СЕТЬ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЦЕНТРОВ

СЕТЬ ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫХ ЦЕНТРОВ, совокупность взаимодействующих вычислительных центров (ВЦ), объединённых каналами связи для наиболее полного обеспечения потребности пользователей (абонентов) в выполнении информационно-вычислит. работ. Создание С. в. ц. стало возможным благодаря появлению ЭВМ, к-рые могут быть объединены в комплексы, а также в результате развития средств и систем передачи данных. Абонентами С. в. ц. могут быть ведомства, производств. объединения, предприятия, организации. Функционирование С. в. ц. как единой системыосновано на программной, технич. и информационной совместимости ВЦ, входящих в её состав.

Создание и эксплуатация С. в. ц. - новый этап применения средств вычислительной техники в целях рационального сочетания индивидуального и коллективного использования ЭВМ при решении широкого круга управленч., экономич. и научно-технич. задач. Осн. составные элементы С. в. ц.: ВЦ коллективного пользования, система обмена данными и абонентские пункты, оборудованные терминалами (индивидуальными или групповыми).

Вычислительный центр коллективного пользования (ВЦКП) представляет собой ВЦ, оснащён ный высокопроизводительными ЭВМ и технич. средствами, обеспечивающими оперативный доступ к его вычислит. и информационным ресурсам одновременно многих абонентов. Это позволяет абонентам вместо дорогостоящих и сложных в эксплуатации ЭВМ иметь сравнительно дешёвые терминальные устройства, обеспечивающие возможность использования для решения информац. и расчётных задач больших и сверхбольших многопроцессорных вычислит. систем ВЦКП. Себестоимость обработки информации на ВЦКП существенно ниже, чем на обычных ВЦ, а загрузка ЭВМ в условиях коллективного использования значительно повышается. При этом расходы абонентов, связанные с использованием ресурсов ВЦКП, включая затраты на терминальные устройства и аренду каналов связи, меньше расходов, к-рые несут предприятия, учреждения и организации, создающие собственные ВЦ.

ЭВМ на ВЦКП работают в режимах: разделения времени; пакетной обработки заданий, поступающих от многих пользователей по каналам связи; "запрос -ответ"; диалога оператора с ЭВМ. Совмещение этих режимов на одном ВЦКП и эффективное управление его ресурсами осуществляет центр. операционная система (ОС), к-рая базируется на ОС ЭВМ, входящих в состав ВЦ. Технич. и программное оснащение ВЦКП обеспечивает пользователю, в т. ч. и удалённому, возможность взаимодействовать с любой ЭВМ С. в. ц.

ВЦ, выполняющий задание в интересах одной организации, не всегда загружен максимально. Опыт показывает, напр., что в СССР период макс. нагрузки на ВЦ приходится на начало и конец года, полугодия, квартала, а в остальное время нагрузка, как правило, не превышает половины его мощности. В С. в. ц. имеется возможность перераспределять нагрузку между ВЦКП, а также резервировать вычислит. мощности на случай выхода из строя одного из ВЦ. Большое значение имеет выравнивание суточной загрузки ВЦ, расположенных в различных временных поясах, посредством передачи части работ на те ВЦ, у к-рых пик дневной нагрузки ещё не наступил или уже прошёл.

Одной из осн. задач С. в. ц. является предоставление её абонентам возможности получения информации, необходимой для решения различных задач, а также разнообразных справочных сведений. Информационное обеспечение С. в. ц. включает массивы данных, средства их описания, сбора, хранения и выдачи, к-рые должны в совокупности создать наилучшие условия для централизованной интегрированной обработки информации, обеспечить коллективный доступ к общим для мн. абонентов данным, повысить надёжность и достоверность получаемой информации. Наиболее эффективна организация информац. обеспечения С. в. ц. на основе автоматизированного банка данных (АБД) - организаци-онно-технич. системы, к-рая включает собственно хранимую информацию, технич. и программные средства обработки и хранения информации, спец. обслуживающий персонал. Характерная особенность С. в. ц.- наличие в ней локальных и распределённых АБД. Локальные АБД (ЛАБД) реализуются на отд. ВЦКП в интересах обслуживаемых ими абонентов. Распределённый АБД (РАБД) позволяет формировать взаимосвязанные массивы информации на различных ВЦКП сети, организовывать обмен данными между ними, централизованно управлять сбором, хранением и выдачей данных по запросам мн. абонентов. В АБД могут храниться как данные, общие для мн. абонентов, так и данные отд. пользователей, заинтересованных (экономически) в хранении своих данных в АБД. Одно из осн. требований, предъявляемых к АБД,- защита абонентской информации от несанкционированного доступа к ней др. абонентов, а также от преднамеренного или непроизвольного её уничтожения либо искажения (см. Защита памяти).

