Клиент-серверные, одноранговые и гибридные сети
Учебные программы » Сетевые технологии » Конспект лекций » Клиент-серверные, одноранговые и гибридные сети
Основное назначение компьютерных сетей — осуществление интерактивной связи между узлами для совместного использования ресурсов. Сетевые ресурсы — это данные, приложения и периферийные устройства. Доступ к сетевым ресурсам может быть централизованным (клиент-серверная модель), децентрализованным (одноранговая модель) и гибридным (частично централизованным).
Сети на основе сервера
Сеть на основе сервера (серверов) представляет собой распределенную систему, компонентами которой являются клиенты, запрашивающие некоторые ресурсы или сервисы, и серверы, их представляющие (рис. 1).
Рис. 1. Структура сети на основе выделенного сервера
Здесь, сервер — это высокопроизводительный компьютер, обслуживающий клиентсткие подключения. Такое определение является не полным и не отражает всего смысла клиент-серверной архитектуры, но широко используется при проектировании и реализации компьютерных сетей.
Выделенный сервер (dedicated server) выполняет специальные, серверные, приложения (в Windows — службы, в UNIX — демоны), которые представляют определенные услуги: доступ к данным, обмен сообщениями, удаленный запуск приложений и т.п.
Сетевые ресурсы в такой сети концентрируются на сервере, он же представляет услуги централизованного управления этими ресурсами.
Клиентами сети на основе сервера являются компьютеры пользователей, которые обращаются к серверу за услугами по решению прикладных задач, таких как работа с общими файлами, отправка и получение электронной почты, ресурсоемкие вычисления, доступ в Интернет и т.п.
В зависимости от задач и принятой модели клиент-серверного взаимодействия, требования к вычислительной мощности клиентов и серверов могут изменяться в очень широком диапазоне.
Общим недостатком сетей на основе сервера, как и всех централизованных систем, является то, что неполадки на сервере ставят под угрозу работоспособность всей сети.
Так, например, слишком большое число клиентских подключений может привести к неправильному функционированию или полному отключению сервера. Киберпреступники используют такую тактику в сетевых атаках типа DDoS (Distributed Deny of Service, — анг., распределенный отказ в обслуживании).Типы серверов
В качестве примера, перечислим некоторые виды серверов, используемых в глобальной и локальных сетях:
- Файловый сервер — предназначен для хранения и совместного использования файлов, доступ к которым осуществляется по сети.
- Сервер печати (принт-сервер) — обеспечивает пользователей возможностью распечатки документов на сетевом принтере.
- Почтовый сервер — обслуживает процессы передачи электронных сообщений между пользователями сети.
- Коммуникационный сервер — управляет трафиком между узлами локальной сети и удаленными узлами.
В корпоративных сетях обычно одновременно используется несколько серверов разного назначения. Поэтому необходимо учитывать все возможные нюансы, которые могут проявиться при расширении сети, с тем чтобы изменение роли определенного сервера в дальнейшем не отразилось на работе всех пользователей.
Одноранговые сети
Одноранговая сеть представляет собой распределенную среду, в которой все узлы равноправны. Компьютеры такой сети могут функционировать как в качестве клиентов, так и серверов (рис. 2).
Пользователи одноранговой сети самостоятельно решают, какие ресурсы (в первую очередь файловые) на своем компьютере сделать общедоступными по сети. Децентрализованное управление ресурсами требует от пользователей повышенного уровня компьютерной грамотности, чтобы работать и как пользователю, и как администратору своего компьютера.
Рис. 2. Структура одноранговой сети
В 90-е годы XX века под одноранговой сетью понималась небольшая локальная сеть на 10-30 компьютеров с децентрализованным управлением — рабочая группа. Развитие Интернет привело к появлению протоколов одноранговых сетей глобального масштаба («пиринговых» сетей, от анг. peer — равный, см. peer-to-peer).
