Лекция №9 Системы распределенной обработки данных
Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи. Необходимо иметь также динамичные способы обращения к информации, способы поиска данных в заданные временные интервалы и реализовывать сложную математическую и логическую обработку данных.
Возникло логически обоснованное требование перехода от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных (рис.1) к распределенной обработке данных (рис. 2).
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:
1) Многомашинные вычислительные комплексы (МВК) – группа установленных рядом вычислительных машин, объединенных с помощью специальных средств сопряжения и выполняющих совместно единый информационно вычислительный процесс. МВК могут быть локальными при условии установки компьютеров в одном помещении, не требующих для взаимосвязи специального оборудования и каналов связи, и дистанционными, если некоторые компьютеры комплекса установлены на значительном расстоянии от центральной ЭВМ и для передачи данных используются телефонные каналы связи.
2) Компьютерные (вычислительные) сети – совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.
Абоненты сети – объекты, генерирующие или потребляющие информацию в сети. Ими могут быть отдельные ЭВМ, комплексы ЭВМ, терминалы, станки с числовым программным управлением и т.д. Любой абонент сети подключается к станции – аппаратуре, которая выполняет функции связанные с передачей и приемом информации. Совокупность абонента и станции принято называть абонентской системой (АС).
В зависимости от территориального расположения АС вычислительные сети разделяются на три класса:
- Глобальные сети (WAN) – объединяют абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах, тем самым позволяют решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.
- Региональные сети – связываю абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга, включая абонентов внутри города, региона, страны.
- Локальные сети – объединяют абонентов, расположенных в пределах небольшой территории и обычно она привязана к конкретному месту (работа, школа, институт, банк и.т.д.)
- функции ввода и отображения данных (интерфейс с пользователем);
- функции накопления информации и управления данными, базами данных, файлами (СУБД);
- прикладные функции, характерные для предметной области конкретного приложения.
Современные сетевые технологии распределенной обработки данных основаны на моделях архитектуры «клиент-сервер».
Сервер — компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами. Серверы могут осуществлять хранение данных, управление базами данных, удаленную обработку заданий, печать заданий и ряд других функций, потребность в которых может возникнуть у пользователей сети. Сервер — источник ресурсов сети.
Рабочая станция — персональный компьютер, подключенный к сети, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам. Рабочая станция сети функционирует как в сетевом, так и в локальном режиме. Она оснащена собственной операционной системой (MS DOS, Windows и т.д.), обеспечивает пользователя всеми необходимыми инструментами для решения прикладных задач.
Клиент — задача, рабочая станция или пользователь компьютерной сети.
В процессе обработки данных клиент может сформировать запрос на сервер для выполнения сложных процедур, чтение файла, поиск информации в базе данных и т. д.
Сервер, определенный ранее, выполняет запрос, поступивший от клиента. Результаты выполнения запроса передаются клиенту. Сервер обеспечивает хранение данных общего пользования, организует доступ к этим данным и передает данные клиенту.
Клиент обрабатывает полученные данные и представляет результаты обработки в виде, удобном для пользователя. В принципе обработка данных может быть выполнена и на сервере.
В распределенных локальных и глобальных вычислительных системах компьютеры-клиенты, называют рабочими станциями сети.
Различают несколько моделей архитектуры «клиент-сервер», каждая из которых отражает соответствующее распределение компонентов программного обеспечения между компьютерами сети. По функциональному признаку они делятся на три группы:
В соответствии с этим различают четыре модели распределенных вычислений:
Модель распределенных вычислений FS
– доступ к удаленным данным (RDA)