Централизованная и распределенная обработка данных доклад

Обновлено: 02.07.2024

В эпоху централизованного использования ЭВМ с пакетной обработкой информации пользователи вычислительной техники предпочитали приобретать компьютеры, на которых можно было бы решать почти все классы их задач. Однако сложность решаемых задач обратно пропорциональна их количеству, и это приводило к неэффективному использованию вычислительной мощности ЭВМ при значительных материальных затратах. Нельзя не учитывать и тот факт, что доступ к ресурсам компьютеров был затруднен из-за существующей политики централизации вычислительных средств в одном месте. Принцип централизованной обработки данных (рис. 6.1) не отвечал высоким требованиям к надежности процесса обработки, затруднял развитие систем и не мог обеспечить необходимые временные параметры при диалоговой обработке данных в многопользовательском режиме. Кратковременный выход из строя центральной ЭВМ приводил к роковым последствиям для системы в целом, гак как приходилось дублировать функции центральной ЭВМ, значительно увеличивая затраты на создание и эксплуатацию систем обработки данных.
Система централизованной обработки данных

Появление малых ЭВМ, микроЭВМ и, наконец, персональных компьютеров потребовало нового подхода к организации систем обработки данных, к созданию новых информационных технологий. Возникло логически обоснованное требование перехода от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к распределенной обработке данных.

Распределенная обработка данных- обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему.
Система распределенной обработки данных

Для реализации распределенной обработки данных были созданы многомашинные ассоциации, структура которых разрабатывается по одному из следующих направлений:

многомашинные вычислительные комплексы (МВК);

компьютерные (вычислительные) сети.

Общая схема постановки и решения предметных задач.

На ЭВМ могут решаться задачи различного характера, например: научно-инженерные; разработки системного программного обеспечения; обучения; управления производственными процессами и т. д. В процессе подготовки и решения на ЭВМ научно -инженерных задач можно выделить следующие этапы:

математическое описание задачи;

выбор и обоснование метода решения;

алгоритмизация вычислительного процесса;

решение задачи на ЭВМ и анализ результатов.

В задачах другого класса некоторые этапы могут отсутствовать

Постановка задачи.На данном этапе формулируется цель решения задачи и подробно описывается ее содержание.

Математическое описание задачи.Настоящий этап характеризуется математической формализацией задачи, при которой существующие соотношения между величинами, определяющими результат, выражаются посредством математических формул.

Реализуемость достигается разумной абстракцией, отвлечением от второстепенных деталей, чтобы свести задачу к проблеме с известным решением. Условием реализуемости является возможность практического выполнения необходимых вычислений за отведенное время при доступных затратах требуемых ресурсов.

Выбор и обоснование метода решения.Модель решения задачи с учетом ее особенностей должна быть доведена до решения при помощи конкретных методов решения.

Алгоритмизация вычислительного процесса.На данном этапе составляется алгоритм решения задачи согласно действиям, задаваемым выбранным методом решения.

Составление программы.При составлении программы алгоритм решения задачи переводится на конкретный язык программирования.

Отладка программы.Отладка заключается в поиске и устранении синтаксических и логических ошибок в программе.

Решение задачи на ЭВМ и анализ результатов.После отладки программы ее можно использовать для решения прикладной задачи.

Классификация информационных систем по функциональному признаку и уровням управления.

Классификация информационных систем по функциональному признаку

Классификация информационных систем по уровням управления
• информационные системы оперативного (операционного) уровня – бухгалтерская, банковских депозитов, обработки заказов, регистрации билетов, выплаты зарплаты;
• информационная система специалистов – офисная автоматизация, обработка знаний (включая экспертные системы);
• информационные системы тактического уровня (среднее звено) – мониторинг, администрирование, контроль, принятие решений;
• стратегические информационные системы – формулирование целей, стратегическое планирование.

Информационные системы оперативного (операционного) уровня
Информационная система оперативного уровня поддерживает специалистов-исполнителей, обрабатывая данные о сделках и событиях (счета, накладные, зарплата, кредиты, поток сырья и материалов).

