5). Tinukoy ng pamantayang 802.11 ang paggamit ng mga half-duplex transceiver lamang, na hindi maaaring sabay na magpadala at tumanggap ng impormasyon. Samakatuwid, ang lahat ng mga pamantayan ay gumagamit ng CSMA/CA (pag-iwas sa banggaan) bilang paraan ng pag-access ng media upang maiwasan ang mga banggaan. Ang pangunahing kawalan
Mga Wi-Fi network ay isang maikling hanay ng paghahatid ng data, hindi hihigit sa 150 m (maximum na 300 m) para sa karamihan ng mga device sa open space at ilang metro lamang sa loob. Ang problemang ito nilulutas ang arkitektura ng WiMAX, na binuo sa loob ng balangkas ng
grupong nagtatrabaho IEEE 802.16. Ang pagpapatupad ng teknolohiyang ito, na gumagamit din ng mga signal ng radyo bilang medium ng paghahatid, ay magbibigay sa mga user ng high-speed wireless access sa mga distansyang hanggang ilang sampu-sampung kilometro (Fig. 10.6.). kanin. 12.6.
Wireless na koneksyon mga gumagamit ng mobile sa lokal na network at sa Internet (hanggang sampu-sampung km). gumagamit ng 2.4 GHz radio signal. Ito ay may mababang pagkonsumo ng kuryente, na nagpapahintulot na magamit ito sa mga portable na aparato - mga laptop, mga mobile phone(Larawan 12.7.)
 |
kanin. 12.7. Wireless na koneksyon ng mga mobile user sa lokal na network at sa Internet (hanggang sampung metro).
Ang Bluetooth ay halos hindi nangangailangan ng pag-setup. Ito ay may mababang saklaw (hanggang 10 metro) sa 400-700 Kbps.
Distributed Computing Specialization:
Mga network at protocol;
Mga sistema ng multimedia sa network;
Ibinahagi computing;
Ang arkitektura ng network ay tumutukoy sa mga pangunahing elemento ng network at nagpapakilala sa kabuuan nito lohikal na organisasyon, teknikal na suporta,software, ay naglalarawan ng mga pamamaraan ng coding.
Tinutukoy din ng arkitektura ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo at interface ng gumagamit.
Saklaw ng kursong ito ang tatlong uri ng arkitektura:
arkitektura ng terminal - pangunahing kompyuter;
arkitektura ng peer-to-peer;
arkitektura ng client-server.
Terminal - host computer architecture ay isang konsepto network ng impormasyon, kung saan ang lahat ng pagproseso ng data ay isinasagawa ng isa o isang pangkat ng mga host computer.
kanin. 1.3
Ang arkitektura na isinasaalang-alang ay nagsasangkot ng dalawang uri ng kagamitan:
Ang pangunahing computer kung saan isinasagawa ang pamamahala ng network, pag-iimbak ng data at pagproseso.
Mga terminal na idinisenyo upang magpadala ng mga utos sa host computer upang ayusin ang mga session at magsagawa ng mga gawain, magpasok ng data upang makumpleto ang mga gawain at makakuha ng mga resulta.
Nakikipag-ugnayan ang host computer sa mga terminal sa pamamagitan ng data transmission multiplexers (MTDs), tulad ng ipinapakita sa Fig. 1.3.
Ang isang klasikong halimbawa ng arkitektura ng network na may mga host computer ay ang arkitektura ng network ng system ( System Network Arkitektura - SNA).
Ang arkitektura ng peer-to-peer ay ang konsepto ng isang network ng impormasyon kung saan ang mga mapagkukunan nito ay nakakalat sa lahat ng mga system. Ang arkitektura na ito nailalarawan sa pamamagitan ng katotohanan na ang lahat ng mga sistema sa loob nito ay pantay.
Kasama sa mga peer-to-peer na network ang maliliit na network kung saan ang anumang workstation ay maaaring sabay na gumanap ng mga function ng isang file server at isang workstation. Sa mga peer-to-peer LAN espasyo sa disk at ang mga file sa anumang computer ay maaaring ibahagi. Para maibahagi ang isang mapagkukunan, dapat itong ibigay sa karaniwang gamit gamit ang mga serbisyo malayuang pag-access network ng mga peer-to-peer na operating system. Depende sa kung paano naka-set up ang proteksyon ng data, magagamit ng ibang mga user ang mga file kaagad pagkatapos gawin ang mga ito. Ang mga peer-to-peer LAN ay sapat lamang para sa maliliit na workgroup.
kanin. 1.4
Ang mga peer-to-peer LAN ay ang pinakamadali at pinakamurang uri ng network na i-install. Nangangailangan sila sa computer, maliban network card at network media, gumagana lamang Mga sistema ng Windows 95 o Windows para sa Mga workgroup. Sa pamamagitan ng pagkonekta sa mga computer, ang mga user ay maaaring magbahagi ng mga mapagkukunan at impormasyon.
Ang mga peer-to-peer network ay may mga sumusunod na pakinabang:
madali silang i-install at i-configure;
ang mga indibidwal na PC ay hindi nakadepende sa isang dedikadong server;
ang mga gumagamit ay may kakayahang kontrolin ang kanilang mga mapagkukunan;
mababang gastos at madaling operasyon;
pinakamababang kagamitan at software;
hindi na kailangan para sa isang administrator;
angkop para sa mga network na hindi hihigit sa sampung user.
Ang problema sa arkitektura ng peer-to-peer ay kapag offline ang mga computer. Sa mga kasong ito, nawawala sa network ang mga uri ng serbisyong ibinigay nila. Seguridad sa network maaari lamang ilapat sa isang mapagkukunan sa isang pagkakataon, at dapat tandaan ng user ang kasing dami ng mga password na mayroong mga mapagkukunan ng network. Kapag nakakakuha ng access sa isang nakabahaging mapagkukunan, nadarama ang pagbaba sa pagganap ng computer. Malaking kawalan Ang mga peer-to-peer network ay kulang sa sentralisadong pangangasiwa.
Ang paggamit ng isang peer-to-peer na arkitektura ay hindi nagbubukod sa paggamit ng isang terminal-host na arkitektura o isang arkitektura ng client-server sa parehong network.
Ang arkitektura ng Client-server ay isang konsepto ng isang network ng impormasyon kung saan ang karamihan ng mga mapagkukunan nito ay puro sa mga server na nagsisilbi sa kanilang mga kliyente (Fig. 1.5). Ang arkitektura na pinag-uusapan ay tumutukoy sa dalawang uri ng mga bahagi: mga server at mga kliyente.
Ang server ay isang bagay na nagbibigay ng mga serbisyo sa iba pang mga bagay sa network batay sa kanilang mga kahilingan. Ang serbisyo ay ang proseso ng paglilingkod sa mga customer.
kanin. 1.5
Gumagana ang server sa mga order mula sa mga kliyente at pinamamahalaan ang pagpapatupad ng kanilang mga trabaho. Pagkatapos makumpleto ang bawat trabaho, ipapadala ng server ang mga resulta sa kliyenteng nagpadala ng trabaho.
