Архитектуры вычислительных систем.

Плюсы сетей:

  1. охват огромных территорий.
  2. высочайшая отказоустойчивость.
  3. возможность использовать вместе данные и устройства.
  4. способность делать параллельные вычисления.

Минусы:

  1. сложность транспортировки данных.
  2. сложность сетевых ОС и сетевых прикладных программ.
  3. актуальность безопасности.

По многофункциональному предназначению сети разделяются на вычислительные, информационные и информационно-вычислительные сети. Информационные сети предоставляют юзеру только информационные услуги. К таким сетям Архитектуры вычислительных систем. относится сети научно-технической и справочной инфы. Сюда же входят сети спецслужб. Вычислительные сети отличаются от прошлых наличием массивных вычислительных средств, устройств завышенной емкости и перераспределения ресурсов.

По размещению главных частей сети разделяются на:

  1. сети с разделением информационных массивов
  2. сети с неполным разделением.

По степени территориального рассредоточения компонент Архитектуры вычислительных систем. сети делятся на:

  1. глобальные – обхватывают местность, как минимум, одной страны либо нескольких государств
  2. локальные – обхватывают маленькую местность.

По типу применяемых вычислительных средств сети могут быть: однородными – ЭВМ всех абонентов этой сети аппаратно и программно совместимы; неоднородными – ЭВМ не совместимы. Локальные – однородные, глобальные – неоднородные.

По способу передачи данных:

  1. сети с коммутацией сообщений
  2. с Архитектуры вычислительных систем. коммутацией пакетов (современная)
  3. каналов
  4. со смешанной коммутацией.

Топология – структура связи меж элементами сети. Топология оказывает существенное воздействие на пропускную способность, на устойчивость к отказам, на качество обслуживания, на логические способности, на цена.

Топологии: кольцо, звезда, шина, дерево (иерархия), полносвязная, ячеистая, смешанная.

Сети могут быть разбиты на 4 категории, связанные с физической удаленностью Архитектуры вычислительных систем. устройств:

  1. маленькие – размер < 5 см, обеспечивают взаимодействие огромного количества вычислительных частей, расположенной в одной ИС.
  2. малые – размер до 50 см, обеспечивают взаимодействие многих вычислительных узлов, расположенных на одной плате.
  3. средние – обычно до 1 км, обеспечивают взаимодействие отдельных вычислительных узлов, распределенных на довольно локальной местности (локальные).
  4. огромные – размер >10 км, обеспечивают взаимодействие отдельных вычислительных Архитектуры вычислительных систем. узлов, расположенных на широкой местности (глобальные).

В случаях 1 и 2 из-за маленькой физической удаленности друг от друга все данные обычно передаются параллельно, т.е. целыми словами с помощью проводов. Такие сети нередко именуют тесновато связанными системами. В случаях 3 и 4 сообщения передаются поочередно по одной и той же Архитектуры вычислительных систем. паре проводников (свободно связанные системы). Тесновато связанные системы употребляются для обмена сообщениями меж однородными вычислительными элементами. Основная цель – минимизация времени передачи данных. Как правило это достигается применением общей либо вместе применяемой памяти, доступной всем элементам системы. При всем этом заместо передачи сообщений меж элементами производится обмен их адресными указателями. В свободно Архитектуры вычислительных систем. связанной системе делается передача меж неоднородными элементами и на огромные расстояния. Как следует, увеличивается возможность ошибки, потому главные трудности – это обеспечение надежности передачи сообщений и сохранение 1-го и такого же значения переданного сообщения.

Свойства сетей:

  1. операционные способности
  2. время доставки сообщений
  3. производительность обработки данных
  4. цена обработки.

Операционные способности – список главных действий Архитектуры вычислительных систем. по обработке данных. Основная ЭВМ обеспечивает юзеров классическими видами обслуживания:

  1. удаленный ввод заданий – выполнение заданий, поступающих с всех терминалов на всякую главную ЭВМ пакетным и диалоговым решением.
  2. передача файлов меж ЭВМ сети.
  3. доступ к удаленным файлам.
  4. защита данных и ресурсов от несанкционированного доступа
  5. передача всех форм либо видов сообщений Архитектуры вычислительных систем. меж юзерами.
  6. выдача справок об информационных и программных ресурсах.
  7. рассредотачивание БД, размещенных на нескольких ЭВМ.
  8. распределенная обработка – параллельное выполнение одной задачки несколькими ЭВМ.

Производительность сетей представляет собой суммарную производительность основных ЭВМ (номинальная). Существует ещё системная производительность.

Время доставки сообщений определяется как статистическое среднее время от момента передачи сообщения в Архитектуры вычислительных систем. сеть до момента получения сообщения адресатом.

Стоимость обработки данных формируется с учетом цены всех средств ввода/вывода, передачи, хранения, объема ресурсов, режима передачи.

Принципы протоколов Веба:

  1. инкапсуляция пакетов
  2. фрагментация/дефрагментация
  3. динамическая маршрутизация путей доставки данных.

ПП – прикладной процесс

ООД – оконечное оборудование данных: ЭВМ и терминал. В ряде всевозможных случаев его именуют абонентом. ООД и АКД Архитектуры вычислительных систем. именуется рабочей станцией.

АКД – аппаратура канала данных.

Сплошные – физическая связь.

Пунктирная – логическая связь.

Основная функция – обеспечение ООД доступа к ресурсам. База логической связи – запрос, а система должна организовать физическую связь. Средства коммуникации: проводные и беспроводные. Проводная – материалы, физика которых может передавать сигналы. Информационно-вычислительная сеть.

С физической точки зрения Архитектуры вычислительных систем. 2 метода соединения: точка-точка (один с одним), точка-многоточие (один со многими).

К главным чертам сетей также относятся пропускная способность сети либо отдельного канала связи, также достоверность передачи данных и надежность.

Пропускная способность – это очень вероятное количество данных, которое может быть передано за единицу времени (бит Архитектуры вычислительных систем./с). Достоверность – это возможность преломления каждого передаваемого бита. Для проводных линий эта возможность равна 10–3, для кабельных – 10-5, для оптоволокна – 10–8. Надежность – это свойство коммуникационной среды сохранять во времени в установленных границах значения всех характеристик, характеризующих способность сети делать требуемые функции в данных критериях внедрения.

Вычислительные средства – ЭВМ, вычислительные комплексы и системы и Архитектуры вычислительных систем. их ПО являются основными многофункциональными элементами сетей, выполняющих обработку данных. Их основная задачка состоит в реализации последующих функций – представления, употребления и рассредотачивания ресурсов сети, а поэтому вычислительные средства, реализующие весь комплекс перечисленных функций относятся к универсальным и составляют базу универсальных абонентских систем (одноранговые). Вычислительные средства, спец на предоставлении ресурсов, именуются Архитектуры вычислительных систем. серверами и составляют базу сервисных абонентских систем. Спец на потреблении именуют клиентами и составляют базу клиентских абонентских систем. Спец на управлении вычислительной сетью именуются административными и составляют базу административных абонентских систем.

Эталоны.

Если не делать и не соблюдать эталоны, то можно передавать данные только меж компьютерами поставляемые одним и Архитектуры вычислительных систем. этим же производителем. Глобальные сети обязаны подсоединять компы различных производителей. Потому необходимо создать и применить эталоны.

ЕСМА ITU ISO

EIA CCITT

IEEE ANSI

ПК-> ПТКА-> ПК+ПТКА-> ISO = OSI

ECMA – ассоциация европейских производителей вычислительной техники.

EIA – ассоциация производителей электротехники.

IEEE – институт инженеров по электротехнике и электронике.

ПК – компьютер.

ITU – интернациональный альянс электросвязи Архитектуры вычислительных систем..

CCITT – интернациональный консультативный комитет по телеграфии и телефонии.

ANSI – южноамериканский институт государственных эталонов.

ПТКА – создание телекоммуникационной аппаратуры.

ISO – интернациональная организация по эталонам.

OSI – связь открытых систем.

Цифровые сети с интеграцией услуг, коммутируемые сети общего использования, ISO8571/1-4, X.25, T60, I440.

Понятие открытая система.

ИВС – это соединение различного оборудования, а, как следует, неувязка Архитектуры вычислительных систем. сопоставимости является очень острой.

Сетевая декомпозиция – станция, разбитая на 7 уровней, должна подсоединяться к другой таковой же станцией. При передаче сообщений 2 рабочие станции должны принять определенные соглашения. Они должны согласовать уровни и форму электронных сигналов, метод определения длины сообщения, условиться о способах контроля достоверности, таким макаром соглашения Архитектуры вычислительных систем. должны быть приняты для всех уровней. Процедура взаимодействия 2-ух узлов может быть описана в виде набора правил. Формализованные правила, определяющие последовательность и формат сообщений, которыми обмениваются сетевыми составляющие, лежащие на этом же уровне, но в разных узлах, именуются протоколом. С другой стороны модули, реализующие протоколы примыкающих уровней и находящиеся в одном узле Архитектуры вычислительных систем. также ведут взаимодействие вместе в согласовании с верно определенными правилами и при помощи стандартизированных форматов сообщений. Эти правила принято именовать интерфейсом. Интерфейс определяет набор сервисов, предоставляемый данным уровнем примыкающему. В сути протокол и интерфейс выражают одно и то же понятие – правило, но обычно в сетях за ними закрепили Архитектуры вычислительных систем. различные области деяния. Протоколы определяют взаимодействие модулей 1-го уровня в различных узлах, а интерфейсы – модулей примыкающих уровней в одном узле. Иерархически организованный набор протоколов, достаточный для организации узлов в сети, именуется стеком коммуникационных протоколов, которые могут быть реализованы как аппаратно, так и программно. Обычно 1-ый уровень – аппаратно, 2-ой – обычно аппаратно Архитектуры вычислительных систем., 3-ий – аппаратно-программно, 4-ый – программно. Программный модуль, реализующий протокол, время от времени именуется протоколом. Протоколы реализуются не только лишь рабочими станциями, да и промежными агрегатами.

Модель связи открытых систем.

Седьмой уровень – прикладной.

6-ой – презентабельный.

5-ый – сеансовый.

4-ый – транспортный.

3-ий – сетевой.

2-ой – канальный.

1-ый – физический.

Седьмой, 6-ой и 5-ый работают Архитектуры вычислительных систем. с понятием информация. 4-ый и 3-ий информация – в пакет. 2-ой – пакеты становятся кадрами (фреймами). 1-ый – сигнал. В модели OSI различаются 2 протокола: протокол с подготовительным установлением соединения и без установления соединения. При подготовительном установлении отправитель и получатель собирают схему. Может быть избрать некие характеристики для протокола и Архитектуры вычислительных систем. только после чего приступить к обмену данными. После обмена связь необходимо разрывать. Стандартный телефон – пример подготовительного установления соединения. Протокол без подготовительного установления соединения – отправитель просто передает сообщение.

IPX/SPX – стек компании Novell. 65% систем были захвачены этой компанией, так как их системы приспосабливались к индивидуальным станциям. Уровни:

С седьмого по 5-ый – SAP NCP Архитектуры вычислительных систем..

4-ый – SPX.

3-ий – IPX RIP NLSP.

