Тонкая клиенткая сеть Идентификация пользователей по имени Серверные Web приложения Репликация данных Беспроводные сети


Локальные компьютерные сети

RISC суперсерверы Причинами превосходства RISCсуперсерверов над суперсерверами на базе процессоров Intel являются их отличная расширяемость, а также возможности использования мультипроцессорной, многозадачной и многонитевой среды многих фирменных реализаций UNIX или Windows NT.

Средства обеспечения отказоустойчивости  В суперсерверах как правило устанавливаются избыточные источники питания, дисковые массивы RAID, модули ОЗУ с возможностью коррекции ошибок, а также программыагенты управляющего протокола SNMP.

Дополнительное сетевое оборудование: повторители, концентраторы, коммутирующие концентраторы. Создать отдельную сеть — это еще не все. Скорее всего, ее нужно будет сразу же подсоединить к другой сети, или к какомулибо другому узлу. Вот здесь как раз тот самый момент, когда начинается переход от простых се тевых топологий к более сложным. Об этом мы говорили в лекции 8, где было начато рассмотрение интра и интерсетей, а также применяемых для них устройств.

Устранение конфликтов Подобно другим широкополосным сетям, в сети Ethernet есть только один "путь", по которому данные могут путешествовать в текущий момент времени. Как было указано ранее, в сетях Ethernet конфликты возникают тогда, когда две или более сетевых плат в персональных компьютерах одновременно начинают передачу данных в сеть. Поэтому перед тем, как компьютеры начинают передачу данных, они "прослушивают" сеть, чтобы удостовериться, что она свободна. Однако ПК могут только "слушать", поэтому если узел, находящийся слишком далеко от другого узла, чтобы его можно было там услышать (но в том же самом сегменте сети), также начнет передачу, то произойдет конфликт. По общепринятому соглашению, конфликты — "врожденное" свойство сети Ethernet, и их появление не является неожиданностью для корректно работающей сети, но они могут замедлить ее работу, поскольку требуют повторных попыток передачи. Итак, число конфликтов должно быть сведено к минимуму. Повторители могут помочь устранить лишние конфликты усилением сигнала, после чего сетевые ПК "услышат" друг друга.

Типы концентраторов. Большинство концентраторов относятся к одной из трех разновидностей.

• Автономные (standalone).

• Наращиваемые (stacked).

• Модульные (modular).

Протоколы сетевого управления. Суть идеи такова: протоколы управления, как и SNMP (Simple Network Management — простой протокол сетевого управления), состоят из двух частей. На управляющем сервере запускается программамонитор, а на тех устройствах, которые допускают управление, — программыпосредники. Монитор и посредники могут связываться друг с другом. В протоколе SNMP (типичном протоколе управления) монитор запрашивает посредников и собирает поступающую от них информацию, в которой содержится следующее.

Коммутирующие концентраторы Как вы могли заметить, некоторые интеллектуальные концентраторы не просто слепо переносят данные во все подключенные к ним сегменты сети. Вместо этого они фиксируют МАСадреса сетевых плат, связанных с каждым портом, и могут определенным образом отличать порты, используя эти адреса.

Дополнительное сетевое оборудование: мосты, маршрутизаторы, шлюзы. Мосты для расширения сети В предыдущем разделе было сказано о том, что, подобно коммутаторам, мосты также выполняют маршрутизацию с промежуточным хранением кадров. Реальность такова, что граница между мостами и коммутаторами временами может быть весьма зыбкой. Можно различать эти устройства, исходя из выполняемых ими функций. Если идея коммутации заключается в разделении единой сети на отдельные (но все еще связанные) сегменты, то идея организации моста (bridging) — в комбинировании отдельных сетей в единую сеть. Точнее, организация мостов позволяет передавать данные между двумя (или более) различными сетями, обеспечивая в то же время для них раздельный графи

Стандартные методы организации работы мостов. Если ваша сеть все больше и больше разрастается, то в какойто момент времени вам нужно будет снова добавлять в нее мосты, и простой метод "прозрачных мостов" более не будет эффективен. Использование множества мостов может привести к зацикливанию мостов, т.е. такому состоянию, при котором на мост поступит две копии одного и того же пакета, что приведет к беспорядку в его работе. Проблема в том, что в этом случае мост не знает, какой сегмент инициировал пришедший к нему пакет, и поэтому не сможет корректно обновить свою таблицу МАСадресов. Проблема еще более усугубляется в случае, если между сегментами существует более одного пути. Например, пусть компьютер Aries расположен в сегменте Andromeda, имеющем два моста: Gamma и Beta. Мост Gamma подключен к сегменту Cassiopeia, a Beta к Bonham

Организация работы мостов с маршрутизацией по источнику Алгоритм связывающего дерева является статическим: он предусматривает обновление пути только тогда, когда найденные маршруты становятся недоступными. Имеется и другой метод, называемый маршрутизацией по источнику (SR — Source Routing), первоначально разработанный фирмой IBM для использования в сетях Token Ring с мостами. Этот метод более напоминает средства, применяемые при использовании маршрутизаторов, а не мостов, поскольку предусматривает выполнение динамического поиска пути на основе широковещательной передачи пакетов по сети. Используя информацию, собранную во время анализа маршрутов, узлы идентифицируют наилучший путь к указанному месту назначения и сохраняют запись об этом пути для своего собственного (внутреннего) пользования.

Организация прозрачного моста В локальных сетях Ethernet используется метод STA, в Token Ring — метод SR. При использовании STA с помощью мостов определяется, какой порт посылает пакет с данным адресом места назначения. Мосты с маршрутизацией по источнику знать не знают никаких инструкций по маршрутизации — они просто направляют пакет, используя информацию об установленном соответствии, которую посылающий узел включает в пакет. Так могут ли локальные сети Ethernet и Token Ring взаимодействовать друг с другом или же они обречены на взаимное непонимание?

Серверы масштаба предприятия и суперсерверы

Новые методы бизнеса требуют большей стабильности функционирования систем. Имеются данные, что число приложений, работающих круглосуточно, непрерывно растет. Если в 1992 году их количество составляло 12% от общего числа важнейших приложений, то в 1996 году их число увеличится более чем в два раза и достигнет 28%. Причем это увеличение произойдет в основном за счет приложений, работающих с базами данных в среде клиентсервер. Для таких приложений наиболее подходящей аппаратной платформой оказываются серверы масштаба предприятия и суперсерверы. Цена компьютеров этого класса находится в диапазоне от 50 до 100 тысяч долларов, но может быть и значительно выше. Она оправдана той экономией, которую можно получить за счет стабильности, масштабируемости и мощности этих систем.

 Производительность серверов данного класса может быть легко увеличена, и при этом не понадобится менять тип аппаратуры или операционной системы, что позволит уменьшить стоимость сопровождения. Вероятность же возникновения необходимости в расширении аппаратных и программных средств весьма велика, поскольку для некоторых приложений каждые два года удваивается потребность в вычислительной мощности.

 Суперсерверы оснащаются быстрыми центральными процессорами с кэш

памятью большого размера, высокоскоростными шинами процессора и оперативной памяти, высокопроизводительными дисковыми подсистемами и сетевыми платами. Для них разработаны эффективные сетевые ОС, поддерживающие многонитевую мультипроцессорную обработку данных.

Определение суперсервера

 Согласно сегодняшнему определению (промышленному стандарту) суперсерверы характеризуются: Технологии защиты информации Угрозы безопасности информации, их виды Автоматизированные информационные технологии позволили перейти на новый уровень в проблеме обработки и передачи информации. В частности, автоматизация решения задач и технология электронных телекоммуникаций позволили решить многие задачи повышения эффективности процессов обработки и передачи данных на предприятиях и в организациях.

• наличием 2х или более центральных процессоров RISC, либо Pentium или Pentium Pro,

• наличием многоуровневой шинной архитектуры, в которой запатентованная высокоскоростная системная шина связывает множество стандартных шин вводавывода, размещенных в том же корпусе,

• поддержкой технологии дисковых массивов RAID,

• поддержкой режима симметричной многопроцессорной обработки, которая позволяет распределять задания по нескольким центральным процессорам (ЦП) или режима асимметричной многопроцессорной обработки, которая допускает выделение процессоров для выполнения конкретных задач.

 Напротив, традиционные серверы локальных сетей, даже те из них, которые необоснованно были названы суперсерверами, спроектированы как настольные персональные компьютеры, обладающие единственным ЦП, одной шиной и небольшим числом устройств массовой памяти. Подобная архитектура препятствует повышению производительности, расширяемости и надежности. На таких серверах практически невозможен запуск корпоративных приложений при переносе их с мейнфреймов и миникомпьютеров.

