ОТВЕТЫ 

для подготовки к экзамену по дисциплине

«СЕТИ ЭВМ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИИ»

1. Системы телеобработки данных. Общая характеристика системной телеобработки данных

Под телеобработкой понимается обработка данных (прием данных от источника, их преобразование вычислительными средствами и выдача резуль­татов потребителю), передаваемых по каналам связи. Различают системную и сетевую телеобработку.

Системная телеобработка основана на принципе централизованной об­работки данных, когда удаленным пользователям, как правило, не имеющим своих вычислительных ресурсов, обеспечивается доступ к ресурсам одной вы­сокопроизводительной ЭВМ (мэинфрейма) или вычислительной системы по каналам связи.

Сетевая телеобработка основана на принципе распределенной обработ­ки данных, реализуемой совокупностью ЭВМ, объединенных в сеть и взаимо­действующих между собой с помощью каналов связи и специального сетевого оборудования. В сетях ЭВМ обеспечивается доступ локальных и удаленных пользователей к распределенным в сети информационно-вычислительным ре­сурсам и базам данных.

2. Системы телеобработки данных. Общая характеристика сетевой телеобработки данных

Система телеобработки данных представляет собой совокупность тех­нических и программных средств, обеспечивающих одновременный и незави­симый удаленный доступ большого количества абонентов (пользователей, объ­ектов управления) к централизованным информационно-вычислительным ре­сурсам.

Технические средства СТОД, как правило, включают в себя:

• универсальную ЭВМ (ПЭВМ, вычислительный комплекс или систему);

• устройства сопряжения (УС) ЭВМ с аппаратурой передачи данных (АПД);

• аппаратуру передачи данных с линиями связи, образующими в совокупности каналы связи (КС);

• абонентские пункты (АП).

ЭВМ является основным элементом и обеспечивает решение задач по об­работке данных и управлению всей системой в целом.

Устройства сопряжения предназначены для обеспечения физического и логического согласования ЭВМ и аппаратуры передачи данных. В качестве УС применяются линейные адаптеры, мультиплексоры передачи данных, связные процессоры и т.п.

Абоненты системы (пользователи, технические объекты) подключаются к ЭВМ с помощью каналов связи. Каждый канал связи состоит из линии связи, по которой передаются сигналы, и аппаратуры передачи данных, преобразующей дискретные данные в сигналы, соответствующие конкретному типу линии свя­зи, и наоборот. Канал связи может обслуживать единственного абонента, обра­зуя двухточечное соединение (1), или одновременно не­скольких абонентов, образуя многоточечное соединение (2) В этом случае абоненты разделяют между собой канал во времени, принимая адресованные им данные и снабжая передаваемые данные адресом (номером) источника.

Для передачи информации могут использоваться некоммутируемые (по­стоянно выделенные абоненту) и коммутируемые каналы. В последнем случае для подключения удаленных абонентов могут использоваться телефонные ли­нии связи и автоматические телефонные станции (АТС) (3).

Абоненты взаимодействую с ЭВМ через абонентские пункты. Абонент­ский пункт содержит в своем составе АПД, обслуживающую канал связи, набор ПУ, используемых для ввода-вывода данных, и обеспечивает обмен данными между каналом связи и периферийными устройствами. В качестве ПУ абонент­ских пунктов наиболее широко используются различные клавиатуры, дисплеи и печатающие устройства.

Функционирование технических средств систем телеобработки поддер­живается программными средствами. Программные средства СТОД включают в себя специальные модули операционной системы ЭВМ, прикладные или пользовательские программы, реализующие телекоммуникационные методы доступа к информации и обеспечивающие решение следующих задач:

• управление работой ЭВМ в различных режимах телеобработки;

• прием данных от абонентов и их редактирование;

• управление очередями на прием и передачу данных;

• организация соединений с требуемыми абонентами;

• передача результатов обработки данных абонентам;

• обработка ошибок и восстановление работоспособности системы.

Системы телеобработки данных обеспечивают решение следующих за­дач:

• дистанционные вычисления, при выполнении которых с АП по каналам свя­зи в ЭВМ вводятся исходные данные, а обратно выдаются результаты их об­работки;

• дистанционный информационно-справочный режим, при котором по запро­сам АП из баз данных ЭВМ им предоставляется необходимая информация;

• дистанционный режим сбора данных, формируемых абонентами системы;

• коллективный доступ к ЭВМ абонентов с удаленных АП.

