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, задача сегодняшнего дня – создание открытых и распределенных информационных систем.

На сегодняшний день развитие информационных технологий – это создание единых сетей предприятий и корпораций, объединяющих удаленные компьютеры и локальные сети, часто использующие разные платформы, в единую информационную систему. Таким образом, 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. 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 операционными системами. Поэтому построение корпоративной сети задача не из легких.

Основная проблема – 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. Он позволяет работать даже на низкокачественных линиях связи, так как был разработан для подключения удаленных терминалов к большим ЭВМ и включает в себя мощные средства коррекции ошибок, освобождая от этой работы пользователя.

Дальнейшее развитие Х.25 – Frame Relay, а также новые протоколы типа АТМ, которые 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.

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. Пример использования ПАД в корпоративной сети – подключение банкоматов к центральному компьютеру банка.

Задача ЦКП 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 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 – функции ввода и отображения данных.

Вторая группа – 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).