Назначение и классификация распределенных систем.

Распределенная обработка данных - это обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах.
Для реализации распределенной обработки данных были созданы многомашинные вычислительные комплексы, многопроцессорные системы и компьютерные (вычислительные) сети.

Компьютерной сетью называется совокупность взаимосвязанных через каналы передачи данных компьютеров, обеспечивающих пользователей средствами обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети: аппаратных, программных и информационных. Объединение компьютеров в сеть позволяет совместно использовать дорогостоящее оборудование - диски большой емкости, принтеры, основную память, иметь общие программные средства и данные. Глобальные сети предоставляют возможность использовать аппаратные ресурсы удаленных компьютеров.
Основным назначением сети является обеспечение простого и удобного доступа пользователя к распределенным общесетевым ресурсам и организация их коллективного использования при надежной защите от несанкционированного доступа, а также обеспечение средств передачи данных между пользователями сети. С помощью сетей эти проблемы решаются независимо от территориального расположения пользователей. Существует множество задач, нуждающихся в централизованных общих данных, удаленном доступе к базам данных, передаче данных на расстояние и их распределенной обработке. Примерами являются банковские и другие финансовые структуры; коммерческие системы, отражающие состояние рынка ("спрос-предложение"); системы социального обеспечения; налоговые службы; дистанционное компьютерное обучение; системы резервирования авиабилетов; дистанционная медицинская диагностика; избирательные системы. Во всех этих приложениях необходимо, чтобы в сети осуществлялся сбор, хранение и доступ к данным, гарантировалась защита данных от искажений и несанкционированного доступа. Для полноценного функционирования сети необходим учет большого количества различных факторов.

Характеризуя возможности компьютерной сети, следует оценивать ее аппаратное (техническое), программное и информационное обеспечение.

Техническое обеспечение составляют ЭВМ различных типов, средства связи, оборудование абонентских пунктов.

Информационное обеспечение сети представляет собой единый информационный фонд, ориентированный на решаемые в сети задачи и содержащий массивы данных общего применения и массивы индивидуального пользования. В состав информационного обеспечения входят базы знаний, банки данных и т.д.

Программное обеспечение сети предназначено для организации коллективного доступа к ее ресурсам, динамического распределения и перераспределения ресурсов сети с целью максимальной загрузки технических средств, координации работы всех ее звеньев, автоматизации программирования.
Основным компонентом программного обеспечения сети являются сетевые операционные системы (ОС), которые представляют собой комплекс управляющих и обслуживающих программ. В функции ОС входят установление последовательности решения задач и обеспечения их общесетевыми ресурсами, оперативное управление распределением ресурсов по элементам сети, контроль работоспособности элементов сети, обеспечение достоверности вводимой и получаемой информации и др. (Более подробно сетевые ОС будут рассмотрены в следующих темах).
Важную роль играет специальное программное обеспечение, предназначенное для максимального удовлетворения пользователей программами часто решаемых задач и рационального использования ресурсов сети. В его состав входят автоматизированные фонды алгоритмов и программ, информационно-поисковые системы, специализированные библиотеки программ.

Существуют различные варианты классификации компьютерных сетей.

1.Классификация по степени территориальной распределенности:
Глобальные сети (WAN) объединяют пользователей, расположенных по всему миру на значительном расстоянии друг от друга.

Региональные сети (MAN) объединяют пользователей города, области, небольших стран. Расстояния между узлами сети составляют 10-1000 км.
Локальные сети (LAN) ЭВМ связывают абонентов одного или нескольких близлежащих зданий одного предприятия или учреждения. Локальные сети могут иметь любую структуру, но чаще всего компьютеры в локальной сети связаны единым высокоскоростным каналом передачи данных.

2. Классификация сетей по назначению:

- информационные;

- транспортные;

- банковские;

- клиринговые;

- корпоративные.

3. Классификация по соотношению узлов сети:

- одноранговые - небольшие сети, где каждый узел может быть и клиентом и сервером;

- распределенные сети - это сети без лидера, где сервером называется программа, устройство или машина, обеспечивающая сервис, но управляющая сетями;

- сети с централизованным управлением - сети, основанная на сервере, который предоставляет права доступа к ресурсам для всех остальных узлов.

4. Классификация по пропускной способности:

- низкоскоростные - до 10 Мбит\с;

- среднескоростные - до 100 Мбит\с;

- высокоскоростные - свыше 100 Мбит\с.

5. Классификация по топологии:

- с шинной топологией;

- с кольцевой топологией;

- звездообразные;

- древовидные;

- решетчатые и т.д.

6. Классификация по методу доступа:

- детерминированные (метод опроса, метод передачи права, метод кольцевых слотов);

- недетерминированные - множественный метод доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий (МДКН\ОК).

7. Классификация по среде передачи, используются для построения сетей:

- коаксиальный кабель;

- витая пара;

- радиорелейная линия;

- оптиковолоконный кабель.

Основными параметрами компьютерных сетей являются:
Скорость передачи данных по каналу связи измеряется количеством битов информации, передаваемых за единицу времени - секунду.
Единица измерения скорости передачи данных - бит в секунду.
Пропускная способность, которая оценивается количеством знаков, передаваемых по каналу за единицу времени - секунду. При этом в состав сообщения включаются и все служебные символы. Теоретическая пропускная способность определяется скоростью передачи данных.
Единица измерения пропускной способности канала связи - знак в секунду.
Достоверность передачи информации оценивают как отношение количества ошибочно переданных знаков к общему числу переданных знаков. Требуемый уровень достоверности должны обеспечивать как аппаратура, так и канал связи. Нецелесообразно использовать дорогостоящую аппаратуру, если относительно уровня достоверности канал связи не обеспечивает необходимых требований.
Единица измерения достоверности: количество ошибок на знак - ошибок/знак.
Надежность коммуникационной системы определяется либо долей времени исправного состояния, в общем, времени работы, либо средним временем безотказной работы.