Таким образом, основной целью создания и основным достоинством сис­тем телеобработки является повышение эффективности обработки данных за счет оперативного приема их непосредственно от источников информации и выдачи результатов обработки к местам их использования. Кроме того, телеоб­работка позволяет эффективно использовать мощные ЭВМ за счет высокого уровня их загрузки и возможности создания на их основе больших баз данных.

Наряду с указанными достоинствами СТОД имеют и ряд существенных недостатков:

• неравномерная интенсивность запросов от абонентских пунктов может при­вести к частичному простою оборудования ЭВМ или возникновению пико­вых нагрузок;

• отказ или сбой функционирования центральной ЭВМ приводит к наруше­нию работоспособности всей системы телеобработки;

• отказ отдельных каналов связи делает полностью невозможным взаимодей­ствие соответствующих абонентских пунктов с ЭВМ;

• невозможность информационного взаимодействия между различными СТОД.

  0. Сетевая телеобработка данных

Недостатки централизованных систем телеобработки данных и техноло­гический прорыв в области производства электронных компонентов привели к возникновению концепции объединения удаленных друг от друга ЭВМ в еди­ную систему. Реализация данной концепции привела к созданию сетей ЭВМ и технологии распределенной обработки данных. Наиболее широкое внедрение сетей ЭВМ во все сферы человеческой деятельности началось в середине 70-х годов ХХ века и продолжается по настоящее время.

Сеть ЭВМ (вычислительная сеть, компьютерная сеть) - это сеть обмена и распределенной обработки информации, образуемая множеством абонент­ских систем, взаимодействующих между собой посредством телекоммуникаци­онной сети.

Абонентская система (АС) - это совокупность аппаратных и программ­ных средств ЭВМ (ПЭВМ, рабочей станции, вычислительного комплекса и т.п.), периферийного оборудования и средств связи с телекоммуникационной сетью, реализующих прикладные процессы.

Телекоммуникационная сеть (ТКС) - это совокупность физических линий связи, аппаратных и программных средств, обеспечивающих информационное взаимодействие абонентских систем.

Прикладные процессы - это различные процедуры ввода, хранения, обра­ботки и выдачи информации, выполняемые абонентскими системами по запро­сам и в интересах пользователей вычислительной сети.

Обобщенная схема сети ЭВМ представлена на рис. 1.2.

Рис. 1.2. Обобщенная схема сети ЭВМ

Целесообразность создания сетей ЭВМ обусловливается двумя основны­ми факторами:

• возможностью использования территориально рассредоточенными пользо­вателями программного обеспечения и информационных ресурсов, разме­щенных в различных абонентских системах сети;

• возможностью организации распределенной обработки данных вычисли­тельными ресурсами нескольких абонентских систем сети для решения осо­бо сложных задач.

В общем случае сети ЭВМ позволяют:

• обеспечить широкий дистанционный доступ пользователей к аппаратным, программным и информационным ресурсам сети;

• повысить уровень загрузки и эффективность использования оборудования абонентских систем сети;

• оперативно перераспределять нагрузку между вычислительными средствами абонентских систем с целью недопущения ее пиковых значений;

• создавать распределенные по сети и централизованные базы данных;

• увеличить надежность обработки и передачи данных за счет избыточности и возможности резервирования отдельных технических компонентов сети.

Сети ЭВМ могут характеризоваться совокупностью показателей качест­ва, к основным из которых относятся следующие:

• функциональные возможности сети — перечень основных информационно ­вычислительных услуг, предоставляемых пользователям сети;

• производительность сети — среднее количество запросов пользователей се­ти, обслуживаемых за единицу времени;

• пропускная способность сети — объем данных, передаваемых по сети или отдельному ее сегменту за единицу времени;

• надежность сети — среднее время наработки на отказ основных компонен­тов сети;

• информационная безопасность сети — вероятность несанкционированного доступа к обрабатываемой и передаваемой по каналам сети информации;

• масштабируемость сети — возможность расширения сети без заметного снижения ее производительности.