Называется сеть, в которой каждый компьютер может быть администратором и пользователем одновременно

Обновлено: 21.11.2024

Несмотря на то, что были приложены все усилия для соблюдения правил стиля цитирования, могут быть некоторые расхождения. Если у вас есть какие-либо вопросы, обратитесь к соответствующему руководству по стилю или другим источникам.

Наши редакторы рассмотрят то, что вы отправили, и решат, нужно ли пересматривать статью.

клиент-серверная архитектура, архитектура компьютерной сети, в которой множество клиентов (удаленных процессоров) запрашивают и получают услуги от централизованного сервера (хост-компьютера). Клиентские компьютеры предоставляют интерфейс, позволяющий пользователю компьютера запрашивать услуги сервера и отображать результаты, возвращаемые сервером. Серверы ждут поступления запросов от клиентов и затем отвечают на них. В идеале сервер предоставляет клиентам стандартизированный прозрачный интерфейс, чтобы клиенты не знали о специфике системы (т. е. аппаратного и программного обеспечения), предоставляющей услугу. Клиенты часто располагаются на рабочих станциях или на персональных компьютерах, а серверы — в других местах сети, обычно на более мощных машинах. Эта вычислительная модель особенно эффективна, когда у клиентов и сервера есть отдельные задачи, которые они регулярно выполняют. Например, при обработке больничных данных на клиентском компьютере может быть запущена прикладная программа для ввода информации о пациенте, в то время как на серверном компьютере запущена другая программа, управляющая базой данных, в которой постоянно хранится информация. Многие клиенты могут одновременно получать доступ к информации сервера, и в то же время клиентский компьютер может выполнять другие задачи, такие как отправка электронной почты. Поскольку и клиентский, и серверный компьютеры считаются независимыми устройствами, модель клиент-сервер полностью отличается от старой модели мэйнфрейма, в которой централизованный мэйнфрейм-компьютер выполнял все задачи для связанных с ним «тупых» терминалов, которые просто обменивались данными с центральным мейнфреймом. .

Редакторы Британской энциклопедии Эта статья была недавно отредактирована и обновлена Эриком Грегерсеном.

В отличие от операционных систем, таких как Windows, которые предназначены для управления одним компьютером одним пользователем, сетевые операционные системы (NOS) координируют действия нескольких компьютеров в сети. Сетевая операционная система действует как директор, обеспечивающий бесперебойную работу сети.

Почти все современные сети представляют собой комбинацию обоих. Сетевую схему можно считать независимой от серверов и рабочих станций, которые будут совместно использовать ее.

Одноранговая сеть

Операционные системы с одноранговой сетью позволяют пользователям совместно использовать ресурсы и файлы, расположенные на их компьютерах, и получать доступ к общим ресурсам, найденным на других компьютерах. Однако у них нет файлового сервера или централизованного источника управления (см. рис. 1). В одноранговой сети все компьютеры считаются равными; все они имеют одинаковые возможности использования ресурсов, доступных в сети. Одноранговые сети предназначены в первую очередь для малых и средних локальных сетей. Почти все современные операционные системы для настольных компьютеров, такие как Macintosh OSX, Linux и Windows, могут работать как одноранговые сетевые операционные системы.

Рис. 1. Одноранговая сеть

Преимущества одноранговой сети:

Меньше первоначальных затрат — нет необходимости в выделенном сервере.
Настройка. Уже установленную операционную систему (например, Windows XP) может потребоваться только перенастроить для одноранговых операций.

Недостатки одноранговой сети:

Децентрализовано: нет центрального репозитория для файлов и приложений.
Безопасность. Не обеспечивает безопасность, доступную в сети клиент/сервер.

Клиент/сервер

Сетевые операционные системы клиент/сервер позволяют сети централизовать функции и приложения на одном или нескольких выделенных файловых серверах (см. рис. 2). Файловые серверы становятся сердцем системы, обеспечивая доступ к ресурсам и безопасность. Отдельные рабочие станции (клиенты) имеют доступ к ресурсам, доступным на файловых серверах. Сетевая операционная система предоставляет механизм для интеграции всех компонентов сети и позволяет нескольким пользователям одновременно использовать одни и те же ресурсы независимо от их физического местоположения. UNIX/Linux и семейство Microsoft Windows Servers являются примерами сетевых операционных систем клиент/сервер.

