Локальні комп'ютерні мережі.
Сучасне виробництво вимагає високих швидкостей обробки інформації, зручних форм її зберігання і передачі. В епоху централізованого використання ЕОМ з пакетної обробкою інформації користувачі обчислювальної техніки вважали за краще купувати комп'ютери, на яких можна було б вирішувати майже всі класи їх завдань. Принцип централізованої обробки даних (рис. 1) не відповідав високим вимогам до надійності процесу обробки, утруднював розвиток систем і не міг забезпечити необхідні тимчасові параметри при діалогової обробці даних в многопользовательском режимі. Короткочасний вихід з ладу центральної ЕОМ приводив до фатальних наслідків для системи в цілому, значно збільшуючи витрати на створення і експлуатацію систем обробки даних.
Мал. 1. Система централізованої обробки даних
Поява малих ЕОМ, мікроЕОМ і, нарешті, персональних комп'ютерів зажадало нового підходу до організації систем обробки даних, до створення нових інформаційних технологій. Виникло логічно обгрунтована вимога переходу від використання окремих ЕОМ в системах централізованої обробки даних до розподіленої обробки даних (рис. 2).
Мал. 2. Система розподіленої обробки даних
Розподілена обробка даних - обробка даних, виконувана на незалежних, але пов'язаних між собою комп'ютерах, що представляють розподілену систему.
Для реалізації розподіленої обробки даних були створені багатомашинні асоціації, структура яких розробляється по одному з наступних напрямків:
· Багатомашинні обчислювальні комплекси (МВК);
· Комп'ютерні (обчислювальні) мережі.
Багатомашинний обчислювальний комплекс - група встановлених поряд обчислювальних машин, об'єднаних за допомогою спеціальних засобів сполучення і виконують спільно єдиний інформаційно-обчислювальний процес
Багатомашинні обчислювальні комплекси можуть бути:
· Локальними за умови установки комп'ютерів в одному приміщенні, що не вимагають для взаємозв'язку спеціального обладнання і каналів зв'язку;
Приклад 1. До ЕОМ типу мейнфрейма, що забезпечує режим пакетної обробки інформації, підключена за допомогою пристрою сполучення міні-ЕОМ. Обидві ЕОМ знаходяться в одному машинному залі. Міні-ЕОМ забезпечує підготовку і попередню обробку даних, які в подальшому використовуються при вирішенні складних завдань на мейнфрейми. Це локальний багатомашинний комплекс.
Приклад 2. Три ЕОМ об'єднані в комплекс для розподілу завдань, що надходять на обробку. Одна з них виконує диспетчерську функцію і розподіляє завдання в залежності від зайнятості однієї з двох інших обробних ЕОМ. Це локальний багатомашинний комплекс.
Комп'ютерна (обчислювальна) мережа - сукупність комп'ютерів і терміналів, з'єднаних за допомогою каналів зв'язку в єдину систему, що задовольняє вимогам розподіленої обробки даних.
Основне призначення будь-якої комп'ютерної мережі - надання інформаційних і обчислювальних ресурсів підключеним до неї користувачам. З цієї точки зору локальну обчислювальну мережу можна розглядати як сукупність серверів і робочих станцій.
Сервер - комп'ютер, підключений до мережі і забезпечує її користувачів певними послугами.
Сервери можуть здійснювати зберігання даних, управління базами даних, віддалену обробку завдань, друк завдань і ряд інших функцій, потреба в яких може виникнути у користувачів мережі. Сервер - джерело ресурсів мережі.
Робоча станція - персональний комп'ютер, підключений до мережі, через який користувач отримує доступ до її ресурсів. Робоча станція мережі функціонує як в мережевому, так і в локальному режимі. Вона оснащена власною операційною системою (MS DOS, Windows і т.д.), забезпечує користувача всіма необхідними інструментами для вирішення прикладних завдань.
Особливу увагу слід приділити одному з типів серверів - файлового сервера (File Server- файл-сервер. Файл-сервер зберігає дані користувачів мережі і забезпечує їм доступ до цих даних. Це комп'ютер з великою ємністю оперативної пам'яті, жорсткими дисками великої ємності і додатковими накопичувачами на магнітній стрічці (Стриммер).
Він працює під управлінням спеціальної операційної системи, яка забезпечує одночасний доступ користувачів мережі до розташованих на ньому даними.
Файл-сервер виконує наступні функції: зберігання даних, архівування даних, синхронізацію змін даних різними користувачами, передачу даних.
Комп'ютерні мережі реалізують розподілену обробку даних. Обробка даних в цьому випадку розподілена між двома об'єктами: клієнтом і сервером.
Клієнт - завдання, робоча станція або користувач комп'ютерної мережі. В процесі обробки даних клієнт може сформувати запит на сервер для виконання складних процедур, читання файлу, пошук інформації в базі даних і т. Д.
Сервер, визначений раніше, виконує запит, що надійшов від клієнта. Сервер забезпечує зберігання даних загального користування, організує доступ до цих даних і передає дані клієнтові.
Клієнт обробляє отримані дані і представляє результати обробки у вигляді, зручному для користувача. В принципі обробка даних може бути виконана і на сервері. Для подібних систем прийняті терміни - системи клієнт-сервер або архітектура клієнт-сервер.
Архітектура клієнт-сервер може використовуватися як в однорангових локальних обчислювальних мережах, так і в мережі з виділеним сервером.
Тимчасова мережа. У такій мережі немає єдиного центру управління взаємодією робочих станцій і немає єдиного пристрою для зберігання даних. Мережева операційна система розподілена по всіх робочих станцій. Кожна станція мережі може виконувати функції як клієнта, так і сервера. Вона може обслуговувати запити від інших робочих станцій і спрямовувати свої запити на обслуговування в мережу.
Користувачеві мережі доступні всі пристрої, підключені до інших станцій (диски, принтери).
Переваги однорангових мереж: низька вартість та висока надійність.
Недоліки однорангових мереж:
§ залежність ефективності роботи мережі від кількості станцій;
§ складність управління мережею;
§ складність забезпечення захисту інформації;
§ труднощі оновлення та зміни програмного забезпечення станцій.
Мережа з виділеним сервером. У мережі з виділеним сервером один з комп'ютерів виконує функції зберігання даних, призначених для використання всіма робочими станціями, управління взаємодією між робочими станціями і ряд сервісних функцій.
Такий комп'ютер зазвичай називають сервером мережі. На ньому встановлюється мережева операційна система, до нього підключаються всі колективні зовнішні пристрої - жорсткі диски, принтери і модеми.
Взаємодія між робочими станціями в мережі, як правило, здійснюється через сервер. Логічна організація такої мережі може бути представлена топологією зірка. Роль центрального пристрою виконує сервер. У мережах з централізованим управлінням існує можливість обміну інформацією між робочими станціями, минаючи файл-сервер. Для цього можна використовувати програму NetLink. Переваги мережі з виділеним сервером:
§ надійна система захисту інформації;
§ відсутність обмежень на кількість робочих станцій;
§ простота управління порівняно з однорангових мережами.
§ висока вартість через виділення одного комп'ютера під сервер;
§ залежність швидкодії і надійності мережі від сервера;
§ менша гнучкість у порівнянні з тимчасової мережею.
Мережі з виділеним сервером є найбільш поширеними у користувачів комп'ютерних мереж. Мережеві операційні системи для таких мереж - LANServer (IBM), Windows NT Server версій 3.51 і 4.0 і NetWare (Novell).