Гибридные сети
Полная децентрализация в одноранговых сетях, насчитывающих сотни и тысячи компьютеров, приводит к сложностям в управлении ими. Эта проблема отчасти решается добавлением координационного сервера в структуру сети (рис. 3). На сервер возлагаются задачи контроля за состоянием сети, представления списка доступных ресурсов и общего управления. Например, клиенты могут обращаться к такому серверу для авторизации, после чего способны взаимодействовать друг с другом непосредственно.
Рис. 3. Комбинированная (гибридная) сеть
Комбинированные, или гибридные сети — получили наибольшее распространение, поскольку сочетают преимущества одноранговых и клиент-серверных сетей и, во-многом, лишены их недостатков. Однако, для правильной реализации гибридных сетей и поддержания их в работоспособном состоянии от системных администраторов требуются глубокие знания и навыки планирования.
Контрольные вопросы
- Опишите особенности одноранговых сетей.
- Опишите особенности сетей на основе сервера.
CC-BY-CA Анатольев А.Г., 20.09.2013
Разделы дисциплины
Методические материалы
Конспект лекций
Лабораторный практикум
Задания на самостоятельную подготовку
Дополнительные материалы
Материалы раздела
Введение в предмет. Основные понятия и определения
Модель OSI. Стек протоколов
Клиент-серверные, одноранговые и гибридные сети
Архитектура «клиент-сервер»
Одноранговая архитектура (Peer-To-Peer)
Промежуточное программное обеспечение
Терминалы и дистанционное управление
Общий доступ к ресурсам
Службы каталогов
Серверы баз данных
Унификация интерфейсов к базам данных
Серверы приложений
Веб-сервисы
Основы безопасности в компьютерных сетях
Перспективы развития сетевых технологий
Связанные темы
Введение в предмет. Основные понятия и определения
Архитектура «клиент-сервер»
Одноранговая архитектура (Peer-To-Peer)
Промежуточное программное обеспечение
Терминалы и дистанционное управление
Службы каталогов
Серверы баз данных
Серверы приложений
Перспективы развития сетевых технологий
Файловые серверы. Протокол ftp
Клиент-серверные базы данных. СУБД MySQL
Установка и настройка веб-сервера Apache
Серверы приложений. Установка и настройка Tomcat
Как купить Ripple (XRP) по карте Visa или MasterCard
Что такое «облачные» вычисления?
Установка TomCat в OpenSuSE
Тонкие клиенты — реальная альтернатива ПК или маркетинговый ход?
Бездисковые рабочие станции
Система доменных имен
Служба WINS
Технология Wi-Fi
Коды ответа сервера
Настройка сетевого оборудования
Клиенты и серверы COM — Win32 apps
Twitter LinkedIn Facebook Адрес электронной почты- Статья
Критически важным аспектом COM является взаимодействие клиентов и серверов. Клиент COM — это любой код или объект, который получает указатель на COM-сервер и использует свои службы, вызывая методы своих интерфейсов.
Существует два main типа серверов: внутрипроцессные и внепроцессные. Внутрипроцессные серверы реализуются в динамической связанной библиотеке (DLL), а внепроцессные серверы — в исполняемом файле (EXE). Внепроцессные серверы могут находиться либо на локальном компьютере, либо на удаленном компьютере. Кроме того, COM предоставляет механизм, позволяющий внутрипроцессный сервер (DLL) выполняться в суррогатном процессе EXE, чтобы получить преимущество запуска процесса на удаленном компьютере. Дополнительные сведения см. в разделе Суррогаты DLL.
Модель программирования и конструкции COM теперь расширены, чтобы клиенты и серверы COM могли работать вместе по сети, а не только на определенном компьютере.
Это позволяет существующим приложениям взаимодействовать с новыми приложениями и друг с другом в сетях с правильным администрированием, и новые приложения могут быть написаны, чтобы воспользоваться преимуществами сетевых функций.Клиентским приложениям COM не нужно знать, как упаковываются серверные объекты, будь то внутрипроцессные объекты (в библиотеках DLL) или как локальные или удаленные объекты (в EXEs). Кроме того, распределенная модель COM позволяет упаковать объекты в виде приложений-служб, синхронизируя COM с широкими возможностями администрирования и интеграции системы Windows.
