Вопрос 1: Принципы построения и классификация коммуникационных сетей

Создание высокоэффективных крупных систем обработки данных связано с объединением средств вычислительной техники, обслужи­вающей отдельные предприятия, организации и их подразделения, с помощью средств связи в единую распределенную вычислительную систему.

Такое комплектование средств вычислительной техники позво­ляет повысить эффективность систем обработки информации за счет снижения затрат, повышения надежности и производительности экс­плуатируемых ЭВМ, рационального сочетания преимуществ центра­лизованной и децентрализованной обработки информации благодаря приближению средств сбора исходной и выдачи результатной ин­формации непосредственно к местам ее возникновения и потребле­ния, а также комплексного использования единых мощных вычисли­тельных и информационных ресурсов.

Передача информации между территориально удаленными компонентами подобных распределенных систем осуществляется в основном с помощью стандартных телефонных и телеграфных каналов, а также витых пар проводов и коаксиальных кабелей связи. Современный прогресс в области оптоволоконной техники позволяет резко повысить пропускную способность линий связи.

В настоящее время вычислительные сети представляют собой высшую организационную форму применения ЭВМ.

Характерными чертами современных электронных коммуникаций является:

- объединение многих достаточно удаленных друг от друга ЭВМ и (или) отдельных вычислительных систем в единую распределенную систему обработки данных;

- применение средств приема-передачи данных и каналов связи для организации обмена информацией в процессе взаимодействия средств ВТ;

- наличие широкого спектра периферийного оборудования, используемого в виде абонентских пунктов и терминалов пользователей, подключаемых к узлам сети передачи данных;

- использование унифицированных способов сопряжения технических средств и каналов связи, облегчающих процедуру наращивания и замену оборудования;

- наличие операционной системы, обеспечивающей надежное и эффективное применение технических и программных средств в процессе решения задач пользователей вычислительной сети.

Особенностью эксплуатации электронных коммуникаций является:

- приближение аппаратных средств непосредственно к местам возникновения и использования данных;

- разделение функций обработки и управления на отдельные составляющие с целью их эффективного распределения между несколькими ЭВМ;

- обеспечение надежного и быстрого доступа пользователей к вычислительным и информационным ресурсам;

- организация коллективного использования этих ресурсов.

Электронные коммуникации позволяют автоматизировать управление производством, транспортом, материально-техническим снабжением в масштабе отдельных регионов и страны в целом.

Возможность концентрации в вычислительных сетях больших объемов данных, общедоступность этих данных, а также программных и аппаратных средств обработки и высокая надежность их функционирования – все это позволяет улучшить информационное обслуживание пользователей и резко повысить эффективность применения ВТ.

В условиях электронных коммуникаций предусмотрена возможность:

- организовать параллельную обработку данных многими ЭВМ;

- создавать распределенные базы данных, размещаемые в памяти различных ЭВМ;

- специализировать отдельные ЭВМ (группы ЭВМ) для эффективного решения определенных классов задач;

- автоматизировать обмен информацией и программами между отдельными ЭВМ и пользователями сети;

- резервировать вычислительные мощности и средства передачи данных на случай выхода из строя отдельных из них с целью быстрого восстановления нормальной работы сети;

- перераспределять вычислительные мощности между пользователями сети в зависимости от изменения их потребностей и сложности решаемых задач;

- стабилизировать и повышать уровень загрузки ЭВМ и дорогостоящего периферийного оборудования;

- сочетать работу в широком диапазоне режимов: диалоговом, пакетном, режимах «запрос-ответ», а также сбора, передачи и обмена информацией.

Как показывает практика, за счет расширения возможностей обработки данных, лучшей загрузки ресурсов и повышения надежности функционирования системы в целом стоимость обработки данных в вычислительных сетях не менее чем в полтора раза ниже по сравнению с обработкой аналогичных данных на автономных ЭВМ.

Вычислительные сети классифицируются по различным признакам.

Таблица 6: Классификация вычислительных сетей

Сети, состоящие из программно-совместимых ЭВМ, являются однородными или гомогенными. Если ЭВМ, входящие в сеть, программно несовместимы, то такая сеть называется неоднородной или гетерогенной.

По типу организации передачи данных различают сети: с коммутацией каналов, с коммутацией сообщений, с коммутацией пакетов. Имеются сети, использующие смешанные системы передачи данных.

По характеру реализуемых функций сети подразделяются на:

- вычислительные, предназначенные для решения задач управления на основе вычислительной обработки исходной информации;

- информационные, предназначенные для получения справочных данных по запросу пользователей;

- смешанные, в которых реализуются вычислительные и информационные функции.

По способу управления вычислительные сети делятся на сети с децентрализованным, централизованным и смешанным управлением. В первом случае каждая ЭВМ, входящая в состав сети, включает полный набор программных средств для координации выполняемых сетевых операций. Сети такого типа сложны и достаточно дороги, так как операционные системы отдельных ЭВМ разрабатываются с ориентацией на коллективный доступ к общему полю памяти сети. При этом в каждый конкретный момент времени доступ к общему полю памяти предоставляется только для одной ЭВМ. А координация работы ЭВМ осуществляется под управлением единой операционной системы сети. В условиях смешанных сетей под централизованным управлением ведется решение задач, обладающих высшим приоритетом и, как правило, связанных с обработкой больших объемов информации.

По структуре построения (топологии) сети подразделяются на одноузловые и многоузловые, одноканальные и многоканальные. Топология вычислительной сети во многом определяется структурой сети связи, т. е. способом соединения абонентов друг с другом и ЭВМ. Известны такие структуры сетей: радиальная (звездообразная), кольцевая, многосвязная («каждый с каждым»), иерархическая, «общая шина» и другие.

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском: