Информационно вычислительные сети и их возможности

Классификация и архитектура информационно-вычислительных сетей

Информационно-вычислительная сеть (возможные названия — вычислительная сеть, компьютерная сеть) представляет собой систему компьютеров, объединенных кана­лами передачи данных.

Основное назначение информационно-вычислительных сетей (ИВС) — обеспече­ние эффективного предоставления различных информационно-вычислительных ус­луг пользователям сети посредством организации удобного и надежного доступа к ресурсам, распределенным в этой сети.

Информационные системы, построенные на базе ИВС, обеспечивают эффективное выполнение следующих за­дач:

• хранение данных;
• обработка данных;
• организация доступа пользователей к данным;
• передача данных и результатов обработки данных пользователям.

• распределенными в сети аппаратными, программными и информационными ре­сурсами:
• дистанционным доступом пользователя к любым видам этих ресурсов;
• возможным наличием централизованной базы данных наряду с распределенны­ми базами данных;
• высокой надежностью функционирования системы, обеспечиваемой резервиро­ванием ее элементов;
• возможностью оперативного перераспределения нагрузки в пиковые периоды;
• специализацией отдельных узлов сети на решении задач определенного класса;
• решением сложных задач совместными усилиями нескольких узлов сети;
• оперативным дистанционным информационным обслуживанием клиентов.

1. Полнота выполняемых функций. Сеть должна обеспечивать выполнение всех предусмотренных для нее функций:

• по доступу ко всем ресурсам;
• по совмест­ной работе узлов;
• по реализации всех протоколов и стандартов работы.

1. Производительность — среднее количество запросов пользователей сети, испол­няемых за единицу времени. Производительность зависит от времени реакции системы на запрос пользователя. Это время складывается из трех составляю­щих:

• времени передачи запроса от пользователя к узлу сети, ответственному за его исполнение;
• времени выполнения запроса в этом узле;
• времени передачи ответа на запрос пользователю.

1. Важной потребитель­ской характеристикой сети является достоверность ее результирующей информации (показатель своевременности информации поглощается достоверностью: если информация поступила несвоевременно, то в нужный момент на выходе систе­мы информация недостоверна). Существуют технологии, обеспечивающие вы­сокую достоверность функционирования системы даже при ее низкой надежно­сти.
2. Современные сети часто имеют дело с конфиденциальной информацией, поэто­му важнейшим параметром сети является безопасность информации в ней. Безо­пасность — это способность сети обеспечить защиту информации от несанкцио­нированного доступа.
3. Прозрачность сети — означает невидимость особенностей внутренней архитектуры для пользователя: в оптимальном случае он должен обращаться к ресурсам сети как к локальным ресурсам своего собственного компьютера.

1. Масштабируемость — возможность расширения сети без заметного снижения ее производительности.
2. Универсальность сети — возможность подключения к сети разнообразного тех­нического оборудования и программного обеспечения от разных производи­телей.

Источник

12. Информационно-вычислительные сети.

Определение. Информационно-вычислительная сеть – это система компьютеров, объединенных каналами передачи данных.

Соединение компьютеров в сеть обеспечивает следующие основные возможности:

> Объединение ресурсов — возможность резервировать вычислительные мощности и средства передачи данных на случай выхода из строя отдельных из них с целью быстрого восстановления нормальной работы сети.

> Разделение ресурсов — возможность стабилизировать и повысить уровень загрузки компьютеров и дорогостоящего периферийного оборудования, управлять периферийными устройствами.

> Разделение данных — возможность создавать распределенные базы данных, размещаемые в памяти отдельных компьютеров, и управлять ими с периферийных рабочих мест

> Разделение программных средств — возможность совместного использования программных средств.

> Разделение вычислительных ресурсов — возможность организовать параллельную обработку данных; используя для обработки данных другие системы, входящие в сеть.

Основная задача существования ИВС – информационное обслуживание пользователей, в том числе:

• Хранение и обработка данных;
• Предоставление данных пользователям.

