7.2. Телекоммуникации

Важным компонентом связи АРМ и серверов является система связи (коммуникаций), которая реально представляет собой программные и технические средства обеспечения обменов информацией между любыми АРМ и серверами. Реально система связи является также некоторым ре­сурсом, одновременно используемым несколькими АРМ, что делает её архитектуру достаточно непростой. Если учесть, что при этом система связи не должна вносить дополнительные трудности и задержки во вре­мени работы АРМ и серверов (говорят, что она должна быть «прозрачна»), становится понятным, почему современные системы связи являются сложными программно-аппаратными комплексами.

АРМ Телекоммуникации Серверы

Рис. 1. Логическая связь АРМ и серверов:

ППi - i-й прикладной процесс;

ОПj - j-й общий (разделяемый) процесс, ресурс (Информационные массивы, прикладные процессы общего пользования, система поддержки взаимных обменов, принтеры, плоттеры, системы глобальных коммуникаций);

СCi - i-й системный процесс, обеспечивающий обмен информацией между прикладными процессами АРМ и разделяемыми ресурсами серверов

Механизм обмена информацией между АРМ и серверами через сис­тему связи выглядит следующим образом. При необходимости передать (принять) информацию некоторый ППi (инициатор) обращается к собст­венной компоненте системы связи ССi с соответствующим запросом, ука­зывая, какой ресурс ОПj ему необходим. Компонента ССi через систему связи запрашивает процесс ССj, и если последний ответил готовностью - говорят, что между ППi и CCj установлена логическая связь.

Невозможно передать/принять информационный массив за один приём. Поэтому он разделяется на блоки (пакеты), которые затем после­довательно передаются от абонента -передатчика к абоненту-приёмнику. По этой причине системы связи, как программно-технические комплексы, проводящие последовательно (побайтно, побитно, попакетно) передавае­мую информацию от источника к приёмнику, иногда называют «телекоммуникациями».

Пакет - часть передаваемой (принимаемой) информации, допол­ненная служебными данными для её прохождения через систему связи.

7.3. Локальные вычислительные сети (лвс)

ЛВС - совокупность программных и технических средств (АРМ, серверы, принтеры и др.), объединённых системой связи, локализованная внутри отдельного здания (помещения).

Рис.2. ЛВС

Как правило, радиус территории, охватываемой ЛВС, составляет около 1 км. На рис. 2 представлена структурная схема ЛВС, включающая:

• АРМ, объединённые в подсети;

• систему связи, включающую физическую среду передачи дан­ных и устройство коммутации пакетов информации (маршрутизатор);

• серверы.

В малых ЛВС иногда серверы как отдельные устройства не выделяются. Вместо этого в АРМ помимо собственного прикладного процесса по­мещают системный процесс, позволяющий другим АРМ получить доступ к его ресурсам. Такие ЛВС называют одноранговыми.

АРМ и серверы физически соединяются между собой оптоволо­конными или коаксиальными кабелями, либо скрученными проводами (витыми парами). Скорость передачи информации в таких средах колеб­лется от 10 до 100 Мбит/с. Кроме того, для подключения к ЛВС (вхождения в ЛВС) каждый АРМ и сервер должны иметь адаптер под­ключения к физической среде - устройство, обеспечивающее соединение средств АРМ и серверов с физической средой.

В пределах ЛВС можно выделить группы АРМ, территориально расположенные в пределах небольшого пространства. Как правило, это группы АРМ, выполняющие одинаковые функции: группа АРМ разработ­чиков программного обеспечения, группа комплексного проектирования изделия и другие. Такие группы объединяются в подсети, разделяемые специфическими устройствами - маршрутизаторами.

Маршрутизатор (router) - устройство, осуществляющее избира­тельную рассылку пакетов между подсетями.

Любое устройство, подключённое к ЛВС (АРМ, сервер, маршрути­затор), иногда называют абонентом ЛВС.

Для физического и логического подключения АРМ или другого абонента к ЛВС необходимо выполнить ряд требований, предъявляемых со стороны системы связи ко всем абонентам. Данные требования состоят в том, что каждый подключаемый абонент должен отрабатывать ряд функций, связанных с приёмом и передачей информации в ЛВС. Данные функции отрабатываются системными процессами ССi.

Функция доступа к физической среде

АРМ подсоединяются через адаптеры к единому коакси­альному кабелю подсети. Коаксиальный кабель является физиче­ской средой, которую в каждый момент времени могут исполь­зовать только два АРМ: передающий и принимающий инфор­мацию. Попытка других АРМ начать передачу приведёт к конфликту в физической среде и искажению информации. Сле­довательно, должен существовать способ, позволяющий всем АРМ иметь бесконфликтный доступ к физической среде. Эта функция бесконфликтного доступа к физической среде должна отрабатываться каждым абонентом каждой подсети данной ЛВС.

В природе не существует идеальной физической среды пе­редачи данных. Это означает, что каждый блок (пакет) инфор­мации будет передаваться от источника к приёмнику с опреде­лённой ненулевой вероятностью потерь. Следовательно, каждый пакет необходимо снабжать механизмом контроля его правиль­ности. И в случае обнаружения неверной информации в пакете его следует повторять до тех пор, пока он не будет передан кор­ректно. Данная функция АРМ, подключаемого к ЛВС, называет­ся функцией надежного канала.

Как отмечалось выше, мгновенную передачу информации от источника к приемнику невозможно выполнить. Она разбива­ется на пакеты, которые последовательно передаются. Предпо­ложим, что в некоторый момент времени двум АРМ необходимо начать передачу двум различным приёмникам. Предположим также, что они корректно (бесконфликтно) пользуются единой сре­дой передачи данных. Тогда в коаксиале будут присутствовать попеременно пакеты информации от различных АРМ. Если каж­дый пакет снабдить «адресом» назначения, то появляется воз­можность с помощью маршрутизатора направить пакет в соот­ветствующую подсеть , где расположен «адресат» («приёмник»). Данная функция весьма актуальна для такой компоненты ЛВС, как маршрутизатор.