Лекции по Информационным технологиям в металлургии (стр. 8 из 9)

а) файл/сервер

б) клиент/сервер

так как многопользовательские БД работают с сетевым доступом, то у каждого пользователя есть свой компьютер, работающий в общей сети. В этой сети один из компьютеров выполняет функцию сервера. В нём физически хранится информация о БД. Остальные пользователи могут получить доступ к информации через сервер.

В случае использования файл/серверной архитектуры основная часть работы по обработке информации сосредоточена на компьютере пользователя. В этом случае по запросу пользователя сервер пересылает ему соответствующий файл БД, а его обработка ведётся на компьютере пользователя. Таким образом, в случае использования такой архитектуры, и если БД достаточно большая, требуется пересылка больших объёмов информации по сети. На сегодняшний день такая архитектура практически не применяется.

Применяется клиент/серверная архитектура. В таком случае пользователи формируют запрос помощью специального языка SQL (Structured Query Language). Основная часть по обработке информации в соответствии с запросом возложена на сервер, а роль клиента состоит в формулировании запроса. В соответствии с запросом сервер осуществляет обработку информации в БД. Таким образом объём пересылаемой информации сокращается.

Использовать сервер в качестве хранилища БД не всегда возможно по ряду причин и рискованно с точки зрения надёжности.

В настоящее время для серьёзных задач используется технология распределённых БД.

В распределённых БД информация хранится с более высоким уровнем надёжности. Физически она рассредоточена на нескольких серверах. Чем больше мест хранения, тем меньше вероятность одновременного выхода из строя нескольких серверов.

В распределённой БД возникает проблема непротиворечивости данных. Она требует того, чтобы информация обновлялась одновременно во всех местах её хранения.

Использование технологий БД предполагает, что информация, хранящаяся в БД, может использоваться разными прикладными программами. Для этого эти программы должны иметь соответствующий интерфейс, позволяющий работать с данными.

Сетевые технологии.

Появились сразу с возникновением компьютера. Идея всех сетевых технологий – совместное использование ресурсов компьютеров, входящих в сеть.

Компьютерная сеть – группа соединённых компьютеров и других устройств, взаимосвязанная между собой с помощью средств связи и осуществляющая распределённую обработку данных.

По масштабам компьютерные сети могут быть очень различными:

· LAN (Local Area Network) – локальная компьютерная сеть. Относительно небольшое число компьютеров и относительно небольшие размеры сети (255 компьютеров, протяжённость 1 – 10 км). Локальные сети могут обслужить предприятие, отделы и управления на предприятии, компьютерный класс и т.д. Компьютеры в пределах сети идентифицируются по адресам. Каждый компьютер имеет уникальный адрес. Способы задания адресов могут быть различными:

¨ Аппаратный уровень MAC (Media Access Control).

¨ Символьные адреса (USTU.RU).

¨ Числовые, составные адреса (168.92.32.00) – IP адреса.

Локальные сети могут быть одноранговыми, в пределах таких сетей все компьютеры абсолютно равноправны. В таких сетях каждый обязан заботиться о своей информации самостоятельно.

· Противоположным типом локальных компьютерных сетей являются сети с выделенным сервером. В этом случае сервер обеспечивает работу остальных компьютеров. Функцию управления полномочиями пользователей, обеспечение защиты информации возложено на администратора сети – человека, назначенного для управления компьютерной сетью.

Топология сети.

Взаимное расположение компьютеров, объединённых в сеть и конфигурация этой сети.

Типовые топологии: шина, звезда и кольцо.

1.Шина – компьютеры присоединены к физической среде передач.

Особенности шины – все компьютеры присоединяются к одной точке. Направ-ление передачи и приёма противоположно (двунаправленный обмен с сетью). В качестве физической среды чаще всего используют электрический кабель.

Типы физической среды.

Коаксиальный кабель.

а)

центральный проводник;

б) изолирующая оболочка;

в) второй электрический проводник

г) изоляция.

Витая пара – два изолированных электрических проводника, которые скручены между собой, с определенным шагом 20…30 мм

UTP (Unshielded Trusted Pair) – неэкранированная витая пара.

STP (Shielded Trusted Pair) – экранированная пара.