Система обмена данными (СОД) включает каналы передачи данных и аппаратуру сопряжения ВЦКП и абонентских пунктов с технич. средствами системы передачи данных. При передаче информации на небольшие расстояния используют, как правило, телефонные и телеграфные коммутируемые и некоммутируемые каналы связи. Между собой ВЦКП соединяются широкополосными каналами связи, к-рые позволяют с высокой скоростью обмениваться большими объёмами данных. Для улучшения использования системы связи, повышения её надёжности и снижения материальных затрат в СОД применяют концентраторы, к-рые принимают информацию от абонентов по каналам связи, собирают её в пакеты и передают на ВЦКП. Управление связью (организация связи ВЦКП с терминалами и др. ВЦ сети, приём и передача данных по каналам связи, их предварительное накопление и обработка и т. д.) осуществляется спец. связными или коммутационными процессорами.

Структура С. в. ц. во многом определяется назначением сети, классами решаемых задач, требованиями к её экономичности и надёжности. Сеть может быть централизованной, децентрализованной и смешанной. В централизованных С. в. ц. имеется один главный ВЦ (ГВЦ), осуществляющий управление всеми ресурсами сети (ЭВМ, программами, данными, каналами связи и т. п.), на к-ром абоненты централизованно выполняют свои задания и где хранится общая для мн. пользователей информация. Таково, напр., большинство С. в. ц. отраслевых автоматизированных систем управления (АСУ) в СССР и сеть "Марк-III" в США, построенные по радиальному принципу. В децентрализованных С. в. ц. ВЦКП решают задачи своих абонентов автономно, при этом каждый из них имеет равноправный доступ к ресурсам остальных ВЦКП.

Как правило, такие С. в. ц. построены по кольцевому принципу, как, напр., С. в. ц. "Арпанет" (США). К смешанным С. в. ц. относят сети, где каждый ВЦКП при решении задач своих абонентов функционирует автономно, однако при необходимости ВЦКП более высокого иерархич. уровня может прерывать его работу для решения сложных задач с более высоким приоритетом. Координирует работу такой сети главный ВЦКП (ГВЦКП), где сосредоточена центр. диспетчерская служба всей С. в. ц. Подобные сети строят по радиально-кольцевому принципу, что позволяет наилучшим образом сочетать индивидуальное и коллективное использование средств вычислительной техники.

Эффективное управление ресурсами С. в. ц. осуществляется комплексом программ, к-рый обеспечивает взаимодействие ВЦКП в сети в процессе решения междуведомств. задач и в то же время позволяет каждому абоненту решать свои частные задачи автономно на отд. ВЦ сети. Программное обеспечение (ПО) С. в. ц. состоит из общесистемного ПО и специального ПО. Основу общесистемного ПО составляет ОС сети (ОСС), обеспечивающая связь абонента с любым ВЦКП сети, доступ его к ОС отдельных ЭВМ, к АБД и программам, распределённым в сети, защиту информации и резервирование собственных вычислит. средств абонента. ОСС в целом управляет потоком заданий, поступающих в сеть, контролирует состояние различных элементов С. в. ц., оперативно перераспределяет их загрузку в случае возникновения перегрузок на нек-рых ВЦКП и в каналах связи, организует параллельное решение сложных задач (с разветвлением алгоритмов) силами многопроцессорных вычислит. систем. Специальное ПО С. в. ц. обеспечивает не только решение задачи абонента по готовым программам, хранящимся на ВЦКП или переданным с терминала, но и составление новых программ по заданиям пользователей при помощи библиотек подпрограмм различного назначения.

За рубежом С. в. ц. получили развитие в США ("Арпанет", "Сайбернет", "Марк-III" и др.), Великобритании ("НПЛ"), Франции ("Циклада"), Японии. Эти сети созданы на коммерческой основе и используются для решения науч., инж. и экономич. задач частными и гос. организациями. В СССР С. в. ц. развиваются как технич. основа отраслевых и ведомственных АСУ с последующей их интеграцией в Государственную сеть вычислительных центров (ГСВЦ).

Лит.: Глушков В. М., Введение в АСУ, Киев, 1974; Жимерин Д. Г., Мясников В. А., Автоматизированные и автоматические системы управления, М., 1975; Мартин Дж., Системный анализ передачи данных, пер. с англ., М., 1975. В. Н. Квасницкий, В. И. Максименко, А. Л. Щёрс, под ред. Д. Г. Жимерина.