Шпаргалки по компьютерным сетям. Настоящие ШПОРЫ. 1. Принципы централизованной и распределенной обработки данных. Системы терминалхост. Централизованная обработка
 Скачать 0.67 Mb.
|
    1.Принципы централизованной и распределенной обработки данных. Системы «терминал-хост». Централизованная обработка данных предполагает наличие на предприятии вычислительного центра, на который поступает от пользователя исходная информация, возвращаемая обратно в виде обработанных документов. Центры обработки данных – это целые здания или, на худой конец, отдельные помещения, в которых размещается основное вычислительное оборудование, в частности, сервера для сбора, обработки и хранения информации. Преимущества: простота внешних устройств, а также концентрация данных и ресурсов общего пользования в одном месте (что, кстати, облегчало обслуживание ЭВМ). Недостатки: низкая надежность – даже кратковременный выход из строя центральной ЭВМ приводил к роковым последствиям для системы в целом; - низкая производительность – при диалоговой обработке данных в многопользовательском режиме ЭВМ не успевала обслуживать всех пользователей в нужном темпе;. 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 Многомашинная ВС (ММС) содержит несколько ЭВМ, каждая из которых имеет свою ОП и работает под управлением своей операционной системы, а также средства обмена информацией между машинами. Системы “терминал - хост” Терминал — это устройство ввода-вывода, его основные функции заключаются в отображении и вводе данных. Хост— любое устройство, предоставляющее сервисы формата «клиент-сервер» в режиме сервера по каким-либо интерфейсам и уникально определённое на этих интерфейсах. В более частном случае под хостом могут понимать любой компьютер, сервер, подключённый к локальной или глобальной сети. Все данные хранятся на центральном компьютере (хосте). На центральном компьютере работает общее, единое для всех пользователей приложение. Это приложение работает со своими данными. Каждый из пользователей подключается к информационной системе черех систему удаленного терминального доступа (телемонитор). Системы коллективной человеческой деятельности, опирающиеся на телекоммуникационные технологии, делятся на две группы: 1) Системы с разделением времени – в них каждый участник как бы пользуется собственной ЭВМ и основной задачей администраторов и разработчиков является защита данных от несанкционированного доступа и взаимная изоляция участников; 2) Системы обеспечения групповых решений – обеспечивают взаимодействие пользователей в процессе принятия решений. Первые системы совместной эксплуатации информационных и вычислительных ресурсов были рассчитаны на пакетную обработку информации, затем с созданием интерактивных терминальных устройств, появилась возможность совместной работы пользователей в реальном масштабе времени. Увеличение числа пользователей в какой-то момент приводило к необходимости очень существенных финансовых вложений, связанных с модернизацией аппартного комплекса в целом. 9.Понятие об узкополосном и широкополосном способе передачи данных. Оценка качества коммуникационной сети. В современных компьютерных сетях для передачи кодированных сигналов по сетевому кабелю наибольшее применение находят две наиболее распространенные технологии: -узкополосная передача сигналов; -широкополосная передача сигналов. Узкополосные(baseband)системы передают данные в виде цифрового сигнала одной частоты. Узкополосная передача. Сигналы представляют собой дискретные электрические или световые импульсы. При таком способе вся емкость коммуникационного канала используется для передачи одного сигнала или, другими словами, цифровой сигнал использует всю полосу пропускания кабеля. Полоса пропускания - это разница между max и min частотой, которая может быть передана по кабелю. Каждое устройство в таких сетях посылает данные в обоих направлениях, а некоторые могут одновременно их передавать и принимать. Если обеспечить необходимую полосу пропускания, то по одному сетевому кабелю одновременно можно передавать несколько сигналов(например, кабельного телевидения,телефона и передача данных). Широкополосная передача Широкополосные(broadband)системы передают данные в виде аналогового сигнала, который использует некоторый интервал частот. Сигналы представляют собой непрерывные (а не дискретные) электронные или оптические волны. При таком способе сигналы передаются по физической среде в одном направлении. В широкополосной системе сигнал передается только в одном направлении. Для возможности приема и передачи каждым из устройств необходимо обеспечить два пути прохождения сигнала. Оценка качества коммуникационной сети. Для оценки качества коммуникационной сети можно использовать следующие характеристики: § Скорость передачи данных по каналу связи § Пропускную способность канала связи § Достоверность передачи информации § Надёжность канала связи и модемов 2. Обобщенная структура компьютерной сети. Компьютерная сеть состоит из информационных систем и каналов связи. Под информационной системой следует понимать объект, способный осуществлять хранение, обработку или передачу информация. В состав ин-формационной системы входят: компьютеры, программы, пользователи и другие составляющие, предназначенные для процесса обработки и передачи данных Под каналом связи следует понимать