Ang function ng serbisyo sa arkitektura ng client-server ay inilalarawan ng isang hanay ng mga programa ng aplikasyon, alinsunod sa kung saan isinasagawa ang iba't ibang mga proseso ng aplikasyon.
Ang isang proseso na tumatawag sa isang function ng serbisyo gamit ang ilang mga operasyon ay tinatawag na isang kliyente. Ito ay maaaring isang programa o isang gumagamit. Sa Fig. Ang 1.6 ay nagpapakita ng isang listahan ng mga serbisyo sa arkitektura ng client-server.
Ang mga kliyente ay mga workstation na gumagamit ng mga mapagkukunan ng server at nagbibigay ng maginhawang mga interface ng gumagamit. Ang mga interface ng gumagamit ay mga pamamaraan para sa kung paano nakikipag-ugnayan ang isang user sa isang system o network.
Ang kliyente ay ang nagpasimula at gumagamit ng email o iba pang mga serbisyo ng server. Sa prosesong ito, humihiling ang kliyente ng serbisyo, nagtatatag ng session, nakukuha ang mga resultang gusto nito, at nag-uulat ng pagkumpleto.
kanin. 1.6
Sa mga network na may nakalaang file server, naka-install ang isang server-based na network operating system sa isang dedikadong stand-alone na PC. Ang PC na ito ay nagiging isang server. Ang software na naka-install sa workstation ay nagpapahintulot na makipagpalitan ng data sa server. Ang pinakakaraniwang mga operating system ng network ay:
NetWare mula sa Nobela;
Windows NT mula sa Microsoft;
SA UNIX
Bilang karagdagan sa network operating system, kailangan ang mga application ng network upang samantalahin ang mga benepisyo ng network.
Ang mga network na nakabase sa server ay may mas mahusay na pagganap at mas mataas na pagiging maaasahan. Pagmamay-ari ng server ang pangunahing mapagkukunan ng network na ina-access ng iba pang mga workstation.
Sa modernong arkitektura ng client-server, mayroong apat na grupo ng mga bagay: mga kliyente, server, data at mga serbisyo ng network. Ang mga kliyente ay matatagpuan sa mga system sa mga workstation ng user. Ang data ay pangunahing nakaimbak sa mga server. Mga Serbisyo sa Network ay mga shared server at data. Bilang karagdagan, pinamamahalaan ng mga serbisyo ang mga pamamaraan sa pagpoproseso ng data.
Network client - arkitektura ng server may mga sumusunod na pakinabang:
nagpapahintulot sa iyo na ayusin ang mga network na may isang malaking bilang mga workstation;
magbigay ng sentralisadong pamamahala ng mga account ng gumagamit, seguridad at pag-access, na nagpapasimple sa pangangasiwa ng network;
epektibong pag-access sa mga mapagkukunan ng network;
kailangan ng user ng isang password para mag-log on sa network at para makakuha ng access sa lahat ng resources kung saan nalalapat ang mga karapatan ng user.
Kasama ang mga pakinabang ng network ng client-server, mayroon ding ilang mga kawalan:
ang isang malfunction ng server ay maaaring gawin ang network na hindi maoperahan, o hindi bababa sa pagkawala ng mga mapagkukunan ng network;
nangangailangan ng mga kwalipikadong tauhan para sa pangangasiwa;
may mas mataas na halaga ng mga network at kagamitan sa network.
Sa lahat ng iba't ibang partikular na pagpapatupad ng mga modernong network ng impormasyon, ang karamihan sa mga ito ay batay sa isa o isa pa tipikal arkitektura.
Ngayon ay kaugalian na tukuyin ang lima karaniwang mga arkitektura pagbuo ng mga network ng impormasyon:
arkitektura terminal-host na computer;
· peer-to-peer arkitektura;
arkitektura client-server;
arkitektura computer-network;
arkitektura matalinong grid.
Dapat pansinin na sa loob ng bawat isa sa mga karaniwang arkitektura mayroong isang tiyak na iba't ibang mga diskarte sa pagpapatupad ng arkitektura ng network, ngunit karaniwang lahat sila ay magkasya sa loob ng mga hangganan ng isa o isa pang pangunahing konsepto ng pagbuo ng isang network ng impormasyon, mula sa mga nabanggit sa itaas.
3.1. ARCHITECTURE TERMINAL-HOST COMPUTER
Arkitektura ng terminal-host ( terminal-host computer architecture, Ingles.) – ang konsepto ng pagbuo ng isang network ng impormasyon kung saan ang lahat ng pagproseso ng data ay isinasagawa sa isa o isang grupo ng mga host computer.
Ang arkitektura na ito ay tumutukoy sa dalawang uri kagamitan sa network ng terminal (Kagamitan sa Terminal ng Data – DTE). Ang una sa kanila ay nagsasagawa ng pag-iimbak ng data, pagproseso, pagruruta ng network, at pamamahala ng network. Ang uri na ito ay kinakatawan ng tinatawag na pangunahing (sentral) mga kompyuter o mga mainframe (mainframe, Ingles). Ang mga host computer ay karaniwang sa pamamagitan ng multiplexers-demultiplexers makipag-ugnayan sa pangalawang uri ng terminal equipment – mga terminal(Larawan 3.1.), ang mga layunin nito ay:
· pagpapadala ng mga utos sa mainframe upang ayusin ang mga sesyon at magsagawa ng mga gawain;
· pagpasok sa mainframe ng data na kinakailangan upang makumpleto ang mga gawain;
· pagtanggap ng mga resulta ng mga kalkulasyon mula sa mainframe.
Ang pangunahing computer na may pangkat ng mga terminal ay bumubuo ng isang sentralisadong data processing complex. Dito, ang mga pag-andar ng pakikipag-ugnayan sa pagitan ng mga kasosyo (mainframe at mga terminal) ay kapansin-pansing asymmetrical.
Sa panahon ng paglitaw ng arkitektura na pinag-uusapan, wala pang mga Personal na Computer (PC). Samakatuwid, ang hindi pagkakapantay-pantay ng mga kasosyo ay tinutukoy ng pagiging kumplikado at mataas na halaga ng mga pangunahing computer na ginawa, pati na rin ang pagnanais na pasimplehin ang mga kagamitan na matatagpuan sa mga lugar ng trabaho ng mga espesyalista, upang gawin itong maliit at cost-effective. Gumagamit ang network ng isang uri ng OS, na nagpapatakbo ng mainframe.
Ang mainframe ay isang klasikong halimbawa ng sentralisadong computing dahil ito nag-iisang kumplikado lahat ng impormasyon at mga mapagkukunan ng computing, imbakan at pagproseso ng malaking halaga ng data ay puro.
