1) 1.История развития вычислительных систем.

1 этап(1945-1955гг.)

Первые ламповые вычислительные машины появились в середине 40х годов,затем появился принцип программы, хранящейся в памяти машины.

Вычислительная система выполняла одновременно только одну операцию. Программа загружалась с помощью перфокарт.

В 1951 г. Возник преобразователь первых компиляторов Fortran.

2 этап(1955-нач.1960х)

Появились компьютеры на основе транзисторов и пакетные операционные системы.

3 этап(до 1980г )

Появились компьютеры на основе интегральных схем. Вычисления начали производиться в режиме он-лайн.

Появилась идея мультипрограммирования и механизм прерывания.

Отладка программ по прежнему занимала много времени, т.к. требовалось знание регистров памяти.

4 этап (1980-наше время)

Появились ПК на основе больших интегральных схем.

Компьютеры начали использоваться не только специалистами, что потребовало разработки дружественного программного обеспечения. Появились первые сетевые ОС.

Компьютерная (вычислительная) сеть - это совокупность компьютеров и другого периферийного оборудования (принтеров, графических устройств, мощных накопителей на магнитных и магнитооптических дисках, модемов и пр.), соединенных с помощью каналов связи в единую систему так, что они могут связываться между собой и совместно использовать ресурсы сети.

Компьютерная сеть - представляет собой систему распределенной обработки информации, состоящую как минимум из двух компьютеров, взаимодействующих между собой с помощью специальных средств связи.

Другими словами сеть представляет собой совокупность соединенных друг с другом ПК и других вычислительных устройств, таких как принтеры, факсимильные аппараты и модемы. Сеть дает возможность отдельным сотрудникам организации взаимодействовать друг с другом и обращаться к совместно используемым ресурсам; позволяет им получать доступ к данным, хранящимся на персональных компьютерах в удаленных офисах, и устанавливать связь с поставщиками.

Компьютеры, входящие в сеть выполняют следующие функции:

• Организация доступа к сети

• Управление передачей информации

• Предоставление вычислительных ресурсов и услуг абонентам сети.

3) Обработка данных

Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм ее 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.

3.1. Централизованная обработка данных.

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.

3.2.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.

Многомашинный вычислительный комплекс — группа установленных рядом

вычислительных машин, объединенных с помощью специальных средств сопряжения

и выполняющих совместно единый информационно-вычислительный процесс.

4) 4)Системы “терминал - хост” Первоначально операционные системы ЭВМ (ОС) были рассчитаны на пакетную обработку информации, затем, с созданием интерактивных терминальных устройств, появи¬лась возможность совместной работы пользователей в реальном масштабе времени. Основные этапы развития систем доступа к ин¬формационным ресурсам представлены на рис. 1.1 и включают сле¬дующие схемы. 1. Взаимодействие терминала (конечный пользователь, источ¬ник запросов и заданий) и хоста (центральная ЭВМ держатель всех информационных и вычислительных ресурсов). Мо¬жет осуществляться как в локальном, так и в удаленном режиме, во втором случае, как правило, некоторая совокупность пользователем (дисплейный класс) размещается в так называемом абонентском пункте — комплексе, снабженном контроллером (устройством управления), принтером, концентратором и обеспечивающим па¬раллельную работу пользователей с удаленным хостом. Связь между хостом и абонентским пунктом в этом случае осуществлялась с по¬мощью модемов, по телефонным каналам. 2. На следующем этапе формируются сети передачи данных (из существующих общих и специальных цифровых кана¬лов), позволяющие не только осуществлять более тесное взаимодей-ствие терминал — хост. Но и обмен хост — хост для реализации распределенных баз данных и децентрализации процессов обработ¬ки информации. 3. Появление и массовое распространение персональных компью¬теров выводит на первый план (для массового пользователя) проб¬лему связи ПК — ПК для быстрого резервирования и ко-пирования информации (в том числе с использованием модемов) и локальные сети — для совместной эксплуатации баз дан¬ных (файл-сервер) и дорогостоящего оборудования. В дальнейшем локальные сети потеряли самостоятельное значение вследствие ин¬теграции с глобальными в двухуровневые сети, строящиеся по еди¬ному принципу в рамках. В последующем перечисленные конфигурации не претерпели существенных изменений, однако понятия хост и терминал из чис¬то аппаратурных трансформировались в аппаратурно-программные и даже сугубо программные (например, эмуляторы терминала и эму¬ляторы хоста на однотипных ПК). Кроме того, в 80-е гг. в обиход входит понятие интеллектуального терминала — сателлитной машины, которая берет на себя часть функций по обра¬ботке информации пользователя (например, синтаксический анализ запроса или программы).

