Сетевые информационные технологии. Internet

В исторической перспективе, с появлением в первой полови­не 1970-х тт. видеотерминалов, первоначально возникли структу­ры «терминал — хост» (локальный или удаленный).

Чуть раньше и независимо развивались глобальные сети (па­кетной коммутации), используемые как для функций связи об­щего назначения, так и для коммуникаций «хост—хост» с целью (в то время) выравнивания использования вычислительных мощностей по часовым поясам (подобно тому, как это осущест­вляется в сетях энергопередачи). Это были именно вычисли­тельные сети. Структуры «терминал — хост» вносят сюда до­полнительную динамику.

Эта ситуация сохраняется до середины 1980-х гг., когда по­явление и взрывообразное распространение ПК (как выразился один из тогдашних научных острословов «карлики-млекопитаю­щие на планете вычислительных динозавров») изменило поло­жение. Появляются локальные сети, интегрирующие прежде всего информационные ресурсы (файл-сервер), редкие или до­рогостоящие технические средства (принт-сервер) и т. п.

Изучение трафика (потоков данных) в развивающихся сетях показало смещение акцентов с распределенных вычислений на обмен информацией — доступ к удаленным базам данных, об­мен сообщениями по электронной почте и пр. Вырисовываются, таким образом, информационные сети.

Наконец, в 1980—1990-е гг. широко распространяется техно­логия TCP/IP, обеспечивая рост и развитие «сети сетей» — Internet, которая представляет собой глобальную информацион­но-вычислительную сеть.

6.1. Некоторые основные понятия

Системы терминал—хост

Первые системы совместной эксплуатации информационных и вычислительных ресурсов (системы коллективного пользования) появляются в 1960—1970-е гг. и относятся к вычислительным системам с разделением времени. Первоначально операционные системы ЭВМ (ОС) были рассчитаны на пакетную обработку информации, затем с созданием интерактивных терминальных устройств появляется возможность совместной работы пользова­телей в реальном масштабе времени. Основные этапы развития систем доступа к информационным ресурсам представлены на рис. 6.1 и включают следующие схемы.

1. Взаимодействие терминала (конечный пользователь, ис­точник запросов и заданий) и хоста (центральная ЭВМ, держа­тель всех информационных и вычислительных ресурсов) —

 

Хост

□ □ Терминалы

Хост

□ □

—

Терминалы б

Хосты       о I     «       о   о ffl

О

f™} О <=> ПК Файл-сервер ПК д

Терминалы в

Internet

Рис. 6.1. Варианты коллективного использования информационно-вычислитель­ных ресурсов: а — локальный хост; б — удаленный хост; в — глобальная сеть; г — коммуника­ции ПК—ПК; д — локальная сеть; е — Internet

ПК

ПК

е

рис. 6.1 а, б. Может осуществляться как в локальном, так и в уда­ленном режиме, во втором случае, как правило, некоторая сово­купность пользователей (дисплейный класс) размещается в так называемом абонентском пункте — комплексе, снабженном кон­троллером (устройством управления), принтером, концентрато­ром и обеспечивающим параллельную работу пользователей с удаленным хостом. Связь между хостом и абонентским пунктом в этом случае осуществлялась с помощью модемов, по телефон­ным каналам [26].

2. На следующем этапе (рис. 6.1. в) формируются сети пере­дачи данных (из существующих общих и специальных цифровых каналов), позволяющие как осуществлять более тесное взаимо­действие терминал—хост, так и обмен хост—хост для реализа­ции распределенных баз данных и децентрализации процессов обработки информации.

3. Появление и массовое распространение персональных ком­пьютеров выводит на первый план (для массового пользователя) проблему связи ПК—ПК{рис. 6.1, г) для быстрого резервирова­ния и копирования информации (в том числе с использованием модемов) и локальные сети (рис. 6.1, д) — для совместной экс­плуатации баз данных (файл—сервер) и дорогостоящего обору­дования. В дальнейшем локальные сети потеряли самостоятель­ное значение вследствие интеграции с глобальными в двухуров­невые сети, строящиеся по единому принципу в рамках Internet (рис. 6.1, е).

В последующем перечисленные конфигурации не претерпели существенных изменений, однако понятия хост и терминал из чисто аппаратурных трансформировались в аппаратурно-про- граммные и даже сугубо программные (например, эмуляторы терминала и эмуляторы хоста на однотипных ПК [23, 26]). Кроме того, в 80-е гг. в обиход входит понятие интеллектуального тер­минала (smart terminal) — сателлитной машины, которая берет на себя часть функций по обработке информации пользователя (на­пример, синтаксический анализ запроса или программы).

Системы клиент—сервер

Таким образом, по мере развития представлений о распреде­ленных вычислительных процессах и процессах обработки дан­ных складывается концепция архитектуры «к л и е н т — с е р - в е р» — обобщенное представление о взаимодействие двух ком­понент информационной технологии (технического и/или программного обеспечения) в вычислительных системах и сетях, среди которых логически или физически могут быть выделены:

• активная сторона (источник запросов, клиент);

• пассивная сторона (сервер, обслуживание запросов, источ­ник ответов).

Взаимодействие клиент—сервер в сети осуществляется в со­ответствии с определенным стандартом, или протоколом — сово­купностью соглашений об установлении/прекращении связи и обмене информацией.

Обычно клиент и сервер работают в рамках единого прото­кола — telnet, ftp, gopher, http и пр., однако в связи с недостаточ­ностью такого подхода появляются мультипротоколъные клиенты и серверы, например браузер Netscape Navigator.

Основные разновидности функциональных структур кли­ент—сервер рассмотрены в следующей главе.