Файл: Технология «клиент-сервер» (Технология клиент-сервер и модели ее реализации).pdf

Класс A предназначен для применения в больших сетях. Класс B используется в сетях средних размеров. Класс C предназначен для сетей с небольшим числом узлов. Класс D используется для обращения к группам узлов, а адреса класса E зарезервированы [1].

Существуют ограничения на выбор IP-адресов:

• Адрес 127.0.0.1 называется loopback и используется для тестирования программ в пределах одного устройства. Данные, посланные по этому адресу, не передаются по сети, а возвращаются программе верхнего уровня, как принятые.
• “Серые” адреса – это IP-адреса разрешенные только для устройств, работающих в локальных сетях без выхода в Интернет. Эти адреса никогда не обрабатываются маршрутизаторами. Их используют в локальных сетях.
  • Класс A: 10.0.0.0 – 10.255.255.255
  • Класс B: 172.16.0.0 – 172.31.255.255
  • Класс C: 192.168.0.0 – 192.168.255.255
• Если поле номера сети содержит все 0, то это означает, что узел принадлежит той же самой сети, что и узел, который отправил пакет [2].

Маска

При классовом методе маршрутизации число битов адресов сети и узла в IP-адресе задается типом класса. А классов всего 5, реально используется 3. Поэтому метод классовой маршрутизации в большинстве случаях не позволяет оптимально выбрать размер сети, что приводит к неэкономному использованию пространства IP-адресов.

В 1993 году был введен бесклассовый способ маршрутизации, который в данный момент является основным. Он позволяет гибко, а значит и рационально выбирать требуемое количество узлов сети. В этом методе адресации применяются маски подсети переменной длины [9].

Сетевому узлу присваивается не только IP-адрес, но и маска подсети. Она имеет такой же размер, как и IP-адрес, 32 бит. Маска подсети и определяет, какая часть IP-адреса относится к сети, а какая к узлу.

Каждый бит маски подсети соответствует биту IP-адреса в том же разряде. Единица в бите маски говорит о том, что соответствующий бит IP-адреса принадлежит сетевому адресу, а бит маски со значением 0 определяет принадлежность бита IP-адреса к узлу [2].

При передаче пакета, узел с помощью маски выделяет из своего IP-адреса сетевую часть, сравнивает ее с адресом назначения, и если они совпадают, то это означает, что передающий и приемный узлы находятся в одной сети. Тогда пакет доставляется локально. В противном случае пакет передается через сетевой интерфейс в другую сеть. Маска подсети не является частью пакета, она влияет только на логику маршрутизации узла [3].

По сути, маска позволяет одну большую сеть разбить на несколько подсетей. Размер любой подсети (число IP-адресов) должен быть кратным степени числа 2. Т.е. 4, 8, 16 и т.д. Это условие определяется тем, что биты полей адресов сети и узлов должны идти подряд.

---

Пример формы записи сети с четырьмя узлами выглядит так:

Сеть 192.168.0.32, маска 255.255.255.252

Маска подсети всегда состоит из подряд идущих единиц (признаков адреса сети) и подряд идущих нулей (признаков адреса узла). Основываясь на этом принципе, существует другой способ записи той же адресной информации.

Сеть 192.168.0.32/30

/30 - это число единиц в маске подсети. В данном примере остается два нуля, что соответствует 2 разрядам адреса узла или четырем узлам.

Руководствуясь этим правилом, можно представить таблицу:

Таблица 2. Зависимость между размером сети и маской

Размер сети (количество узлов)	Длинная маска	Короткая маска
4	255.255.255.252	/30
8	255.255.255.248	/29
16	255.255.255.240	/28
32	255.255.255.224	/27
64	255.255.255.192	/26
128	255.255.255.128	/25
256	255.255.255.0	/24

Доменное имя

Человеку неудобно работать с IP-адресами. Это наборы чисел, а человек привык читать буквы, еще лучше связно написанные буквы, т.е. слова. Для того, чтобы людям было удобнее работать с сетями используется другая система идентификации сетевых устройств [2].

