Системи пакетної обробки - студопедія
Системи пакетної обробки, як правило, будувалися на базі мейнфреймів - потужного і надійного комп'ютера універсального призначення. Користувачі готували перфокарти, що містять дані і команди програм, і передавали їх в обчислювальний центр. Оператори вводили ці карти в комп'ютер, а роздруковані результати користувачі отримували звичайно тільки на наступний день (рис. 1.1). Таким чином, одна невірно набита карта означала як мінімум добову затримку.
Рис 1.1. Централізована система на базі мейнфреймів
Звичайно, для користувачів інтерактивний режим роботи, при якому можна з термінала оперативно керувати процесом обробки своїх даних, був би набагато зручніше. Але інтересами користувачів на перших етапах розвитку обчислювальних систем в значній мірі нехтували, оскільки пакетний режим - це найефективніший режим використання обчислювальної потужності, так як він дозволяє виконати в одиницю часу більше призначених для користувача завдань, ніж будь-які інші режими. У розділ кута ставилася ефективність роботи самого дорогого пристрою обчислювальної машини - процесора, на шкоду ефективності роботи використовують його фахівців.
Багатотермінальні системи - прообраз мережі
У міру здешевлення процесорів на початку 60-х років з'явилися нові способи організації обчислювального процесу, які дозволили врахувати інтереси користувачів. Почали розвиватися інтерактивні багатотермінальні системи поділу часу (рис. 1.2). У таких системах комп'ютер віддавався в розпорядження відразу декільком користувачам. Кожен користувач отримував в своє розпорядження термінал, за допомогою якого він міг вести діалог з комп'ютером. Причому час реакції обчислювальної системи було досить мало для того, щоб користувачеві була не дуже помітна паралельна робота з комп'ютером і інших користувачів. Поділяючи таким чином комп'ютер, користувачі отримай-ли можливість за порівняно невелику плату користуватися перевагами комп'ютеризації.
Термінали, вийшовши за межі обчислювального центру, розосередилися по всьому підприємству. І хоча обчислювальна потужність залишалася повністю централізованою, деякі функції - такі як введення і виводь даних - стали розподіленими. Такі багатотермінальні централізовані системи зовні вже були дуже схожі на локальні обчислювальні мережі. Дійсно, рядо-вої користувач роботу за терміналом мейнфрейма сприймав приблизно так само, як зараз він сприймає, роботу за підключеним до мережі персональним комп'ютером. Користувач міг отримати доступ до загальних файлів і периферійних пристроїв, при цьому у нього підтримувалася повна ілюзія одноосібного володіння комп'ютером, так як він міг запустити потрібну йому програму в будь-який момент і майже відразу ж отримати результат. (Деякі, далекі від обчислювальної техніки користувачі навіть були упевнені що все обчислення виконуються всередині їх дисплея.)
Рис 1.2. Багатотермінальна система - прообраз обчислювальної мережі
Таким чином, багатотермінальні системи, що працюють в режимі поділу часу, стали першим кроком на шляху створення локальних обчислювальних мереж. Але до появи локальних мереж потрібно було пройти ще великий шлях, оскільки багатотермінальні системи, хоча і мали зовнішні риси розподілених систем, все ще зберігали централізований характер обробки даних. З іншого боку, і потреба підприємств у створенні локальних мереж в цей час ще не дозріла - в одній будівлі просто нічого було об'єднувати в мережу, так як через високу вартість обчислювальної техніки підприємства не могли собі дозволити розкіш придбання декількох комп'ютерів. У цей період був справедливий так званий «закон Гроша», який емпірично відображав рівень технології того часу. Відповідно до цього закону продуктивність комп'ютера була пропорційна квадрату його вартості, звідси випливало, що за одну і ту ж суму було вигідніше купити одну потужну машину, чим дві менш потужних - їх сумарна потужність виявлялася набагато нижча за потужність дорогої машини.
Поява глобальних мереж
Таким чином, хронологічно першими з'явилися глобальні обчислювальні мережі. Саме при побудові глобальних мереж були вперше запропоновані і відпрацьовані основні ідеї та концепції сучасних обчислювальних мереж. Такі, наприклад, як багаторівнева побудова комунікаційних протоколів, технологія комутації пакетів, маршрутизація пакетів в складових мережах.
Перші локальні мережі
На початку 70-х років стався технологічний прорив в області виробництва комп'ютерних компонентів - з'явилися великі інтегральні схеми. Їх порівняно невисока вартість і високі функціональні можливості привели до створення міні-комп'ютерів, які стали реальними конкурентами мейнфреймів. Закон Гроша перестав відповідати дійсності, так як десяток міні-комп'ютерів виконував деякі завдання (як правило, добре распаралелені) швидше за один мейнфрейм, а вартість такої мінікомпьютерной системи була менше. Навіть невеликі підрозділи підприємств отримали можливість купувати для себе комп'ютери. Міні-комп'ютери виконували завдання управління технологічним обладнанням, складом і інші задачі рівня підрозділу підприємства. Таким чином, з'явилася концепція розподілу комп'ютерних ресурсів по всьому підприємству. Однак при цьому всі комп'ютери однієї організації як і раніше продовжували працювати автономно. Але минав час, потреби користувачів, обчислювальної техніки зростали, їм стало недостатньо власних комп'ютерів, їм вже хотілося отримати можли-ність обміну даними з іншими близько розташованими комп'ютерами. У відповідь на цю потребу підприємства і організації стали з'єднувати свої міні-комп'ютери разом і розробляти програмне забезпечення, необхідне для їх взаємодії. В результаті з'явилися перші локальні обчислювальні мережі (рис. 1.4). Вони ще багато в чому відрізнялися від сучасних локальних мереж, в першу чергу - своїми пристроями сполучення. На перших порах для з'єднання комп'ютерів один з одним використовувалися найрізноманітніші нестандартні пристрої зі своїм способом представлення даних на лініях зв'язку, своїми типами кабелів і т. П. Ці пристрої могли з'єднувати тільки ті типи комп'ютерів, для яких були розроблені, - наприклад, міні- комп'ютери PDP-11 з мейнфреймів IBM 360 або комп'ютери «Наірі» з комп'ютерами «Дніпро». Така ситуація створила великий простір для творчості студентів - назви багатьох курсових і дипломних проектів починалися тоді зі слів «Пристрій сполучення. ».
Мал. 1.4. Різні типи зв'язків в перших локальних мережах
Створення стандартних технологій локальних мереж
В середині 80-х років стан справ в локальних мережах стало кардинально ме-тися. Утвердилися стандартні технології об'єднання комп'ютерів в мережу - Ethernet, Arcnet, Token Ring. Потужним стимулом для їх розвитку послужили персональні комп'ютери. Ці масові продукти були ідеальними елементами для побудови мереж - з одного боку, вони були досить потужними для роботи мережевого програмного забезпечення, а з іншого - явно потребували об'єднання своєї обчислювальної потужності для вирішення складних завдань, а також поділу дорогих периферійних пристроїв і дискових масивів. Тому персональні комп'ютери стали переважати в локальних мережах, причому не тільки в якості клієнтських комп'ютерів, але і як центри зберігання і обробки даних, тобто мережевих серверів, потіснивши з цих звичних ролей міні-комп'ютери і мейнфрейми.
Стандартні мережеві технології перетворили процес побудови локальної мережі з мистецтва в рутинну роботу. Для створення мережі досить було придбати мережеві адаптери відповідного стандарту, наприклад Ethernet, стандартний кабель, приєднати адаптери до кабелю стандартними роз'ємами і встановити на комп'ютер одну з популярних мережевих операційних систем, наприклад, NetWare. Після цього мережа починала працювати і приєднання кожного нового комп'ютера не викликало ніяких проблем - природно, якщо на ньому було встановлено мережевий адаптер тієї ж технології.
Локальні мережі в порівнянні з, глобальними мережами внесли багато нового в способи організації роботи користувачів. Доступ до ресурсів став набагато зручніше - користувач міг просто переглядати списки наявних ресурсів, а не запам'ятовувати їх ідентифікатори або імена. Після з'єднання з віддаленим ресурсом можна було працювати з ним за допомогою вже знайомих користувачеві по роботі з локальними ресурсами команд. Наслідком і одночасно рушійною силою такого прогресу стала поява величезного числа непрофесійних користувачів, яким абсолютно не потрібно було вивчати спеціальні (і досить складні) команди для мережевої роботи. А можливість реалізувати всі ці зручності розробники локальних мереж отримали в результаті появи якісних кабельних ліній зв'язку, на яких навіть мережеві адаптери першого покоління забезпечували швидкість передачі даних до 10 Мбіт / с.
Сьогодні обчислювальні мережі продовжують розвиватися, причому досить швидко. Розрив між локальними і глобальними мережами постійно скорочується багато в чому через появу високошвидкісних територіальних каналів зв'язку, які не поступаються за якістю кабельним системам локальних мереж. У глобальних мережах з'являються служби доступу до ресурсів, такі ж зручні і прозорі, як і служби локальних мереж. Подібні приклади у великій кількості демонструє найпопулярніша глобальна мережа - Internet.
Змінюються і локальні мережі. Замість з'єднує комп'ютери пасивного кабелю в них у великій кількості з'явилося різноманітне комунікаційне обладнання - комутатори, маршрутизатори, шлюзи. Завдяки такому обладнанню з'явилася можливість побудови великих корпоративних мереж, що нараховують тисячі комп'ютерів і мають складну структуру. Відродився інтерес до великих комп'ютерів - в основному через те, що після спаду ейфорії з приводу легкості роботи з персональними комп'ютерами з'ясувалося, що системи, що складаються з сотень серверів, обслуговувати складніше, ніж кілька великих
комп'ютерів. Тому на новому витку еволюційної спіралі мейнфрейми стали повертатися в корпоративні обчислювальні системи, але вже як полноправ-ні мережеві вузли, що підтримують Ethernet або Token Ring, а також стек протоколів TCP / IP, що став завдяки Internet мережевим стандартом де-факто.