Системы телеобработки данных

СОДЕРЖАНИЕ

Введение……………………………………………………………………….3

Системы телеобработки данных………………………………………………4

Коммуникационные сети: основные элементы технологий…………………8

Заключение………………………………………………………………………13

Список используемой литературы……………………………………………..14

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

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.

Телекоммуникационные технологии построение сетей передачи информации, как самостоятельное понятие возникло, лишь в середине XX века, а уже к его концу мы наблюдаем его проникновение уже во все сферы человеческой деятельности. К числу факторов, оказавших определяющее воздействие на развитие телекоммуникационных технологий, в первую очередь следует отнести развитие микроэлектронной индустрии и связанное с этим развитие вычислительной техники, а также успехи последнего времени  в технологии с вето водных систем.

  Назначение информационно-коммуникационных сетей - служить базой создания единого информационного пространства России в интересах органов государственного управления.

Информационно-коммуникационные сети создаются на основе коммуникационных сетей и выполняют задачу передачи информации, используя различные каналы электросвязи.

Под коммуникационной сетью понимается организационно-технический комплекс, включающий каналы связи, соединяющие узлы между собой, а также с оконечным оборудованием и обеспечивающий передачу данных между удаленными точками.

 

 

Системы телеобработки данных

Бурное развитие систем телеобработки данных наблюдалось с начала 70-х гг. 20 в., когда оказалось, что существенный рост эффективности традиционных систем обработки данных возможен, если системы приблизить к местам создания и потребления информации.

Система телеобработки данных - совокупность технических и программных средств, предназначенная для обработки на ЭВМ данных, передаваемых по каналам связи.

Рис. 1 Система телеобработки данных

Терминалы - диалоговые или интерактивные устройства, предназначенные для ввода-вывода информации, первоначально с целью управления вычислительным процессом и наблюдения за его ходом, а в дальнейшем - для ввода и вывода исходных данных и результатов работы программ. Первоначально в качестве терминалов использовались механические устройства, заимствованные из смежных технологий (связь и оргтехника) телетайпы, телеграфные аппараты, электрические пишущие машинки. Применимость подобных устройств ограничивалась низкими скоростями обмена информацией с ЭВМ и трудностями исправления информации. Появление электронных терминалов, специально разработанных для использования с ЭВМ, привело к настоящему перевороту в применении машин, существенно приблизив все категории пользователей к вычислительному процессу. В настоящее время используются видеотерминалы различных типов (IBM 3270 фирмы IBM, TTY - телетайпы, ANSI и др.), а также специализированные терминалы типа банкоматов, кассовых аппаратов со сканерами штрих-кодов и др.          Абоненты системы (пользователи, технические объекты) подключаются к ЭВМ с помощью каналов связи. Канал связи состоит из линии связи, по которой передаются сигналы, и аппаратуры передачи данных, преобразующей данные в сигналы, соответствующие типу линии связи (канала).

В конце 70-х гг. повсеместно системы телеобработки данных стали объединяться каналами передачи данных. Наступила эпоха развития вычислительных сетей. Под термином «вычислительная сеть» понимают соединение между двумя и более компьютерами, которое позволяет им разделять локальные ресурсы (устройства, программы, данные). Данное определение указывает на основной принцип компьютерной сети, а именно предоставление ресурсов в совместное использование.

Абонентские пункты системы телеобработки

Абонентский пункт систем телеобработки -- комплекс оборудования, состоящий из устройства ввода-вывода, устройства управления обменом данными, аппаратуры передачи данных и предназначенный для связи удаленного абонента телеобработки данных с компьютером или другим абонентским пунктом посредством каналов связи.

Абонентом системы телеобработки может быть любой пользователь, взаимодействующий с ней посредством устройства ввода-вывода, а также любые технические средства, подключенные к системе телеобработки.

Например, различные датчики, станки с числовым программным управлением, роботы, специализированные процессоры и т. д., работающие в режиме взаимодействия с системой телеобработки, также относятся к абонентским пунктам.

При всем многообразии абонентских пунктов, тем не менее, можновыделить ряд характерных для них функций:

- установление и разъединение связи с аппаратурой передачи данных;

- преобразование данных (перекодирование) при приеме информации

- обратные преобразования при передаче информации в компьютер;

- согласование скоростей ввода-вывода и передачи информации;

- обеспечение автономного и рабочего режимов функционирования устройств ввода-вывода и т. д.

В качестве устройств ввода-вывода, с помощью которых удаленный абонент (пользователь) осуществляет взаимодействие с системой телеобработки, наиболее широкое распространение получили дисплеи, печатающие устройства, накопители на магнитных лентах и дисках. В состав современных абонентских пунктов, как правило, включаются устройства преобразования сигналов, например, модемы.

Абонентские пункты принято классифицировать по таким признакам как: тип используемых каналов связи; режим и метод передачи данных, тип включенных в их состав устройств ввода-вывода.

В настоящее время наиболее широкое распространение получили абонентские пункты пакетной обработки и диалоговые абонентские пункты. Под абонентским пунктом пакетной обработки подразумевается абонентский пункт телеобработки данных, обеспечивающий обмен сравнительно большими массивами данных. В качестве устройств ввода-вывода в абонентском пункте пакетной обработки, как правило, используются различные быстродействующие устройства ввода-вывода, например, на основе магнитных носителей информации. Одним из первых абонентских пунктов данного класса является абонентский пункт, разработанный фирмой IBM, обеспечивающий полудуплексный обмен данными по коммутируемым и некоммутируемым телефонным каналам связи со скоростью передачи 200 бит/с. Данный абонентский пункт состоит из: устройства ввода с перфоленты и перфокарт; устройства вывода на перфоленту и перфокарты; блока управления; модема и телефонного аппарата (при использовании телефонных каналов связи) или устройства преобразования телеграфных сигналов (при использовании телеграфных каналов связи).

Диалоговым абонентским пунктом называется абонентский пункт телеобработки данных, осуществляющий обмен сравнительно небольшими массивами данных, как правило, в реальном режиме времени. Диалоговые абонентские пункты в основном строятся на основе дисплеев или персональных компьютеров.

  Представителем диалоговых абонентских пунктов, построенных на основе дисплеев, является многотерминальный абонентский пункт IBM 3270, обеспечивающий совместную работу до 16 дисплеев, расположенных на расстоянии до 400 м. Кроме дисплеев в состав данного абонентского пункта - входят: блок управления, модем. Связь с компьютером осуществляется в полудуплексном режиме по некоммутируемой четырехпроводной телефонной линии связи со скоростью до 4800 бит/с.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Коммуникационные сети: основные элементы технологий

Назначение коммуникационных сетей - обеспечивать передачу данных. В процессе установления взаимодействия между двумя компьютерами задействуются многие аппаратные и программные компоненты. Составляющими технологии коммуникаций являются метод взаимодействия в сети, метод доступа компьютеров к каналам связи, методы и протоколы передачи данных, методы адресации, коммуникационное оборудование, топология сети, методы обслуживания работы узлов сети. Обеспечение технологии работы сети ложится на сетевую операционную систему.

Методы передачи данных

  Методы взаимодействия в сети

При установлении связи между компьютерами, прежде всего, необходимо наличие физического соединения между ними. Данные в сети могут передаваться с помощью специального кабеля, по телефону или по радио. При передаче информации происходит физическое преобразование сигнала, так как сетевой кабель или телефонный провод имеет характеристики, отличные от характеристик шины компьютера. Необходимо обеспечить правильное преобразование информации. Для этого в компьютере пользуется сетевой адаптер (в случае кабеля) или модем (в случае соединения по телефону или радио).

Отдельные компьютеры вычислительной сети называют узлами сети, а линии передачи данных - каналами связи. Боле точно, узлом сети называется место входа канала связи в компьютер или другое устройство. Поскольку в месте входа всегда находится сетевой адаптер или модем, обычно узел сети отождествляется сетевым адаптером (соответственно, модемом). Если к компьютеру подсоединено несколько сетевых адаптеров, этому компьютеру соответствует несколько узлов сети.

