Sieci komputerowe Modele pracy w sieci Model klient

Sieci komputerowe
wykład 12
Modele pracy w sieci
rok ak. 2004/2005
Agata Półrola
Katedra Informatyki Stosowanej UŁ
[email protected]
http://www.math.uni.lodz.pl/~polrola
Model klient - serwer
Model klient – serwer – c.d.
Podstawowym modelem interakcji mi dzy
programami u ytkowymi jest model
klient – serwer
Ró nice
mi dzy klientem a serwerem
Serwer rozpoczyna działanie zanim
rozpocznie współprac przez sie ;
zazwyczaj działa w sposób ci gły,
przyjmuj c zlecenia i odpowiadaj c na nie
Klient wysyła zlecenia i czeka na ich
realizacj , zwykle ko cz c działanie po
kilkakrotnym skorzystaniu z usługi
udost pnianej przez serwer
Serwer – ka dy program oferuj cy usług dost pn przez sie . Przyjmuje przez sie
zamówienia, wykonuje usług i zwraca
wyniki zamawiaj cemu
Klient – program wysyłaj cy zamówienia
do serwera i korzystaj cy z jego usług
Ró nice mi dzy
klientem a serwerem – c.d.
Serwer oczekuje na zlecenia korzystaj c
z zarezerwowanego portu, przeznaczonego
dla usługi któr oferuje
Klient na potrzeby swojej komunikacji
rezerwuje
dowolny, nie zarezerwowany
i nie u ywany port
Przypisanie ka dej usłudze jednoznacznego
identyfikatora portu ułatwia tworzenie zarówno
klientów, jak i serwerów
Alternatywa
dla modelu klient - serwer
Alternatyw jest rozgłaszanie informacji na
dany temat przez okre lone maszyny
Ka dy z komputerów przechowuje
w pami ci podr cznej uzyskane informacje
dane te mo na łatwo udost pni
rozwi zanie zu ywaj ce czas procesora oraz
obci aj ce sie
Domain Name System
Zapotrzebowanie
Interakcja klient - serwer
U ytkownicy sieci wol korzysta z nazw
(np. www.wp.pl) zamiast z adresów IP
Protokoły sieciowe wymagaj do
komunikacji adresów IP
Nazwy nale y zatem przetłumaczy na
odpowiadaj ce im adresy IP
Działanie oprogramowania dokonuj cego
tłumaczenia nazw na adresy IP jest przykładem
interakcji klient – serwer
Gdy program ma przetłumaczy nazw , staje si
klientem systemu nazw:
w wi kszo ci przypadków tłumaczenie to jest
wykonywane automatycznie, a wynik nie jest
przedstawiany u ytkownikowi, tylko
zachowywany w pami ci i wykorzystywany do
przesyłania datagramów
baza danych z nazwami jest rozproszona po serwerach w
cały, Internecie
klient wysyła do serwera nazw komunikat
z zapytaniem, serwer odnajduje odpowiedni adres i wysyła
komunikat z odpowiedzi je li serwer nie potrafi udzieli odpowiedzi, to staje si
tymczasowo klientem innych serwerów, dopóki nie znajdzie
odpowiedzi na pytanie
Struktura nazw
DNS – Domain Name System – system
nazw domen (dziedzin)
Struktura nazw – c.d.
System DNS
Najbardziej znacz cy człon nazwy to tzw.
główny poziom DNS
Najwa niejsze domeny głównego poziomu
(tzw. top-level domains):
System DNS – c.d.
System odwzorowywania nazw działa
w nast puj cy sposób:
Oprócz reguł dotycz cych nazw i podziału
odpowiedzialno ci za nazwy, system DNS
zawiera równie rozproszony system
odwzorowywania nazw na adresy
.com, .edu, .gov, .mil, .net, .org, .arpa, .int
kody krajów
System DNS – c.d.
Nazwa – ci g znaków alfanumerycznych. którego
poszczególne człony pooddzielane s kropkami
Nazwy domen s zhierarchizowane. Najbardziej
znacz ca cz nazwy znajduje
si po prawej
stronie, skrajna lewa cz jest zazwyczaj nazw
konkretnego komputera
Liczba członów nazwy mo e by dowolna,
system nazw nie narzuca równie co reprezentuj
poszczególne człony nazwy. Decyzje o postaci
nazwy podejmowane s lokalnie
wi kszo nazw mo na odwzorowa lokalnie,
tylko niewiele zapyta wymaga przesyłania
komunikatów w intersieci
system okre la si jako niezawodny – awaria
pojedynczej maszyny nie powoduje
niepoprawnej pracy systemu
System rozproszony – zło ony z wielu
serwerów znajduj cych si w ró nych
o rodkach.
Serwery s niezale ne, ale współpracuj ze
sob przy odwzorowywania nazw
Dla ka dej domeny istnieje serwer DNS,
który jest za ni odpowiedzialny
Drzewo serwerów DNS
Drzewo serwerów DNS – c.d.
serwer główny
serwer
.com
serwer
.pl
serwer
.edu
serwer
.edu.pl
Ze wzgl du na efektywno działania systemu
istnieje kilka serwerów głównych (root servers)
Serwery główne przechowuj listy serwerów
DNS odpowiedzialnych za domeny głównego
poziomu
Serwer danej domeny przechowuje informacje
o serwerach odpowiedzialnych za poddomeny tej
domeny (jest tak na ka dym poziomie drzewa)
w praktyce powy szy schemat
jest bardziej skomplikowany
Drzewo serwerów DNS – c.d.
