Информационный центр "Центральный Дом Знаний"
Онлайн всего: 1 Гостей: 1 Пользователей: 0
|
Классификация компьютерных сетейОглавление. 1 Введение…………………………………………………………………………3 2 Теоретическая часть…………………………………………………………….4 2.1 Распределенная обработка данных……………………………………...…4 2.2 Обобщенная структура компьютерно сети……………………………..…7 2.3 Классификация компьютерных сетей ………………………………….…9 3 Практическая часть……………………………………………………………13 4 Список использованной литературы…………………………………………22 5 Приложение………………………………………………………………….…23 1 Введение. Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи. Необходимо также иметь динамичные способы обращения к информации, способы поиска данных в заданные временные интервалы; реализовывать сложную математическую и логическую обработку данных. Управление крупными предприятиями, управление экономикой на уровне страны требует участия в этом процессе достаточно крупных коллективов. Такие коллективы могут располагаться в различных районах города, в различных регионах страны и даже в различных странах. Для решения задач управления, обеспечивающих реализацию экономической стратегии, становятся важными и актуальными скорость и удобство обмена информацией, а также возможность тесного взаимодействия всех участвующих в процессе выработки управленческих решений. В связи с этим возникают компьютерные сети. Они образуются, когда источником и получателем сообщения являются компьютеры. Цель работы: привести классификацию компьютерных сетей. Данная цель решается с помощью раскрытия следующих основных задач: – описать процесс распределенной обработки данных; – привести обобщенную структуру компьютерной сети; – привести классификацию вычислительных сетей; – решить практическую задачу Варианта 10; – дать общую характеристику задачи; – описать алгоритм решения задачи. 2 Теоретическая часть. 2.1 Распределенная обработка данных. В эпоху централизованного использования ЭВМ с пакетной обработкой информации пользователи вычислительной техники предпочитали приобретать компьютеры, на которых можно было бы решать почти все классы их задач. Однако сложность решаемых задач обратно пропорциональна их количеству, и это приводило к неэффективному использованию вычислительной мощности ЭВМ при значительных материальных затратах. Нельзя не учитывать и тот факт, что доступ к ресурсам компьютеров был затруднен из-за существующей политики централизации вычислительных средств в одном месте. Принцип централизованной обработки данных (рис.1) не отвечал высоким требованиям к надежности процесса обработки, затруднял развитие систем и не мог обеспечить необходимое временные параметры при диалоговой обработке данных в многопользовательском режиме. Кратковременный выход из строя центральной ЭВМ приводил к роковым последствиям для системы в целом, так как приходилось дублировать функции центральной ЭВМ, значительно увеличивая затраты на создание и эксплуатацию систем обработки данных. Рис. 1. Система централизованной обработки данных. Рис. 2. Система распределенной обработки данных. Появление малых ЭВМ, микроЭВМ и, наконец, персональных компьютеров потребовало нового подхода к организации систем обработки данных, к созданию новых информационных технологий. Возникло логически обоснованное требование перехода от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к распределенной обработке данных (рис.2). Распределенная обработки данных - обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему. Для реализации распределенной обработки данных были созданы многомашинные ассоциации, структура которых разрабатывается по одному из следующих направлений: многомашинные вычислительные комплексы (МВК); компьютерные (вычислительные)сети. Многомашинный вычислительный комплекс - группа установленных рядом вычислительных машин, объединенных с помощью специальных средств сопряжения и выполняющих совместно единый информационно-вычислительный процесс. Примечание. Под процессом понимается некоторая последовательность действий для решения задачи, определяемая программой. Многомашинные вычислительные комплексы могут быть: локальными при условии установки компьютеров в одном помещении, не требующих для взаимосвязи специального оборудования и каналов связи; дистанционными, если некоторые компьютеры комплекса установлены на значительном расстоянии от центральной ЭВМ и для передачи данных используются телефонные каналы связи. Пример 1. К ЭВМ типа мэйнфрейма, обеспечивающей режим пакетной обработки информации, подключена с помощью устройства сопряжения мини-ЭВМ. Обе ЭВМ находятся в одном машинном зале. Мини-ЭВМ обеспечивает подготовку и предварительную обработку данных, которые в дальнейшем используются при решении сложных задач на мэйнфрейме. Это локальный многомашинный комплекс. Пример 2. Три ЭВМ объединены в комплекс для распределения