Сообщения, передаваемые по сети, состоят из блоков содержательных данных и служебной информации. В компьютерных сетях циркулирует цифровая информация. Если отвлечься от физических характеристик сигнала, блок информации представляет собой набор нулей и единиц некоторой длины. Прежде чем данные будут физически переданы по каналу связи, они подвергаются многократной обработке несколькими сетевыми модулями. На разных этапах обработки эти данные могут называться по-разному: датаграммы, пакеты, кадры, сообщения.            При получении и расшифровке любого сообщения первой задачей является определение начала и конца посылаемого блока данных. Эта операция называется синхронизацией пакетов. Возможны три способа синхронизации: посылать блоки фиксированной длины, задавать длину блока в его начале; специфицировать конец блока специальным маркером. Все эти три способа используются на практике. Однако в любом случае получатель информации должен знать, какой способ использовал отправитель сообщения. Поэтому необходимо наличие заранее утвержденных соглашений о способах оформления блоков данных, передаваемых по сети. Эти соглашения в общем случае носят название протоколов передачи данных, или коммуникационных протоколов. Разные коммуникационные протоколы описывают разные уровни обслуживания процесса передачи данных и выполняют разные функции. Существуют протоколы, предназначенные для выполнения одних и тех же функций, но делающие это разными способами. Формально коммуникационный протокол включает описание полей служебной информации, которые добавляются к отправляемому пакету для выполнения различных функций обслуживания передачи данных, а также алгоритмы заполнения и использования этих полей. Поэтому часто под протоколом понимают как

собственно соглашения о структуре передаваемого пакета, так и

программы, которые осуществляют обработку информации согласно тому или иному протоколу.

Трафиком сети называется:

сам процесс прохождения сигналов по линиям связи, а иногда --

общий объем переданной по сети информации.

Под быстродействием сети понимается максимальный объем данных, который может быть передан по каналам связи сети в единицу времени.

Используемые в сетях каналы связи могут иметь самые различные физические характеристики. Кабель, используемый для связи, может быть узко- и широкочастотным: по узкочастотному кабелю может идти только один сигнал, в широкочастотном разные частоты служат для одновременной передачи нескольких сигналов. По оптоволоконному кабелю идет одновременно очень много сигналов, не мешающих друг другу. Полоса частот связи - это диапазон между самой низкой и самой высокой частотой сигнала, который может быть пропущен через данный канал связи.

Если передача по каналу связи может идти только в одном направлении, то такая связь называется симплексной. Полудуплексный канал связи разрешает передачу в любом направлении, но в каждый момент времени в каком-либо одном. Дуплексная связь - это постоянная передача в двух направлениях.

  Метод доступа к каналам связи

Метод доступа компьютеров к каналам связи определяется возможностью управления сеансом передачи блока данных: можно ли его начать, как обеспечить согласование передачи для разных компьютеров, как сообщить другим узлам об окончании передачи и т.д. Детерминированные методы предполагают централизованное управление доступом узлов к сети, например выделение квантов времени узлам для передачи или посылка по сети определенного маркера, сигнализирующего разрешение на передачу. Недетерминированные методы доступа предполагают прослушивание канала: как только канал освобождается, можно начинать передачу.

Для разрешения доступа к каналу используется несколько приемов:

передача разрешена, если компьютер получил специальный маркер - блок сигналов определенного содержания;

сетевой адаптер прослушивает канал и начинает передачу только тогда, когда по сети не идет сигнал;

время делится на периоды, и в течение одного периода передавать данные может только один определенный компьютер.

  Методы адресации

Адресация обеспечивает идентификацию узлов сети, которые обмениваются друг с другом информацией во время взаимодействия. Структура каналов связи в сети часто достаточно сложна. Пакет, адресованный некоторому абоненту (т.е. компьютеру), передается по каналам связи от одного узла сети к другому. Пакет прочитывается в любом узле, через который он проследовал, поэтому при передаче сообщения обязательно должен быть указан адрес как ближайшего узла, так и настоящего получателя сообщения. Оба адреса составляются по разным правилам. Адрес соседнего узла удовлетворяет правилам сетевого протокола. При межсетевой передаче данных передаваемый пакет проходит через несколько сетей и конечный адрес должен содержать указатель сети назначения и компьютера в нем. Эти задачи решает транспортный протокол.