Архитектура файл сервер это способ

Базовые архитектуры распределенной обработки

Учитывая, что одним из основных показателей эффективности сетевой обработки данных является время обслуживания запроса, рассмотрим различные модели архитектуры распределённой обработки на примере, когда прикладная программа работы с БД, расположенной на сервере, загружена на рабочую станцию, и пользователю необходимо получить все записи, удовлетворяющие некоторым поисковым условиям.

В архитектуре «файл-сервер», схема которой представлена на Рис. 19-1, средства организации и управления БД (в том числе и СУБД) целиком располагаются на машине клиента, а БД, представляющая собой обычно набор специализированных структурированных файлов, – на машине-сервере. В этом случае серверная компонента представлена даже не средствами СУБД, а сетевыми составляющими операционной системы, обеспечивающими удалённый разделяемый доступ к файлам. Таким образом, «файл-сервер» представляет вырожденный случай клиент-серверной архитектуры.

Рис. 19-1. Архитектура «файл-сервер»

Взаимодействие между клиентом и сервером происходит на уровне команд ввода-вывода файловой системы, которая возвращает запись или блок данных. Запрос к базе, сформулированный на языке манипулирования данными, преобразуется самой СУБД в последовательность команд ввода-вывода, которые обрабатываются операционной системой машины-сервера.

Достоинство — возможность обслуживания запросов нескольких клиентов.

· высокая загрузка сети и машин-клиентов, т.к. обмен идёт на уровне единиц информации файловой системы – физических записей, блоков или даже файлов, из которых на машине клиента будут выбраны и представлены необходимые для приложения элементы данных;

· низкий уровень защиты данных, т.к. доступ к файлам БД управляется общими средствами ОС сервера;

· низкий уровень управления целостностью и непротиворечивостью информации, т.к. бизнес-правила функциональной обработки, сосредоточенные на клиентской части, могут быть противоречивыми и несихронизированными.

В среде файлового сервера программа управления данными, которая выполняется на машине-клиенте, должна осуществить запрос каждой записи базы, после чего она может определить, удовлетворяет ли запись поисковым условиям, лишь после этого передать для функциональной обработки. Очевидно, что для этой схемы характерно наибольшее суммарное время обработки информации.

Источник

Архитектура файл-сервер

Архитектуры ИС

Современные информационные системы характеризуются огромными объемами хранимой и обрабатываемой информации, сложностью ее организации, а также необходимостью удовлетворять разнообразные требования пользователей.

Существуют различные способы организации данных и методы доступа к ним. Традиционные архитектурные решения информационных систем основаны на использовании выделенных файл-серверов или серверов баз данных (БД). Существуют также варианты архитектур корпоративных информационных систем, базирующихся на технологии Интернет. В настоящее время достаточно популярной является также разновидность архитектуры информационной системы, основывающаяся на концепции «хранилища данных» (DataWarehouse) — интегрированной информационной среды, включающей разнородные информационные ресурсы.

И наконец, для построения глобальных распределенных информационных приложений используется архитектура интеграции информационно-вычислительных компонентов на основе объектно-ориентированного подхода.

Архитектура файл-сервер

В архитектуре файл-сервер базы данных хранятся на сервере, клиент обращается к серверу с файловыми командами, а механизм управления всеми информационными ресурсами находится на компьютере клиента.

Файл-серверные базы данных могут быть доступны многим клиентам через сеть. Сама база данных хранится на сетевом файл-сервере в единственном экземпляре. Для каждого клиента во время работы создается локальная копия данных, с которой он манипулирует. При этом возникают проблемы, связанные с возможным одновременным доступом нескольких пользователей к одной и той же информации. Эти проблемы решаются разработчиками приложений баз данных (каждый раз при обращении к данным проверяется их доступность).

Архитектура файл-сервер обладает значительными недостатками. Одним из них является непроизводительная загрузка сети. При каждом запросе клиента данные в его локальной копии полностью обновляются из базы данных на сервере. Даже если запрос относится всего к одной записи, обновляются все записи базы данных. Если записей в базе данных много, то и при небольшом числе клиентов сеть будет загружена очень основательно, что серьезно скажется на скорости выполнения запросов. В результате циркуляции в сети больших объемов избыточной информации резко возрастает нагрузка на сеть, что приводит к соответствующему снижению ее быстродействия и производительности информационной системы в целом. Значительный сетевой трафик особенно сказывается при организации удаленного доступа к базам данных на файл-сервере через низкоскоростные каналы связи.

Другой недостаток связан с тем, что забота о целостности данных при такой организации работы возлагается на программы клиентов. Одним из традиционных средств, на основе которых создаются файл-серверные системы, являются локальные СУБД. Такие системы, как правило, не отвечают требованиям обеспечения целостности данных, в частности, они не поддерживают обработки транзакций (завершенных операций с документами). Поэтому при их использовании задача обеспечения целостности данных возлагается на клиентские приложения, что приводит к их усложнению. Если они недостаточно тщательно продуманы, в базу данных легко занести ошибки, которые могут отразиться на всех пользователях.

Кроме того, в файл-серверной архитектуре изменения, сделанные в базе данных одним пользователем, не видны другим пользователям. Пока один пользователь редактирует какую-либо запись, она заблокирована для других клиентов. Возникает необходимость синхронизации работы отдельных пользователей, связанная с блокировкой записей.

И еще один недостаток — управление базой данных осуществляется с разных компьютеров, поэтому в значительной степени затруднена организация контроля доступа, соблюдения конфиденциальности, что также усложняет поддержку целостности базы данных.

Тем не менее файл-серверная архитектура привлекает своей простотой и доступностью. Поэтому файл-серверные информационные системы до сих пор представляют интерес для малых рабочих групп и более того нередко используются в качестве информационных систем в масштабах предприятия.

Источник

Сводные таблицы Excel

Исторически первыми появились информационные системы с использованием файл-сервера. Файл-сервер только извлекает данные из файла (файлов) базы данных и передает их клиенту для дальнейшей обработки (рис. 1.1).

В процессе работы из базы данных клиенту передаются большие объемы информации. Значительный сетевой трафик иногда особенно сильно сказывается при одновременной работе даже уже нескольких клиентов, например вы скачиваете игры на Андроид Fruit Ninja или другие приложения. В файл-серверной архитектуре всегда передаются избыточные данные. Неважно, сколько записей из базы данных нужны клиенту — файлы базы данных передаются в самом общем случае целиком. Что касается MS Access, то нагрузку на сеть добавляют еще и объекты приложения, такие как формы, отчеты и т. д. Они вместе с данными хранятся в одном файле на компьютере-сервере.

Рис. 1.1. Структура информационной системы с файл-сервером

В MS Access 2010 у разработчика имеется возможность разделить данные и приложение, работающее с этими данными. В этом случае приложение тиражируется на компьютерах-клиентах, а база данных остается на компьютере-сервере.

Применение архитектуры «файл-сервер» привлекает своей простотой, удобством использования и доступностью. Она представляет интерес для малых рабочих групп, а нередко до сих пор используется и в информационных системах масштаба небольшого предприятия.

Архитектура «клиент-сервер»

Информационные системы с клиент-серверной архитектурой позволяют избежать проблем файл-серверных приложений. При такой архитектуре сервер базы данных, расположенный на компьютере-сервере, обеспечивает выполнение основного объема обработки данных. Клиентское приложение формирует запросы к серверу базы данных, как правило, в виде инструкций языка SQL. Сервер извлекает из базы запрошенные данные и передает на компьютер клиента. Главное достоинство такого подхода — значительно меньший объем передаваемых данных.

Большинство конфигураций информационных систем типа «клиент-сервер» использует двухуровневую модель, в которой клиент обращается к серверу (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Структура информационной системы с сервером базы данных

Обеспечение безопасности данных — очень важная функция для успешной работы информационной системы. Если у базы данных слабая система безопасности, любой достаточно подготовленный пользователь может нанести серьезный ущерб работе предприятия. Следует отметить, что защита данных в файл-серверной информационной системе изначально не может быть обеспечена на должном уровне.

Безопасность же современных серверов баз данных, организованная в нескольких направлениях: с помощью самой операционной системы; с использованием схем, имен входов, ролей, шифрования базы данных и т. д.; путем ограничения доступа пользователей через представления, заслуживает похвалы. В настоящее время архитектура «клиент-сервер» широко признана и находит применение для организации работы приложений как для рабочих групп, так и для информационных систем масштаба предприятия.

Источник

Файловый сервер: что это, и как его использовать?

Файловый сервер — это выделенный компьютер в сети, предназначенный для хранения файлов. К нему организован совместный доступ пользователей, которые могут скачивать, закачивать, изменять и удалять файлы.

Что такое файловый сервер?

Говоря простыми словами, это — специализированный компьютер, основная роль которого заключается в хранении большого количества файлов. Пользователи со своих компьютеров, ноутбуков или мобильных устройств получают доступ к нему по локальной сети или через Интернет. Они скачивают с сервера файлы, которые им нужны, и закачивают на него те, что подлежат хранению. При использовании такого решения у пользователей отпадает необходимость хранить файлы локально на своих устройствах, что позволяет им сэкономить место на накопителях.

Для чего используется файловый сервер?

