Beheer van een servergestuurd netwerk met Windows 2000 (deel1)

Transcriptie

1 Beheer van een servergestuurd netwerk met Windows 2000 (deel1) INFORMATICABEHEER Ondersteuning Informaticabeheer Marleen Decuyper Ria Van Eysendeyk IB

2 Alle rechten voorbehouden. Behoudens de uitdrukkelijk bij wet bepaalde uitzonderingen mag niets uit deze uitgave worden verveelvoudigd, opgeslagen in een geautomatiseerd gegevensbestand of openbaar gemaakt, op welke wijze ook, zonder de uitdrukkelijke voorafgaande en schriftelijke toestemming van het VVKSO. Beheer van een servergestuurd netwerk met Windows 2000 (deel1) INFORMATICABEHEER Ondersteuning Informaticabeheer Marleen Decuyper Ria Van Eysendeyk IB D/2001/7841/029

3 Inhoud 1 De client/server-architectuur Concept Meerdere gebruikers van dezelfde gegevens Lokaal werken Peer-to-peer netwerk Mainframe en terminals Client/server verwerking Het client/server-proces De client of front-end De server of back-end Architecturen Eén of meerdere servers Clusters Two tier (twee lagen) Tree tier (drie lagen) Labo 1: Client/server Serverdiensten Labo 2: Serverdiensten Labo 3: Herhalingstaak Netwerkverkeer en collision domains Labo 4: Collision domains... 12

4 Professional Workstat ion 6000 PRO SD 1 De client/server-architectuur 1.1 Concept Het begrip client/server beschrijft de relatie tussen twee computerprogramma s. In deze relatie vraagt het ene programma (de client) een dienst aan het tweede programma (de server). Deze server levert ook deze gevraagde dienst aan de client. Dit concept kan gebruikt worden binnen één computer, maar is vooral bruikbaar in een netwerkomgeving. De server is daar bij voorkeur een heel krachtig toestel, met een groot inwendig geheugen, een krachtige processor en een grote opslagruimte en rekenkracht. De server levert ook meestal diensten aan meerdere clients. De software van de client en de server is meestal verschillend en aangepast aan de taak van respectievelijk de client en de server. Het client/server-proces steunt op het principe dat elke deelnemer aan het proces deze taken uitvoert waarvoor het best uitgerust of geplaatst is. Heel wat recente computertoepassingen, ook voor bedrijven maken gebruik van een client/server-proces. Als je bijvoorbeeld de stand van je bankrekening bevraagt van op je thuiscomputer of op een terminal in de bank, geeft een programma op jouw computer of de bankterminal de vraag door aan een server van de bank. 1.2 Meerdere gebruikers van dezelfde gegevens Lokaal werken Indien een gebruiker gegevens nodig heeft, kunnen die lokaal bijgehouden worden. Dit betekent op de computer van de gebruiker. Indien meerdere gebruikers dezelfde gegevens nodig hebben, kan elke gebruiker deze gegevens lokaal bijhouden. Dit geeft een aantal problemen waarvan de consistentie van deze gegevens het grootste is. Het is niet evident om iedereen steeds de meest recente gegevens te bezorgen en te zorgen dat die up-to-date blijven. Er moeten strikte afspraken gemaakt worden wie wat waar en wanneer mag wijzigen! Jan woont in Wilrijk Jan woont in Wilrijk computer van manager Jan woont in Brussel computer van telefoniste Jan woont in Gent computer van secretaresse computer van vertegenwoordiger VVKSO Ondersteuning informaticabeheer Beheer van een servergestuurd netwerk met Windows 2000(deel1) - 1

