Clasificarea informatiei si a retelelor de calculatoare. Curs: Rețea de informare și de calcul
Definiție. Rețea de informare și de calcul este un sistem de calculatoare conectate prin canale de transmisie a datelor.
Conectarea computerelor la o rețea oferă următoarele capabilități de bază:
> Punerea în comun a resurselor - capacitatea de a rezerva putere de calcul și facilități de transmisie a datelor în cazul defecțiunii unora dintre ele pentru a restabili rapid funcționarea normală a rețelei.
> Partajarea resurselor - capacitatea de a stabiliza și de a crește nivelul de încărcare a computerelor și a echipamentelor periferice scumpe și de a gestiona dispozitivele periferice.
> Partajarea datelor - capacitatea de a crea baze de date distribuite situate în memoria computerelor individuale și de a le gestiona de la stațiile de lucru periferice
> Partajare software - abilitatea de a partaja software.
> Partajarea resurselor de calcul - capacitatea de a organiza procesarea paralelă a datelor; folosind alte sisteme din rețea pentru prelucrarea datelor.
> Modul multi-utilizator.
Sarcina principală a IVS este serviciile de informare pentru utilizatori, inclusiv:
Stocarea si prelucrarea datelor;
Furnizarea datelor utilizatorilor.
Sistemele informatice moderne, de regulă, sunt distribuite. Astfel, un IVS este un complex de mijloace tehnice care asigură funcționarea SI (subsistemul suport tehnic).
Indicatori de calitate IVS:
Completitudine funcționalitate;
Performanţă(numărul mediu de cereri procesate pe unitatea de timp). Un indicator important de performanță este debitului rețele – cantitatea de date transmisă prin rețea pe unitatea de timp.
Fiabilitate(rezistență la interferențe și defecțiuni)
Securitatea informațiilor transmis prin rețea;
Transparenţă pentru utilizator – acesta trebuie să folosească resursele rețelei în același mod ca și resursele locale ale propriului computer.
Scalabilitate și versatilitate– capacitatea de a extinde rețeaua fără o scădere semnificativă a performanței, precum și capacitatea de a se conecta și de a utiliza o varietate de hardware și software.
12.1. Arhitectura IWS. Rețele de calculatoare teritoriale și locale. Protocoale IVS.
O descriere conceptuală a unei rețele de calculatoare este adesea denumită arhitectură.
Conceptul de arhitectură IVS include de obicei o descriere a următoarelor elemente:
Geometria construcției rețelei (topologie);
Protocoale de transfer de date;
Suport tehnic pentru rețele de informații și computere.
Definiție. Topologie- Aceasta este o diagramă a conexiunii computerelor din rețea, sistemelor de cabluri și altor componente de rețea.
Topologiile IVS sunt de obicei împărțite în 2 clase principale:
difuzare;
consistent.
ÎN configurații de difuzare fiecare computer transmite semnale care pot fi percepute de toate celelalte computere.
autobuz comun;
arbore (legarea autobuzelor comune);
stea cu un centru pasiv.
Topologiile de difuzare sunt utilizate în principal pentru rețele LAN.
ÎN configurații secvențiale Fiecare substrat fizic transmite informații doar unui singur computer.
Aceste configurații includ:
legătura ierarhică;
fulg de nea;
conexiune aleatorie (configurare mesh);
o stea cu centru intelectual;
Topologiile seriale sunt utilizate pentru rețelele cu zonă largă.
Rețele cu topologia magistralei utilizați un canal de comunicare comun liniar, la care toate nodurile sunt conectate prin dispozitive de interfață folosind linii scurte de conectare.
Online cu topologie inel toate nodurile sunt conectate într-o singură buclă închisă (inel) prin canale de comunicație. Ieșirea unui nod este conectată la intrarea altui nod. Informațiile sunt transmise de la nod la nod și, dacă este necesar (dacă mesajul nu îi este adresat), sunt transmise mai departe în rețea. Transferul de date se realizează folosind echipamente speciale de interfață și se realizează într-o singură direcție.
Baza rețelei cu topologie radială constituie un dispozitiv special de rețea la care sunt conectate calculatoarele - fiecare prin intermediul propriei linii de comunicație. Un astfel de dispozitiv poate fi un hub activ sau pasiv, prin care stațiile de lucru din rețea, de exemplu, interacționează cu serverul.
Există și alte tipuri de topologii care sunt o dezvoltare a celor de bază: lanț, arbore, fulg de nea, rețea etc. Topologia unei rețele reale poate coincide cu una dintre cele de mai sus sau poate fi o combinație a acestora.
Diferite topologii implementează diferite principiile transferului de informații:
în difuzare – selecția informațiilor;
în cele secvenţiale – rutarea informaţiei.
IVS sunt clasificate după o serie de criterii. În funcție de distanțele dintre nodurile conectate, rețelele de calculatoare se disting:
teritorială- care acoperă o locație geografică semnificativă. Dintre rețelele teritoriale se pot distinge rețele regionale și globale, având scară regională sau, respectiv, globală; rețelele regionale sunt uneori numite rețele MAN (Metropolitan Area Network), iar denumirea comună în limba engleză pentru rețelele teritoriale este WAN (Wide Area Network);
local (LAN)- acoperirea unei suprafețe limitate (de obicei pe distanța stațiilor la mai puțin de câteva 10s sau sute de metri una de cealaltă, mai rar - 1,2 km). Rețelele locale reprezintă LAN (Local Area Network);
Definiție. Protocol de rețea este un set de reguli și metode pentru interacțiunea obiectelor din rețeaua de calculatoare, care acoperă proceduri de bază, algoritmi și formate pentru conversia și transmiterea datelor în rețea.
Organizația Internațională pentru Standardizare a dezvoltat un sistem de protocoale standard care acoperă toate nivelurile de interacțiune a rețelei - de la fizic la aplicație. Acest sistem de protocol se numește modelul Open System Interconnection (OSI).
Modelul OSI include 7 straturi de interacțiune:
1 – fizic (formează un mediu fizic de transmisie a datelor). Exemplu: Ethernet;
2 – canal (organizarea și gestionarea unui canal fizic de transmisie a datelor);
3 – rețea (oferă rutarea transmisiei de date în rețea, stabilește un canal logic de transmitere a datelor). Exemplu: IP;
4 – transport (oferă segmentarea datelor și transmiterea lor fiabilă de la sursă la consumator). Exemplu: TCP;
5 – sesional (inițializarea sesiunilor de comunicare între aplicații, gestionarea cozilor și a modurilor de transfer de date) Exemplu:RPC;
6 – Reprezentări (oferă reprezentarea datelor transmise într-o formă convenabilă pentru programele de aplicație, inclusiv criptare/decriptare, sintaxă etc.) Aplicația practică este limitată;
7 – aplicat (oferă facilități de acces la rețea pentru programele de aplicație). Exemplu: FTP, HTTP, Telnet.
1. Introducere - 1 pagina.
2. Enunțarea problemei - 2 pagini.
3. Analiza metodelor de rezolvare a problemei - 2 pagini.
4. Model OSI de bază - 4 pagini.
5. Dispozitive de rețea și comunicații - 7 pagini.
6. Topologii retele de calculatoare - 10 pagini.
7. Tipuri de construcție a rețelei - 16 pagini.
8. Sisteme de operare în rețea - 18 pagini.
9. Soluție tehnică - 25 pagini.
10. Literatură – 28 pagini.
Introducere.
Astăzi există peste 130 de milioane de computere în lume și peste 80% dintre ele sunt conectate la diverse rețele de informații și computere, de la mici rețele locale din birouri până la rețele globale precum Internetul. Tendința mondială de conectare a computerelor în rețele se datorează mai multor motive importante, cum ar fi accelerarea transmiterii mesajelor informative, capacitatea de a schimba rapid informații între utilizatori, primirea și transmiterea mesajelor (faxuri, scrisori de e-mail etc.) fără a părăsi locul de muncă, posibilitatea de a primi instantaneu orice informație de oriunde în lume, precum și schimbul de informații între computerele diferiților producători care rulează software diferit.
Oportunitățile potențiale atât de uriașe pe care le deține o rețea de calculatoare și noul potențial pe care îl experimentează complexul informațional în același timp, precum și accelerarea semnificativă a procesului de producție, nu ne dau dreptul de a nu accepta acest lucru pentru dezvoltare și de a nu aplicați-le în practică.
Prin urmare, este necesar să se elaboreze o soluție fundamentală la problema organizării unei rețele informatice și informatice pe baza unui parc de calculatoare și a unui pachet software existent, care să îndeplinească cerințele științifice și tehnice moderne, ținând cont de nevoile tot mai mari și de posibilitatea unei progrese treptate în continuare. dezvoltarea rețelei în legătură cu apariția de noi soluții tehnice și software.
Formularea problemei.
În stadiul actual de dezvoltare a asociației, a apărut o situație când:
1. Asociația are un număr mare de calculatoare care funcționează separat de toate celelalte computere și nu au capacitatea de a face schimb de informații în mod flexibil cu alte computere.