• Полнота функциональности;
• Производительность (среднее количество запросов, обрабатываемых за единицу времени). Важным показателем производительности является пропускная способность сети – количество данных, передаваемых через сеть за единицу времени.
• Надежность (устойчивость к помехам и отказам)
• Защищенность информации, передаваемой по сети;
• Прозрачность для пользователя – он должен использовать ресурсы сети точно так же как и локальные ресурсы собственного компьютера.
• Масштабируемость и универсальность – возможность расширения сети без существенного снижения производительности, а также возможность подключать и использовать разнообразное техническое и программное обеспечение.

12.1. Архитектура ивс. Территориальные и локальные вычислительные сети. Протоколы ивс.

• Геометрию построения (топологию) сети;
• Протоколы передачи данных;
• Техническое обеспечение информационно-вычислительных сетей.

• широковещательные;
• последовательные.

1. общая шина;
2. дерево (соединение общих шин);
3. звезда с пассивным центром.

1. звезда с интеллектуальным центром;
2. кольцо;
3. цепочка;
4. иерархическое соединение;
5. снежинка;
6. произвольное соединение (ячеистая конфигурация);

1. в широковещательных – селекция информации;
2. в последовательных – маршрутизация информации.

• 1 – физический (формирует физическую среду передачи данных). Пример: Ethernet;
• 2 – канальный (организация и управление физическим каналом передачи данных);
• 3 – сетевой (обеспечивает маршрутизацию передачи данных в сети, устанавливает логический канал передачи данных). Пример: IP;
• 4 – транспортный (обеспечивает сегментирование данных и их надежную передачу от источника к потребителю). Пример: TCP;
• 5 – сеансовый (инициализация сеансов связи между приложениями, управление очередностью и режимами передачи данных) Пример: RPC;
• 6 – Представления (обеспечивает представление передаваемых данных в удобном для прикладных программ виде, включая шифрование/дешифрование, синтаксис и т.п.) Практическое применение ограничено;
• 7 – прикладной (обеспечивает средства сетевого доступа для прикладных программ). Пример: FTP, HTTP, Telnet.

Источник

Информационно-вычислительные сети. Сети эвм

Структура информационно—вычислительной сети. Для созда­ния крупномасштабных систем обработки данных вычислительные центры (ВЦ) и ЭВМ, обслуживающие отдельные предприятия и организации, объединяются с помощью средств передачи данных в информационно-вычислительные сети ИВС (рис. 8), где приняты такие обозначения: БД — банк данных; ГВМ — главная ЭВМ; ВЦКП -вычислительный центр коллективного пользования; ПЭВМ — персо­нальная ЭВМ; АС — администратор сети; УМПД — удаленный ПТД -процессор телеобработки данных; УК — узел коммутации; ЦК -центр коммутации; МПД — мультиплексор ПД; ТВМ — терминальная ЭВМ; мультиплексор ПД.

В самом общем случае ИВС включает в себя три класса логиче­ских модулей:

модули обработки данных пользователя, обеспечивающие або­ненту доступ к различным вычислительным ресурсам. Эти модули позволяют реализовать главную целевую функцию ИВС — обработ­ку данных пользователя;

терминальные модули, обеспечивающие пользователю обраще­ние к модулям обработки;

модули взаимодействия и соединения, обеспечивающие местное или удаленное взаимодействие терминальных модулей с модулями обработки данных, а также терминальных модулей между собой.

Перечисленным логическим модулям соответствуют определен­ные физические объекты в ИВС. Так модулям обработки данных соответствуют главные ЭВМ сети, собственно и создающие инфор­мационно-вычислительные ресурсы ИВС. Оконечные пункты или

АП реализуют терминальные модули, а коммутационные центры (коммутационные ЭВМ) соответствуют модулям взаимодействия.

ИВС подразделяются на четыре взаимосвязанных объекта:

базовая сеть передачи данных;

Базовая сеть ПД — совокупность аппаратных и программных средств для ПД как между ЭВМ, так и между другими устройствами 1ВС. Состоит из каналов связи и узлов коммутации (центров коммутации). Обычно УК реализуется на основе коммутационной ЭВМ 1 АПД. Таким образом, базовая сеть ПД является ядром ИВС, обеспечивая физическое объединение ЭВМ и прочих устройств.

Сеть ЭВМ — совокупность ЭВМ, объединенных базовой сетью ПД. Сеть ЭВМ включает в себя главные ЭВМ (ГВМ), банки данных (БД), вычислительные центры коллективного использования (ВЦКП), а также терминальные ЭВМ (ТВМ). Основная задача ТВМ — сопряжение терминалов с базовой сетью ПД. Эту функцию могут выполнять также ПТД (процессоры телеобработки данных) и УМПД (удаленные мультиплексоры ПД). Кроме того, терминалы могут подключаться даже к главным ЭВМ.

Терминальная сеть — совокупность терминалов и терминальных сетей ПД. Под терминалом понимаются устройства, с помощью которых абоненты осуществляют ввод/вывод данных. В качестве терминалов могут использоваться интеллектуальные терминалы (ПЭВМ) и АП (абонентские пункты). Для подключения терминалов к сети ЭВМ, кроме, естественно, каналов связи, применяются терми­нальные ЭВМ (ТВМ), УМПД (удаленные мультиплексоры ПД), ПТД (процессоры телеобработки данных).

Административная система обеспечивает контроль состояния ИВС и управление ее работой в изменяющихся условиях. Данная система включает специализированные ЭВМ, терминальное обору­дование и программные средства, с помощью которых:

включается или выключается вся сеть или ее компоненты;

контролируется работоспособность сети;

устанавливается режим работы сети и ее компонентов;

устанавливается объем услуг, предоставляемых абонентам се­ти, и т. д.

Шлюзовые элементы ИВС обеспечивают совместимость как ба­зовой сети ПД, так и всей ИВС с другими внешними сетями. Прото­колы внешних ИВС могут отличаться от имеющихся протоколов. Поэтому шлюзы при необходимости обеспечивают преобразование и согласование интерфейсов, форматов, способов адресации и т. п. Шлюзы реализуются на специализированных ЭВМ.

ИВС можно условно разделить на два класса:

территориальные, т.е. имеющие большую площадь обслужива­ния;

локальные — размещающиеся, как правило, внутри одного зда­ния.

Основные характеристики информационно—вычислительных сетей. Основными характеристиками ИВС являются: операционные возможности, производительность, время доставки сообщений, стоимость обработки данных.

Рассмотрим эти характеристики подробнее.

Операционные характеристики (возможности) сети — пере­чень основных действий по обработке данных. ГВМ, входящие в состав сети, обеспечивают пользователей всеми традиционными видами обслуживания (средствами автоматизации программирова­ния, доступом к пакетам прикладных программ, базам данных и т.д.). Наряду с этим ИВС может предоставлять следующие допол­нительные услуги:

удаленный ввод заданий — выполнение заданий с любых терми­налов на любых ЭВМ в пакетном или диалоговом режимах;

передачу файлов между ЭВМ сети;

доступ к удаленным файлам;

защиту данных и ресурсов от несанкционированного доступа;

передачу текстовых и, возможно, речевых сообщений между терминалами;

выдачу справок об информационных и программных ресурсах сети;

организацию распределенных баз данных, размещаемых на не­скольких ЭВМ;

организацию распределенного решения задач на нескольких ЭВМ.

Производительность сети — представляет собой суммарную производительность главных ЭВМ. При этом обычно производи­тельность ГВМ означает номинальную производительность их процессоров.

Время доставки сообщений определяется как среднее время от момента передачи сообщения в сеть до момента получения сооб­щения адресатом.

Цена обработки данных формируется с учетом стоимости средств, используемых для ввода/вывода, передачи и обработки данных. Эта стоимость зависит от объема используемых ресурсов ИВС, а также режима передачи и обработки данных.

Основные параметры ИВС зависят не только от используемых технических и программных средств, но и в значительной степени, от нагрузки, создаваемой пользователями.

Источник