4.1.3. преимущества и проблемы компьютерных сетей

4.1.3. преимущества и проблемы компьютерных сетей

Этот вопрос можно уточнить следующим образом: в каких случаях развертывание вычислительных сетей предпочтительнее использования автономных компьютеров или многотерминальных систем? Какие новые возможности приносит появление вычислительной сети? И, наконец, всегда ли нужна сеть?

Если не вдаваться в частности, то конечной целью использования вычислительных сетей является повышение эффективности той деятельности, на обеспечение которой направлены ресурсы сети. Действительно, если благодаря применению компьютерной сети снизились затраты на производство уже существующего продукта, сократились сроки разработки нового изделия или ускорилось обслуживание заказов потребителей — это означает, что в соответствующих организациях и предприятиях действительно нужна была сеть.

Концептуальным преимуществом компьютерных сетей перед централизованными системами является их способность выполнять параллельные вычисления. За счет этого в системе с несколькими обрабатывающими узлами (компьютерами) в принципе может быть достигнута производительность, превышающая максимально возможную на данный момент производительность любого отдельного, сколь угодно мощного процессора.

Еще одно очевидное и важное достоинство компьютерных сетей — это их принципиально более высокая отказоустойчивость. Под отказоустойчивостью понимается способность системы выполнять свои функции (может быть, не в полном объеме) при отказах отдельных элементов аппаратуры и неполной доступности данных. Основой повышенной отказоустойчивости является избыточность. Избыточность обрабатывающих узлов (компьютеров в сетях) позволяет при отказе одного узла переназначать приписанные ему задачи на другие узлы.

Использование территориально распределенных вычислительных систем больше соответствует распределенному характеру прикладных задач в некоторых предметных областях, таких как автоматизация технологических процессов, банковская деятельность, бронирование и продажа авиабилетов и т.п. Во всех этих случаях имеются рассредоточенные по некоторой территории отдельные потребители информации — сотрудники, организации или технологические установки. Эти потребители достаточно автономно решают свои задачи, поэтому рациональнее предоставлять им собственные вычислительные средства, но в то же время, поскольку решаемые ими задачи тесно взаимосвязаны, их вычислительные средства должны быть связаны в единую систему. Эффективным решением в такой ситуации является применение вычислительной сети.

Для пользователя компьютерные сети дают, кроме названных, еще и такие преимущества, как возможность совместного использования данных и устройств, а также гибкого распределения работ по всей системе. Пользователь современной вычислительной сети, сидя за своим компьютером, часто не отдает себе отчета в том, что при этом он пользуется данными другого мощного компьютера, находящегося за сотни километров от него. Он отправляет электронную почту через модем, подключенный к коммуникационному серверу, общему для нескольких подразделений организации. У пользователя создается иллюзия, что эти ресурсы подключены непосредственно к его компьютеру, точнее, «почти» подключены, так как для работы с ними нужны незначительные дополнительные действия по сравнению с использованием действительно собственных ресурсов. Такое свойство называется прозрачностью сети.

В последнее время стал преобладать другой побудительный мотив развертывания сетей, гораздо более важный в современных условиях, чем экономия средств за счет разделения между сотрудниками корпорации дорогой аппаратуры или программ. Этим мотивом стало стремление обеспечить сотрудникам оперативный доступ к обширной корпоративной информации.

В условиях жесткой конкурентной борьбы в любом секторе рынка выигрывает в конечном счете та фирма, сотрудники которой сумеют быстро и правильно ответить на все вопросы клиента—о возможностях их продукции, об условиях ее применения, о решении любых возможных проблем и т. п. В большой корпорации вряд ли даже хороший менеджер может знать все тонкости каждого из выпускаемых фирмой продуктов, тем более что их номенклатура обновляется каждый квартал, если не каждый месяц. Поэтому очень важно, чтобы менеджер имел возможность со своего компьютера, подключенного к корпоративной сети в одном регионе, передать вопрос клиента на сервер, расположенный в центральном офисе компании в другом регионе, и оперативно получить качественный ответ, удовлетворяющий клиента. В этом случае клиент не обратится к другой фирме, а будет прибегать к услугам данного менеджера и в будущем.

В последнее время в этой области произошли существенные изменения, связанные с использованием гипертекстовой информационной службы WWW — так называемой технологии Интранет. Эта технология поддерживает достаточно простой способ представления текстовой и графической информации в виде гипертекстовых страниц, что позволяет быстро поместить самую свежую информацию на компьютеры корпоративной сети, функционально специализирующиеся на хранении данных в формате гипертекста (так называемые WWW-серверы). Кроме того, она унифицирует просмотр информации с помощью стандартных программ — Web-браузеров, работа с которыми не вызывает затруднений даже у неспециалиста. Сейчас многие крупные корпорации уже перенесли огромное число своих документов на страницы WWW-серверов, и сотрудники этих фирм, разбросанные по всему миру, используют информацию этих серверов через Интернет или Интранет. Получая легкий и более полный доступ к информации, сотрудники принимают решение быстрее, и качество этого решения, как правило, лучше.

Использование сети приводит к совершенствованию коммуникаций, т. е. к улучшению процесса обмена информацией и взаимодействия между сотрудниками организации, а также ее клиентами и поставщиками. Компьютерные сети снижают потребность предприятий в других формах передачи информации, таких как телефон или обычная почта. Зачастую именно возможность организации электронной почты является основной причиной и экономическим обоснованием развертывания вычислительной сети. Все большее распространение получают новые технологии, которые позволяют передавать по сетевым каналам связи не только компьютерные данные, но голосовую и видеоинформацию. Корпоративная сеть, интегрирующая данные и мультимедийную информацию, может служить для организации аудиои видеоконференций, кроме того, на ее основе удобно создать собственную внутреннюю телефонную сеть.

Конечно, вычислительные сети имеют и свои проблемы, которые в основном связаны с организацией эффективного взаимодействия отдельных компонентов сети.

Во-первых, это сложности, обусловленные программным обеспечением — операционными системами и приложениями. Программирование для компьютерных сетей, как распределенных систем, принципиально отличается от программирования для централизованных систем. Так, сетевая операционная система, выполняя в общем случае все функции по управлению локальными ресурсами компьютера, сверх того решает многочисленные задачи по предоставлению сетевых услуг. Разработка сетевых приложений осложняется из-за необходимости организовать совместную работу их частей, реализованных на разных машинах. Много забот доставляет обеспечение совместимости программного обеспечения.

Во-вторых, много проблем связано с транспортировкой сообщений по каналам связи между компьютерами. Основные задачи здесь — гарантия надежности (чтобы передаваемые данные не терялись и не искажались) и производительности (чтобы обмен данными происходил с приемлемыми задержками). В структуре общих затрат на вычислительную сеть расходы на решение «транспортных вопросов» составляют существенную часть, в то время как в централизованных системах эти проблемы полностью отсутствуют.

В-третьих, это вопросы, касающиеся обеспечения безопасности, которые гораздо сложнее решаются в вычислительной сети, чем в централизованной системе. В некоторых случаях, когда безопасность особенно важна, от использования сети лучше вообще отказаться.