Информационные системы офисной автоматизации вследствие своей простоты и многопрофильности активно используются работниками любого организационного уровня.

Эти системы выполняют следующие функции:
• обработка текстов на компьютерах с помощью различных текстовых процессоров;
• производство высококачественной печатной продукции;
• архивация документов;
• электронные календари и записные книжки для ведения деловой информации;
• электронная и аудиопочта;
• видео- и телеконференции.

Информационные системы обработки знаний

Информационные системы тактического уровня (среднее звено)

Основные функции этих информационных систем:
• сравнение текущих показателей с прошлыми показателями;
• составление периодических отчетов за определенное время (а не выдача отчетов по текущим событиям, как на оперативном уровне);
• обеспечение доступа к архивной информации и т.д.

Системы поддержки принятия решений

Характеристика систем поддержки принятия решений:
• обеспечивают решение проблем, развитие которых трудно прогнозировать;
• оснащены сложными инструментальными средствами моделирования и анализа;
• позволяют легко менять постановки решаемых задач и входные данные;
• отличаются гибкостью и легко адаптируются к изменению условий несколько раз в день;
• имеют технологию, максимально ориентированную на пользователя.

Стратегические информационные системы

Стратегическая информационная система — компьютерная информационная система, обеспечивающая поддержку принятия решений по реализации перспективных стратегических целей развития организации.

Прочие классификации информационных систем

Классификация по степени автоматизации

Ручные информационные системы

Автоматические информационные системы

Автоматизированные информационные системы

Классификация по характеру использования информации

Информационно-поисковые систем

Информационно-решающие системы

Управляющие информационные системы

Советующие информационные системы

Классификация по сфере применения

организационного управления

автоматизированного проектирования

Интегрированные (корпоративные)

Классификация по способу организации
По способу организации групповые и корпоративные информационные системы подразделяются на следующие классы:
• системы на основе архитектуры файл-сервер;
• системы на основе архитектуры клиент-сервер;
• системы на основе многоуровневой архитектуры;
• системы на основе интернет/интранет-технологий.

Появление малых ЭВМ, микроЭВМ, и, наконец, ПК потребовало нового подхода к организации систем обработки данных, к созданию новых ИТ - произошел переход от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к распределенной обработке данных.

37. Типы многомашинных ассоциаций для распределенной обработки данных

Многомашинные вычислительные комплексы (МВК) - группа установленных рядом вычислительных машин, объединенных с помощью специальных средств сопряжения и выполняющих совместно единый информационно-вычислительный процесс.

Многомашинные вычислительные комплексы могут быть:

локальными при условии установки компьютеров в одном помещении, не требующих для взаимосвязи специального оборудования и каналов связи;

дистанционными, если некоторые компьютеры комплекса установлены на значительном расстоянии от центральной ЭВМ и для передачи данных используются телефонные каналы связи.

38. Основные программные и аппаратные компоненты сети

Компьютерная (вычислительная) сеть - совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.

Компьютерные сети - высшая форма многомашинных ассоциаций.

Основные отличия КС от МВК:

1. размерность (МВК -2 или 3, КС - десятки или сотни, и далеко отстоящих друг от друга);

2. разделение функций между ЭВМ (функций обработки данных, передачи данных и управления системой в МВК могут быть реализованы в одной ЭВМ, в вычислительных сетях эти функции распределены между различными ЭВМ);

Абоненты сети - объекты, генерирующие или потребляющие информацию в сети (это могут быть отдельные ЭВМ, комплексы, терминалы, роботы, станки с ЧПУ и т.д.) Любой абонент сети подключается к станции.

Станция - аппаратура, которая выполняет функции, связанные с приемом и передачей 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. Таким образом, любую компьютерную сеть можно рассматривать как совокупность абонентских систем и коммуникационной сети.

39. Функциональные группы устройств в сети

Основное назначение любой компьютерной сети - предоставление информационных и вычислительных ресурсов подключенным к ней пользователям.

