· Однопользовательские ЭВМ
· Системы пакетной обработки
· Системы с разделением времени и много терминальные системы
· Персональные компьютеры
· Вычислительные комплексы
· Сети ЭВМ – частные случай распределенной системы
В нашем курсе под термином сети ЭВМ мы будем понимать множество соединенных между собой автономных машин.
Часто возникает путаница между распределенными системами и сетями ЭВМ. Работая с распределенной системой, пользователь может не иметь ни малейшего представления на каких процессорах, где, с использованием конкретно каких физических ресурсов будет исполняться его программа. В сети, поскольку все машины там автономны, пользователь должен делать все явно. Основное различие между этими системами лежит в организации их программного обеспечения. И там и там происходит передача информации. Вопрос кто ее инициирует. В сети - пользователь, в распределенной системе - система.
Способы соединения ЭВМ между собой.
· Современные тенденции
· Различия между ЛВС и РВС по скорости передачи стираются
· Организация работы с внешней памятью – подсеть в сети
· Возврат к mainframe’мам – один слон дешевле десятка тяжеловозов
· Цифра, звук, видео – разнородные потоки информации
Кто и для чего использует сеть ЭВМ
Сети для организаций
· разделение и управление ресурсами предприятия – позволить сотрудникам получить доступ ко всем устройствам, файлам, базам данных и т.п. вне зависимости от физического места их расположения. (ЦБ РФ, FedExp, GM склад).
· повышение надежности функционирования предприятия за счет оперативности управления и использования имеющихся ресурсов.
· сокращение затрат на функционирование предприятия – один принтер, один факс, один сервер на несколько сотрудников.
· повышение экономической эффективности, за счет гибкой организации работы информационных систем. (Отсутствие складов, принятие решений.)
· средство общения и связи (телеконсультации и конференции оперативность принятия решений);
· подготовка персонала (в некоторых крупных западных фирмах стоимость подготовки вновь принятого сотрудника достигает 50 000 долларов).
Сети для индивидуальных пользователей
· доступ к удаленной информации (news, WWW)
· общение с другими людьми (news, e-mail, video conference)
· обучение
· развлечение
Социальное влияние
• информационная открытость общества
• непрерывность образования
• общедоступность знаний
• взаимодействие с государством
· нанесение ущерба репутации людей
· сеть не знает государственных границ
· использование ресурсов организации в личных целях
· анонимки
· наркотики
Организация вычислительных сетей
Все оборудование сети можно разделить на абонентские машины и транспортную среду. Машины, на которых пользователи запускают приложения, называют абонентскими или хост-машинами (host). Абонентские машины обеспечивают интерфейс пользователей и работу приложений в сети. Абонентские машины подсоединены к транспортной среде. Транспортная среда обеспечивает передачу данных между приложениями, которые «крутятся» на абонентских машинах. Эта среда состоит из коммутирующих машин (маршрутизаторы, шлюзы) и СПД системы. Рис.1-5
Коммутирующие элементы - это специализированные компьютеры, соединяющие два и более коммуникационных канала. Эти машины мы будем называть маршрутизаторы. СПД система состоит из каналов и переключателей (коммутаторов). Каналы состоят из линий связи и каналообразующей аппаратуры.
Здесь необходимо оговориться. Различие между транспортной средой (ТС) и СПД состоит только в том, что в ТС есть специальные машины, называемые маршрутизаторы. Хотя в СПД так же есть средства, которые обеспечивают управление потоками данных.
Системы передачи данных
Система передачи данных обеспечивает передачу данных между машинами в сети. Эти машины не обязательно абонентские, это могу быть и маршрутизаторы.
Каналы передачи данных – это линии связи самой различной природы и каналообразующая аппаратура.
Линиями связи могут быть обычные телефонные линии, представляющие собой витую пару медных проводов, либо коаксиальный кабель, какой, например, используется для телевизионного антенного ввода у нас дома. Это может быть волоконно-оптический кабель, где данные передаются с помощью электромагнитных импульсов в световом диапазоне. Это могут быть беспроводные радиочастотные каналы связи.
Каналообразующая аппаратура обеспечивает интерфейс между линией связи и коммуникационной машиной (маршрутизатором) либо переключателем (коммутатором).
На сегодня отсутствует общепринятая классификация систем передачи данных. Для них, как и для сетей, есть три общепризнанных критерия, по которому их различают, это:
· Способ коммутации потоков данных
· Тип каналов
· Топология системы
Каналы подсоединяют к коммуникационным машинам либо коммутаторам. Коммуникационные машины, обеспечивают коммутацию потоков данных на уровне ТС, а коммутаторы на уровне СПД.
Выделяют два основных способа коммутации потоков данных – коммутацию каналов, коммутацию сообщений и коммутацию пакетов.
Коммутация каналов – управление потоком данных в реальном времени, который характеризуется следующими свойствами:
· сохраняется порядок передаваемых данных.
· если канал с коммутирован и в нем нет неполадок, то нет отказов при передаче.
· огромный опыт создания
· хорошо развитая инфраструктура.
В тоже время этот способ коммутации поток данных отличает по сравнению с другими способами
· неэффективное использование ресурсов,
· низкая надежность,
· медленное установление соединения..
Коммутация пакетов –
· высокая скорость установления соединения (передатчик сразу начинает передачу и не ждет физического установления соединения),
· низкий уровень ошибок в канале,
· надежность,
· рациональное использование ресурсов,
· сильная зависимость времени передачи от загрузки сети.
В общем случае, все каналы по типу можно разделить на
· Каналы точка-точка.
· Каналы с множественным доступом.
.
Каналы с множественным доступом имеют единый канал передачи данных, который используют все машины сети. Короткое сообщение, называемое пакет, имеющее специальную структуру, отправленное какой-то машиной, получают все другие машины сети. В определенном поле пакета указан адрес получателя. Каждая машина проверяет это поле. Если она обнаруживает в этом поле свой адрес, то она приступает к обработке пакета, если в этом поле не ее адрес, то она просто игнорирует пакет.
Системы передачи данных с каналами с множественным доступом, как правило, имеют режим, когда один пакет адресуется всем машинам в сети. Это, так называемый, режим широкого вещания. Есть в таких сетях режим группового вещания: один и тот же пакет получают машины, принадлежащие к определенной группе в сети.
Системы СПД с каналами с множественным доступом можно подразделить по методам выделения канала на динамические и статические.
Статические - time-shearing (временное разделение канала между машинами; канал простаивает если машине нечего передавать)
Динамические - централизованные и распределенные механизмы выделения канала по запросу.
Системы СПД с каналами точка-точка соединяют каждую пару машин индивидуальными каналом. Поэтому прежде чем пакет достигнет адресата он проходит через несколько коммутаторов. В этих сетях возникает потребность в управлении направлением передачи. От ее эффективности зависит скорость доставки сообщений, распределение нагрузки в сети.
Системы СПД с множественным доступом, как правило, используют на географически небольших территориях. Сети точка-точка - для построения крупных сетей, охватывающих большие регионы.
Важным фактором конструкции ТС является топология соединения маршрутизаторов, входящих в состав ТС. От нее зависит время задержки, перегрузки и многие другие параметры функционирования сети.
Рис.1-6
Абонентские машины
Абонентские машины – обеспечивают работу приложений. Такая машина обязательно содержит средства сопряжения и взаимодействия с ТС. «Чистых» абонентских машин не бывает.
Клиент и сервер – это взгляд на распределение функций в системе и к сетям, вообще говоря, отношения не имеет.
Рис. 1-1.