заданий, поступающих на обработку. Одна из них выполняет диспетчерскую функцию и распределяет задания в зависимости от занятости одной из двух других обрабатывающих ЭВМ. Это локальный многомашинный комплекс. Пример 3. ЭВМ, осуществляющая сбор данных по некоторому региону, выполняет их предварительную обработку и передает для дальнейшего использования на центральную ЭВМ по телефонному каналу связи. Это дистанционный многомашинный комплекс. Компьютерная (вычислительная) сеть - совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных. 2.2 Обобщенная структура компьютерной сети. Компьютерные сети являются высшей формой многомашинных ассоциаций. Выделим основные отличия компьютерной сети от машинного 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 маршрутизации 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. Объединение в один комплекс средств вычислительной техники, аппаратуры связи и каналов передачи данных предъявляет специфические требования со стороны каждого элемента многомашинной ассоциации, а также требует формирования специальной технологии. Абоненты сети - объекты, генерирующие информацию в сети. Абонентами сети могут быть отдельные ЭВМ, комплексы ЭВМ, терминалы, промышленные работы, 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. Совокупность абонента и станции принято называть абонентской системой. Для организации взаимодействия абонентов необходима физическая передающая среда. Физическая передающая среда - линии связи или пространство, в котором распространяются электрические сигналы, и аппаратура передачи данных физической передающей среды строится коммуникационная сеть, которая обеспечивает передачу информации между абонентскими системами. Такой подход позволяет рассматривать любую компьютерную сеть как совокупность абонентских и коммуникационной сети. Обобщенная структура компьютерной сети приведена на рис. 3. Рис.3. Обобщенная структура компьютерной сети. 2.3 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 позволят 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 между 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. На рис. 4 приведена одна из возможных иерархий вычислительных сетей. Локальные вычислительные сети могут входить как компоненты в состав региональной сети, региональные сети - объединяться в составе глобальной сети и, наконец, глобальной сети могут также образовывать сложные структуры. Пример 4. Компьютерная сеть Internet является наиболее популярной глобальной сетью. В ее состав входит множество свободно соединенных сетей. Внутри каждой сети, входящей в Internet, существуют конкретная структура связи и определенная дисциплина управления. Внутри Internet структура и методы соединений между различными сетями для конкретного пользователя не имеют никакого значения. Рис. 4 Иерархия компьютерных сетей Персональные компьютеры, ставшие в настоящее время непременным элементом любой системы управления, привели к буму в области создания локальных вычислительных сетей. Это, в свою очередь, вызвало необходимость в разработки новых информационных технологий. Практика применение персональных компьютеров в различных отраслях науки, техники и производства показала, что наибольшую эффективность от внедрения вычислительной техники обеспечивают не отдельные автономные ПК, а локальные вычислительные сети. Выполним фасетную классификацию компьютерных сетей (далее – просто сетей), сведя ее в таблицу 1 приложения 1 (заголовки столбцов таблицы – признаки классификации, данные в графах – их значения). По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные: низкоскоростные сети - до 10 Мбит/с; среднескоростные сети- до 100 Мбит/с; высокоскоростные сети - свыше 100 Мбит/с. По типу среды передачи сети разделяются на: проводные (на коаксиальном кабеле, на витой паре, оптоволоконные); беспроводные с передачей информации по радиоканалам или в инфракрасном диапазоне. По способу организации взаимодействия компьютеров сети делят на одноранговые и с выделенным сервером (иерархические сети). Все компьютеры одноранговой сети равноправны. Любой пользователь сети может получить доступ к данным, хранящимся на любом компьютере. Главное достоинство одноранговых сетей – это простота установки и эксплуатации. Главный недостаток состоит в том, что в условиях одноранговых сетей затруднено решение вопросов защиты информации. Поэтому такой способ организации сети используется для сетей с небольшим количеством компьютеров и там, где вопрос защиты данных не является принципиальным. В иерархической сети при установке сети заранее выделяются один или несколько серверов - компьютеров, управляющих обменом данных по сети и распределением ресурсов. Любой компьютер, имеющий доступ к услугам сервера называют клиентом сети или рабочей станцией. Сервер в иерархических сетях - это постоянное хранилище разделяемых ресурсов. Сам сервер может быть клиентом только сервера более высокого уровня иерархии. Серверы обычно представляют собой высокопроизводительные компьютеры, возможно, с несколькими параллельно работающими процессорами, винчестерами большой емкости и высокоскоростной сетевой картой. Иерархическая модель сети является наиболее предпочтительной, так как позволяет создать наиболее устойчивую структуру сети и более рационально распределить ресурсы. Также достоинством иерархической сети является более высокий уровень защиты данных. К недостаткам иерархической сети, по сравнению с одноранговыми сетями, относятся: 1. Необходимость дополнительной ОС для сервера. 