С развитием вычислительной техники и информационных технологий возникает необходимость в более совершенных средствах обработки информации. В эпоху централизованного использования ЭВМ с пакетной обработкой пользователи приобретали компьютеры, на которых можно было решать почти все классы задач. Однако принцип централизованной обработки данных не отвечал высоким требованиям к надежности процесса обработки, не обеспечивал временные параметры при диалоговой системе обработки в многопользовательском режиме. Выход из строя центральной ЭВМ был роковым для системы в целом.
Поэтому стали появляться системы, представляющие собой большое количество отдельных, но связанных между собой компьютеров, которые могли обмениваться информацией. Такие системы называются компьютерными сетями.
В процессе эксплуатации и эволюции возникло несколько типов компьютерных сетей. Первый этап перехода от централизованной к распределенной обработке данных — появление многомашинных ассоциаций. Эта система, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, осуществляющих распределенную обработку данных.
Многомашинный вычислительный комплекс - группа установленных рядом вычислительных машин, объединенных с помощью специальных средств сопряжения и выполняющих совместно единый информационно-вычислительный процесс.
Дальнейшее развитие многомашинных вычислительных комплексов привело к созданию качественно новой системы — компьютерных сетей.
Компьютерная (вычислительная) сеть — совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.
Основные отличия компьютерных сетей от многомашинных вычислительных комплексов следующие:
- размерность — многомашинный вычислительный комплекс состоит обычно из двух-трех ЭВМ, сеть может содержать десятки и даже сотни ЭВМ;
- распределение функций ЭВМ внутри сети — в многомашинных вычислительных комплексах все ЭВМ вычисляют одно и то же и лишь страхуют друг друга, в сети функции обработки данных распределены между различными ЭВМ;
- в сети присутствует маршрутизация сообщений, т. к. сообщение от одной ЭВМ к другой может быть передано по различным маршрутам.
В компьютерных сетях существуют специальные обозначения и термины. Абоненты сети — это объекты, генерирующие или потребляющие информацию в сети.
Коммутация — процесс соединения абонентов коммуникационной сети через транзитные узлы.
Станция в сети — это аппаратура, выполняющая функции приема и передачи информации.
Физическая передающая среда (ФПС) — линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и находится аппаратура передачи данных. На базе ФПС строится коммуникационная сеть, обеспечивающая передачу информации между абонентскими системами. Эта сеть представляет собой обобщенную структуру компьютерной сети.
Компьютерные сети могут классифицироваться по разным параметрам, например, по технологии передачи информации, по размерам и т. п.
Существуют два типа технологии передачи информации:
- широковещательные сети;
- сети с передачей от узла к узлу.
В широковещательных сетях по одному общему каналу связи сообщения посылаются пакетами. Пакеты посылает одна ЭВМ, а принимаются пакеты всеми машинами, которые проверяют их адреса и обрабатывают им адресованные пакеты.
Сети с передачей от узла к узлу состоят из большого количества соединенных пар машин. В такой сети пакету необходимо пройти через ряд промежуточных машин, чтобы добраться до пункта назначения. Часто при этом существует несколько возможных путей от источника к получателю.
По размерам сети делятся на три класса:
- глобальные сети (Wide Area Network, WAN);
- региональные сети (Metropolitan Area Network, MAN);
- локальные сети (Local Area Network, LAN).
Глобальные сети объединяют абонентов, расположенных в различных странах и континентах. Взаимодействие осуществляется на базе телефонной связи, радиосвязи и систем спутниковой связи.
 |
Региональная сеть может включать абонентов внутри большого города, отдельной страны. Расстояния между абонентами достаточно велики. Локальная сеть обычно привязана к конкретному месту. Это фирма, предприятие, лаборатория (рис. 1).
Рис. 1. Иерархия компьютерных сетей