Odwzorowywanie nazw
Kraw dzie drzewa nie maj nic wspólnego
z fizycznymi poł czeniami mi dzy serwerami;
serwery mog znajdowa si w dowolnym
miejscu Internetu
W praktyce drzewo serwerów jest do płytkie;
pojedynczy serwer mo e przechowywa
informacje dotycz ce wi kszej cz ci hierarchii
nazw ni wynika z przedstawionego schematu
Odwzorowywanie nazw – c.d.
klient powinien zna adres przynajmniej
jednego serwera DNS
ka dy serwer DNS musi zna adres
przynajmniej jednego serwera głównego
serwer DNS zazwyczaj zna równie adres
serwera DNS domeny bezpo rednio
nadrz dnej (tzw. domeny macierzystej)
(np. serwer domeny math.uni.lodz.pl zna adres serwera
domeny uni.lodz.pl)
je li tak – udziela odpowiedzi, korzystaj c ze swojej
bazy danych
je li nie
– podejmuje jedno z dwóch mo liwych
działa , w zale no ci od typu zapytania które przesłał
klient:
Odwzorowywanie nazw – c.d.
je eli klient za dał pełnego tłumaczenia (tzw.
rekurencyjnego odwzorowywanie nazw), to
serwer DNS kontaktuje si z innym serwerem
DNS, który potrafi obsłu y zapytanie klienta,
uzyskuje od niego odpowied i przesyła j
klientowi
je eli klient za dał nierekurencyjnego (tzw.
iteracyjnego) odwzorowania nazw, serwer DNS
informuje klienta o adresie nast pnego serwera
z którym klient powinien si skontaktowa
Odwzorowywanie nazw – c.d.
Klient wysyła zapytanie do „znanego mu”
serwera DNS
Serwer DNS sprawdza, czy otrzymane zapytanie
dotyczy poddomeny za któr odpowiada.
Nielokalne odwzorowanie nazwy wymaga
zazwyczaj albo skontaktowania si
z serwerem głównym, albo skorzystania
z informacji uzyskanej wcze niej od
takiego serwera
Odwzorowywanie nazw – c.d.
W celu zapewnienia wi kszej efektywno ci
działania systemu serwery DNS przechowuj
w pami ci podr cznej informacje uzyskane od
innych serwerów DNS (s to ostatnio
odwzorowane nazwy wraz z informacjami, sk d
została uzyskana odpowied ).
Mechanizm ten jest skuteczny, je li powi zania
nazw z adresami nie zmieniaj si zbyt cz sto
Odwzorowywanie nazw – c.d.
W przypadku otrzymania zapytania, którego nie
mo na odwzorowa lokalnie, sprawdzana jest
zawarto pami ci podr cznej. Je li znajduje si w niej odpowied , serwer odsyła j klientowi,
informuj c, e jest ona nie w pełni wiarygodna
(tzw. non-authoritative answer). Podaje równie
adres serwera, od którego j otrzymał
Rodzaje serwerów DNS
serwer „pierwszorz dny” dla tej domeny (tzw.
primary lub master server), posiadaj cy baz danych
opisuj c zawarto domeny
jeden lub kilka serwerów pomocniczych
(drugorz dnych, tzw. secondary lub slave servers),
udzielaj ce odpowiedzi na podstawie
przechowywanej kopii bazy danych serwera
głównego. Kopia ta jest okresowo uaktualniana
Istniej równie tzw. serwery „keszuj ce” (cache
servers),
nie posiadaj ce własnych baz, a jedynie
pami podr czn
Domeny odwrotne
Domena odwrotna ma posta
odwrócony_numer_sieci.in-addr.arpa
np. 65.192.212.in-addr.arpa serwer DNS tej domeny umo liwia tłumaczenie adresów
IP nale cych do sieci 212.191.65.0 na nazwy
Serwery przechowuj uzyskane informacje tylko
przez jaki czas. Je li po jego upływie serwer
ponownie otrzyma zapytanie o usuni t
z pami ci podr
cznej nazw , to musi ponownie
skontaktowa si z odpowiednim serwerem
DNS i uzyska potrzebne informacje
Czas przechowywania informacji w pami ci
podr cznej okre lany jest przez serwer, od
którego ta informacja została uzyskana
Domeny odwrotne
Dan domen mo e obsługiwa :
Odwzorowywanie nazw – c.d.
Domena prosta nie musi odpowiada domenie
odwrotnej (ani na odwrót)
np. dwa komputery w tej samej sieci fizycznej (a wi c domenie
odwrotnej) mog by zarejestrowane w dwóch ró nych
domenach prostych
Serwery domen tzw. prostych (jak
math.uni.lodz.pl, wp.pl) umo liwiaj
przetłumaczenie nazwy na adres IP
Serwery domen tzw. odwrotnych (reversed
domains) umo liwiaj przetłumaczenie
adresu IP na nazw