С этой точки зрения ЛВС можно рассматривать как совокупность серверов и рабочих станций.

Сервер - компьютер, подключенный к сети и обеспечивающий ее пользователей определенными услугами.

Серверы могут осуществлять хранение данных, управление базами данных, удаленную обработку заданий, печать заданий и ряд других функций. Сервер - источник ресурсов сети.

Рабочая станция - персональный компьютер, подключенный к сети, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам.

Рабочая станция функционирует как в сетевом, так и в локальном режимах. Она может быть оснащена собственной операционной системой.

Файл-сервер хранит данные пользователей сети и обеспечивает им доступ к этим данным. Это компьютер с большой емкостью оперативной памяти, жесткими дисками большой емкости и дополнительными накопителями на магнитной ленте (стримерами). Файл-сервер выполняет следующие функции: хранение данных, архивирование данных, синхронизацию изменений данных различными пользователями, передачу данных. Он работает под управлением специальной операционной системы, которая обеспечивает одновременный доступ пользователей сети к расположенным на нем данным.

Компьютерные сети реализуют распределенную обработку данных, которая в данном случае распределяется между клиентом и сервером.

В современных условиях является актуальной проблема использования возможностей компьютеров в области обработки и анализа данных для пользователей из различных сфер деятельности.

С одной стороны, пользователь компьютера (или компьютерных систем) для получения новой, интересующей его информации должен обработать и проанализировать большое количество статистических данных. С другой стороны, во многих случаях Лицо, принимающее решение, не имеет специального образования ни в области компьютерных технологий, ни в области обработки статистических данных. Кроме того, часто данные носят конфиденциальный характер, что требует ограниченности доступа к ним и вынуждает заинтересованное Лицо искать доступные, не требующие специального обучения, но обладающие широкими возможностями в области обработки и анализа данных компьютерные системы.

Компьютерная интерактивная система, преследует именно эти цели: дать пользователю, не являющемуся специалистом в области компьютерных технологий и в области обработки данных, возможность грамотно и разносторонне провести анализ статистических данных, не углубляясь в специальные и достаточно сложные математические расчеты.

1. Обзор и классификация технических средств обработки данных

1.1 Режимы обработки данных

Режим обработки данных – способ выполнения заданий (задач), характеризующийся порядком распределения ресурсов системы между заданиями (задачами). Требуемый режим обработки данных обеспечивается управляющими программами операционной системы, которые выделяют заданиям оперативную и внешнюю память, устройства ввода – вывода, процессорное время и прочие ресурсы в соответствующем порядке с учетом атрибутов заданий – имен пользователей, приоритетов заданий, сложности задач и вычислений и другие.

Режим обработки данных порождает соответствующий режим функционирования системы, проявляющийся в порядке инициирования задач и представлении одним задачам преимущественного права на использование ресурсов, в организации ввода данных, хранения программ в оперативной памяти, вывода данных и т. д. Порядок распределения ресурсов между заданиями влияет на время пребывания задании в системе, производительность системы, стоимость решения задач и другие характеристики системы и процессов обработки задач. Выбор того или иного режима обработки данных обусловлен необходимостью обеспечения требуемых характеристик системы и процессов обработки. В свою очередь характеристики системы влияют на способы взаимодействия пользователей с системой, а, следовательно, на интенсивность взаимодействия, продолжительность взаимодействия и т. д. Таким образом, режим обработки данных связан с организацией процесса функционирования системы и отражается в первую очередь на характеристиках системы.

Пакетный режим. При использовании этого режима пользователь не имеет непосредственного общения с ЭВМ. Сбор и регистрация информации, ввод и обработка не совпадают по времени. Вначале пользователь собирает информацию, формируя ее в пакеты в соответствии с видом задач или каким-то др. признаком. (Как правило, это задачи неоперативного характера, с долговременным сроком действия результатов решения). После завершения приема информации производится ее ввод и обработка, т.е., происходит задержка обработки. Этот режим используется, как правило, при централизованном способе обработки информации.