Рис. 2. Сеть клиент/сервер

Преимущества сети клиент/сервер:

Централизованно: ресурсы и безопасность данных контролируются через сервер.
Масштабируемость. Любой или все элементы можно заменять по отдельности по мере необходимости.
Гибкость. Новые технологии можно легко интегрировать в систему.
Взаимодействие. Все компоненты (клиент/сеть/сервер) работают вместе.
Доступность. Доступ к серверу возможен удаленно и с разных платформ.

Недостатки сети клиент/сервер:

Расходы. Требуются первоначальные инвестиции в выделенный сервер.
Техническое обслуживание. Крупным сетям потребуется персонал для обеспечения эффективной работы.
Зависимость. Когда сервер выходит из строя, операции в сети прекращаются.

Программное обеспечение сетевой операционной системы

Следующие ссылки включают некоторые из наиболее популярных одноранговых и клиент-серверных сетевых операционных систем.

Локальная вычислительная сеть (LAN) состоит из ряда компьютеров, соединенных вместе в сеть в ограниченном месте. Компьютеры в локальной сети подключаются друг к другу через TCP/IP Ethernet или Wi-Fi. Локальная сеть обычно принадлежит какой-либо организации, например школе, офису, ассоциации или церкви.

История ЛВС

ЛАН началась в эфире. Не концепция 19-го века о таинственной невидимой среде между Солнцем и Землей, которая проводит свет — это эфир; тем не менее, не так уж и далеко думать о LAN и эфире в одном контексте.

Вот хронология, которая покажет вам, почему:

1973: Рождение Ethernet

Доктор. Роберт М. Меткалф изобрел Ethernet в 1973 году. Его работа заключалась в объединении в сеть всех компьютеров в здании друг с другом и с первым в мире лазерным принтером Xerox. В служебной записке он назвал сетевой метод Ethernet, потому что огромный коаксиальный кабель, соединяющий компьютеры друг с другом, напомнил ему концепцию эфира.

Идея Меткалфа была подсказана ARPANET — оригинальным Интернетом, разработанным Министерством обороны США, — и ALOHAnet, беспроводной радиосетью с коммутацией пакетов для компьютеров, разработанной Гавайским университетом.

Сеть Ethernet позволяла компьютерам отправлять пакеты данных по коаксиальному кабелю для связи друг с другом и с принтером. Он использовал схему обнаружения столкновений. Если узлы в сети сработают одновременно, что вызовет коллизию, мейнфрейм не ответит, и узлы будут ждать случайного количества миллисекунд, чтобы снова сработать.

1977: Первая коммерческая локальная сеть

Четыре года спустя корпорация Datapoint установила первую коммерческую локальную сеть в банке Chase Manhattan Bank в Нью-Йорке. В отличие от Ethernet Меткалфа, локальная сеть Datapoint использовала сеть с подключенным ресурсным компьютером (ARC). В то время как Ethernet использовал обнаружение коллизий, ARC использовал схему передачи маркеров, чтобы избежать одновременных передач узлами. Другими словами, узлы по очереди передавали сигналы вместо того, чтобы полагаться на случайную повторную передачу. Другие компании, такие как IBM, использовали схему передачи токенов, чтобы бороться с Ethernet за превосходство в локальных сетях на протяжении 80-х годов.

1979: Ethernet стал общедоступным

Меткалф основал 3Com для разработки и продажи продуктов Ethernet.

1985: IEEE становится стандартом для локальных сетей

Ethernet стал стандартом для локальных сетей Института инженеров по электротехнике и электронике (IEEE).

1990: Ethernet побеждает локальную сеть

Ethernet выиграл битву за локальные сети, отчасти благодаря переходу на кабель с витой парой, который снижает перекрестные помехи и электромагнитную индукцию. Другими словами, Ethernet был быстрее.

