Методы и средства обработки информации в глобальных компьютерных сетях

     Содержание 

Введение                                                                                                          4

1. Понятие Локальной вычислительной сети                                          5
2. Назначение и классификация компьютерных сетей                           6
1. Распределенная обработка данных                                                     6
2. Обобщенная структура компьютерной сети                                      8
3. Классификация вычислительных сетей                                             10
3. Характеристика процесса передачи данных                                      12
4. Аппаратная реализация передачи данных                                          15
1. Способы передачи цифровой информации                                        15
2. Характеристика коммуникационной сети                                          19
5. Звенья даннях                                                                                        21
1. Управление звеньями данных                                                             21
2. Основные формы взаимодействия абонентских ЭВМ                       23

Заключение                                                                                                     25

Список  использованной литературы                                                             26 

      Введение 

     Современные информационные системы продолжают возникшую в конце 70-х гг. тенденцию  распределенной обработки данных. Начальным  этапом развития таких систем явились многомашинные ассоциации - совокупность вычислительных машин различной производительности, объединенных в систему с помощью каналов связи. Высшей стадией систем распределенной обработки данных являются компьютерные (вычислительные) сети различных уровней - от локальных до глобальных.

     Пользователи локальных вычислительных сетей (ЛВС) получают доступ к сетевому ресурсу файл-сервера с рабочих станций. Работа в многопользовательской системе требует выполнения определенных правил. В первую очередь это касается организации защиты пользовательских каталогов и файлов в сети, которая представляет собой систему коллективного доступа к некоторому разделяемому ресурсу (жесткий магнитный диск, принтер и плоттер).

     На  сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов компьютеров и  более 80 % из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet. Всемирная тенденция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение передачи информационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов, E - Mail писем и прочего) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из любой точки земного шара, а так же обмен информацией между компьютерами разных фирм производителей работающих под разным программным обеспечением.

     Такие огромные потенциальные возможности, которые несет в себе вычислительная сеть и тот новый потенциальный подъем не дают нам право не принимать это к разработке и не применять их на практике.  
 

     1. Понятие Локально вычислительной сети (ЛВС) 

     Что такое локальная вычислительная сеть (ЛВС)? Под ЛВС понимают совместное подключение нескольких отдельных компьютерных рабочих мест (рабочих станций) к единому каналу передачи данных. Благодаря вычислительным сетям мы получили возможность одновременного использования программ и баз данных несколькими пользователями.

     Понятие локальная вычислительная сеть - ЛВС  относится к географически ограниченным (территориально или производственно) аппаратно-программным реализациям, в которых несколько компьютерных систем связанны друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций. Благодаря такому соединению пользователь может взаимодействовать с другими рабочими станциями, подключенными к этой ЛВС.

     В производственной практике ЛВС играют очень большую роль. Посредством  ЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах, которые  используют совместно оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему. Рассмотрим преимущества, получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров в виде внутрипроизводственной вычислительной сети.

      2. Назначение и  классификация компьютерных  сетей 

     2.1 Распределенная обработка  данных 

     Современное производство требует высоких скоростей  обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи. Необходимо также иметь динамичные способы обращения к информации, способы поиска данных в заданные временные интервалы; реализовывать сложную математическую и логическую обработку данных. Управление крупными предприятиями, управление экономикой на уровне страны требуют участия в этом процессе достаточно крупных коллективов. Такие коллективы могут располагаться в различных районах города, в различных регионах страны и даже в различных странах. Для решения задач управления, обеспечивающих реализацию экономической стратегии, становятся важными и актуальными скорость и удобство обмена информацией, а также возможность тесного взаимодействия всех участвующих в процессе выработки управленческих решений.

     В эпоху централизованного использования  ЭВМ с пакетной обработкой информации пользователи вычислительной техники предпочитали приобретать компьютеры, на которых можно было бы решать почти все классы их задач. Однако сложность решаемых задач обратно пропорциональна их количеству, и это приводило к неэффективному использованию вычислительной мощности ЭВМ при значительных материальных затратах. Нельзя не учитывать и тот факт, что доступ к ресурсам компьютеров был затруднен из-за существующей политики централизации вычислительных средств в одном месте,

     Принцип централизованной обработки данных не отвечал высоким требованиям к надежности процесса обработки, затруднял развитие систем и не мог обеспечить необходимые временные параметры при диалоговой обработке данных в многопользовательском режиме. Кратковременный выход из строя центральной ЭВМ приводил к роковым последствиям для системы в целом, так как приходилось дублировать функции центральной ЭВМ, значительно увеличивая затраты на создание и эксплуатацию систем обработки данных.

     Появление малых ЭВМ, микроЭВМ и, наконец, персональных компьютеров потребовало нового подхода к организации систем обработки данных, к созданию новых информационных технологий. Возникло логически обоснованное требование перехода от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к распределенной обработке данных.

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

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

• многомашинные вычислительные комплексы (МВК);
• компьютерные (вычислительные) сети.

     Многомашинный вычислительный комплекс - группа установленных  рядом вычислительных машин, объединенных с помощью специальных средств сопряжения и выполняющих совместно единый информационно-вычислительный процесс.

     Многомашинные вычислительные комплексы могут  быть:

• локальными при условии установки компьютеров в одном помещении, не требующих для взаимосвязи специального оборудования и каналов связи;
• Дистанционными, если некоторые компьютеры комплекса установлены на значительном расстоянии от центральной ЭВМ и для передачи данных используются телефонные каналы связи.

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

     2.2 Обобщенная структура  компьютерной сети 

     Компьютерные  сети являются высшей формой многомашинных  ассоциаций. Выделим основные отличия компьютерной сети от много машинного вычислительного комплекса.

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

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

     Третье  отличие - 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.

     Объединение в один комплекс средств вычислительной техники, аппаратуры связи и каналов передачи данных предъявляет специфические требования со стороны каждого элемента много машинной ассоциации, а также требует формирования специальной терминологии.

     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.

     Такой подход позволяет рассматривать  любую компьютерную сеть как совокупность абонентских систем и коммуникационной сети.  
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     2.3 Классификация вычислительных  сетей 

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

• глобальные сети;
• региональные сети;
• локальные сети.

     Глобальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальные вычислительные сети позволят решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.

     Региональная  вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов внутри большого города, экономического региона, отдельной страны. Обычно расстояние между абонентами региональной вычислительной сети составляет десятки - сотни километров.

     Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. В настоящее время не существует четких ограничений на территориальный разброс абонентов локальной вычислительной сети. Обычно такая сеть привязана к конкретному месту. К классу локальных вычислительных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т.д. Протяженность такой сети можно ограничить пределами 2-2,5 км.