Примечание
В этой документации аббревиатура COM используется в качестве предпочтительного для DCOM. Это связано с тем, что DCOM не является отдельным; это просто COM с более длинным проводом. В случаях, когда описываемое является конкретно удаленной операцией, используется термин распределенная COM
Com предназначен для добавления поддержки прозрачности расположения, которая распространяется на сеть. Он позволяет приложениям, написанным для отдельных компьютеров, работать по сети и предоставляет функции, расширяющие эти возможности и обеспечивающие безопасность, необходимую в сети. (Дополнительные сведения см. в разделе Безопасность в COM.)
COM задает механизм, с помощью которого код класса может использоваться многими различными приложениями.
Дополнительные сведения см. в следующих разделах:
- Получение указателя на объект
- Создание объекта с помощью объекта класса
- Обязанности сервера COM
- Состояние постоянного объекта
- Предоставление сведений о классе
- Взаимодействие между объектами
Синхронизация вызовов
Безопасность в COM
Что такое сетевой клиент? Полное руководство
Основная концепция сетевого клиента заключается в том, что это компьютер, который использует сервер для отправки запросов. Сетевой клиент — это компьютерная программа или устройство, которое используется для доступа к службам или ресурсам, предоставляемым сервером в компьютерной сети.
Клиенты могут быть любыми: от веб-браузеров, которые подключаются к веб-сайту, до почтовых клиентов, которые получают электронную почту с почтового сервера. Они также могут быть чем угодно, от онлайн-чатов до онлайн-видеоигр, которые запускаются на каждом отдельном компьютере. Имя клиента происходит от того, как работают эти приложения. Пользователь будет отправлять запросы в систему, а сервер будет отвечать действием.
Сетевой клиент — это программное обеспечение, которое соединяет рабочую станцию с компьютером-сервером. Без этого программного обеспечения рабочая станция не может получить доступ ни к каким ресурсам сетевого сервера. Клиент — это программное обеспечение, которое работает на компьютере пользователя и также называется OLE. В контексте сетевого взаимодействия тонкий клиент — это устройство, которое использует веб-приложение для доступа к ресурсу. Клиент — это тип программного обеспечения, которое может работать на обычном компьютере, но не может получить доступ к ресурсам сетевого сервера.
Содержание
Типы сетевых клиентов
- Клиент приложения: Клиент приложения — это программа, которая обращается к сетевым службам для выполнения определенных задач, таких как отправка электронной почты или получение веб-страниц. Примеры включают почтовые клиенты, клиенты обмена мгновенными сообщениями и веб-браузеры.
- Аппаратный клиент. Аппаратный клиент, также известный как сетевое устройство, представляет собой выделенное устройство, предоставляющее сетевые услуги другим устройствам. Примеры включают маршрутизаторы, модемы и брандмауэры.
Функции сетевого клиента
- Запрос услуг: Основной функцией сетевого клиента является запрос услуг с сервера. Например, веб-браузер отправляет запрос на веб-сервер для получения веб-страницы.
- Получение ответов: после того, как клиент запрашивает услугу, он получает ответ от сервера. Этот ответ может содержать данные, например веб-страницу, или сообщение об ошибке, указывающее, что услуга не может быть предоставлена.
- Управление соединениями: Сетевые клиенты отвечают за установление и поддержание соединений с серверами. Это включает в себя согласование параметров соединения, таких как используемый транспортный протокол, и управление любыми ошибками, которые могут возникнуть во время соединения.
- Передача данных: после установления соединения клиент и сервер могут обмениваться данными. Сетевые клиенты отвечают за управление передачей данных, включая разбиение данных на пакеты и обеспечение правильной доставки пакетов.
- Безопасность: Сетевые клиенты несут ответственность за обеспечение безопасности соединения и обмена данными. Это может включать в себя согласование протоколов шифрования, проверку подлинности сервера и защиту от потенциальных угроз безопасности, таких как атаки «человек посередине».