Ang pangunahing bentahe ng sentralisadong terminal-host na arkitektura ng computer ay dahil sa kadalian ng pangangasiwa at seguridad ng impormasyon. Ang lahat ng mga terminal ay may parehong uri, at, samakatuwid, ang mga device sa mga workstation ng user ay kumikilos nang predictably at maaaring palitan anumang oras. Ang mga gastos sa pagpapanatili ng mga terminal at linya ng komunikasyon ay madaling hinulaan.
Ang isang klasikong halimbawa ng arkitektura ng network na may sentral na computer ay sikat na network ALOHA (Hello, Hawaiian.), na isang network ng Unibersidad ng Hawaii. Ang network ay nagsimulang gumana noong 1970. Nagbigay ito ng komunikasyon sa pagitan ng sentral kompyuter, na matatagpuan sa Honolulu, at mga terminal na matatagpuan sa lahat ng mga isla ng Hawaiian archipelago. Ang network ng ALOHA ay hindi gumamit ng mga multiplexer-demultiplexer. Sa halip, dalawang channel ng dalas ng radyo ang inilaan para sa komunikasyon: ang isa ay inilalaan para sa pagpapadala ng mga mensahe mula sa mainframe patungo sa mga terminal, ang pangalawa - sa kabaligtaran ng direksyon. Ang paghahati ng pangalawang channel sa pagitan ng mga terminal ay isinagawa gamit ang random na paraan ng pag-access.
Sa mga network ng arkitektura na isinasaalang-alang, ang mga terminal ay unti-unting pinalitan ng mga PC. Bilang resulta, ang ilan sa mga function sa pagpoproseso ng data na dati nang ginawa ng mga mainframe ay inilipat sa mga PC. Bilang karagdagan, ang mga gawain sa paglipat at pagruruta ay inalis din mula sa mga sentral na computer, na inilipat sa mga switching node. Sa halip na mga multiplexer-demultiplexer, nagsimulang gumamit ng dedikadong kagamitan sa komunikasyon (DCE).
Bilang resulta, unti-unting napalitan ng iba pang mga arkitektura ang "terminal-host" na arkitektura sa purong anyo nito at, higit sa lahat, ng arkitektura ng "client-server".
3.2. SILIPIN NETWORK ARCHITECTURE
arkitektura ng peer-to-peer ( arkitektura ng peer-to-peer) ay ang konsepto ng isang network ng impormasyon kung saan ang bawat workstation ay maaaring magbigay at kumonsumo ng mga mapagkukunan. Minsan ang ganitong network (arkitektura) ay tinatawag peer-to-peer.
Ang arkitektura ng isang peer-to-peer network ay nailalarawan sa katotohanan na sa loob nito ang lahat ng mga workstation (mga computer) ay may pantay na karapatan (Larawan 3.2) at ang kanilang pag-access sa mga mapagkukunan ng bawat isa ay simetriko. Salamat dito, ang gumagamit ay maaaring magsagawa ng ibinahagi na pagproseso ng data, magtrabaho kasama ang mga programa ng application, mga panlabas na device, pati na rin ang mga file na matatagpuan sa anumang system. Ang arkitektura ng peer-to-peer ay nagbibigay ng:
Pagkonekta ng isang peer-to-peer network bilang isang solong kliyente sa isang malaking lokal na network batay sa arkitektura client-server;
· pinadali ang organisasyon ng mga teleconferences.
Ang papel na ginagampanan ng bawat computer sa mga pakikipag-ugnayan sa iba pang mga computer sa network kapag nagbibigay ng isang partikular na serbisyo ay hindi naayos, tulad ng kaso, halimbawa, sa isang client-server architecture, ngunit depende sa konteksto ng operasyon na isinasagawa at sa ang mga katangian ng kasalukuyang sitwasyon. Sa ilang mga kaso, ang isang computer ay maaaring maging isang server, sa iba ay maaari itong maging isang kliyente.
Ang arkitektura na ito ay nailalarawan sa pagiging simple ng organisasyon ng network at madaling pagpapalawak.
Ang mga pangunahing bentahe ng arkitektura ng peer-to-peer kaysa sa mga arkitektura ng terminal-host at client-server ay mababang halaga, kadalian ng operasyon at magandang repleksyon tunay na proseso ng trabaho ng mga pangkat ng gumagamit. Dito ibinibigay ang mga maginhawang paraan ng paglilipat ng data sa isa't isa at pagkuha ng mga kinakailangang programa at data mula sa lahat ng mga computer sa network.
Ang paggamit ng isang peer-to-peer na arkitektura ay hindi nagbubukod sa paggamit ng mga elemento ng iba pang mga uri ng mga arkitektura sa parehong network. Sa kasong ito, kaugalian na pag-usapan integral na arkitektura, kapag ginagamit kung saan nangyayari ang ilang uri ng pakikipag-ugnayan kapag nagsasagawa ng simetriko, at iba pa - mga protocol na walang simetriko (kamag-anak sa mga bagay sa network).
Sa entablado maagang pag-unlad mga personal na computer Ang peer-to-peer networking ay ang karaniwang paraan pagbabahagi mga file at peripheral na aparato. Gayunpaman, ang mga peer-to-peer network ay gumagamit ng kaunting mapagkukunan ng computer matinding trabaho sa network ay makabuluhang nagpapabagal sa direktang trabaho ng user sa server.
Ang mga pangunahing paghihigpit para sa mga peer-to-peer na network ay ang mga sumusunod:
· Ang bilang ng mga computer sa isang peer-to-peer network ay dapat nasa pagitan ng 10 at 30, depende sa intensity ng pagpapalitan ng mga mensahe ng impormasyon sa network.
· Hindi kaugalian na gumamit ng mga workstation na konektado ng isang peer-to-peer network bilang mga server ng aplikasyon. Ang mga network na ito ay idinisenyo upang magbahagi ng mga mapagkukunan tulad ng mga file, multi-user database, kagamitan sa paligid(mga printer, scanner, atbp.).
· Ang mga application sa isang computer na nagsisilbing server sa isang peer-to-peer network ay nagdurusa kapag ang mga mapagkukunan ng computer ay ginagamit ng iba. Makokontrol mo ang antas ng pagkasira ng pagganap sa pamamagitan ng pagtatalaga ng mas matataas na priyoridad sa mga lokal na gawain, ngunit ito ay nagpapabagal sa pag-access ng iba pang mga gumagamit ng network sa mga nakabahaging mapagkukunan ng hardware at software nito.
Ang isang peer-to-peer na problema sa networking ay nangyayari kapag ang (mga) workstation ay nadiskonekta mula sa network. Sa mga kasong ito, nawawala sa network ang mga uri ng serbisyong ibinigay ng nakadiskonektang istasyon. Samakatuwid, mayroong pangangailangan na subaybayan ang katayuan ng mga bahagi ng network na maaaring ihiwalay mula dito anumang oras. Ang paglutas ng mga problema sa seguridad at integridad ng data ay nagiging mas mahirap.
