Система
обработки данных (СОД) – совокупность технических
средств и программного обеспечения, предназначенная для информационного обслуживания
пользователей и технических объектов. В состав технических средств входит
оборудование для ввода, хранения, преобразования и вывода данных, втом числе ЭВМ,
устройства сопряжения ЭВМ с объектами, аппаратура передачи данных, и линии связь.
Программное обеспечение (программные средства)
– совокупность программ, реализующих возложенные на систему функции.
Функции СОД состоят в выполнении требуемых актов обработки данных: ввода,
хранения, преобразования и вывода. Примерами СОД являются вычислительные
системы для решения научных, инженерно-технических, планово-экономических
и учетно-статистических задач, автоматизированные системы управления
предприятиями и отраслями народного хозяйства, системы автоматизированного
и автоматического управления технологическим оборудованием и техническими
объектами, информационно-измерительные системы и др.
Вычислительные комплексы. Начиная
с 60-х годов для повышения надежности и производительности СОД, несколько ЭВМ
связывались между собой, образуя многомашинный вычислительный комплекс.
Таким образом, вычислительный комплекс –совокупность технических средств,
включающих в себя несколько ЭВМ или процессоров, и общесистемного (базового) программного
обеспечении.
Вычислительные системы. СОД, настроенная
на решение задач, конкретной области применения, называется вычислительной
системой. Вычислительная система включает в себя технические средства и программное
обеспечение, ориентированные на решение определенной совокупности задач. Существует
два способа ориентации. Во-первых, вычислительная система может строиться на основе
ЭВМ или вычислительного комплекса общего применения и ориентация системы обеспечивается
за счет программных средств – прикладных программ и, возможно, операционной системы.
Во-вторых, ориентация на заданный класс задач может достигаться за счет использования
специализированных ЭВМ и вычислительных комплексов. В этом случае удается при
умеренных затратах оборудования добиться высокой производительности. Специализированные
вычислительные системы наиболее широко используются при решении задач векторной
и матричной, алгебры, а также связанных с интегрированием дифференциальных уравнений,
обработкой изображений, распознаванием образов и т. д.
Системы
телеобработки. Уже первоначальное применение СОД для управления производством,
транспортом и материально-техническим снабжением показало, что эффективность систем
можно значительно повысить, если обеспечить ввод данных в систему непосредственно
с мест их появления и выдачу результатов обработки к местам их использования.
Для этого необходимо связать СОД и рабочие места пользователей с помощью каналов
связи. Системы, предназначенные для обработки данных, передаваемых по каналам
связи, называются системами телеобработки данных.
Вычислительные сети. С ростом масштабов применения
электронной вычислительной техники в научных исследованиях, проектно-конструкторских
работах, управлении производством и транспортом и прочих областях стала
очевидна необходимость объединения СОД, обслуживающих отдельные предприятия
и коллективы. Объединение разрозненных СОД обеспечивает доступ к данным
и процедурам их обработки для всех пользователей, связанных общей сферой
деятельности. Так, экспериментальные данные, полученные группой исследователей,
могут использоваться при проектно-конструкторских работах, результаты
проектирования – при технологической подготовке производства, результаты
испытаний и эксплуатации изделий – для совершенствования конструкций
и технологии производства и т. д. Чтобы объединить территориально разрозненные
СОД в единый комплекс, необходимо, во-первых, обеспечить возможность
обмена данными между СОД, связав соответствующие ЭВМ в вычислительные
комплексы каналами передачи данных, и, во-вторых, оснастить системы
программными средствами, позволяющими пользователям одной системы обращаться
к информационным, программным и техническим ресурсам других систем
Локальная вычислительная сеть (ЛВС)
– совокупность близкорасположенных ЭВМ, которые связаны последовательными интерфейсами
и оснащены программными средствами, обеспечивающими информационное взаимодействие
между процессами в разных ЭВМ. Типичная структура ЛВС изображена на рис. 1.5.
Сопрягаются ЭВМ с помощью моноканала – единого для всех ЭВМ сети канала передачи
данных. В моноканале наиболее широко используются скрученная пара проводов, коаксиальный
кабель или волоконно-оптическая линия. Длина моноканала не превышает обычно нескольких
сотен метров. При этом пропускная способность моноканала составляет 1010–1013
бит/с, что достаточно для обеспечения информационной связи между десятками ЭВМ.
ЭВМ сопрягаются с моноканалом с помощью сетевых адаптеров (СА), иначе контроллеров,
реализующих операции ввода – вывода данных через моноканал. Наличие в сети единственного
канала для обмена данными между ЭВМ существенно упрощает процедуры установления
соединений и обмена данными между ЭВМ. Поэтому сетевое программное обеспечение
ЭВМ оказывается более простым, чем в вычислительных сетях, содержащих сеть передачи
данных, и легко встраивается даже в микро-ЭВМ. Вследствие этого локальные вычислительные
сети оказываются эффективным средством построения сложных СОД на основе микро-
и мини-ЭВМ.