Как легко понять по его названию, основное назначение этой машины — хранение файлов, к которым организован совместный удалённый доступ пользователей. В организации речь может идти о документах, в домашних условиях — о музыке, фильмах, фотографиях, дистрибутивах приложений и многом другом.

Основные цели, которые преследуются при установке файлового сервера — экономия дискового пространства на компьютерах пользователей и повышение удобства работы с информацией. Иванову, Петрову и Сидорову, работающим в одной компании, нужен один и тот же документ, и без сервера они вынуждены хранить его на своих локальных дисках. При появлении файлового сервера эта необходимость исчезнет — файл с документом будет храниться на нём в единственном экземпляре. Если общий объём данных будет достаточно большим, экономия места на локальных жёстких дисках окажется существенной.

Использование файл-сервера даёт ещё несколько важных плюсов:

появляется возможность создать раздельные области хранения — например, для разных подразделений, отделов и сотрудников компании. Можно настроить раздельный доступ групп пользователей к разным областям, приняв и реализовав ту или иную политику прав доступа;

подразделениям, отделам и сотрудникам можно выделить квоты на объём дискового пространства файлового сервера;

заметно упрощается обеспечение информационной безопасности. Файлы на сервере можно и нужно защитить антивирусным ПО и фаерволом, причём делать это придётся лишь на одной машине в сети. Принимать эти меры на каждом локальном устройстве не потребуется.

Типы файловых серверов

Один из критериев деления файловых серверов на типы — их специализация. Существуют:

выделенные серверы. Такие машины используют для решения единственной задачи — хранения файлов. На выделенную машину устанавливается операционная система, администратор конфигурирует и настраивает сервер, после чего его используют по назначению. На файл-сервер может быть установлена специализированная ОС — например, такая, как FreeNAS. В этом случае машина становится узкоспециализированной — она используется исключительно для хранения файлов;

невыделенные серверы. Основная роль хранилища файлов остаётся прежней, но к ней добавляются другие, перечень которых зависит от потребностей организации или домашних пользователей — совместный доступ в Интернет, централизованный запуск приложений или иные.

Ещё один критерий деления файловых серверов на типы — способ доступа к ним. Традиционным считается доступ по протоколу FTP (File Transfer Protocol), предназначенному именно и только для передачи файлов. При всех достоинствах у этой модели есть и недостатки, речь о которых пойдёт далее. Минусы удаётся исключить при организации доступа к файловому серверу по протоколу HTTP (HyperText Transfer Protocol), который мы ежедневно используем, открывая сайты в Интернете. Процедуре организации такого доступа будет посвящён отдельный раздел этого обзора.

Целесообразно разделить серверы файлов на категории по их техническим характеристикам, в первую очередь — по объёму дисковой подсистемы и вычислительной мощности. Можно выделить:

обычные персональные компьютеры, на которых настроен общий доступ к файлам и папкам по локальной сети или Интернету. Такие машины, как правило, используются в домашних условиях и небольших офисах;

специализированные файл-серверы, «заточенные» под хранение больших объёмов данных. Они оснащаются несколькими дисковыми накопителями (жёсткими дисками или SSD), которые объединяются в RAID-массивы, высокопроизводительными сетевыми картами, ускоряющими обмен, источниками бесперебойного питания, защищающими от нестабильного энергоснабжения. Файл-сервер из этой категории целесообразно использовать в средней или крупной организации;

кластеры файловых серверов. В них логически объединяются несколько физических машин. Результатом становится система, способная вместить колоссальный объём данных и обеспечивающая высочайшую скорость обмена ими. Такие решения внедряются в крупных корпорациях и холдингах, в том числе имеющих разветвлённую сеть филиалов и представительств в разных регионах.

Файловый сервер с web-интерфейсом

Ранее мы сказали, что традиционный способ доступа к данным на файловом сервере — протокол FTP. Удалённым пользователям нужно использовать специализированные приложения для скачивания и отправки файлов, настраивать доступ, авторизоваться на сервере. Делать это хочется не всем и не всегда, и возникает закономерный вопрос — можно ли организовать совместный доступ к файлам по более простой схеме? Это возможно — подойдёт обычный браузер, с которого мы ежедневно выходим в Интернет. Строго говоря, он позволяет работать и с протоколом FTP, однако структура файлов и папок в нём будет выглядеть в этом случае очень непрезентабельно, а добраться до нужной информации будет весьма проблематично. Для устранения этих недостатков можно развернуть файловый сервер с web интерфейсом и организовать передачу данных по протоколу HTTP. Рассмотрим решение этой задачи на примере одного из самых популярных специализированных приложений — HTTP File Server, или просто HFS.

