Телеобробка данних

Розширення сфери використання засобів обчислювальної техніки зумовлює необхідність постійного підвищення продуктивності і розширення функціональних можливостей комп'ютерів, що фактично перетворилися в складні обчислювальні системи. Це положення справедливе для комп'ютерів різних класів, але, у першу чергу, це стосується суперкомп'ютерів, що мають значні обчислювальні ресурси і, відповідно, – більш високу вартість. У цьому випадку актуальним стає підвищення ефективності використання обчислювальних ресурсів, яке досить складно реалізувати в межах однокористувацьких систем. Вирішення цієї проблеми лежить в галузі побудови багатотермінальних систем, що забезпечують групі користувачів одночасний доступ до спільних обчислювальних ресурсів. При цьому за рахунок організації мультизадачного режиму роботи вдається істотно підвищити ефективність використання системних ресурсів. Природно, обчислювальна система повинна залишатися інтерактивною, тобто забезпечувати кожному користувачу можливість оперативної взаємодії із системою на всіх етапах розв’язання завдань. Більше того, у кожного абонента повинно створюватися враження, що практично всі ресурси системи надані в його одноосібне користування.

При збільшенні числа користувачів, як правило, постає завдання підключення до обчислювальної системи віддалених абонентських пунктів, за допомогою яких здійснюється доступ до обчислювальних ресурсів. Абонентські пункти являють собою пристрої введення-виведення, обладнані додатковою апаратурою для підключення до каналів передачі даних. Як пристрої введення-виведення можуть використовуватися клавіатура і дисплей, чи навіть персональний комп'ютер, за умови підключення спеціальної апаратури, наприклад модему, ці пристрої перетворюються в абонентські пункти.

Подібна обчислювальна система, що включає у свій склад апаратуру передачі даних, одержала назву – система телеобробки даних.

Таким чином, основним призначенням системи телеобробки варто вважати надання великому числу територіально розподілених користувачів доступу до спільних обчислювальних ресурсів. Крім того, будучи багатокористувацькою, система телеобробки дозволяє своїм абонентам здійснювати ефективний обмін інформацією між собою. Усе це визначає ряд додаткових переваг систем телеобробки порівняно з однокористувацькими системами, а саме:

• обчислювальні потужності системи телеобробки концентруються в єдиному обчислювальному центрі, де можуть бути створені найбільш-оптимальні умови для експлуатації суперкомп'ютерів;
• концентрація обчислювальних потужностей дозволяє уникнути розподілу дорогого устаткування, знизити витрати на експлуатацію обчислювальних засобів, підвищити якість обслуговування обчислювальної техніки.

Тому використання можливостей телеобробки може забезпечити виконання ряду, здавалося б, суперечливих вимог. При цьому найбільшою мірою задовольняються вимоги концентрації обчислювальних ресурсів і безпосереднього надання цих ресурсів користувачам, віддаленим один від одного і від комп'ютера.

Таким чином, системи телеобробки дозволяють:

• підвищити ефективність використання дорогого устаткування, розширюючи число користувачів, віддалених від обчислювальної системи;
• розширити сферу застосування обчислювальних засобів за рахунок установки терміналів для ряду користувачів, для яких створення власних обчислювальних центрів економічно невигідне;
• створювати територіально-розподілені інформаційно-довідкові системи й автоматизовані системи управління;
• зменшити кількість об'єктів капітального будівництва і витрати на придбання, установку й обслуговування устаткування;
• створювати банки даних і пакети прикладних програм, послугами яких можуть скористатися численні користувачі.

Усе це, природно, сприяє широкому впровадженню засобів обчислювальної техніки у різні сфери виробництва. Наприклад, системи телеобробки широко використовуються в автоматизованих системах керування з розосередженими на значній території об'єктами, в інформаційно-обчислювальних системах взаємодії розосереджених користувачів і т.п. З іншого боку, розширення області застосування систем телеобробки зумовлює необхідність реалізації різних режимів її роботи, відповідно до яких розрізняють кілька систем телеобробки.

1. Системи збору даних. Цей клас систем відноситься до найпростіших систем телеобробки і забезпечує передачу інформації в одному напрямку, тобто від абонентських систем до комп'ютера. Прикладом подібних систем є системи диспетчерської служби, що збирають інформацію від абонентських систем, що обробляють і передають її потім на центральний диспетчерський пункт.

2. Інформаційно-довідкові системи, що надають користувачу доступ до централізованого джерела інформації. Характерною рисою систем даного класу є існування достатньо великого банку даних, що забезпечує користувачів необхідною інформацією. На відміну від попередньої, даний вид системи підтримує двосторонню передачу інформації, хоча все ще обмеженого характеру і фіксованої структури.

3. Інформаційно-керуючі системи. Основним призначенням подібних систем є збір оперативної інформації з наступним прийняттям рішень для керування об'єктом чи процесом. У цих системах, поряд з передачею даних, велика увага приділяється обробці інформації, що у багатьох випадках займає велику частину ресурсів системи.

