I. Архітектура розподілених інформаційно-обчислювальних мереж

1.1 Виникнення комп'ютерних мереж

Уже з початку розвитку комп'ютерної техніки ситуація склалася так, що потреби були більші, ніж можливості. У 60-х роках це зумовило концепцію об'єднання кількох EОМ, віддалених одна від одної, в єдину систему шляхом з'єднання їх спеціальними каналами зв'язку.

Це був прообраз комп'ютерної мережі. Як приклад, можна навести одну з перших мереж Cybernet. Спочатку вона мала два центри (кластери) з багатомашинною структурою. Кожна з машин кластерів могла працювати самостійно або в комплексі над якоюсь громіздкою задачею. Кластери були з'єднані між собою швидкісною лінією зв'язку. Від них відходили лінії зв'язку до обчислювальних центрів (ОЦ) в інших містах, де були слабші ЕОМ, ніж ті, що в кластерах (фірма CDC). На периферійному обладнанні цих машин працювали користувачі. Якщо задача користувача не потребувала великих ресурсів, то її обробляла місцева ЕОМ. Якщо ж вона не справлялась, то пересилала задачу в кластер, а результати – назад в місцеву ЕОМ. Це була трирівнева система обробки на відстані, чи телеобробки. Сама ідея телеобробки передбачала розміщення термінального обладнання користувача на відстані від ОЦ і з'єднання його з ЕОМ за допомогою телефонних ліній. Під час передавання даних у модемах (модулятор-демодулятор) цифрова інформація (байт) перетворювалася в послідовне кодування з частотною або амплітудно-частотною модуляцією. На це покладали багато надій (ресурси були зосереджені в одному місці, інформація теж. Набирай звідки-небудь код по телефону і з'єднуйся). Власне такий тип обчислювальних мереж демонструвався в Нью-Йорку в 1965р.(центральна машина CDC-6600). Для 60-70-х років апаратна частина комп’ютерів була дуже дорогою, тому зосередження та обробка інформації у великих вузлах системи була цілком виправданою. Режим телеобробки виявився ефективним для невеликих віддалей (в межах однієї будівлі чи установи). Так було організовано віддалений доступ термінального обладнання до каналів ЕОМ серії ЕС (див. рис.1.)

Рис.1. Мережа з телекомунікаційним зв'язком.

Однак цей спосіб побудови мереж дуже швидко виявився неперспективним. Причини: неефективність роботи внаслідок низької швидкодії та інформативності обміну; дорожнеча телефонних розмов; захист переданої інформації від несанкціонованого доступу майже відсутній. Тому до концепції мережі підійшли з іншого боку, а власне з інформаційного, оскільки відомо, що сьогодні інформація є одним з найцінніших продуктів суспільства. Її розташовують на магнітних носіях ЕОМ, створюють спеціальні структури – бази даних (БД), якими керують системи керування базами даних (СКБД).

1.2 Інформаційно-обчислювальні мережі

Розглянемо коротко поняття бази даних, інтерес до яких сьогодні колосальний. Сотні організацій, фірм, державних структур мають потребу в інформації. Питання як і звідки її одержати? Найпростіше – розробити в себе та супроводжувати для власного використання. Проте це не завжди можливо з різних причин. БД – "жива структура", яка періодично змінюється, тому треба мати відповідну службу для їх обслуговування. Найкраще, коли розробкою та супроводжуванням БД займаються організації, які вміють це робити фахово, а інші звертаються до них і користуються БД. Так ми підійшли до концепції розподілених БД: кожна організація веде БД за своєю тематикою і водночас має доступ до БД інших організацій. Як же отримати цей доступ? Очевидно, це залежить від обсягу інформації, засобів приймання та передавання тощо. Файли можна передавати за допомогою магнітних стрічок, дискет, у формі графіків, телефонограм та ін. Однак найліпше мати безпосередній доступ до самої БД за допомогою швидкісних каналів зв'язку, щоб використати її у своїй локальній ЕОМ, бо кінцева мета не тільки отримати інформацію, але скористатися нею в розрахунках. Отже, виникає потреба поєднати інформаційну мережу з обчислювальною, тобто створити інформаційно-обчислювальну мережу. Більшість існуючих мереж є власне такими.