tanenbaum_seti_all.pages (Таненбаум Э. - Компьютерные сети), страница 4

Объединение компьютеров и средств связи оказало глубокое влияние на принцип организации компьютерных систем. Концепция «компьютерного центра» в виде комнаты, в которой помешался большой компьютер и куда пользователи приносили свои программы, сегодня полностью устарела. Модель, в которой один компьютер выполнял всю необходимую работу по обработке данных, уступила место модели, состоящей из большого количество отдельных, но связанных между собой компьютеров. Такие системы называются компьютерными сетями.

Разработке и устройству сетей и посвящена данная книга. На протяжении всей книги мы будем использовать термин «компьютерная сеть» для обозначения набора связанных между собой автономных компьютеров. Два компьютера называются связанными между собой, если они могут обмениваться информацией. Связь не обязательно должна осуществляться при помощи медного провода. Могут использоваться самые разнообразные средства связи, включая волоконную оптику, радиоволны высокой частоты и спутники связи. Сети могут отличаться друг от друга также размсрамн и принципами построения. Как ни странно, ни Интернет, пп так называемая Мировая паутина (%%%) не являются сетями. К концу книги вы поймете, что это всего лишь расхожее заблуждение, Сейчас я дам только короткое объяснение этому; Интернет — это сеть сетей, а Веб — распределенная система па базе Интернета.

В литературе существует нуганица между понятиями «компьютерная сеть» и «распределенная система». Основное их различие заключается в том, что в распределешюй системе наличие многочисленных автономных компьютеров незаметно для пользователя. С его точки зрения, это единая связанная система.

Обычно имеется набор программного обеспечения на определенном уровне (над операционной системой), которое называется связующим ПО и отвечает за реализацию этой идеи. Хорошо известный пример распределенной системы — это Мировая паутина (%огЫ %Ые ЪЧеЬ), в которой, с точки зрения пользователя, все выглядит как документ (веб-страница). В компьютерных сетях нет никакой единой модели, нет и программного обеспечения для ее реализации. Пользователи имеют дело с реальными машинами, и со стороны вычислительной системы не осуществляется никаких попыток связать их воедино.

Скажем, если компьютеры имеют разное аппаратное и программное обеспечение, пользователь не сможет этого не заметить. Если он хочет Применение компьютерных сетей 23 запустить программу на удаленной машине, ему придется явно зарегистрироваться на ней и явно дать задание на запуск. На самом деле распределенная система является программной системой, построенной на базе сети. Эта программная система обеспечивает высокую степень связности и прозрачности элементов. Таким образом, различие между компьютерной сетью и распределенной системой заключается в программном обеспечении (особенно в операционной системе), а не в аппаратуре.

Тем не менее эти два понятия имеют много общего Например, как компьютерная сеть, так н распределенная система занимаются перемещением файлов. Разница заключается в том, кто вызывает эти перемещения — система или пользователь. Хотя основной темой этой книги являются сети, многие разделы будут касаться и распределенных систем. Дополнительную информацию о распределенных системах см: Таненбаум Э., ван Стеен М. Распределенные системы.

Принципы и парадигмы. СПбс Питер, 2003 (Таппепйашп апд гап Ягееп, 2002). Применение компьютерных сетей Прежде чем приступить к изучению технических подробностей, стоит посвятить некоторое время обсуждению вопросов, почему люди интересуются компьютерными сетями и для чего эти сети могут быть использованы. В конце концов, если бы никто не был заинтересован в развитии этих технологий, то нс было бы построено такого огромного количества самых разных сетей. Мы начнем с обсуждения таких традиционных вещей, как корпоративные сети и вообще сети в организациях, использование сетей частными лицами, затем перейдем к новым технологиям, связанным с мобильной связью и домашними сетями.

Сети в организациях Многие современныс организации используют большое количество компьютеров, зачастую значительно удаленных друг от друга. Например, могут быть отдельные компьютеры для слежения за производственным процессом, учета. товаров и начисления заработной платы.

Поначалу все зти компьютеры нередко работают изо~гированно друг от друга, однако в какой-то момент администрация может принять 'ггешение соединить их, чтобы иметь возможность быстрого доступа к информации по всей компании. Если посмотреть на эту проблему с более общих позиций, то вопросом здесь является совместное использование ресурсов, а целью — предоставление доступа к программам, оборудованию и особенно дишым любому пользователю сети, независимо от физического расположения ресурса и пользователя. В качестве примера можно привести сетевой принтер, то есть устройство, доступ к которому может осуществляться с любой рабочей станции сети.

Это выгодное решение, поскольку нет никакой необхолимости в том, чтобы свое печатающес устройство было у каждого служащего, к тому же содержание и обслуживание одного принтера, очевидно, обходится дешевле. 24 Глава 1. Введение Но, наверное, даже более важной проблемой, нежели совместное использование физических ресурсов (принтеров, сканеров, устройств записи компакт-дисков), является совместное использование информации. В наше время любая компания, независимо от ее размеров, просто немыслима без данных, представленных в электронном виде.

