Открытая системаРеальное распространение архитектуры клиент-сервер стало возможным благодаря развитию и широкому внедрению в практику «Концепции открытых систем». Основным смыслом подхода открытых систем является упрощение комплексирования вычислительных систем за счет международной и национальной стандартизаций аппаратных и программных интерфейсов. Главной побудительной причиной развития «Концепции открытых систем» явился повсеместный переход к использованию локальных вычислительных сетей и те проблемы комплексирования аппаратно-программных средств, которые этот переход вызвали. В связи с бурным развитием технологий глобальных коммуникаций открытые системы приобрели еще больший масштаб. Основой открытых систем, дающей существенные преимущества пользователям, является независимость от конкретного поставщика. Ориентируясь на продукцию компаний, придерживающихся стандартов открытых систем, потребитель, который приобретает продукт компании, не попадает в зависимость от ее продуктов, он может продолжить наращивание мощности своей системы за счет приобретения продуктов любой другой компании, соблюдающей стандарты открытых систем, при чем это касается как аппаратных, так и программных средств. Технологии стандарта открытых систем обеспечивают реальную и проверенную практикой возможность производства системных и прикладных программных средств со свойствами мобильности и интероперабильности. Свойство мобильности означает сравнительную простоту переноса программной системы в широком спектре аппаратно-программных средств, соответствующих стандартам открытых систем. Интероперабильность означает упрощение комплексирования новых программных систем на основе использования готовых компонентов со стандартными интерфейсами. Использование подхода открытых систем выгодно и производителям программного обеспечения, и пользователям. Открытые системы обеспечивают естественное решение проблемы смены поколений аппаратных и программных средств. Производителям аппаратных и программных средств нет необходимости решать все проблемы заново, они могут, по крайней мере, некоторое время продолжать комплексировать системы, используя существующие компоненты. При этом возникает новый уровень конкуренции: все производители аппаратного и программного обеспечения обязаны обеспечить некоторую стандартную среду и при этом вынуждены добиваться как можно лучшей ее реализации. Преимуществом для пользователей является то, что они могут постепенно заменять компоненты системы на более совершенные и при этом система не утрачивает своей работоспособности. В этом кроется решение проблемы постепенного наращивания вычислительных, информационных и других мощностей компьютерной системы. 14. Клиенты и серверы локальных сетей. В основе широкого распространения локальных компьютерных сетей лежит известная идея разделения ресурсов. Высокая пропускная способность локальных сетей обеспечивает эффективный доступ из одного узла локальной сети к ресурсам, находящимся в других узлах. Развитие идеи эффективного доступа с одного узла локальной сети к ресурсам другой привела к выделению компонентов сети, серверов и рабочих станций. При этом актуальной является задача не только доступа к ресурсам удаленного компьютера, но и подключения некоторого сервиса, который специфичен для ресурсов данного рода, и реализации ПО, обеспечивающего функциональность, которую нет необходимости дублировать в нескольких местах. Рабочая станция предназначена для непосредственной работы пользователя или категории пользователей и обладает ресурсами, соответствующими локальным потребностям соответствующего пользователя. Специфическими особенностями рабочей станции могут быть объем оперативной памяти, объем дисковой памяти и т.д. При необходимости пользователи с рабочих станций могут использовать ресурсы и услуги, предоставляемые сервером. Сервер локальной сети должен обладать ресурсами, соответствующими его функциональному назначению и потребностям сети. В связи с ориентацией подхода открытых систем правильнее говорить о логических серверах, имея в виду наборы ресурсов и программных средств, соответствующих функциональному назначению серверов и потребностям сети. Особенностью логического сервера в открытой системе является то, что если по соображениям эффективности сервер целесообразно переместить на отдельный компьютер, то это можно сделать как без изменения конфигурации его оборудования, так и без изменения использующих его прикладных программ. Примерами серверов могут служить: ü сервер телекоммуникаций, обеспечивающий услуги по связи данной локальной сети с глобальной компьютерной сетью; ü вычислительный сервер, позволяющий производить вычисления, которые невозможно выполнить рабочим станциям; ü дисковый сервер, обладающий расширенными ресурсами внешней памяти и предоставляющий их для использования рабочим станциям или другим серверам; ü файловый сервер, поддерживающий общее хранение файлов для всех рабочих станций; ü сервер баз данных, который фактически представляет собой обычную СУБД, которая принимает запросы от рабочей станции по локальной сети и возвращает результаты. 15. Системная архитектура клиент-сервер. Удаленный вызов процедур. В общем случае, чтобы прикладная программа, выполняющаяся на рабочей станции, могла запросить услугу некоторого сервера, требуется, как минимум, некоторый интерфейсный программный слой, поддерживающий такого рода взаимодействия. Система разбивается на две части, которые могут выполняться в разных узлах сети, т.е. клиентскую и серверную части. Прикладная программа и конечный пользователь взаимодействуют с клиентской частью системы, которую в простейшем случае обеспечивает просто надсетевой интерфейс. Клиентская часть системы по мере необходимости обращается по сети к серверной части. В развитых системах сетевое обращение серверной части может и не понадобиться при условии, что система может предугадывать потребности пользователя и в клиентской части содержаться данные, которые необходимы для выполнения запроса пользователя. Интерфейс серверной части определен и фиксирован, поэтому возможно создание новых клиентских частей существующей системы. Основной проблемой систем, основанных на архитектуре клиент-сервер, является то, что в соответствии с «Концепцией открытых систем» от них требуется мобильность в как можно более широком классе аппаратно-программных решений. Попытки создания систем, поддерживающих все возможные протоколы, приводят к перегрузке систем сетевыми деталями в ущерб их функциональности. Еще более сложный аспект этой проблемы связан с возможностью использования разных представлений данных в разных узлах неоднородной локальной сети. На разных компьютерах может существовать различная адресация, представление чисел, кодировка символов и т.д. Это особенно существенно для серверов высокого уровня, в том числе и серверов баз данных. Общим решение проблемы мобильности систем, основанным на архитектуре клиент-сервер, является опора на программные пакеты, реализующие удаленный вызов процедур (Remote Procedure Call). При использовании таких средств обращение к сервису в удаленном узле выглядит как обычный вызов процедуры. Средства RPC, в которых содержится вся информация от специфики аппаратуры локальной сети и сетевых протоколов переводят вызов процедур в последовательность сетевых взаимодействий, тем самым специфики сетевой среды и протоколов от программиста, занимающегося разработкой прикладных программ. При вызове удаленной процедуры средства RPC производят преобразования форматов данных клиента в промежуточные машинонезависимые форматы, а затем в форматы данных серверов. При передаче конкретных параметров производятся конкретные преобразования. Если система реализована на основе стандартного пакета RPC,она может быть перенесена в любую открытую среду.
|
