Информационно вычислительные сети общая характеристика

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

Тема 1. Общая характеристика информационно-вычислительных сетей. 5

Необходимость изучения студентами экономической специальности “Информационные системы в экономике” основ информационно-вычислительных сетей (ИВС) объясняется местом, которое занимают ИВС в информатизации современного общества. Информационное обеспечение фирм, акционерных обществ, ВУЗов, банков базируется на локальных сетях, которые связаны между собой в региональные и глобальные сети.

Предметом дисциплины “Вычислительные сети и системы телекоммуникаций” является изложение основ построения, выбора и обеспечения надёжности информационно-вычислительных сетей. В предлагаемом пособии сделан акцент на особенности использования современных технических и программных средств при построении локальных и глобальных сетей. Определённое место в пособии отведено методике выбора Локальной сети. Особенностям обеспечения надёжности локальных сетей посвящена специальная лекция.

Изложенный в пособии учебный материал базируется на решениях комитета по стандартизации IEEE, Международной организации стандартов, Международного консультативного комитета по телеграфии и телефонии и лучших примерах построения локальных сетей.

Учебное пособие предназначено для студентов экономических ВУЗов, слушателей курсов подготовки и повышения квалификации специалистов в области информационных систем и практических работников.

Тема 1. Общая характеристика

информационно-вычислительных сетей

1. История развития информационно-вычислительных сетей (ИВ С).

2. Классификация ИВС и их систем.

3. Требования к ИВС и средства их реализации.

Значительное повышение эффективности ЭВМ может быть достигнуто объединением их в вычислительные сети (ВС). Под ВС мы будем понимать любое множество ЭВМ, связанных между собой средствами передачи данных (средствами телекоммуникаций). Развитие ВС связано как с развитием собственно ЭВМ, входящих в состав сети, так и с развитием средств телекоммуникаций.

Работы по созданию ВС начались ещё в 60-х годах. Прообразом ВС явились системы телеобработки данных (СТД), построенные на базе больших (а позже и миниЭВМ). В качестве средств передачи данных использовалась существующая телефонная сеть. Структура СТД представлена на рис. 1.1. СТД состоит из: абонентских пунктов (АП); модемов, мультиплексора передачи данных (МПД) и ЭВМ. Телефонная сеть ориентирована на передачу речевой (аналоговой) информации, поэтому одни из элементов сети явились достаточно медленные аналоговые коммутаторы.

Рис. 1.1. Структура системы

Основным недостатком СТД является невысокое быстродействие (9600 бит/с, реально 2400 бит/с). Поэтому одним из направлений совершенствования СТД явилась разработка цифровых телефонных коммутаторов. Аналоговую речь при этом предлагалось переводить в дискретную форму.

Вторым существенным недостатком СТД является возможность передачи данных по каналу связи в один и тотже момент времени только с одной скоростью. Этот недостаток был преодолен использованием впервые в 70-х годах в США коммуникаций кабельного телевидения, позволяющих вести широкополосную передачу (ШП). ШП позволяет по одному кабелю вести передачу данных одновременно с различными скоростями.

Третьим направлением перехода к сетям была разработка высокоскоростных шин для обеспечения взаимодействия нескольких больших ЭВМ.

Четвёртым направлением развития ИВС была реализация распределённой обработки данных. Для этого в середине 70-х годов появились технические средства и программное обеспечение, позволяющие связать ЭВМ в виде кольца или шины.

В 80-х годах появились микроЭВМ. Существенно не отличаясь от больших и миниЭВМ по скорости обработки информации и объёму ОП, микроЭВМ имели в десятки раз меньшую внешнюю память. Поэтому 5-ым направлением создания ИВС была разработка специальных дисковых мультиплексоров.

Рис. 1.2. Направление развития сетей.

К середине 80-х годов все отмеченные тенденции развития сетей стали сближаться, что привело к разработке современных информационных сетей (рис. 1.2).

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