Преимущества сетевых клиентов
- Централизованные службы: Сетевые клиенты позволяют централизованно предоставлять службы, такие как электронная почта и веб-службы, что может быть более эффективным и экономичным, чем распределение служб на отдельные компьютеры.
- Доступ к удаленным службам: Сетевые клиенты позволяют пользователям получать доступ к службам и ресурсам, расположенным на удаленных серверах, что позволяет работать из любого места, где есть подключение к Интернету.
- Масштабируемость. Сетевые клиенты могут масштабироваться для удовлетворения потребностей растущей пользовательской базы, что позволяет организациям добавлять новых пользователей и службы по мере необходимости.
Недостатки сетевых клиентов
- Зависимость от доступности сети: Сетевые клиенты зависят от доступности сети и услуг, предоставляемых сервером. Если сеть недоступна или сервер не работает, клиент может не получить доступ к необходимым ему службам.
- Угрозы безопасности. Сетевые клиенты могут быть уязвимы для угроз безопасности, таких как вирусы и взлом, которые могут поставить под угрозу безопасность клиента и сети в целом.
- Проблемы с производительностью. Сетевые клиенты могут испытывать проблемы с производительностью, например медленное время отклика, из-за перегрузки сети или недостаточной пропускной способности.
Часто задаваемые вопросы
Что такое сетевой клиент и сетевой сервер?
Сетевой клиент — это компьютерная программа, которая запрашивает ресурсы или услуги с сервера. Сетевой сервер — это компьютерная программа, которая предоставляет ресурсы и услуги сетевым клиентам. Модель клиент-сервер является базовой структурой для сетей, и большинство сетевых служб используют эту модель. Клиент инициирует запросы, а сервер отвечает на эти запросы. Например, веб-браузер — это клиент, который запрашивает веб-страницы с веб-сервера, который в ответ отправляет запрошенные страницы обратно в браузер.
В чем разница между сервером и клиентом?
Сервер и клиент — это две отдельные компьютерные программы, которые взаимодействуют друг с другом по сети. Основное различие между ними заключается в той роли, которую каждая программа играет в процессе коммуникации.
Сервер — это программа, предоставляющая ресурсы или услуги другим программам в сети. Серверы спроектированы таким образом, чтобы они всегда работали и всегда были доступны для обработки запросов от клиентов. Когда клиенту требуется доступ к ресурсу или сервису, он отправляет запрос на сервер, который затем обрабатывает запрос и возвращает запрошенные данные. Серверы могут обрабатывать несколько запросов одновременно, что делает их удобными для обработки больших объемов данных или одновременного обслуживания множества клиентов.
С другой стороны, клиент — это программа, которая запрашивает ресурсы или услуги с сервера. Клиенты обычно разрабатываются так, чтобы быть удобными и простыми в использовании, обеспечивая пользовательский интерфейс для доступа к ресурсам или услугам, предоставляемым сервером. Когда клиент отправляет запрос на сервер, он обычно ждет, пока сервер обработает запрос и вернет запрошенные данные. Клиенты обычно предназначены для обработки только одного запроса за раз, но они также могут быть разработаны для одновременной обработки нескольких запросов.
Является ли клиент сетевым устройством?
Клиент не обязательно является сетевым устройством. Клиент — это компьютер или устройство, которое запрашивает услуги или ресурсы с сервера в сети. Затем сервер предоставляет запрошенные услуги или ресурсы клиенту.
В данном контексте под сетевым устройством понимается аппаратное обеспечение, которое используется для соединения компьютеров и других устройств в сети. Примеры сетевых устройств включают маршрутизаторы, коммутаторы, брандмауэры и концентраторы. Эти устройства отвечают за пересылку, фильтрацию или иное управление сетевым трафиком для обеспечения связи между устройствами.
В некоторых случаях клиентское устройство также может действовать как сетевое устройство. Например, компьютер, подключенный к сети, а также выполняющий функции маршрутизатора или коммутатора, считается и клиентом, и сетевым устройством.
