Централизованная и децентрализованная обработка информации

Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм её 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 требуют участия в этом процессе достаточно крупных коллективов. Такие коллективы могут располагаться в различных с 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

Централизованной называется такая обработка информации, которая проводится на одном центральном компьютере, на котором работают одновременно несколько пользователей. Первым способом централизованной обработки информации был пакетный, когда задания нескольких пользователей собирались в так называемые пакеты, т.е. группы заданий, первоначально – в группы наборов перфокарт, а затем выполнялись на компьютере операторами последовательно по пакетам и внутри пакетов – по содержащимся в них заданиям. Впоследствии при появлении дисплеев централизованная обработка информации на компьютере реализовывалась через одновременное выполнение работ несколькими пользователями, которые запускались ими с использованием своих дисплеев.

В эпоху централизованного использования компьютеров 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 компьютеров при довольно значительных материальных затратах. Нельзя не учитывать и то, что доступ к ресурсам компьютеров был затруднен из-за существующей политики централизации вычислительных средств в одном месте.

Принцип централизованной обработки данных не отвечал высоким требованиям к надежности процесса обработки, затруднял развитие систем и не мог обеспечить необходимые временные параметры при диалоговой обработке данных в многопользовательском режиме. Кратковременный выход из строя центрального компьютера приводил к роковым последствиям для системы в целом, так как приходилось дублировать функции центрального компьютера, значительно увеличивая затраты на создание и эксплуатацию систем обработки данных.

Появление малых компьютеров, а затем и персональных компьютеров позволило осуществить новый подход к организации систем обработки данных, при котором большая часть работ выполнялась пользователями на своих компьютерах. Как правило, на малых и особенно на персональных компьютерах каждый пользователь работал в одиночку. Но малая мощность таких личных, а потом и персональных компьютеров требовала периодического использования доступа к более мощным компьютерам. Так возникла распределённая обработка данных на компьютерах.

Распределенная обработка данных на компьютерах – это обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему в том смысле, что информации не сосредоточена в одном компьютере, как при централизованной обработке, а распределена по всем компьютерам, входящим в систему.

Для реализации распределенной обработки данных были созданы многомашинные ассоциации, структура которых разрабатывалась 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. Под процессом здесь понимается некоторая последовательность действий для решения задачи, определяемая компьютерной 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 центрального компьютера и для передачи данных используются телефонные или иные каналы связи.

Понятие компьютерной сети

При физическом соединении двух или более компьютеров образуется компьютерная сеть. В общем случае, для создания компьютерных сетей необходимо специальное аппаратное обеспечение (сетевое оборудование) и специальное программное обеспечение (сетевые программные средства). Простейшее соединение двух компьютеров для обмена данными называется прямым соединением. Так для создания прямого соединения компьютеров, работающих в операционной системе Windows 98, не требуется ни специального аппаратного, ни программного обеспечения. В этом случае аппаратными средствами являются стандартные порты ввода/вывода (последовательный или параллельный), а в качестве программного обеспечения используется стандартное средство, имеющееся в составе операционной системы (Пуск > Программы > Стандартные > Связь > Прямое кабельное соединение).

Все компьютерные сети без исключения имеют одно назначение - обеспечение совместного доступа к общим ресурсам. Слово ресурс - очень удобное. В зависимости от назначения сети в него можно вкладывать тот или иной смысл. Ресурсы бывают трех типов: аппаратные, программные и информационные. Например, устройство печати (принтер) - это аппаратный ресурс. Емкости жестких дисков - тоже аппаратный ресурс. Когда все участники небольшой компьютерной сети пользуются одним общим принтером, это значит, что они разделяют общий аппаратный ресурс. То же можно сказать и о сети, имеющей один компьютер с увеличенной емкостью жесткого диска (файловый сервер), на котором все участники сети хранят свои архивы и результаты работы.

Кроме аппаратных ресурсов компьютерные сети позволяют совместно использовать программные ресурсы. Так, например, для выполнения очень сложных и продолжительных расчетов можно подключиться к удаленному мощному компьютеру и отправить вычислительное задание на него, а по окончании расчетов точно так же получить результат обратно.

Итак, компьютерная (вычислительная) сеть – это совокупность компьютеров, объединённых теми или иными средствами связи с использованием тех или иных аппаратных и программных средств для совместного использования, для решения общих задач. Любая компьютерная сеть строится с использованием принципов распределенной обработки данных.

Компьютерные сети являются высшей формой многомашинных ассоциаций. Выделим основные отличия компьютерной сети от многомашинного вычислительного комплекса.

Первое отличие — размерность. В состав многомашинного вычислительного комплекса входят обычно два, максимум три компьютера, расположенных преимущественно в одном помещении. Вычислительная сеть может состоять из десятков и даже сотен компьютеров, расположенных на расстоянии друг от друга от нескольких метров до десятков, сотен и даже тысяч километров.

Второе отличие — разделение функций между компьютерами. Если в многомашинном вычислительном комплексе функции обработки данных, передачи данных и управления системой могут быть реализованы в одном компьютере, то в вычислительных сетях эти функции распределены между различными компьютерами.

Третье отличие — необходимость решения в сети задачи маршрутизации сообщений. Сообщение от одного компьютера к другому в сети может быть передано по различным маршрутам в зависимости от состояния каналов связи, соединяющих компьютеры друг с другом.