Диалоговый режим (запросный) режим, при котором существует возможность пользователя непосредственно взаимодействовать с вычислительной системой в процессе работы пользователя. Программы обработки данных находятся в памяти ЭВМ постоянно, если ЭВМ доступна в любое время, или в течение определенного промежутка времени, когда ЭВМ доступна пользователю. Взаимодействие пользователя с вычислительной системой в виде диалога может быть многоаспектным и определяться различными факторами: языком общения, активной или пассивной ролью пользователя; кто является инициатором диалога - пользователь или ЭВМ; временем ответа; структурой диалога и т.д. Если инициатором диалога является пользователь, то он должен обладать знаниями по работе с процедурами, форматами данных и т.п. Если инициатор - ЭВМ, то машина сама сообщает на каждом шаге, что нужно делать с разнообразными возможностями выбора. Этот метод работы называется “выбором меню”. Он обеспечивает поддержку действий пользователя и предписывает их последовательность. При этом от пользователя требуется меньшая подготовленность.

Диалоговый режим требует определенного уровня технической оснащенности пользователя, т.е. наличие терминала или ПЭВМ, связанных с центральной вычислительной системой каналами связи. Этот режим используется для доступа к информации, вычислительным или программным ресурсам. Возможность работы в диалоговом режиме может быть ограничена во времени начала и конца работы, а может быть и неограниченной.

Иногда различают диалоговый и запросный режимы, тогда под запросным понимается одноразовое обращение к системе, после которого она выдает ответ и отключается, а под диалоговым - режим, при которым система после запроса выдает ответ и ждет дальнейших действий пользователя.

Режим реального масштаба времени. Означает способность вычислительной системы взаимодействовать с контролируемыми или управляемыми процессами в темпе протекания этих процессов. Время реакции ЭВМ должно удовлетворять темпу контролируемого процесса или требованиям пользователей и иметь минимальную задержку. Как правило, этот режим используется при децентрализованной и распределенной обработке данных.

Режим телеобработки дает возможность удаленному пользователю взаимодействовать с вычислительной системой.

Интерактивный режим предполагает возможность двустороннего взаимодействия пользователя с системой, т.е. у пользователя есть возможность воздействия на процесс обработки данных.

Режим разделения времени предполагает способность системы выделять свои ресурсы группе пользователей поочередно. Вычислительная система настолько быстро обслуживает каждого пользователя, что создается впечатление одновременной работы нескольких пользователей. Такая возможность достигается за счет соответствующего программного обеспечения.

Однопрограммный и многопрограммный режимы характеризуют возможность системы работать одновременно по одной или нескольким программам.

Регламентный режим характеризуется определенностью во времени отдельных задач пользователя. Например, получение результатных сводок по окончании месяца, расчет ведомостей начисления зарплаты к определенным датам и т.д. Сроки решения устанавливаются заранее по регламенту в противоположность к произвольным запросам.

1.2 Способы обработки данных

Различаются следующие способы обработки данных: централизованный, децентрализованный, распределенный и интегрированный.

Централизованная предполагает наличие. При этом способе пользователь доставляет на ВЦ исходную информацию и получают результаты обработки в виде результативных документов. Особенностью такого способа обработки являются сложность и трудоемкость налаживания быстрой, бесперебойной связи, большая загруженность ВЦ информацией (т.к. велик ее объем), регламентацией сроков выполнения операций, организация безопасности системы от возможного несанкционированного доступа.

Децентрализованная обработка. Этот способ связан с появлением ПЭВМ, дающих возможность автоматизировать конкретное рабочие место.

