5. Информационные технологии в системах распределенной обработки данных

Разработка информационного технологического обеспечения требует учета особенностей структуры экономических систем. По мере развития компьютерных, производственных и экономических систем централизованный вариант обработки данных становится нерациональным, не обеспечивающим обработку данных в больших объемах и в заданные сроки. Возникающие проблемы в значительной мере позволяет разрешить децентрализация обработки информации в совокупности с децентрализацией подготовки исходных первичных данных на рабочих местах пользователей. Децентрализация информационных систем предполагает рассредоточение вычислительных ресурсов и их приближение к местам возникновения и потребления информации. Основу новой информационной технологии составляют широкое применение компьютеров и формирование на их базе вычислительных сетей, в частности, в масштабах предприятий – на базе локальных вычислительных сетей.

5.1. Сетевой режим обработки информации

Вычислительная сеть – это совокупность программных, технических и коммуникационных средств, обеспечивающих эффективное распределение вычислительных ресурсов.

Важнейшими характеристиками сети являются архитектура и топология, под которыми понимают конструирование сложных компьютерных объединений и структуру соединения персональных компьютеров в сети. Под физической топологией понимается реальная схема соединения узлов каналами связи, а под логической – структура маршрутов потоков данных между узлами. Физическая и логическая структуры не всегда совпадают. Существует несколько типов топологических структур сетей: шинная, звездообразная, древовидная, кольцевая, многосвязная.

Для описания взаимодействия компонентов в сети используются протоколы, определяющие правила взаимодействия работающих друг с другом абонентов. Функциями протоколов на всех уровнях сети являются: управление потоками данных в сети, защита сети от перегрузок, защита от ошибок, выполнение операций по маршрутизации сообщений и оптимизации использования ресурсов, обеспечивающее большую степень доступности услуг сети путем образования нескольких маршрутов между абонентами.

При подключении компонентов сети друг к другу должны быть определены правила их стыковки. Интерфейс – свод правил по взаимодействию между функциональными компонентами.

Многообразие сетевых технологий вызывает необходимость их классификации по ключевым признакам. Примерная классификация сетевых технологий дана в таблице.

Классификация сетевых технологий

ПРИЗНАК КЛАССИФИКАЦИИ	ТИП СЕТЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ
СПЕЦИАЛИЗАЦИЯ	Универсальные Специализированные
СПОСОБ ОРГАНИЗАЦИИ	Одноуровневые Двухуровневые
СПОСОБ СВЯЗИ	Проводные Беспроводные Спутниковые
СОСТАВ ПК	Однородные Неоднородные
ОХВАТ ТЕРРИТОРИИ	Локальные Территориальные Федеральные Глобальные

Двухуровневые технологии имеют кроме ПК, с которыми непосредственно общаются пользователи и которые называются рабочими станциями, специальные компьютерами, называемые серверами. Задачей сервера является обслуживание рабочих станций с предоставлением им своих ресурсов, которые обычно существенно выше, чем ресурсы рабочей станции. Рабочая станция отправляет серверу запрос на выполнение каких-либо действий, а сервер выполняет требуемые действия и посылает рабочей станции сообщение с результатом выполненной работы. В зависимости от вида работ различают файловый сервер, если он выполняет операции чтения-записи данных из файлов, SQL-сервер, если он выполняет операции поиска в базах данных по запросам (SQL - структурированный язык запросов Structured Query Language), принт-сервер и т.д.

В одноуровневой (одноранговой) технологии функции рабочей станции и сервера совмещены, пользовательский ПК может быть одновременно и рабочей станцией и сервером. В двухуровневой системе «клиент – сервер» за счет специализации работ достигается более высокая производительность сети, шире спектр и качество услуг. Однако одноранговые сети дешевле и проще в эксплуатации.

Локальные вычислительные сети (ЛВС) обеспечивают постоянное оперативное взаимодействие между отдельными пользователями в пределах одной организации или объединения. Все компоненты ЛВС (персональные компьютеры, каналы коммуникаций, средства связи) располагаются на относительно небольшой территории.

Компоненты региональной (территориальной) сети находятся на достаточно большом расстоянии (десятки, сотни километров). Такая сеть обеспечивает обмен данными между абонентами по телефонным каналам, каналам сети «Телекс», а также по спутниковым каналам связи. Территориальные сети строятся по идеологии открытых систем. Их абонентами являются отдельные ПК, ЛВС, телексные, факсимильные и телефонные установки, сетевые элементы (узлы сети связи).

Основная задача федеральной сети – создание магистральной сети передачи данных с коммутацией пакетов и предоставлением услуг по передаче данных в реальном масштабе времени широкому кругу пользователей, к числу которых относятся и территориальные сети.

Глобальные сети обеспечивают абонентам передачу данных и другие разнообразные возможности получения информации и общения в планетарном масштабе.

При выборе информационно-вычислительной сети (речь идет о ЛВС) пользователь в первую очередь решает вопрос о прикладной системе, то есть о комплексе решаемых задач предметной области. Прикладная система предъявляет требования к выбору общесистемного программного обеспечения, парку компьютеров и других технических средств и к пропускной способности сети. Работа по выбору конкретной сети предполагает: