УДК 681.3:621.391.23 В томе I рассмотрены вопросы анализа систем передачи данных и требования пользователя к этим системам, вопросы построения и выбора удаленных абонентских пунктов. Значи- тельный интерес представляет раздел, посвященный программ- ному обеспечению, методам доступа передачи и телеобработки данных Книга представляет интерес для специалистов, занятых в об- ластях вычислительной техники, передачи данных, техники связи и автоматизированных систем управления; Редакция литературы по новой технике Дж. МАРТИН СИСТЕМНЫЙ АНАЛИЗ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Редактор Э. Вадиков. Художник А. Шипов Художественный редактор В. Бисенгаливв. Технический редактор Н. Иовлева Корректор Е. Литвак Сдано в набор 26/VIII 1974 г. Подписано к печати 3/Т 1975 г. Бумага кн.-журн. 60x901/ie=8,00 бум. л. 16,00 печ. л. Уч.-изд. л. 15,62. Изд. .Mi 20/7536. Цена 1 р. 29 к. Зак. 0454 ИЗДАТЕЛЬСТВО «МИР», Москва, 1-й Рижский пер., 2 Ордена Трудового Красного Знамени Московская типография Ns 7 «Искра революции» Союзполиграфпрома ири Государственном комитете Совета Министров СССР по делам издательств, полиграфии и книжной торговли Москва, К-1, Трехпрудный пер., 9 © Перевод на русский язык, «Мир», 1975 30502-139 м 041(01)-75 139"5 ПРЕДИСЛОВИЕ Давний спор о том, какими путями развиваться вычислитель- ной технике и технике связи, как обеспечить наиболее эффектив- ное их использование возможно большим количеством потребите- лей-пользователей, решился в пользу систем коллективного пользования ЭВМ с дистанционной обработкой данных. Извест- ный ученый в области информации и связи Р. Фэно отмечает, что «брак между вычислительной машиной и средствами связи свер- шился, свадьба сыграна, медовый месяц позади...». В свое время решение проблемы передачи электроэнергии и коллективного пользования ею привело к технической револю- ции во всех областях деятельности человеческого общества. В наши дни решается, быть может, еще более важная задача — задача передачи информации, коллективного пользования инфор- мацией, накапливаемой в виде банков данных и программ. И неда^ лек тот день, когда коллективный опыт, сконцентрированный в этих хранилищах информации, станет таким же доступным, как сегодня электроэнергия. Техника связи и передачи данных обеспечивает коллективный доступ к «знаниям» вычислительных машин, обеспечивает пере- распределение и доставку абонентам информации с намного боль- шими скоростями и в больших объемах, чем это было раньше. Развитие вычислительной техники и техники передачи данных осуществляется в настоящее время в направлениях, связанных прежде всего с совершенствованием технологии электронных компонентов, что ведет к созданию качественно новых структур вычислительных систем и систем дистанционной обработки дан- ных. Начиная с 60-х годов наблюдается тенденция к децентрали- зации логических, «интеллектуальных» возможностей ЭВМ, т. е. к перераспределению этих возможностей из центра обработки данных на периферию. Использование в вычислительных машинах третьего поколения каналов ввода-вывода, представляющих собой периферийные процессоры для управления вводом-выводом информации, позволило высвободить часть ресурсов центрального процессора для решения основных задач обработки данных. Дальнейшее совершенствование технологии приводит и к даль- нейшему перераспределению логических возможностей на перп- РАЗДЕЛ I ОБЩЕСИСТЕМНЫЕ ВОПРОСЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ Глава 1. Введение ....................... Глава 2. Категории систем передачи данных ........... Взаимодействие человек — машина . . .......... Системы, 'работающие в режимах on-line и off-line ..... Интерактивные и неинтерактивные системы ......... Количество передаваемых данных ............. Время передачи ..................... Системы с разделением времени .............. Каналы связи, работающие в режиме разделения времени Типы систем ....................... Глава 3. Факторы, влияющие на проектирование .......... Операторы абонентских пунктов .............. Ошибки оператора .................... Защита информации .................... Трехсторонний диалог .................. Размещение абонентских пунктов ............. Размещение ЭВМ ..................... Дублировать ли банки данных? .............. Факторы, характеризующие сети связи ........... Географическое размещение ................ Внутренняя и внешняя организации сети связи ....... Временной и количественный факторы ........... Требования к коммутации каналов ............. Сигнал «Занято» . . '. ................... Готовность абонентских пунктов .............. Очереди на каналах связи ................. Время переключения канала ................ Частота появления ошибок ................ Готовность сети ..................... Коллективное использование сети передачи данных ..'... Глава 4. Генеральный план ..................... Причины существования обособленных сетей ........ Генеральный план .................... Глава 5. Сети передачи данных большой фирмы США ....... Интеграция вычислительных сетей ............. РАЗДЕЛ 1Г, СИСТЕМЫ ПЕРЕДАЧИ ДАННЫХ С ПОЗИЦИЙ ПОЛЬЗОВАТЕЛЯ Глава 6. Анализ требований пользователя ........... Глава 7. Требования, предъявляемые к времени ответа ...... Различие времен ответа в одной системе .......... Скорость ответа ...................... Экономический эффект .................. Психологическая реакция ................. Использование разных времен ответа ........... Слишком короткое время ответа .............. Интервалы времени для ответа ............... Специфические ситуации ответов .............. Разброс времени ответа .................. Глава 8. Разработка диалога человек — машина ......... Двенадцать типов диалога ................. Глава 9. Контроль ошибок пользователя ............ Психология ошибок .................... Виды контроля ...................... Контроль единичных сообщений .............. Контроль групповых сообщений .............. Обнаружение ошибок, не выявленных сразу ......... Операторы, занимающиеся специально исправлением ошибок Отсутствие непосредственной обратной связи ........ Глава 10. Психологические факторы и стоимость сети передачи данных Два типичных примера .................. Причины различия описанных структур диалога ...... Факторы, влияющие на структуру сети ........... Глава 11, Трехсторонний диалог . ................ Диалог через посредника ................. Диалог с эпизодическим подключением третьей стороны . . . Помощь человека вычислительной машине ......... Диалог между двумя лицами через ЭВМ .......... Информационные центры ................. РАЗДЕЛ Ш УДАЛЕННЫЕ АБОНЕНТСКИЕ ПУНКТЫ Глава 12. Абонентские пункты, используемые человеком ...... Характеристика устройства ввода с документов ....... АП с ручным вводом данных ............... Устройства вывода информации .............. Глава 13. Сопряжение с каналами связи ............. Несовместимость по скорости ............... Буферирование АП .................... Обработка ошибок .................... Синхронная и асинхронная передачи ............ Асинхронная (стартстопная) передача ........... Синхронная передача ................... Структура блока данных ................. Достоинства и недостатки ................. Редактирование ...................... Режим работы каналов связи ............... Операция опроса ..................... Дуплексная и полудуплексная передачи .......... Кодирование данных ................... Преобразование кодов .................. Защита от несанкционированного доступа к информации . . . Полоса пропускания канала тональной частоты (ТЧ) .... Модуляция . ....................... ОГЛАВЛЕНИЕ Модемы . ........................ Передача без модемов ................... Компоненты АП . .................... Выбор АП ........................ Глава 14. Сравнительная оценка средств модуляции ........ Критерии выбора ..................... Передача без модема ................... Устройства акустического подключения .......... Непосредственное подключение к телефонному каналу . . . Модуляция несущей частоты синусоидальной формы ..... Многоуровневая передача ................. Модемы для каналов связи общего пользования ....... Характеристики модема при воздействии фоновых шумов . . . Характеристики модема при воздействии других шумов . . . Испытания на каналах связи ............... Влияние искажений на характеристики модема ....... Коррекция . ....................... Динамическое выравнивание ............... Возможности цифровой обработки в модеме ......... Автоматическая коррекция ошибок ............. Работа с разными скоростями ............... Время переключения канала ................ Модемы на опрашиваемых каналах связи .......... Модемы, встроенные в АП ................. Скорость и отношение полезного сигнала к шуму ...... Стоимость модема и скорость передачи ........... Стоимость модема и обработка ошибок ........... Частота ошибок и пропускная способность ......... Выбор модема ...................... Глава 15. Ошибки в каналах связи и их обработка ........ Количество ошибок в каналах связи ............ Методы борьбы с шумом .................. Расчеты влияния ошибок ................... Обнаружение ошибок ................... Обработка ошибок .................... Коды, исправляющие ошибки ................ Контроль по обратной связи ................ Повторная передача данных при обнаружении ошибок .... Обработка ошибок в сети радиосвязи ............ Объем повторной передачи ................. Передача управляющих символов при ошибках ....... Счет записей с контролем по четности ............ Минимальное число битов, необходимое для исправления ошибки . ......................... Глава 16. Программируемые абонентские пункты ......... РАЗДЕЛ IV ПРОГРАММНОЕ ОБЕСПЕЧЕНИЕ СИСТЕМ ПЕРЕДАЧИ И ТЕЛЕОБРАБОТКИ ДАННЫХ Глава 17. Какие функции должны выполняться программами матема- тического обеспечения . ................ Основные функции .................... Функции управления каналами с опросом и коммутируемыми каналами . ....................... Основной набор программ математического обеспечения . . . Планирование и распределение ресурсов .......... Функции, связанные с устройствами в сети связи ...... Ведение архива и сбор статистических данных ....... Восстановление работоспособности при отказах ....... Генерирование ответов внешними устройствами ....... Обеспечение секретности ................. Диалог человек — машина ................ Уровни прозрачности .................... Глава 18. Основной набор программ математического обеспечения ВТАМ . ......................... Связь с другими программами ............... Глава 19. Набор программ математического обеспечения с расширен- ными возможностями ................. ТСАМ . ......................... Коммутация сообщений и сбор данных ........... Форматы сообщений ................... Очереди . ........................ Преимущества и недостатки ................ Глава 20.'Программируемые устройства управления передачей дан- ных и концентраторы ................. Преимущества независимых связных ЭВМ ......... Недостатки независимых связных ЭВМ ........... Преимущества удаленных связных ЭВМ .......... Программные средства связной ЭВМ ............ Глава 21. Перспективные направления развития программных средств передачи данных ................... Языки программирования высокого уровня ......... Проблемно-ориентированные программные средства ..... Взаимное использование опыта .............. Компиляторы прикладных программ ............ Генераторы диалоговых программ ............. Прозрачность сети передачи данных ............ Прозрачность абонентских пунктов ............ Кодовая прозрачность .................. Логическая и физическая передачи данных ......... Уровни программных средств ............... Сложные сети передачи данных .............. Маршрутизация и управление заданиями .......... Получение услуг ЭВМ по списку .............. Стандартизация программных средств ...........