Распределенный способ обработки данных основан на распределении функций обработки между различными ЭВМ, включенными в сеть. Этот способ может быть реализован двумя путями: первый предполагает установку ЭВМ в каждом узле сети (или на каждом уровне системы), при этом обработка данных осуществляется одной или несколькими ЭВМ в зависимости от реальных возможностей системы и ее потребностей на текущий момент времени. Второй путь - размещение большого числа различных процессоров внутри одной системы. Такой путь применяется в системах обработки банковской и финансовой информации, там, где необходима сеть обработки данных (филиалы, отделения и т.д.). Преимущества распределенного способа: возможность обрабатывать в заданные сроки любой объем данных; высокая степень надежности, так как при отказе одного технического средства есть возможность моментальной замены его на другой; сокращение времени и затрат на передачу данных; повышение гибкости систем, упрощение разработки и эксплуатации программного обеспечения и т.д. Распределенный способ основывается на комплексе специализированных процессоров, т.е. каждая ЭВМ предназначена для решения определенных задач, или задач своего уровня.

Интегрированный способ обработки информации. Он предусматривает создание информационной модели управляемого объекта, то есть создание распределенной базы данных. Такой способ обеспечивает максимальное удобство для пользователя. С одной стороны, базы данных предусматривают коллективное пользование и централизованное управление. С другой стороны, объем информации, разнообразие решаемых задач требуют распределения базы данных. Технология интегрированной обработки информации позволяет улучшить качество, достоверность и скорость обработки, т.к. обработка производится на основе единого информационного массива, однократно введенного в ЭВМ. Особенностью этого способа является отделение технологически и по времени процедуры обработки от процедур сбора, подготовки и ввода данных.

1.3 Комплекс технических средств обработки информации

Комплекс технических средств обработки информации – это совокупность автономных устройств сбора, накопления, передачи, обработки и представления информации, а также средств оргтехники, управления, ремонтно-профилактических и других. К комплексу технических средств предъявляют ряд требований:

— Обеспечение решения задач с минимальными затратами, необходимой точности и достоверности;

— Возможность технической совместимости устройств, их агрегативность;

— Обеспечение высокой надежности;

— Минимальные затраты на приобретения.

Отечественной и зарубежной промышленностью выпускается широкая номенклатура технических средств обработки информации, различающихся элементной базой, конструктивным исполнением, использованием различных носителей информации, эксплуатационными характеристиками и др.

1.4 Классификация технических средств обработки информации

Технические средства обработки информации делятся на две большие группы. Это основные и вспомогательные средства обработки.

Основные средства – это орудия труда по автоматизированной обработке информации. Известно, что для управления теми или иными процессами необходима определенная управленческая информация, характеризующая состояния и параметры технологических процессов, количественные, стоимостные и трудовые показатели производства, снабжения, сбыта, финансовой деятельности и т.п. К основным средствам технической обработки относятся: средства регистрации и сбора информации, средства приема и передачи данных, средства подготовки данных, средства ввода, средства обработки информации и средства отображения информации. Ниже, все эти средства рассмотрены подробно.

Получение первичной информации и регистрация является одним из трудоемких процессов. Поэтому широко применяются устройства для механизированного и автоматизированного измерения, сбора и регистрации данных. Номенклатура этих средств весьма обширна. К ним относят: электронные весы, разнообразные счетчики, табло, расходомеры, кассовые аппараты, машинки для счета банкнот, банкоматы и многое другое. Сюда же относят различные регистраторы производства, предназначенные для оформления и фиксации сведений о хозяйственных операциях на машинных носителях.

Средства подготовки данных представлены устройствами подготовки информации на машинных носителях, устройства для передачи информации с документов на носители, включающие устройства ЭВМ. Эти устройства могут осуществлять сортировку и корректирование.

Средства ввода служат для восприятия данных с машинных носителей и ввода информации в компьютерные системы.

Средства обработки информации играют важнейшую роль в комплексе технических средств обработки информации. К средствам обработки можно отнести компьютеры, которые в свою очередь разделим на четыре класса: микро, малые (мини); большие и суперЭВМ. Микро ЭВМ бывают двух видов: универсальные и специализированные.

И универсальные и специализированные могут быть как многопользовательскими - мощные ЭВМ, оборудованные несколькими терминалами и функционирующие в режиме разделения времени (серверы), так и однопользовательскими (рабочие станции), которые специализируются на выполнении одного вида работ.

Малые ЭВМ – работают в режиме разделения времени и в многозадачном режиме. Их положительной стороной является надежность и простота в эксплуатации.