На физическом и канальном уровнях в фирмах Novell употребляются все пользующиеся популярностью протоколы этих уровней. На сетевом уровне работает протокол IPX, также RIP, NLSP. IPX – это протокол, занимающийся вопросами адресации и маршрутизации пакетов в сетях Novell. Маршрутные решения основаны на адресных полях в Архитектуры вычислительных систем. заголовке пакета, также на инфы, поступающей от протоколов обмена маршрутной инфы. Протокол IPX поддерживает только дельтаграмный метод обмена сообщениями, за счет чего экономично потребляет вычислительные ресурсы, т.о. IPX делает 3 функции: задание адреса, установление маршрута и рассылка дельтаграмм. Транспортному уровню соответствует протокол SPX, который производит передачу сообщений Архитектуры вычислительных систем. с подготовительным установлением соединений. На верхних уровнях работают NCP – является протоколом взаимодействия сервера Net Ware и оболочки рабочей станции, этот протокол реализует архитектуру клиент-сервер, при помощи него рабочая станция–клиент подключается к серверу, показывает сборники сервера, просматривает ФС сервера, копирует файлы, изменяет атрибуты, делит сетевой принтер меж станциями. SAP Архитектуры вычислительных систем. – протокол объявления о сервисе, кое-чем похож на RIP, другими словами протокол дает возможность сетевым устройствам обмениваться информацией об имеющихся сервисах. протокол позволяет сетевым устройствам корректировать данные о том, какие сервисные услуги имеются в сети сейчас времени, другими словами при старте сервисы употребляют этот протокол для оповещения, когда Архитектуры вычислительных систем. работа заканчивается, он употребляет протокол, чтоб известить сеть о прекращении. Основная задачка маршрутизаторов – это фильтрация трафика SAP и RIP-пакетов.

Net BIOS – стек компаний Microsoft и IBM.

Седьмой, 6-ой – SMB.

5-ый–3-ий – Net BIOS.

Net BIOS содержит огромное количество сетевых функций, но с его помощью невозможна маршрутизация, т.к Архитектуры вычислительных систем.. не вводилось схожих понятий. Это ограничивало употребление протокола только локальными сетями. Поддерживает оба метода передачи данных. Протокол SMB соответствует прикладному и представительскому уровню. Обычно в SMB входят функции:

  1. управление сессиями, создание и разрыв логического канала меж станцией и ресурсом
  2. файловый доступ – рабочая станция может обратиться к файл-серверу со стандартным запросом.
  3. сервис Архитектуры вычислительных систем. печати – обычно рабочая станция может ставить свои файлы в некоторую очередь.
  4. сервис сообщений – SMB поддерживает ординарную передачу сообщений со последующими функциями: отправить обычное сообщение, широкоформатное сообщение, отправить начало, текст, окончания блока сообщения, отменить пересылку, получить имя машины.

Из–за огромного количества приложений, которые употребляют функции API Архитектуры вычислительных систем., предоставляемые Net BIOS в почти всех сетевых ОС эти функции реализованы в виде интерфейса к своим транспортным протоколам. К примеру, в Net Ware для этого существует программа-эмулятор.

В одноранговых сетях все машины имеют однообразный статус, с выделенным сервером – одна либо несколько машин – сервер, другие – клиенты. Если к одноранговой сети добавлять Архитектуры вычислительных систем. компы, то её производительность будет понижаться, а позже разрушится. Одноранговых сетей меньше, чем сетей с выделенным сервером. При работе сети, при её росте и роста объема сетевого трафика нужно наращивать количество серверов. Рассредотачивание задач меж серверами гарантирует, что любая задачка будет производиться более отлично. Круг задач, которые должен Архитектуры вычислительных систем. делать сервер, многообразен, какие-то проще, какие-то труднее. Обычно серверы делают спец.

Почтовые серверы – электрическая почта, серверы факсов, факсимильные сообщения, коммуникационные серверы, серверы служб каталога – получение данных о структуре сети.

37–73–59 Чистов А.А.

Для моделей OSI центральными становятся 3 понятия: сервис (функция), интерфейс, протокол. Порты находятся меж 6 и Архитектуры вычислительных систем. 5 уровнем. Порты бывают стандартными. У порта есть номер. Сервис определяет, что делает уровень, но ничего не гласит, как он это делает. Интерфейс уровня определяет для выше лежащего уровня доступ к сервису. Протокол определяет реализацию сервиса. Основная цель сотворения модели OSI – это предоставить производителям аппаратуры и ПО эталоны, которые позволили бы им создавать Архитектуры вычислительных систем. взаимно-совместимые сетевые составляющие.

Физический уровень – это передача данных по сетевому кабелю либо через беспроводное соединение, определяет все характеристики кабелей и разъемов, число контактов и сигналы по каждому контакту, временные свойства сигнала и представление сигналов.