С чем связан выбор HFS для организации файлового сервера с доступом по HTTP? У этого приложения есть сразу несколько достоинств:

оно позволяет с удобством работать с файлами, используя для этого любой браузер, при этом интерфейс будет радовать опрятностью и привлекательным внешним видом. При необходимости можно задействовать тот или иной шаблон сайта, чтобы кастомизировать интерфейс;

появляется возможность не только скачивать файлы с сервера, но и закачивать их на него, используя тот же браузер и ничего более;

HFS даёт возможность загружать на локальный компьютер не только отдельные файлы, но и целые папки. В последнем случае приложение само упаковывает файлы в архив и отправляет их на скачивание;

программа позволяет защитить паролем данные, которые хранятся на сервере, от несанкционированного доступа.

Первое, что нужно сделать — скачать на сервер архив с приложением HTTP File Server, распаковать его и запустить программу. Рекомендуем скачивать HFS с сайта разработчика — программиста из Италии Массимо Мелина (он же — Rejetto).

По умолчанию HFS использует 80-й порт для обмена файлами. Рекомендуем сохранить эту настройку. Если этот порт занимают другие приложения, номер можно изменить. Если вы выходите в Интернет через роутер, вам нужно пробросить в нём 80-й порт. Прочитайте о том, как это сделать, в инструкции к маршрутизатору или на специализированных сайтах в сети. После проброса порта предварительный этап конфигурирования будет завершён. Рекомендуем перезагрузить сервер, а также роутер, если он у вас есть.

Попробуйте зайти на файловый сервер со стороннего компьютера или мобильного устройства, введя в адресную строку браузера внешний IP-адрес. Узнать его можно, выбрав в HFS «Menu» — «IP address» — «Find external address». Если приложение работает корректно, вы должны увидеть на экране его интерфейс.

На следующем этапе добавьте на сервер файлы и каталоги для совместного удалённого доступа по протоколу HTTP. Используйте для этого левую часть основного окна приложения, в которой вы увидите древо каталогов и файлов. Всё просто — при работе в Windows можно перетаскивать в окно HFS файлы и папки мышью. Ещё один способ — кликнуть по левой части окна правой клавишей мыши, вызвать контекстное меню и выбрать в нём пункт «Add files», «Add folder», «Add empty folder» или «Add link» (для добавления файлов, папки, пустой папки или гиперссылки соответственно).

Кликните по любой папке, подготовленной к удалённому доступу, правой кнопкой мыши, и выберите «Properties». В появившемся окне обратите внимание на вкладку «Permissions». Здесь вы сможете устанавливать права доступа к данным — наделять пользователей возможностью скачивать файлы, удалять их, а также загружать файлы на сервер через браузер.

Не пренебрегайте тонкой настройкой приложения HTTP File Server, благо оно позволяет её выполнить. Изучив пункты меню, вы сможете менять текущий шаблон веб-интерфейса, работать с редактором шаблонов, настраивать поведение программы при старте, менять многие другие настройки. Сделайте ваш файловый сервер с доступом по протоколу HTTP максимально удобным для пользователей!

Технические характеристики файловых серверов

Выбирая и конфигурируя файловый сервер, нужно учитывать потребности организации или домохозяйства, количество пользователей, суммарную нагрузку, которая будет падать на машину. Подбирайте сервер по характеристикам — выбор в наши дни огромен, поэтому никаких проблем на этом этапе не возникнет.

Объём дискового пространства. Это — основной критерий любого файлового сервера. Вам предстоит приблизительно оценить, какой объём будут занимать все файлы, которые будут храниться на специализированном компьютере, и заложить некоторый запас на случай, если этот объём в будущем увеличится.

Скорость передачи данных. Чем она выше, тем комфортнее пользователям будет работать с файлами на сервере. Зависит от типа используемых накопителей (так, SSD значительно превосходят по скорости обычные жёсткие диски), а также от быстродействия процессоров и объёма и типа оперативной памяти.

Объём оперативной памяти и её тип. Этот критерий особенно важен в некоторых случаях — например, при использовании файлового сервера для хранения базы данных 1С. Если оперативной памяти будет недостаточно, пользователи начнут испытывать затруднения при совместной работе с такой базой.

Характеристики сетевой карты. Чем выше её пропускная способность, тем быстрее будет идти обмен данными между файловым сервером и клиентскими устройствами.

Отказоустойчивость. Этот критерий особенно важен при использовании корпоративного файлового сервера для хранения критически важных данных. Высокая степень отказоустойчивости достигается при установке надёжного оборудования проверенных производителей, резервировании его подсистем, использовании источников бесперебойного питания. Во многих случаях имеет значение и надёжная физическая защита файлового сервера от несанкционированного доступа.

Источник