Любому IP-адресу может быть присвоен буквенный идентификатор, более понятный человеку. Идентификатор называется доменным именем или доменом.

Доменное имя это последовательность из двух или более слов, разделенных точками. Последнее слово это домен первого уровня, предпоследнее – домен второго уровня и т.д. [5].

Связь между IP-адресами и доменными именами происходит через распределенную базу данных, с использованием DNS-серверов. DNS-сервер должен иметь каждый владелец домена второго уровня. DNS-серверы объединены в сложную иерархическую структуру и способны обмениваться между собой данными о соответствии IP-адресов и доменных имен.

Любой клиент или сервер может обратиться к DNS-серверу с DNS-запросом, т.е. с запросом о соответствии IP-адрес – доменное имя или наоборот доменное имя – IP-адрес. Если DNS-сервер обладает информацией о соответствии IP-адреса и домена, то он отвечает. Если не знает, то ищет информацию на других DNS-серверах и после этого сообщает клиенту.

---

Сетевой шлюз

Сетевой шлюз это аппаратный маршрутизатор или программа для сопряжения сетей с разными протоколами [5]. В общем случае его задача конвертировать протоколы одного типа сети в протоколы другой сети. Как правило, сети имеют разные физические среды передачи данных.

Пример – локальная сеть из компьютеров, подключенная к Интернету. В пределах своей локальной сети (подсети) компьютеры связываются без необходимости в каком-либо промежуточном устройстве. Но как только компьютер должен связаться с другой сетью, например выйти в Интернет, он использует маршрутизатор, который выполняет функции сетевого шлюза [2].

Роутеры, которые есть у каждого, кто подключен к проводному интернету, являются одним из примеров сетевого шлюза. Сетевой шлюз это точка, через которую обеспечивается выход в Интернет.

MAC-адрес

MAC-адрес это уникальный идентификатор устройств локальной сети. Как правило, он записывается на заводе-производителе оборудования в постоянную память устройства [5].

Адрес состоит из 6 байтов. Принято записывать его в шестнадцатеричной системе исчисления в следующих форматах: c4-0b-cb-8b-c3-3a или c4:0b:cb:8b:c3:3a. Первые три байта это уникальный идентификатор организации-производителя. Остальные байты называются ”Номер интерфейса” и их значение является уникальным для каждого конкретного устройства.

IP-адрес является логическим и устанавливается администратором. MAC-адрес – это физический, постоянный адрес. Именно он используется для адресации фреймов, например, в локальных сетях Ethernet. При передаче пакета по определенному IP-адресу компьютер определяет соответствующий MAC-адрес с помощью специальной ARP-таблицы. Если в таблице отсутствуют данные о MAC-адресе, то компьютер запрашивает его с помощью специального протокола. Если MAC-адрес определить не удается, то пакеты этому устройству посылаться не будут [9].

Порты

С помощью IP-адреса сетевое оборудование определяет получателя данных. Но на устройстве, например сервере, могут работать несколько приложений. Для того чтобы определить какому приложению предназначены данные в заголовок добавлено еще одно число – номер порта [3].

Порт используется для определения процесса приемника пакета в пределах одного IP-адреса [5].

Под номер порта выделено 16 бит, что соответствует числам от 0 до 65535. Первые 1024 портов зарезервированы под стандартные процессы, такие как почта, веб-сайты и т.п. В своих приложениях их лучше не использовать.

---

Выводы по главе 1

1. Архитектура «Клиент-сервер» пришла на смену устаревшей «мэйнфреймовой» архитектуре. Новые технологии позволили решить проблемы сетевого трафика и рациональнее использовать вычислительные ресурсы.
2. Во избежание несогласованности различных элементов архитектуры были созданы две модификации двухзвенной архитектуры «Клиент – сервер»: «Толстый клиент» («Тонкий сервер») и «Тонкий клиент» («Толстый сервер»), придающие гибкость клиент-серверной архитектуре.
3. Для доставки пакетов от клиента к серверу и обратно необходимо настроить такие параметры, как: IP-адрес источника, маска сети, доменное имя, сетевой шлюз, порт. Большинство этих параметров настраивается автоматически.

Реализация клиент-серверной технологии на предприятии

Один из альтернативных вариантов работы платформы «1С: Предприятие» 8.2, является клиент - серверный. «Клиент - сервер» выполнен на основе архитектуры трех уровней.

Архитектура клиент-сервера делит работающую систему на три части, которые обусловленным образом взаимодействуют между собой [8] (рисунок 2):

 клиентское приложение;

 кластер - серверов «1С: Предприятия»;

 сервер баз данных.

Рисунок 2. Трехуровневая архитектура системы «1С: Предприятие» 8.2

Клиентское приложение любого пользователя, работая с кластером серверов «1С: Предприятие» 8.2 при необходимости обращается к базе данных на сервере.

При этом совершенно не обязательно чтобы сервер базы данных и кластер серверов «1С: Предприятие» 8.2 находился на одном компьютере, это может быть и другой компьютер. Такие возможности помогут пропорционально разделить нагрузку между серверами.

Применение кластера серверов «1С: Предприятие» 8.2, это возможность сконцентрировать на нем осуществление объемных операций по обработке баз данных. Это могут быть выполнение объемных сложных запросов, и в этом случае программа пользователя получит только необходимую информацию в виде тематической выборки, а вся обработка будет происходить непосредственно на сервере. Такая возможность дает значительно облегчить работу, ведь увеличить мощность кластера намного легче, чем обновление программных систем целого ряда компьютеров [8].

Еще одно достоинство трехуровневой архитектуры, это возможность свободно администрировать и контролировать доступ всех пользователей к информации базы данных [7]. И совершенно не обязательно пользователю вникать в расположение баз данных или конфигурации, весь доступ происходит через кластер серверов платформы «1С: Предприятие» 8.2. При вводе запроса достаточно указать название информационной базы и имя необходимого кластера, сообщив при этом пароль.

---

В данном случае платформа «1С: Предприятие» 8.2 для результативной выборки информации сама оперирует всеми базами данных [8]:

 Специальные механизмы запросов направлены на самую максимальную эксплуатацию СУБД для выполнения необходимых видов работ связанных с расчетами и оформлением отчетов;

 Возможность избежать огромного числа запросов к базе данных при большом объеме запрашиваемой информации. Действия упрощаются за счет существующих настроек отбора и сортировки данных, увеличивая при этом эффективность поиска.

Формирование клиент-серверной версии, и ее администрирование не требует специальных навыков. Создание баз данных выполняется вовремя запуска конфигуратора, то же самое и для файлового варианта.

Клиентские приложения расположены на компьютерах пользователей системы 1С – у бухгалтеров, работников кадровой службы, заведующих складами, продавцов, и т.д. [4].

Основным компонентом системы «1С: Предприятие» 8.2, с помощью которого взаимодействуют пользователи с системой баз данных при работе с клиент сервером, является кластер серверов.

Существование кластера делает возможной бесперебойную, отказоустойчивую, работу значительного числа пользователей с большими информационными базами.

Сервер баз данных

В качестве сервера баз данных используются [8]:

 База Microsoft SQL Server

 База PostgreSQL

 База IBM DB2

 База Oracle Database

Администрирование клиент-серверного варианта работы 8.2

В комплект платформы входит специальная утилита, которая позволяет администрировать клиент-сервер и управлять администратору всеми подключенными пользователями и информационными базами.

Выполнение на сервере

Вся работа с необходимыми объектами, чтение баз данных и запись осуществляется непосредственно на сервере. Все функции командного интерфейса и определенных форм выполняются тоже на сервере [8].

Подготовка всевозможных форм, запись произведенных изменений и их расположение все эти функции, это задача сервера. Клиент отображает уже готовые формы, которые могут заполняться пользователем, вызов сервера осуществляется через поле ввод.

Командный интерфейс формируется аналогично на сервере, и все отчеты выводятся на клиенте.

При этом сам механизм платформы направлен на то чтобы объем данных запрошенных данных был минимальным, за счет сортировки данных на сервере. Обработанные данные же поступают с сервера после просмотра их пользователем (данные списков, таблицы, отчеты)

---