Канальный уровень обычно воспринимает сигналы и начинает их структурировать, формат кадра находится Архитектуры вычислительных систем. в зависимости от сетевой технологии, управляет способом доступа, обеспечивает свободный от ошибок обмен данными меж узлами, другими словами организует повторную передачу, если что-то не так. В целом отправитель должен ожидать доказательства от получателя, в каком виде приняты данные. Есть отрицательное доказательство и положительное. Для этого уровня нужно вычисление циклически лишнего Архитектуры вычислительных систем. кода. Как минимум, употребляется понятие – контроль на избыточность. Сначало употреблялся агрегат – эхоплекс. Уровень оказался очень сложным, вышло разбиение, другими словами появились 2 подуровня: LLC, MAC. LLC именуется подуровень управления логическим каналом, другими словами тут проходят пакеты с данными для прикладных программ. МАС – это подуровень управления доступом к среде Архитектуры вычислительных систем., отвечает за обработку пакетов сообщений, которыми сетевые адаптеры без помощи других обмениваются для выполнения функций контроля и управления работой логического кольца, адресок сетевого адаптера – это и есть адресок подуровня МАС (физический адресок адаптера).

Сетевой уровень – адресация передаваемых данных и трансляция логических адресов в физические имена, определяет маршрут для данных Архитектуры вычислительных систем. от отправителя к получателю, оперирует понятиями «пакет». Большие пакеты нуждаются в преобразовании в последовательность наименьших кадров, до того как сетевой уровень вышлет его канальному уровню, добавляет в заголовок информацию для выбора маршрута, она может быть статическая и динамическая.

Транспортный уровень – уровень разделения сетезависимой части от сетенезависимой части. Транспортный уровень Архитектуры вычислительных систем. обеспечивает доставку всех пакетов более действенным методом без ошибок и в правильной последовательности. При помощи подтверждений и средств исправления ошибок уровень обеспечивает надежную передачу данных «из конца в конец», похож на канальный уровень, где осуществляется доставка «из узла к узлу». С транспортного уровня модель начинает прогуляться на ИВС.

Сеансовый уровень позволяет Архитектуры вычислительных систем. приложениям, выполняемым на 2-ух разных узлах установить соединение, именуемое сеансом, выполнить обмен данными, а потом окончить сеанс. Уровень управляет диалогом меж 2-мя процессами, смотрит за доставкой сообщений в подходящей последовательности, уровень вводит контрольные точки, другими словами один процесс информирует другой, что он принял и обработал отправленные данные Архитектуры вычислительных систем. до определенного момента диалога. Также обработка транзакций осуществляется на сеансовом уровне. Транзакции – последовательность команд, которая должна быть выполнена на сто процентов. Тот же уровень занимается вопросами безопасности, другими словами проверка прав на установку и внедрение соединений либо введение либо выведение на экран окна для ввода пароля.

Уровень представления Архитектуры вычислительных систем. (представительский (трансформирующий (транслирующий))) управляет форматами, применяемыми для обмена инфы меж узлами сети. Узел-отправитель передает данные определенного приложения в принятую форму, узел-получатель конвертирует данные из принятой формы в специфическую.

Прикладной уровень (уровень приложений) предоставляет окно для доступа прикладных процессов к сетевым способностям, к примеру, ПО для передачи файлов по сети Архитектуры вычислительных систем. либо доступ к распределенным БД. Уровень управляет общим доступом к сети, также потоком данных и обработкой ошибок.

Уровень Ключевое слово Ответственность
Прикладной Разделение Представляет сетевой сервис
Представления Форматирование Трансляция данных, шифрование, сжатие
Сеансовый Диалог Управление сессией, контроль ошибок, обработка транзакций, поддержка вызовов удаленных процедур
Транспортный Надежность Надежность передачи, гарантированная Архитектуры вычислительных систем. доставка, мультиплексирование сессий верхнего уровня
Сетевой Дельтаграмма Маршрутизация логических адресов, создание и ведение таблиц маршрутизации, фрагментация и сборка данных, неориентированная на соединение
Канальный Кадр Окончательная доставка по физическому адресу устройства, синхронизация кадров, доступ к среде передачи
Физический Биты Синхронизация битов, сигнализация аналоговая либо цифровая, электронная и механическая спецификации

Серверы – стандартные Архитектуры вычислительных систем. компы, чьи ресурсы доступны сетевым юзерам (клиентам). Клиент – тоже компьютер, который производит доступ к сетевым ресурсам. Общим является понятие – среда передачи – метод соединения компов. Вместе применяемые данные в форме файлов, вместе применяемые периферийные устройства. База одноранговых сетей – универсальные абонентские системы, способные как потреблять сетевые ресурсы, другими словами Архитектуры вычислительных систем. сформировывать запросы к наружным серверам, так и предоставлять свои ресурсы.

Сети типа «клиент–сервер» строятся на базе клиентских и сервисных абонентских систем. Они нацелены на потребление чужих ресурсов либо предоставление собственных ресурсов. Главные плюсы одноранговых сетей:

  1. простота и малые издержки при развертывании и опции эксплуатации.
  2. многофункциональные способности отдельных сетевых абонентских Архитектуры вычислительных систем. систем не зависят друг от друга.
  3. не требуют централизованного администрирования.
  4. юзеры имеют возможность персональной опции и конфигурации.

К недочетам относят последующее:

  1. резкое понижение эффективности функционирования сети при увеличении до 20 и поболее числа абонентских систем.
  2. при насыщенном воззвании к разделяемым ресурсам появляются временные задержки в обслуживании запросов.
  3. при Архитектуры вычислительных систем. выключении от сети отдельных систем теряются их аппаратно-программные ресурсы.
  4. отсутствие централизованного управления усложняет конфигурирование сетевых ресурсов и компанию безопасности ресурсов.

Плюсы клиент-серверных сетей:

  1. серверная часть должна поддерживаться массивными аппаратными платформами (внедрение мультипроцессорных систем).
  2. поддержка огромного числа одновременного выполняемых процессов и сетевых соединений.
  3. наличие в составе ОС компонент Архитектуры вычислительных систем. централизованного администрирования сетей.
  4. широкий набор сетевых служб.
  5. позволяют организовать сети с огромным числом абонентских систем.
  6. обеспечивают централизованное управление учетными записями юзеров, также безопасностью и доступом.
  7. действенный доступ к ресурсам.
  8. юзеру нужен пароль для входа в сеть и для получения доступа к ресурсам, на которые распространяются его права.

Недочеты:

  1. неисправность Архитектуры вычислительных систем. сервера в состоянии сделать неработоспособной всю сеть либо привести к отключению ресурса.
  2. требуется квалифицированный персонал для администрирования.
  3. имеют более высшую цена сетей и сетевого оборудования.

Сетевые службы (сетевой сервис) – это совокупа программно реализованных модулей сетевой ОС либо специализированных утилит, предоставляющих сетевым админам способности действенного управления сетью, а конечным юзерам способности действенной работы Архитектуры вычислительных систем. с информационными ресурсами сети. Все сетевые службы реализованы на базе принципа клиент-сервер. К более обширно распространяемым относятся:

Вспомогательные системы: служба БД, служба факсимильной связи, служба передачи голоса – реализуются в виде системных сетевых приложений либо утилит. Главный показатель сетевых служб – удобство Архитектуры вычислительных систем. их использования. Данный показатель является личным, для 1-го ресурса может быть создано несколько служб. При определении степени удобства употребляют степень – прозрачность. Прозрачный доступ – это доступ при котором юзер работает с ресурсами своей абонентской системы.

Режим связи.

Три режима:

  1. симплексный – передача исключительно в одном направлении.
  2. полудуплексный
  3. дуплексный.


arhitektura-v-kommunikativnom-aspekte-kursovaya-rabota.html
arhitektura-vichislitelnij-setej.html
arhitektura-xvii-pervoj-polovini-xviii-veka-v-avstrii-i-germanii.html