Компьютерные сети

Содержание 
 

1. Назначение и классификация компьютерных сетей

1.1. Обобщенная структура компьютерной сети

1.2. Классификация вычислительных сетей.

1.3. Режимы передачи данных

1.4. Типы синхронизации данных

1.5. Вывод

2. Практическое задание по работе в СУБД Access

3. Практическое задание  «Автоматизация автоматизации  учета материалов

Литература

 

      Компьютерная (вычислительная) сеть - совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.

     Под системой понимается автономная совокупность, состоящая из одной или нескольких ЭВМ, программного обеспечения, периферийного оборудования, терминалов, средств передачи данных, физических процессов и операторов, способная осуществлять обработку информации и выполнять функции взаимодействия с другими системами. 
 

Обобщенная  структура компьютерной сети 
 

     Компьютерные  сети являются высшей формой многомашинных  ассоциаций. Выделим основные отличия компьютерной сети от многомашинного вычислительного комплекса.

• Первое отличие - размерность. В состав многомашинного вычислительного комплекса входят обычно две, максимум три ЭВМ, расположенные преимущественно в одном помещении. Вычислительная сеть может состоять из десятков и даже сотен ЭВМ, расположенных на расстоянии друг от друга от нескольких метров до десятков, сотен и даже тысяч километров.
• Второе отличие - разделение функций между ЭВМ. Если в многомашинном вычислительном комплексе функции обработки данных, передачи данных и управления системой могут быть реализованы в одной ЭВМ, то в вычислительных сетях эти функции распределены между различными ЭВМ.
• Третье отличие - необходимость решения в сети задачи направления сообщений. Сообщение от одной ЭВМ к другой в сети может быть передано по различным маршрутам в зависимости от состояния каналов связи, соединяющих ЭВМ друг с другом.

     Абоненты  сети - объекты, генерирующие или потребляющие информацию в сети.

     Абонентами сети могут быть отдельные ЭВМ, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные роботы, станки с числовым программным управлением и т.д. Любой абонент сети подключается к станции.

     Станция - аппаратура, которая выполняет функции, связанные с передачей и приемом информации.

     Для организации взаимодействия абонентов  необходима физическая передающая среда.

     Физическая  передающая среда  - линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных.

     На  базе физической передающей среды строится коммуникационная сеть, которая обеспечивает передачу информации между абонентскими системами. 
 

Классификация вычислительных сетей. 
 

     В зависимости от территориального расположения абонентских систем вычислительные сети можно разделить на три основных класса:

• глобальные сети (WAN - Wide Area Network);
• региональные сети (MAN - Metropolitan Area Network);
• локальные сети (LAN - Local Area Network).

     Глобальная  вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети может осуществляться на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальные вычислительные сети позволяют решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.

     Региональная  вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов внутри большого города, экономического региона, отдельной страны. Обычно расстояние абонентами региональной вычислительной сети составляет десятки - сотни километров.

     Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. В настоящее время не существует четких ограничений на территориальный разброс абонентов локальной вычислительной сети. Обычно такая сеть привязана к конкретному месту. К классу локальных вычислительных сетей относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т. д. Протяженность такой сети можно ограничить пределами 2 - 2,5 км.

     Объединение глобальных, региональных и локальных  вычислительных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии. Они обеспечивают мощные, экономически целесообразные средства обработки огромных информационных массивов и доступ к неограниченным информационным ресурсам. 
 

Режимы  передачи данных 
 

     Любая коммуникационная сеть должна включать следующие основные компоненты: передатчик, сообщение, средства передачи, приемник.

     Передатчик - устройство, являющееся источником данных.

     Приемник- устройство, принимающее данные.

     Приемником  могут быть компьютер, терминал или  какое-либо цифровое устройство.

     Сообщение - цифровые данные определенного формата, предназначенные для передачи.

     Это может быть файл базы данных, таблица, ответ на запрос, текст или изображение.

     Средства  передачи - физическая передающая среда и специальная аппаратура, обеспечивающая передачу сообщений.

     Для характеристики процесса обмена сообщениями  в вычислительной сети по каналам связи используются следующие понятия: режим передачи, код передачи, тип синхронизации.

     Режим передачи. Существуют три режима передачи: симплексный, полудуплексный и дуплексный.

     Симплексный режим - передача данных только в одном направлении.

     Примером  симплексного режима передачи является система, в которой информация, собираемая с помощью датчиков, передается для обработки на ЭВМ. В вычислительных сетях симплексная передача практически не используется.

     Полудуплексный  режим - попеременная передача информации, когда источник и приемник последовательно меняются местами.

     Дуплексный  режим - одновременные передача и прием сообщений.

     Дуплексный  режим является наиболее скоростным режимом работы и позволяет эффективно использовать вычислительные возможности  быстродействующих ЭВМ в сочетании с высокой скоростью передачи данных по каналам связи. Пример дуплексного режима - телефонный разговор. 
 

Типы  синхронизации данных 
 

     Процессы  передачи или приема информации в  вычислительных сетях могут быть привязаны к определенным временным  отметкам, т.е. один из процессов может начаться только после того, как получит полностью данные от другого процесса. Такие процессы называются синхронными.

     В то же время существуют процессы, в  которых нет такой привязки и  они могут выполняться независимо от степени полноты переданных данных. Такие процессы называются асинхронными.

     Синхронизация данных - согласование различных процессов во времени. В системах передачи данных используются два способа передачи данных: синхронный и асинхронный.

     При синхронной передаче информация передается блоками, которые обрамляются специальными управляющими символами. В состав блока включаются также специальные синхросимволы, обеспечивающие контроль состояния физической передающей среды, и символы, позволяющие обнаруживать ошибки при обмене информацией. В конце блока данных при синхронной передаче в канал связи выдается контрольная последовательность, сформированная по специальному алгоритму. По этому же алгоритму формируется контрольная последовательность при приеме информации из канала связи. Если обе последовательности совпадают - ошибок нет. Блок данных принят. Если же последовательности не совпадают - ошибка. Передача повторяется до положительного результата проверки. Если повторные передачи не дают положительного результата, то фиксируется состояние аварии

     Синхронная  передача - высокоскоростная и почти безошибочная. Она используется для обмена сообщениями между ЭВМ в вычислительных сетях. Синхронная передача требует дорогостоящего оборудования.

     При асинхронной передаче данные передаются в канал связи как последовательность битов, из которой при приеме необходимо выделить байты для последующей их обработки. Для этого каждый байт ограничивается стартовым и стоповым битами, которые и позволяют произвести выделение их из потока передачи. Иногда в линиях связи с низкой надежностью используется несколько таких битов. Дополнительные стартовые и стоповые биты несколько снижают эффективную скорость передачи данных и соответственно пропускную способность канала связи. В то же время асинхронная передача не требует дорогостоящего оборудования и отвечает требованиям организации диалога в вычислительной сети при взаимодействии персональных ЭВМ. 
 

Вывод 
 

     Современное производство требует высоких скоростей  обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи. Необходимо также иметь быстрые и эффективные способы обращения к информации, способы поиска данных; реализовывать сложную обработку данных. Управление крупными предприятиями требуют участия в этом процессе достаточно крупных коллективов. Коллективы могут располагаться в различных районах города, в различных регионах страны и даже в различных странах. В таких ситуациях становятся важными и актуальными скорость и удобство обмена информацией

     Таким образом, можно  сказать, что компьютерные технологии дают больше возможностей для работы с имеющимися данными и информацией.