WADY ORGANIZACJI

Do wad tej organizacji należy jednak zaliczyć konieczność stosowania kosztownych pętli mega­bitowych (tj. linii teletransmisyjnych o szybkości trans­misji rzędu 106 bitów/s) w przypadkach dużych odległości geograficznych między poszczególnymi zasobami sieci. Obecnie, oprócz szeroko stosowanych lokalnych sieci mikrokomputerowych, można także spotkać rozwiązania o charakterze propozycji przyszłościowych. Do takich należą m.in. transputery, czyli jednoukładowe komputery oparte na klasycznej, a więc stosowanej w pierwszych kompute­rach koncepcji von Neumanna. Współczesne transputery są wyposażone w cztery układy wejścia-wyjścia, pozwala­jące łączyć je z innymi transputerami. Najprostsze układy składają się z dwóch transputerów, z których jeden trak­towany jest jak układ procesora głównego, a drugi – ko­procesora. Układy bardziej złożone pozwalają budować tab­lice transputerów. Taka struktura pozwala wykorzystywać transputery w ten sposób, że w określonym momencie działa tylko jeden z nich, używając wyłącznie własnej pamięci lokalnej.

ROZŁOŻONA STRUKTURA

W sieciach o strukturze rozłożonej wszystkie węzły są połączone bezpośrednio lub przez inne węzły, nie wyróż­nia się węzła centralnego. Charakterystyczną cechą tej organizacji jest możliwość wskazania co najmniej dwóch alternatywnych połączeń między dowolną parą węzłów sieci. Dzięki temu sieć taka wyróżnia się wysokim poziomem niezawodności działania oraz łatwością rozbu­dowy. Należy jednak podkreślić, że rozłożona organizacja sieci nie sprzyja efektywnemu jej sterowaniu (zwłaszcza w przypadku sieci, w której współpracują z sobą niekom­patybilne zestawy urządzeń cyfrowych). Sieci o omawia­nej strukturze są stosowane wtedy, gdy wszystkie ich węzły mają charakter zarówno dostawców, jak i odbiorców. Brak centralnego procesora jest także charakterysty­cznym elementem dla sieci o strukturze pętlowej tzw. interface kołowego, tworząc organizację zwaną niekiedy maszyną sieciową. Zasada działania takiej maszyny spro­wadza się do tego, że poszczególne komunikaty są przesy­łane kolejno do wszystkich komputerów, które na podsta­wie zawartego w nich adresu przyjmują je lub przesyłają dalej. Główne zalety struktury pętlowej – to możliwość bardzo dużej rozbudowy sieci oraz niskie koszty łączy tele­komunikacyjnych.

RÓŻNORODNOŚĆ POŁĄCZEŃ

Różnorodność występujących połączeń między po­szczególnymi elementami pozwala wyróżnić trzy podsta­wowe rodzaje organizacji sieci:  zcentralizowaną;   rozłożoną;   pętlową.Charakterystycznym elementem sieci zcentralizowa­nych jest centralna maszyna cyfrowa, do której są podłą­czone komputery satelitarne. Komunikacja między tymi ostatnimi jest możliwa wyłącznie za pośrednictwem maszyny centralnej. Dzięki takiej organizacji procedury sterowania pracą sieci są proste, możliwe jest wprowa­dzenie kompleksowej kontroli formalnej wszystkich mel­dunków w jednym miejscu (w centrum obliczeniowym), zunifikowanie większości procedur awaryjnych oraz zachowanie niskich kosztów utrzymania sieci. Do głów­nych mankamentów tego rodzaju sieci zalicza się ograni­czone możliwości zwiększania liczby ich terminali, wyso­kie koszty budowy łączy awaryjnych między maszyną centralną a komputerami satelitarnymi oraz istnienie newralgicznego elementu sieci (maszyny centralnej), któ­rego awaria powoduje unieruchomienie całej sieci. Mając to na uwadze przyjmuje się, że sieci o strukturze zcentrali­zowanej buduje się zwłaszcza tam, gdzie można wyróżnić jeden lub kilka węzłów o charakterze dostawców zasobów dla dużej liczby innych węzłów. Przykładem omawianej grupy sieci może być sieć o strukturze gwiazdy.

