Компьютерые сети
Компьютерная сеть — это система распределенных ЭВМ и терминов, связанных между собой каналами передачи данных.
Компонентами сети являются ЭВМ, терминалы (в простейшем случае это просто монитор), центр управления сетью, средства телекоммуникаций и шлюзы (технические и программные средства для организации информационного взаимодействия разных сетей).
Простейшей компьютерной сетью является централизованная обработка данных. Структура такой сети представлена на рис. 1.41.
Рис. 1.41. Структура сети с централизованной обработкой данных
Недостатком этой сети является то, что кратковременный выход из строя центральной ЭВМ приводит к роковым последствиям для системы в целом.
Один из выходов из этой ситуации — приходится дублировать функции центральной ЭВМ. В результате образуется сеть с распределенной разработкой данных. Структура такой сети представлена на рис. 1.42.
Рис. 1.42. Структура сети с распределенной обработкой данных
В этой сети вычислительные ресурсы распределены между ЭВМ и конкретный терминал не знает на какой ЭВМ в данный момент выполняется его задача.
Для реализации распределенной обработки данных были созданы многомашинные ассоциации:
многомашинные вычислительные комплексы (МВК);
вычислительные сети (ВС).
МВК — это группа установленных рядом вычислительных машин, объединенных с помощью специальных средств сопряжения и выполняющих совместный единый информационно-вычислительный процесс.
МВК могут быть:
локальным при условии установки компьютеров в одном помещении и не требующих для взаимодействия каналов связи;
дистанционными, если некоторые компьютеры установлены на значительном расстоянии от центральной ЭВМ и для передачи данных используется телефонные каналы связи.
Пример 1 локального МВК — к ЭВМ типа мэйнфрейма подключена с помощью устройства сопряжения мини-ЭВМ. Мини-ЭВМ обеспечивает подготовку и предварительную обработку данных, которые потом используются при решении сложных задач на мэйнфрейме.
Пример 2 локального МВК — три ЭВМ объединены в комплексе для распределения заданий на обработку. Одна из ЭВМ выполняет диспетчерскую функцию перераспределения заданий между ЭВМ в зависимости от занятости процессора.
Вычислительная сеть — это совокупность компьютеров и терминов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему и удовлетворяющую требованию распределенной обработки данных.
ВС отличается от МВК в следующем:
В состав МВК входит максимум три ЭВМ, находящиеся чаще всего в одном посещении;
ВС может состоять из десятков и даже сотен ЭВМ, расположенных на расстоянии друг от друга от нескольких метров до сотен и даже тысяч метров.
Если в МВК функция обработки данных, передача данных и управление системой могут быть реализованы в одной ЭВМ, то в ВС эти функции распределены между разными ЭВМ.
В ВС возникает необходимость решения задачи маршрутизации сообщений. Сообщение от одной ЭВМ к другой в сети может быть передано по различным маршрутам в зависимости от состояния каналов связи.
В ВС разделяют абонента сети и станцию. Абонент сети — это объект, генерирующий или потребляющий информацию в сети. Абонентами могут быть отдельные ЭВМ, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные работы, станки с ЧПУ и т. д. Станция сети — это аппаратура и программное обеспечение, выполняющие функции, связанные с передачей и приемом информации.