Является ли DNS клиентом или сервером?
Система доменных имен (DNS) — это система клиент-сервер. В этой системе клиент — это компьютер или устройство, которое запрашивает информацию, такую как IP-адрес определенного веб-сайта, с сервера. Сервер, в свою очередь, предоставляет запрошенную информацию клиенту.
Клиент, который запрашивает информацию с DNS-сервера, обычно является локальным преобразователем DNS, который отвечает за преобразование доменных имен в IP-адреса. Преобразователь DNS отправляет запрос на DNS-сервер, который отвечает за ведение базы данных сопоставлений доменных имен и IP-адресов.
DNS-сервер выполняет поиск в своей базе данных и возвращает запрошенную информацию, такую как IP-адрес веб-сайта, клиенту. Затем клиент может использовать эту информацию для установления соединения с желаемым веб-сайтом.
Таким образом, клиент в системе DNS — это локальный преобразователь DNS, который запрашивает информацию с сервера, который является DNS-сервером, предоставляющим запрошенную информацию. Клиент-серверная архитектура DNS обеспечивает эффективное и масштабируемое преобразование доменных имен в IP-адреса, позволяя пользователям легко получать доступ к веб-сайтам и другим сетевым ресурсам с помощью удобочитаемых доменных имен.
Какова роль клиента в сети?
В сети клиент — это компьютерная система или устройство, которое обращается к общим ресурсам или службам, предоставляемым сервером. Клиент выступает в роли запрашивающей стороны, а сервер выступает в роли провайдера.
Основная роль клиента в сети — запрашивать услуги или ресурсы у серверов. Например, веб-клиент, такой как веб-браузер, запрашивает веб-страницу с веб-сервера. Как только клиент получает ответ от сервера, он отображает запрошенную информацию пользователю.
Клиенты также несут ответственность за установление и поддержание соединений с серверами. Они инициируют соединение и согласовывают параметры, такие как используемый транспортный протокол. Клиент также должен управлять любыми ошибками, которые могут возникнуть во время соединения, и обеспечивать безопасность соединения и обмена данными.
Кроме того, клиенты также могут нести ответственность за управление передачей данных между собой и сервером. Им может потребоваться разбить данные на пакеты, отправить пакеты на сервер и повторно собрать данные на стороне клиента после их получения.
В целом роль клиента в сети заключается в доступе к службам и ресурсам, предоставляемым серверами, управлении соединениями и передачей данных, а также в обеспечении безопасности передаваемой информации. Выполняя эту роль, клиенты предоставляют пользователям доступ к необходимым им ресурсам и позволяют организациям предоставлять централизованные услуги и ресурсы масштабируемым и эффективным образом.
Заключение
Сетевые клиенты играют решающую роль в подключении пользователей к службам и ресурсам, предоставляемым серверами в компьютерной сети. Несмотря на преимущества использования сетевых клиентов, такие как централизованное предоставление услуг и доступ к удаленным ресурсам, существуют и потенциальные недостатки, такие как зависимость от доступности сети и риски безопасности. Понимая функции, преимущества и недостатки сетевых клиентов, организации могут принимать обоснованные решения о наилучших решениях для своих нужд.
Что такое клиент в компьютерной сети? [Клиент, сервер, служба]
Что, если я скажу, что в этом современном мире мы все так или иначе являемся клиентами компьютерных сетей? Вы бы поверили? Вы должны, поскольку вы сейчас читаете нашу статью через браузер, вы сами являетесь клиентом в этот самый момент. Итак, животрепещущий вопрос, что такое клиент в компьютерной сети и как он работает? Узнаем ответы подробно.
Что такое клиент?
Клиент в компьютерной сети — это любой компьютер или рабочая станция , которая подключается к удаленному компьютеру или серверу и использует некоторые услуги или ресурсы от них. Любая услуга, используемая или выполняемая клиентом, называется клиентской стороной. Клиентским устройством может быть настольный компьютер, ноутбук, смартфон или планшет. Короче говоря, клиент запрашивает какую-то услугу у сервера.
