Эволюция распределенных вычислительных систем - раздел Информатика, Основы современной информатики
В Начале Хix В. Передача Электроэнергии И Коллективное Ее Исп...
В начале ХIX в. передача электроэнергии и коллективное ее использование привели к технической революции во всех областях деятельности человеческого общества.
В наше время решается, быть может, более важная задача – задача передачи информации, накапливаемой в банках данных. Коллективный опыт и знания, сконцентрированные в этих хранилищах информации, становятся доступны очень широкому кругу абонентов.
В 1993 г. группа экспертов подготовила по заказу Европейского союза материал «Европейское глобальное информационное сообщество (рекомендации для Европейского союза)». В этом материале утверждалось, что информационные и коммуникационные технологии вызвали новую революцию – информационную. Эта революция базируется на информации как таковой, а технологические возможности беспрецедентно увеличивают возможности интеллекта человека и изменяют способы совместной работы, общения и жизни человеческого общества. В качестве примера такой технологии в рекомендациях было названо глобальное сообщество компьютерных сетей Internet.
Средства связи и компьютеры находились в тесном взаимодействии с момента возникновения вычислительных машин, в которых использовались телетайпы, перфораторы и другое телеграфно-телефонное оборудование. Объединение средств телекоммуникации и компьютеров связано с созданием компьютерных сетей. Начало компьютерным сетям положили разработки первых машин с разделением времени* в начале 60-х годов, когда компьютер был дорогостоящим и дефицитным оборудованием. Штатное удаление периферии от большого компьютера не превышало 60 м (системы IBM 390 позволяют увеличить это расстояние до 11 км, применив для связи оптоволокно). Использование стандартных телеграфно-телефонных каналов позволяло большому количеству пользователей на значительном удалении иметь возможность доступа к ресурсам вычислительных комплексов большой (по тем временам) мощности. Этот вид сетей интенсивно развивается и в настоящее время представляет так называемые «глобальные вычислительные» сети, хотя их роль и задачи значительно изменились по сравнению с первоначальными замыслами. Расширился также круг используемых средств телекоммуникаций (радиорелейная, спутниковая связь и т.п.). Появление малых компьютеров, а затем и персональных значительно уменьшило потребности в вычислениях и другой обработке информации на больших компьютерах. И хотя стоимость передачи данных снижается, темпы снижения стоимости каналов отстают от темпов снижения стоимости компьютеров, что на определенном этапе препятствовало развитию систем передачи данных, так как использование местных компьютеров оказывалось дешевле.
Однако в связи с расширением сферы использования компьютеров развитие вычислительных сетей становится актуальнее, чем это было раньше. Среди причин, требующих объединения компьютеров и создания вычислительных сетей, можно отметить следующие:
компьютер все в меньшей степени используется как вычислитель, более актуальными становятся информационные системы для хранения, модификации и поиска данных, количество и сложность организации которых становятся все более трудоемкими и требующими компьютеров очень большой мощности;
информация в банках (базах) данных очень часто обновляется с абонентских пунктов или с периферийных компьютеров, чтение и запись осуществляется в реальном масштабе времени (как, например, система резервирования билетов, банковские операции и др.), что требует хранения информации в одном месте и ее централизованной обработки;
повышение надежности и резервирование, использование общей (дорогостоящей) периферии и многое другое;
значительно повышается эффективность использования систем передачи данных (и их скорости) и уменьшается стоимость их использования.
Все темы данного раздела:
МЕДИЦИНСКИЕ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Часть 1. Основы современной информатики
Москва 2008
УДК 004(075)
ББК 32.97я7
А19
&n
ОСНОВНЫЕ СОКРАЩЕНИЯ
АКД – аппаратура канала данных
АЛУ – арифметико-логическое устройство
АСНИ – автоматизированные системы научных исследований
АСУ – автоматизированная сист
Структура современных систем обработки данных
За сравнительно небольшой период развития электронных вычислительных систем появилось довольно много технических средств обработки данных (СОД).
На рис. 1.1 представлена пр
И краткая характеристика его составных частей
Более чем за 50 лет развития современной вычислительной техники прогресс в аппаратной реализации компьютеров и их технических характеристиках превзошел все мыслимые прогнозы, и пока
И их разновидности
Большое значение имеет концепция взаимосвязи отдельных частей компьютера, структура или (как это принято называть в информатике) архитектура вычислительной системы. Архитектура комп
Суперкомпьютеров, мейнфреймов и мини-компьютеров
Хотя современные персональные компьютеры (ПК) обладают впечатляющими возможностями, которые существенно расширились в связи с появлением 64-разрядных микропроцессоров, не следует по
Перспективы
Компьютерная революция, произошедшая во второй половине прошлого века, связана, прежде всего, с рядом знаковых достижений в электронной, а точнее в микроэлектронной, технике. Именно
Функциональные возможности, номенклатура
Персональный компьютер (ПК) – небольшой компьютер, основой которого служит МП, т.е. микрокомпьютер. Однако не все микрокомпьютеры являются персональными компьютерами. Микроко
Периферийных устройств
Архитектура ПК определятся системой шин, с помощью которых ЦП связан с ОП и периферийными устройствами.
Современная архитектура ПК является результатом довольно длительного
Рабочие станции, серверы и суперсерверы
Создание RISC-процессоров и микросхем памяти с большой емкостью привело к окончательному оформлению настольных систем высокой производительности, которые сегодня известны как рабочи
Способы передачи данных по физическим линиям
Взаимное проникновение вычислительной техники и технических средств связи оказало серьезное влияние как на структуру компьютеров, так и на структуру каналов связи.
Средства
Стандартизации, многоуровневый подход, стек протоколов
Применение метода открытых систем в настоящее время является основной тенденцией в области информационных технологий и средств вычислительной техники, поддерживающих эти технологии.
Современное состояние и ближайшие перспективы
Глобальные или всемирные сети (GAN – Global Area Network) предназначены для связи абонентов, расположенных в различных географических регионах, и включают в себя множество сетей раз
Технические средства, используемые ЛВС
Локальные вычислительные сети (ЛВС) начали использоваться с середины 70-х годов в результате падения цен на электронные компоненты, расширения возможностей терминальных устройств, п
В развитии языков программирования
Под языками программирования понимается система формальных обозначений для точного описания абстрактных структур данных и алгоритмов программ. Так же, как и любые языки, язык
Современных языков программирования
Все языки программирования можно сгруппировать по некоторым признакам в ряд подгрупп (с определенной степенью условности). На рис. 4.2 представлен один из вариантов такого разбиения
Программирования
Важнейшим из факторов, влияющих на разработку языков программирования, является архитектура компьютера. Большинство популярных языков последних 40 лет разрабатывалось на основе архи
Обеспечения и краткая характеристика отдельных частей
До 70-х годов изготовители ЭВМ, как правило, продавали лишь изделие одного вида – аппаратуру (Hard ware). Операционные системы (ОС), вспомогательные служебные программы, пакеты прик
И функциональное назначение отдельных частей
Основу общесистемного ПО составляют ОС. Это – один из наиболее важных компонентов вычислительной системы независимо от класса ЭВМ, которая осуществляет интерфейсные функции между пользователем и ап
Сетевые операционные системы
Большое разнообразие и различие функциональных возможностей ОС больших и малых ЭВМ 70-х – 80-х годов объясняется различием в уровне технических средств этих машин. Значительное увел
Общая структура программного обеспечения
Все компоненты программного обеспечения, описанные в гл. 5, присутствуют и в структуре ПО ПК. Однако система программного обеспечения этого вида ЭВМ имеет ряд специфических особенно
Краткая характеристика ОС, применяемых в ПК
До последнего времени для ПК IBM-клона применяются три типа локальных ОС:
однопользовательская однозадачная DOS;
однопользовательские многозадачные OS/2, Windows 9
Инструментальное программное обеспечение ПК
На ПК, совместимых с IBM PC, реализованы практически все широко распространенные языки программирования, а многие из них имеют несколько независимых реализаций. Следует отметить ряд
Пакеты прикладных программ
Разработка ППП является одним из основных направлений развития ПО ПК. Именно благодаря этому виду прикладного программного обеспечения ПК приобрели всеобщую популярность и стали нео
Проблемы информационной безопасности
Проблема информационной безопасности возникла достаточно давно и имеет глубокие исторические корни. До сравнительно недавнего времени методы защиты информации были в исключительной
Воздействий
Рассмотрим некоторые приемы и методы, связанные с защитой информации от случайных ошибок или некомпетентности пользователей, а также от сбоев аппаратуры, в частности из-за помех в э
О некоторых понятиях компьютерной безопасности
Термины «информационная безопасность» (information security) и «безопасность сети» (network security) в широком смысле относятся к секретности, т.е. гарантии того, что информация и
От удаленных и локальных атак
Говоря об удаленных атаках, следует отметить, что защита от них взаимосвязана с методами доступа и использованными пользователем ресурсами глобальной сети. Сети являются общедоступн
Компьютерные вирусы
Проблема «вирусов» и «вирусной безопасности» возникла достаточно давно. Первые исследования саморазмножающихся искусственных технических и программных конструкций проводились в сере
Криптографические методы защиты информации
Поскольку в основе всех автоматизированных сетевых и компьютерных систем безопасности находится криптография, пользователю любого уровня полезно иметь хотя бы общее представление об
Бизнес в Интернете
В конце 1999 г. сразу два автомобильных гиганта Ford и General Motors объявили о своем намерении перевести большую часть своих коммерческих операций во Всемирную паутину и объединит
Правовое обеспечение информационной безопасности
К правовым мерам обеспечения информационной безопасности относится: разработка норм, устанавливающих ответственность за компьютерные преступления; защита авторских прав программисто
Беспроводные среды
По мере того как электронные информационные системы затрагивают все большие аспекты деятельности человека, необходимость привязываться к этим системам проводами в ряде случаев значи
Системы радиосвязи
Существует довольно большое количество разновидностей радиосвязи: радиорелейные прямой видимости и тропосферные, спутниковые, различных уровней, ионосферные и т.п. Однако все эти разновиднос
Спутниковая система связи
23 апреля 1965 г. был запущен на высокую эллиптическую орбиту спутник связи «Молния 1», который ознаменовал становление в нашей стране спутниковой радиосвязи. Почти одновременно в США был запущен н
Системы подвижной радиосвязи
В настоящее время доминирующее положение на рынке подвижной радиосвязи занимают:
профессиональные (частные) системы подвижной радиосвязи (PMR – Professional Mobil Radio, PA
Беспроводное подключение узлов в локальных сетях.
Беспроводная (wireless) связь в локальных сетях осуществляется в инфракрасном и радиочастотном диапазоне электромагнитных волн. Для организации беспроводного подключения узлов к сети требуется два
СПИСОК ТЕРМИНОВ И ОПРЕДЕЛЕНИЙ
Алгоритм шифрования – различные способы преобразования текста.
Аналоговые данные – физическая величина, которая может изменяться в непрерывном диапазоне значе
ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ
Учебное пособие
Редактор
Подписано в печать 15.10.2007. Формат 60х84 1/16
Уч.-изд.л. 20,0. Печ.л. 20,0. Ти
Новости и инфо для студентов