Лекции по "Клиент - серверный информационные технологии"

Наше изучение алгоритмов маршрутизации мы начнем со статического алгоритма широко используемого на практике в силу его простоты. Идея этого алгоритма состоит в построении графа подсети, где вершины - маршрутизаторы, а дуги - линии связи. Алгоритм находит для любой пары абонентов наикратчайший маршрут в этом графе.

Проиллюстрируем концепцию наикратчайшего пути на рис. 5-6. Расстояние можно измерять в скачках, а можно в километрах. Тогда маршрут АВС длиннее маршрута АВЕ. Возможны и другие меры. Например, дуги графа могут быть размечены величиной средней задержки для пакетов. В графе с такой разметкой наикратчайший путь - наибыстрейший путь, которые не обязательно имеет минимальное число скачков или километров.

В общем случае метки на дугах могут быть функциями от расстояния, пропускной способности, среднего трафика, стоимости передачи, средней длины очереди и других факторов. Изменяя весовую функцию алгоритм будет вычислять наикратчайший путь в смысле разных мер.

Известно несколько алгоритмов вычисления наикратчайшего пути в графе. Один из них был предложен Дейкстра. Все вершины в графе помечаются в скобках расстоянием до исходной вершины вдоль наилучшего известного пути. Изначально никаких путей не известно и все вершины помечены бесконечностью. По мере работы алгоритма и нахождения путей метки могут меняться. Все метки могут быть либо пробными либо постоянными. Изначально все метки пробные. Когда обнаруживается, что метка представляет наикратчайший возможный путь до исходной вершины, она превращается в постоянную и никогда более не меняется.

На рис. 5-6 показан процесс построения маршрута. Самым интересным является момент 5-6 (е). Здесь в окрестности вершины Н оказывается вершина F, у которой пробная метка показывает, что путь через F короче. Поэтому метка у вершины Н меняется так, как если бы маршрут шел через вершину Н.

Маршрутизация по вектору расстояния

Все современные сети используют динамическую маршрутизацию, а не статическую. Один из наиболее популярных алгоритмов - маршрутизация по вектору расстояния. Этот алгоритм построен на идеях алгоритмов Беллмана-Форда и Форда-Фолкерсона. Он изначально использовался в сети ARPA и используется по сей день под названием RIP алгоритма. Он используется в сети Novell, AppleTalk, Cisco маршрутизаторах.

В основе его лежит идея, что у каждого маршрутизатора в подсети есть таблица расстояний до каждого маршрутизатора в подсети. Периодически маршрутизатор обменивается информацией со своими соседями и обновляет информацию в таблице. Каждый элемент таблицы состоит из двух полей: первое - номер линии, по которой надо отправлять пакеты, чтобы достичь нужного места, второе - величина задержки до места назначения. Эта величина задержки может быть измерена в разных единицах: скачках, миллисекундах, длине очереди на линии и т.д.

Каждые Т секунд маршрутизатор шлет своим соседям свой вектор задержек до всех маршрутизаторов в подсети. В свою очередь он получает такие же вектора от своих соседей. Кроме этого, он постоянно замеряет задержки до своих соседей. Поэтому, имея вектора расстояний от соседей и зная расстояние до соседей, маршрутизатор всегда может вычислить кратчайший маршрут.

Рассмотрим пример на рис. 5-10. На рис. 5-10 (а) показана подсеть. На рис. 5-10(в) показаны вектора, которые J маршрутизатор получил от своих соседий и его замеры задержек до соседей. Там же показана итоговая таблица маршрутизации, которую J маршрутизатор вычислит на основании этой информации.

17.   ВИДЫ СЕРВЕРОВ

Сервер – это понятие, включающее в себя предоставление одним компьютером (хост-компьютер) информационных услуг для других компьютеров. Примером сервера может быть самый обычный почтовый сервер. Он принимает, обрабатывает и передает адресатам все поступающие и исходящие электронные письма, обеспечивая высокую надежность и быстроту получения корреспонденции. Большая же часть компьютеров использует сервер как связующее звено между пользователем и необходимой ему информацией.

Для серверов существуют специальные программы – серверное программное обеспечение. Они позволяют серверу и компьютеру-клиенту обмениваться информацией. Такие программы называются клиентскими. При подключении к сети Интернет они обращаются к различным серверам с просьбой предоставить им определенные услуги. Примером этого может служить работа вашей программы электронной почты, при подключении она подает запрос на сервер вашего провайдера о поступлении для вас сообщений.

