Структура локальной сети для распределительной вычислительной системы реального времени — это комплект компьютерного оборудования, а также других средств вычислительной техники, соединённых при помощи кабелей и сетевых адаптеров и управляемых сетевой операционной системой.
Введение
Прогресс в сфере вычислительной техники шёл не только в сторону роста мощности компьютерного оборудования, увеличения числа процессоров в компьютерных системах или соединения в единую сеть группы компьютеров. Развитие возможностей операционных систем показало, что возможно создание систем, состоящих из нескольких компьютеров, но решающих одновременно одну задачу. Управлять такими системами можно как централизовано, так и децентрализовано. Управление в централизованной системе выполняется с одного компьютера, то есть планировщиком одной из операционных систем. В децентрализованной системе все компьютеры практически обладают самостоятельным управлением, и они слабо связаны между собой в этом плане, а связь выполняется на базе отправляемых и получаемых запросов на исполнение определённых действий от других компьютеров распределённой системы.
Классификация распределенных систем
Распределённые системы делятся на системы с сильными и слабыми связями. У систем, имеющих сильные аппаратные связи, ресурсы оперативной памяти и другие возможности распределяются среди всех процессоров системы. В системах, обладающих слабой аппаратной связью, у каждого процессора имеется своя оперативная памяти и иные ресурсные возможности. Как правило, системы, имеющие слабые аппаратные связи, представляют собой отдельные компьютеры, объединённые специализированной шиной для информационного обмена.
Системы со слабой программной связью обладают независимостью как для компьютеров, так и для пользователей распределённой системы. Лишь при реализации конкретной задачи между ними возможен информационный обмен.Каждый компьютер имеет свою операционную систему, а также свою память, сетевые ресурсы и тому подобное, однако отдельные ресурсы, такие как, принтеры, сканеры и другие, делятся среди всех пользователей.
Системы, имеющие сильные программные связи, находятся под управлением единого планировщика всей системы, то есть каждый пришедший в систему запрос может исполняться на любом компьютере системы.
Сочетание сильных аппаратных связей и сильных программных связей является отличительной чертой мультипроцессорных систем, у которых основной целью считается достижение максимальной производительности всей системы.
Сочетание слабых аппаратных связей и слабых программных связей присуще сетям, где отдельные компьютеры имеют небольшие связи, а их взаимодействие выполняется на базе запросов, которые реализуются при помощи различных механизмов.
Сочетание слабых аппаратных связей и сильных программных связей характерно системам, состоящим из отдельных компьютеров, но имеющих общую память и набор других ресурсов для всех компьютеров. В таких системах способы обращения к системным ресурсам закрыты от пользователя, включая точку осуществления заданного процесса, которая может распределяться по нескольким компьютерам или сосредотачиваться на одном из них.
Структура локальной сети для распределительной вычислительной системы реального времени
Известны следующие подходы к формированию локальных сетей:
- Сети клиент-серверного типа.
- Сети однорангового типа.
В клиент-серверных сетях применяется специальный компьютер, именуемый сервером, на котором располагаются все файлы, предназначенные для общего использования, и который обеспечивает услуги печати для большинства пользователей. Структурная организация сети типа клиент-сервер изображена на рисунке ниже.
Рисунок 1. Структурная организация сети типа клиент-сервер. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Серверы предназначены для хранения информационных данных, управления базами данных, удалённой обработки заданий, печати заданий и многих других функций, необходимость в которых возникает у сетевых пользователей. Сервер является источником сетевых ресурсов. Серверов в сети может быть больше одного, и все они обслуживают свои группы пользователей или управляют заданными базами данных.
Рабочей станцией является персональный компьютер, подсоединённый к сети, посредством которого пользователь имеет возможность доступа к сетевым ресурсам.Рабочая сетевая станция может работать в сетевом, а также в локальном режиме. Она имеет собственную операционную систему и предоставляет пользователю все необходимые инструменты, позволяющие решать прикладные задачи. Рабочие станции, которые подключены к серверу, именуются клиентами. Клиентами могут быть и мощные компьютеры, предназначенные для требующей много ресурсов работы с электронными таблицами, и персональные компьютеры малой мощности, которые служат для работы с текстами. При этом сервера всегда являются мощными компьютерами. Они должны обеспечить единовременную обработку запросов значительного числа клиентов и гарантировать защиту сетевых данных от несанкционированного доступа, поэтому сервер всегда управляется специализированной операционной системой.
В одноранговой сети не применяются выделенные серверы. Структура одноранговых сетей изображена на рисунке ниже.
Рисунок 2. Структура одноранговой сети. Автор24 — интернет-биржа студенческих работ
Вместе с обслуживанием пользователей компьютеры в одноранговых сетях могут выполнять и серверные функции, то есть обрабатывать запросы печати и отвечать на файловые требования от других сетевых рабочих станций. Естественно, когда компьютер не отдаёт в общее использование свою память или подключенный к нему принтер, то будет просто клиентом относительно других рабочих станций, исполняющих серверные функции.
Сетевой топологией является описание сетевых свойств, которые присущи всем её гомоморфным модификациям, а именно, таким коррекциям внешнего оформления сети, дистанции среди её компонентов, при которых не меняется взаимное соотношение данных компонентов между собой. Топология компьютерных сетей задаётся методом взаимосвязей компьютеров друг с другом.
