<< prev | ^up^ | next >>

Введение

Основные понятия и определения.
Назначение и функции вычислительных сетей и их классификация

Определение: Вычислительная сеть (ВС) - распределенная вычислительная система, включающая компоненты:

1. базовые ЭВМ (или ХОСТ-ЭВМ);
2. телекоммуникационная сеть (ТКС);
3. абонентские пункты, рабочие станции;
4. связное оборудование, предназначенное для распределенной обработки информации и представление информационных услуг удаленным пользователям сети.

Рассмотрим основные компоненты ВС:

1. ХОСТ-ЭВМ (базовые), которые выполняют всю обработку информации в сети, обслуживание запросов пользователей и представление информационных услуг. К ХОСТ-ЭВМ относятся различные серверы, которые обеспечивают доступ к базам со стороны пользователя. ХОСТ-ЭВМ - представляют основные информационные и вычислительные ресурсы сетей;
2. ТКС включает:
   • узлы связи (УС) (выполняют функции коммутации);
   • каналы связи (КС);
   • связное оборудование: согласователи, мосты, регенераторы, шлюзы (через них осуществляется связь между сетями);
3. Абонентские пункты (АП) (рабочие станции) из них пользователь обращается к сети;
4. Центр управления сетью (ЦУС). Служит для управления эксплуатацией сети, сбором статистики, выполняет функции реконфигурации сети в случае отказа ее элементов, а также функции администрирования в сети.

Назначение сети: ВС - это современная форма организации функционирования компьютерной системы и ее основные функции: обеспечение информационного обслуживания удаленных пользователей, предоставление различных информационных услуг, поиск информации, предоставление вычислительных ресурсов, выравнивание нагрузки путем перераспределения потока заданий, возможность объединения вычислительных ресурсов супер - ЭВМ при решении крупных задач, связанных, например, с космическими проектами.

Классификация сетей:

1. по протяженности сети связи L_св:
   1. локальные ВС (ЛВС): L_св = 10²..10³ м, создаются внутри отдельной организации;
   2. региональные ВС (РВС): L_св = 10..10² км;
   3. глобальные ВС (ГВС): L_св = 10³..10⁴ км;
2. по назначению:
   1. академические сети;
   2. ВС коммерческого назначения;
   3. ВС для различных отраслей народного хозяйства: торговли, связи, транспорта, промышленной сферы, обороны, для органов управления государством, здравоохранения, сельского хозяйства.
3. по структуре (топологии) сети связи сети делятся на:
   1. с радиальной (звездообразной) структурой;
   2. древовидной;
   3. общая шина (ОШ) - для локальных сетей;
   4. кольцевая структура - для локальных сетей;
   5. многосвязная структура;

   ПРИМЕРЫ:

   1. радиальная:

      

      Рис. 1

      • НС - Host Computer (ФС)
      • РС - рабочая станция
      • ФС - файл-сервер

   2. древовидная:

      

      Рис. 2

   3. с общей шиной:

      

      Рис. 3

      • Т - терминатор
      • А - адаптер

   4. кольцевая:

      

      Рис. 4

4. по типу управления сетью:
   1. с централизованным управлением - управление из единого центра;
   2. с децентрализованным управлением - управление распределено по всем узлам сети (высокая оперативность);
5. по виду используемых ЭВМ: однородные и неоднородные.

Показатели функционирования сетей:

1. Экономические показатели качества
   1. общая стоимость ВС включает:
      • капитальные затраты - С_кап;
      • эксплуатационные затраты - С_эксп;
   2. приведенные затраты (W_пр):

      W_пр = С_кап * Е_n + С_эксп,
      где Е_n - нормативный коэффициент окупаемости капитальных вложений (E_n = 0.3..0.35)

2. Технические показатели
   1. временные и вероятностно - временные характеристики сети:

      Т_ср - среднее время доставки сообщений

      Т_ij - среднее время доставки между заданной парой узлов в сети

      Р (Т_ср(t_зад)) - вероятность своевременной доставки (ВСД)

      Р (Т_ij(t_ij))

   2. надежностные характеристики:

      Р_св- вероятность связанности сети в целом, вероятность связанности между заданной парой узлов (i; j) - P_свij

   3. живучести, которая характеризует способность сети передавать заданный объем потока с заданным качеством при отказе ее элементов

В 1969 г. в США создана первая сеть ARPANET. На этой сети была отработана технология взаимодействия разнородных ЭВМ через каналы связи, исследованы разные режимы коммутации пакетов. В дальнейшем эта сеть развивалась и заняла всю территорию США, через спутник связи был подключен университет на Гавайях, через трансатлантический кабель был протянут канал связи в Лондон.

В 70-x гг. появились коммерческие сети в США и других странах (Telenet, Tymnet, Datapac, Tremspac).

В 1975-78 гг. в СССР разрабатывался проект ГСВЦ.