Історія розвитку та класифікація мереж ЕОМ

В 50-х роках ХХ ст., з появою більш потужніших комп’ютерів виникла потреба сполучати їх, для більш ефективного використання їхніх ресурсів. Перші системи були з розподілом часу роботи центрального процесора, тобто кожному терміналу по черзі виділявся квант часу.

Рис. 1 Початкова структура системи телеопрацювання даних.

Канали зв’язку в такій системі були дорогими і використовувались терміналами неефективно. Пізніше були розроблені спеціальні пристрої (мультиплексори та концентратори), які збирали трафік (інформаційні потоки) з розташованих поблизу терміналів і направляли його в центральний процесор, який виконував функції організації зв'язку (рис.2).

Рис.2.Структура системи телеопрацювання з фронтальним процесором.

Сучасна мережа вже має не один, а багато центральних процесорів, терміналів та мережу зв’язку, яка складається з вузлів. Кожен вузол мережі – це спеціалізована на виконанні комунікаційних функцій ЕОМ (маршрутизатор). Для передавання даних між вузлами використовують призначені канали телефонної мережі. Замість терміналів використовують персональні комп’ютери.

Рис. 3. Структура сучасних глобальних мереж.

За результатами аналізу, понад 80% інформаційних потоків концентрується в локальній зоні - у межах відділу, організації, підприємства (правило 80—20). У 80-х роках були спроби організувати зв'язок між машинами на рівні одного підприємства з використанням місцевої АТС. Однак справжній розвиток локальних мереж розпочався завдяки появі дешевих мікропроцесорів та персональних ЕОМ. Масове використання мікропроцесорів у вузлах та пристроях (так званого розподіленого інтелекту), а також персональних ЕОМ спонукало організувати надійний зв'язок між ними для сумісного розв'язування задач та використання ресурсів. З

появою персонального комп'ютера стало можливим наблизити місце опрацювання інформації до місця її виникнення і таким чином

збільшити ефективність роботи інформаційної системи.

Комп’ютерні мережі класифікуються за:

географічною площею – локальні, глобальні, регіональні;

сферою застосування – офісні, промислові, побутові;

комплексом архітектурних рішень – Ethernet, Arcnet, Tolken Ring;

топологією – шинна, зіркоподібна, кілцева, деревоподібна, змішана;

фізичним середовищем – мережа з симетричним, коаксіальним, оптоволоконним кабелями, інфрачервоним, мікрохвильовим каналами, витою парою;

методом доступу до фізичного середовища – мережі з опитуванням, маркерним доступом, конкурентним доступом, уставлянням регістра;

набором протоколів (протокольний стек) – мережі TCP/IP, SPX/IPX.

2. Дайте головні означення та поняття мереж ЕОМ

Реальна система – це сукупність однієї або кількох ЕОМ, відповідного програмного забезпечення, периферійного обладнання, терміналів, персоналу, яка є повністю автономною й опрацьовує та передає інформацію.

Реальна остаточна система – реальна система, яка виконує в мережі функції станції даних, тобто є джерелом або споживачем інформації.

Відкрита система – це система, яка побудована та функціонує з дотриманням вимог міжнародних стандартів.

Комунікаційна система – це реальна відкрита система, яка забезпечує обмін даними між абонентами системи у відкритій інформаційній системі.

Абонентська система – це реальна відкрита система, яка є постачальником або споживачем інформації, забезпечує доступ до них користувачів і керує взаємозв’язком відкритих систем.

Прикладний процес – це процес у реальній остаточній системі, який опрацьовує інформацію для визначених потреб.

Середовище передавання даних – це сукупність ліній передавання даних та іншого обладнання, яке забезпечує передавання даних між станціями.

Середовище зв’язку відкритих систем – це сукупність функцій, які дають змогу реальним відкритим системам виконувати обмін даними відповідно до вимог міжнародних стандартів.

Протокол – це набір семантичних правил, що визначають поведінку об’єктів під час їх взаємодії.

Інтерфейс – це межа між двома рівнями, яка має певні функціональні характеристики.

3. Охарактеризуйте різновиди мереж ЕОМ

Різні види комп’ютерних мереж характеризуються за швидкістю і відстанню передачі даних.

Шина ЕОМ – забезпечує швидке передавання даних (>100 Мбіт/с) на короткі відстані (1-10 м);

Система передавання стандарту ІЕЕЕ-488 – гарантує швидкісне передавання даних для лабораторної апаратури (швидкість до 10 Мбайт/с, відстань 1-10 м );

Рекомендації V.24 – визначають швидкісні характеристики інтерфейсу терміналу з модемом (швидкість до 10 Кбіт/с, до 100 м);

Лінійні підсилювачі – дають змогу терміналам приєднуватись до ЕОМ через виту пару на відстань до 10 км з обмеженою швидкістю до 100 Кбіт/с;

З усіх засобів телеопрацювання даних млжна виділити два типи мереж, що суттєво відрізняються за технологічними вирішеннями: локальні і глобальні інформаційні мережі.

Локальні мережі (ЛМ) – за допомогою високошвидкісного каналу передачі даних інформацію передають на невелику відстань з високою швидкістю, яка вища ніж швидкість периферійних пристроїв і наближається до швидкості внутрішньої шини комп’ютера (відстань 10-100000 м, швидкість до 1 Гбіт/с). наявність високошвидкісного каналу передачі даних дало змогу створити на базі ЛМ єдину цілісну інформаційну систему, в якій витрати часу на зв'язок суттєво не впливають АН час виконання функцій. Основним завданням такої системи є опрацювання інформації і тому її називають розподіленою інформаційною системою. Інформація в такій системі опрацьовується паралельно, що значно підвищує потужність та ефективність інформаційної системи. В локальних мережах виділяють три ступені використання розподіленої інформаційної системи:

розподіл ресурсів – для вирішення задач сумісно використовуються апаратні ресурси системи (пам'ять, дискові накопичувачі, принтери);

розподіл навантаження – задачі, що поступають в систему відправляються на вільні ЕОМ;

розподілене опрацювання даних – сукупність елементів опрацювання, пов’язаних логічно та фізично децентралізованим керуванням ресурсами з метою сумісного використання прикладних програм. Всі ці елементи розподілу навантаженя та розподіленого опрацювання даних реалізовані в нових версіях операційних системах NetWare, Unix, Windows NT.

Глобальні інформаційні мережі (ГМ) – ГМ територіально не обмежені. Для передачі даних найчастіше використовують наявні телефонні канали з малою швидкістю передачі і великим впливом завад. Через невелику швидкість передачі неможливо використовувати ГМ в реальному масштабі часу, тому їх використовують для вирішення задач, які не потребують оперативності (електронна пошта, ел. довідники, та ін.).

Регіональні мережі – мережі масштабу міста, району, області. Залежно