Что такое сетевой клиент
Настройка сети в операционной системе Windows 7. Часть 2 – Сетевые клиенты, службы и протоколы
Введение
В предыдущей части статьи вы узнали об основном компоненте средства конфигурирования сетевых свойств операционных систем Windows – компоненте «Центр управления сетями и общим доступом». Были рассмотрены такие основные понятия, как сетевое расположение и сетевые карты. Коротко было описано окно сетевых подключений, которое позволяет конфигурировать сетевые подключения на локальном компьютере. Из этой статьи вы узнаете о сетевых клиентах, службах и протоколах – компонентах системы, которые привязаны к сетевым подключениям, позволяющие осуществлять коммуникации вашим хостам. Вы сможете для себя почеркнуть общую информацию, которая поможет вам в дальнейшем изучении сетевых технологий компании Microsoft.
Сетевые клиенты
По определению, сетевой клиент – это компьютер или программное обеспечение, у которого есть доступ к услугам сервера, а также получающее или обменивающееся с ним информацией. В операционных системах Windows сетевые клиенты представляют собой компоненты программного обеспечения, которые позволяют локальному компьютеру подключаться к сетям отдельных операционных систем. Наряду со всеми подключениями по локальным сетям в системах Windows, сетевым клиентом по умолчанию является компонент «Клиенты для сетей Microsoft». Данный компонент позволяет подключаться к общим ресурсам на других компьютерах, оснащенных операционной системой Windows. По умолчанию, данный сетевой клиент не нуждается в дальнейшей настройке. Однако, если вы захотите изменить настройки клиента для сетей Microsoft, установленные по умолчанию, выполните следующие действия:
Из раскрывающегося списка «Поставщик службы имен» доступны поставщики «Локатор Windows», который является поставщиком служб имен по умолчанию, а также «Служба каталогов ячеек DCE», которую нужно использовать только в том случае, если в сети используется программное обеспечение компании The Open Group, например клиент или сервер DCE (Distributed Computing Environment). В этом случае, вам нужно будет в поле «Сетевой адрес» ввести сетевой адрес поставщика служб имен.
Рис. 1. Свойства сетевого клиента «Клиент для сетей Microsoft»
Сетевые службы
Также как и сетевые клиенты, сетевые службы являются компонентами операционной системы. Сетевые службы операционных систем Windows – это специальные процессы, которые создают прослушивающий сокет и привязывают его к определенному порту, обеспечивающие дополнительную функциональность для сетевых подключений. Системные службы запускаются операционной системой автоматически в процессе загрузки компьютера или по мере необходимости при выполнении стандартных операций. Понятное имя службы отображается в оснастке «Службы», а настоящее имя службы используется в программах с интерфейсом командной строки. По умолчанию в операционных системах Microsoft ко всем локальным подключениям привязаны две сетевые службы:
Сетевые протоколы
Основной составляющей коммуникаций сетевых подключений являются протоколы. Протоколами называются стандарты, на основе которых выполняются программы, которые осуществляют сетевые коммуникации. Протоколы задают способы передачи сообщений и обработки ошибок в сети, а также позволяют разрабатывать стандарты, не привязанные к конкретной аппаратной платформе. Разные протоколы зачастую описывают лишь разные стороны одного типа связи. Сетевые протоколы предписывают правила работы компьютерам, которые подключены к сети. Они строятся по многоуровневому принципу и, несмотря на то, что каждый протокол предназначен для приема конкретных входных данных и генерирования определенного результата, все протоколы в системе можно заменять другими протоколами.
Для сетевых протоколов используется модель Open System Interconnection (OSI). Данная модель состоит из семи уровней:
Протоколы TCP/IP — это два протокола нижнего уровня, являющиеся основой связи в сети Интернет. Протокол TCP (Transmission Control Protocol) разбивает передаваемую информацию на порции и нумерует их. С помощью протокола IP (Internet Protocol) все части передаются получателю. Данные протоколы основаны на модели OSI и функционируют на более низком уровне, чем прикладные протоколы. Концепция уровней модели TCP/IP (многослойной сетевой модели) позволяет заменять отдельные протоколы на одном уровне другими протоколами, совместимыми на соседних уровнях протоколами. На следующей иллюстрации отображен стек (совокупность протоколов) протоколов TCP/IP:
Рис. 2. Уровни модели стека TCP/IP
Рассмотрим подробно каждый из четырех уровней модели TCP/IP:
Уровень сетевого интерфейса (уровень 2). Данный уровень содержит протоколы, которые обеспечивают передачу данных между узлами связи, физически напрямую соединенными друг с другом. Другими словами, осуществляют коммуникацию для сетевых адаптеров и физических (MAC) адресов, которые назначены для этого адаптера, концентраторов, коммутаторов и пр. Существующие стандарты определяют, каким образом должна осуществляться передача данных семейства TCP/IP с использованием этих протоколов. К этому уровню относятся протоколы Ethernet, маркерное кольцо Token Ring, SLIP, PPP и прочее.
Уровень Интернета (уровень 3). Этот уровень обеспечивает доставку информации от сетевого узла отправителя к сетевому узлу получателя без установления виртуального соединения с помощью датаграмм и не является надежным. Основным протоколом данного уровня является IP (Internet Protocol). Вся информация, поступающая к нему от других протоколов, оформляется в виде IP-пакетов данных (IP datagrams). На этом уровне был реализован стек TCP/IP. На уровне 3 в стеке TCP/IP используются две версии протокола Интернета:
Также на данном уровне оперирует физическое устройство – маршрутизатор, который блокирует физическое широковещание сообщений сети, вычитывает программный адрес, а затем перенаправляет этот адрес по соответствующему пути.
Транспортный уровень (уровень 4). Транспортный уровень модели TCP/IP предназначен для отправки и получения данных. В набор данного уровня входят два протокола – TCP и UDP. Рассмотрим подробно каждый из них:
Прикладной уровень (уровень 7). Данный, последний, уровень модели TCP/IP осуществляет упаковку и передачу данных через порты транспортного уровня. К этому уровню можно отнести протоколы TFTP (Trivial File Transfer Protocol), FTP (File Transfer Protocol), Telnet, SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), HTTP, DNS, POP3 (Post Office Protocol 3) и другие, которые поддерживаются соответствующими системными утилитами.
Заключение
В этой статье вы узнали о сетевых клиентах, сетевых службах и о протоколах. Была описана модель взаимодействия открытых систем (OSI) и рассмотрены четыре уровня модели протокола TCP/IP. В соответствии с моделью OSI, сетевой уровень именуется как уровень 2, уровень Интернета – уровень 3, транспортный уровень – уровень 4 и прикладной уровень называется уровнем 7. В следующих статьях вы подробно познакомитесь с сетевыми клиентами, а также с протоколами Интернета версии 4 и 6.
Введение в сети клиент-сервер
Серверы и клиенты являются строительными блоками компьютерных сетей
Сеть клиент-сервер стала популярной много лет назад, поскольку персональные компьютеры стали альтернативой старым мейнфреймам компьютерам. Сеть клиент-сервер относится к компьютерной модели сети, в которой используются как клиентские аппаратные устройства, так и серверы, каждый из которых имеет определенные функции. Модель клиент-сервер может использоваться в Интернете, а также в локальных сетях (ЛВС). Примеры клиент-серверных систем в Интернете включают веб-браузеры и веб-серверы, FTP-клиенты и серверы, а также DNS.
Клиентское и серверное оборудование
Клиентские устройства – это обычно ПК с установленными сетевыми приложениями, которые запрашивают и получают информацию по сети. Кроме того, мобильные устройства функционируют как клиенты.
Серверы хранят файлы и базы данных, в том числе сложные приложения и веб-сайты. Серверы обычно имеют более мощные центральные процессоры, больше памяти и дисков больше, чем клиентские устройства.
Клиент-серверные приложения
Модель клиент-сервер организует сетевой трафик с использованием клиентского приложения и клиентских устройств. Сетевые клиенты отправляют сообщения на сервер для выполнения запросов. Серверы отвечают своим клиентам, реагируя на каждый запрос и возвращая результаты. Один сервер поддерживает множество клиентов, и несколько серверов могут быть объединены в сеть в пуле серверов для обработки возросших нагрузок по мере роста числа клиентов.