1991: Начало работы над беспроводной локальной сетью

IEEE начал работу над беспроводной локальной сетью (WLAN), основанной на прототипе ALOHAnet.

1997 год: рождение Wi-Fi

IEEE выпустила стандарт 802.11 (Wi-Fi).

Вместо обнаружения столкновений в Wi-Fi используется схема множественного доступа/предотвращения столкновений с контролем несущей (CSMA/CA). Устройство Wi-Fi прослушивает радиоволны, передаваемые по локальной сети, в течение случайного промежутка времени, а когда сеть простаивает, устройство передает сигнал (кадр). Когда получатель получает неповрежденный кадр, он отправляет обратно отправителю подтверждение (ACK). Беспроводные локальные сети (WLAN) и локальные сети могут получать доступ к Интернету или глобальным сетям (WAN) через шлюз

Разница между локальной и глобальной сетью

Глобальная сеть (WAN) – это ряд локальных сетей, соединенных вместе для формирования сети в расширенной области. Глобальные сети обычно эксплуатируются телекоммуникационными компаниями или предприятиями, которым нужна сеть, включающая несколько удаленных мест. Интернет сам по себе является глобальной сетью.

Оптоволоконный кабель является предпочтительной средой передачи для глобальных сетей, так как оптоволокно может передавать большие объемы данных на высоких скоростях. Как и в случае с Интернетом, глобальная сеть также может включать городские сети (MAN).

Что такое глобальная сеть?

Глобальная сеть (WAN) – это большая сеть, не привязанная к одному месту. Глобальные сети позволяют устройствам со всего мира общаться и обмениваться информацией.

Что такое преобразование сетевых адресов?

Преобразование сетевых адресов (NAT) позволяет частным соединениям использовать общедоступные IP-адреса для навигации в Интернете, но как работает NAT? Какие существуют типы NAT?

Что такое пассивная оптическая сеть?

Пассивные оптические сети (PON) обеспечивают высокую скорость широкополосного доступа и оптоволокно для конечных пользователей. ИТ-специалисты должны знать, что такое PON и как она может предоставлять сетевые решения.

LAN-сервер

Сервер локальной сети или файловый сервер — это специализированный высокоскоростной компьютер, на котором размещаются прикладные программы и файлы для компьютеров в сети. Сетевой администратор предоставляет пользователю доступ к приложениям и файлам на сервере локальной сети. Пользователи локальной сети могут загружать приложения и файлы для доступа к ним прямо с жесткого диска своего устройства.

Локальная сеть или Wi-Fi

Сегодня спрашивать, следует ли вам использовать соединение LAN Ethernet или соединение Wi-Fi, все равно что спрашивать, хотите ли вы постоянства или удобства. Gigabit Ethernet способен стабильно передавать данные со скоростью 1000 Мбит/с, а Fast Ethernet — со скоростью 100 Мбит/с. Для сравнения, новейшие стандарты Wi-Fi работают следующим образом:

802.11ah: работает в диапазоне частот ниже 1 ГГц, что означает возможность передачи на большее расстояние, чем другие стандарты. Максимальная скорость для 802.11ah – 347 Мбит/с.
802.11ad: работает в полосе пропускания 60 ГГц со скоростью до 6,7 Гбит/с — очень быстро, но работает только на расстоянии до 3 м от центра доступа.
802.1ac (Wi-Fi 5): работает с полосой пропускания 5 ГГц или 2,4 ГГц, в зависимости от маршрутизатора, со скоростью до 3,46 Гбит/с.

Последние два стандарта намного быстрее, чем Gigabit Ethernet, но Брэдли Митчелл из Lifewire утверждает, что эти теоретические скорости Wi-Fi не соответствуют реальным скоростям, которые вы испытаете. Тем не менее, беспроводные локальные сети позволяют удобно перемещаться с ноутбуками и смартфонами поблизости. У вас не будет стабильной скорости Ethernet, но вы получите довольно высокую скорость и удобство с современными технологиями.

Пример локальной сети: компоненты, необходимые для подключения к локальной сети

Чтобы построить локальную или беспроводную локальную сеть, вам потребуется следующее:

Настройка LAN, WLAN или WAN может быть очень сложной в зависимости от размера организации. Подготовка и получение ИТ-сертификата, такого как CompTIA Network+, докажет работодателям, что у вас есть навыки, необходимые для администрирования компьютерных сетей.

CompTIA Network+ охватывает темы компьютерных сетей, включая настройку локальных сетей. Загрузите цели экзамена, чтобы просмотреть все темы, охватываемые этой сертификацией ИТ.

Сервер — это компьютер или система, которая предоставляет ресурсы, данные, службы или программы другим компьютерам, известным как клиенты, по сети. Теоретически всякий раз, когда компьютеры совместно используют ресурсы с клиентскими машинами, они считаются серверами. Существует множество типов серверов, включая веб-серверы, почтовые серверы и виртуальные серверы.

Отдельная система может предоставлять ресурсы и одновременно использовать их из другой системы. Это означает, что устройство может быть и сервером, и клиентом одновременно.

Некоторые из первых серверов были мейнфреймами или миникомпьютерами. Миникомпьютеры были намного меньше мэйнфреймов, отсюда и название. Однако по мере развития технологий они стали намного крупнее настольных компьютеров, что сделало термин «микрокомпьютер» несколько абсурдным.

Изначально такие серверы были подключены к клиентам, известным как терминалы, которые не выполняли никаких реальных вычислений. Эти терминалы, называемые «тупыми терминалами», существовали просто для того, чтобы принимать ввод с клавиатуры или устройства чтения карт и возвращать результаты любых вычислений на экран дисплея или принтер. Фактические вычисления выполнялись на сервере.

Позже серверы часто представляли собой отдельные мощные компьютеры, подключенные по сети к набору менее мощных клиентских компьютеров. Эту сетевую архитектуру часто называют моделью клиент-сервер, в которой и клиентский компьютер, и сервер обладают вычислительной мощностью, но некоторые задачи делегируются серверам.В предыдущих вычислительных моделях, таких как модель мэйнфрейм-терминал, мейнфрейм действовал как сервер, хотя и не назывался под этим именем.

По мере развития технологий менялось и определение сервера. В наши дни сервер может быть не чем иным, как программным обеспечением, работающим на одном или нескольких физических вычислительных устройствах. Такие серверы часто называют виртуальными серверами. Первоначально виртуальные серверы использовались для увеличения количества серверных функций, которые мог выполнять один аппаратный сервер. Сегодня виртуальные серверы часто управляются третьей стороной на оборудовании через Интернет, что называется облачными вычислениями.

Сервер может быть предназначен для выполнения одной задачи, например, почтовый сервер, который принимает и хранит электронную почту, а затем предоставляет ее запрашивающему клиенту. Серверы также могут выполнять несколько задач, таких как файловый сервер и сервер печати, которые одновременно хранят файлы и принимают задания на печать от клиентов, а затем отправляют их на сетевой принтер.

Как работает сервер

Для работы в качестве сервера устройство должно быть настроено на прослушивание запросов от клиентов по сетевому подключению. Эта функция может существовать как часть операционной системы в виде установленного приложения, роли или их сочетания.

Например, операционная система Microsoft Windows Server предоставляет функции прослушивания клиентских запросов и ответа на них. Дополнительно установленные роли или службы увеличивают количество типов клиентских запросов, на которые может отвечать сервер. В другом примере веб-сервер Apache отвечает на запросы интернет-браузера через дополнительное приложение Apache, установленное поверх операционной системы.

Когда клиенту требуются данные или функции с сервера, он отправляет запрос по сети. Сервер получает этот запрос и отвечает соответствующей информацией. Это модель запроса и ответа в сети клиент-сервер, также известная как модель вызова и ответа.

Сервер часто выполняет множество дополнительных задач в рамках одного запроса и ответа, включая проверку личности отправителя запроса, проверку наличия у клиента разрешения на доступ к запрошенным данным или ресурсам, а также правильное форматирование или возврат требуемого ответа. ожидаемым образом.