Что такое сервер?
Сервер может быть программой или устройством, предоставляющим какие-либо услуги пользователям, известным как клиенты по требованию. Эти услуги , предоставляемые серверами, включают совместное использование информации или ресурсов с многочисленными клиентами или, возможно, выполнение некоторых вычислительных задач для клиента.
Взаимодействие между клиентом и сервером в компьютерной сети
В компьютерной сети клиенты и серверы взаимодействуют друг с другом через запрос-ответ протокол. Этот шаблон запроса-ответа отслеживается через протокол связи с именем TCP/IP (протокол управления передачей/Интернет-протокол). Клиент и сервер могут взаимодействовать удаленно или могут находиться на одном компьютере и взаимодействовать посредством межпроцессного взаимодействия.
Одновременно один или несколько клиентов могут запрашивать одни и те же услуги с сервера . Однако один компьютер-сервер может выполнять конечное число задач, ограниченных его возможностями. Итак, сервер отвечает в политики планирования и отвечает клиентам на основе приоритета .
Сторона клиента и сторона сервера
На стороне клиента относится к любым задачам или операциям, происходящим в блоке конечного пользователя. С другой стороны, на стороне сервера относится к задачам или процессам, которые происходят на сервере.
Например, вы сейчас находитесь в нашем браузере, и задачи, которые выполняются на вашем компьютере для управления пользовательским интерфейсом и отображения графического содержимого, могут быть интерпретированы как клиентская программа . И наоборот, операции, происходящие на сервере, который осуществляет создание веб-контента, могут быть интерпретированы как серверные программы .
Типы клиентов в компьютерной сети
Мы можем классифицировать клиентов по различным параметрам. Давайте рассмотрим некоторые из них.
1. На основе потребности в ресурсахМы можем указать четыре различных типа клиентов в зависимости от их требований к ресурсам и обработке данных.
- Толстый клиент: Клиенты, которые в основном полагаются на собственные ресурсы и обработку данных, а не сильно зависят от сервера, известны как Толстый
- Тонкий клиент: Тонкий клиент использует ресурсы хост-сервера и выполняет оптимизацию данных на сервере.
- Гибридный клиент: Как следует из названия, этот тип клиента представляет собой смесь обоих Толстых и Thin Они выполняют задачи оптимизации данных на своем локальном оборудовании, но полагаются на сервер для хранения данных. Гибридный клиент также известен как бездисковый узел .
- Нулевой клиент: Концепция нулевых клиентов в некоторой степени аналогична тонким клиентам , но более экономична, чем тонкие клиенты. Поскольку нулевые клиенты не должны соответствовать каким-либо требованиям к конфигурации и хранению.
Тип | Зависимость от хранилища сервера | Зависимость ЦП сервера | Затраты |
Толстые клиенты | НЕТ | НЕТ | $$$ |
Гибридные клиенты | ДА | НЕТ | $$ |
Тонкие и нулевые клиенты | ДА | ДА | $ |
Ниже перечислены несколько типов клиентов в зависимости от операционной системы:
- Клиент Windows , в основном компьютеры под управлением ОС Windows
- Клиент Apple , компьютер под управлением Mac OS
- Linux клиент, компьютеры под управлением ОС на базе Linux.
- Смартфоны или планшеты, работающие под управлением Android или любой мобильной ОС.
- Другое Устройства IoT (Интернет вещей).
Пример модели клиент-сервер в компьютерной сети
В сетевой модели клиент-сервер серверы расширяют определенные сетевые функции для пользователя клиента на основе запроса от клиента. Что такое TCP/IP? [Полный обзор] Предположим, что хранилище вашей машины заканчивается, и вы не хотите менять или модифицировать свою машину. Здесь вы можете найти удаленное хранилище, где вы можете хранить свою информацию и получать к ней доступ через интернет-сеть, когда это необходимо.