Ang arkitektura ng peer-to-peer ay epektibo sa maliliit na lokal na network. SA malalaking network(Kasama ang isang malaking bilang mga istasyon), kabilang ang mga lokal, nagbibigay-daan ito sa arkitektura client-server.
Ang isa sa mga unang sistema ng network ng peer-to-peer ay ang sistema PC LAN IBM, binuo sa pakikipagtulungan sa Microsoft. Ang PC LAN ay madaling i-install at pamahalaan, at hindi nangangailangan ng paglahok ng isang administrator ng network upang mapanatili ang paggana nito. Gayunpaman, kapag ang bilang ng mga computer na nakakonekta sa naturang network ay lumapit sa isang daan, ang pagganap ng system ay lumala nang husto.
Sa una, ang network ng departamento ay nakabatay din sa arkitektura ng peer-to-peer ARPANet(tingnan ang seksyon 5 ng manwal na ito), na kalaunan ay naging panimulang core ng Internet.
Noong dekada 90 ng huling siglo, ang arkitektura ng peer-to-peer, dahil sa likas na mga limitasyon nito, ay nawala sa pabor sa iba. mga arkitektura ng network. Gayunpaman, mayroon na ngayong nabagong interes sa konsepto ng network na ito. Panghuli ngunit hindi bababa sa, ito ay dahil sa tumaas na pagganap ng mga workstation. Ang mga proyekto ng pananaliksik, mga prototype ng system at mga produkto ng software na nakatuon sa isyung ito ay lumitaw. Patuloy ang paghahanap ng bago mga teknikal na solusyon. Maaaring ipagpalagay na marami ipinamahagi na mga sistema ang bagong henerasyon ay ibabatay sa peer-to-peer na arkitektura.
3.3. CLIENT-SERVER ARCHITECTURE
Arkitektura client-server (CSA– Arkitektura ng Client-Server, English.) ay ang konsepto ng pag-aayos ng isang network kung saan ang karamihan ng mga mapagkukunan nito ay puro sa mga server na naglilingkod sa kanilang mga kliyente.
Teknolohikal na rebolusyon, na dulot ng pagdating ng PC, ay ginawang posible sa maraming pagkakataon na magkaroon ng computing at mga mapagkukunan ng impormasyon sa desktop ng gumagamit at pamahalaan ang mga ito sa kalooban gamit ang isang windowed graphical interface. Ang pagtaas sa pagganap ng PC ay naging posible upang ilipat ang mga bahagi ng system (user interface, application logic) na isasagawa sa isang PC, direkta sa lugar ng trabaho, at iwanan ang mga function ng pagproseso ng data sa gitnang computer. Ang sistema ay naipamahagi - ang isang bahagi ng mga pag-andar ay ginaganap sa isang sentral na computer, ang isa pa sa isang personal na computer, na konektado sa gitnang isa sa pamamagitan ng isang network ng komunikasyon. Kaya, lumitaw ang isang modelo ng pakikipag-ugnayan ng client-server sa pagitan ng mga computer at mga programa sa network, at sa batayan na ito, nagsimulang bumuo ng mga tool sa pagbuo ng aplikasyon para sa pagpapatupad ng mga sistema ng impormasyon.
Gaya ng ipinahihiwatig ng pangalan, ang arkitektura ng CSA ay tumutukoy sa dalawang uri ng mga sangkap na nakikipag-ugnayan sa network: mga server At mga kliyente. Ang bawat isa sa kanila ay isang kumplikado ng magkakaugnay na mga programa ng aplikasyon. Nagbibigay ang mga server ng mga mapagkukunan kailangan para sa mga gumagamit. Ginagamit ng mga kliyente ang mga mapagkukunang ito at nagbibigay ng maginhawang mga interface ng gumagamit.
Ang mga terminong "client" at "server" ay tumutukoy sa mga tungkulin na ginagampanan ng iba't ibang bahagi sa isang distributed computing environment. Ang mga bahagi ng kliyente at server ay hindi kinakailangang tumakbo iba't ibang mga kotse, bagama't kadalasan ito mismo ang nangyayari - ang client application ay matatagpuan sa workstation ng user, at ang server ay nasa isang espesyal na dedikadong makina.
Ang kliyente ay bumubuo ng isang kahilingan sa server upang maisagawa ang naaangkop na mga function. Halimbawa, ang isang file server ay nagbibigay ng imbakan ng pampublikong data, nag-aayos ng access dito, at naglilipat ng data sa kliyente. Ang pagpoproseso ng data ay ipinamamahagi sa isang ratio o iba pa sa pagitan ng server at ng kliyente. SA kani-kanina lang ang bahagi ng pagproseso na maiugnay sa kliyente ay nagsimulang tawaging " makapal »kliyente.
SA modernong arkitektura"client-server" mayroong apat na pangkat ng mga bagay: mga kliyente, server, datos At mga serbisyo sa network. Ang mga kliyente ay matatagpuan sa mga system (halimbawa, mga computer) na matatagpuan sa mga workstation ng user. Ang data ay pangunahing nakaimbak sa mga server. Ibinabahagi ang mga serbisyo sa network mga programa sa aplikasyon, na nakikipag-ugnayan sa mga kliyente, server at data. Bilang karagdagan, pinamamahalaan ng mga serbisyo ang mga pamamaraan sa pagpoproseso ng data at ipinapaalam sa mga user ang tungkol sa mga pagbabagong nagaganap sa network.
Depende sa pagiging kumplikado ng mga proseso ng aplikasyon na isinasagawa at ang bilang ng mga nagtatrabahong kliyente, dalawang- At tatlong antas arkitektura.
Ang pinakasimple ay dalawang antas ( Two-tier architecture, English.) arkitektura (Larawan 3.3). Dito, gumaganap ang mga kliyente mga simpleng operasyon pagpoproseso ng data, gawin ang interface para sa pakikipag-ugnayan sa server, at makipag-ugnayan dito sa mga kahilingan. Karamihan sa mga gawain sa pagpoproseso ay ginagawa ng server, na para sa mga layuning ito ay madalas na mayroong database (DB) at sa kasong ito ay tinatawag na server ng database. Ang database server ay responsable para sa pag-iimbak, pamamahala at integridad ng data, at nagbibigay din ng kakayahan para sa sabay-sabay na pag-access ng ilang mga gumagamit. Bahagi ng kliyente iniharap" matabang kliyente", iyon ay, isang application kung saan ang mga pangunahing patakaran ng system ay puro at ang interface ng gumagamit ng software ay matatagpuan.