2. Este imposibil să se creeze o bază de date accesibilă publicului, să se acumuleze informații cu volumele existente și diverse metode de procesare și stocare a informațiilor.
3. Rețelele LAN existente combină un număr mic de computere și funcționează numai la sarcini specifice și înguste.
4. Suportul software și informațional acumulat nu este utilizat în totalitate și nu are un standard comun de stocare.
5. Dacă este posibil să vă conectați la rețele globale de calculatoare, cum ar fi Internetul, este necesar să vă conectați la canalul de informații nu doar un grup de utilizatori, ci toți utilizatorii, combinându-i în grupuri.
Analiza metodelor de rezolvare a acestei probleme.
Pentru a rezolva această problemă, s-a propus crearea unei rețele de informații unificate (UIN) a întreprinderii. Sistemul informațional unificat al întreprinderii trebuie să îndeplinească următoarele funcții:
1. Crearea unui spațiu informațional unificat care să fie capabil să acopere și să utilizeze pentru toți utilizatorii informațiile create în momente diferite și sub diferite tipuri de stocare și prelucrare a datelor, paralelizarea și controlul executării lucrărilor și prelucrării datelor pe acesta.
2. Creșterea fiabilității informațiilor și a fiabilității stocării acesteia prin crearea unui sistem informatic rezistent la defecțiuni și pierderi de informații, precum și crearea de arhive de date care pot fi utilizate, dar în acest moment nu este nevoie de ele.
3. Asigurarea unui sistem eficient de acumulare, stocare și regăsire a informațiilor tehnologice, tehnico-economice și financiar-economice privind lucrările curente și realizate cu ceva timp în urmă (informații de arhivă) prin crearea unei baze de date globale.
4. Prelucrarea documentelor și construirea pe această bază a unui sistem existent de analiză, prognoză și evaluare a situației pentru a lua decizia optimă și a elabora rapoarte globale.
5. Oferiți acces transparent la informații utilizatorului autorizat în conformitate cu drepturile și privilegiile acestuia.
În această lucrare, considerăm în practică soluția la punctul 1 al „Sarcinii” - Crearea unui spațiu informațional unificat - prin luarea în considerare și selectarea celor mai bune dintre metodele existente sau combinarea acestora.
Să aruncăm o privire la IVS-ul nostru. Pentru a simplifica problema, putem spune că aceasta este o rețea locală (LAN).
Ce este LAN? Un LAN este înțeles ca o conexiune comună a mai multor stații de lucru computerizate separate (stații de lucru) la un singur canal de transmisie a datelor. Datorită rețelelor de calculatoare, avem posibilitatea de a folosi simultan programe și baze de date de către mai mulți utilizatori.
Conceptul de rețea locală - LAN (ing. LAN - Lokal Area Network) se referă la implementări hardware și software limitate geografic (teritorial sau de producție) în care mai multe sisteme informatice sunt conectate între ele folosind mijloace de comunicații adecvate. Datorită acestei conexiuni, utilizatorul poate interacționa cu alte stații de lucru conectate la acest LAN.
În practica industrială, LAN-urile joacă un rol foarte important. Printr-o rețea LAN, sistemul combină computere personale situate la multe locuri de muncă la distanță, care partajează echipamente, software și informații. Locurile de muncă ale angajaților nu mai sunt izolate și sunt combinate într-un singur sistem. Să luăm în considerare beneficiile obținute prin conectarea în rețea calculatoarelor personale sub forma unei rețele de calculatoare intra-industriale.
Distribuirea resurselor.
Partajarea resurselor permite utilizarea eficientă a resurselor, cum ar fi gestionarea perifericelor, cum ar fi imprimantele laser, de la toate stațiile de lucru conectate.
Separarea datelor .
Partajarea datelor oferă posibilitatea de a accesa și gestiona baze de date de la stațiile de lucru periferice care necesită informații.
Separarea software-ului.
Separarea software-ului permite utilizarea simultană a software-ului centralizat, instalat anterior.
Partajarea resurselor procesorului .
Prin partajarea resurselor procesorului, este posibilă utilizarea puterii de calcul pentru a procesa date de către alte sisteme din rețea. Oportunitatea oferită este ca resursele disponibile să nu fie „atacate” instantaneu, ci doar printr-un procesor special disponibil fiecărei stații de lucru.
Modul multiplayer.
Proprietățile multi-utilizator ale sistemului facilitează utilizarea simultană a aplicațiilor software centralizate instalate și gestionate anterior, de exemplu, dacă un utilizator al sistemului lucrează la o altă sarcină, activitatea curentă în curs este retrogradată în plan secund.
Toate rețelele LAN funcționează în același standard acceptat pentru rețelele de calculatoare - standardul Open Systems Interconnection (OSI).
Model de bază OSI (Open System Interconnection).
Pentru a interacționa, oamenii folosesc un limbaj comun. Dacă nu pot vorbi între ei direct, folosesc mijloace adecvate pentru a transmite mesaje.
Etapele prezentate mai sus sunt necesare atunci când un mesaj este transferat de la expeditor la destinatar.
Pentru a pune în mișcare procesul de transmitere a datelor, au fost folosite mașini cu aceeași codificare a datelor și conectate între ele. Pentru o prezentare unificata a datelor in liniile de comunicatie prin care se transmit informatiile s-a constituit Organizatia Internationala de Standardizare (ISO – International Standards Organisation).
ISO are scopul de a oferi un model pentru un protocol de comunicații internaționale în cadrul căruia pot fi dezvoltate standarde internaționale. Pentru o explicație clară, să o împărțim în șapte niveluri.
Organizația Internațională pentru Standardizare (ISO) a dezvoltat un model de bază pentru interconectarea sistemelor deschise (OSI). Acest model este un standard internațional pentru transmiterea datelor.
Modelul conține șapte niveluri separate:
Nivelul 1 : fizic- protocoale de biți pentru transferul de informații;
Nivelul 2 : conductă- formarea personalului, gestionarea accesului la mediu;
Nivelul 3 : reţea- rutare, managementul fluxului de date;
Nivelul 4 : transport- asigurarea interactiunii proceselor de la distanta;
Nivelul 5 : sesional- suport pentru dialog între procesele de la distanță;
Nivelul 6 : prezentare date - interpretarea datelor transmise;
Nivelul 7 : aplicat- gestionarea datelor utilizatorilor.
Ideea principală a acestui model este că fiecărui nivel i se atribuie un rol specific, inclusiv mediul de transport. Datorită acestui fapt, sarcina generală de transmitere a datelor este împărțită în sarcini individuale, ușor vizibile. Acordurile necesare pentru comunicarea dintre un strat și cele de deasupra și dedesubt se numesc protocol.
Deoarece utilizatorii au nevoie de un management eficient, sistemul de rețea de calculatoare este reprezentat ca o structură complexă care coordonează interacțiunea sarcinilor utilizatorului.
Având în vedere cele de mai sus, următorul model de strat poate fi derivat cu funcții administrative care rulează în stratul de aplicație utilizator.
Straturile individuale ale modelului de bază se extind în jos de la sursa de date (stratul 7 la stratul 1) și în sus de la receptorul de date (stratul 1 la stratul 7). Datele utilizatorului sunt transmise la stratul de dedesubt împreună cu un antet specific stratului până când se ajunge la ultimul strat.
Până în anii 80, toate calculatoarele au fost proiectate și utilizate exclusiv ca instrumente de sine stătătoare, destinate în principal efectuării de calcule științifice și inginerești complexe. Nici arhitectura computerului, nici software-ul lor nu au făcut posibilă combinarea computerelor individuale într-un sistem distribuit cu mai multe mașini, cu posibilitatea de acces pentru mulți utilizatori. Următorii factori au contribuit la crearea sistemelor și rețelelor informatice de calcul (ICS):
1. Apariția computerelor personale și creșterea bruscă a numărului acestora.
2. O extindere bruscă a capacităților de comunicare bazate pe canale digitale, fibra optică și tehnologie spațială.
3. Necesitatea accesului colectiv la resursele de calcul și bazele de date (cunoștințe), pentru schimbul de date între utilizatori aflați la distanțe mari.
Acești factori au condus la utilizarea pe scară largă a sistemelor informatice și de calcul în care computerele sunt conectate între ele, la bănci de date și la numeroase dispozitive terminale.
Prin IVS înțelegem un sistem de uz colectiv, format din unul sau mai multe procesoare, calculatoare (calculatoare) și care oferă acces independent și simultan la informațiile sale și resursele de calcul pentru mulți utilizatori.
Clasificarea unităților de detenție temporară.
Analiza sistemelor informatice și informatice interne și străine de procesare și transmitere a informațiilor și studierea capacităților acestora fac posibilă clasificarea IVS după următoarele criterii:
Metode de gestionare a unităților de detenție temporară.
Afiliere.
Mod de operare.
Organizarea muncii.
Structura.
Tipul mediului de calcul IVS.
Numărul de calculatoare (calculatoare).
Performanţă.