REALIZACJA SPOSOBÓW

Realizacja wymienionych sposobów wykorzystywania sieci komputerowych jest związana z różnorodnym wyko­rzystywaniem dostępnych ułatwień użytkowych. Do nich zalicza się wieloadresowanie, możliwości tworzenia zam­kniętych podsieci, zwrotne i wielokrotne wywoływanie zadań i procesów, gromadzenie i udostępnianie danych, utajnianie informacji oraz możliwość współpracy z innymi sieciami. Przedsięwzięcia podejmowane w tym zakresie zmierzają w kierunku uzyskania krótkich czasów reakcji sieci, niskiej stopy błędów, dużej szybkości transmisji, wysokiej przepustowości oraz^sftworzenia technicznych i programowych warunków umożliwiających współpracę z siecią możliwie największej liczbie użytkowników i ich urządzeń. Uzyskanie oczekiwanych rezultatów tych prac jest związane z rozwiązaniem problemu właściwego roz­działu zasobów sieci, wśród których wyróżnia się zasoby pierwotne i wtórne. Do pierwszych z wymienionych zali­cza się: procesory, pamięci operacyjne i masowe, urzą­dzenia wejścia-wyjścia, dane przechowywane w bazach danych, oprogramowanie użytkowe oraz personel centrów obliczeniowych. Do zasobów wtórnych zalicza się: linie teletransmisyjne, modemy, węzły komutacji, koncentra­tory, oprogramowanie sieciowe oraz personel zarządza­jący siecią.

GŁÓWNA PRZYCZYNA POWSTANIA

Główną przyczyną powstania sieci zdalnego dostępu do zasobów systemów komputerowych była potrzeba obsłu­żenia większej liczby terminali przy ustalonym czasie reakcji systemu. Sieci współużytkowania zasobów zostały zbudowane z myślą o wyrównaniu obciążenia w centrach obliczeniowych w celu zwiększenia niezawodności i wydajności systemu, podziału zadań obliczeniowych mię­dzy wyspecjalizowane ośrodki oraz możliwości grupowa­nia określonych urządzeń zewnętrznych komputerów w jednym miejscu.Obecnie budowane i eksploatowane sieci komputerowe dzieli się na dwie grupy:   rozległe, w których ramach wyróżnia się sieci otwarte i firmowe;   lokalne.Wśród różnych sposobów ich wykorzystywania można wskazać cztery główne. Są to zdalne otwieranie zadań na zestawach, w których są przechowywane odpowiednie zbiory danych;  zdalne przetwarzanie wsadowe;   współpraca z systemem przy wykorzystaniu pulpitów dialogowych w celu kontroli procesów przetwarzania wsadowego lub pracy innych komputerów;   praca ze zrównoważonym obciążeniem wszystkich elementów sieci.

SIEĆ KOMUNIKACYJNA

Sieć komunikacyjną tworzą linie teletransmisyjna, urządzenia telekomunika­cyjne oraz węzły komunikacyjne. Te ostatnie są elemen­tami umożliwiającymi kojarzenie abonentów sieci z odpo­wiednimi zasobami lub między sobą. W zależności od rodzaju stosowanych zasad pracy sieci, wyposażenie techniczne węzłów może być różne. Modemy, koncentra­tory oraz centrale komutacyjne są zwane urządzeniami telekomunikacyjnymi. Elementami organicznie związa­nymi z siecią komunikacyjną są: jej struktura organiza­cyjna oraz oprogramowanie, które dzieli się na użytkowe i systemowe.Ze względu na charakter zestawów komputerowych współpracujących z siecią wyróżniamy sieci jednorodne (obejmując komputery należące do tej samej rodziny) oraz niejednorodne. Biorąc zaś pod uwagę ich przeznaczenie, mówimy o sieciach specjalizowanych (np. bankowe) oraz ogólnego przeznaczenia.W ramach dotychczasowego rozwoju sieci komputero­wych wyróżnić można następujące rozwiązania charakte­rystyczne dla kolejnych etapów tego procesu;    sieci komputerowe typu interakcyjnego;   sieci zdalnego dostępu do zasobów systemów komputerowych;  sieci współużytkowania zasobów.Pierwsze z wymienionych powstały jako rezultat prac zmierzających do rozwiązania problemu sprawnej organi­zacji masowej obsługi klientów biur linii lotniczych.