5 Een ander probleem is de software die op elke gebruikerscomputer moet geïnstalleerd en onderhouden worden. Alle computers moeten krachtig genoeg zijn om deze te kunnen gebruiken. In een omgeving met meerdere gebruikers voor dezelfde gegevens is lokaal werken zelden haalbaar Peer-to-peer netwerk Je hebt reeds gezien dat een peer-to-peer-netwerk een oplossing kan bieden door het delen van bestanden of file sharing. Een computer fungeert dan als bestandsserver voor welbepaalde gegevens: ze worden op dié computer bijgehouden, maar kunnen geraadpleegd worden door gebruikers op andere computers, de client-computers. In de praktijk is het aantal gebruikers beperkt tot een tiental en de computer die de gegevens bevat wordt heel erg belast. Neem als voorbeeld het bevragen van een databank die bijgehouden wordt door een bestandsserver in een peer-to-peernetwerk. Indien een pc een vraag lanceert over een database verstuurt de server de gehele database, verdeeld in pakketten, over het netwerk naar de client-pc die het verzoek deed. Indien het om een grote database gaat, worden er enorme hoeveelheden gegevens verplaatst. Voor elke bestandsactiviteit worden immers het besturingssysteem van het netwerk en de kabel gebruikt. De gegevensuitwisseling tussen de bevrager en de server veroorzaakt een enorme toename van het netwerkverkeer en vertraagt verzoeken van andere clients. Dit kost tijd en houdt het netwerk bezet. Er is nauwelijks sprake van enige coördinatie tussen de client en de server om te bepalen wat moet opgehaald worden. De bevraging van de databank gebeurt uiteindelijk lokaal. computer van manager Jan woont in Brussel computer van secretaresse Jan woont in Brussel computer van telefoniste Jan woont in Brussel peer-to-peer netwerk server computer van vertegenwoordiger Jan woont in Brussel Mainframe en terminals Een andere oplossing wordt geboden door het gebruik van een mainframe en terminals. Hierbij gebeurt alle verwerking centraal. Bij een mainframe-architectuur bevindt alle intelligentie, rekenkracht, opslagcapaciteit zich in de centrale computer. Gebruikers hebben interactie met deze host (gast-computer) via terminals. Een terminal draagt weinig of geen intelligentie in zich en registreert enkel de toetsaanslagen en geeft deze informatie door aan de host. Het mainframe zoekt de gevraagde informatie op, doet alle verwerking en geeft het resultaat door aan de terminal. Deze terminal doet geen enkele bewerking meer op de gegevens en de gebruiker ziet de gevraagde resultaten. VVKSO Ondersteuning informaticabeheer Beheer van een servergestuurd netwerk met Windows 2000(deel1) - 2

6 Terminal 1 Mainframe Terminal 2 Terminal Client/server verwerking De term client/server werd de eerste keer gebruikt rond 1980 maar de principes van deze architectuur werden pas veel later op punt gezet. De term verwijst bij gegevensverwerking in een pc-netwerk naar de idee om het werk te verdelen tussen de clientcomputer en de krachtige server. Er wordt aan gedistribueerde verwerking van de gegevens gedaan. Nemen we als voorbeeld het bevragen van een databank. De client/server-software gebruikt de SQL (Structured Query Language) om het verzoek van de gebruiker te vertalen in een vraag die de database begrijpt. De twee belangrijkste benamingen in een dergelijke client/server-omgeving zijn: De toepassing die gegevens vraagt uit de database wordt aangeduid als de client of de front-end. De toepassing die de database beheert op de bestandsserver wordt vaak aangeduid als de server of de back-end. database Server back-end Client front-end Het client/server-proces De zoekopdracht (query) wordt vanaf de client verzonden, maar op de server verwerkt. Alleen de resultaten worden via het netwerk naar de client gestuurd. De client werkt niet op de database zelf, maar op een soort kopie die enkel de gevraagde gegevens bevat. Het gehele proces van het opvragen en ontvangen van gegevens bestaat uit een zestal stappen: De client vraagt om gegevens. VVKSO Ondersteuning informaticabeheer Beheer van een servergestuurd netwerk met Windows 2000(deel1) - 3