Sa kabila ng pagiging simple ng pagtatayo ng naturang arkitektura, mayroon itong malubhang mga disbentaha, ang pinakamahalaga sa mga ito ay ang mataas na mga kinakailangan para sa mga mapagkukunan ng network at bandwidth ng network, pati na rin ang pagiging kumplikado ng pag-update ng software dahil sa logic ng pakikipag-ugnayan na ipinamamahagi sa pagitan ng kliyente at ng database server. . Bilang karagdagan, na may malaking bilang ng mga kliyente, ang mga kinakailangan para sa hardware database server – ang pinakamahal na node sa anumang sistema ng impormasyon.
Ang susunod na hakbang sa pagbuo ng arkitektura ng client-server ay ang pagpapakilala ng isang gitnang antas na nagpapatupad ng mga gawain ng pamamahala ng mga mekanismo ng pag-access sa database (Larawan 3.4). Sa isang three-tier na arkitektura ( three-tierarchitecture, Ingles.) sa halip na isang server ang ginagamit mga server ng aplikasyon at mga server ng database. Ang kanilang paggamit ay nagpapahintulot sa iyo na kapansin-pansing taasan ang pagganap ng lokal na network.
Ang mga pakinabang ng arkitektura na ito ay halata. Sa server ng application, naging posible na kumonekta sa iba't ibang mga database. Ngayon, ang database server ay napalaya mula sa gawain ng parallelizing trabaho sa pagitan ng iba't ibang mga gumagamit, na makabuluhang binabawasan ang mga kinakailangan sa hardware nito. Sa ganoong sitwasyon, naging posible na bawasan ang mga kinakailangan para sa mga makina ng kliyente dahil sa pagganap ng mga resource-intensive na operasyon ng application server at ngayon ay nilulutas lamang ang mga gawain sa visualization ng data. Samakatuwid, ang bersyong ito ng CSA ay madalas na tinatawag na " manipis na kliyente».
Ngunit ang bottleneck dito, tulad ng sa dalawang antas na CSA, ay nananatiling tumaas na mga kinakailangan para sa throughput ng network, na nagpapataw ng matinding paghihigpit sa paggamit ng mga naturang sistema sa mga network na may hindi matatag na koneksyon at mababa. throughput(mga network mga mobile na komunikasyon, GPRS, at sa ilang mga kaso Internet).
Ang karagdagang pag-unlad ng CSA ay nauugnay sa multi-level na arkitektura (N-tier na arkitektura, English), na gumagamit ng mga tool sa partitioning ng program o mga ipinamahagi na bagay upang hatiin ang pag-load ng computing sa pinakamaraming server ng application kung kinakailangan para sa kasalukuyang antas ng pagkarga. Sa isang multi-level na modelo ng system, ang bilang ng mga posibleng lokasyon ng kliyente ay mas malaki kaysa kapag gumagamit ng dalawa at tatlong antas na modelo.
PINAGMUMULAN NG IMPORMASYON
1. Serbisyong pampakay mga diksyunaryong nagpapaliwanag"Glossary Commander". (http://www.glossary.ru).
8. Alperovich M. Muli tungkol sa arkitektura ng client-server. "Computer-Inform". 1997, No. 2
Mga kagamitan sa terminal[data] – DTE, ay isang uri ng network device na bumubuo o tumatanggap ng data alinsunod sa mga tinatanggap na protocol, pinoproseso at iniimbak ang mga ito, at tumatakbo sa ilalim ng kontrol ng isang proseso ng aplikasyon.
Kasama ng kagamitan ng DTE, ang isa pang uri ng kagamitan ay malawakang ginagamit sa mga network - DCE (Kagamitan sa Komunikasyon ng Data, Ingles – kagamitan sa komunikasyon), hindi ang pinagmulan o huling tatanggap ng data.
Multiplexer– isang device na lumilikha mula sa ilang indibidwal na mga stream ng impormasyon ng isang karaniwang pinagsama-samang stream na maaaring mailipat sa isang pisikal na channel ng komunikasyon.
Demultiplexer– isang aparato na naghahati sa kabuuang pinagsama-samang daloy sa ilang bahagi ng daloy.
Terminal- isang aparato para sa online na input at output ng impormasyong ginagamit kapag ang isang malayuang gumagamit ay nakikipag-ugnayan sa isang computer o network.
Ang katagang " mainframe"sa pangkalahatan, ay may dalawang interpretasyon: 1. Ang mainframe computer ay isang high-performance na computer na may malaking halaga ng RAM at panlabas na memorya, na idinisenyo para sa pag-aayos ng mga sentralisadong data warehouse malaking kapasidad at masinsinang gumaganap gawaing computational. 2. Computer na may arkitektura IBM System/360, 370, 390, zSeries.
Peer-to-peer– mula sa Ingles peer-to-peer - katumbas ng katumbas.
Server ng Application- isang computer na nagpapahintulot sa ibang mga computer na tumakbo operating system at mga application mula dito, at hindi mula sa kanilang mga lokal na drive.
Ang pinakakaraniwang uri ng mga server ay: mga file server, database server, print server, email server, WEB server at iba pa. Kamakailan, masinsinang ipinatupad ang mga ito multifunctional na mga server ng application.
Arkitektura ng network
Ang arkitektura ng isang computer ay ang paglalarawan nito sa ilang pangkalahatang antas, kabilang ang isang paglalarawan ng mga kakayahan ng user programming, command system, addressing system, memory organization, atbp. Tinutukoy ng arkitektura ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo, mga koneksyon sa impormasyon at pagkakabit ng mga pangunahing lohikal na node ng isang computer: processor, RAM, panlabas na imbakan at mga peripheral na aparato. Tinitiyak ng karaniwang arkitektura ng iba't ibang mga computer ang kanilang pagiging tugma mula sa pananaw ng gumagamit.
Ang istraktura ng isang computer ay ang kabuuan ng mga functional na elemento nito at ang mga koneksyon sa pagitan ng mga ito. Ang mga elemento ay maaaring isang malawak na iba't ibang mga aparato - mula sa mga pangunahing lohikal na node ng isang computer hanggang sa pinakasimpleng mga circuit. Ang istraktura ng isang computer ay graphic na kinakatawan sa anyo ng mga block diagram, sa tulong kung saan maaari mong ilarawan ang computer sa anumang antas ng detalye.
Ang pinakakaraniwang solusyon sa arkitektura ay:
Classical architecture (von Neumann architecture) - isang arithmetic-logical unit (ALU), kung saan dumadaan ang daloy ng data, at isang control device (CU), kung saan dumadaan ang command flow - ang program - Ito ay isang uniprocessor na computer.
Kasama rin sa ganitong uri ng arkitektura ang arkitektura ng isang personal na computer na may karaniwang bus. Ang lahat ng mga functional block dito ay magkakaugnay ng isang karaniwang bus, na tinatawag ding system bus.
Sa pisikal, ang backbone ay isang multi-wire line na may mga socket para sa pagkonekta ng mga electronic circuit. Ang hanay ng mga trunk wire ay nahahati sa magkakahiwalay na grupo: address bus, data bus at control bus.
Ang mga peripheral device (printer, atbp.) ay konektado sa computer hardware sa pamamagitan ng mga espesyal na controllers - peripheral device control device.
Ang controller ay isang device na nag-uugnay sa peripheral na kagamitan o mga channel ng komunikasyon sa gitnang processor, na nagpapalaya sa processor mula sa direktang pagkontrol sa pagpapatakbo ng kagamitang ito.
Ang arkitektura ng network ay katulad ng arkitektura ng mga gusali. Ang arkitektura ng gusali ay sumasalamin sa estilo ng konstruksiyon at mga materyales na ginagamit para sa pagtatayo. Inilalarawan ng arkitektura ng network ang higit pa sa pisikal na layout mga aparato sa network, kundi pati na rin ang uri ng mga adaptor at cable na ginamit. Bilang karagdagan, tinutukoy ng arkitektura ng network ang mga pamamaraan para sa pagpapadala ng data sa cable.
Arkitektura ng network
Tinutukoy ng arkitektura ng network ang mga pangunahing elemento ng network, nailalarawan ang pangkalahatang lohikal na organisasyon, hardware, software, at naglalarawan ng mga pamamaraan ng coding. Tinutukoy din ng arkitektura ang mga prinsipyo ng pagpapatakbo at interface ng gumagamit.
Saklaw ng kursong ito ang tatlong uri ng arkitektura:
terminal ng arkitektura - pangunahing computer;
arkitektura ng peer-to-peer;
arkitektura ng client-server.
Terminal ng arkitektura - pangunahing computer
Terminal – ang arkitektura ng host computer ay isang konsepto ng isang network ng impormasyon kung saan ang lahat ng pagproseso ng data ay isinasagawa ng isa o isang grupo ng mga host computer.
Ang arkitektura na isinasaalang-alang ay nagsasangkot ng dalawang uri ng kagamitan:
Ang pangunahing computer kung saan isinasagawa ang pamamahala ng network, pag-iimbak ng data at pagproseso.
Mga terminal na idinisenyo upang magpadala ng mga utos sa host computer upang ayusin ang mga session at magsagawa ng mga gawain, magpasok ng data upang makumpleto ang mga gawain at makakuha ng mga resulta.
Ang pangunahing computer ay nakikipag-ugnayan sa mga terminal sa pamamagitan ng data transmission multiplexers (MTDs).
Ang isang klasikong halimbawa ng isang host network architecture ay System Network Architecture (SNA).
Peer-to-peer na arkitektura
Ang arkitektura ng peer-to-peer ay ang konsepto ng isang network ng impormasyon kung saan ang mga mapagkukunan nito ay nakakalat sa lahat ng mga system. Ang arkitektura na ito ay nailalarawan sa katotohanan na ang lahat ng mga sistema sa loob nito ay may pantay na karapatan.
Kasama sa mga peer-to-peer na network ang maliliit na network kung saan ang anumang workstation ay maaaring sabay na gumanap ng mga function ng isang file server at isang workstation. Sa mga peer-to-peer LAN, maaaring ibahagi ang espasyo sa disk at mga file sa anumang computer. Para maibahagi ang isang mapagkukunan, dapat itong ibahagi gamit ang mga serbisyo ng malayuang pag-access ng mga naka-network na peer-to-peer na operating system. Depende sa kung paano naka-set up ang proteksyon ng data, magagamit ng ibang mga user ang mga file kaagad pagkatapos gawin ang mga ito. Ang mga peer-to-peer LAN ay sapat lamang para sa maliliit na workgroup.
Arkitektura ng Client-server
Ang Client-server ay isang computing o network architecture kung saan ang mga gawain o network load ay ipinamamahagi sa pagitan ng mga service provider, na tinatawag na mga server, at mga customer ng serbisyo, na tinatawag na mga kliyente. Kadalasan, nakikipag-usap ang mga kliyente at server sa pamamagitan ng isang network ng computer at maaaring magkaibang mga pisikal na device o software
Mga kalamangan
Ginagawang posible, sa karamihan ng mga kaso, na ipamahagi ang mga function ng isang computing system sa ilang mga independiyenteng computer sa isang network. Ginagawa nitong mas madali ang pagpapanatili ng sistema ng computer. Sa partikular, ang pagpapalit, pag-aayos, pag-upgrade o paglipat ng server ay hindi makakaapekto sa mga customer.
Ang lahat ng data ay naka-imbak sa server, na, bilang panuntunan, ay protektado nang mas mahusay kaysa sa karamihan ng mga kliyente. Mas madaling ipatupad ang mga kontrol sa pahintulot sa server upang payagan lamang ang mga kliyente na may naaangkop na mga karapatan sa pag-access na mag-access ng data.
Binibigyang-daan kang pagsamahin ang iba't ibang mga kliyente. Madalas gamitin ng mga kliyenteng may iba't ibang hardware platform, operating system, atbp. ang mga mapagkukunan ng isang server.
Mga kapintasan
Ang pagkabigo ng server ay maaaring maging sanhi ng buong network ng computer na hindi gumana.
Ang pagsuporta sa pagpapatakbo ng system na ito ay nangangailangan ng isang hiwalay na espesyalista - isang system administrator.
Mataas na halaga ng kagamitan.
Multi-tier na arkitektura ng client-server
Ang multi-level na arkitektura ng client-server ay isang uri ng arkitektura ng client-server kung saan ang pagpapaandar ng pagpoproseso ng data ay isinasagawa sa isa o higit pang magkahiwalay na mga server. Binibigyang-daan ka nitong paghiwalayin ang mga function ng pag-iimbak, pagproseso at pagpapakita ng data para sa mas mahusay na paggamit ng mga kakayahan ng mga server at kliyente.
Mga espesyal na kaso ng multi-level na arkitektura:
Tatlong antas na arkitektura
Nakatuon sa network ng server
Ang dedikadong server network (Client/Server network) ay isang local area network (LAN) kung saan ang mga network device ay sentralisado at kinokontrol ng isa o higit pang mga server. Ang mga indibidwal na workstation o kliyente (tulad ng mga PC) ay dapat mag-access ng mga mapagkukunan ng network sa pamamagitan ng (mga) server.
Mga arkitektura ng network
Ang mga arkitektura ng network ay nahahati sa bilis ng paglipat ng data, daluyan ng paghahatid, mga opsyon sa pagpapatupad, topology
Ethernet. 10Mbps.
- 10BaseT (Twisted Pair);
- 10Base2 (Thin Coaxial);
- 10Base5 (Makapal na Sumuyo);
- 10BaseFL (Fiber Optic).