Să ne uităm la aceste semne.
Prin metoda de control Unitățile de detenție temporară sunt împărțite în centralizate, descentralizate și mixte.
Centralizat sunt unități de detenție temporară în care toate funcțiile de gestionare a mijloacelor tehnice ale centrului de detenție temporară sunt îndeplinite de unul dintre calculatoare. Un exemplu de astfel de IVS sunt sistemele de teleprocesare.
ÎN descentralizate Funcțiile de control IVS sunt distribuite între computere. În acest caz, fiecare calculator funcționează autonom și îndeplinește toate funcțiile necesare pentru gestionarea procesului de calcul, prelucrarea datelor și, dacă este necesar, transferul de informații sau sarcini către un alt computer. Mașina în sine inițiază un astfel de transfer și îl controlează. Un exemplu de astfel de IVS sunt rețelele de calculatoare.
Amestecat sunt IVS în care unele dintre funcțiile de control sunt efectuate de computerul principal, iar unele sunt distribuite între alte componente ale IVS. Această metodă de control este adesea folosită în rețelele locale de calculatoare, unde planificarea și monitorizarea funcționării rețelei, colectarea și analiza statisticilor privind funcționarea acesteia sunt efectuate de computerul principal - centrul de control al rețelei (NCC) și controlul transferului de informații între nodurile rețelei. , controlul erorilor de transmisie, control Prelucrarea locală a datelor este efectuată de fiecare calculator în mod autonom.
Prin afiliere Centrele de detenție temporară sunt împărțite în departamentale (corporative) și teritoriale.
Departamental sunt create pentru prelucrarea datelor în interesul unei întreprinderi individuale, al unei organizații, al ministerului.
Teritorial IVS oferă acces multor, inclusiv abonaților la distanță dintr-o anumită zonă și resurse IVS, indiferent de afilierea lor departamentală.
Avantajele instituțiilor teritoriale de detenție temporară față de cele departamentale:
Cost mai mic (20-40%) al procesării informațiilor.
După moduri de operare Din punctul de vedere al utilizatorului, IVS sunt împărțite în sisteme cu modul interactiv, modul „cerere-răspuns”, lot și în timp real. Moduri principale sunt primele două moduri: interactiv și „cerere-răspuns”.
Lucrează în modul interactiv desfasurate in sedinte. Utilizatorului i se alocă un anumit procesor, memorie și alte resurse pentru întreaga sesiune și i se oferă posibilitatea de a influența continuu procesul de procesare a sarcinilor.
ÎN modul „cerere-răspuns”. sistemul este configurat să lucreze cu utilizatorul numai atunci când primește o solicitare de la acesta, fără a menține contactul cu acesta în restul timpului pentru a emite un răspuns .
Procesare lot local și la distanță, din punct de vedere informatic, este un caz special al modului „cerere-răspuns”. Sistemul de operare al computerului consideră o sarcină de procesare în lot introdusă în sistem ca o solicitare cu o prioritate destul de scăzută și o cantitate mare de calcule. Modul lot Utilizați numai noaptea. Toate sarcinile care ajung la IVS sunt grupate în pachete și apoi, pe măsură ce resursele de memorie și procesor devin disponibile, acestea sunt lansate în computer pentru procesare.
Interacțiunea directă a utilizatorului cu IVS simultan în modurile de dialog și „cerere-răspuns” asigură atât eficiență ridicată în utilizarea echipamentului IVS, cât și eficiență maximă a muncii utilizatorului.
Conform principiului organizării muncii IVS distinge între procesarea locală, tele- și distribuită.
ÎN IVS de prelucrare locală nu există echipamente de transmisie a datelor pentru comunicarea între calculatoare individuale și calculatoare cu terminale (LAN).
LA IVS cu teleprocesare Acestea includ sisteme informatice cu o rețea de terminale locale sau la distanță prin canale de comunicație. Toată gestionarea rețelei de abonați este, de regulă, centralizată și efectuată folosind computerul central al sistemului. Sistemele de teleprocesare asigură utilizarea colectivă de la distanță a resurselor computerului.
IVS care utilizează teleprocesarea în rețea sau sunt construite sub forma unei rețele de calculatoare se numesc distribuite.
Conform principiului structural IVS sunt împărțite în centre de calcul, sisteme ierarhice, rețele de calculatoare și complexe de terminale (TC).
Centru de calculatoare este un IVS format din mai multe calculatoare concentrate într-un singur loc și unite organizațional și metodologic. Unificarea metodologică este înțeleasă ca o combinație a următorilor factori: un principiu unificat pentru gestionarea instalațiilor de calcul într-un centru de calcul, schimbul de informații între un computer și un centru de calcul, posibilitatea rezervării unui instrument tehnic pentru altul (calculator, calculator, dispozitiv periferic).
IVS ierarhic este un centru de calcul cu un computer principal (mașină gazdă, mainframe, server, superserver), o rețea de terminale dezvoltată (rețea de calculatoare personale) și mijloace de teleprocesare.
Rețea de calculatoare este un IVS format din două sau mai multe calculatoare sau centre de calcul la distanță unul de celălalt, care interacționează prin canale de comunicare.
Se obișnuiește să se împartă rețelele de calculatoare într-un sistem de procesare a datelor (DPS) și un sistem de transmisie a datelor (DTS). Sistem de prelucrare a datelor- este un set de calculatoare, puncte de abonat, sistem de operare în rețea, software funcțional conceput pentru a rezolva problemele de informare și de calcul ale abonaților rețelei. Sistem de transmitere a datelor- este un ansamblu de canale de comunicație, hardware (centre de comutare ale procesoarelor de teleprocesare, multiplexoare de transmisie a datelor, adaptoare de rețea, repetoare, hub-uri, punți, routere, comutatoare, echipamente de transmisie a datelor) și software pentru stabilirea și implementarea telecomunicațiilor (comunicații).
Complex terminal este un IVS format din două sau mai multe stații de lucru (stații de utilizator) și un computer central (dispozitiv de control al grupului, microcalculator, server). În unele cazuri, poate fi utilizat un computer intermediar suplimentar (microcalculator).
După tipul de mediu de calcul IVS poate fi împărțit în omogen și eterogen . IVS omogen conțin computere de același tip, de exemplu, computere ES. IVS eterogen acestea includ calculatoare de diferite tipuri, serii, sisteme, de exemplu, calculatoare ES și calculatoare SM.
După numărul de calculatoare Există IVS cu o singură mașină și cu mai multe mașini. Trecerea de la IVS cu o singură mașină la cu mai multe mașini se datorează următorilor factori:
Necesitatea creșterii capacității centrelor de detenție temporară;
Creșterea cerințelor pentru fiabilitatea operațională;
Specializarea computerelor individuale pentru a îndeplini anumite funcții ca parte a unui IVS.
După performanță IVS sunt împărțite în două subgrupe: după viteză și după numărul de terminale deservite ale unui IVS.
Prin viteza IVS sunt împărțite în mici (până la 1 milion de operațiuni/e), medii (de la 1 la 10 milioane de operațiuni/e), mari (de la 10 la 100 milioane de operațiuni/e) și extra-mari (mai mult de 100 de milioane de operațiuni)./ Cu).
După numărul de utilizatori deserviți IVS sunt, de asemenea, împărțite în mici (până la 10 terminale), medii (de la 10 la 100 terminale), mari (de la 100 la 1000 terminale), extra-mari (mai mult de 1000 terminale).
Comutarea rețelei. Dirijare.
1. Metode de comutare
Rețeaua de date de bază (BDSN) asigură schimbul de informații între abonați prin stabilirea de conexiuni care trec prin noduri și linii de comunicație (Fig. 1).
Cea mai importantă caracteristică a SPD este timpul de livrare a datelor, care depinde de structura sistemului de transmisie a datelor, de performanța nodurilor de comunicație și de capacitatea liniilor de comunicație, precum și de modul de organizare a canalelor de comunicație între abonații care interacționează și de metoda de transmitere a datelor prin canale.
Schimbul de informații între abonați poate fi efectuat în diferite moduri, care pot fi împărțite în două grupuri: comutare directăȘi comutare cu stocare intermediară.
Metode de comutare directă stabiliți o comunicare directă între utilizatorii finali printr-o secvență de noduri intermediare de comutare. În acest caz, se formează o singură cale de transmisie, care este atribuită sesiunii de comunicare și este monopolizată de aceasta. În acest caz, nici o singură resursă a acestei căi nu poate fi folosită pentru a organiza sesiuni ale altor utilizatori. Pentru a organiza traseul, este necesar să se efectueze o fază inițială specială de stabilire a unei conexiuni. Un reprezentant al acestui grup este metoda de comutare a circuitelor.
Cu acumulare intermediară informațiile utilizatorului sunt împachetate în blocuri de date care sunt transmise de la nod la nod, stocate pe ele și apoi, pe măsură ce resursele sunt eliberate în direcția mișcării ulterioare, trimise mai departe. În acest caz, sunt ocupate (și indisponibile pentru alte sesiuni) numai acele resurse care sunt utilizate în prezent pentru transmisia blocată; resursele rămase ale căii sunt libere pentru orice alte transmisii. Esența metodelor acest grup va fi discutat folosind exemple comutare de mesaje și pachete.
Comutare circuit este o metodă serial-paralelă de transmitere a datelor cu organizarea de căi paralele la nivel de transmitere a rețelelor de informații cu acumulare zero de date la nodurile de comutare. Rețelele cu comutare de circuite sunt organizate pe principiul stabilirii unei rute întregi pentru transmiterea informațiilor din canalele de comunicare conectate secvenţial de la expeditor la destinatar.
Comutarea circuitelor asigură alocarea unui canal fizic pentru transmiterea directă a datelor între abonați. În momentul inițial, expeditorul generează o cerere (provocare) care conține adresa destinatarului. Această solicitare circulă prin rețea și la fiecare nod de comutare găsește o linie de transmisie liberă în direcția destinatarului. Dacă este prezent, o nouă etapă a căii este conectată fizic la o cale deja comutată și reținută. Acesta este modul în care întreaga cale de transmisie este creată pas cu pas.
Sistemele de comutare pot fi pe deplin accesibilȘi incomplet accesibil in functie de daca nodul expeditor se poate conecta la fiecare abonat sau doar la unii dintre ei. La comutarea nodurilor, poate fi implementată una dintre disciplinele de deservire a cererilor primite:
· disciplina cu refuzuri;
· disciplina cu asteptare;
· disciplina prioritară.
Prima disciplina cu refuzuri presupune renunțarea la încercarea de a stabili o conexiune dacă cel puțin o linie liberă în direcția dorită nu poate fi găsită la următorul nod de comutare. În acest caz, nodul generează un semnal de deconectare și îl trimite în direcția opusă. Acest semnal rupe calea deja formată, eliberează resursele alocate și anunță expeditorul despre acest fapt. Întreaga procedură de conectare trebuie reluată. Această proprietate limitează aplicarea disciplinei de eșec datorită eficienței reduse a utilizării resurselor de rețea.
Când implementați disciplina cu așteptare O coadă de cereri este organizată în memoria nodurilor de comutare în așteptarea eliberării canalului de comunicație necesar. În timpul perioadei de așteptare, întreaga secțiune deja formată a căii rămâne într-o stare fixă și este inaccesibilă altor sesiuni. Această disciplină nu poate fi implementată în forma sa pură, deoarece nu există capacități de memorie tampon infinit de mari. Când dispozitivul de stocare este plin, sistemul de comutare intră în modul de defecțiune.
Disciplina prioritara bazat pe clasarea utilizatorilor sau a oricăror resurse de rețea în funcție de prioritate. O solicitare de la un utilizator cu prioritate mai mare întrerupe conexiunea deja stabilită a utilizatorilor cu prioritate mai mică. Datorită limitărilor organizaționale semnificative, aplicarea acestei discipline este foarte limitată.
Procesul de comutare a canalului și de transmitere a datelor între abonații SPD, prezentat în Fig. 1, abonat Ai inițiază legătura cu abonatul Aj. Centru de comunicații A, reacționând la adresa abonatului Aj, conectează conexiunea, provocând linia abonatului Ai comutatoare cu linia care leagă nodul A cu nod ÎN. Apoi procedura de conectare se repetă cu noduri ÎN, CUȘi D, drept urmare între abonați AiȘi Aj canalul este comutat.
La finalizarea comutării, nodul D(sau abonat Aj) trimite un semnal de feedback (răspuns), care trece nestingherit de-a lungul canalului deja comutat. După ce a primit un răspuns abonatul Ajîncepe să transmită date în timp real (în pe-linia). Timpul de transmisie a datelor depinde de lungimea mesajului transmis, de capacitatea canalului (rata de transfer de date) și de timpul de propagare a semnalului de-a lungul canalului.
Când schimbați canalele, există diferite scheme spațialăȘi temporal comutarea
Comutare spațială se bazează pe conexiunea fizică a liniilor de intrare și ieșire folosind dispozitive speciale - comutatoare.
Luați în considerare cazul comutării oricăreia dintre N intrări și N ieșiri. În fig. 2 prezintă un exemplu cu N= 6. În acest caz, circuitul de comutare este un comutator pătrat cu o capacitate N N. La fiecare punct de comutare în care liniile de intrare și de ieșire se intersectează, poate exista comutator cu semiconductor sau contact metalic, permițând stabilirea unei conexiuni între orice intrare dată și orice ieșire dată în singurul mod posibil. În comutatorul luat în considerare, o conexiune între o intrare și o ieșire este întotdeauna posibilă (cu condiția ca ieșirea necesară să nu fi fost conectată anterior, adică să nu fie ocupată).
Acest tip de comutator este neblocant. Complexitatea sa este caracterizată de numărul de puncte de comutare necesare, care este de obicei N2 și N2-N dacă intrările și ieșirile aparțin acelorași terminale între care trebuie stabilită o conexiune. (În acest ultim caz, terminalul este conectat la linia de intrare 1 , se conectează și la linia de ieșire i, . Astfel, terminalul poate trimite și primi un apel).
Orez. 2. Întrerupător pătrat cu o capacitate de 6x6
Într-un caz mai general, comutatorul poate lua forma unei matrice de mărime NK. Evident, dacă K mai mult sau egal N, comutatorul va fi neblocant. Cu toate acestea, când K mai puțin decât N sunt posibile blocaje. În fig. Figura 3 prezintă un exemplu de comutator cu N=8Și K=4, în care sunt instalate patru conexiuni 1-2, 2-1, 3-3 și 4-4. Din acest exemplu este clar că aici numărul de ieșiri diferă de numărul de intrări. Astfel, intrările 5-8 sunt blocate: conexiunile de la aceste intrări nu pot fi stabilite la niciuna dintre liniile de ieșire.
Orez. 3. Comutator cu o capacitate de 8x4
Pe măsură ce numărul de utilizatori sau de linii conectate crește, dimensiunea și complexitatea sistemului de comutare crește în mod corespunzător. După cum tocmai am menționat, complexitatea unui comutator spațial este de obicei măsurată prin numărul de puncte de încrucișare necesare. De exemplu, dacă trebuie să comutați 100.000 de canale și să utilizați un comutator pătrat în acest scop, atunci veți avea nevoie N2=1010 puncte de comutare.
Circuitele de comutare spațială sunt la fel de potrivite atât pentru transmisia de mesaje analogice, cât și pentru cele digitale.
Sunt mai moderne sisteme de comutare a timpului , care sunt potrivite numai pentru transmisia digitală. Aceste comutatoare sunt complet analoge cu comutatoarele spațiale, iar analiza proprietăților neblocante sau a blocării se realizează exact în același mod.
Pentru a efectua comutarea oră, toate conexiunile sau mesajele care urmează să fie schimbate trebuie să fie mai întâi prelevateîntr-o succesiune de mostre de timp, iar grupul de mostre consecutive transmise pe o linie fizică trebuie să fie ciclu (interval de timp).
Fiecare ciclu, la intrarea în sistemul de comutare printr-o linie de intrare, este înregistrat în memorie. Comutarea se face apoi pur și simplu prin citirea cuvintelor individuale în orice ordine dorită (comutată). Dispozitivul care efectuează operația specificată este apelat comutator interval orar(KKI). Un exemplu de CCI este prezentat în Fig. 4. Un ciclu este format din cinci intervale de timp, dintre care doar două, X și Y, sunt considerate active și comunicând între ele. Pe partea de intrare, datele utilizatorului X ocupă canalul 1, iar datele utilizatorului Y ocupă canalul 3. După ce fiecare ciclu este scris în memorie, un cuvânt de pe canalul Y este citit sau transmis în intervalul de timp X, iar un cuvânt de pe canalul X este citit pe intervalul orar Y. Sunt posibile și mai multe.modele complexe de lucru.
Orez. 4. Comutarea canalului digital
Nodul de comutare trebuie să asigure conexiuni reciproce între canalele diferitelor pachete de linii.
Pentru a vă asigura că fiecare canal de intrare este comutat cu fiecare ieșire este necesar să se poată rearanja intervalele de timp ale acestor canale. Rearanjarea intervalelor de timp se poate face folosind dispozitive de stocare instalate la intrările și ieșirile blocurilor de grup. În practică, numărul de celule de memorie este de obicei luat egal cu numărul de canale de timp din blocul de grup.
Deoarece celulele de memorie instalate la capetele blocurilor de grup sunt concepute pentru a stoca informațiile care sosesc prin canale, vom fi de acord să o numim memorie de informații (IM).
Pe lângă dispozitivele de stocare care stochează informații, comutarea necesită un alt grup de dispozitive de stocare pentru a stoca adresele canalelor și punctelor de comutare care trebuie pornite la comutarea intrărilor și ieșirilor sistemului de comutare. Vom numi acest grup de dispozitive de stocare memorie de control (CM).