Клиентский компьютер и серверный компьютер, как правило, представляют собой два отдельных аппаратных блока, каждый из которых настроен для своего предназначения. Например, веб-клиент лучше всего работает с большим экраном, а веб-сервер вообще не нуждается в отображении и может быть расположен в любой точке мира. Однако в некоторых случаях данное устройство может функционировать как клиент и сервер для одного и того же приложения. Кроме того, устройство, которое является сервером для одного приложения, может одновременно действовать как клиент для других серверов для различных приложений.
Некоторые из самых популярных приложений в Интернете следуют модели клиент-сервер, включая электронную почту, FTP и веб-сервисы. Каждый из этих клиентов имеет пользовательский интерфейс – графический или текстовый – и клиентское приложение, которое позволяет пользователю подключаться к серверам. В случае электронной почты и FTP пользователи вводят имя компьютера (или иногда IP-адрес) в интерфейс для настройки соединений с сервером.
Локальные клиент-серверные сети
Клиент-сервер против одноранговых и других моделей
Модель сети клиент-сервер изначально была разработана для обеспечения доступа к приложениям баз данных для большого числа пользователей. По сравнению с моделью мэйнфрейма, клиент-серверная сеть обладает большей гибкостью, поскольку соединения могут быть установлены по требованию, а не фиксированы. Модель клиент-сервер также поддерживает модульные приложения, которые могут упростить создание программного обеспечения. В так называемых типах клиент-серверных систем двухуровневая и трехуровневая программные приложения разделены на модульные компоненты, и каждый компонент устанавливается на клиентах или серверах. специализированный для этой подсистемы.
Сеть клиент-сервер – это всего лишь один из подходов к управлению сетевыми приложениями. Первичная альтернатива клиент-серверной сети, одноранговая сеть, рассматривает все устройства как имеющие эквивалентные возможности, а не специализированные роли клиента или сервера. По сравнению с клиент-серверными сетями одноранговые сети предлагают некоторые преимущества, такие как большая гибкость в расширении сети для обслуживания большого количества клиентов. Клиент-серверные сети обычно предлагают преимущества по сравнению с одноранговыми сетями, например, возможность управлять приложениями и данными в одном централизованном месте.
Как видно из названия, главные «действующие лица»:
· клиент – компьютерное устройство, которое отсылает запросы серверу, касающиеся выполнения определенных задач или предоставления конкретной информации.
· сервер – компьютерное устройство, гораздо мощнее обычного ПК.
Система работает по следующему принципу:
1. Клиент отправляет запрос серверной машине.
2. Сервер принимает обращение с требованием выполнить определенное действие и выполняет поставленную задачу.
3. Программно-аппаратный комплекс отправляет клиенту результат выполненной работы, обработанного запроса.
Модель клиент-сервер предоставляет возможность разграничить поставленные задачи и работу над вычислениями между теми, кто заказывает услуги и теми, кто их поставляет.
Основные компоненты системы:
· клиент. Рабочая станция считается входной точкой конечного пользователя в данной системе. Отправляет запросы, получает ответы;
· сервер. Взаимодействует с многочисленными клиентами и решает поставленные ими задачи;
· сеть. Здесь происходит передача данных. Посредством сети можно соединить рабочие машины общими ресурсами;
· приложения. Могут обрабатывать информацию, организовывать физическое распределение данных между сервером и клиентом. Программным обеспечением оснащают серверные устройства для сбора данных, работы с ними и хранения. А также ПО устанавливают на компьютерной станции-клиенте.
О технологии клиент-сервер
Серверное устройство поддерживает многопользовательский режим и обеспечивает одновременно работу с несколькими клиентами. Конечно, машина не может решать в прямом смысле слова одновременно несколько поставленных задач, она выстраивает запросы в очередь по мере поступления, обрабатывает обращения и отправляет результаты работы. Запросы можно выстраивать в списке по приоритетности. Чем важнее запрос, тем быстрей его обрабатывают, даже, если он поступил позже.
Рядовые пользователи сети интернет даже не догадываются о том, как их запросы моментально обслуживаются, чтобы они читали новости, книги, тематические статьи, смотрели интересные видео и фильмы, ходили по форумам, «зависали» в социальных сетях, оплачивали счета, общались с друзьями, оформляли заказы на покупку товаров и т.д. Главное, что ответная реакция быстрая.
Именно технология клиент сервер предоставляет возможность реализовать вышеуказанные многочисленные поставленные задачи. Обычно клиент – это браузер конкретного пользователя. А серверами зачастую выступают:
· любые серверы http;
· наборы серверных машин (например, Denwer);
Обмен информацией между клиентом и сервером происходит благодаря сетевым протоколам в интернете. Каждой услуге соответствует определенный протокол, их предостаточно. Запросы, отсылаемые клиентом, классифицируют как http сообщения. Здесь четко указано, какие сведения нужно предоставить, в каком оформлении. Серверное устройство после анализа и обработки запроса, обычно отвечает html документом – дает свой http ответ.
Сообщение от клиента поступает с дополнительными данными, чтобы серверу было понятно, как с ним работать. Ответ машины также отправляется с кодами помимо полезных запрашиваемых данных, чтобы браузер оценил понятливость аппаратно-программного комплекса при обработке его запроса.
Смотря на каком уровне осуществляется взаимосвязь клиента с сервером, отсылаемые сообщения браузером упаковываются по-разному. Как будто они оборачиваются клиентом в несколько слоем обертки. После того, как послание поступило серверной станции, она приступает к разворачиванию всех этих слоев, проводит анализ информации и сбор данных.
Говоря больше о технологии клиент-сервер, следует уточнить, что браузер первый выходит на контакт и делает запрос серверной машине, которая лишь предоставляет услуги в ответ на сообщения и указывает, какие условия нужно при этом соблюдать. Разные компьютерные устройства используют, чтобы установить программное обеспечение клиента и серверного оборудования. Но есть случаи, когда они работали на одном ПК.
Когда на одном сайте одновременно находятся несколько посетителей, к серверу в один момент обращается много клиентов. Однако одномоментное поступление запросов ограничено мощностью и возможностями серверных устройств, а также характером отправляемых сообщений.
Архитектура клиент-сервер
Благодаря архитектуре клиент и сервер определены позиции взаимной связи между компьютерными машинами лишь в целом. Что же касается нюансов взаимодействия, они определены протоколами. Технология вполне прозрачно намекает на разделение в сети рабочих машин: серверы и клиенты. Рабочий контакт всегда инициирован клиентской машиной. Протокол же описывает, по каким правилам этот контакт установлен и действует.
Архитектура взаимодействия между клиентом и сервером подразделяется на два вида:
· двухзвенная. Сторонние ресурсы не задействованы. Одна машина обрабатывает поступившие сообщения. В этом случае сервер должен быть высокопроизводительным. Несмотря на эти жесткие требования, архитектура очень надежная. Первый уровень – клиент отправляет запрос. Второй уровень – сервером принимается сообщение, обрабатывается и отправляется ответ.
· многоуровневая. Речь идет о любой современной архитектуре СУБД. Принципиальное отличие и особенность: запросом клиента занимаются одновременно несколько серверных устройств. Операции перераспределяются, нагрузка на серверную машину снижена и оптимальная. Единственный минус: низкая надежность по сравнению с предыдущим вариантом.
Многоуровневая клиент-серверная архитектура
Обработкой данных занимаются несколько разных серверов. Благодаря такому подходу возможности серверов и клиентов используются более эффективно за счет разделения функций:
К тому же, систему можно точнее разделить на функциональные блоки для выполнения конкретной роли. Для этого между собой взаимодействуют разнообразные серверы приложений. К примеру, реально выделить сервер, необходимый для выполнения всего функционала по управлению персоналом. При этом реально сделать такую настройку, что пользователи смогут пользоваться только его общедоступным функционалом, а детали реализации серверной машины будут недоступны, так как с ней свяжут отдельную базу данных. Подобные системы легко адаптируются под веб, ведь легче организовать доступ пользователей к конкретному функционалу БД посредством html форм, чем ко всей БД.
На веб-технологию очень просто перевести многоуровневую систему. Заменяют клиентскую часть браузером спецтипа или универсального назначения. При этом дополняют веб-сервером и компактными программными модулями сервер приложений. Многоуровневая архитектура также использует менеджеры транзакций. Обмен информацией одновременно происходит между одной серверной машиной приложений и несколькими серверами БД.