Типы серверов

Существует множество типов серверов, выполняющих разные функции. Многие сети содержат один или несколько распространенных типов серверов:

Файловые серверы

Файловые серверы хранят и распространяют файлы. Несколько клиентов или пользователей могут совместно использовать файлы, хранящиеся на сервере. Кроме того, централизованное хранение файлов предлагает более простые решения для резервного копирования или отказоустойчивости, чем попытки обеспечить безопасность и целостность файлов на каждом устройстве в организации. Аппаратное обеспечение файлового сервера может быть спроектировано так, чтобы максимизировать скорость чтения и записи для повышения производительности.

Серверы печати

Серверы печати позволяют управлять функциями печати и распределять их. Вместо того, чтобы подключать принтер к каждой рабочей станции, один сервер печати может отвечать на запросы печати от множества клиентов. Сегодня некоторые более крупные и высокопроизводительные принтеры поставляются со встроенным сервером печати, что устраняет необходимость в дополнительном сервере печати на базе компьютера. Этот внутренний сервер печати также функционирует, отвечая на запросы печати от клиента.

Серверы приложений

Серверы приложений запускают приложения вместо клиентских компьютеров, выполняющих приложения локально. Серверы приложений часто запускают ресурсоемкие приложения, совместно используемые большим количеством пользователей. Это избавляет каждого клиента от необходимости иметь достаточно ресурсов для запуска приложений. Это также избавляет от необходимости устанавливать и поддерживать программное обеспечение на многих компьютерах, а не только на одном.

DNS-серверы

Серверы системы доменных имен (DNS) — это серверы приложений, которые обеспечивают разрешение имен для клиентских компьютеров путем преобразования имен, понятных людям, в машиночитаемые IP-адреса. Система DNS представляет собой широко распространенную базу данных имен и других DNS-серверов, каждый из которых может использоваться для запроса неизвестного имени компьютера. Когда клиенту нужен адрес системы, он отправляет DNS-запрос с именем нужного ресурса на DNS-сервер. DNS-сервер отвечает необходимым IP-адресом из своей таблицы имен.

Почтовые серверы

Почтовые серверы — очень распространенный тип серверов приложений. Почтовые серверы получают электронные письма, отправленные пользователю, и хранят их до тех пор, пока клиент не запросит их от имени указанного пользователя. Наличие почтового сервера позволяет правильно настроить одну машину и постоянно подключать ее к сети. После этого он готов отправлять и получать сообщения, а не требует, чтобы на каждом клиентском компьютере постоянно работала собственная подсистема электронной почты.

Веб-серверы

Одним из самых распространенных типов серверов на современном рынке является веб-сервер.Веб-сервер — это особый тип сервера приложений, на котором размещаются программы и данные, запрашиваемые пользователями через Интернет или интрасеть. Веб-серверы отвечают на запросы от браузеров, запущенных на клиентских компьютерах, для веб-страниц или других веб-служб. Общие веб-серверы включают веб-серверы Apache, серверы Microsoft Internet Information Services (IIS) и серверы Nginx.

Серверы баз данных

Объем данных, используемых компаниями, пользователями и другими службами, ошеломляет. Большая часть этих данных хранится в базах данных. Базы данных должны быть доступны нескольким клиентам в любой момент времени, и для этого может потребоваться огромное количество дискового пространства. Обе эти потребности хорошо подходят для размещения таких баз данных на серверах. Серверы баз данных запускают приложения баз данных и отвечают на многочисленные запросы клиентов. Общие приложения сервера баз данных включают Oracle, Microsoft SQL Server, DB2 и Informix.

Виртуальные серверы

Виртуальные серверы штурмом захватывают мир серверов. В отличие от традиционных серверов, которые устанавливаются как операционная система на машинном оборудовании, виртуальные серверы существуют только в рамках специализированного программного обеспечения, называемого гипервизором. Каждый гипервизор может одновременно запускать сотни или даже тысячи виртуальных серверов. Гипервизор представляет серверу виртуальное оборудование, как если бы это было реальное физическое оборудование. Виртуальный сервер, как обычно, использует виртуальное оборудование, а гипервизор передает фактические потребности в вычислениях и хранении на нижележащее реальное оборудование, которое совместно используется всеми другими виртуальными серверами.