7 Het verzoek wordt vertaald in SQL (Structured Query Language), een taal die de database begrijpt. Het verzoek wordt via het netwerk naar de server verzonden. De database-server voert de zoekopdracht uit en het tijdelijk resultaat wordt opgeslagen op de computer waarop zich de database bevindt. De gewenste records worden naar de client verstuurd. De gegevens worden aan de gebruiker aangeboden door de toepassing op de client De client of front-end Beschouw het voorbeeld van een productiebedrijf dat alle klanten- en productinformatie opgeslagen heeft in één database. Elke afdeling heeft een eigen front-end nodig die zodanig is uitgerust dat men de gemeenschappelijke database kan benaderen en gericht informatie opvragen. De afdeling Marketing kan mailings verzenden naar klanten met een bepaalde postcode. Verkopers kunnen achterhalen welke artikelen nog uit voorraad leverbaar zijn. De onderhoudsafdeling kan onderzoeken welke klanten aan onderhoud toe zijn. De afdeling Verkoop kan het koopgedrag van elke klant nagaan in de laatste zes maanden. De afdeling Boekhouding kan er voor zorgen dat een klant die achterstallige betalingen lopen heeft, geen bestelling meer kan plaatsen. De gebruiker formuleert een verzoek op de front-end. Meestal gebeurt dit door een formulier in te vullen op het scherm. Zo'n formulier noemt men ook wel zoeksleutel of search-key. De client-computer voert een toepassing uit die de gebruiker een gebruikersinterface biedt; verzoeken om gegevens opstelt in een vorm die verstaanbaar is voor de server (SQL); omgezette verzoeken naar de server verstuurd over het netwerk; gegevens weergeeft die van de server zijn ontvangen. Een aantal tools, toepassingen en hulpprogramma's voor de front-end maken het client/server-proces doelmatiger. Tot deze tools behoren: Query-tools. Deze gebruiken voorgedefinieerde query's en ingebouwde rapporteringsfuncties waardoor gebruikers gemakkelijker toegang tot de gegevens op de back-end krijgen. Gebruikersprogramma's. Veel toepassingen zoals Microsoft Excel geven vanaf de front-end toegang tot databases aan de back-end, door de SQL ingebouwd in de client/server-software. Andere zoals Microsoft Access, hebben hun eigen SQL om te voorzien in een interface met een RDBMS van verschillende fabrikanten. VVKSO Ondersteuning informaticabeheer Beheer van een servergestuurd netwerk met Windows 2000(deel1) - 4

8 Tools voor programma-ontwikkeling. Veel client/server-installaties vereisen speciale, aangepaste toepassingen voor het ophalen van gegevens. Er bestaan ontwikkelomgevingen, zoals Microsoft Visual Basic, die systeemontwerpers in staat stellen om tools voor de front-end te ontwikkelen waarmee gegevens op de backend kunnen worden benaderd De server of back-end De server in een client/server-omgeving heeft gewoonlijk als taak gegevens te beheren en op te slaan. Men noemt de server de back-end van de client/server-architectuur omdat deze de verzoeken van de client afhandelt op de achtergrond en de client niet hoeft te beseffen dat de server deze taken uitvoert en niet de clientcomputer. De database-software op de bestandsserver reageert op query's van de client en stuurt enkel de resultaten van de zoekactie terug. Tot de taken van een back-end behoren: Het sorteren en verzamelen van de gevraagde gegevens en deze terugsturen over het netwerk naar de client. Het beheer van de gegevens op de server. Dit houdt in: gegevens bijwerken, verwijderen, toevoegen, beschermen. Hiervoor kan er gebruik gemaakt worden van triggers of validatieregels bijvoorbeeld om enkel aanvaardbare data in de database op te nemen. Meerdere van dergelijke bovenstaande taken terzelfder tijd verwerken. Hiervoor kan de server gebruik maken van stored procedures. Deze kunnen onder andere gebruikt worden om veel voorkomende bevragingen reeds klaar te zetten zodat de server tijd wint als de vraag komt van de client. In een bedrijf kan bijvoorbeeld de mailinglijst van de goede klanten opgenomen worden in een stored procedure omdat zij elke week een nieuwsbrief via toegestuurd krijgen. Taken voor het beheer van het netwerk uitvoeren. Voorzien in een goede beveiliging. Dit kan gebeuren door Business Rules. Dit zijn procedures die bepalen op welke manier de clients gegevens kunnen opvragen aan de server. Deze regels worden geïmplementeerd in de software op de client, de server of bij beide. Het is duidelijk dat een server in een client/server-omgeving een krachtiger toestel moet zijn dan de clients. Meestal gebruikt men dedicated servers voor de back-end van een grote database. Hoe meer bevragingen van een grote databank, hoe krachtiger deze server moet zijn. 1.4 Architecturen Eén of meerdere servers Er zijn verschillende client/server-opstellingen mogelijk. De gegevens worden opgeslagen op één server. De gegevens kunnen worden verdeeld over meerdere database-servers, afhankelijk van de locatie van de gebruikers en de aard van de gegevens. VVKSO Ondersteuning informaticabeheer Beheer van een servergestuurd netwerk met Windows 2000(deel1) - 5

9 Eén database-server Meerdere database-servers client server client server client server client client server client Indien je met verspreide servers werkt moet de beheerder er voor zorgen dat steeds de consistentie van de gegevens gewaarborgd wordt. In een WAN kan dit gebeuren doordat de servers van tijd tot tijd een synchronisatiebewerking uitvoeren. In andere gevallen moet men soms gebruik maken van een data warehouse waarin grote hoeveelheden gegevens worden opgeslagen. De meest opgezochte gegevens worden klaargezet op een tussensysteem dat de gegevens bevat voor dat bepaalde gedeelte van het netwerk. Hierdoor wordt de hoofdserver voor een groot deel ontlast. opslagsysteem werkgroep1 data warehouse werkgroep1 werkgroep2 opslagsysteem werkgroep Clusters Een andere mogelijkheid is om meerdere machines samen één cluster te laten zijn. Je gebruikt eigenlijk meerdere computers als één geheel, de gebruiker hoeft niet te zien op welke machine zijn toepassing verwerkt wordt, maar ziet alles alsof het één server is. Het voordeel van deze manier van werken is de optimalisatie van de gebruikte bronnen, het perfect functioneren van meerdere toepassingen naast elkaar en bovendien kunnen hardwarefouten gemakkelijk opgevangen worden. Meer informatie hierover vind je op VVKSO Ondersteuning informaticabeheer Beheer van een servergestuurd netwerk met Windows 2000(deel1) - 6

10 Workstation Server Workstation Server Server Server Eén cluster = 1 geheel voor client = meerdere servers =meerdere hardware Workstation Workstation Two tier (twee lagen) In deze vorm van een client/server-architectuur beperkt de bewerking zich tot twee omgevingen: de front-end en de back-end. Een typisch voorbeeld hiervan is de webbrowser die draait op een client-computer en die in staat is om informatie op te vragen ergens ter wereld aan een webserver. Internet Browser webserver Dit houdt een aantal beperkingen in, vooral naar beveiliging toe. Je moet de gebruikers toegang geven tot de webserver om de data van de website te kunnen bekijken, maar ze mogen geen andere bewerkingen uitvoeren Tree tier (drie lagen) Om deze beperking op te lossen voegt men een middle-tier toe tussen de client en de server. Neem bijvoorbeeld een client-computer die via het Internet een Internet Information Server (IIS) bevraagt. De database kan zich echter nog op een derde computer bevinden: de database-server. VVKSO Ondersteuning informaticabeheer Beheer van een servergestuurd netwerk met Windows 2000(deel1) - 7

11 front-end middle-tier back-end client bevrager van informatie Internet IIS Data De beide servers hanteren hun eigen beveiligingsbeleid waardoor de gebruikers enkel toegang hebben tot het nodige Labo 1: Client/server Beschrijf een aantal mogelijke toepassingen waarbij een client/serverproces in zijn verschillende architecturen kan gebruikt worden. Vermeld telkens de gebruikte software op de client en op de server. Beschrijf ook de taken die door beide computers uitgevoerd worden. VVKSO Ondersteuning informaticabeheer Beheer van een servergestuurd netwerk met Windows 2000(deel1) - 8

12 2 Serverdiensten 2.1 Labo 2: Serverdiensten De verschillende serverdiensten werden reeds vroeger besproken. Neem dit terug bij de hand en maak de onderstaande taak. Je kan heel wat informatie vinden in boeken, tijdschriften en zeker ook op het Internet. Een aantal interessante startadressen zijn: Maak in de favorieten van je browser een categorie netwerken aan en houd de interessantste linken bij. 2.2 Labo 3: Herhalingstaak (1) Vul in de onderstaande tabel de beschrijving in van de opgegeven serverdiensten. serverdienst beschrijving Aanmeldingsserver Bestandsserver Printserver Toepassingsserver Domeinserver Databaseserver Mailserver Webserver Communicatieserver Proxyserver (2) Kijk na welke diensten de server in het computerlokaal op school aanbiedt. (3) Neem in deze tabel nog andere serverdiensten op indien je deze terugvindt in het schoolnetwerk of in de geraadpleegde documentatie. (4) De drie meest gebruikte besturingssystemen voor een servergestuurd netwerk zijn Windows NT/2000, Novell Netware en Linux. Sommige serverdiensten zijn ingebouwd en andere vragen de installatie van een nieuw deelprodukt. Maak voor deze drie besturingssystemen de volgende tabel volledig door te vermelden of dit stan- VVKSO Ondersteuning informaticabeheer Beheer van een servergestuurd netwerk met Windows 2000(deel1) - 9

13 daard geïnstalleerd wordt, of dit een extra deelprodukt is. Indien deze serverdienst een eigen naam heeft, vermeld je deze dan ook. De websites van deze producten vormen een goede start: Voor Windows NT/2000 : Voor Novell Netware: Voor Linux: serverdienst Windows NT 4 Windows 2000 Novell Netware versie Linux versie. Aanmeldingsserver Bestandsserver Printserver Toepassingsserver Domeinserver Databaseserver Mailserver Webserver Communicatieserver Proxyserver (5) Hieronder is een tabel opgenomen van componenten van een netwerk. Met de basis informatie die je reeds kreeg, vul je deze tabel in. Component Functie in een netwerk Server Werkstation Bekabeling Netwerkkaart ISDN-adapter Analoge modem ISDN-modem Hub VVKSO Ondersteuning informaticabeheer Beheer van een servergestuurd netwerk met Windows 2000(deel1) - 10

14 Bridge Switch Router Gateway Netwerkprinter Tapestreamer Noodbatterij Firewall (6) Maak een schema van het computernetwerk op school met vermelding van de verschillende interconnecties. 2.3 Netwerkverkeer en collision domains Zoals je reeds weet, als bij Ethernet twee knooppunten terzelfdertijd uitzenden, ontstaat een botsing (collision). Dit betekent dat twee frames, afkomstig van twee verschillende knooppunten, elkaar tegenkomen op het fysische medium van het netwerk. Door de botsing worden ze bit per bit afgebroken en blijven de resten nog steeds op het netwerk verder bewegen totdat ze uitsterven. Een collision domain is een deel van het Ethernetnetwerk waarbinnen corrupte frames, ontstaan door botsingen, nog verder blijven bestaan en doorgegeven worden. Repeaters en hubs geven de botsingen op een Ethernet-netwerk door. VVKSO Ondersteuning informaticabeheer Beheer van een servergestuurd netwerk met Windows 2000(deel1) - 11

15 LAN switches, bridges en routers doen dit niet. Dit betekent dat indien de netwerkperformatie fel naar beneden gaat door botsingen, het een oplossing kan bieden om een switch of router te plaatsen Labo 4: Collision domains (7) Op de volgende pagina's vind je een aantal praktijkschema's van netwerken. Voor elk afzonderlijk schema benoem je de componenten. Je vraagt je ook telkens af welk netwerkverkeer er door elke computer waargenomen wordt. Bepaal per voorbeeld de verschillende collision domains. Netwerk A VVKSO Ondersteuning informaticabeheer Beheer van een servergestuurd netwerk met Windows 2000(deel1) - 12

16 Netwerk B Netwerk C PC1 PC2 PC4 Router 1 Router 2 A C D PC3 B Netwerk D VVKSO Ondersteuning informaticabeheer Beheer van een servergestuurd netwerk met Windows 2000(deel1) - 13

17 Netwerk E VVKSO Ondersteuning informaticabeheer Beheer van een servergestuurd netwerk met Windows 2000(deel1) - 14