Лекция №1. Обшие положения
1.1 Предпосылки создания компьютерных сетей
развитие компьютерной техники значительное время шло в русле роста производительности одной мощной ЭВМ, обслуживающей нескольких пользователей. Это время было временем развития широко функциональных многотерминальных систем.
Подобные системы коллективного пользования характеризовались: большой вычислительной мощностью центральной ЭВМ с операционными системами, обеспечивающими многозадачность (возможность загрузки и одновременной работы нескольких одно- или разнотипных программ); концентрацией программ, данных и ресурсов общего пользования (дисков, принтеров и т.п.) в одном месте (управляет ими центральная ЭВМ); возможностью одновременной работы с вычислительными ресурсами нескольких пользователей, использующих разные ресурсы ЭВМ и выполняющих разные задачи; возможностью управления технологическими процессами в реальном времени.
Подобная организационная структура ЭВМ являлась иерархической и обеспечивала требования крупных групп пользователей (крупные предприятия, вычислительные центры, НИИ).
Преимуществом подобной системы является простота внешних устройств - терминалов и концентрация данных, ресурсов общего пользования в одном месте (что, кстати, облегчало обслуживание ЭВМ), недостатком – низкая надежность (выход из строя ЭВМ приводил к краху операционной системы (ОС), прикладных и управляющих программ). Кроме этого, многофункциональность и универсальность ЭВМ и ОС ограничивала возможности разнотипных прикладных задач. Концентрация большой вычислительной мощности ЭВМ удорожала компьютеры и делала их недоступными для одиночных пользователей и небольших предприятий.
В 1970 году Маршиан Эдвард Хофф, инженер фирмы Intel разработал интегральную схему, аналогичную по своим функциям центральному процессору большой ЭВМ. В начале 1975 года появился первый, коммерчески распространяемый компьютер Альтаир - 8800, построенный на основе микропроцессора Intel -8080. В середине 1977 года был создан значительно более мощный компьютер с цветным монитором, выполненный на очень высоком уровне и весивший около 5 кг. В августе 1981 года новый компьютер под названием IBM PC с операционной системой и трансляторами фирмы был официально представлен публике, и вскоре после этого он приобрел большую популярность у пользователей. По сравнению с терминальными системами, ПЭВМ отличались экономичностью, большой функциональностью (за счет использования различных внешних устройств, ОС и прикладных программ) и надежностью. Распределенность ресурсов (вычислительных ресурсов, данных и внешних устройств) создавало значительные сложности, поскольку обмен данными был затруднен. Данные переносились с помощью дискет, одновременная обработка одних и тех же данных была невозможна. По этой причине использование данных было чрезвычайно сложным процессом. Возникла потребность в централизованном хранении данных. Таким образом, возникла концепция объединения ПЭВМ в сети, т.е. системы, которые совмещали преимущества терминальных систем коллективного пользования (централизованное хранение данных) и ПЭВМ (распределенная обработка данных). Системы распределенной обработки предоставляют пользователям возможность доступа к общим данным, а приложения при этом выполняются на локальном ПК, т.е. имеет место централизация хранения данных и децентрализация вычислительных мощностей по их обработке. В этом заключается важнейшее отличие данных систем от классических многотерминальных систем.
Под сетью ПЭВМ (или компьютерной сетью) понимают коммуникационную систему, состоящую из двух или более компьютеров и включающую в себя специальные программы и аппаратное обеспечение, используемое для обмена информацией между собой и совместного использования ресурсов. Ресурсы сети – это данные, приложения и периферийные устройства, такие, как диск, принтер, модем и т.д. Любое из подключенных устройств может использовать сеть для передачи или получения информации. Преимущества, получаемые после объединения отдельных ПК в сеть: возрастает мобильность и оперативность работы. В сети можно организовать доступ всех пользователей к единому информационному ресурсу (например, базе данных), расположенному на одном компьютере. Обработка централизованных информационных ресурсов на разных ПК называется распределенной обработкой данных, снижаются затраты на аппаратное обеспечение в расчете на одного пользователя. Это достигается за счет совместного использования дискового пространства, дорогих высококачественных внешних устройств (лазерных принтеров, сканеров, плоттеров). Повышается надежность системы в целом, поскольку при поломке одного устройства исполнение его функций может взять на себя другое.
Снижаются затраты на программное обеспечение (ПО). Совместное использование дискового пространства позволяет разместить сетевые версии ПО на диске одного компьютера, что, кроме значительной экономии места на диске позволяет снизить затраты на ПО. В этом случае на локальных компьютерах дисковая подсистема вообще может отсутствовать.
упрощается обслуживание, резервное копирование и снижает затраты на поддержание целостности ПО.