Архитектура предприятия

ИТ-архитектура. Часть 2

В лекции рассматривается эволюция архитектуры вычислительных систем от централизованных мейнфреймов до современных веб-ориентированных решений. Автор последовательно описывает смену парадигм: от полной зависимости пользователей от «больших машин» к появлению персональных компьютеров (IBM PC), затем к архитектурам «файл-сервер», «клиент-сервер» (двухуровневой и многоуровневой) и, наконец, к веб-серверам и браузерным приложениям. Основной акцент сделан на плюсах и минусах каждого этапа, а также на причинах перехода к следующим поколениям архитектур.

Основные мысли

1. Централизация (мейнфреймы): Все ресурсы дорогие и сосредоточены в одной машине (host). Плюс — экономия на администрировании и оборудовании. Минус — полная зависимость пользователя от администратора.
2. Децентрализация (появление ПК): С 1981 года (IBM PC) вычислительные мощности переходят на рабочий стол, что снижает нагрузку на мейнфреймы.
3. Архитектура «Файл-сервер»: Первая попытка объединить ПК в сеть. Сервер просто хранит файлы, а клиенты сами обрабатывают данные. Главная проблема — низкая производительность при многопользовательской работе (20–30 пользователей — предел).
4. Двухуровневый «Клиент-Сервер» (80-е годы): Сервер не просто хранит, а обрабатывает запросы (СУБД). Плюсы: целостность данных, многопользовательский режим. Минусы: зависимость от сервера и его перегрузка.
5. Многоуровневый «Клиент-Сервер»: Разделение сервера БД и сервера приложений (бизнес-логики). Это дает масштабируемость (можно добавить несколько серверов приложений), безопасность, но усложняет администрирование и разработку.
6. Веб-ориентированная архитектура (с 90-х): Выход в глобальные сети (Интернет). Клиентское место — это просто браузер. Главные плюсы: не нужно устанавливать ПО на каждый компьютер, легко обновлять версии централизованно. Минусы: уязвимость браузеров, зависимость от каналов связи.
Показывать лекцию целиком
Краткое изложение

Записаться

Приложения

Презентация 6. ИТ-архитектура
Этап 1: Централизованные системы (Мейнфреймы)
Раньше существовали вычислительные центры: один мощный компьютер (мейнфрейм, хост-машина) и терминалы для ввода/вывода. Все расчеты шли на хосте. Это позволяло совместно использовать дорогие ресурсы. Минус: пользователь полностью зависел от администратора.

Этап 2: Появление персональных компьютеров
В 1981 году IBM выпустила IBM PC под управлением DOS. Вычислительные мощности «пришли на стол» к пользователю. Часть расчетов стали делать локально, но возникла потребность в обмене данными между компьютерами.

Этап 3: Архитектура «Файл-сервер»
Выделялся мощный компьютер (файл-сервер), где хранились файлы (например, база данных). Клиентские ПК забирали эти файлы, работали с ними локально и возвращали обратно.
• Проблемы: низкая производительность, нерешенность многопользовательской работы (20–30 рабочих мест — предел), ненадежность.

Этап 4: Двухуровневая архитектура «Клиент-Сервер» (80-е годы)
Сервер (теперь это «Сервер баз данных») не просто хранит данные, а обрабатывает запросы клиентов и возвращает только результаты. Появляется СУБД.
• Плюсы: защита данных, многопользовательская работа, целостность данных.
• Минусы: остановка сервера парализует всю сеть, сложное администрирование, высокая стоимость.

Этап 5: Многоуровневая архитектура «Клиент-Сервер»
Разделение функций: отдельно сервер баз данных (требует надежности) и отдельно сервер(-а) приложений (требует вычислительной мощности для бизнес-логики). Можно добавлять несколько серверов приложений для распараллеливания.
• Плюсы: масштабируемость, безопасность, низкие требования к скорости канала для клиента.
• Минусы: сложность администрирования, распределения запросов и создания таких приложений.

Этап 6: Веб-серверы и браузерные приложения (с 90-х годов)
Системы выходят за пределы одного здания в глобальные сети (Интернет). Клиентское место теперь — это не специальная программа, а браузер (Chrome, Opera и др.).
• Плюсы: масштабируемость до глобального уровня, не нужно устанавливать ПО на клиента (только браузер), простота обновления версий (обновил на сервере — у всех новая версия).
• Минусы: проблемы с безопасностью браузеров (их взламывают), недоступность сервиса при проблемах с серверами или каналами связи.

Выводы

1. Эволюция архитектур шла по пути децентрализации вычислений (от одного хоста к множеству ПК) с последующей рецентрализацией данных и логики на серверах, но при сохранении интерфейса на стороне клиента.
2. Каждый новый этап (файл-сервер → клиент-сервер → многоуровневый → веб) решал проблемы предыдущего: многопользовательский режим, производительность, масштабируемость, удобство обновления.
3. Современная тенденция — тонкий клиент (браузер), который не требует администрирования и установки специального ПО, что критически важно для организаций с десятками и сотнями тысяч рабочих мест.
4. Ключевой компромисс всегда остается между зависимостью от центрального узла (сервера) и сложностью администрирования распределенной системы.
5. Переход к веб-архитектуре перенес основную проблему из плоскости обновления ПО в плоскость безопасности браузеров и надежности каналов связи.

Вопросы для самопроверки

1. В чем заключалось главное неудобство централизованной системы (мейнфрейм) для обычного пользователя?
2. Какое событие в 1981 году привело к появлению вычислительных мощностей на рабочем столе?
3. Почему архитектура «Файл-сервер» не могла эффективно обслуживать более 30 пользователей одновременно?
4. Чем принципиально отличается работа сервера в архитектуре «Клиент-Сервер» (двухуровневой) от работы сервера в архитектуре «Файл-сервер»?
5. Зачем потребовалось разделять сервер баз данных и сервер приложений в многоуровневой архитектуре? Какую проблему это решает?
6. Назовите главное преимущество веб-архитектуры (работа через браузер) для крупной компании, где 100 000 компьютеров, с точки зрения обновления ПО.
7. Какие новые минусы появились у архитектуры с клиентским местом в виде браузера по сравнению с предыдущими типами?
Предыдущее занятие Следующее занятие
Вернуться к учебному плану
^