10Base2 o Manipis na Ethernet
10Batayan5
Ang IEEE 10Base5 o makapal na Ethernet ay ang pinakalumang pamantayan sa iba. Sa kasalukuyan, mahirap makahanap ng mga bagong kagamitan para sa pagbebenta para sa pagbuo ng isang network batay sa pamantayang ito. Ang pangunahing mga parameter nito:
10Base-T o Ethernet sa twisted pair
Noong 1990, inilathala ng IEEE ang 802.3 na detalye para sa pagbuo ng twisted-pair na Ethernet network. l0BaseT (10 - bilis ng transmission 10 Mbit/s, Base - narrowband, T - twisted pair) - Ethernet network, na kadalasang gumagamit ng unshielded twisted pair (UTP) cable para ikonekta ang mga computer. Gayunpaman, ang shielded twisted pair (STP) ay maaari ding gamitin sa lOBaseT topology nang hindi binabago ang alinman sa mga parameter nito. Karamihan sa mga network ng ganitong uri ay binuo sa anyo ng isang bituin, ngunit ang sistema ng paghahatid ng signal ay isang bus, tulad ng iba pang mga configuration ng Ethernet. Karaniwan, ang isang hub ng network ng lOBaseT ay gumaganap bilang isang multiport repeater at madalas na matatagpuan sa rack ng pamamahagi ng isang gusali. Ang bawat computer ay kumokonekta sa kabilang dulo ng isang cable na konektado sa hub at gumagamit ng dalawang pares ng mga wire: isa para sa pagtanggap at isa para sa pagpapadala. Ang maximum na haba ng segment ng l0BaseT ay 100 m (328 ft). Ang pinakamababang haba ng cable ay 2.5 m (approx. 8 ft). Ang l0BaseT network ay maaaring maghatid ng hanggang 1024 na mga computer.
10BaseFL
Ang 10BaseFL (10 - 10 Mbps transmission rate, Base - narrowband transmission, FL - fiber optic cable) ay isang Ethernet network kung saan ang mga computer at repeater ay konektado sa pamamagitan ng fiber optic cable. Ang pangunahing dahilan para sa katanyagan ng 10BaseFL ay ang kakayahang maglagay ng cable sa pagitan ng mga repeater sa mahabang distansya (halimbawa, sa pagitan ng mga gusali). Ang maximum na haba ng isang 10BaseFL segment ay 2000m.
Ethernet. 100Mbps.
Ginagawang posible ng mga bagong pamantayan ng Ethernet na malampasan ang bilis ng paghahatid na 10 Mbit/s Mayroong ilang mga pamantayan ng Ethernet na maaaring matugunan ang mga tumaas na kinakailangan, tingnan natin ang 2 sa mga ito.
- 100BaseVG-AnyLAN Ethernet;
- 100BaseX Ethernet(Mabilis na Ethernet).
Parehong Fast Ethernet at 100 Base VG-Any LAN ay humigit-kumulang lima hanggang sampung beses na mas mabilis kaysa sa karaniwang Ethernet. Bilang karagdagan, ang mga ito ay katugma sa umiiral na 10BaseT na paglalagay ng kable. Nangangahulugan ito na ang paglipat mula sa l0BaseT sa mga pamantayang ito ay medyo simple at mabilis.
100VG-AnyLAN
100VG (Voice Grade) AnyLAN - bago teknolohiya ng network, na pinagsasama ang mga elemento ng Ethernet at Token Ring. Ang teknolohiyang ito, na binuo ng Hewlett-Packard, ay kasalukuyang pinapabuti ng pamantayang IEEE 802.12. 802.12 detalye - pamantayan ng paghahatid Mga frame ng Ethernet 802.3 at Token Ring 802.5 packet. Ang teknolohiyang ito ay may ilang mga pangalan:
- l00VG-AnyLAN;
- 100Base na VG;
- AnyLAN.
Mga pagtutukoy
Ilista natin ang mga kakayahan ng ilan sa kasalukuyang umiiral na mga detalye ng l00VG-AnyLAN:
- pinakamababang rate ng paglilipat ng data 100 Mbit/s;
- suporta para sa cascadable star topology batay sa Category 3, 4 o 5 twisted pair cable at fiber optic cable;
- paraan ng pag-access ayon sa priyoridad ng kahilingan (mayroong dalawang antas ng priyoridad: mababa at mataas);
- suporta para sa pag-filter ng mga personal na naka-target na frame sa hub (upang mapataas ang antas ng pagiging kumpidensyal);
- suporta para sa Ethernet at Token Ring frame transmission.
Topology
Ang 100VG-AnyLAN network ay binuo gamit ang isang star topology, kung saan ang lahat ng mga computer ay konektado sa isang hub. Maaaring palawakin ang network sa pamamagitan ng pagdaragdag ng mga hub ng "bata" sa gitnang, "magulang" na hub, na tinatrato ang mga ito sa parehong paraan tulad ng mga computer, i.e. Kinokontrol ng mga parent hub ang pagpapadala ng mga computer na konektado sa kanilang "mga anak".
Ilang mga iniisip
Ang ipinakita na teknolohiya ay nangangailangan ng paggamit ng mga espesyal na hub at board. Bilang karagdagan, ang 100BaseVG na haba ng cable, kumpara sa 10BaseT at iba pang mga pagpapatupad ng Ethernet, ay limitado: ang kabuuang haba ng isang pares ng mga cable mula sa isang 100BaseVG hub hanggang sa mga computer ay hindi maaaring lumagpas sa 250 m Upang malampasan ang limitasyong ito, dapat gumamit ng mga espesyal na kagamitan. Ang mga limitasyon sa haba ng cable ay magreresulta sa 100BaseVG na nangangailangan ng higit pang mga cable rack kaysa sa 10BaseT.
100BaseX Ethernet
Ang pamantayang ito, kung minsan ay tinatawag na Fast Ethernet, ay isang extension ng umiiral na pamantayan ng Ethernet. Ito ay binuo sa Mga kategorya ng UTP 5 ay gumagamit ng CSMA/CD access method at star-to-bus topology (katulad ng 10BaseT), kung saan nakakonekta ang lahat ng cable sa isang hub.
Ang pinakakaraniwang mga arkitektura:
· Ethernet eter– broadcast) – broadcast network. Nangangahulugan ito na ang lahat ng mga istasyon sa network ay makakatanggap ng lahat ng mga mensahe. Topology – linear o hugis-bituin. Bilis ng paglilipat ng data 10 o 100 Mbit/s.
· Arcnet ( Naka-attach na Resource Computer Network– network ng computer ng mga konektadong mapagkukunan) – network ng broadcast. Ang pisikal na topology ay isang puno. Rate ng paglilipat ng data 2.5 Mbit/s.
· Token Ring (relay race) ring network, token passing network) ay isang ring network kung saan ang prinsipyo ng paghahatid ng data ay batay sa katotohanan na ang bawat ring node ay naghihintay para sa pagdating ng ilang maikling natatanging pagkakasunud-sunod ng mga bit - pananda– mula sa isang katabing nakaraang node. Ang pagdating ng token ay nagpapahiwatig na posibleng magpadala ng mensahe mula sa node na ito nang higit pa sa daloy. Bilis ng paglilipat ng data 4 o 16 Mbit/s.
FDDI ( Fiber Distributed Data Interface) – arkitektura ng network para sa mataas na bilis ng paghahatid ng data sa pamamagitan ng mga linya ng fiber optic. Bilis ng paglipat – 100 Mbit/seg. Topology – dobleng singsing o halo-halong (kabilang ang star o tree subnets). Pinakamataas na dami Mayroong 1000 na istasyon sa network. Napakataas ng halaga ng kagamitan.
ATM ( Asynchronous Transfer Mode) ay isang maaasahan, mamahaling arkitektura na nagbibigay ng paghahatid ng digital na data, impormasyon ng video at boses sa parehong mga linya. Ang bilis ng paglipat hanggang 2.5 Gbps. Optical na mga linya ng komunikasyon.
Ang pangunahing gawain na nalutas kapag lumilikha ng mga network ng computer ay upang matiyak ang pagiging tugma ng kagamitan sa mga tuntunin ng elektrikal at mekanikal na katangian at pagtiyak ng pagiging tugma suporta sa impormasyon(mga programa at data) sa pamamagitan ng coding system at format ng data. Ang solusyon sa problemang ito ay nabibilang sa larangan ng standardisasyon at batay sa tinatawag na modelo OSI (Open Systems Interconnection Model - Modelo ng Buksan ang System Mga pagkakaugnay). modelo ng OSI ay nilikha batay sa mga teknikal na panukala International Institute Mga pamantayan ng ISO(International Standards Organization).
Ayon sa modelo ng OSI, ang arkitektura ng mga network ng computer ay dapat isaalang-alang sa iba't ibang antas (ang kabuuang bilang ng mga antas ay hanggang pito). Inilapat ang pinakamataas na antas. Sa antas na ito ang user ay nakikipag-ugnayan sa computing system. Ang pinakamababang antas ay pisikal. Tinitiyak nito ang pagpapalitan ng mga signal sa pagitan ng mga device. Ang pagpapalitan ng data sa mga sistema ng komunikasyon ay nangyayari sa pamamagitan ng paglipat nito mula sa itaas na antas patungo sa mas mababang antas, pagkatapos ay pagdadala nito at, sa wakas, paglalaro nito pabalik sa computer ng kliyente bilang resulta ng paglipat mula sa mas mababang antas patungo sa itaas.
kanin. 8. Kontrolin ang mga antas at protocol ng OSI model
Upang matiyak ang kinakailangang pagkakatugma sa bawat isa sa pitong posibleng antas ng arkitektura network ng kompyuter Mayroong mga espesyal na pamantayan na tinatawag na mga protocol. Tinutukoy nila ang likas na katangian ng pakikipag-ugnayan ng hardware ng mga bahagi ng network (mga protocol ng hardware) at ang likas na katangian ng pakikipag-ugnayan ng mga programa at data (mga protocol ng software). Sa pisikal, ang mga function ng suporta sa protocol ay ginagawa ng mga hardware device (mga interface) at software (mga programa ng suporta sa protocol). Ang mga programang sumusuporta sa mga protocol ay tinatawag ding mga protocol.
Ang bawat antas ng arkitektura ay nahahati sa dalawang bahagi:
· pagtutukoy ng mga serbisyo;
· pagtutukoy ng protocol.
Tinutukoy ng isang detalye ng serbisyo kung ano ang ginagawa ng isang layer, at ang isang detalye ng protocol ay tumutukoy kung paano ito ginagawa, at ang bawat partikular na layer ay maaaring magkaroon ng higit sa isang protocol.
Tingnan natin ang mga function na ginagawa ng bawat layer ng software:
1. Pisikal na layer gumagawa ng mga koneksyon sa pisikal na channel, kaya, pagdiskonekta mula sa channel, pamamahala sa channel. Ang data transfer rate at network topology ay tinutukoy.
2. Layer ng Data Link nagdaragdag ng mga pantulong na character sa ipinadalang hanay ng impormasyon at kinokontrol ang kawastuhan ng ipinadalang data. Dito ipinadalang impormasyon ay nahahati sa ilang packet o frame. Ang bawat packet ay naglalaman ng mga address ng pinagmulan at patutunguhan, pati na rin ang pagtuklas ng error.
3. Tinutukoy ng layer ng network ang ruta para sa pagpapadala ng impormasyon sa pagitan ng mga network, nagbibigay ng paghawak ng error, at pinamamahalaan din ang mga daloy ng data. Pangunahing gawain layer ng network– pagruruta ng data (paglipat ng data sa pagitan ng mga network).
4. Ang layer ng transportasyon ay nakikipag-usap mas mababang antas(pisikal, channel, network) na may mga upper layer na ipinapatupad software. Ang antas na ito ay naghihiwalay sa mga paraan ng pagbuo ng data sa network mula sa paraan ng pagpapadala nito. Narito ang impormasyon ay hinati ayon sa isang tiyak na haba at ang patutunguhang address ay tinukoy.
5. Ang layer ng session ay namamahala sa mga sesyon ng komunikasyon sa pagitan ng dalawang nakikipag-ugnayang user, tinutukoy ang simula at pagtatapos ng isang session ng komunikasyon, ang oras, tagal at mode ng isang session ng komunikasyon, mga synchronization point para sa intermediate na kontrol at pagbawi sa panahon ng paglilipat ng data; Ibinabalik ang koneksyon pagkatapos ng mga error sa isang session ng komunikasyon nang hindi nawawala ang data.
6. Kinatawan – kinokontrol ang presentasyon ng data sa form na kinakailangan ng user program, nagsasagawa ng data compression at decompression. Ang gawain ng antas na ito ay i-convert ang data kapag nagpapadala ng impormasyon sa isang format na ginagamit sa sistema ng impormasyon. Kapag tumatanggap ng data antas na ito ang representasyon ng data ay nagsasagawa ng reverse transformation.
7. Layer ng aplikasyon nakikipag-ugnayan sa mga programa ng network ng application na naghahatid ng mga file, at nagsasagawa rin ng computational, trabaho sa pagkuha ng impormasyon, lohikal na pagbabago ng impormasyon, paghahatid mga mensaheng mail atbp. Pangunahing gawain antas na ito - upang matiyak user-friendly na interface para sa gumagamit.
Sa iba't ibang antas, ang iba't ibang mga yunit ng impormasyon ay ipinagpapalit: mga bit, mga frame, mga pakete, mga mensahe ng session, mga mensahe ng gumagamit.
