(коммутации сообщений) и между абонентскими пунктами и прикладными программами (обработка сообщений). С помощью языка управления сообщениями можно активизировать каналы связи и управлять передачей сообщений между ЭВМ и абонентскими пунктами, вставлять и удалять символы управления каналами связи, получать, использовать и освобождать буфера для хранения сообщений после их приема и перед отправлением, направлять сообщения к абонентским пунктам и прикладным программам, проводить корректировку и специальную обработку сообщений, содержащих ошибки. Общий метод позволяет программисту обрабатывать сообщения так же просто, как и при использовании традиционных устройств ввода - вывода ЭВМ.

Порядок телеобработки под управлением программных средств ОТМД следующий:

1.Сообщение подготавливается на абонентском пункте - набирается на клавиатуре или вводится с перфорированной или магнитной ленты.

2.Абонентский пункт передаст сообщение по каналу связи через мультиплексор передачи данных и мультиплексный капал в основную память ЭВМ.

3.Сообщение вводится во входную очередь, проходит первоначальный контроль и при необходимости перекодируется во внутренний код ЭВМ. При обнаружении ошибки в передающий пункт направляется сигнал об ошибке, инициирующий повторную передачу сообщения.

4.Сообщение может быть подвергнуто редактированию - удалению или вставке управляющих символов, включению даты, времени и порядкового номера сообщения.

5.После входной обработки сообщение поступает в очередь назначения - либо к прикладной программе, либо к пункту назначения (каналу связи).

6.Когда прикладная программа выдает макрокоманды GET или READ, средства ОТМД передают данные из сообщения в рабочую область прикладной программы. После этого сообщение исключается из очереди.

7.Прикладная программа генерирует ответные сообщения, которые выводятся из нее по макрокоманде PUT или WRITE и поступают в выходную очередь. При этом к данным добавляется заголовок и прочие атрибуты сообщения.

8.Выходные сообщения могут подвергаться различного рода обработке (преобразование, в код передачи для пункта назначения, редактирование, фиксация в системном журнале и подсчет числа выводимых сообщении).

9.Средства ОТМД выбирают сообщение из выходной очереди (по порядку) и передают его через соответствующий канал связи в абонентский пункт.

При использовании ОТМД прикладные программы практически не зависят от специфики технических средств телеобработки - каналов связи и аппаратуры сопряжения ЭВМ с каналами.

ГЛАВА ПЯТАЯ

ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ

5.1. СТРУКТУРА И ХАРАКТЕРИСТИКИ.

Для создания крупномасштабных систем обработки данных ЭВМ и вычислительные комплексы, обслуживающие отдельные предприятия и организации, объединяются с помощью средств передачи данных в вычислительные сети, обеспечивающие отрасли производства и регионы,

Структура. Структура вычислительной сети представлена на рис. 5.1. Вычислительная сеть разделяется на три взаимосвязанные подсети: базовую сеть передачи данных (СПД), сеть ЭВМ и терминальную сеть.

Базовая СПД - совокупность средств для передачи данных между ЭВМ. Сеть передачи данных состоит из линий связи и узлов связи. Узел связи - совокупность средств коммутации и передачи данных в одном пункте. Узел связи принимает данные, поступающие по каналам связи, и передает данные в каналы, ведущие к абонентам. Узел связи реализуется на основе коммутационной ЭВМ и аппаратуры передачи данных. Коммутационная ЭВМ управляет приемом и передачей данных и, в частности, выбирает целесообразный путь передачи данных. Базовая СПД является ядром вычислительной сети, обеспечивающим физическое объединение ЭВМ и прочих устройств.

Сеть ЭВМ - совокупность ЭВМ, объединенных сетью передачи данных. Сеть ЭВМ включает в себя главные и терминальные ЭВМ. Главная ЭНМ (ГВМ) выполняет задания абонентов сети - пользователей. Терминальные ЭВМ (ТВМ) предназначены для сопряжения терминалов с базовой СПД. Основная функция сопряжений сводится к преобразованию данных и форму, обеспечивающую их передачу средствами базовой сети и вывод данных на терминалы.

Терминальная сеть - совокупность терминалов в терминальной сети передачи данных. Терминалы - устройства, с помощью которых абоненты осуществляют ввод и вывод данных. В терминальной сети могут использоваться интеллектуальные терминалы и абонентские пункты. В состав интеллектуального терминала входит процессор, обеспечивающий локальную обработку данных - редактирование текстов, отображение данных в специальной форме, хранение данных и манипуляции с ними и т. д. Абонентский пункт состоит из взаимосвязанных устройств ввода - вывода, обеспечивающих ввод данных от нескольких источников и вывод данных в различной форме - на экраны дисплеев, печатающие устройства, устройства вывода графической информации и др. Для подключения терминалов к ЭВМ используются линии связи и обслуживающие их удаленные мультиплексоры передачи данных, в совокупности образующие терминальную сеть передачи данных.

Контроль состояния вычислительной сети и управление ее функционированием обеспечивается административной системой, включающей в себя ЭВМ, терминальное оборудование и программные средства, с помощью которых производится включение и выключение сети и ее компонентов, контролируется работоспособность сети, устанавливаем режим функционирования компонентов, систем и сети в целом, учитывается объем услуг, предоставляемых абонентам сетью, и т. д.

Отдельные вычислительные сети могут быть связаны между собой с помощью линий связи, подключаемых к узлам межсетевой связи. В узле межсетевой связи используется

ЭВМ, обеспечивающая согласование и преобразование данных при передаче их между двумя тетями.

Терминаль ная сеть

jyijj Сеть s, ЭВМ хх I

СПД

Рис 5.1. Структура вычислительной сети

Эффект сетевой обработки данных. Основной эффект от объединения ЭВМ и терминалов в вычислительную сеть - это полная доступность ресурсов сети для пользователей. Пользователи, подключенные к сети, имеют доступ ко всем главным ЭВМ, входящим в сеть, и, следовательно, имеют возможность использовать память этих ЭВМ для хранения данных и процессоры для их обработки. Пользователям доступно программное обеспечение, имеющееся в сети, и базы данных, размещенные в ЭВМ сети, что позволяет оперативно использовать программы и базы данных. Как правило, сети предоставляют возможность параллельной обработки данных многими ЭВМ. Возможно построение распределенных баз данных, размещенных в памяти многих ЭВМ, а за счет этого - создание сложных информационных структур. Информационные связи между пользователями позволяют коллективам пользователей решать задачи моделирования сложных систем, выполнять проектные и другие работы, опирающиеся на распределенные между многими ЭВМ программное обеспечение и базы данных. Таким образом, сетевая обработка данных -качественно новая организация обработки: в значительной степени увеличивается предел сложности и скорость решения задач, требующих участия больших коллективов работников.

Вычислительные сети позволяют повысить уровень загрузки ЭВМ, программного обеспечения и баз данных. Это обусловлено двумя факторами. Во-первых, вычислительная сеть обслуживает большое число пользователей, поэтому нагрузка, создаваемая всеми пользователями, в меньшей степени подвержена колебаниям, чем нагрузка, создаваемая отдельным пользователем или группой. Этот эффект имеет статистическую природу и оценивается дисперсией среднего значения нагрузки, создаваемой пользователями. Так, если среднее квадратическое отклонение нагрузки, создаваемой одним пользователем, равно а, то и пользователей создают суммарную нагрузку, среднее квадратическое отклонение которой

равно cr/Vn , т. е. колебания нагрузки, создаваемой, например, 100 пользователями, в 10 раз меньше, чем у создаваемой одним пользователем. Следовательно, увеличивается вероятность того, что в каждый момент времени существует работа для каждого компонента сети, т. е. увеличивается загрузка ресурсов сети. Второй фактор, позволяющий повысить уровень загрузки, - стабилизация нагрузки на сеть, когда сеть охватывает территорию, расположенную в нескольких часовых поясах. Эффект стабилизации особенно существен для эксплуатации специализированных и проблемно-ориентированных ЭВМ (ЭВМ с матричными процессорами), аналого-цифровых вычислительных комплексов, информационно-справочных систем и др.