Протокол передачи пользовательских датаграмм UDP применяется вместо TCP. Он считается "тонким" протоколом, так как не занимает в сети много места и не выполняет всех функций TCP. Однако он успешно справляется с передачей материалов, не требующих гарантированной доставки, и при этом использует намного меньше сетевых ресурсов.
UDP имеет преимущество перед TCP и тогда, когда вопросы надежности передачи решаются на уровне Process/Application. NFS решает задачи собственной надежности и делает применение TCP непрактичным и излишним.
Подобно TCP, UDP получает с верхних уровней блоки информации, разбивает их на сегменты и нумерует каждый из них, чтобы все сегменты можно было воссоединить в требуемый блок в пункте назначения. Однако UDP не упорядочивает сегменты и не заботится о том, в каком порядке они поступят в место назначения - он просто посылает сегменты, и забывает о них. Он не ждет подтверждений о получении и даже не допускает таких подтверждений и потому считается ненадежным протоколом. Но это не значит, что UDP неэффективен, - просто он не имеет отношения к вопросам надежности.
|
|
Кроме того, UDP не создает виртуальных циклов и не контактирует с целевым устройством перед отправкой материала. Поэтому он считается протоколом без постоянного соединения.
Протокол IP.
Идентификация сетевых устройств предполагает ответы на следующие вопросы. В какой сети находится данное устройство? Каков его IP (идентификатор) в данной сети? В первом речь идет об адресе программного обеспечения, во втором - об адресе аппаратного обеспечения. Все хост-узлы сети имеют локальные IP-адреса - логические адреса, содержащие важную закодированную информацию, значительно упрощающую маршрутизацию.
IP берёт сегменты с уровня Host-to-Host и делит их на датаграммы (пакеты), a IP принимающей стороны снова соединяет датаграммы в сегменты. Каждой датаграмме приписываются IP-адреса отправителя и получателя. Каждый принимающий компьютер определяет маршрут пакета по указанному на нем целевому IP-адресу.
Протокол ARP.
К моменту, когда IP должен отправлять датаграмму, он уже информирован протоколами верхних уровней о целевом IP-адресе. В свою очередь, он должен сообщить протоколу уровня сетевого доступа аппаратный адрес целевого приемника. Если этот адрес не известен, для поиска нужной информации применяется протокол определения адресов ARP, который ведет широковещательный опрос сети, - запрашивает у каждого имеющего определенный IP-адрес компьютера адрес его аппаратного обеспечения. ARP может перевести IP-адрес в адрес аппаратного обеспечения, например, в адрес платы Ethernet целевого компьютера. Адрес аппаратного обеспечения называется адресом управления доступом на уровне носителя, или МАС-адресом. Таким образом формируется так называемая ARP-таблица, состоящая из IP-адресов и сопоставленных им MAC-адресов.
|
|
Протокол RARP.
Если компьютер IP не имеет дисков, он заведомо не может знать своего IP-адреса, но знает свой МАС-адрес. Протокол RARP посылает пакет с МАС-адресом, и запрашивает информацию о том, какой IP-адрес приписан данному МАС-адресу. На такой запрос отвечает особый компьютер, называемый RARP-сервером.
Протокол BootP.
BootP обозначает программу загрузки - Boot Program. При включении бездисковой рабочей станции она рассылает по сети запрос BootP. BootP-сервер принимает этот запрос и ищет МАС-адрес клиента в файле BootP. Если подходящее вхождение найдено, сервер посылает (обычно с помощью протокола TFTP) на станцию ее IP-адрес с файлом, из которого она должна загружаться. BootP применяется бездисковыми компьютерами для получения следующей информации:
- своего IP-адреса;
- IP-адреса серверного компьютера;
- Имени файла, который необходимо загрузить в память и выполнить при загрузке.
Протокол ICMP.
ICMP - протокол управления сообщениями в Internet, обеспечивающий службу сообщений для IP. Его сообщения имеют вид датаграмм. Объявления маршрутизаторов периодически рассылаются по сети, распространяя IP-адреса сетевых интерфейсов. Хост-системы используют их для получения маршрутной информации. Требование маршрутизатора - это запрос на немедленное получение соответствующих объявлений, который может быть послан при запуске хост-системы.
6.4. Распределенная обработка данных. Технология «клиент-сервер»
Организация ЛВС на предприятии дает возможность распределить ресурсы ПК по отдельным функциональным сферам деятельности и изменить технологию обработки данных в направлении децентрализации.
