Вычислительные комплексы и сети реферат
Обработка информации при помощи ЭВМ развивается по двум направлениям:
· с использованием вычислительных комплексов;
· с использованием вычислительных сетей.
Вычислительные комплексы служат для повышения производительности и надежности обработки информации. Они объединяют несколько ЭВМ, территориально расположенных в одном месте, и делятся на два типа:
· многомашинные комплексы (несколько самостоятельных ЭВМ, в том числе и резервных, объединенных общим управлением);
· многопроцессорные комплексы (несколько процессоров, работающих с одной общей памятью с различными возможными типами доступа к ней).
Использование вычислительных комплексов позволяет разделить поставленную задачу на несколько подзадач (если это позволяет сама задача) и решать их параллельно.
Вычислительная или компьютерная сеть (КС)– это совокупность ПО и компьютеров, соединенных с помощью каналов связи и специального сетевого оборудования (см. далее) в единую систему для распределённой обработки данных.
Компьютерные сети могут классифицироваться по разным критериям. Например, по территориальному признаку, т.е. по масштабу охвата территории, сети делят на локальные (LAN – Local Area NetWork), региональные (MAN – Metropolia Area NetWork) и глобальные (WAN – Wide Area NetWork):
— локальные сети, как правило, размещаются в одном здании или на территории одного предприятия (примером локальной сети является локальная сеть в учебном классе);
— региональные сети объединяют несколько предприятий или город (примером сетей такого типа является сеть кабельного телевидения);
— глобальные сети охватывают значительную территорию, часто целую страну или континент, и представляют собой объединение сетей меньшего размера (примером глобальной сети является сеть Интернет).
Информация в сети передаётся по каналам связи, которые могут быть:
· кабельными каналами (телефонный кабель, витая пара, коаксиальный кабель, оптоволоконный кабель);
Для подключения к сети используется специальное оборудование — устройства сопряжения, предназначенные для согласования сигналов внутреннего интерфейса ЭВМ с сигналами сети:
· модемы (при подключении через телефонную сеть);
· сетевые адаптеры (при подключении к одному каналу);
· мультиплексоры (при подключении к нескольким каналам),
Компьютерные сети используются в следующих целях:
· совместного использования ресурсов (данных, оборудования, программ);
· обеспечения надёжного хранения данных (в разных местах);
· для передачи данных между удалёнными друг от друга пользователями.
Взаимодействие в КС происходит по определенным правилам – протоколам, которые обеспечивают подключение к сети разнотипных ЭВМ с различными ОС.
Основные характеристики компьютерных сетей:
· достоверность передачи информации (ошибок/знак);
· надёжность (среднее время безотказной работы в сетях).
Компьютеры сети могут быть серверами и клиентами (рабочими станциями).
Сервер – компьютер, обеспечивающий пользователей сети ресурсами (оборудованием, данными и программами, выполняющими задания пользователей). Серверы могут быть файловыми (предназначены для хранения и обработки большого объема данных для всех пользователей), выделенными (на них устанавливается общая сетевая ОС и общие внешние устройства – принтеры, модемы, винчестеры т.п.), а также – одновременно файловыми и выделенными.
Клиент – компьютер, через который пользователь получает доступ к сети.
Компьютеры, объединенные в локальную сеть, физически могут располагаться различным образом. Однако порядок их подсоединения к сети определяется топологией – усредненной геометрической схемой соединений узлов сети.
Наиболее распространенными топологиями локальных сетей, в которых передающей средой является кабель, являются кольцо, шина, звезда (рисунки 14, 15 и 16).
Последовательная организация обслуживания узлов сети снижает ее быстродействие, а выход из строя одного из узлов может привести к нарушению функционирования кольца (при отсутствии дополнительного контура).
Рисунок 14 — Топология кольцо
Рисунок 15 — Топология шина
Данная топология значительно упрощает взаимодействие узлов сети друг с другом, но в то же время работоспособность локальной вычислительной сети зависит от надежности работы центрального узла.
Рисунок 16 — Топология звезда
При построении реальных вычислительных сетей используются эти топологии, а так же их сочетания.
Сеть Интернет– глобальная компьютерная сеть, точнее — сообщество сетей. В состав его на добровольной основе входят различные региональные и локальные сети. У этого сообщества нет единого центра управления.
Протоколы Интернета можно разделить на два типа:
· протокол TCP — используется для управления передачей данных (регулировка, синхронизация, организация их в виде пакетов);
2) прикладные (обеспечивают функционирование служб сети Интернет – протоколы высокого уровня):
· протокол FTP – используется для передачи файлов;
· протокол SMTP – используется для передачи электронной почты.
Каждому компьютеру, подключенному к сети Интернет (даже временно), присваивается числовой адрес, называемый IP-адресом. IP-адрес содержит информацию, необходимую для идентификации узла в сети. Он состоит из четырех чисел, разделенных точками.
Для доступа к ресурсам расположенных в сети компьютеров используется унифицированный указатель ресурса – URL (Uniform Resource Locator). Адрес URL является сетевым расширением понятия полного имени ресурса, например, файла или приложения и пути к нему в ОС. В адресе URL, кроме имени файла и директории, где он находится, указывается сетевое имя компьютера, на котором этот ресурс расположен, и протокол доступа к ресурсу, который можно использовать для обращения к нему. Ресурсы предоставляются только для чтения и копирования.
Информация в сети передается небольшими порциями – пакетами (группами байт фиксированной длины). Любой Клиент и любой Сервер умеют преобразовывать поток передаваемой информации в набор отдельных пакетов и «склеивать» полученные пакеты обратно в поток информации. Обычно размер пакетов в сети небольшой — от нескольких байт до нескольких килобайт.
Каждый пакет состоит из заголовка и информационной части. Заголовок — это аналог почтового конверта. В заголовке указывается, кому и от кого этот пакет передан — адрес отправителя пакета и адрес получателя, а также иная служебная информация, необходимая для успешной «склейки» пакетов получателем. В информационной части — собственно сама передаваемая информация. Адреса отправителя/получателя в заголовке пакета используется сетевым оборудованием для определения — куда какой пакет отправлять.
Применение пакетной передачи данных позволяет повысить надежность передачи информации и строить сеть таким образом, что маршруты доставки от одной точки сети до другой пакетов информации могут проходить по разным физическим каналам связи и, меняться в зависимости от их работоспособности или загрузки. Это значительно увеличивает «живучесть» сети в целом — даже если часть каналов связи будут неработоспособными, информация все равно может быть доставлена по другим работающим каналам.
Основные популярные сервисы сети Интернет:
· информационный сервис (www);
· служба передачи файлов (ftp).
Совокупность web-страниц, объединённых общей тематикой и связанных гиперссылками, — web-сайт.
Сайт, содержащий самостоятельно обновляемую пользователем информацию личного характера – блог.
Сайт, на котором можно общаться (и не только в реальном времени) по определённой тематике – форум.
Средство общения в реальном времени – чат.
FTP-сервис используется для удобной передачи файлов большого размера (программ, изображений, видеофайлов). Хранятся такие файлы на специальных ftp-серверах, для доступа к которым используются специальные программы, пересылающие файлы по ftp-протоколу (file transfer protocol – протокол передачи файлов).
Данные – информация, зафиксированная в определённой форме, пригодной для обработки, хранения, передачи.
База данных (БД) – совокупность определенным образом связанных данных, описывающая некоторую предметную область (часть реального мира, представляющую интерес для исследования и использования). База данных – современная форма хранения и доступа к информации. Базы данных предназначены для централизованного накопления и коллективного многоцелевого использования информации. Их использование позволяет ускорить процесс поиска и обработки информации, существенно уменьшить документооборот.
Основные требования, предъявляемые к базам данных:
3) отсутствие дублирования;
4) актуальность информации;
5) защищённость от разрушения;
6) возможность быстрого и полного восстановления.
Данные хранятся в БД в соответствии с моделью данных. Существуют различные типы моделей данных, например: сетевая, иерархическая, реляционная. Наибольшее распространение получила реляционная модель, в которой данные хранятся в виде двумерных таблиц.
Вычислительные комплексы и сети реферат по
1.1 Назначение и классификация компьютерных сетей.
1.2 Характеристика процесса передача данных.
Режимы передачи данных. Коды передачи данных…. 3
1.3 Аппаратная реализация передачи данных.
1.4 Звенья данных. Понятие звена данных. Управление
звеньями данных. Основные формы взаимодействие
2. АРХИТЕКТУРА КОМПЬЮТЕРНЫХ
2.1 Эталонные модели взаимодействие систем………………………………………. ….7
2.1.1 Модель взаимодействие открытых систем.………………………………………..…7
2.1.2 Модель взаимодействие для ЛВС.……………………………………………………..8
2.2 Протоколы компьютерной сети………………………………………………………. 9
2.2.2 Основные типы протоколов……………………………………………………….…. 9
3. ЛОКАЛЬНЫЕ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ…………………………. …………. 10
3.1 Особенности организации ЛВС………………………………………………………. 10
3.1.1 Функциональные группы устройств в сети……………………………………. …11
3.1.2 Управление взаимодействием устройств в сети……………………………………11
3.2 Типовые топологии и методы доступа ЛВС………………………………………. 11
3.2.1 Физическая передающая среда ЛВС.……………………………………………..….11
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 обработкиданных являются компьютерныевычислительные сети различных уровней – от локальных до глобальных.
Цель реферата– изложить главные принципы построения и функционирование компьютерных (вычислительных) сетей, познакомить с основами работы в локальной сети и с возможностями, предоставляемые глобальной сетью.
1. Коммуникационная среда и передача данных
1.1 Назначение и классификация компьютерных сетей. Передача 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.
- 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.