Базовые архитектуры компьютерных сетей
Архитектура сети определяет основные элементы сети, характеризует ее общую логическую организацию, техническое обеспечение, программное обеспечение, описывает методы кодирования. Архитектура также определяет принципы функционирования и интерфейс пользователя.
В данном пособии будут рассмотрены три вида архитектур:
- архитектура терминал - главный компьютер',
- одноранговая архитектура;
- архитектура клиент - сервер.
Архитектура терминал - главный компьютер (terminal - host computer architecture) - это концепция информационной сети, в которой вся обработка данных осуществляется одним или группой главных компьютеров (рис.1).
Главный компьютер
![]() |
Рассматриваемая архитектура предполагает два типа оборудования:
- главный компьютер, на котором осуществляется управление сетью, хранение и обработка данных;
- терминалы, предназначенные для передачи главному компьютеру команд на организацию сеансов и выполнение заданий, для ввода данных и получения результатов.
Главный компьютер через мультиплексоры передачи данных (МПД) взаимодействует с терминалами, как представлено на рис. 2.1. Классический пример архитектуры сети с главными компьютерами - системная сетевая архитектура
Одноранговая архитектура (peer-to-peer architecture) - это концепция информационной сети, в которой ее ресурсы рассредоточены по всем взаимодействующим между собой системам (рис. 2). Данная архитектура характеризуется тем, что в ней все системы равноправны.
К Одноранговым сетям относятся малые сети, где любая рабочая станция может выполнять одновременно функции файлового сервера и рабочей станции.
Одноранговые сети имеют следующие преимущества: - легки в установке и настройке; - отдельные ПК не зависят от выделенного сервера; - пользователи в состоянии контролировать свои ресурсы; - малая стоимость и легкая эксплуатация; - минимум оборудования и программного обеспечения; - нет необходимости в администраторе; - хорошо подходят для сетей с количеством пользователей, не превышающим десяти.
Проблемой одноранговой архитектуры является ситуация, когда компьютеры отключаются от сети. В этих случаях из сети исчезают виды сервиса, которые они предоставляли. Сетевую безопасность одновременно можно применить только к одному ресурсу, и пользователь должен помнить столько паролей, сколько сетевых ресурсов. При получении доступа к разделяемому ресурсу ощущается падение производительности компьютера.
Архитектура клиент - сервер (client - server architecture) – концепция информационной сети, в которой основная часть ее ресурсов сосредоточена в серверах, обслуживающих своих клиентов. Рассматриваемая архитектура 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 но 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.
Сети клиент-серверной архитектуры имеют следующие преимущества: - позволяют организовывать сети с большим количеством рабочих станций; - обеспечивают централизованное управление учетными записями пользователей, безопасностью и доступом, что упрощает сетевое администрирование; - эффективный доступ к сетевым ресурсам; - пользователю нужен один пароль для входа в сеть и для получения доступа ко всем ресурсам, на которые распространяются права пользователя.
Наряду с преимуществами сети клиент-серверной архитектуры имеют и ряд недостатков: - неисправность сервера может сделать сеть неработоспособной либо, как минимум, привести к потере сетевых ресурсов; - требуют квалифицированного персонала для администрирования; - имеют более высокую стоимость сетей и сетевого оборудования.
Выбор архитектуры сети. Выбор архитектуры сети зависит от назначения сети, количества рабочих станций и от выполняемых на ней действий. Следует выбирать одноранговую сеть, если: - количество пользователей не превышает десяти; - все машины находятся близко друг от друга; - имеют место небольшие финансовые возможности; - нет необходимости в специализированном сервере, таком как сервер БД, факс-сервер или какой-либо другой; - нет возможности или необходимости в централизованном администрировании.
Следует выбирать клиент-серверную сеть, если: - количество пользователей превышает десять; - требуется централизованное управление, безопасность, управление ресурсами или резервное копирование; - необходим специализированный сервер; - нужен доступ к глобальной сети; - требуется разделять ресурсы на уровне пользователей.