Avantajele metodei de comutare a circuitelor ar trebui să includă capacitatea de a transmite date și trafic multimedia în timp real. Dezavantajele sunt eficiența scăzută a utilizării resurselor de rețea și complexitatea stabilirii comunicării (în unele cazuri, eșecul sau un timp inacceptabil de lung pentru a stabili o conexiune fizică).
Comutarea mesajelor se realizează prin transmiterea unui bloc de date (mesaj), în care sunt împachetate toate informațiile alocate pentru transmitere. Mesajul conține un antet, care conține adresa (obligatorie) și alte informații de serviciu, precum și datele în sine. Mesajul este trimis pe o rută determinată de nodurile rețelei. Antetul mesajului indică adresa abonatului Aj- destinatarul mesajului. Mesaj generat de expeditor - abonat Ai, este pe deplin acceptat de nod Ași este stocat în memoria nodului. Nod A procesează antetul mesajului și determină ruta mesajului care duce la nod ÎN. Nod ÎN primește mesajul, plasându-l în memorie și, la finalizarea recepției, procesează antetul și trimite mesajul din memorie către linia de comunicație care duce la următorul nod. Procesul de primire, procesare și transmitere a unui mesaj este repetat secvenţial de către toate nodurile de pe ruta de la abonat Ai către abonat Aj. Sens T determină timpul de livrare a datelor la schimbarea mesajelor. Acest timp va fi, în general, destul de mare, deoarece mesajul nu poate fi transmis mai departe până când nu este primit și procesat complet de nodul curent.
Avantajele metodei de comutare a mesajelor sunt: creșterea eficienței utilizării resurselor rețeleiși absența monopolizării resurselor căii de transmisie, deoarece acestea sunt imediat eliberate după transmiterea și procesarea mesajului. Principal dezavantajul metodei este timp lung de transmisie, în special în blocurile extinse. În plus, nodurile de comutare necesită cantități mari de memorie tampon pentru stocarea intermediară a tuturor mesajelor care sosesc la nod.
Comutare de pachete se realizează prin ruperea mesajului în pachete - elemente de mesaj echipate cu antet și având o lungime maximă fixă - și apoi transmiterea pachetelor de-a lungul unui traseu determinat de nodurile rețelei. Transmiterea datelor în timpul comutării pachetelor are loc în același mod ca și în timpul comutării mesajelor, dar datele sunt împărțite într-o secvență de pachete 1, 2, ......, a căror lungime este limitată de o valoare limită, de exemplu, 1024 de biți.
Comutarea de pachete în IVS - metoda principală de transfer de date. Acest lucru se datorează parțial faptului că comutarea de pachete duce la întârzieri reduse la transmiterea datelor prin sistemul de transmisie de date, precum și următoarele circumstanțe.
În primul rând, metoda de comutare a canalelor necesită ca toate liniile de conectare din care este format canalul să aibă același debit, ceea ce înăsprește extrem de cerințele pentru structura sistemului de transmisie a datelor. Comutarea de mesaje și pachete vă permite să transferați date prin linii de comunicație cu orice lățime de bandă.
În al doilea rând, prezentarea datelor în pachete creează cele mai bune condiții pentru multiplexarea fluxurilor de date.
În al treilea rând, lungimea scurtă a pachetelor face posibilă alocarea unei capacități de memorie mai reduse pentru stocarea intermediară a datelor transmise decât este necesar pentru mesaje. În plus, utilizarea pachetelor simplifică sarcina de gestionare a fluxurilor de date, deoarece pentru a primi un flux de pachete în nodurile de comunicație, trebuie rezervată mai puțină memorie decât pentru a primi un flux de mesaje.
În al patrulea rând, fiabilitatea transmisiei de date prin liniile de comunicație este scăzută. O linie de comunicație tipică transmite date cu o probabilitate de distorsiune de 10-4. Cu cât lungimea mesajului transmis este mai mare, cu atât este mai mare probabilitatea ca acesta să fie distorsionat de interferență. Pachetele, având o lungime mică, sunt mai garantate împotriva distorsiunii decât mesajele. În plus, distorsiunea este eliminată prin reinterogarea datelor (metoda de solicitare automată în caz de eroare - ARQ: Automatic ReQuest). Pachetele sunt mult mai consistente cu mecanismul de re-cere decât mesajele și oferă cea mai bună utilizare a capacității de legătură într-un mediu de interferență. Aceste circumstanțe au condus la utilizarea comutației de pachete ca metodă principală de organizare a canalelor de comunicare în SPD IVS.
Separarea canalelor după timp și frecvență
Arhitecturi ale sistemelor de calcul
Principii de construire a rețelelor de calculatoare. Caracteristicile rețelelor de calculatoare
Rețea de calculatoare – o rețea de schimb și procesare distribuită a informațiilor, care este formată din multe sisteme de abonați și mijloace de comunicare interconectate. Mijloacele de transmisie sunt concentrate pe utilizarea colectivă a resurselor la nivelul întregii rețele - hardware, informații și software.
Sistem de abonat (AS) – un ansamblu de calculatoare, software, echipamente periferice, echipamente de comunicații, calculatoare care realizează procese aplicative, o subrețea de comunicații (un sistem de telecomunicații este un ansamblu de medii fizice de transmitere a informațiilor, hardware și software care asigură interacțiunea între sisteme).
Proces de aplicare – diverse proceduri de procesare, stocare și ieșire a informațiilor care sunt efectuate în interesul utilizatorului. Odată cu apariția rețelelor, au fost rezolvate două probleme:
1) asigurarea, în principiu, a accesului nelimitat la calculatoare
utilizatorii, indiferent de localizarea lor geografică;
2) capacitatea de a muta rapid cantități mari de informații pe orice distanță.
Următoarele circumstanțe sunt de o importanță fundamentală pentru rețele:
Calculatoarele situate în sisteme diferite ale aceleiași rețele comunică între ele automat;
Fiecare computer din rețea trebuie adaptat să funcționeze atât în modul de sine stătător sub controlul propriului sistem de operare, cât și să funcționeze ca parte integrantă a rețelei;
Calculatoarele din rețea pot funcționa în diverse moduri: schimb de date între difuzoare, solicitarea și emiterea de informații, colectarea informațiilor, procesarea datelor în loturi etc.
Hardware-ul de rețea este format din: calculatoare de diferite tipuri; mijloace de comunicare; echipamente AC; echiparea centrelor de comunicații; echipamente de comunicatii si coordonarea functionarii retelelor de acelasi nivel sau niveluri diferite. Principalele cerințe pentru rețelele de calculatoare sunt versatilitatea și modularitatea. Suportul informațional al rețelei este o informație unificată concentrată pe sarcinile rezolvate în rețea și care conține matrice de date disponibile pentru toți utilizatorii rețelei și matrice pentru utilizatorii individuali.
Software-ul VS automatizează procesele de programare a sarcinilor, procesare a informațiilor, planificare și organizare a accesului colectiv la resursele de comunicare și de calcul ale rețelei. De asemenea, software-ul distribuie și redistribuie dinamic aceste resurse.
Tipuri de software pentru aeronave:
Software general de rețea, care este format dintr-un sistem de operare de rețea distribuit și software inclus în complexul de programe de întreținere;
Software special reprezentat de aplicații software: pachete software funcționale și integrate, biblioteci de programe standard, precum și programe care reflectă specificul domeniului de studiu;
Software de calculator de bază, inclusiv sistemul de operare, sisteme de automatizare de programare, programe de testare de monitorizare și diagnosticare.
Clasificarea rețelelor de calculatoare.
Clasificarea CS se bazează pe cele mai caracteristice, funcționale și informaționale caracteristici.
După gradul de distribuţie teritorială a elementelor de reţea. Astfel, rețelele sunt globale, regionale și locale. CS global unește AC-uri dispersate pe un teritoriu mare, acoperind diferite țări și continente. Interacțiunea AS se realizează pe baza diferitelor rețele de comunicații teritoriale, care utilizează linii telefonice, radio și comunicații prin satelit. CS regionale unesc AS situate la o distanță considerabilă unul de celălalt în aceeași țară, regiune sau oraș mare. Un CS local conectează difuzoarele situate într-o zonă mică. Lungimea sa este limitată la câțiva kilometri.
O clasă separată este formată din CS corporative. Rețeaua corporativă se referă la baza tehnică a unei corporații. Ea joacă rolul principal în planificare, organizare
produs de corporație.
Conform metodei de control, CS-urile sunt împărțite în rețele cu control centralizat, descentralizat și mixt. Pe baza topologiei, rețelele pot fi împărțite în două clase: broadcast și seriale. Pentru configurațiile de difuzare, în orice moment, doar o stație de lucru poate funcționa pentru a transmite o unitate de informație, iar restul poate primi acest cadru. Tipuri de bază de configurație de difuzare:
Ü lanț;
Ü o stea cu centru intelectual;
Metode de transfer de date
v Comunicare prin cablu
Ø retea telefonica PSTN
§ Modem și dial-up
Ø Linii închiriate
Ø Comutarea pachetelor
Ø Transmitere prin cablu de fibră optică
§ Rețea optică sincronă
§ Interfață de date distribuite prin fibră
v Wireless
Ø Raza scurta
§ Human Area Network
Ø Gama medie
§ IEEE 802.16e WiMAX
Ø Raza lunga
§ Conexiune prin satelit
§ Transfer de date folosind telefoanele mobile
IEE 802.16e WiMAX
Rețelele de informații și computere (ICN), în funcție de teritoriul pe care îl acoperă, sunt împărțite în:
· local (LAN sau LAN – Local Area Network);
· regionale (RVS sau MAN - Metropolitan Area Network);
· global (WAN sau WAN – Wide Area Network).
