Страница 6 из 64
Тем не менее эти два понятия имеют очень много общего. Например, как компьютерная сеть, так и 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. [Ta
1.1. Применение компьютерных сетей
Прежде чем приступить к изучению технических подробностей, стоит посвятить некоторое время обсуждению вопроса, почему люди интересуются компьютерными сетями и для чего они могут быть использованы. В конце концов, если бы никто не был заинтересован в развитии этих технологий, то не было бы построено такое огромное количество самых разных сетей. Мы начнем с обсуждения таких традиционных вещей, как сети в организациях, затем перейдем к домашним сетям и новым технологиям, связанным с мобильной связью и мобильными пользователями, и закончим социальными вопросами.
1.1.1. Сети в организациях
Большинство современных организаций используют большое количество компьютеров. Например, компания может иметь компьютер для каждого сотрудника и использовать их, чтобы разрабатывать продукты, писать брошюры и делать платежные ведомости. Первоначально некоторые из этих компьютеров, возможно, работали в изоляции от других, но в некоторый момент управление, возможно, решило соединить их, чтобы быть в состоянии передавать информацию 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 данным для любого пользователя 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 необходимости в том, чтобы свое печатающее устройство было у каждого служащего, к тому же, содержание и обслуживание одного принтера, очевидно, обходится дешевле.
Но, наверное, даже более важной проблемой, нежели совместное использование физических ресурсов, таких как принтеры и устройства резервного копирования, является совместное использование информации . В наше время любая компания, независимо от ее размеров, просто немыслима без данных, представленных в электронном виде. Маленькие и большие компании жизненно зависят от компьютеризированной информации. У большинства компаний в сети доступны потребительские отчеты, информация о продукте, материальные запасы, финансовые отчеты, информация о налоге и многое дгугое. Если бы вдруг внезапно отказали все компьютеры какого-нибудь банка, даже самого крупного, он обанкротился бы минут за пять, не более. Современное автоматизированное производство с использованием вычислительной техники в этом случае не продержалось бы и пяти секунд. Да что там говорить, если даже маленькое туристическое агентство, весь штат которого состоит из трех человек, находится в очень сильной зависимости от компьютерных 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 же речь идет о больших фирмах, то и вычислительная техника, и служащие могут быть разбросаны по десяткам представительств в разных странах. Несмотря на это, продавец, находящийся в Нью-Йорке, может запросить и сразу же получить информацию о товарах, имеющихся на складе в Сингапуре. Для соединения сетей, расположенных в разных местах, могут быть использованы сети, называемые VPN (Virtual Private Networks — виртуальные частные сети). 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 с информацией компании и некоторого количества работников, которым удаленно предоставляется информация. В этом случае данные хранятся на мощном компьютере, называемом сервером. Довольно часто сервер располагается в отдельном помещении и обслуживается системным администратором. С другой стороны, компьютеры служащих могут быть менее мощными, они идентифицируются в сети как клиенты, могут в большом количестве располагаться даже в пределах одного офиса и иметь удаленный доступ к информации и программам, хранящимся на сервере. (Иногда мы будем называть «клиентом» пользователя такой машины. Я думаю, вы сможете по контексту догадаться, когда речь идет о компьютере, а когда о человеке.) Клиентская и серверная машины объединены в сеть, как показано на рис. 1.1. Обратите внимание: пока что мы показываем сеть просто в виде овала, не вдаваясь в детали. Такое представление мы будем использовать при ведении наиболее абстрактного разговора о компьютерных сетях. При обсуждении того или иного аспекта их функционирования мы будем «раскрывать» этот овал, узнавая о нем все новые подробности.
Рис. 1.1. Сеть, состоящая из двух клиентов и одного сервера
Такая система называется клиент-серверной моделью. Она используется очень широко и зачастую является основой построения всей сети. Самая популярная реализация — веб-приложение, в котором сервер производит веб-страницы, основанные на его базе данных в ответ на запросы клиента, которые могут обновить базу данных. Она применима, когда клиент и сервер находятся в одном здании и принадлежат одной компании, а также когда они расположены далеко друг от друга. Скажем, когда пользователь получает доступ к интернет-сайту, работает та же модель. При этом веб-сервер играет роль серверной машины, а пользовательский компьютер — клиентской. В большинстве случаев один сервер одновременно занимается обслуживанием большого (сотен или тысяч) числа клиентов.
Если мы посмотрим на модель «клиент-сервер» чуть пристальнее, то станет очевидно, что в работе сети можно всегда выделить два процесса (то есть работающие программы): серверный и клиентский. Обмен информацией чаще всего происходит так. Клиент посылает запрос серверу через сеть и начинает ожидать ответ. При принятии запроса сервер выполняет определенные действия или ищет запрашиваемые данные, затем отсылает ответ. Все это показано на рис. 1.2.
Вторая цель работы компьютерной сети связана в большей 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 один компьютер, умеющий принимать и отправлять электронную почту (e-mail), а ведь именно ее большинство людей предпочитает использовать для общения. На самом деле, обычное ворчание начальства на тему того, что люди проводят много времени за чтением и написанием электронной почты, совершенно беспочвенно: многие руководители давно уже поняли, что они и сами могут рассылать своим подчиненным электронные послания, это удобно и просто.
Рис. 1.2. В модели «клиент-сервер» различают запросы и ответы
Телефонные звонки между служащими могут передаваться по компьютерной сети, вместо телефонной. Эту технологию называют IP-телефонией или VoIP (Voice over IP). Микрофон и динамик в каждом конце могут принадлежать VoIP-включенному телефону или компьютеру сотрудника. Компании считают это замечательным способом экономить на телефонных счетах.
С помощью компьютерных сетей возможны и другие, более богатые формы общения. К аудио может быть добавлено видео, так чтобы сотрудники в отдаленных местоположениях могли видеть и слышать друг друга в течение встречи. Этот метод — мощный инструмент для того, чтобы устранить стоимость и время, которые раньше тратились на поездки. Совместный доступ к рабочему столу позволяет удаленным сотрудникам видеть и взаимодействовать с графическим монитором. Это облегчает работу для двух или нескольких человек, которые работают далеко друг от друга, при необходимости совместно проводить расчеты или писать отчет. Когда один сотрудник производит изменение в документе онлайн, другие могут немедленно видеть изменение, вместо ожидания письма в течение нескольких дней. Такое ускорение делает сотрудничество среди обширных групп людей легким там, где это ранее было невозможно. Начинают использоваться и более амбициозные формы удаленной координации, такие как телемедицина (например, осмотр удаленного пациента), но они могут стать намного более важными. Иногда говорят, что происходит гонка между коммуникациями и транспортом, и тот, кто не победит, устареет.