SPOSÓB DEFINIOWANIA SIECI

W różnych opracowaniach można się spotkać z tym określeniem, rozumianym jako system rozproszonego przetwarzania danych lub zespół systemów komputero­wych oddalonych od siebie powyżej odległości bezpośred­nich łączy technicznych bądź zespół systemów kompute­rowych ze wspólnym technicznym i organizacyjnym środkiem porozumiewania się. Precyzując dokładniej cel budowy sieci komputerowych, projektanci i budowniczo­wie podkreślają, że rezultatem ich prac są systemy zapewniające użytkownikowi szybki i niezawodny dostęp do zasobów komputerów (zawartości baz danych, bibliotek programów, mocy obliczeniowej komputerów oraz specja­lizowanych urządzeń wejścia-wyjścia), a ponadto stwa­rzające możliwości udostępniania nadmiarów oraz ułat­wienia w zakresie wykorzystywania udostępnianych zasobów bez konieczności ich posiadania.Niezależnie jednak od sposobu definiowania, w każdej sieci można wyróżnić następujące elementy:   centra obliczeniowe;   sieć komunikacyjną.Pierwsze z wymienionych to ośrodki wyposażone w zestawy komputerowe o dużej liczbie zaśobów oblicze­niowych, dzięki którym zapewniają obsługę informacyjną i obliczeniową użytkowników sieci.

SIECI KOMPUTEROWE

Szczególnie mocno podkreśla się, że w sieciach komputerowych została praktycznie wdrożona nowa technologia łącząca w jedną całość łączność i informatykę. Oczywiś­cie, głównym celem opracowania koncepcji oraz budowy sieci było rozszerzenie zakresu świadczenia usług oblicze­niowych oraz wprowadzenie istotnych ułatwień w zakre­sie stosowania metod i środków informatyki przez niepro­fesjonalnych użytkowników. Osiągnięcie tego celu staje się możliwe dzięki wykorzystaniu dotychczasowych do­świadczeń uzyskanych w obszarach budowy i eksploatacji takich form poprzedzających pojawienie się sieci kompu­terowych jak: dedykowane zestawy komputerowe z jednym użytkownikiem, pojedyncze systemy komputerowe obsłu­gujące wielu użytkowników oraz systemy wielokompute- rowe, w których komunikacja między komputerami odbywa się przez kanały maszynowe. Jakościowo nowym elementem sieci komputerowych jest organizacja komu­nikacji między poszczególnymi maszynami cyfrowymi za pomocą specjalnych procedur programowych. Obecnie brak jest jednej generalnej definicji sieci kom­puterowej.

WIRTUALNA PAMIĘĆ

Z pojęciem pamięci wirtualnej jest związana także kon­cepcja systemu wirtualnego, która polega na takim skons­truowaniu oprogramowania zarządzającego systemem oraz doborze jego konfiguracji technicznej, aby każdy użytkownik odniósł wrażenie, że cały system jest do jego dyspozycji.Przyjęcie w danym systemie określonych zasad podziału pamięci wynika z możliwości zmniejszenia liczby trans­misji danych i programów do i z pamięci oraz do stworze­nia warunków, aby w momencie przydziału użytkowni­kowi segmentu czasowego jego dane i program znajdowa­ły się w pamięci. Najczęściej stosuje się dwie metody: podział na spójne obszary zmiennej długości lub niespójne obszary stałej długości. Dotychczasowe rezultaty eksploatacji systemów wielodostępnych wykazały, że ta ostatnia jest bardziej przystosowana do ich specyfiki niż pierwsza.Burzliwy rozwój sieci komputerowych w latach siedem­dziesiątych został uznany za kolejny etap rewolucji tech­nicznej, którego znaczenie można porównać z wpływem pojawienia się komputerów na jej tempo i przebieg.

SEGMENTACJA CZASU

Sposób ten zwany jest segmenta­cją czasu. Można też spotkać się z pewną modyfikacją tej metody, która polega na tym, że nie ustala się stałej dłu­gości cyklu podstawowego, lecz każdemu aktywnemu użytkownikowi przydziela się procesor na okres jednego segmentu czasowego, który jest mniejszą jednostką podziału czasu. Powyższe metody mogą być stosowane jednak wtedy, gdy pamięć operacyjna komputera jest odpowiednio duża dla zapamiętania większości zadań użytkowych oraz gdy większość może być wykonana w jednym cyklu podstawowym. W przeciwnym wypadku odchodzi się od zasady równouprawnienia użytkowników i wprowadza się system priorytetów. Konieczność rozwiązywania złożonych problemów or­ganizacji pracy i podziału pamięci między wielu użytkow­ników systemów wielodostępnych stała się impulsem do opracowania systemów operacyjnych, które każdemu użytkownikowi przydzielałyby odpowiednio duży, prawie spójny obszar pamięci. Pamięć taka zwana jest wirtualną. Jej rzeczywistym odwzrowaniem jest łączny zbiór obsza­rów pamięci znajdujących się na różnych urządzeniach pamięciowych komputera.