На нижних (2-м и 3-м) уровнях используются два основных протокола: IP -протокол Интернет и ТСР - протокол управления передачей.
Так как ЭТИ два протокола тесно взаимосвязаны, то часто их объединяют и говорят , что в Интернет базовым протоколом является TCP/IP: все остальные протоколы строятся на их основе.
Конечными пользователями глобальной сети являются host-компьютеры (или устройства), имеющие 32-битный адрес, разбитый на 4 байта и представленный в десятичном формате (256.256.256.256), так как в двоичном виде он плохо воспринимается людьми.
Именно на их основе и функционирует Интернет. Протокол ТСР разбивает информацию на порции, нумерует все порции, чтобы при получении можно было правильно собрать информацию. Каждый пакет получает заголовок ТСР, где, кроме адреса получателя, содержится информация об исправлении ошибок и о последовательности передачи пакетов. Затем пакеты ТСР разделяются на еще более мелкие пакеты IP .
Пакеты состоят из трех различных уровней, каждый из которых содержит: данные приложения, информацию ТСР, информацию IP .
Перед отправкой пакета протокол ТСР вычисляет контрольную сумму. При поступлении снова рассчитывается контрольная сумма, если пакет поврежден, то запрашивается повторная передача.
Затем принимающая программа объединяет пакеты IP в пакеты ТСР, из которых реконструируются исходные данные. Протоколы TCP/IP обеспечивают передачу информации между компьютерами. Все остальные протоколы сих помощью реализуют самые разные услуги Интернет.
Стандартная модель сетевого взаимодействия ISO/OSI
Номер | Название уровня | Примеры |
7 | Приложения | MS Word, Netscape Communicator |
6 | Представления | ASCII, EBCDIC |
5 | Сеансовый | NCP, РТР, НТТР, NetBEUI |
4 | Транспортный | TCP, SPX |
3 | Сетевой | IP, IPX, Apple Talk |
2 | Канальный | Х.25, РРР, CSMA/CD, Frame Relay, ISDN, АТМ |
1 | Физический | RS-232, 10BaseT |
Протоколы Х.25, Frame Relay в определенных условиях могут рассматриваться как | ||
протоколы третьего уровня модели ISO/OSI, но на практике они обычно используются для | ||
образования каналов при построении сетей IP или IPX . |
Наиболее перспективным в настоящее время является протокол АТМ. Он чрезвычайно гибко масштабируется от локальных до глобальных сетей, предполагает высокие скорости передачи данных (до 655 Мбит/сек), включает в себя средства управления качеством обслуживания (QoS), что особенно актуально при передаче мультимедийного трафика. Однако высокая стоимость оборудования А ТМ пока ограничивает его применение.
ТСР - (транспортный протокол), протокол высокого уровня имеет собственные средства контроля (целостность кадра, ошибки), средства оповещения о перегрузке сети (для контроля потока);
IP- межсетевой протокол;
ТСР/IР- основной протокол связи по INTERNET;
НТТР - транспортный протокол передачи гипертекста (в основе лежит система обработки запросов и ответов).
Модели клиент-сервер - это технология взаимодействия компьютеров в сети. Каждый из компьютеров имеет свое назначение и выполняет свою определенную роль. Одни компьютеры в сети владеют и распоряжаются информационно-вычислительными ресурсами (процессоры, файловая система, почтовая служба, служба печати, база данных), другие имеют возможность обращаться к этим службам, пользуясь их услугами.
Компьютер, управляющий тем или иным ресурсом называют сервером этого ресурса, а компьютер, пользующийся им - клиентом.
Каждый конкретный сервер определяется видом того ресурса, которым он владеет. Например, назначением сервера баз данных является обслуживание запросов клиентов, связанных с обработкой данных; файловый сервер, или файл-сервер, распоряжается файловой системой и т.д.
Этот принцип распространяется и на взаимодействие программ. Программа, выполняющая предоставление соответствующего набора услуг, рассматривается в качестве сервера, а программы пользующиеся этими услугами, принято называть клиентами. Программы имеют распределенный характер, т.е. одна часть функций прикладной программы реализуется в программе-клиенте, а другая - в программе-сервере, а для их взаимодействия определяется некоторый протокол.
Рассмотрим эти функции. Один из основных принципов технологии клиент-сервер заключается в разделении функций стандартного интерактивного приложения на четыре группы, имеющие различную природу.
Первая группа. Это функции ввода и отображения данных.
Вторая группа - объединяет чисто прикладные функции, характерные для данной предметной области (для банковской системы - открытие счета, перевод денег с одного счета на другой и т.д.).
Третья группа - фундаментальные функции хранения и управления информационно-вычислительными ресурсами (базами данных, файловыми системами и т.д.).
Четвертая группа - служебные функции, осуществляющие связь между функциями первых трех групп.
В соответствии с этим в любом приложении выделяются следующие логические компоненты:
- компонент представления (presentation), реализующий функции первой группы;
- прикладной компонент (business application), поддерживающий функции второй группы;
- компонент доступа к информационным ресурсам (resource manager), поддерживающий функции третьей группы, а также вводятся и уточняются соглашения о способах их взаимодействия (протокол взаимодействия).
Различия в реализации технологии клиент-сервер определяются следующими факторами:
- видами программного обеспечения, в которые интегрирован каждый из этих компонентов;
- механизмами программного обеспечения, используемыми для реализации функций всех трех групп;
- способом распределения логических компонентов между компьютерами в сети;
- механизмами, используемыми для связи компонентов между собой.
Выделяются четыре подхода, реализованные в следующих моделях:
1. модель файлового сервера (File Server - FS);
2. модель доступа к удаленным данным (Remote Data Access - RDA);
3. модель сервера баз данных (Data Base Server - DBS);
4. модель сервера приложений (Application Server - AS).
4.3.1. Модель файлового сервера. (FS) -
является базовой для локальных сетей ПК. До недавнего времени была популярна среди отечественных разработчиков, использовавших такие системы, как FoxPro, Clipper, Clarion, Paradox и т.д.
Одним из компьютеров в сети считается файловым сервером и предоставляет другим компьютерам услуги по обработке файлов. Файловый сервер работает под управлением сетевой операционной системы (Novell NetWare) и играет роль компонента доступа к информационным ресурсам (т.е. к файлам). На других ПК в сети функционирует приложение, в кодах которого совмещены компонент представления и прикладной компонент (рис.4.7.).
Клиент Сервер
Запросы Компонент Прикладной Компонент доступа к представления компонент ресурсамфайлы
Рис.4.7. Модель файлового сервера
Протокол обмена представляет собой набор вызовов, обеспечивающих приложению доступ к файловой системе на файл-сервере.
К недостаткам технологии данной модели относят низкий сетевой трафик (передача множества файлов, необходимых приложению), небольшое количество операций манипуляции с данными (файлами), отсутствие адекватных средств безопасности доступа к данным ( защита только на уровне файловой системы) и т.д.
4.3.2. Модель доступа к удаленным данным (RDA) –
существенно отличается от FS-модели методом доступа к информационным ресурсам. В RDA-модели коды компонента представления и прикладного компонента совмещены и выполняются на компьютере-клиенте. Доступ к информационным ресурсам обеспечивается операторами специального языка (SQL, если речь идет о базах данных) или вызовами функций специальной библиотеки (если имеется специальный интерфейс прикладного программирования - API).
Запросы к информационным ресурсам направляются по сети удаленному компьютеру, который обрабатывает и выполняет их, возвращая клиенту блоки данных (рис.4.8).
Клиент Сервер
SQL Компонент Прикладной Компонент доступа к представления компонент ресурсамданные
Говоря об архитектуре клиент-сервер, подразумевают данную модель. Основное достоинство RDA-модели заключается в унификации интерфейса клиент-сервер в виде языка SQL и широком выборе средств разработки приложений. К недостаткам можно отнести существенную загрузку сети при взаимодействии клиента и сервера посредством SQL-запросов; невозможность администрирования приложений в RDA, т.к. в одной программе совмещаются различные по своей природе функции (представления и прикладные).