Распределенная обработка данных имеет следующие преимущества:
• возможность увеличения числа удаленных взаимодействующих пользователей, выполняющих функции сбора, обработки, хранения и передачи информации;
• снятие пиковых нагрузок с централизованной базы путем распределения обработки и хранения локальных
баз на разных персональных компьютерах;
• обеспечение доступа пользователей к вычислительным ресурсам ЛВС;
• обеспечение обмена данными между удаленными пользователями.
При распределенной обработке производится работа с базой данных, т. е. представление данных, их обработка. При этом работа с базой на логическом уровне осуществляется на компьютере клиента, а поддержание базы в актуальном состоянии — на сервере.
Выделяют локальные и распределенные базы данных:
Локальная база данных - это база данных, которая полностью располагается на одном ПК. Это может быть компьютер пользователя или сервер
Распределенная база данных характеризуется тем, что может размещаться на нескольких ПК, чаще всего в роли таких ПК выступают серверы.
В настоящее время созданы базы данных по всем направлениям человеческой деятельности: экономической, финансовой, кредитной, статистической, научно-технической, маркетинга, патентной информации, электронной документации и т. д.
Создание распределенных баз данных было вызвано двумя тенденциями обработки данных, с одной стороны — интеграцией, а с другой — децентрализацией.
Интеграция обработки информации подразумевает централизованное управление и ведение баз данных.
Децентрализация обработки информации обеспечивает хранение данных в местах их возникновения или обработки, при этом скорость обработки повышается, стоимость снижается, увеличивается степень надежности системы.
Доступ пользователей к распределенной базе данных (РБД) и администрирование осуществляется с помощью системы управления распределенной базой данных, которая обеспечивает выполнение следующих функций:
|
|
• автоматическое определение компьютера, хранящего требуемые в запросе данные;
• декомпозицию распределенных запросов на частные подзапросы к базе данных отдельных ПК;
• планирование обработки запросов;
• передачу частных подзапросов и их исполнение на удаленных персональных компьютерах;
• прием результатов выполнения частных подзапросов;
• поддержание в согласованном состоянии копий дублированных данных на различных ПК сети;
• управление параллельным доступом пользователей к РБД;
• обеспечение целостности РБД.
Распределенная обработка данных реализуется с помощью технологии «клиент-сервер».
Технология «клиент-сервер» — это технология информационной сети, в которой основная часть ее ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих своих клиентов.
Эта технология предполагает, что каждый из компьютеров сети 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.
Рассматриваемая технология определяет два типа компонентов: серверы и клиенты.
Сервер — это объект, предоставляющий сервис другим объектам сети по их запросам. Сервис — это процесс обслуживания клиентов.
Сервер работает по заданиям клиентов и управляет выполнением их заданий. После выполнения каждого задания сервер посылает полученные результаты клиенту, пославшему это задание.
Сервисная функция в архитектуре «клиент-сервер» описывается комплексом прикладных программ, в соответствии с которым выполняются разнообразные прикладные процессы.
Клиенты — это рабочие станции, которые используют ресурсы сервера и предоставляют удобные интерфейсы пользователя. Интерфейсы пользователя — это процедуры взаимодействия пользователя с системой или сетью.
|
|
Клиент является инициатором и использует электронную почту или другие сервисы сервера. В этом процессе клиент запрашивает вид обслуживания, устанавливает сеанс, получает нужные ему результаты и сообщает об окончании работы.
Один из основных принципов технологии «клиент-сервер» заключается в разделении функций стандартного интерактивного приложения на три группы, имеющие различную природу:
Первая группа | Это функции ввода и отображения данных |
Вторая группа | Это прикладные операции обработки данных, характерные для решения задач данной предметной области (например, для банковской системы - открытие счета, перевод денег с одного счета на другой и т. д.) |
Третья группа | Это операции хранения и управления информационно-вычислительными ресурсами (базами данных, файловыми системами и т. д.) |
В соответствии с этой классификацией в любом приложении выделяются следующие логические компоненты:
• компонент представления, реализующий функции первой группы;
• прикладной компонент, поддерживающий функции второй группы;
• компонент доступа к информационным ресурсам, поддерживающий функции третьей группы.
Выделяют четыре модели реализации технологии «клиент-сервер»:|