· информация защищена и безопасно хранится. Так как серверная машина БД ведет базы данных, можно независимо от программ пользователя обрабатывать информацию в базе;
· повышенная стойкость к сбоям. Сохранена целостность информационных запросов, они доступны другим пользователям, если во время работы клиента случился сбой;
· масштабируемость. Архитектура адаптируется к увеличению количества пользователей. База данных также расширяется в объеме. Однако при этом не поставлена задача менять ПО. Система наращивает аппаратные средства, так происходит подстройка под меняющиеся факторы;
· повышенная защита данных от взлома и опасных атак;
· один пользователь меньше нагружает сеть, поэтому увеличивается ее пропускная способность. Можно удовлетворить запросы большего количества пользователей;
Преимущества и недостатки архитектуры клиент-сервер
Разделен код программы клиентского и серверного приложения. Это главное преимущество архитектуры. Выбрана локальная сеть. Поэтому плюсы следующие:
· к клиентским рабочим станциям выдвигают низкие запросы;
· преимущественно все вычислительные операции выполняются на серверах;
· реально повысить защиту локальной сети.
Но не все так гладко с клиент-серверной архитектурой, есть и недостатки:
· серверные машины стоят в разы дороже, чем клиентские рабочие станции;
· обслуживание серверов доверяют только квалифицированным и профессионально подготовленным специалистам;
· работа клиентских компьютерных устройств остановлена, если в локальной сети «полетело» серверное оборудование.
Важно понимать, что нет четкого разделения оборудования на клиентское и серверное. Просто архитектура к/с дает возможность перераспределить и оптимизировать загруженность и распределить функциональность между этими рабочими станциями.
Настройка сети в операционной системе Windows 7. Часть 2 – Сетевые клиенты, службы и протоколы
Введение
В предыдущей части статьи вы узнали об основном компоненте средства конфигурирования сетевых свойств операционных систем Windows – компоненте «Центр управления сетями и общим доступом». Были рассмотрены такие основные понятия, как сетевое расположение и сетевые карты. Коротко было описано окно сетевых подключений, которое позволяет конфигурировать сетевые подключения на локальном компьютере. Из этой статьи вы узнаете о сетевых клиентах, службах и протоколах – компонентах системы, которые привязаны к сетевым подключениям, позволяющие осуществлять коммуникации вашим хостам. Вы сможете для себя почеркнуть общую информацию, которая поможет вам в дальнейшем изучении сетевых технологий компании Microsoft.
Сетевые клиенты
По определению, сетевой клиент – это компьютер или программное обеспечение, у которого есть доступ к услугам сервера, а также получающее или обменивающееся с ним информацией. В операционных системах Windows сетевые клиенты представляют собой компоненты программного обеспечения, которые позволяют локальному компьютеру подключаться к сетям отдельных операционных систем. Наряду со всеми подключениями по локальным сетям в системах Windows, сетевым клиентом по умолчанию является компонент «Клиенты для сетей Microsoft». Данный компонент позволяет подключаться к общим ресурсам на других компьютерах, оснащенных операционной системой Windows. По умолчанию, данный сетевой клиент не нуждается в дальнейшей настройке. Однако, если вы захотите изменить настройки клиента для сетей Microsoft, установленные по умолчанию, выполните следующие действия:
Из раскрывающегося списка «Поставщик службы имен» доступны поставщики «Локатор Windows», который является поставщиком служб имен по умолчанию, а также «Служба каталогов ячеек DCE», которую нужно использовать только в том случае, если в сети используется программное обеспечение компании The Open Group, например клиент или сервер DCE (Distributed Computing Environment). В этом случае, вам нужно будет в поле «Сетевой адрес» ввести сетевой адрес поставщика служб имен.
Рис. 1. Свойства сетевого клиента «Клиент для сетей Microsoft»
Сетевые службы
Также как и сетевые клиенты, сетевые службы являются компонентами операционной системы. Сетевые службы операционных систем Windows – это специальные процессы, которые создают прослушивающий сокет и привязывают его к определенному порту, обеспечивающие дополнительную функциональность для сетевых подключений. Системные службы запускаются операционной системой автоматически в процессе загрузки компьютера или по мере необходимости при выполнении стандартных операций. Понятное имя службы отображается в оснастке «Службы», а настоящее имя службы используется в программах с интерфейсом командной строки. По умолчанию в операционных системах Microsoft ко всем локальным подключениям привязаны две сетевые службы:
Сетевые протоколы
Основной составляющей коммуникаций сетевых подключений являются протоколы. Протоколами называются стандарты, на основе которых выполняются программы, которые осуществляют сетевые коммуникации. Протоколы задают способы передачи сообщений и обработки ошибок в сети, а также позволяют разрабатывать стандарты, не привязанные к конкретной аппаратной платформе. Разные протоколы зачастую описывают лишь разные стороны одного типа связи. Сетевые протоколы предписывают правила работы компьютерам, которые подключены к сети. Они строятся по многоуровневому принципу и, несмотря на то, что каждый протокол предназначен для приема конкретных входных данных и генерирования определенного результата, все протоколы в системе можно заменять другими протоколами.
Для сетевых протоколов используется модель Open System Interconnection (OSI). Данная модель состоит из семи уровней:
Протоколы TCP/IP — это два протокола нижнего уровня, являющиеся основой связи в сети Интернет. Протокол TCP (Transmission Control Protocol) разбивает передаваемую информацию на порции и нумерует их. С помощью протокола IP (Internet Protocol) все части передаются получателю. Данные протоколы основаны на модели OSI и функционируют на более низком уровне, чем прикладные протоколы. Концепция уровней модели TCP/IP (многослойной сетевой модели) позволяет заменять отдельные протоколы на одном уровне другими протоколами, совместимыми на соседних уровнях протоколами. На следующей иллюстрации отображен стек (совокупность протоколов) протоколов TCP/IP:
Рис. 2. Уровни модели стека TCP/IP
Рассмотрим подробно каждый из четырех уровней модели TCP/IP:
Уровень сетевого интерфейса (уровень 2). Данный уровень содержит протоколы, которые обеспечивают передачу данных между узлами связи, физически напрямую соединенными друг с другом. Другими словами, осуществляют коммуникацию для сетевых адаптеров и физических (MAC) адресов, которые назначены для этого адаптера, концентраторов, коммутаторов и пр. Существующие стандарты определяют, каким образом должна осуществляться передача данных семейства TCP/IP с использованием этих протоколов. К этому уровню относятся протоколы Ethernet, маркерное кольцо Token Ring, SLIP, PPP и прочее.
Уровень Интернета (уровень 3). Этот уровень обеспечивает доставку информации от сетевого узла отправителя к сетевому узлу получателя без установления виртуального соединения с помощью датаграмм и не является надежным. Основным протоколом данного уровня является IP (Internet Protocol). Вся информация, поступающая к нему от других протоколов, оформляется в виде IP-пакетов данных (IP datagrams). На этом уровне был реализован стек TCP/IP. На уровне 3 в стеке TCP/IP используются две версии протокола Интернета:
Также на данном уровне оперирует физическое устройство – маршрутизатор, который блокирует физическое широковещание сообщений сети, вычитывает программный адрес, а затем перенаправляет этот адрес по соответствующему пути.
Транспортный уровень (уровень 4). Транспортный уровень модели TCP/IP предназначен для отправки и получения данных. В набор данного уровня входят два протокола – TCP и UDP. Рассмотрим подробно каждый из них:
Прикладной уровень (уровень 7). Данный, последний, уровень модели TCP/IP осуществляет упаковку и передачу данных через порты транспортного уровня. К этому уровню можно отнести протоколы TFTP (Trivial File Transfer Protocol), FTP (File Transfer Protocol), Telnet, SMTP (Simple Mail Transfer Protocol), HTTP, DNS, POP3 (Post Office Protocol 3) и другие, которые поддерживаются соответствующими системными утилитами.
Заключение
В этой статье вы узнали о сетевых клиентах, сетевых службах и о протоколах. Была описана модель взаимодействия открытых систем (OSI) и рассмотрены четыре уровня модели протокола TCP/IP. В соответствии с моделью OSI, сетевой уровень именуется как уровень 2, уровень Интернета – уровень 3, транспортный уровень – уровень 4 и прикладной уровень называется уровнем 7. В следующих статьях вы подробно познакомитесь с сетевыми клиентами, а также с протоколами Интернета версии 4 и 6.