Реферат на тему:

Основні програмні і апаратні компоненти обчислювальної мережі

Навіть внаслідок досить поверхневого розгляду роботи в мережі стає
ясно, що обчислювальна мережа це складний комплекс взаємопов’язаних і
узгоджено функціонуючих програмних і апаратних компонентів. Вивчення
мережі загалом передбачає знання принципів роботи її окремих елементів:

комп’ютерів;

комунікаційного обладнання;

операційних систем;

мережевих додатків.

Весь комплекс програмно-апаратних засобів мережі може бути описаний
багатошаровою моделлю. У основі будь-якої мережі лежить апаратний шар
стандартизованих комп’ютерних платформ. У наш час в мережах широко і
успішно застосовуються комп’ютери різних класів від персональних
комп’ютерів до мейнфеймов і суперЕОМ. Набір комп’ютерів в мережі повинен
відповідати набору різноманітних задач, що вирішуються мережею.

Другий шар це комунікаційне обладнання. Хоч комп’ютери і є центральними
елементами обробки даних в мережах, останнім часом не менш важливу роль
стали грати комунікаційні пристрої. Кабельні системи, повторювачи,
мости, комутатори, маршрутизатори і модульні концентратори з допоміжних
компонентів мережі перетворилися в основні нарівні з комп’ютерами і
системним програмним забезпеченням як по впливу на характеристики
мережі, так і по вартості. Сьогодні комунікаційний пристрій може являти
собою складний спеціалізований мультипроцесор, який треба конфігурувати,
оптимізувати і адмініструвати. Вивчення принципів роботи комунікаційного
обладнання вимагає знайомства з великою кількістю протоколів, що
використовуються як в локальних, так і глобальних мережах.

Третім шаром, який створює програмну платформу мережі, є операційні
системи (ОС). Від того, які концепції управління локальними і
розподіленими ресурсами встановлені в основу мережевої ОС, залежить
ефективність роботи всієї мережі. При проектуванні мережі важливо
враховувати, наскільки просто операційна система може взаємодіяти з
іншими ОС мережі, наскільки вона забезпечує безпеку і захищеність даних,
до якої міри вона дозволяє нарощувати число користувачів, чи можна
перенести її на комп’ютер іншого типу і багато  іншого.

Самим верхнім шаром мережевих ресурсів є різні мережеві додатки, такі як
мережеві бази даних, поштові системи, ресурси архівування даних, системи
автоматизації колективної роботи і інше. Дуже важливо представляти
діапазон можливостей, що надаються додатками для різних областей
застосування, а також знати, наскільки вони сумісні з іншими мережевими
додатками і операційними системами.

1.1.4. Що дає підприємству використання мереж

Це питання можна уточнити таким чином: в яких випадках розгортання на
підприємстві обчислювальних мереж переважніше за використання автономних
комп’ютерів або багатомашинних систем? Які нові можливості з’являються
на підприємстві з появою там обчислювальної мережі? І нарешті чи, завжди
підприємству потрібна мережа?

Якщо не вдаватися зокрема, то кінцевою метою використання обчислювальних
мереж на підприємстві є підвищення ефективності його роботи, яке може
виражатися, наприклад, в збільшенні прибутку підприємства. Дійсно, якщо
завдяки комп’ютеризації знизилися витрати на виробництво вже існуючого
продукту, скоротилися терміни розробки нової моделі або прискорилося
обслуговування замовлень споживачів це означає, що даному підприємству
дійсно потрібна була мережа.

Більш докладно відповідаючи на питання, навіщо підприємству мережа,
почнемо з розгляду тих принципових переваг мереж, які витікають з їх
приналежності до розподілених систем.

Концептуальною перевагою розподілених систем (а значить, і мереж) перед
централізованими системами є їх здатність виконувати паралельні
обчислення. За рахунок цього в системі з декількома обробляючими вузлами
в принципі може бути досягнута продуктивність, що перевищує максимально
можливу на даний момент продуктивність будь-якого окремого могутнього
процесора. Розподілені системи потенційно мають краще співвідношення
продуктивність-вартість, ніж централізовані системи.

Ще одне очевидне і важливе достоїнство розподілених систем це їх
принципово більш висока відмовоздатність. Під відмовоздатністтю
розуміється здатність системи виконувати свої функції (можливо, не в
повному обсягу) при відмовах окремих елементів апаратури і неповній
доступності даних. Основою підвищеної відмовоздатностті розподілених
систем є надмірність. Надмірність обробляючих вузлів (процесорів в
багатопроцесорних системах або комп’ютерів в мережах) дозволяє при
відмові одного вузла перепризначувати приписані йому задачі на інші
вузли. З цією метою в розподіленій системі можуть бути передбачені
процедури динамічної або статичної реконфигурації. В обчислювальних
мережах деякі набори даних можуть дублюватися на зовнішніх
запам’ятовуючих пристроях декількох комп’ютерів мережі, так що при
відмові одного їх них дані залишаються доступними.

Використання територіально розподілених обчислювальних систем більше
відповідає розподіленому характеру прикладних задач в деяких предметних
областях, таких як автоматизація технологічних процесів, банківська
діяльність і т.п. У всіх цих випадках є окремі споживачі інформації, що
розосередилися по деякій території співробітники, організації або
технологічні установки. Ці споживачі досить автономно вирішують свої
задачі, тому раціональніше надавати їм власні обчислювальні ресурси, але
в той же час, оскільки задачі, що вирішуються ними тісно
взаємопов’язані, їх обчислювальні ресурси повинні бути об’єднані в єдину
систему. Адекватним рішенням в такій ситуації є використання
обчислювальної мережі.

Для користувача, крім вище названих, розподілені системи дають ще і такі
переваги, як можливість спільного використання даних і пристроїв, а
також можливість гнучкого розподілу робіт  всій системи. Таке розділення
периферійних пристроїв, що дорого коштують таких як дискові масиви
великої місткості, кольорові принтери,  оптичні диски в багатьох
випадках є основною причиною розгортання мережі на підприємстві.
Користувач сучасної обчислювальної мережі працює за своїм комп’ютером,
часто не віддаючи собі звіту в тому, що при цьому він користується
даними іншого могутнього комп’ютера, що знаходиться за сотні кілометрів
від нього. Він відправляє електронну пошту через модем, підключений до
комунікаційного сервера, загального для декількох відділів його
підприємства. У користувача створюється ілюзія, що ці ресурси підключені
безпосередньо до його комп’ютера або ж «майже» підключені, оскільки для
їх використання потрібні незначні додаткові дії в порівнянні з
використанням дійсно власних ресурсів. Така властивість називається
прозорістю мережі.

Останнім часом став переважати інший спонукальний мотив розгортання
мереж, набагато більш важливий в сучасних умовах, ніж економія коштів за
рахунок розділення між співробітниками корпорації дорогої апаратури або
програм. Цим мотивом стало прагнення забезпечити співробітникам
оперативний доступ до великої корпоративної інформації. В умовах
жорсткої конкурентної боротьби в будь-якому секторі ринку виграє,
зрештою, та фірма, співробітники якої можуть швидко і правильно
відповісти на будь-яке питання клієнта про можливості їх продукції, про
умови її застосування, про розв’язання будь-яких можливих проблем і т.п.
У великої корпорації навряд чи навіть хороший менеджер може знати всю
тонкість кожного з продуктів, що випускаються фірмою, тим більше що їх
номенклатура оновлюється зараз кожний квартал, якщо не місяць. Тому дуже
важливо, щоб менеджер мав можливість зі свого комп’ютера, підключеного
до корпоративної мережі, скажемо в Токіо, передати питання клієнта на
сервер, розташований в центральному відділенні підприємства в Лондоні, і
оперативно отримати якісну відповідь, що задовольняє клієнта. У цьому
випадку клієнт не звернеться до іншої фірми, а буде користуватися
послугами даного менеджера і надалі.

Щоб така робота була можлива, необхідна не тільки наявність швидких і
надійних зв’язків в корпоративній мережі, але і наявність структурованої
інформації на серверах підприємства, а також можливість ефективного
пошуку потрібних даних. Цей аспект мережевої роботи завжди був вузьким
місцем в організації доставки інформації співробітникам навіть при
існуванні могутній СУБД інформація в них попадала не сама «свіжа» і не в
тому обсязі, який був потрібен. Останнім часом в цій області намітився
деякий прогрес, пов’язаний з використанням гіпертекстової інформаційної
служби WWW так званої технології intranet. Ця технологія підтримує
досить простий спосіб представлення текстової і графічної інформації у
вигляді гіпертекстових сторінок, що дозволяє швидко вмістити саму свіжу
інформацію на WWW-сервери корпорації. Крім того, вона уніфікує перегляд
інформації за допомогою стандартних програм Web-броузерів, робота з
якими нескладна навіть для нефахівця. Зараз багато які великі корпорації
вже перенесли величезні купи своїх документів на сторінки WWW-серверів,
і співробітники цих фірм, розкидані по всьому світу, використовують
інформацію цих серверів через Internet або intranet. Отримуючи легкий і
більш повний доступ до інформації, співробітники ухвалюють рішення
швидше, і якість цього рішення, як правило, вище.

Використання мережі приводить до вдосконалення комунікацій, тобто до
поліпшення процесу обміну інформацією і взаємодії між співробітниками
підприємства, а також його клієнтами і постачальниками. Мережі знижують
потребу підприємств в інших формах передачі інформації, таких як телефон
або звичайна пошта. Часто саме можливість організації електронної пошти
є основною причиною і економічним обгрунтуванням розгортання на
підприємстві обчислювальної мережі. Все більше поширення отримують нові
технології, які дозволяють передавати по мережевих каналах зв’язку не
тільки комп’ютерні дані, але голосову і відеоінформацію. Корпоративна
мережа, яка інтегрує дані і мультимедійну інформацію, може
використовуватися для організації аудіо- і відеоконференцій, крім того,
на її основі може бути створена власна внутрішня телефонна мережа.

Звичайно, обчислювальні мережі мають і свої проблеми. Ці проблеми в
основному пов’язані з організацією ефективної взаємодії окремих частин
розподіленої системи.

По-перше, це складності, пов’язані з програмним забезпеченням —
операційними системами і додатками. Програмування для розподілених
систем принципово відрізняється від програмування для централізованих
систем. Так, мережева операційна система, виконуючи в загальному випадку
всі функції по управлінню локальними ресурсами комп’ютера, крім того
вирішує численні задачі по наданню мережевих служб. Розробка мережевих
прикладних застосувань ускладнюється через необхідність організувати
спільну роботу їх частин, що виконуються на різних машинах. Багато
турбот доставляє забезпечення сумісності програмного забезпечення.

По-друге, багато проблем пов’язано з транспортуванням повідомлень по
каналах зв’язку між комп’ютерами. Основні задачі тут —  забезпечення
надійності (щоб дані, що передаються, не втрачалися і не спотворювалися)
і продуктивності (щоб обмін даними відбувався з прийнятними затримками).
У структурі загальних витрат на обчислювальну мережу витрати на
розв’язання «транспортних питань» становлять істотну частину, в той час
як в централізованих системах ці проблеми повністю відсутні.

По-третє, це питання, пов’язані із забезпеченням безпеки, які набагато
складніше вирішуються в обчислювальній мережі, ніж в централізованій
системі. У деяких випадках, коли безпека особливо важлива, від
використання мережі краще взагалі відмовитися.

Можна наводити ще багато «за» і «проти» використання мереж, але головним
доказом ефективності є безперечний факт їх повсюдного поширення. Важко
знайти скільки-небудь велике підприємство, на якому не було хоч би
односегментної мережі персональних комп’ютерів; все більше і більше
з’являється великих мереж з сотнями робочих станцій і десятками
серверів, деякі великі організації і підприємства обзаводяться
приватними глобальними мережами, що об’єднують їх філіали, віддалені на
тисячі кілометрів. У кожному конкретному випадку для створення мережі
були свої резони, але вірно і загальне твердження: щось в цих мережах
все-таки є.

Похожие записи