Серверы бывают нескольких видов. Сервер электронной почты, веб - сервер, FTР сервер, сервер проведения телеконференций и IRS серверы.

Один серверный компьютер может выполнять несколько программ. На него может поступать сразу огромное количество заявок от клиентских программ, на РОР сервер, на веб сервер и на сервер телеконференций. Все поступающие запросы, чтобы не создавать хаос, поступают через свои четко определенные порты, и программы-клиенты попадают на нужный сервер.

Серверы также могут классифицироваться по признаку, указывающему на характер его использования:

         выделенный сервер;

         невыделенный сервер.

Выделенный сервер в локальной сети предназначен исключительно для предоставления своих ресурсов в общее пользование, а не для непосредственной работы на нем, поэтому может полноценно функционировать без монитора и клавиатуры. Обычно он обладает повышенной мощностью и надежностью аппаратуры, а также используемого программного обеспечения. В качестве операционной системы выделенного сервера чаще всего используются:

         Microsoft Windows 2000 Server;

         Microsoft Windows 2003 Server;

         Linux, FreeBSD, Sun Solaris и другие разновидности Unix;

         Novell NetWare;

Невыделенный сервер совмещает функции сервера и рабочей станции. Иными словами, это рабочая станция, некоторые ресурсы которой выделены для совместного доступа к ним по сети. На рабочей станции (не выделенном сервере) операционной системой может быть, например:

         Microsoft Windows 98/ME;

         Microsoft Windows XP Professional;

         Microsoft Windows 2000 Workstation;

         Linux.

В одноранговых локальных сетях компьютеры объединены в рабочие группы (Workgroups), где они функционируют в качестве рабочих станций или невыделенных серверов, предоставляя часть своих ресурсов для использования своей рабочей группе. Одноранговые сети проще в администрировании, но не обеспечивают высокой степени защиты информации.
Локальные сети с выделенным сервером, напротив, имеют повышенную надежность и защищенность информации, которая хранится на сервере.

FTP (File Transfer Protocol)

FTP -серверы содержат информацию в виде файловой структуры. Искать нужные сведения на них достаточно сложно. Следует обратить внимание на то, что имена подкаталогов разделяются не обратной косой чертой \, а прямой — /, как это принято в операционной системе UNIX.

WWW(World Wide Web)

Особенность информации на серверах WWW состоит в том, что она:

во-первых, представляется в виде форматированного текста и графических, возможно анимированных, изображений;

во-вторых, снабжена перекрестными ссылками для смены текущего WWW-сервера, текущей WWW-страницы или текущего раздела на странице.

Перекрестная ссылка на WWW-странице может выглядеть подчеркнутым текстом нестандартного цвета или графическим изображением, щелчок мышью на перекрестной ссылке может «перенести» пользователя на другой WWW-сервер, другую страницу или другой раздел на текущей странице. На всех WWW-серверах активно применяются перекрестные ссылки, как в целях упрощения доступа к информации, так и в целях рекламы. «Путешествие» от ссылки к ссылке по сети WWW называют «серфингом».

Telnet

Клиенты Telnet получают возможность использовать ресурсы многочисленных серверов Telnet для доступа к данным и программам.

Для работы достаточно иметь программу, превращающую компьютер в удаленный терминал узла, с которым вы соединились. При этом анализом всех команд, поступающих с клавиатуры, и формированием ответов будет заниматься удаленный сервер, а задачей локальной машины будет лишь исправно пересылать коды нажимаемых клавиш и печатать на экране приходящую информацию.

18.   СЕРВЕР БАЗ ДАННЫХ

Сервер БД обслуживает базу данных и отвечает за целостность и сохранность данных, а также обеспечивает операции ввода-вывода при доступе клиента к информации.

Архитектура клиент-сервер состоит из клиентов и серверов. Основная идея состоит в том, чтобы размещать серверы на мощных машинах, а приложениям, использующим языковые компоненты СУБД, обеспечить доступ к ним с менее мощных машин-клиентов посредством внешних интерфейсов.

Язык SQL

Большинство СУБД используют язык SQL (Structured Query Language — язык структурированных запросов), так как он удобен для описания логических подмножеств БД.