 Для того, чтобы сервер мог быть использован в качестве корпоративного, он должен отвечать как минимум следующим требованиям:

• поддержка 24 процессоров,

• наличие у каждого процессора кэшпамяти не менее 512 Кбайт,

• возможность наращивания оперативной памяти до 512 Мбайт и дисковой памяти до 100 Гбайт,

• наличие жестких дисков и контроллеров SCSI2,

• возможность применения 32разрядных сетевых плат,

• возможность установки ОС, поддерживающей мультипроцессорную обработку.

 Особые требования предъявляются к надежности серверов масштаба предприятия. Компьютеры этого класса должны обладать как минимум высокой готовностью, а лучше если они имеют постоянную готовность, как, например, серверы фирмы Stratus. Для обеспечения надежности компьютеров широко применяется резервирование компонентов. Поддерживается возможность "горячей" замены различных подсистем. Многие серверы теперь поставляются с аппаратными или программными средствами диагностики и управления, которые позволяют анализировать и решать проблемы, возникающие в ходе работы системы. Некоторые производители предлагают средства объединения компьютеров в кластеры. Так называемая узловая кластеризация подразумевает тесную интеграцию двух и более машин систем, чтобы они могли распределять между собой рабочую нагрузку и обмениваться данными в случае отказа своих подсистем. Использование памяти с кодами, исправляющими ошибки (Error Correcting Code, ЕСС), и дисковых массивов RAID, а также контроль четности на системных шинах все это также помогает повысить надежность и готовность компьютеров данного класса.

 Технический прогресс способствовал тому, что суперсерверы вышли на один уровень с мейнфреймами и миникомпьютерами по общесистемной производительности, функциональным возможностям отдельных компонентов, отказоустойчивости, а также в поддержке мультипроцессорной обработки, системного администрирования и дисковых массивов большой емкости.

 Рынок суперсерверов сформировался в начале 90х годов и по сей день очень быстро развивается. Более 40 фирм предлагают суперсерверы самых разных типов, включая как высокопроизводительные устройства, которые можно смело отнести к миникомпьютерам, так и недорогие системы, всего на порядок превосходящие по производительности обычные персональные компьютеры.

Тип процессора

  Хотя попрежнему имеет значение, какой тип центрального процессора установлен в суперсервере, это уже не так важно, как раньше: сходство между RISCпроцессорами и CISCпроцессорами Intel начинает превалировать над их различиями. Несмотря на то. что процессоры этих типов работают с совершенно разным программным обеспечением. центральные процессоры, производимые Intel, догоняют RISCпроцессоры по общему объему поддерживаемой оперативной памяти и дискового пространства.

 Несмотря на успехи, достигнутые фирмой Intel в производстве процессоров, передовые позиции сохраняют модели компьютеров, использующие ЦП SuperSPARC компании Sun Microsystems, Alpha АХР корпорации Digital Equipment, PARISC от HewlettPackard, MIPS фирмы Silicon Graphics и другие RISCпроцессоры. Нижний сегмент рынка представлен продуктами, выполненными на процессорах Pentium или Intel 80486.

 Некоторые производители, в частности Large Storage Configurations, предлагают суперсерверы с процессорами 68040 фирмы Motorola, но они занимают довольно скромное место по сравнению с перечисленными выше моделями.

 Серверы, в которых установлены RISCпроцессоры, процессоры Pentium или Intel 80486, принципиально отличаются от остальных моделей своей стоимостью и производительностью, а также типом используемых операционных систем. Компьютеры на RISCпроцессорах стоят довольно дорого (в среднем около 70000 долларов) и могут работать, как правило, только с операционной системой типа UNIX, а в последнее время все чаще и с операционной системой Windows NT. Они отличаются очень высокой производительностью.

 Суперсервер, построенный на процессорах Pentium или Intel 80486, имеет среднюю стоимость около 30000 долларов, но до быстродействия RISCсистемы ему еще далеко. Эти компьютеры поддерживают несколько операционных систем и функционируют быстрее традиционных серверов локальных сетей.

  Высокая цена RISCсуперсерверов как правило объясняется наличием быстродействующих центральных процессоров, шин с высокой пропускной способностью и возможностью применения сложных операционных систем, поддерживающих мультипроцессорную обработку. Например, RISCпроцессор Alpha АХР, используемый в модели Digital 2100 Server Model A500MP и способный работать на частоте 190 МГц, является одним из самых быстродействующих в мире.