Большинство фирм старается вести базу данных клиентов, товаров, счетов, финансовых операций, очень часто требуется налоговая информация и многое другое. Если бы вдруг отказали все компьютеры какогопибудь банка, лаже самого крупного, он обанкротился бы минут за пять, не более. Любое автоматизированное произволство с использованием вычислительной техники в этом случае нс продержалось бы и столько.

Да что там говорить, если даже маленькое туристическое агентство, весь штат которого состоит из трех человек, очень сильно зависит от компьк>терных сетей, позволяющих получать доступ к необходимой информации и документам. В маленьких компаниях все компьютеры обычно собраны в пределах одного офиса или, в крайнем случае, одного здания. Если жс речь нлст о больших фирмах, то и вычислительная техника, и служащие могут быть разбросаны по дссяткам представительств в разных странах. Несмотря на это продавец, находящийся в Нью-г1орке, может запросить и сразу жс получить информацию о товарах, имеющихся на складе в Сингапуре. Другими словами, тот факт, что пользователь удален от физического хранилища данных на 15 тысяч километров, никак не ограничивает его возможности доступа к этим данным.

Можно сказать, что одной из целей сетей является борьба с «тиранией географии». Проще всего информационную систему компании можно представить себе как совокупность одной или более баз данных и некоторого количества работников, которым удаленно предоставляется информация. В этом случае данные хранятся на мощном компьютере, называемом сервером. Довольно часто ссрвер располагается в отдельном помещении н обслуживается системным администратором.

С другой стороны, компьютеры служащих могут быть менее мощными, они идентифицируются в сети как клиенты, минут в большом количестве располагаться Лаже в пределах одного офиса и иметь удаленный доступ к информации и программам, хранящимся па сервере. (Иногда мы будем называть клиентом пользователя такой машины. Я думаю, вы сможете по контексту догадаться, когла речь идет о компьк~тере, а когда — о человеке.) Клиентская и серверная машины объединены в сеть, как показано па рис. 1.1.

Обратите внимание: пока что мы показываем сеть просто в ниде овала, не вдаваясь в детали, Такое представление мы будем использовать при ведении абстрактного разговора о компьютерных сетях. При обсуждении того нли иного аспекта их функционирования мы булсм «раскрывать«этот овал, узнавая о нем все новые подробности. Такая система называется клиент-серверпой моделью. Она используется очень широко и зачастую является основой построения всей сети. Она применима и тогда, когда клиент и сервер находятся в одном здании, н когда оци расположены далеко друг от друга. Скажем, когда пользователь получает доступ к интернет-сайту, работает та жс модель.

При этом всб-сервер играет роль серверной машины, а пользовательский компьютер — клиентской. В болыпинстве случаев один сервер занимается обслуживанием болыпого числа клиентон. Применение компьютерных сетей 25 Рис. 1.1. Сеть, состоящая из двух клиентов и одного сервера Если мы посмотрим на модель «клиент-сервер» чуть пристальнее, то станет очевидно, что в работе сети можно всегда выделить лва процесса: серверный и клиентский. Обмен информацией чаще всего происходит так.

Клиент посылает запрос серверу через сеть и пачинаст ожидать ответ. Прн принятии запроса сервер выполпяст опредсленпыс действия или ищет запрашиваемые данные, затем отсылает ответ. Все это показано на рис. 1.2. Мешине-клиент Сервер Процесс клиента Серверный процесс Рис. 1.2. В модели «клиент-сервер различают запросы и ответы Вторая цель работы компьютерной сети связана в болыпей степени с людьми, чем с информацией или вычислительными машинами. Дело в том, что сеть — это замечательная коммуникационная среда для работников предприятия, Почти в любой компании найдется хотя бы олин компьютер, умеющий принимать и отправлять электронную почту (е-шай), а всль именно ее большинство лкхдсй предпочитает использовать лля общения. На самом деле обычное ворчание начальства на тему того, что люди проводят много времени за чтением и написанием электронных писем, совершенно беспочвенно: многие руководители давно уже поняли, что они и сами могут рассылать своим подчиненным элсктронныс послания— это удобно и просто.

Однако с-ша!1 — это далеко пс единственное средство связи, предоставляемое сетевыми технологиями. При помощи сети два илн более удаленных лруг от друга сотрудника могут легко составить совместный отчет. Если один из сотрудников изменяет документ, находящийся на сервере, в подключенном режиме (оп-1(пс), остальные сотрулники могут немедленно увидеть эти изменения, а не ждать пись- 26 Глава 1. Введение ма в течение нескольких дней.

Подобное ускорение передачи информации делает возможным сотрудничество удаленных друг от друга групп людей. Еще одним способом связи между сотрудниками является видеоконференция. Используя эту технологию, можно устраивать встречи, причем собеседники, находящиеся за тысячи километров друг от друга, будут не только слышать, но и видеть друг друга. Кроме того, можно оставлять записи на виртуальной доске, являющейся разделяемым ресурсом (доступным обеим сторонам). Видеоконференции иногда способны заменить реальные встречи, что позволяет сэкономить деньги и время, которые пришлось бы потратить на поездку.