4. Системи реального часу. До цих систем відносять інформаційно-керуючі системи, що забезпечують передачу й обробку даних зі швидкістю, яка відповідає швидкості протікання керуючого чи контролюючого процесу. Як і всі попередні, даний клас систем відноситься до проблемно-орієнтованих систем.

5. Системи колективного користування. На відміну від названих вище, даний клас систем є більш універсальним, вони орієнтовані на інтерактивний режим роботи віддалених користувачів. При цьому клас розв'язуваних завдань досить різноманітний і обмежується тільки апаратними і функціональними можливостями самої системи телеобробки.

Однак, незалежно від режиму роботи, кожна із систем телеобробки припускає виконання наступних характерних функцій:

• введення-виведення інформації з віддалених абонентських систем;
• перетворення інформації до вигляду, зручного для передачі каналами зв'язку;
• власне, передачу інформації каналами зв'язку;
• перетворення інформації, одержаної каналами зв'язку, у зручний для відтворення її в комп'ютері вигляд;
• введення інформації в комп'ютер;
• обробку інформації;
• зворотний цикл перетворення інформації для її передачі користувачу.

Телеобробка (теле -далеко) інформації - обробка інформації, що поступає в систему обробки даних з робочих станцій віддалених користувачів (абонентів) і управління передачею даних по каналах зв 'язкуміж ними і комп 'ютером

За способом організації телеобробка інформації поділяється на системну - в рамках одієї обчислювальної системи та мережеву, коли багато систем може об'єднуватись навколо однієї головної.

Система телеобробки інформації це комплекс технічних та програмних засобів, направлений на прийом, передачу та обробку інформації віддалених користувачів.

До технічних засобів (HardWeare) телеобробки відносяться:

• робочі станції користувачів;

• мережеві адаптери -засоби узгоджешія каналу зв 'язку з комп 'ютером, мультиплексори для розгалудження мережі передачі даних;

• канали зв 'язку: комутовані, виділені, радіо, супутникові тощо;

• засоби передачі даних: модеми (модулятор - демодулятор сигналу), засоби захисту, підсилення сигналу;

• мережеві маршрутизаторb, концентратори;

• центральний комп 'ютер або сервер обробки та збереження інформації користувачів.

До програмних засобів (Soft Weare) відносяться:

• операційні системи (MSM, Windows 95,98,NT, Unix);

• мережеві системи (Novell Net Ware);

• програмне забезпечення для управління адаптерами, контролерами, модемами - драйвери;

• прикладне програмне забезпечення, що реалізує виконання конкретної функції інформаційної системи на робочому місці користувача чи центральному комп 'ютері.

В епоху активного розвитку мереж ЕОМ виникла необхідність пошуку нових методів передачі інформації на великі відстані між двома або більше користувачами. Внаслідок цього появилось декілька типів мереж передачі даних для побудови на їх основі глобальних комп'ютерних мереж. В наш час можна виділити три типи мереж передачі даних:

• мережа комутації каналів;

• мережа комутації повідомлень;

• мережа комутації пакетів. Мережа комутації каналів будується на встановленні фізичного і не розривного з'єднання на весь сеанс роботи користувачів або їх програмного забезпечення. Прикладом такої мережі може бути автоматична телефонна мережа, що використовується для підключення до BBS (dialup connection). Мережа комутації повідомлень є подальшим розвитком мереж комутації каналів. В даному випадку з'єднання встановлюється тільки на час передачі повідомлення, яке за цей час передається в повному обсязі. За один сеанс з'єднання може бути передано і декілька повідомлень в тому випадку, коли їх маршрути співпали в одній точці мережі. Прикладом може бути система електронної пошти ОС UNIX, коли для передачі інформації між двома комп'ютерами використовуть пакет UUCP.

На основі можливостей двох попередніх типів мереж були запропоновані мережі комутації пакетів, які відомі сьогодні під назвою Х.25 (від назви протоколу роботи). В основі даного типу мереж лежить метод розділення повідомлення на невеликі частинки, що назвали пакетами, кожний з яких передається окремо і незалежно від інших. При цьому кожен пакет може передаватися за різними маршрутами. На апаратному рівні мережа комутації пакетів складається з вузлів комутації пакетів (ВКП) і каналів передачі даних. Вузол комутації пакетів забезпечує синхронну або асинхронну передачу даних з допомогою відповідних ЕОМ з адаптерами або мультиплексорами. На вузлах комутації пакетів згодом появились засоби PAD - збирачі-розбирачі пакетів. Роботу PAD може виконувати і процесор ЕОМ, але сама поява невеликого аналогового технічного засобу тільки спростила процес передачі інформації. Таким чином ЕОМ на вузлі згодом замінилась на PAD та модем (модулятор-демодулятор), засіб передачі даних по каналу зв'язку. Звичайно на великих комутаційних вузлах ЕОМ просто необхідна для управління великими потоками інформації.