Вычислительные сети
Основными элементами сети являются стандартные компьютеры, не имею¬щие ни общих блоков памяти, ни общих периферийных устройств. Связь между компьютерами осуществляется с помощью сетевых адаптеров, соединенных относительно протяженными каналами связи. Каждый компьютер работает под управлением собственной операционной систе¬мы, а какая-либо «общая» операционная система отсутствует. Взаимодействие между компьютерами сети про¬исходит за счет передачи сообщений через сетевые адаптеры и каналы связи. С помощью этих сообщений один компьютер обычно запрашивает доступ к ло¬кальным ресурсам другого компьютера. Такими ресурсами могут быть как данные, хранящиеся на диске, так и разнообразные периферийные устройства — принтеры, модемы, факс-аппараты и т. д. Разделение локальных ресурсов каждого компьюте¬ра между всеми пользователями сети — основная цель создания вычислительной сети.
Каким же образом сказывается на пользователе тот факт, что его компьютер подключен к сети? Прежде всего, он может пользоваться не только файлами, дис¬ками, принтерами и другими ресурсами своего компьютера, но и аналогичными ресурсами других компьютеров, подключенных к той же сети. Правда, для этого недостаточно снабдить компьютеры сетевыми адаптерами и соединить их кабель¬ной системой. Необходимы еще некоторые добавления к операционным системам этих компьютеров. На тех компьютерах, ресурсы которых должны быть доступны всем пользователям сети, необходимо добавить модули, которые постоянно будут находиться в режиме ожидания запросов, поступающих по сети от других компь¬ютеров. Обычно такие модули называются программными серверами, так как их главная задача — обслуживать запросы на доступ к ресурсам своего компьютера. На компьютерах, пользователи которых хотят получать доступ к ре¬сурсам других компьютеров, также нужно добавить к операционной системе неко¬торые специальные программные модули, которые должны вырабатывать запросы на доступ к удаленным ресурсам и передавать их по сети на нужный компьютер. Такие модули обычно называют программными клиентами. Собственно же сетевые адаптеры и каналы связи решают в сети достаточно простую задачу — они передают сообщения с запросами и ответами от одного компьютера к другому, а основную работу по организации совместного использования ресурсов выполняют , клиентские и серверные части операционных систем.
Пара модулей «клиент - сервер» обеспечивает совместный доступ пользователей к определенному типу ресурсов, например к файлам. В этом случае говорят, что пользователь имеет дело с файловой службой. Обычно сетевая опера¬ционная система поддерживает несколько видов сетевых служб для своих пользова¬телей — файловую службу, службу печати, службу электронной почты, службу удаленного доступа и т. п.
Термины «клиент» и «сервер» используются не только для обозначения про¬граммных модулей, но и компьютеров, подключенных к сети. Если компьютер предоставляет свои ресурсы другим компьютерам сети, то он называется сервером, а если он их потребляет — клиентом. Иногда один и тот же компьютер может одновременно играть роли и сервера, и клиента.
Что дает предприятию использование сетей
Более обстоятельно отвечая на вопрос, зачем предприятию сеть, начнем с рас¬смотрения тех принципиальных преимуществ сетей, которые вытекают из их при¬надлежности к распределенным системам.
Концептуальным преимуществом распределенных систем пе¬ред централизованными системами является их способность выполнять параллель¬ные вычисления. За счет этого в системе с несколькими обрабатывающими узлами в принципе может быть достигнута производительность, превышающая максимально возможную на данный момент производительность любого отдельного, сколь угодно мощного процессора. Распределенные системы потенциально имеют лучшее соотно¬шение производительность-стоимость, чем централизованные системы.
Еще одно очевидное и важное достоинство распределенных систем — это их принципиально более высокая отказоустойчивость. Под отказоустойчивостью по¬нимается способность системы выполнять свои функции при отказах отдельных элементов аппаратуры и неполной доступности данных. Основой повышенной отказоустойчивости распределенных систем явля¬ется избыточность. Избыточность обрабатывающих узлов позволяет при отказе одного узла переназначать приписанные ему задачи на другие узлы.
Для пользователя, кроме выше названных, распределенные системы дают еще и такие преимущества, как возможность совместного использования данных и уст¬ройств, а также возможность гибкого распределения работ по всей системе. Такое разделение дорогостоящих периферийных устройств — таких как дисковые масси¬вы большой емкости, цветные принтеры, графопостроители, модемы, оптические диски — во многих случаях является основной причиной развертывания сети на предприятии.
В последнее время стал преобладать другой побудительный мотив развертыва¬ния сетей, гораздо более важный в современных условиях, чем экономия средств за счет разделения между сотрудниками корпорации дорогой аппаратуры или про¬грамм. Этим мотивом стало стремление обеспечить сотрудникам оперативный до¬ступ к обширной корпоративной информации. В условиях жесткой конкурентной борьбы в любом секторе рынка выигрывает, в конечном счете, та фирма, сотрудни¬ки которой могут быстро и правильно ответить на любой вопрос клиента — о воз¬можностях их продукции, об условиях ее применения, о решении любых возможных проблем и т. п.
Использование сети приводит к совершенствованию коммуникаций, то есть к улучшению процесса обмена информацией и взаимодействия между сотрудника¬ми предприятия, а также его клиентами и поставщиками. Сети снижают потреб¬ность предприятий в других формах передачи информации, таких как телефон или обычная почта. Зачастую именно возможность организации электронной по¬чты является основной причиной и экономическим обоснованием развертывания на предприятии вычислительной сети.
Выводы
Вычислительная сеть — это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи. Линии связи образованы кабелями, сетевыми адаптерами и другими ком¬муникационными устройствами. Все сетевое оборудование работает под управ¬лением системного и прикладного программного обеспечения.
Основная цель сети — обеспечить пользователям сети потенциальную возмож¬ность совместного использования ресурсов всех компьютеров.
Вычислительная сеть — это одна из разновидностей распределенных систем, достоинством которых является возможность распараллеливания вычислений, за счет чего может быть достигнуто повышение производительности и отказо¬устойчивости системы.
Важнейший этап в развитии сетей — появление стандартных сетевых техноло¬гий типа Ethernet, позволяющих быстро и эффективно объединять компьюте¬ры различных типов.
Использование вычислительных сетей дает предприятию следующие возмож¬ности:
• разделение дорогостоящих ресурсов;
• совершенствование коммуникаций;
• улучшение доступа к информации;
• быстрое и качественное принятие решений;
• свобода в территориальном размещении компьютеров.