2. Более высокая сложность установки и модернизации сети. 3. Необходимость выделения отдельного компьютера в качестве сервера По технологии использования сервера различают сети с архитектурой файл-сервер и сети с архитектурой клиент-сервер. В первой модели используется файловый сервер, на котором хранится большинство программ и данных. По требованию пользователя ему пересылаются необходимая программа и данные. Обработка информации выполняется на рабочей станции. В системах с архитектурой клиент-сервер обмен данными осуществляется между приложением-клиентом и приложением-сервером. Хранение данных и их обработка производится на мощном сервере, который выполняет также контроль за доступом к ресурсам и данным. Рабочая станция получает только результаты запроса. К основным характеристикам сетей относятся: Пропускная способность – максимальный объем данных, передаваемых сетью в единицу времени. Пропускная способность измеряется в Мбит/с. Время реакции сети - время, затрачиваемое программным обеспечением и устройствами сети на подготовку к передаче информации по данному каналу. Время реакции сети измеряется миллисекундах. 3 Практическая часть. Рассмотрим следующую задачу. В бухгалтерии предприятия ООО «Александра» рассчитываются ежемесячные отчисления на амортизацию по основным средствам. Данные для расчета начисленной амортизации приведены на рис 10.1 и 10.2 Построить таблицы по приведенным ниже данным. Выполнить расчет начисленной амортизации в каждом месяце и остаточной стоимости основных средств на конец периода. Организовать межтабличные связи для автоматического формирования сводной ведомости по начисленной амортизации. Сформировать и заполнить сводную ведомость начисленной амортизации по основным средствам за квартал (рис. 10.3). Результаты изменения первоначальной стоимости основных средств на конец квартала представить в графическом виде. Описание алгоритма решения задачи. Запустить табличный процессор MS Excel. Создать книгу с именем «Практика» Лист 1 переименовать в лист амортизационные отчисления за январь На рабочем листе амортизационные отчисления за январь создать таблицу ведомость расчета амортизационных отчислений за январь 2006 г.; на рабочем листе амортизационные отчисления за февраль - ведомость расчета амортизационных отчислений за февраль 2006 г.; на рабочем листе амортизационные отчисления за март - ведомость расчета амортизационных отчислений за март 2006 г. Заполнить таблицы исходными данными (рис 10.) Рис. 10. Данные о начисленной амортизации по месяцам Лист 4 переименовать в лист первоначальная стоимость На рабочем листе - «первоначальная стоимость» создать таблицу с исходным данными (рис. 10.2.). Первоначальная стоимость основных средств Наименование основного средства Первоначальная стоимость, руб. Офисное кресло 2 700 Стеллаж 7 890 Стол офисный 5 600 Стол-приставка 4 200 Норма амортизации, % в месяц 3% Рис. 11. Данные о первоначальной стоимости основных средств Заполнить графу Остаточная стоимость на начало месяца, руб. таблицы ведомость расчета амортизационных отчислений за январь 2006 г., находящейся на листе амортизационные отчисления за январь следующим образом: Занести в ячейку В7 формулу: =СУММ(B3:B6) Заполнить графу Начисленная амортизация, руб. таблицы ведомость расчета амортизационных отчислений за январь 2006 г., находящейся на листе амортизационные отчисления за январь следующим образом: Занести в ячейку С3 формулу: ='Первоначальная стоимость '!B3*'Первоначальная стоимость '!8 Размножить введенную в ячейку С3 формулу для остальных ячеек (с С4 по С6) данной графы Вычислим, сколько всего начислена амортизация за январь 2006 г. в графе Начисленная амортизация, руб. таблицы ведомость расчета амортизационных отчислений за январь 2006 г., находящейся на листе амортизационные отчисления за январь следующим образом: Занести в ячейку С7 формулу: =СУММ(C3:C6) Заполним графу Остаточная стоимость на конец месяца, руб. таблицы ведомость расчета амортизационных отчислений за январь 2006 г., находящейся на листе амортизационные отчисления за январь следующим образом:(......) |
Loading
|