Прокси-серверы

Прокси-сервер действует как посредник между клиентом и сервером. Часто используемый для изоляции клиентов или серверов в целях безопасности, прокси-сервер принимает запрос от клиента. Вместо ответа клиенту он передает запрос другому серверу или процессу. Прокси-сервер получает ответ от второго сервера, а затем отвечает исходному клиенту, как если бы он отвечал сам. Таким образом, ни клиенту, ни отвечающему серверу не нужно напрямую подключаться друг к другу.

Серверы мониторинга и управления

Некоторые серверы предназначены для мониторинга или управления другими системами и клиентами. Существует множество типов серверов мониторинга. Некоторые из них прослушивают сеть и получают каждый клиентский запрос и ответ сервера, но некоторые сами не запрашивают данные и не отвечают на них. Таким образом, сервер мониторинга может отслеживать весь сетевой трафик, а также запросы и ответы клиентов и серверов, не мешая этим операциям. Сервер мониторинга будет отвечать на запросы от клиентов мониторинга, таких как те, которыми управляют сетевые администраторы, следящие за состоянием сети.

Структуры серверов

Концепция серверов так же стара, как и сама сеть. В конце концов, смысл сети в том, чтобы позволить одному компьютеру общаться с другим компьютером и распределять либо работу, либо ресурсы. С тех пор вычислительная техника развивалась, что привело к появлению нескольких типов серверных структур и аппаратного обеспечения.

Мейнфрейм или миникомпьютер (AS/400)

Можно сказать, что первоначальные серверы, мэйнфреймы, а позже и миникомпьютеры решали почти все вычислительные задачи, кроме взаимодействия с пользователем через экран и клавиатуру, которые предоставлялись клиентской системе.

Сервер компьютерного оборудования

Следующая крупная волна серверов включала компьютерные серверы. Во многих отношениях эти серверы были не чем иным, как более крупными и мощными настольными компьютерами. Такие серверы, как правило, были более дорогими и занимали гораздо больше памяти и дискового пространства, чем большинство клиентских компьютеров. Каждый сервер по-прежнему был автономным блоком со своей материнской платой, процессором, памятью, дисководами и блоком питания. Подобные серверы часто хранились в помещениях с кондиционерами, называемых серверными, а позже были закреплены в стойках для лучшего хранения и доступности.

Блейд-серверы

Исходное компьютерное серверное оборудование было большим и хранилось в стеллажах, которые могли вместить сотни фунтов. Однако со временем более быстрые средства подключения оборудования привели к тому, что части сервера были извлечены из одного автономного устройства. Благодаря удалению жестких дисков, устранению внутреннего охлаждения и продолжающейся миниатюризации вычислительных частей серверы в конечном итоге были уменьшены до одного тонкого сервера, известного как блейд-сервер. Хотя блейд-серверы по-прежнему хранятся в стойках в серверных, они меньше по размеру и их легче заменить.

Объединение серверов

Даже до виртуализации серверы извлекались из стандартной модели операционной системы с одним сервером, установленной на аппаратном компьютере. Такие технологии, как сетевое хранилище, избавили сервер от необходимости иметь собственное хранилище.Другие технологии, такие как зеркалирование и кластеризация, позволяли объединять части оборудования в более крупные и мощные серверы. Такой сервер может состоять из нескольких блейд-модулей, нескольких подключенных устройств хранения данных и внешнего источника питания, и каждую часть можно заменять на другую во время работы сервера.

Виртуальные серверы

Для виртуальных серверов по-прежнему требуется аппаратное обеспечение, но на этом оборудовании теперь работает другой процесс, известный как гипервизор. В некоторых случаях, таких как Microsoft Hyper-V, полная операционная система продолжает работать на самом оборудовании. В других случаях так называемые «голые» гипервизоры могут быть установлены непосредственно на серверное оборудование. В обоих случаях само оборудование часто распределено по массиву блейд-серверов, сетевых хранилищ и блоков питания, что приводит к среде, в которой невозможно сказать, где заканчивается один отдельный сервер и начинается другой.

Читайте также: