Чем отличаются сети с выделенным сервером от одноранговых сетей кратко

Обновлено: 05.07.2024

Дайте понятие одноранговой локальной сети и сети с выделенным сервером. В чем сущность технологий обработки информации "файл-сервер" и "клиент-сервер".

Дайте понятие Экспертной системы. Каковы ее основные компоненты?

(15) "Акт приема грубых и сочных кормов"

Вопрос №1. Понятие одноранговой локальной сети и сети с выделенным сервером. Обработка информации "файл-сервер" и "клиент-сервер"

Одноранговая локальная сеть.

Одноранговая сеть - все компьютеры равноправны, каждый из них выполняет как роль рабочего места пользователя, так и роль сервера по обеспечению доступа к своим данным и ресурсам.

Такие сети можно использовать только в коллективах, где нет секретов друг от друга.

Одноранговые сети называют рабочими группами, не более 10 компьютеров. Они относительно просты, нет необходимости в мощном центральном сервере или других компонентах, обязательных для более сложных сетей.

В одноранговой сети каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер, пользователи должны обладать достаточным уровнем знаний, чтобы работать и как пользователи, и как администраторы своего компьютера.

Одноранговая сеть подходит там, где:

Количество пользователей не превышает 10 человек;

Пользователи расположены компактно;

Вопросы защиты данных не критичны;

Не ожидается расширения фирмы, и, следовательно, сети.

Недостатки одноранговых сетей.

Пользовательская ОС мало приспособлена для выполнения функций сервера сети, которую ей приходиться выполнять. Если на каком-то компьютере пользователь играет в какую-нибудь игру, а другие пользователи работают с файлами на этом же компьютере, то они будут сильно мешать друг другу. Также отсутствует защита информации, децентрализованное хранение данных, усложняет их резервирование, и недостаточная надежность, и многое другое.

Сеть на основе выделенного сервера.

Выделенный сервер - сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов.

Специализированные серверы: файл - серверы, принт - серверы, серверы приложений, почтовые и факс - серверы, коммуникационные серверы.

1. 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.

В таких сетях проблемами безопасности может заниматься один администратор: он формирует политику безопасности и применяет ее в отношении каждого пользователя сети.

3. Система резервирования данных.

В случае повреждения основной области хранения данных информация не будет потеряна: легко можно воспользоваться резервной копией.

4. Количество пользователей

Сети на основе сервера способны поддерживать тысячи пользователей.

5. Аппаратное обеспечение.

Компьютер пользователя не выполняет функций сервера, требования к его характеристикам зависят от потребностей самого пользователя.

наличие выделенного сервера повышает надежность системы в целом;

мощные средства по администрированию, управлению компьютерной сети;

высокая степень защищенности по сравнению с одноранговой сетью;

и многие другие достоинства.

ограничение на максимальное количество пользователей;

требования предоставления отдельного сервера, то есть компьютера, на котором работать нельзя.

"Файл-сервер" и "Клиент-сервер".

Обработка запроса одного пользователя:

Обращение к БД (запрос);

Перекачка данных с блокировкой доступа других пользователей;

Обработка данных на компьютере пользователя.

Обработка запроса нескольких пользователей:

Одновременный запрос к тем же данным в БД;

Ответ: "Данные заблокированы, подождите, или откройте в режиме только для чтения".

Очень большая нагрузка на сеть, повышенные требования к пропускной способности. На практике это делает практически невозможной одновременную работу большого числа пользователей с большими объемами данных.

Обработка данных осуществляется на компьютере пользователей.

Блокировка данных при редактировании одним пользователем делает невозможной работу с этими данными других пользователей.

Например, пользователю необходимо запустить на своем компьютере клиентское приложение и ввести нужные критерии отбора. После чего компьютер перекачается с сервера базы данных и загрузится в оперативную память файл, содержащий все документы данного периода и вида. Клиентское приложение само проведет обработку этой информации и выдаст ответ. После этого пользователь выберет нужный документ и попытается его отредактировать. Во время редактирования происходит блокировка источника данных. Это значит, что файл будет либо совсем не доступен остальным пользователям, либо доступен в режиме просмотра. Только после полной обработки документа и выхода из режима редактирования данный файл будет разблокирован.

Обработка запроса одного пользователя:

Обращения к БД (SQL-запрос);

Передача ответа - результата обработки.

Обработка запроса нескольких пользователей:

Одновременный SQL - запрос к тем же данным в БД;

Передача ответа - результата обработки.

При необходимости произвести обработку информации, хранящейся в БД, запущенное на компьютере пользователя клиентское приложение, работающее с БД, формирует запрос на языке SQL (Structured Query Language). Сервер базы данных принимает запрос и обрабатывает его самостоятельно. Никакой массив данных по сети не передается. После обработки запроса на компьютер пользователя передается только результат. Сам же файл, в котором хранились данные, остается незаблокированным для доступа самого сервера по запросам других пользователей.

В архитектуре "Клиент-сервер" устраняются все недостатки "Файл-сервер".

Массивы данных не перекачиваются по сети от сервера БД на компьютер пользователя. Требования к пропускной способности сети понижаются. Это делает возможным одновременную работу большого числа пользователей с большими объемами данных.

Обработка осуществляется на сервере БД, а не на компьютере пользователей.

Блокировки данных одним пользователем не происходит.

Обеспечивается доступ пользователя не к целому файлу, а только к тем данным из него, с которыми пользователь имеет право работать.

Вопрос №2. "Экспертная система"

Компьютеризация общества - одно из основных направлений научно-технического прогресса - вызвала существенные изменения в технологии разработки и использования программных средств.

Эти изменения были подготовлены всем развитием теории и практики искусственного интеллекта (ИИ), наиболее существенным результатом, которого явился переход к так называемой новой информационной технологии и создание "экспертных систем (ЭС).

Первые ЭС - медицинские mycin и dendral для приложений по химии появились в середине 70-х годов в рамках исследовательских программ по искусственному интеллекту. Уже первые ЭС оказались полезными. Медицинская система mycin успешно вписалась в клиническую практику, помогая в выборе лекарств больным с бактериемией, менингитом, циститом.

Идеологию ЭС можно выразить формулой: знание + вывод =система. ЭС предполагает взаимодействие блоков. Главные из них - база знаний и механизм вывода.

Суть происшедших технологических изменений заключается в появлении нового класса инструментальных средств ИИ, который стал основой создания конечных программных продуктов на основе принципиально другой технологии, с новыми качественными возможностями создаваемых продуктов, эти изменения существенно повышают интеллект программ, новые средства заменили целую технологическую цепочку, в которой между конечным пользователем и ЭВМ находилось несколько посредников.

Технология разработки программного обеспечения:

вторая - с использованием оболочек экспертных систем.

Эти изменения стали возможными благодаря двум основным факторам:

выделению в алгоритме программы некоторой универсальной части (логического вывода);

отделению ее от части, зависящей от предметной области (базы знаний);

(повышению уровня взаимодействия пользователя и компьютерной программы, т.е. появлению интеллектуального интерфейса в программах ИИ).

Изменение в структуре и повышение вследствие этого общего интеллекта компьютерных программ является ключевым для определения экспертных систем, и это естественно, так как, для того чтобы стало возможным повысить интеллект программ, необходимо усложнить их организацию и структуру. Таким образом, можно попытаться дать определение экспертной системы.

Экспертная система - это компьютерная программа, которая моделирует рассуждения человека-эксперта в некоторой определенной области и использует для этого базу знаний, содержащую факты и правила об этой области, и некоторую процедуру логического вывода.

Для того чтобы пользователь мог эффективно взаимодействовать с экспертной системой, ее интерфейс должен выполнять две основные функции:

давать советы и объяснения пользователю;

управлять приобретением знаний.

Взаимодействие эксперта, пользователя и структурных частей системы можно представить в виде следующей базовой структуры экспертной системы.

Базовая структура ЭС

У экспертной системы должно быть два режима работы:

режим приобретения знаний;

режим решения задач.

В режиме приобретения знаний эксперт общается с экспертной системой при посредничестве инженера знаний, в режиме решения задач в общении с экспертной системой участвует пользователь, которого интересует результат и способ его получения. Экспертная система в отличие от решения задач по алгоритму не исключает пользователя из решения, а, наоборот, сохраняет за ним инициативу. В то же время ЭС не является просто пассивным источником полезной информации подобно книжному справочнику или базе данных. В нужные моменты ЭС подсказывает необходимое направление решения задачи, развивает цепочки умозаключений, объясняет свои действия.

Традиционно процесс распознавания разделяется на два этапа: обучение и собственно распознавание.

На первом этапе обрабатываются данные многочисленных наблюдений над отдельными представителями исследуемого класса объектов и на основе полученных результатов строится некоторое решающее правило.

Второй этап предполагает применение описанного привила для распознавания интересующих нас, но непосредственно не измеряемых свойств других объектов данного класса.

Экспертные системы ориентированы на решение широкого круга задач в неформализованных областях, решение задачи распознавания образов в таких областях предполагает составление описаний объектов и правил, определяющих по этим описаниям принадлежность объектов к тем или иным классам.

Процедуры применения таких правил к каким-либо объектам в экспертных системах подчиняются различным стратегиям. Наиболее часто применяются стратегии прямого или обратного вывода. Используются также комбинированные стратегии, стратегии на основе так называемой доски объявлений. Прямой вывод - это вывод, направляемый целями (правилами) к данным. Обратный вывод - это вывод, направляемый данными к целям.

В сложных экспертных системах (например, понимания речи) ни один из источников знаний системы не может гарантировать единственности и правильности, получаемых им результатов, для того чтобы ошибка одного источника знания не влияла роковым образом на работу других, источники знания должны рассматриваться как независимые.

Для разработки ЭС используются те же языки и системы программирования, что и для обычных программ, но наличие таких специфических для ИИ структурных частей, как логический вывод, естественно-языковый интерфейс, делает предпочтительным использование для разработки ЭС таких языков ИИ, как Липс, Пролог и специальных средств поддержки разработки.

Этапы развития средств разработки ЭС.

Существуют различные средства поддержки разработки программ. Трансляторы языков программирования и отладчики для контроля за состоянием программ во время выполнения были в числе первых таких средств. Отладчики наряду с экранными редакторами и в настоящее время остаются наиболее часто используемыми средствами. К другим популярным средствам относятся программы "красивой" печати, поддержка управления конфигурацией, программа перекрестных программных ссылок и трассировщик выполнения.

Следующим шагом в развитии средств разработки был интегрированный набор средств, названный "инструментальным ящиком", каждое средство проектировалось с учетом остальных, поэтому система обеспечивала возможность обращения к другим средствам.

Отметим некоторые особенности этапов жизненного цикла экспертных систем. Тестирование экспертных систем отличается от тестирования обычных систем.

Во-первых, экспертные системы часто обладают недетерминированным поведением, потому что стратегия разрешения конфликтов может зависеть от параметров времени выполнения. Это делает поведение невоспроизводимым, и, следовательно, более трудным для отладки.

Во-вторых, для правил в отличие от процедур в традиционном программном обеспечении нет никаких точных отношений ввода-вывода. Это затрудняет применение для тестирования анализа ввода-вывода.

В-третьих, число способов, которыми могут быть активизированы правила, слишком велико, чтобы пользоваться средствами покрытия ветвей и путей.

Макетирование является единственным эффективным способом тестирования экспертной системы.

Сопровождение и модификация - важная часть разработки экспертных систем.

С разработкой и использованием экспертных систем тесно связаны такие понятия, как знания и базы знаний. Особая роль знаний в экспертных системах обусловлено, прежде всего, областью их применения, экспертные системы предназначены для решения трудноформализуемых задач. Экспертные системы позволяют аккумулировать, воспроизводить и применять знания, которые сами по себе обладают огромной ценностью.

Источниками знаний для конкретной ЭС могут быть учебники, справочники, материалы конкретных исследований в проблемной области и т.п. Но классическим источником знаний является эксперт - профессионал в данной предметной области.

При разработке ЭС необходимо начинать работу с создания "бумажной" её модели. Эта модель формируется в процессе общения с экспертом. При этом выделяются основные понятия, которыми оперирует эксперт, формируется тезаурус системы. После этого на нескольких несложных примерах подробно анализируется метод, которым эксперт решает такого рода задачи.

В базе знаний в некотором закодированном виде хранятся формализованные знания эксперта. На современном этапе развития ЭС используется несколько форм представления знаний.

Выделим из них четыре основные:

1. "Тройка" объект - атрибут - значение, например: дом - цвет - зелёный; пациент - температура - высокая. Эта форма представления знаний определяет "объект", обладающий некоторыми атрибутами (свойствами), которые могут принимать значения из известного набора.

2. Правила продукций в виде: Если пациент болен гриппом И стадия заболевания начальная, ТО температура высокая с вероятностью = 0.95 И головная боль есть с вероятностью = 0.8.

Правило продукции состоит из двух частей: посылки (ЕСЛИ) и заключения (ТО), каждая из которых состоит из конъюнкции утверждений более низкого уровня детализации.

3. Фрейм. Представляет собой именованную таблицу с некоторым количеством слотов - ячеек, имевших свои имена и получающих в процессе работы машины вывода некоторые значения. В качестве значений могут присутствовать константы, ссылки на фреймы более высокого или более низкого уровня, а также некоторые вычислительные процедуры.

4. Семантическая сеть. Это ориентированный граф, вершины которого соответствуют объектам (событиям), а дуги описывают отношения между вершинами.

"Акт приема грубых и сочных кормов"

Применяется для оформления приема, передачи на ответственное хранение и учета заготовленных грубых и сочных кормов.

Акт составляется специальной комиссией в двух экземплярах на каждый вид заготовленных грубых и сочных кормов. К акту прилагаются схемы участков с указанием расположения и номера стогов, скирд, траншей, буртов и овощехранилищ. Принятые комиссией стога, скирды, траншеи ит.п. закрепляют за фермами и передают под ответственность заведующим фермами, управляющим отделениями или другим материально ответственным работникам.

Первый экземпляр акта передается в бухгалтерию организации, где он служит основанием для оприходования убранных, засилосованных или застогованных кормов.

Второй экземпляр акта со схемой расположения стогов, скирд и др. передается фуражиру или другому работнику, принявшему корма на ответственное хранение.

Заскирдованная солома и мякина принимается комиссией и оформляется актом в соответствии с установленным порядком по приему грубых и сочных кормов. (Приложение А)

1. Экспертные системы. "Вычислительная техника и её применение". - 2003г, №10.

2. Экспертные системы для персональных компьютеров: методы, средства, реализации: Справочное пособие / В.С. Крисевич, Л.А. Кузьмич и др. - Мн.: Выш. шк., 2002г.

3. Экспертные системы. Принципы работы и примеры/ Под ред.Р. Форсайта. - М.: Радио и связь, 2000г.

Раздел: Информатика, программирование
Количество знаков с пробелами: 17416
Количество таблиц: 0
Количество изображений: 0

1)Одноранговая сеть-это сеть равноправных компьютеров, каждый из которых имеет уникальное имя (имя компьютера) и обычно пароль для входа в него во время загрузки ОС.

Достоинством одноранговых сетей является их высокая гибкость: в зависимости от конкретной задачи сеть может использоваться очень активно, либо совсем не использоваться. Из-за большой самостоятельности компьютеров в таких сетях редко бывает ситуация перегрузки (к тому же количество компьютеров обычно невелико). Установка одноранговых сетей довольно проста, к тому же не требуются дополнительные дорогостоящие серверы. Кроме того, нет необходимости в системном администрировании, пользователи могут сами управлять своими ресурсами.

2)Сеть с выделенным сервером- это такая сеть, где один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций. Такой компьютер обычно называют сервером сети. На нем устанавливается сетевая операционная система, к нему подключаются все разделяемые внешние устройства - жесткие диски, принтеры и модемы.

Взаимодействие между рабочими станциями в сети, как правило, осуществляется через сервер. Логическая организация такой сети может быть представлена топологией звезда. Роль центрального устройства выполняет сервер.

Достоинства сети с выделенным сервером:

- надежная система защиты информации;

- отсутствие ограничений на число рабочих станций;

- простота управления по сравнению с одноранговыми сетями.

- высокая стоимость из-за выделения одного компьютера под сервер;

- зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;

По типу своего программного обеспечения сети делятся:

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

Избыточность

Благодаря избыточным системам данные на любом сервере могут дублироваться в реальном времени, поэтому в случае повреждения основной области хранения данных информация не будет потеряна — легко воспользоваться резервной копией.

Количество пользователей

Сети на основе сервера способны поддерживать тысячи пользователей. Сетями такого размера, будь они одноранговыми, было бы невозможно управлять.

Аппаратное обеспечение

Так как компьютер пользователя не выполняет функций сервера, требования к его характеристикам зависят от потребностей самого пользователя.

Комбинированные сети

Существуют и комбинированные типы сетей, совмещающие лучшие качества одноранговых сетей и сетей на основе сервера. Многие администраторы считают, что такая сеть наиболее полно удовлетворяет их запросы, так как в ней могут функционировать оба типа операционных систем.

Операционные системы для сетей на основе сервера, например Microsoft Windows NT/2000/2003 Server или Novell® NetWare®, в этом случае отвечают за совместное использование основных приложений и данных. На компьютерах-клиентах могут выполняться любые операционные системы Microsoft Windows, которые будут управлять доступом к ресурсам выделенного сервера и в то же время предоставлять в совместное использование свои жесткие диски, а по мере необходимости разрешать доступ и к своим данным. Комбинированные сети — наиболее распространенный тип сетей, но для их правильной реализации и надежной защиты необходимы определенные знания и навыки планирования.

Резюме

В одноранговых сетях каждый компьютер функционирует как клиент и как сервер. Для небольшой группы пользователей подобные сети легко обеспечивают разделение данных и периферийных устройств. Вместе с тем, поскольку администрирование в одноранговых сетях нецентрализированное, обеспечить развитую защиту данных трудно.

Сети на основе сервера наиболее эффективны в том случае, когда совместно используется большое количество ресурсов и данных. Администратор может управлять защитой данных, наблюдая за функционированием сети. В таких сетях может быть один или нескольно серверов, в зависимости от объема сетевого трафика, количества периферийных устройств и т.п. Существуют также и комбинированные сети, объединяющие свойства обоих типов сетей. Такие сети довольно популярны, хотя для эффективной работы они требуют более тщательного планирования, в связи с этим и подготовка пользователей должна быть выше.

Все существующие локальные сети по своей архитектуре подразделяются на одноранговые и иерархические (или сети с выделенным сервером). В сегодняшней статье мы рассмотрим их особенности, преимущества и недостатки.

Одноранговые сети

Одноранговая сеть представляет собой сеть равноправных компьютеров – рабочих станций, каждая из которых имеет уникальное имя и адрес. Все рабочие станции объединяются в рабочую группу. В одноранговой сети нет единого центра управления – каждая рабочая станция сети может отвечать на запросы других компьютеров, выступая в роли сервера, и направлять свои запросы в сеть, играя роль клиента.

Пример одноранговой сети

Одноранговые сети являются наиболее простым для монтажа и настройки, а также дешевым типом сетей. Для построения одноранговой сети требуется всего лишь несколько компьютеров с установленными клиентскими ОС, и снабженных сетевыми картами. Все параметры безопасности определяются исключительно настройками каждого из компьютеров.

К основным достоинствам одноранговых сетей можно отнести:

простоту работы в них;
низкую стоимость, поскольку все компьютеры являются рабочими станциями;
относительную простоту администрирования.

Недостатки одноранговой архитектуры таковы:

эффективность работы зависит от количества компьютеров в сети;
защита информации и безопасность зависит от настроек каждого компьютера.

Серьезной проблемой одноранговой сетевой архитектуры является ситуация, когда компьютеры отключаются от сети. В этих случаях из сети исчезают все общесетевые сервисы, которые они предоставляли (например, общая папка на диске отключенного компьютера, или общий принтер, подключенный к нему).
Администрировать такую сеть достаточно просто лишь при небольшом количестве компьютеров. Если же число рабочих станций, допустим, превышает 25-30 – то это будет вызывать определенные сложности.

Иерархические сети

В иерархических сетях выделяется один или несколько специальных компьютеров – серверов. Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные ПК с серверной операционной системой (например, Windows Server 2003 или Windows Server 2008), отказоустойчивыми дисковыми массивами и системой защиты от сбоев. Как правило, на этих компьютерах локальные пользователи не работают, поэтому принято говорить о выделенном сервере. Серверы управляют сетью и хранят информацию, которую совместно используют остальные компьютеры сети. Компьютеры, с которых осуществляется доступ к информации на сервере, называются клиентами.

Пример иерархической сети

По-настоящему иерархической сеть становится тогда, когда в ней задействуются службы Active Directory и создается домен Windows. Попробую остановиться на этом подробнее:

Дело в том, что на локальном компьютере – изолированном, или входящем в одноранговую сеть, все учетные записи пользователей и настройки доступа хранятся на самом компьютере. Конкретнее, учетные записи и параметры безопасности хранятся в реестре, а права доступа к файлам – в файловой системе NTFS.
А в иерархической сети один из компьютеров назначается сервером – контроллером домена. На этом компьютере может работать только серверная ОС. Именно этот сервер хранит все учетные записи пользователей и групп и параметры безопасности. Все остальные компьютеры присоединяются к домену. После присоединения изменяется сам принцип входа пользователей в систему. Теперь при входе пользователей в систему каждый компьютер должен запросить и получить разрешение у контроллера домена. Сеть становится доменом Windows. Ее можно присоединить к домену старшего уровня, и так далее – образуется иерархическая древовидная структура.

Таким образом, в одноранговой сети вполне могут работать разные серверы – например, файловый сервер; прокси-сервер, через который осуществляется общий доступ к интернету; сервер печати и т.д. Иерархической сеть делает лишь развертывание в ней домена Windows и служб активного каталога (Active Directory) .

С точки зрения системного администрирования, сеть с выделенным сервером хотя и более сложная в создании и обслуживании, но в то же время наиболее управляемая и контролируемая.

Иерархические сети обладают рядом преимуществ по сравнению с одноранговыми:

выход из строя рабочих станций никак не сказывается на работоспособности сети в целом;
проще организовать локальные сети с большим количеством рабочих станций;
администрирование сети осуществляется централизованно — с сервера;
обеспечивается высокий уровень безопасности данных.

Тем не менее, клиент-серверной архитектуре присущ ряд недостатков:

неисправность или сбой единственного сервера может парализовать всю сеть;
наличие выделенных серверов повышает общую стоимость сети;
it-персонал должен обладать достаточными знаниями и навыками администрирования домена.

Выбор архитектуры сети зависит от специфики организации, назначения сети и количества рабочих станций. От выбора типа сети зависит также и ее дальнейшее будущее: расширяемость, возможность использования того или иного ПО и оборудования, надежность сети и многое другое.

Читайте также: