Общие принципы построения сетей. Физический уровень передачи данных. Технологии локальных сетей. Стек протоколов TCP/IP, страница 3

Многомашинная система – это вычислительный комплекс, включающий в себя несколько компьютеров (каждый из которых работает под управлением собственной операционной системы), а так же программные и аппаратные средства связи компьютеров, которые обеспечивают работу всех компьютеров комплекса как единого целого. На аппаратном уровне, организация связи, происходит за счет использования общих периферийных устройств, например общей дисковой подсистемы.

Если происходит отказ одного из компьютеров комплекса, его задачи могут быть автоматически переназначены и выполнены на другом компьютере. Таким образом, достигается высокая отказоустойчивость комплекса. 

Помимо повышения отказоустойчивости многомашинные системы позволяют достичь высокой производительности за счет организации параллельных вычислений. Однако по сравнению с мультипроцессорными компьютерами возможность параллельной обработки в многомашинных системах ограниченна: эффективность вычислений резко снижается, если параллельно выполняемые задачи тесно связанны между собой по данным. Или, иначе говоря,  в отличие от мультипроцессорных компьютеров, где используются сильные программные и аппаратные связи, в многомашинных системах программные и аппаратные связи являются более слабыми. Территориальная распределенность в многомашинных комплексах не обеспечивается, так как расстояния между компьютерами определяются длинной связи между процессорным блоком и общими периферийными устройствами.

Вычислительные сети имеют еще более слабые программные и аппаратные связи, а автономность обрабатывающих блоков проявляется в наибольшей степени. Основными компонентами сети являются компьютеры, не имеющие ни общих блоков памяти, ни общих периферийных устройств. Связь между компьютерами осуществляется при помощи специальных устройств, называемых сетевыми адаптерами. Каждый компьютер работает под управлением собственной операционной системы и какая-либо общая операционная система, разделяющая работу между компьютерами, отсутствует.

Взаимодействие между компьютерами осуществляется за счет передачи сообщений через сетевые адаптеры и каналы связи.

1.4. Понятие серверных модулей и модулей клиентов.

Естественно, что компьютер, подключенный к сети, может использовать не только свои ресурсы (такие как файлы, диски, принтера), но и аналогичные ресурсы других компьютеров подключенных к той же сети. Хотя для этого недостаточно снабдить компьютеры сетевыми адаптерами и соединить их кабельной системой. Необходимы еще добавления к операционным системам этих компьютеров. На тех компьютерах, ресурсы которых должны быть доступны пользователям сети, необходимо добавить модули, которые постоянно будут ожидать, и обрабатывать запросы, поступающих по сети, от других компьютеров. Обычно такие модули называются серверами. На компьютерах пользователей, которые хотят получить доступ к ресурсам других компьютеров, необходимо добавить некоторые программные модули, вырабатывающие запросы на доступ к удаленным ресурсам. Такие модули обычно называют клиентами.

Сетевые адаптеры и каналы связи, как вы уже должны были убедиться, выполняют достаточно простую задачу – они передают сообщения с запросами и ответами от одного компьютера к другому, а основную работу по организации совместного использования ресурсов выполняют клиентские и серверные модули.

Лекция 2. Общие принципы построения сетей.

2.1. Проблемы, возникающие при объединении компьютеров.

При объединении в сеть нескольких компьютеров, возникает целый ряд проблем.

В первую очередь необходимо выбрать способ организации физических связей, то есть топологию. Под топологией вычислительной сети понимается конфигурация графа, вершинам которого соответствуют компьютеры сети (иногда и другое оборудование), а ребрам – физические связи между ними. Компьютеры, подключенные к сети, часто называют станциями или узлами сети (в англоязычной литературе вводят термин хост).