5) Классификация компьютерных сетей Основные понятия/

LAN (Local Area Network) - локальная вычислительная сеть, самый распрастраненный тип вычислительных сетей, встречается в жилых домах, в конторах, в игротеках в офисах мелких и крупных компаний и т. д.. Отличается от всех последующих простотой создания и администрирования, то есть мелкому офису при небольшом торговом центре не обязательно нанимать на работу системного администратора чтобы он следил за локальной сеткой и в случае неисправности начинал ее исправлять, это лишнее..

MAN (Metropolitan Area Network) - это городская вычислительная сеть. Состоит из провайдеров - поставщиков сети и обычных пользователей - клиентов, которые используют какую-либо линию связи для соединения с остальными членами сети. Такие сети, на данный момент, у нас встречаются довольно редко

Локальная вычислительная сеть (ЛВС) —

небольшая группа компьютеров, связанных друг с другом и расположенных обычно в пределах одного здания или организации.

Региональная сеть — сеть, соединяющая множество локальных сетей в рамках одного района, города или региона.

Глобальная сеть — сеть, объединяющая компьютеры разных городов, регионов и государств.

Объединение глобальных, региональных и локальных вычислительных сетей позволяет создавать многоуровневые иерархии, которые предоставляют мощные средства для обработки огромных массивов данных и доступ к практически неограниченным информационным ресурсам.

Сервер — специально выделенный высокопроизводительный компьютер, оснащенный соответствующим программным обеспечением, централизованно управляющий работой сети и/или предоставляющий другим компьютерам сети свои ресурсы (файлы данных, накопители, принтер и т. д.).

Клиентский компьютер (клиент, рабочая станция) — компьютер рядового пользователя сети, получающий доступ к ресурсам сервера (серверов).

По способу организации сети подразделяются на реальные и искусственные.

Искусственные сети (псевдосети) позволяют связывать компьютеры вместе через последовательные или параллельные порты и не нуждаются в дополнительных устройствах. Иногда связь в такой сети называют связью по нуль-модему (не используется модем). Само соединение называют нуль-модемным. Искусственные сети используются когда необходимо перекачать информацию с одного компьютера на другой. MS-DOS и windows снабжены специальными программами для реализации нуль-модемного соединения.

Основной недостаток - низкая скорость передачи данных и возможность соединения только двух компьютеров.

Реальные сети позволяют связывать компьютеры с помощью специальных устройств коммутации и физической среда передачи данных.

6).Локальные сети Local Area Network (LAN) - сети компьютеров, сосредоточенных на небольшой территории (обычно в радиусе не более 1-2 км). В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной организации. Поскольку в локальные сети имеют короткие расстояния между компьютерами, то рациональнее использовать относительно дорогие, но высококачественные линии связи. Такие линии оправдают затраты поскольку позволят простыми методами передачи данных достигнуть высоких скоростей обмена данными по 100 Мбит/с. В виду этого, услуги локальной сети, которые весьма отличаются своим разнообразием, обычно сразу предусматривают режим работы on-line (режим реального времени).

Глобальные сети - Wide Area Network (WAN) - сеть, которая объединяет территориально рассредоточенные компьютеры, которые могут находиться в различных городах и даже странах. Глобальные сети служат для того, чтобы предоставлять свои сервисы большому количеству конечных абонентов, разбросанных по большой территории - в пределах области, региона, страны, континента или всего земного шара. Ввиду большой протяженности каналов связи построение глобальной сети требует очень больших затрат, в которые входит стоимость кабелей и работ по их прокладке, затраты на коммутационное оборудование и промежуточную усилительную аппаратуру, обеспечивающую необходимую полосу пропускания канала, а также эксплуатационные затраты на постоянное поддержание в работоспособном состоянии разбросанной по большой территории аппаратуры сети.Типичными абонентами глобальной компьютерной сети являются локальные сети предприятий, расположенные в разных городах и странах, которым нужно обмениваться данными между собой. Услугами глобальных сетей пользуются также и отдельные компьютеры. Крупные компьютеры класса мэйнфреймов обычно обеспечивают доступ к корпоративным данным, в то время как персональные компьютеры используются для доступа к корпоративным данным и публичным данным Internet.

Корпоративные компьютерные сети

Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах (в качестве примера можно привести сеть корпорации Microsoft, MSN