путь или средство, по которому передаются сигналы. Средство передачи сигналов называют абонентским, или физическим, каналом. Каналы связи создаются по линиям связи при помощи сетевого оборудования и физических средств связи. Физические средства связи построены на основе витых пар, коаксиальных кабелей, оптических каналов. Компьютерные сети являются высшей формой многомашинных ассоциаций. Выделим основные отличия компьютерной сети от многомашинного вычислительного комплекса. Первое отличие — размерность. Вычислительная сеть может состоять из десятков и даже сотен ЭВМ, расположенных на расстоянии друг от друга от нескольких метров до десятков, сотен и даже тысяч километров. Второе отличие — разделение функций между ЭВМ. Если в многомашинном вычислительном комплексе функции обработки данных, передачи данных и управления системой могут быть реализованы в одной ЭВМ, то в вычислительных сетях эти функции распределены между различными ЭВМ. Третье отличие —Сообщение от одной ЭВМ к другой в сети может быть передано по различным маршрутам в зависимости от состояния каналов связи, соединяющих ЭВМ друг с другом. Абоненты сети — объекты, генерирующие или потребляющие информацию в сети. Абонентами сети могут быть отдельные ЭВМ, комплексы ЭВМ, терминалы Станция — аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и приемом информации. Совокупность абонента и станции принято называть абонентской системой. Для организации взаимодействия абонентов необходима физическая передающая среда. Физическая передающая среда — линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных. На базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть, которая обеспечивает передачу информации между абонентскими системами. Такой подход позволяет рассматривать любую компьютерную сеть как совокупность абонентских систем и коммуникационной сети. 3. Классификация КС В зависимости от территориального расположения абонентских систем вычислительные сети можно разделить на три основных класса: Глобальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Региональная вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов внутри большого города, экономического региона, отдельной страны. Связь на базе линий связи , радиосвязи. Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории.. Обычно такая сеть привязана к конкретному месту. К классу локальных вычислительных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т.д. Протяженность такой сети можно ограничить пределами 2 - 2,5 км.WI-FI или кабели (витая пара ,коак) По способу организации взаимодействия: - Одноранговые сети - все компьютеры одноранговой сети равноправны, каждый может выступить в роли сервера или клиента. Клиент-серверные – выделяются одни или несколько ПК, называемых серверами, задача которых состоит в быстрой и эффективной обработке большого числа запросов других ПК – клиентов. 4-5-6. Функциональные типы компьютерных сетей: локальные, глобальные, корпоративные. Типы глобальных сетей. Типы глобальной сети: + Региональные – существуют в пределах одного региона. Являются менее распространенным типом сетей. Они предназначены для обслуживания территории крупного города – мегаполиса. + Корпоративные сети - объединяют большое количество компьютеров на всех территориях предприятия корпорации. Они могут быть сложно связаны и покрывать город, регион или даже континент. + Интернет Типы локальных сетей: 1.В зависимости от наличия управляющего компьютера: ●Одноранговые – они актуальны для объединения небольшого количества компьютеров (до 10). Пользователи при этом имеют равные права доступа к информации и самостоятельно решают, к каким ресурсам своего компьютера открыть общий доступ. ●Иерархические, созданные на базе серверов – такие ЛВС обеспечивают высокую производительность и надежность хранения информации при большом количестве пользователей. Они имеют центральный компьютер – сервер 2.По типу коммуникации: ●Проводные – такие ЛВС используют в роли каналов связи витую пару, оптоволоконный или коаксиальный кабель. ●Беспроводные – они работают с передачей данных в инфракрасном диапазоне или по радиоканалам. Такие сети быстро передают информацию, но уязвимы к появлению помех от других источников одинаковой частоты и несанкционированному внешнему доступу. 3.По конфигурации (топологии): ●В виде шины – когда кабель последовательно соединяет компьютеры друг с другом. Подключение и обмен информацией осуществляется через единый канал связи – шину. ●В форме звезды – когда каждая машина подсоединяется отдельным кабелем к находящемуся в центре сети серверу, который централизованно управляет всей сетью. ●В виде кольца – когда машины сети последовательно соединены друг с другом и с сервером или совместно выполняют функции сервера. ●Ячеистая – структура, при которой устанавливаются линии связи со всеми находящимися поблизости машинами. В таких системах непосредственно соединяются только рабочие станции, интенсивно обменивающиеся информацией. ●Древовидная – представляет собой сочетание нескольких топологий (шинно-звездообразная, звездообразно-кольцевая). Основание дерева ЛВС находится в точке, где собираются коммуникационные линии данных. ●Смешанная (гибридная) – при создании крупных ЛВС часто используются произвольные связи между рабочими станциями, но можно выделить подсети с типовой структурой. 