Стандартный тип 8 проводов, 4 пары.

Оптоволоконный кабель использует иной принцип передачи информации, в нем распространяется оптический сигнал.

Радиоканал – сигнал между компьютерами распространяется не по кабелю, а в виде электромагнитного излучения.

Для сетей с различными топологиями могут быть выбраны различные типы физической среды

Коннекторы – электроразъем. Стандартный разъем BNC.

2.Звезда.

В отличие от топологии шины, на которой легко построить одноранговую сеть, топология звезда предназначена для сетей с выделенным сервером.

Обмен осуществляется двунаправленным образом - ПК – Хаб.

3.Кольцо.Особенностью является то, что каждый компьютер имеет однонаправленный прием передачи данных.

Каждый компьютер, объединенный в сеть, должен обладать аппаратным устройством для присоединения к сети – сетевой адаптер.

Главная функция сетевого адаптера – обеспечение работы компьютера в сети. Адаптер формирует сигнал и передает его в соответствующую физическую среду передачи. Адаптер совместим конструктивно с соответствующей физической средой передачи. Помимо обмена сигналами с сетью, адаптер выполняет ряд специфических функций:

· Гальваническая развязка компьютера и сети.

· Преобразование сигнала логических уравнений, действующих внутри компьютера и в сети.

· Кодирование и декодирование сигнала.

· Преобразование кода из параллельного формата, который действует в пределах компьютера в последующий код, который действует в сети.

Объединение компьютеров в сеть с использованием идеологий открытых систем.

Объединений компьютеров в сеть осуществляется в соответствии с моделью OSI (Open System Interconnection) – каждый компьютер, присоединенный к сети, обеспечивает работу на семи уровнях:

7 – прикладной

6 – представления

5 – сеансовый

4 – транспортный

3 – сетевой

2 – канальный

1 – физический

Функции:

7 – прикладной уровень реализуется в соответствующих прикладных программах, рабочее окно, которое используется для отправки по сети.

Особенности: информация видна только тому пользователю, которому послана.

6 – уровень представления – информация преобразуется из пользовательского формата в формат понятный следующим уровням. Если необходимо, то осуществляется сжатие для последующей передачи по сети.

5 – сеансовый – определяется служба, ответственная за передачу информации. Формируются адреса получателя и отправителя информации.

4 – транспортный – обеспечивается создание соединения, формируется канал передачи, формируются пакеты. Вся передаваемая информация разбивается на части для последующей передачи по сети.

3 – сетевой – осуществляется маршрутизация

2 – канальный – формируются кадры для передачи из пакетов. Каждый кадр помимо передаваемой информации снабжается управляющей информацией, таким образом, получаем кадр, соответствующей такой структуре:

В управляющей информации указывается как передаваемая информация разбита на пакеты и указывается порядковый номер данного пакета.

1 – на физическом уровне каждый кадр преобразуется в последовательность битов и передается в физическую среду передачи.

Такая идеология открытых систем позволяет объединить для работы в сети самые различные по аппаратным и программным средствам компьютеры. При этом передача данных может осуществляться по сетям, имеющих различную топологию и различную физическую среду передачи.

Большая часть обрабатываемой информации возложена на ОС и пользователю совершенно не видна.

Передача данных по сети.

для передачи из пакетов. бивается на части для последующей передачи.зуется для отправки по сети.

ует в сети.

информация в сети передается в виде пакетов, что позволяет не занимать сеть любому компьютеру надолго. При передаче информации в виде последовательности пакетов ошибки при передаче легче устраняются (в случае ошибки требуется передача ошибочного пакета, а не всей информации целиком).

Пакет – это группа байтов, единица информации, передаваемой по сети.

Пакет содержит часть передаваемой информации и всегда содержит адресную часть, позволяющую установить, кому этот пакет предназначен в сети. Таким образом, работа компьютера в сети непрерывный просмотр пакетов, в ходе которого из этого потока, выбираются пакеты, предназначенные для данного компьютера. Разбиение данных на пакеты осуществляет ОС.

Помимо адресной пакет содержит служебную часть, где указывается общее количество пакетов в данном сообщении и порядковый номер пакета в данном сообщении.