Структура и организация функционирования вычислительных сетей.

Вычислительные системы – это совокупность взаимодействующих процессоров или ЭВМ, периферийного оборудования, ПО, ориентированных на увеличение производительности или поведение надежности вычислительной техники. Цели создания системы: 1). Сокращение времени выполнения при вычислительных задачах. 2). Повышение надежности.

Классификация вычислительных систем:

1. По типу элементов системы.

1.1. Многомашинные вычислительные системы. Несколько ЭВМ работают, под управлением автономных ОС. Обмен информации между элементами в результате взаимодействия разных ОС.

1.2. Многопроцессорные вычислительные системы. Все процессоры – под управлением одной ОС в общей памяти. Обмен информации гораздо быстрее.

2. По степени территориальной разобщенности.

2.1. Распределенные системы.

а). Отдельные элементы находятся на определенном расстоянии. Обмен информации осуществляется по каналам-связи в последовательном коде.

б).Время на передачу данных необходимо учитывать при оценке эффективности системы. (многомашинные).

2.2. Сосредоточенные вычислительные системы.

а). Между элементами передача информации осуществляется по каналам-связи в параллельном коде.

б). Время на передачу данных между элементами можно не учитывать. (многопроцессорные).

3. По методам управления элементами.

3.1.Централизованный метод управления. Предполагает наличие главной управляющей ЭВМ-сервера.

3.2. Децентрализованный метод управления. Отсутствует управляющий компьютер.

3.3. Комбинированный метод управления.

3.4. Распределенное управления элементами (современный). Функции «система-сети» управления распределены между несколькими серверами.

Вычислительные сети – это система, взаимосвязанных по некоторой территории ЭВМ, ориентированных на коллективное использование сетевых ресурсов. Цель: Организация совместного (общего) доступа к сетевым ресурсам. Вычислительная сеть является многомашинной, распределенной вычислительной системой с новой (другой) целью. Информация предается в последовательном коде. Основные составляющие вычислительной сети:.

ЛВС – это система из нескольких компьютеров, периферийных устройств, соединенных каналом-связи в пределах ограниченной территории (отдел, подразделение, здание).

Типы ресурсов: 1. Аппаратные сетевые ресурсы (печать, сетевой модем, Cd-дисковод на сервере).

2. Программные сетевые ресурсы.

2. Информационные сетевые ресурсы (общедоступные каталоги и файлы).

Классификация локальных вычислительных сетей. (по способу управления).

1. Одноранговые ЛВС – локальные сети, в которых все компьютеры имеют одинаковый приоритет (все компьютеры равноправны), в которой отсутствует сервер, который управляет сетью.

- размер сети по количеству – не более 20узлов (ПК).

- Функции рабочей станции – станция работает и как клиент, и как сервер (предоставляющий ресурсы – папки, файлы, принтеры).

- Администрирование компьютеров- пользователь самостоятельно управляет сетевыми параметрами компьютера, требуется достаточно высокая конфигурация.

- Обмен данными между станциями.

- Установка, конфигурирование – выполняется быстро, не требует специализированных данных.

- Защита данных – отсутствует комплексная защита данных.

- Производительность сети – низкая производительность обработки запросов (сервер отсутствует).

- Стоимость – дешевле за счет отсутствия сервера.

- Примеры сетевых операционных систем – MS DOS с драйверами и протоколами, Windows 95, 98, Millenium, Windows NT Work Station, Novel Network lite, Personal Netware

2. ЛВС на основе сервера - локальные сети, в которых присутствует сервер за управление сетью. Работают в двух разных режимах: выделенный и невыделенный.

Выделенный – на сервере не поддерживаются функции клиента, более надежный, безопастный, правильный режим.

Невыделенный – присутствуют функции клиента, за сервером может работать обычный пользователь с ограниченными правами, ненадежный, не рекомендуется.

- размер сети по количеству – 1000 станций поддерживают, количество станций зависит от аппаратуры и от типа сетевой ОС.

- Функции рабочей станции – на рабочей станции запрещаются функции сервера (по предоставлению ресурсов).

- Администрирование компьютеров – назначается сетевой администратор, конфигурирует сервер и рабочие станции.

- Обмен данными между станциями – запрещен непосредственный обмен, разрешен обмен между данными.

- Установка, конфигурирование – сложный процесс, требуется высокая квалификация ОС.

- Защита данных – комплексная защита данных за счет централизованного хранения данных и централизованной политики безопасности.

- Производительность сети – серверы оптимизированы для быстрой обработки запросов, следовательно, высокая производительность.

- Стоимость –значительно выше.

- Примеры сетевых операционных систем – Microsoft Windows NT Server, 2000 Server, Novel Netware (4, 5, 6), Unix, Linux.

Преимущества: 1). Защита данных. 2). Количество пользователей, количество предоставленных ресурсов. 3).Производительность выше. 3).Резервное копирование данных. Копирование данных через определенные промежутки времени на другие носители Зависит как часто обновляются данные на сервере. 4).Дублирование – копирование данных в реальном времени с основного носителя информации на резерв.

3. ЛВС с комбинированным способом управления.

3.1.Функционируют оба типа сетевых ОС.

3.2. Сочетают преимущества двух систем. Серверная – защита важных данных, одноранговая – разрешен обмен пользовательскими данными.

3.3. Требует более тщательного планирования, конфигурирования сети. Подготовка пользователей.

4.Распределенное управление – управление сетью распределено между несколькими серверами (кластерные). Пользователи и ресурсы сети относятся не к одному серверу, а ко всей сети (несколько серверов).

Специализированные серверы. Для эффективного выполнения сетевых задач на предприятии с большим количеством пользователей. Используются следующие специальные серверы:

1. Файловые серверы. Устанавливается сетевая ОС. Хранятся системные файлы и пользовательские. Управляет доступом к этим файлам.

2. Сервер – печать. Управляет доступом к принтеру.

3. Серверы – приложения. Серверы СУБД. Для исполнения сетевых, клиент-серверных, прикладных программ.

4. Почтовые серверы. Управляют потоком входящих и исходящих документов.

5.Коммуникационные серверы. Для управления потоком данных между ЛВС и удаленными пользователями (сетями). Например: через телефонный модем, RAS (Remote Access Server).

6.Интернет – серверы. (Web-, Ftp-). Web- сервер, который предоставляет доступ к Web- документам, Ftp- сервер предоставляет доступ к файлам. Дополнительные программные средства.

Сетевые задачи ЛВС.

1. Разделение (совместное использование) сетевого, периферийного оборудования (печать, сетевой модем).

2. Использование сетевых баз данных (БД) (клиент-серверные архитектуры БД).

3. Разделение файлов.

4. Передача файлов.

5. Передача сообщений по сети (эл. почта, чат, сетевые новости).

6. Видео- и аудио- конференции.