Возникновение и назначение компьютерных сетей

Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи. Для решения задач управления становятся важными и актуальными не только скорость и удобство обмена информацией, а также возможность тесного взаимодействия всех участвующих в процессе выработки управленческих решений.

В эпоху использования ЭВМ с пакетной обработкой информации в основном использовались компьютеры, на которых можно было решать почти все классы задач. При этом господствовал принцип централизованной обработки данных.

Рис. Система централизованной обработки данных

Принцип централизованной обработки данных не отвечал требованиям к надежности процесса обработки, затруднял развитие систем. Кратковременный выход из строя центральной ЭВМ нарушал функционирование системы в целом.

Появление малых ЭВМ, микро ЭВМ и ПЭВМ способствовало появлению нового подхода к организации систем обработки информации. Возникло логически обоснованное требование перехода от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к другой системе обработки данных. И в конце 70-х годов возникла тенденция распределенной обработки данных.

Распределенная обработка данных – обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему.

Рис. 6. Система распределенной обработки данных

Для реализации распределенной обработки данных (РОД) были созданы многомашинные ассоциации, структура которых разрабатывается по одному из следующих направлений:

¨ многомашинные вычислительные комплексы (МВК). Многомашинный вычислительный комплекс – группа установленных рядом вычислительных машин, объединенных с помощью специальных средств сопряжения и выполняющих совместно единый информационно-вычислительный процесс.

¨ компьютерные (вычислительные) сети - высшая форма многомашинных ассоциаций.

Компьютерная (вычислительная) сеть – совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.

В настоящее время создание вычислительных сетей становится наиболее важным применением компьютеров.

· Объединение компьютеров в сеть позволяет совместно использовать дорогостоящее оборудование - магнитные диски большой емкости, принтеры, основную память, иметь общие программные средства и данные.

· Глобальные сети предоставляют возможность использовать аппаратные ресурсы удаленных компьютеров.

· Глобальные сети полностью изменили процесс распространения и восприятия информации, сделали обмен информацией через электронную почту самой распространенной услугой сети, а основным ресурсом - информацию.

· Глобальные сети обеспечивают единое информационное пространство для миллионов пользователей ЭВМ.

Основным назначением компьютерной сети является обеспечение простого, удобного и надежного доступа пользователя к распределенным общесетевым ресурсам и организация их коллективного использования при надежной защите от несанкционированного доступа, а также обеспечение удобных и надежных средств передачи данных между пользователями сети.

Существует множество задач, нуждающихся в централизованных общих данных, удаленном доступе к базам данных, передаче данных на расстояние и их распределенной обработке. Примерами являются банковские и другие финансовые структуры; коммерческие системы, отражающие состояние рынка ("спрос-предложение"); налоговые службы; системы резервирования авиабилетов; системы социального обеспечения и т.д.

Отличия компьютерных сетей от многомашинных вычислительных комплексов.

· Размерность. В состав многомашинного вычислительного комплекса входят обычно две-три ЭВМ, расположенные преимущественно в одном помещении. Вычислительная сеть может состоять из десятков и сотен ЭВМ, расположенных на расстоянии друг от друга от нескольких метров до сотен и тысяч километров.

· Разделение функций между ЭВМ. Если в многомашинном вычислительном комплексе функции обработки, передачи данных и управления системой могут быть реализованы в одной ЭВМ, то в вычислительных сетях эти функции распределены между различными ЭВМ.

· Необходимость решения в сети задачи маршрутизации сообщений. Сообщение от одной ЭВМ к другой в сети может быть передано по различным маршрутам в зависимости от состояния каналов связи, соединяющих ЭВМ друг с другом.

Элементами многомашинной ассоциации являются:

Абоненты сети - объекты, генерирующие или потребляющие информацию в сети.

Абонентами сети могут быть отдельные ЭВМ, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные роботы, станки с числовым программным управлением и т.д. Любой абонент сети подключается к станции.

Станция - аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и приемом информации.

Совокупность абонента и станции принято называть абонентской системой.

Для организации взаимодействия абонентов необходима физическая передающая среда.

Физическая передающая среда - линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных.

На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть, которая обеспечивает передачу информации между абонентскими системами.

Любая компьютерная сеть - это совокупность абонентских систем и коммуникационной сети.

Классификация компьютерных сетей

Компьютерные сети можно классифицировать по ряду признаков.

В зависимости от территориального расположения абонентских систем вычислительные сети можно разделить на три основных класса.

· Локальные сети (LAN – Local Area Network) связывают абонентов одного или нескольких близлежащих зданий одного предприятия, учреждения. Расстояние между ЭВМ в локальной сети небольшие - до 10 км, а при использовании радиоканалов связи - до 20 км. К классу локальных вычислительных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т.д.

· Региональные сети (MAN – Metropolitan Area Network) объединяют пользователей города, региона, отдельной небольшой страны. Расстояние между абонентами региональной вычислительной сети - десятки-сотни километров.

· Глобальные сети (WAN – Wide Area Network) объединяют пользователей, расположенных по всему миру. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи.

Объединение глобальных, региональных и локальных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии. Они обеспечивают мощные, экономически целесообразные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам.

Рис. Иерархия компьютерных сетей

Дата добавления: 2014-01-04