 Многие производители суперсерверов (в их числе Acer America, AST Research и Compaq Computer) выпускают простые модели в однопроцессорной конфигурации, имеющие гораздо более низкую стоимость менее 20000 долларов. Эти компьютеры позволяют получить представление о функциональных возможностях сервера за относительно небольшую плату, чтобы потом с ростом потребностей пользователи смогли перейти на более крупную и мощную систему, установив дополнительные центральные процессоры и подсистемы памяти,

Многоуровневая шинная организация

 Характерной чертой суперсерверов, которая обеспечивает их расширяемость и благодаря которой они выделяются на фоне заурядных серверов локальных сетей, является архитектура многоуровневой шины. Высокоскоростная фирменная системная шина организует взаимосвязь нескольких центральных процессоров и модулей оперативной памяти внутри одного корпуса. Ее применение обычно привязывает пользователя к одной фирме производителю суперсервера, у которой он и приобретает upgrade версии центральных процессоров и модулей оперативной памяти. Системная шина через фирменные интерфейсные блоки

связана с более медленными стандартными шинами вводавывода, которые поддерживают подключение к суперсерверу таких периферийных устройств как видеоконтроллеры VGA, дисковые контроллеры SCSI и SCSI11, а также адаптеры локальных сетей.

 Большинство суперсерверов поставляются уже укомплектованными еще одной или несколькими стандартными шинами вводавывода: PCI, ISA, EISA, SCSI, VME. Чем больше шин имеет суперсервер, тем богаче спектр поддерживаемых разъемов расширения и дополнительных микропрограммных продуктов. Аналогичная архитектура многоуровневых шин уже давно реализована в мейнфреймах и миникомпьютерах. Суперсерверы по уровню производительности смогут приблизиться к мейнфрейму, передав большую часть дискового и сетевого трафика с основной системной шины на шины вводавывода, а также организуя параллельную обработку на нескольких быстрых центральных процессорах.

 В стандартных персональных компьютерах обычно применяется одна шина универсального назначения, такая как ISA или EISA, которая связывает воедино центральный процессор, модули оперативной памяти, монитор, диски, сетевой адаптер и другие компоненты. Сейчас все больше компьютеров на базе процессора Pentium поддерживают скоростную шину РСI.

Многопроцессорная обработка

 Многопроцессорная обработка является неотъемлемым признаком суперсервера. В суперсерверах реализуется как симметричная, так и асимметричная модель мультипроцессирования.

 Важным новшеством, которое может стимулировать более широкое распространение технологии СМП, является предложенный корпорацией Intel стандарт Multiprocessor Specification. Он определяет драйвер интерфейса между ОС и системами многопроцессорной обработки, использующими процессоры от Intel, и будет способствовать более быстрому продвижению на рынок новых суперсерверов с многопроцессорной обработкой, поскольку производители аппаратного обеспечения смогут устанавливать в своих системах готовые ОС вместо того, чтобы тратить средства на адаптацию системного программного обеспечения.

Приложение-клиент на удаленном компьютере получает доступ к данным, хранимым на сервере приложений. Однако вместо всей базы данных на Ваш компьютер с сервера загружаются только результаты запроса. Например, Вы можете получить список студентов, родившихся в ноябре.

Почтовые серверы управляют передачей электронных сообщений между пользователями сети.

Факс-серверы управляют потоком входящих и исходящих факсимильных сообщений через один или несколько факс-модемов.

Коммуникационные серверы управляют потоком данных и почтовых сообщений между этой сетью и другими сетями, мэйнфреймами или удаленными пользователями через модем и телефонную линию.

В расширенной сети использование серверов разных типов приобретает особую актуальность. Необходимо поэтому учитывать все возможные нюансы, которые могут проявиться при разрастании сети, с тем, чтобы изменение роли определенного сервера в дальнейшем не отразилось на работе всей сети.

Рассмотрим явные преимущества сетей на основе сервера.

Разделение ресурсов. Сервер спроектирован так, чтобы предоставлять доступ к множеству файлов и принтеров, обеспечивая при этом высокую производительность и защиту. Администрирование и управление доступом к данным осуществляется централизованно.

Защита. Основным аргументом при выборе сети на основе сервера является, как правило, защита данных. В таких сетях проблемами безопасности может заниматься один администратор: он формирует политику безопасности и применяет ее в отношении каждого пользователя сети.

Резервное копирование данных. Поскольку жизненно важная информация расположена централизованно, т.е. сосредоточена на одном или нескольких серверах, нетрудно обеспечить ее регулярное резервное копирование.


На главную