Local este o rețea ai cărei abonați se află la o distanță scurtă (până la 10–15 km) unul de celălalt. Un LAN unește abonații aflați într-o zonă mică. În prezent, nu există restricții clare privind dispersarea teritorială a abonaților rețelelor locale. De obicei, o astfel de rețea este legată de un obiect specific. Clasa LAN include rețele de întreprinderi individuale, firme, bănci, birouri, corporații etc. Dacă astfel de rețele LAN au abonați aflați în spații diferite, atunci ei (rețelele) folosesc adesea infrastructura globală de rețea.
Internet și de obicei sunt numite rețele corporative sau rețele intranet(Intranet).
Regional rețelele conectează abonații unui oraș, district, regiune sau chiar a unei țări mici. De obicei, distanțele dintre abonații unui IVS regional sunt de la zeci până la sute de kilometri.
Rețele globale unește abonații care se află la o distanță considerabilă unul de celălalt, adesea localizați în țări diferite sau pe continente diferite. Interacțiunea dintre abonații unei astfel de rețele poate fi realizată pe baza liniilor de comunicații telefonice, a sistemelor de comunicații radio și chiar a comunicațiilor prin satelit.
Combinația de rețele de calculatoare globale, regionale și locale face posibilă crearea de ierarhii cu mai multe rețele. Ele oferă mijloace puternice și rentabile de procesare a unor cantități uriașe de informații și acces la resurse de informații nelimitate. Rețelele locale de calculatoare pot fi incluse ca componente ale unei rețele regionale, rețelele regionale pot fi unite ca parte a unei rețele globale și, în sfârșit, rețelele globale pot forma, de asemenea, structuri complexe. Aceasta este tocmai structura adoptată în cea mai faimoasă și populară rețea globală de informații super-globală, Internetul.
Pe baza principiului organizării transmisiei de date, rețelele pot fi împărțite în două grupuri:
· consistent;
· difuzare.
ÎN rețelele seriale Transmiterea datelor se realizează secvenţial de la un nod la altul, iar fiecare nod transmite datele primite în continuare. Aproape toate rețelele globale, regionale și multe rețele locale aparțin acestui tip. ÎN rețele de difuzare La un moment dat, doar un nod poate transmite; alte noduri pot primi doar informații. Acest tip de rețea include o parte semnificativă a rețelei LAN care utilizează un canal de comunicație comun (monocanal) sau un dispozitiv de comutare pasiv comun.
Conform geometriei construcției (topologiei) IVS poate fi: magistrală (liniară, magistrală), inel (buclă, inel), radial (stea), radial distribuit (celular, celular), ierarhic (arboresc, ierarhie), complet conectat ( grilă, plasă), mixt (hibrid).
Rețele cu topologie de magistrală utilizați un canal de transmisie de date mono liniar, la care toate nodurile sunt conectate prin plăci de interfață folosind linii de conectare relativ scurte. Datele de la nodul rețelei de transmisie sunt distribuite de-a lungul magistralei în ambele direcții. Nodurile intermediare nu transmit mesajele primite. Informațiile ajung la toate nodurile, dar numai cel căruia îi este adresată primește mesajul.
Topologia magistralei este una dintre cele mai simple topologii. O astfel de rețea este ușor de extins și configurat, precum și de adaptat la diverse sisteme; este rezistent la posibile defecțiuni ale componentelor individuale.
Rețeaua cu topologie de magistrală folosește binecunoscuta rețea Ethernet și rețeaua Novell NetWare organizată pe adaptoarele sale, care este foarte des folosită în birouri, de exemplu. În mod convențional, o astfel de rețea poate fi descrisă așa cum se arată
în fig. 7.1.
Într-o rețea cu topologie în inel toate nodurile sunt conectate într-o singură buclă închisă (inel) prin canale de comunicație. Ieșirea unui nod de rețea este conectată la intrarea altuia. Informațiile sunt transmise de-a lungul inelului de la nod la nod și fiecare nod transmite mesajul trimis.
În acest scop, fiecare nod are propriul său echipament de interfață și transceiver, care vă permite să controlați trecerea datelor în rețea. Pentru a simplifica echipamentul de transmisie și recepție, transmisia de date prin inel se realizează doar într-o singură direcție. Nodul receptor recunoaște și primește doar mesajele care îi sunt adresate.
Datorită flexibilității și fiabilității lor, rețelele cu topologie inel sunt, de asemenea, utilizate pe scară largă în practică (de exemplu, rețeaua Token Ring).
Structura condiționată a unei astfel de rețele este prezentată în Fig. 7.2.
Orez. 7.2. Rețea de apel
Baza consistenta reţele cu topologie radială constituie un computer special - un server, la care sunt conectate stații de lucru, fiecare prin intermediul propriei linii de comunicație. Toate informațiile sunt transmise printr-un nod central, care transmite, comută și direcționează fluxurile de informații în rețea. În structura sa, o astfel de rețea este în esență un analog al unui sistem de teleprocesare, în care toate punctele de abonat sunt inteligente (conțin un computer).
Dezavantajele unei astfel de rețele includ:
· volum mare de lucru al echipamentelor centrale;
· pierderea completă a funcționalității rețelei în cazul unei defecțiuni centrale
echipamente;
· lungime mare a liniilor de comunicație;
· lipsa de flexibilitate în alegerea căii de transmitere a informaţiei.
Rețelele radiale seriale sunt utilizate în birouri cu control clar centralizat.
Structura condiționată a rețelei radiale este prezentată în Fig. 7.3.
Orez. 7.3. Rețea cu topologie radială
Dar se folosesc și emisiunile reţele radiale cu centru pasiv– În locul unui server central, în astfel de rețele este instalat un dispozitiv de comutare, de obicei un hub, care asigură conectarea unui canal de transmisie la toate celelalte simultan.
Sfârșitul lucrării -
Acest subiect aparține secțiunii:
Prelucrarea datelor folosind foi de calcul
Prefață.. Subiect Procesarea datelor cu ajutorul foilor de calcul.. Domeniul de aplicare Concepte de bază ale foilor de calcul..
Dacă aveți nevoie de material suplimentar pe această temă, sau nu ați găsit ceea ce căutați, vă recomandăm să utilizați căutarea în baza noastră de date de lucrări:
Ce vom face cu materialul primit:
Dacă acest material ți-a fost util, îl poți salva pe pagina ta de pe rețelele sociale:
| Tweet |
Toate subiectele din această secțiune:
Zona de aplicare
În prezent, în domeniul economiei și finanțelor, cel mai des sunt folosite procesoarele de foi de calcul sau, mai simplu, foile de calcul. Foarte des există sarcini care necesită
Celulele și adresarea lor
Celulele de tabel sunt formate la intersecția coloanelor și a rândurilor. Sunt elementele minime de stocare a datelor. Desemnarea unei celule individuale combină numerele de coloane și rânduri (în acest
Caracteristici generale ale interfeței MS Excel
Printre elementele principale ale interfeței ferestrei (vezi Figura 1.1) pot fi denumite: bara de meniu; barele de instrumente
Tehnologia de introducere a datelor în MS Excel
După cum sa menționat mai devreme, o celulă este concepută pentru a stoca diferite valori de diferite tipuri. Are o adresă unică, poate avea un nume și poate avea valori diferite. Celulele
Formule
Calculele în tabelele Excel sunt efectuate folosind formule. Fiecare formulă începe cu un simbol egal (=). O formulă poate conține constante numerice, referințe de celule și
Formule de completare automată
Completarea automată ține cont de natura legăturilor din formulă: legăturile relative se modifică în funcție de poziția relativă a copiei și a originalului, dar legăturile absolute rămân
Introducerea parametrilor funcției
Pe măsură ce introduceți parametrii funcției, paleta de formule își schimbă aspectul. Afișează câmpuri pentru introducerea parametrilor. Dacă numele parametrului este indicat cu caractere aldine, atunci acest parametru este
Baze de date și sisteme de gestionare a bazelor de date
Sarcinile legate de prelucrarea datelor sunt larg răspândite în orice domeniu de activitate. Ei țin evidența mărfurilor în supermarketuri și depozite, calculează salariile în departamentele de contabilitate etc. Este imposibil să
Modele de date
Setul de principii care determină organizarea structurii logice a stocării datelor în baza de date se numește model de date. Modelele bazelor de date sunt definite de trei componente: valide
Instrumente pentru accelerarea accesului la date
SGBD-urile moderne trebuie să funcționeze cu cantități uriașe de informații, ale căror volume ajung uneori la zeci de teraocteți. Îndeplinind solicitările a mii de utilizatori, aceștia trebuie să ofere un mic,
Limbajul de interogare
O bază de date este inutilă dacă nu există mijloace de acces la informațiile din ea. Pentru a obține informații din baza de date, utilizatorii trimit interogări DBMS. SGBD le procesează și trimite rezultatele
Sisteme software de gestionare a bazelor de date
Să ne uităm pe scurt la produse software specifice aparținând clasei DBMS. La cel mai general nivel, toate SGBD-urile pot fi împărțite în: profesionale sau industriale; perso
Structura unei baze de date simple
Să clarificăm imediat că, dacă nu există date în baza de date (bază de date goală), atunci este încă o bază de date cu drepturi depline. Deși nu există date în baza de date, există încă informații în ea - aceasta este structura bazei de date
Obiecte baze de date
Pe lângă tabele, baza de date poate conține și alte tipuri de obiecte. Este dificil să se ofere o clasificare completă a posibilelor obiecte de bază de date, deoarece fiecare sistem de management al bazei de date
Moduri baze de date
De obicei, două categorii de interpreți lucrează cu baze de date. Prima categorie este designerii. Sarcina lor este să dezvolte structura tabelelor bazei de date și să o coordoneze cu clientul. Cro
Dezvoltarea schemei de date
După ce ați aflat partea principală a datelor pe care clientul le consumă sau le furnizează, puteți începe să creați structura bazei de date, adică structura tabelelor sale principale. 1. Munca începe cu compoziția
Etapele creării programelor
Recent, interesul pentru programare a crescut brusc. Acest lucru se datorează dezvoltării și implementării tehnologiilor informației și comunicațiilor în viața de zi cu zi. Dacă o persoană are de-a face cu un computer
Sisteme de programare
Sistemele de programare sunt un set de instrumente software concepute pentru a lucra cu programe într-unul dintre limbajele de programare. Sistemele de programare oferă
Programare structurată
Odată cu apariția calculatoarelor de masă din a treia generație, tehnologia de programare învechită s-a dovedit a fi principalul factor care împiedică dezvoltarea și răspândirea tehnologiilor informatice (informaționale), care
Design de sus în jos
Metoda se bazează pe ideea nivelurilor de abstractizare, care devin niveluri de modul în programul dezvoltat. În etapa de proiectare, se construiește o diagramă ierarhică care ilustrează aceste niveluri. Diagrama ierarhiei
Concept de programare modulară
Un modul este baza conceptului de programare modulară. Fiecare modul dintr-o descompunere funcțională este o „cutie neagră” cu o intrare și o ieșire. Descompunerea funcțională a sarcinilor
sisteme CASE
În ultimul deceniu, o nouă direcție a apărut în domeniul programării instrumentelor de automatizare sub denumirea generală de tehnologie CASE (Computer Aided Software Engineering).
Industria Inteligenței Artificiale
La crearea produselor software, apare o problemă asociată cu lipsa unei înțelegeri reciproce complete între client (utilizator) și dezvoltatorul produsului software, care apare din cauza lipsei de
Date și cunoștințe
Când studiem sistemele inteligente, se pune în mod tradițional întrebarea: ce este cunoașterea și prin ce diferă de date? Datele sunt fapte individuale care caracterizează
Modele de reprezentare a cunoștințelor
Există zeci de modele de reprezentare a cunoștințelor (sau limbi) pentru diferite domenii. Cele mai multe dintre ele pot fi reduse la următoarele clase: modele de produse;
Sistem expert
Sistemele expert (ES) sunt destinate în primul rând pentru rezolvarea problemelor practice care apar într-un domeniu slab structurat și dificil de formalizat. ES au fost primele sisteme
Constante și variabile
Dacă aceeași valoare este folosită de mai multe ori într-un program, atunci ar fi mai convenabil să o desemnați cu un nume și să utilizați acest nume oriunde trebuie să scrieți constanta corespunzătoare.
Tipuri de date întregi
Tipurile de date întregi ocupă de la 1 la 4 octeți în memoria computerului (Tabelul 6.1). Tabel 6.1.Tipuri de date întregi Tip Interval de valori
Tipuri de date reale
Tipurile de date reale ocupă de la 4 până la 10 octeți în memoria computerului (Tabelul 6.2). Tabelul 6.2. Tipuri de date reale Tip Valoare interval
Tip șir
Linie – o secvență de caractere (până la 255). Exemplu Var Str: string; (256 de octeți vor fi rezervați) Nume: șir; (26 de octeți vor fi rezervați)
Expresii logice, expresii relaționale
Există șase operatori relaționali în Pascal (=,<>, <, >, <=, >=), permițându-vă să comparați rezultatele expresiilor aritmetice. Pe ambele părți ale tranzacției relația trebuie să fie
Ciclu. Tipuri de cicluri
Un ciclu este repetarea repetată a unei secvențe de acțiuni. Corpul ciclului va fi aceleași acțiuni care trebuie repetate de multe ori. Repetați aceleași acțiuni
Ciclul „Cu parametru”
În acest caz, parametrul va fi o variabilă întreagă care se va schimba cu una cu fiecare iterație a buclei. Astfel, prin setarea valorilor inițiale și finale pentru o astfel de variabilă
Matrice
Până acum am luat în considerare variabilele care aveau o singură valoare și puteau conține o singură valoare de un anumit tip. Știți că un computer este proiectat în principal
Matrice unidimensionale
Descrierea tipului de matrice liniară arată astfel: Tip<Имя типа>=Matrice[<Диапазон индексов>] De<Тип элементов>; Orice variabilă poate acționa ca indici
Matrice bidimensionale și multidimensionale
Imaginați-vă un tabel format din mai multe rânduri. Fiecare rând este format din mai multe celule. Apoi, pentru a determina cu exactitate poziția celulei, va trebui să cunoaștem mai mult de un număr (ca în cazul
Proceduri și funcții
Când rezolvați probleme complexe, la scară largă, este adesea recomandabil să le descompuneți în altele mai simple. În acest caz vorbim despre subrutine. Utilizarea subrutinelor vă permite să faceți programul principal mai gol
Retele de calculatoare
O creștere semnificativă a eficienței calculatoarelor poate fi obținută prin combinarea lor în rețele de calculatoare (CN). O rețea de calculatoare este înțeleasă ca conexiunea a două și
Principalii indicatori de calitate ai unităților de detenție temporară
1. Completitudinea funcțiilor îndeplinite. Rețeaua trebuie să asigure îndeplinirea tuturor funcțiilor prevăzute pentru aceasta, atât pentru accesul la toate resursele, cât și pentru funcționarea în comun a nodurilor, cât și pentru implementarea tuturor funcțiilor.
Metode de conectare a calculatoarelor
O rețea de calculatoare este o colecție de computere între care schimbul de informații este posibil fără medii de stocare intermediare. Pentru a crea o rețea, computerele incluse în ea
Model de interconectare a sistemelor deschise OSI
Pentru ca două dispozitive diferite să funcționeze în armonie, este necesar să existe un acord, ale cărui cerințe vor fi îndeplinite de funcționarea fiecărui dispozitiv. Acordul este de obicei întocmit sub forma unui standard
Stratul de legătură de date
Stratul de legătură de date rezolvă două probleme. Prima sarcină este de a determina disponibilitatea mediului de transmisie a datelor. Această problemă este rezolvată în rețelele cu un mediu de transmisie de date partajat, atunci când este specific
Stratul de rețea
La nivel de rețea, problemele de combinare a rețelelor cu topologii diferite, cu principii diferite de transfer de date între nodurile terminale, sunt rezolvate pentru a forma un singur sistem de transport. Iată setul
Strat de aplicație
Protocoalele la nivel de aplicație oferă acces utilizatorului la resursele partajate de rețea (fișiere, imprimante, faxuri, scanere, pagini hipertext). Acestea includ protocoale de e-mail și
Servere și stații de lucru
Rețelele pot combina mini- și microcalculatoare cu un singur utilizator (inclusiv cele personale), echipate cu dispozitive terminale pentru comunicarea cu utilizatorul sau îndeplinirea funcțiilor computerelor.
Routere și dispozitive de comutare
Scopul principal al comutării nodurilor este recepția, analiza, iar în rețelele cu rutare, de asemenea, selecția rutei; și trimiterea datelor în direcția selectată. În general, nodurile de comutare includ
Modemuri analogice
Inițial, un modem analogic a fost proiectat pentru a îndeplini următoarele funcții: Conversia impulsurilor de bandă largă (cod digital) în semnale analogice de bandă îngustă - în timpul transmisiei
Modemuri pentru canale de comunicații digitale
Dezvoltarea tehnologiilor digitale de transmisie a datelor, oferind viteze de transmisie semnificativ mai mari și calitate a comunicațiilor, oferind utilizatorilor servicii semnificativ mai bune, necesită utilizarea
Plăci de rețea
În locul unui modem în rețelele locale, puteți folosi adaptoare de rețea (plăci de rețea, adaptor de rețea, placă de rețea), realizate sub formă de plăci de expansiune instalate în conectorul plăcii de bază
Dispozitive Gateway
O rețea locală de calculatoare creată într-un anumit stadiu de dezvoltare a unei companii de-a lungul timpului încetează să mai satisfacă nevoile tuturor utilizatorilor și este nevoie să-și extindă funcțiile.
Software de rețea de calculatoare
Software-ul de informare și rețele de calculatoare coordonează activitatea principalelor legături și elemente ale rețelei; organizează accesul colectiv la toate resursele rețelei, distribuția dinamică
Rețele locale
O rețea locală (LAN) este o rețea ale cărei elemente sunt computere (inclusiv mini și microcalculatoare), terminale, comunicații
Tipuri de rețele locale
O rețea locală poate uni până la câteva sute de computere conectate permanent prin cabluri. Conectarea calculatoarelor cu cabluri este organizată în moduri diferite, formând diferite topologii
Tehnologii de bază ale rețelelor locale
Pentru a simplifica și a reduce costul hardware-ului și software-ului în rețelele locale, cel mai des sunt utilizate monocanale, partajate de toate computerele din rețea într-un mod de partajare a timpului (al doilea
Structurarea rețelelor locale folosind instrumente pentru stratul de legături
Principiul utilizării unui mediu de transmisie de date partajat vă permite să construiți rețele eficiente de calculatoare. Simplitatea protocoalelor utilizate asigură un cost scăzut al construcției rețelei. Trece
Construirea de rețele locale folosind instrumente la nivel de rețea
Utilizarea instrumentelor la nivel de legătură care utilizează dispozitive precum hub-uri și comutatoare pentru a construi rețele mari de computere are limitări și dezavantaje semnificative.
Software de sistem de rețea de calculatoare
Sistemele de operare de rețea îndeplinesc funcțiile de straturi începând de la nivelul rețelei și mai sus, conform modelului OSI. În general, un sistem de operare de rețea instalat pe un computer separat are o anumită
Resurse informaţionale (servicii) Internet
Resursele informaționale de pe Internet diferă prin modul în care organizează informațiile și prin metodele de lucru cu acestea. Fiecare tip de informație este stocat pe servere de tipul corespunzător, numite după tipul de stocat
software de internet
Pentru lucrul pe Internet, există atât programe universale (pachete software) care oferă acces la orice serviciu de Internet, cât și programe specializate care oferă de obicei mai multe
Adresare și protocoale pe Internet
Un computer conectat la Internet se numește HOST. Pentru a identifica fiecare gazdă din rețea, există două sisteme de adrese care funcționează întotdeauna împreună. Adresa IP. Primul
Proprietățile virușilor informatici
În zilele noastre se folosesc computere personale în care utilizatorul are acces gratuit la toate resursele mașinii. Acesta este ceea ce a deschis ușa către pericolul care a ajuns să fie numit tehnologie informatică.
Programe de detectare și protecție a virușilor
Pentru a detecta, elimina și proteja împotriva virușilor informatici, au fost dezvoltate mai multe tipuri de programe speciale care vă permit să detectați și să distrugeți virușii. Astfel de programe se numesc ant
Structura rețelei informatice și informatice . Pentru a crea sisteme de prelucrare a datelor la scară largă, centrele de calcul (CC) și calculatoarele care deservesc întreprinderile și organizațiile individuale sunt combinate folosind mijloace de transmitere a datelor către rețelele informatice și informatice ale IVS, unde se adoptă următoarele denumiri: DB - bancă de date; GVM – calculator principal; VTsKP – centru de calcul partajat; PC – calculator personal; AS – administrator de rețea; UMPD – PTD la distanță – procesor de date de teleprocesare; UK – unitate de comutare; CC – centru de comutare; MTD – multiplexor PD; TVM – calculator terminal; Multiplexor PD.
În cel mai general caz, un IVS include trei clase de module logice:
– module de prelucrare a datelor utilizator care oferă abonatului acces la diverse resurse de calcul. Aceste module vă permit să implementați funcția țintă principală a IVS - prelucrarea datelor utilizatorului;
– module terminale care oferă utilizatorului acces la modulele de procesare;
– module de interacțiune și conectare care asigură interacțiunea locală sau de la distanță a modulelor terminale cu modulele de procesare a datelor, precum și modulele terminale între ele.
Modulele logice enumerate corespund anumitor obiecte fizice din IVS. Astfel, modulele de prelucrare a datelor corespund calculatoarelor principale ale rețelei, care creează efectiv resursele informatice și de calcul ale IVS. Punctele terminale sau modulele terminale de implementare AP și centrele de comutare (calculatoare de comutare) corespund modulelor de interacțiune.
Unitățile de detenție temporară sunt împărțite în patru obiecte interconectate:
– rețea centrală de date;
- rețea de calculatoare;
– reţea de terminale;
- administrator de retea.
Rețea de calculatoare - un set de calculatoare unite printr-o rețea centrală PD. Rețeaua de calculatoare include calculatoare principale (GVM), bănci de date (DB), centre de calcul partajate (VCCC), precum și calculatoare terminale (TVM). Sarcina principală a TVM este să interfațeze terminalele cu rețeaua de bază PD. Această funcție poate fi îndeplinită și de TDP (procesoare de teleprocesare de date) și RMPD (multiplexoare PD la distanță). În plus, terminalele pot fi conectate chiar și la calculatoare mainframe.
Rețea de terminale - un set de terminale și rețele de terminale PD. Terminalul se referă la dispozitivele cu care abonații introduc/ieșesc date. Terminalele inteligente (PC-uri) și AP-urile (punctele de abonat) pot fi utilizate ca terminale. Pentru a conecta terminale la o rețea de calculatoare, pe lângă, desigur, canalele de comunicație, sunt utilizate calculatoare terminale (TVM), UMPD (multiplexoare PD la distanță) și PTD (procesoare de date de teleprocesare).
Sistem administrativ asigură monitorizarea stării IVS și gestionarea funcționării acestuia în condiții în schimbare. Acest sistem include calculatoare specializate, echipamente terminale și software cu ajutorul cărora:
– întreaga rețea sau componentele acesteia sunt pornite sau oprite;
– este monitorizată performanța rețelei;
– se stabilește modul de funcționare al rețelei și al componentelor acesteia;
– se stabilește sfera serviciilor furnizate abonaților rețelei etc.
Elementele de gateway ale IVS asigură compatibilitatea atât a rețelei centrale PD, cât și a întregului IVS cu alte rețele externe. Protocoalele IVS externe pot diferi de protocoalele existente. Prin urmare, gateway-urile, dacă este necesar, asigură conversia și coordonarea interfețelor, formatelor, metodelor de adresare etc. Gateway-urile sunt implementate pe calculatoare specializate.
IVS poate fi împărțit în două clase:
– teritorială, adică având o zonă mare de servicii;
– local – situat, de regulă, în interiorul unei clădiri.
Principalele caracteristici ale rețelelor informatice și informatice . Principalele caracteristici ale IVS sunt: capacitățile operaționale, performanța, timpul de livrare a mesajelor, costul procesării datelor.
Să aruncăm o privire mai atentă asupra acestor caracteristici.
Caracteristicile operaționale (capacități) rețelei – lista activităților de bază de prelucrare a datelor. GVM-urile care fac parte din rețea oferă utilizatorilor toate tipurile tradiționale de servicii (instrumente de automatizare de programare, acces la pachete de aplicații software, baze de date etc.). Pe lângă aceasta, centrul de detenție temporară poate oferi următoarele servicii suplimentare:
– introducerea de la distanță a sarcinilor – executarea sarcinilor de la orice terminale de pe orice computer în moduri batch sau interactive;
– transfer de fișiere între computere din rețea;
– acces la fișiere de la distanță;
– protecția datelor și resurselor împotriva accesului neautorizat;
– transmiterea de mesaje text și eventual vocale între terminale;
– eliberarea de certificate despre resursele informatice și software ale rețelei;
– organizarea bazelor de date distribuite situate pe mai multe calculatoare;
– organizarea rezolvării distribuite a problemelor pe mai multe calculatoare.
Performanța rețelei - reprezintă productivitatea totală a principalelor calculatoare. În acest caz, performanța GVM înseamnă de obicei performanța nominală a procesoarelor lor.
Timpul de livrare a mesajului este definit ca timpul mediu din momentul în care un mesaj este transmis în rețea până când mesajul este primit de către destinatar.
Prețul prelucrării datelor se formează ținând cont de costul fondurilor utilizate pentru intrare/ieșire, transmitere și prelucrare a datelor. Acest cost depinde de volumul resurselor IVS utilizate, precum și de modul de transmitere și procesare a datelor.
Parametrii principali ai IVS depind nu numai de hardware-ul și software-ul utilizat, ci și, în mare măsură, de sarcina creată de utilizatori.