Назначение SQL:

- создание БД и таблицы с полным описанием их структуры;

- выполнение основных операций манипулирования данными (такие как вставка, модификация и удаление данных из таблиц);

- выполнение простых и сложных запросов.

Одна из ключевых особенностей языка SQL заключается в том, что с его помощью формируются запросы, описывающие какую информацию из базы данных необходимо получить, а пути решения этой задачи программа определяет сама.

Хранимые и присоединенные процедуры

Существуют расширенные версии языка SQL, которые поддерживают такие расширения, как хранимые и расширенные процедуры, а также управление ходом программы через ветвления и организацию циклов. Хранимые процедуры — это предварительно откомпилированные предложения языка SQL, которые сохраняются на сервере базы данных, использующей язык SQL. Клиент запускает хранимую процедуру с помощью команды EXECUTE<имя процедуры>. Таким образом, по сети передаются только два слова вместо двух сотен. Поскольку эта процедура уже откомпилирована и оптимизирована, серверу не нужно тратить время на компиляцию и оптимизацию.

В качестве хранимых процедур обычно используются часто выполняемые запросы. Присоединенные процедуры (триггеры) подобны хранимым процедурам и исполняются в ответ на события, происходящие в БД. Когда с некоторыми приложениями языка SQL связана присоединенная процедура, выполнение этого предложения всегда запускает целую серию команд, входящих в эту процедуру. Присоединенная процедура автоматически выполняет одно или более предложений языка SQL, всякий раз, когда выполняет предложения INSERT, UPDATE или DELETE. Самое важное применение присоединенных процедур заключается в обеспечении ссылочной целостности.

Операционная среда серверов

Серверы БД: SQL SERVER (Microsoft), SQL BASE SERVER, Oracle SERVER (Oracle Corporation).Каждый сервер БД может работать на определенных типах компьютеров и сетей. Операционными системами серверов могут быть MSDOS, OS/2, Xenix,Unix, Dec VMS/ Рабочии станции пользователей обычно работают под управление MSDOS, OS/2, Xenix, Unix. Существуют возможности смешанного использования различных ОС. Большая часть SQL-серверов может хранить описание БД в системном каталоге, который обычно бывает доступен пользователям. Для обращения к этому каталогу используются SQL-запросы. Реляционные СУБД могут использовать информацию, хранящуюся в системном каталоге для оптимизации SQL-запросов.

Ссылочная целостность реляционных БД

Большинство SQL-серверов поддерживают ссылочную целостность реляционных БД, состоящих из отдельных таблиц, которые могут быть объединены на основе общей информации Рассмотрим на следующем примере: база данных содержит таблицу клиентов и таблицу заказов, которые связаны полем номера клиента, содержащимся в обеих таблицах. Поскольку может быть более одного заказа от одного клиента, соотношение таблиц — «один-ко-многим». Когда таблицы соединены, то таблица клиентов является родительской, а таблица заказов — дочерней. Если запись-родитель стирается, а соответствующие ей дочерние записи — нет, то говорят, что дочерние записи «осиротели». Ссылочная целостность означает, что ни в одной таблице не допустимы записи-«сироты». Запись может осиротеть тремя способами:

1)родительская запись удалена;

2)родительская запись изменена таким образом, что связь между «родителем» и «потомками» потеряна;

3)введена дочерняя запись без соответствующей родительской.

Поддержание ссылочной целостности возможно несколькими способами:

1)Через ключи, хранящиеся в таблицах БД (родительские таблицы содержат первичные ключи, представляющие собой комбинации внешних ключей, которые могут быть найдены внутри каждой из дочерних таблиц).

2)Использование присоединенных процедур — процедурная ссылочная целостность. Присоединенные программы обеспечивают ссылочную целостность за счет автоматического выполнения предложений SQL всякий раз, когда встречается одно из предложений UPDATE/INSERT или DELETE (либо запрещается удаление родительской записи, либо стираются все дочерние записи).

19.   СЕРВЕР (АППАРАТНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ)

Се́рвер (англ. server от to serve — служить) — аппаратное обеспечение, выделенное и/или специализированное для выполнения на нем сервисного программного обеспечения (в том числе серверов тех или иных задач).

Содержание

1           1 Сервер — выделенный компьютер