7.Характеристика процесса передачи данных. Любая коммуникационная сеть должна включать следующие основные компоненты: передатчик, сообщение, средства передачи, приемник. Передатчик– устройство, являющееся источником данных. Приемник– устройство, принимающее данные. Приемником могут быть компьютер, терминал или какое-либо цифровое устройство. Сообщение– цифровые данные определенного формата, предназначенные для передачи. Это может быть файл базы данных, таблица, ответ на запрос, текст или изображение. Средства передачи– физическая передающая среда и специальная аппаратура, обеспечивающая передачу сообщений. Для передачи сообщений в вычислительных сетях используются различные типы каналов связи. Наиболее распространены выделенные телефонные каналы и специальные каналы для передачи цифровой информации. Применяются также радиоканалы и каналы спутниковой связи. Для характеристики процесса обмена сообщениями в вычислительной сети по каналам связи используются следующие понятия: режим передачи, код передачи, тип синхронизации. 8.Режимы и коды передачи данных. Синхронная и асинхронная передача данных Режим передачи. Существуют три режима передачи: симплексный, полудуплексный и дуплексный. Симплексный режим –передача данных только в одном направлении. Примером симплексного режима передачи является система, в которой информация, собираемая с помощью датчиков, передается для обработки на ЭВМ. В вычислительных сетях симплексная передача практически не используется. Полудуплексный режим- попеременная передача информации, когда источник и приемник последовательно меняются местами. Примером может служить разговор по рации. Дуплексный режим– одновременные передача и прием сообщений. Пример дуплексного режима – телефонный разговор. Коды передачи данных Для передачи информации по каналам связи используются специальные коды. Коды эти стандартизованы и определены рекомендациями ISO (International Organization for Standardization) – Международной организации по стандартизации (МОС). Наиболее распространенным кодом передачи по каналам связи является код ASCII, принятый для обмена информацией практически во всем мире (отечественный аналог – код КОИ-7). Следует обратить внимание еще на один способ связи между ЭВМ, когда ЭВМ объединены в комплекс с помощью интерфейсного кабеля и с помощью двухпроводной линии связи. Интерфейсный кабель – это набор проводов, по которым передаются сигналы от одного устройства компьютера к другому. Типы синхронизации данных Синхронный способ передачи данных — способ передачи цифровых данных по последовательному интерфейсу, при котором приемнику и передатчику известно время передачи данных, то есть, передатчик и приемник работают синхронно, в такт. Синхронная передача – высокоскоростная и почти безошибочная. Она используется для обмена сообщениями между ЭВМ в вычислительных сетях. Синхронная передача требует дорогостоящего оборудования. Асинхронный способ передачи данных — такой способ передачи цифровых данных от передатчика к приемнику по последовательному интерфейсу, при котором данные передаются в любой момент времени. Для того, чтобы приёмник инициировал прием данных, вводятся специальные битовые последовательности, обрамляющие данные. Перед началом передачи данных передается стартовый бит, в конце передачи данных передается стоповый бит 10.Организация сетей различных типов. Типы сетей: одноранговые, серверные, гибридные. Архитектура «клиент-сервер». Одноранговая сеть представляет собой распределенную среду, в которой все узлы равноправны. Компьютеры такой сети могут функционировать как в качестве клиентов, так и серверов Серверная - это локальная вычислительная сеть (LAN), в которой сетевые устройства централизованы и управляются одним или несколькими серверами. Индивидуальные рабочие станции или клиенты (такие, как Персональный компьютер) должны обращаться к ресурсам сети через сервер(а). Гибридные сети сочетают скорость централизованных сетей и надёжность децентрализованных благодаря гибридным схемам с независимыми индексационными серверами, синхронизирующими информацию между собой. При выходе из строя одного или нескольких серверов, сеть продолжает функционировать Архитектура клиент-сервер Клиент — сервер» (англ. Client–server) — вычислительная или сетевая архитектура, в которой задания или сетевая нагрузка распределены между поставщиками услуг, называемыми серверами, и заказчиками услуг, называемыми клиентами. Фактически клиент и сервер — это программное обеспечение 12.Проводные и беспроводные компьютерные сети. Проводные сети Прежде всего отметим, что сеть состоит из системы кабелей и программного обеспечения, которое в синхронной связи между собой отвечают за такие процессы: 1.Маршрутизацию; 2. Передачу данных; 3.Организацию доступа; 4.Все прямые и побочные сетевые задачи; 5.Поддержка всех подключенных устройств (сетевых принтеров, сканеров, другой оргтехники). В основе подключения любой КС лежит кабель. Во всех сетевых стандартах есть определенные необходимые условия и характеристики кабеля, который нужно использовать для конкретного подключения. Учитывают такие параметры: Полоса пропускания; Импеданс (другими словами — волновое сопротивление); Удельное затухание сигнала; Помехозащищенность и др. Для подключения компьютера к сети существуют два вида принципиально разных сетевых кабелей: |