Большие ЭВМ – (мейнфермы) характеризуются большим объемом памяти, высокой отказоустойчивостью и производительностью. Также характеризуется высокой надежностью и защитой данных; возможностью подключения большого числа пользователей.

Супер-ЭВМ – это мощные многопроцессорные ЭВМ с быстродействием 40 млрд. операций в секунду.

Сервер - компьютер, выделенный для обработки запросов от всех станций сети и представляющий этим станциям доступ к системным ресурсам и распределяющий эти ресурсы. Универсальный сервер называется - сервер-приложение. Мощные серверы можно отнести к малым и большим ЭВМ.

Средства отображения информации используют для вывода результатов вычисления, справочных данных и программ на машинные носители, печать, экран и так далее. К устройствам вывода можно отнести мониторы, принтеры и плоттеры.

Монитор – это устройство, предназначенное для отображения информации, вводимой пользователем с клавиатуры или выводимой компьютером.

Принтер – это устройство вывода на бумажный носитель текстовой и графической информации.

Плоттер – это устройство вывода чертежей и схем больших форматов на бумагу.

Технология — это комплекс научных и инженерных знаний, реализованных в приемах труда, наборах материальных, технических, энергетических, трудовых факторов производства, способах их соединения для создания продукта или услуги, отвечающих определенным требованиям. Поэтому технология неразрывно связана с машинизацией производственного или непроизводственного, прежде всего управленческого процесса. Управленческие технологии основываются на применении компьютеров и телекоммуникационной техники.

Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, информационная технология — это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических и инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием. Их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы. Сами информационные технологии требуют сложной подготовки, больших первоначальных затрат и наукоемкой техники. Их введение должно начинаться с создания математического обеспечения, формирования информационных потоков в системах подготовки специалистов.

Непременным условием повышения эффективности управленческого труда является оптимальная информационная технология, обладающая гибкостью, мобильностью и адаптивностью к внешним воздействиям.

Информационная технология предполагает умение грамотно работать с информацией и вычислительной техникой.

Информационная технология - сочетание процедур, реализующих функции сбора, получения, накопления, хранения, обработки, анализа и передачи информации в организационной структуре с использованием средств вычислительной техники, или, иными словами, совокупность процессов циркуляции и переработки информации и описание этих процессов.

На выбор того или иного способа обработки данных влияет очень большое количество факторов, связанных как с самим объектом управления, так и управляющей системой. Количество возможных вариантов построения технологического процесса обработки данных оказывается довольно значительным. При этом существенное влияние на классификацию оказывают возможные режимы обработки данных в вычислительных системах (ВС).

2. Практическая часть

Для решения данной экономической задачи была выбрана среда табличного процессора MS Excel.

В Microsoft Office Excel является средством для создания электронных таблиц, которые обладают возможностями для проведения простых расчетов, как с использованием арифметических действий, так и с помощью встроенных функций; для построения разных типов диаграмм; для оформления полученных таблиц и т.д.

Так же MS Excel программа, не требующая знаний программирования и проста в использовании для поиска результата нашей задачи.

1.1 Общая характеристика задачи

В течение текущего дня в салоне сотовой связи проданы мобильные телефоны, код, модель и цена которых указаны в таблице на рис. 1. В таблице на рис. 2 указан код и количество проданных телефонов различных моделей.

2. Сформировать ведомость продаж мобильных телефонов на текущую дату.

3. Представить графически данные о продаже мобильных телефонов за текущий день.

Типы многомашинных ассоциаций для распределенной обработки данных.

Многомашинные вычислительные комплексы могут быть:

Первые системы совместной эксплуатации информационных и вычислительных ресурсов (системы коллективного пользования) появляются в 1960—1970-е гг. и относятся к вычислительным системам с разделением времени. Первоначально операционные системы ЭВМ (ОС) были рассчитаны на пакетную обработку информации, затем с созданием интерактивных терминальных устройств появляется возможность совместной работы пользователей в реальном масштабе времени. Основные этапы развития систем доступа к информационным ресурсам включают следующие схемы.

1. Взаимодействие терминала (конечный пользователь, источник запросов и заданий) и хоста (центральная ЭВМ, держатель всех информационных и вычислительных ресурсов).

Может осуществляться как в локальном, так и в удаленном режиме, во втором случае, как правило, некоторая совокупность пользователей (дисплейный класс) размещается в так называемом абонентском пункте — комплексе, снабженном контроллером (устройством управления), принтером, концентратором и обеспечивающим параллельную работу пользователей с удаленным хостом. Связь между хостом и абонентским пунктом в этом случае осуществлялась с помощью модемов, по телефонным каналам.

2. На следующем этапе формируются сети передачи данных (из существующих общих и специальных цифровых каналов), позволяющие как осуществлять более тесное взаимодействие терминал—хост, так и обмен хост—хост для реализации распределенных баз данных и децентрализации процессов обработки информации.

3. Появление и массовое распространение персональных компьютеров выводит на первый план (для массового пользователя) проблему связи ПК— ПК для быстрого резервирования и копирования информации (в том числе с использованием модемов) и локальные сети — для совместной эксплуатации баз данных (файл—сервер) и дорогостоящего оборудования. В дальнейшем локальные сети потеряли самостоятельное значение вследствие интеграции с глобальными в двухуровневые сети, строящиеся по единому принципу в рамках Internet.

В последующем перечисленные конфигурации не претерпели существенных изменений, однако понятия хост и терминал из чисто аппаратурных трансформировались в аппаратурно-программные и даже сугубо программные (например, эмуляторы терминала и эмуляторы хоста на однотипных ПК. Кроме того, в 80-е гг. в обиход входит понятие интеллектуального терминала (smart terminal) — сателлитной машины, которая берет на себя часть функций по обработке информации пользователя (например, синтаксический анализ запроса или программы).

Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм её хранения и передачи. Необходимо также иметь динамичные способы обращения к информации, способы поиска данных в заданные временные интервалы, реализовывать сложную математическую и логическую обработку данных. Управление крупными предприятиями, управление экономикой на уровне страны требуют участия в этом процессе достаточно крупных коллективов. Такие коллективы могут располагаться в различных с районах города, в различных регионах страны и даже в различных странах. Для решения задач управления, обеспечивающих реализацию экономической стратегии, становятся важными и актуальными скорость и удобство обмена информацией, а также возможность тесного взаимодействия всех участвующих в процессе выработки управленческих решений

Централизованной называется такая обработка информации, которая проводится на одном центральном компьютере, на котором работают одновременно несколько пользователей. Первым способом централизованной обработки информации был пакетный, когда задания нескольких пользователей собирались в так называемые пакеты, т.е. группы заданий, первоначально – в группы наборов перфокарт, а затем выполнялись на компьютере операторами последовательно по пакетам и внутри пакетов – по содержащимся в них заданиям. Впоследствии при появлении дисплеев централизованная обработка информации на компьютере реализовывалась через одновременное выполнение работ несколькими пользователями, которые запускались ими с использованием своих дисплеев.

В эпоху централизованного использования компьютеров с пакетной обработкой информации пользователи вычислительной техники предпочитали приобретать компьютеры, на которых можно было бы решать почти все классы их задач. Однако сложность решаемых задач обратно пропорциональна их количеству, и это приводило к неэффективному использованию вычислительной мощности компьютеров при довольно значительных материальных затратах. Нельзя не учитывать и то, что доступ к ресурсам компьютеров был затруднен из-за существующей политики централизации вычислительных средств в одном месте.

Принцип централизованной обработки данных не отвечал высоким требованиям к надежности процесса обработки, затруднял развитие систем и не мог обеспечить необходимые временные параметры при диалоговой обработке данных в многопользовательском режиме. Кратковременный выход из строя центрального компьютера приводил к роковым последствиям для системы в целом, так как приходилось дублировать функции центрального компьютера, значительно увеличивая затраты на создание и эксплуатацию систем обработки данных.

Появление малых компьютеров, а затем и персональных компьютеров позволило осуществить новый подход к организации систем обработки данных, при котором большая часть работ выполнялась пользователями на своих компьютерах. Как правило, на малых и особенно на персональных компьютерах каждый пользователь работал в одиночку. Но малая мощность таких личных, а потом и персональных компьютеров требовала периодического использования доступа к более мощным компьютерам. Так возникла распределённая обработка данных на компьютерах.

Распределенная обработка данных на компьютерах – это обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему в том смысле, что информации не сосредоточена в одном компьютере, как при централизованной обработке, а распределена по всем компьютерам, входящим в систему.

Для реализации распределенной обработки данных были созданы многомашинные ассоциации, структура которых разрабатывалась по одному из следующих направлений:

· многомашинные вычислительные комплексы (МВК);

· компьютерные (вычислительные) сети.

Многомашинный вычислительный комплекс — группа установленных рядом вычислительных машин, объединенных с помощью специальных средств сопряжения и выполняющих совместно единый информационно-вычислительный процесс. Под процессом здесь понимается некоторая последовательность действий для решения задачи, определяемая компьютерной программой.

Многомашинные вычислительные комплексы могут быть:

· локальными при условии установки компьютеров в одном помещении, не требующих для взаимосвязи специального оборудования и каналов связи;

· дистанционными, если некоторые компьютеры комплекса установлены на значительном расстоянии от центрального компьютера и для передачи данных используются телефонные или иные каналы связи.

Понятие компьютерной сети

При физическом соединении двух или более компьютеров образуется компьютерная сеть. В общем случае, для создания компьютерных сетей необходимо специальное аппаратное обеспечение (сетевое оборудование) и специальное программное обеспечение (сетевые программные средства). Простейшее соединение двух компьютеров для обмена данными называется прямым соединением. Так для создания прямого соединения компьютеров, работающих в операционной системе Windows 98, не требуется ни специального аппаратного, ни программного обеспечения. В этом случае аппаратными средствами являются стандартные порты ввода/вывода (последовательный или параллельный), а в качестве программного обеспечения используется стандартное средство, имеющееся в составе операционной системы (Пуск > Программы > Стандартные > Связь > Прямое кабельное соединение).

Все компьютерные сети без исключения имеют одно назначение - обеспечение совместного доступа к общим ресурсам. Слово ресурс - очень удобное. В зависимости от назначения сети в него можно вкладывать тот или иной смысл. Ресурсы бывают трех типов: аппаратные, программные и информационные. Например, устройство печати (принтер) - это аппаратный ресурс. Емкости жестких дисков - тоже аппаратный ресурс. Когда все участники небольшой компьютерной сети пользуются одним общим принтером, это значит, что они разделяют общий аппаратный ресурс. То же можно сказать и о сети, имеющей один компьютер с увеличенной емкостью жесткого диска (файловый сервер), на котором все участники сети хранят свои архивы и результаты работы.

Итак, компьютерная (вычислительная) сеть – это совокупность компьютеров, объединённых теми или иными средствами связи с использованием тех или иных аппаратных и программных средств для совместного использования, для решения общих задач. Любая компьютерная сеть строится с использованием принципов распределенной обработки данных.

Компьютерные сети являются высшей формой многомашинных ассоциаций. Выделим основные отличия компьютерной сети от многомашинного вычислительного комплекса.

Первое отличие — размерность. В состав многомашинного вычислительного комплекса входят обычно два, максимум три компьютера, расположенных преимущественно в одном помещении. Вычислительная сеть может состоять из десятков и даже сотен компьютеров, расположенных на расстоянии друг от друга от нескольких метров до десятков, сотен и даже тысяч километров.

Второе отличие — разделение функций между компьютерами. Если в многомашинном вычислительном комплексе функции обработки данных, передачи данных и управления системой могут быть реализованы в одном компьютере, то в вычислительных сетях эти функции распределены между различными компьютерами.

Читайте также: