Эволюция развития информационно-вычислительных систем
Компьютерные сети, называемые также вычислительными сетями, или сетями передачи данных, являются логическим результатом эволюции двух важнейших научно-технических отраслей современной цивилизации – компьютерных и телекоммуникационных технологий. С одной стороны, сети представляют собой частный случай распределенных вычислительных систем, в которых группа компьютеров согласованно выполняет набор взаимосвязанных задач, обмениваясь данными в автоматическом режиме. С другой стороны, компьютерные сети могут рассматриваться как средство передачи информации на большие расстояния, для чего в них применяются методы кодирования и мультиплексирования данных, получившие развитие в различных телекоммуникационных системах.
Таким образом – компьютерная (вычислительная) сеть – это совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.
В силу ряда объективных причин становление и развитие компьютерных сетей шло по двум основным направлениям. Первое направление связано с развитием и совершенствованием систем телеобработки. Это направление в основном поддерживалось фирмами производителями вычислительной техники. Так, наиболее характерным примером является сеть SNA (Systems Network Architecture – системная сетевая архитектура), разработанная фирмой IBM. По сути, данная сеть представляет множество систем телеобработки, объединенных между собой каналами передачи данных. В этом случае основная нагрузка по организации коммуникаций возлагается на процессоры телеобработки данных, сама же сеть передачи данных имеет относительно простую структуру.
Второе направление: компьютерная сеть рассматривается как сеть передачи данных, абонентами которой являются компьютеры. В этом случае основное внимание уделяется организации сети передачи данных на основе существующих сетей связи общего пользования. Постепенно эти два направления стали сближаться и в настоящее время компьютерные сети можно рассматривать как результат объединения систем телеобработки на основе развитой сети передачи данных, что позволило получить качественно новые возможности в сфере информатики.
Таким образом, компьютерные сети позволяют решать такие качественно новые проблемные задачи, как, например:
- обеспечение распределенной обработки данных и параллельной обработки многими ЭВМ;
- возможность создания распределенной базы данных (РБД), размещаемой в памяти различных ЭВМ;
- возможность обмена большими массивами информации между ЭВМ, удаленными друг от друга на различные расстояния;
- коллективное использование дорогостоящих ресурсов: прикладных программных продуктов (ППП), баз данных (БД), баз знаний (БЗ), печатающих устройств (ПУ), сетевых операционных систем (ОС);
- предоставление большего перечня услуг, в том числе таких, как электронная почта (ЭП), телеконференции, электронные доски объявлений (ЭДО), дистанционное обучение, организация безбумажного документооборота, электронная подпись, принятие управленческих решений;
- повышение эффективности использования средств вычислительной техники и информатики (СВТИ) за счет более интенсивной и равномерной их загрузки, а также надежности обслуживания запросов пользователей;
- возможность оперативного перераспределения вычислительных мощностей между пользователями сети в зависимости от изменения их потребностей, а также резервирование этих мощностей и средств передачи данных на случай выхода из строя отдельных элементов сети;
- сокращение расходов на приобретение и эксплуатацию СВТИ (за счет коллективного их использования);
- облегчение работ по совершенствованию технических, программных и информационных средств.
Компьютерные сети являются высшей формой многомашинных ассоциаций. Основные отличия компьютерных сетей от многомашинного вычислительного комплекса следующие:
- размерность, то есть большое количество ЭВМ (от десятка до нескольких сотен), расположенных на расстоянии друг от друга от десятков метров до нескольких сотен и даже тысяч километров;
- разделение функций ЭВМ, то есть обработка данных и управление системой, анализ и хранение информации распределены между различными ЭВМ сети;
- необходимость решения в сети задачи маршрутизации сообщений, то есть сообщение от одной ЭВМ к другой в сети может быть передано по различным маршрутам в зависимости от приоритета и состояния каналов связи, соединяющих ЭВМ друг с другом.