Ända sedan den första datorn konstruerades har datakommunikation haft hög prioritet. Då arbetade datorn vanligen ensam, och det gällde snarast kommunikation terminal-dator, något som ständigt är aktuellt. På den tiden arbetade man med centraliserad databehandling, all databehandling, stansning, programkörning, och utskrifter, skedde i datorhallen.
bild 2.1 Figur Centraliserad databehandling
Idag är man intresserad av kommunikation dator-dator, för att åstadkomma "distribuerad databehandling". Nyckelordet idag är att ta hand om data direkt där de uppstår, göra så få omflyttningar till olika medier som möjligt. Användarna skall kunna utföra databehandlingen där de är, och få resultaten direkt, där de är. Användarna skall kunna flytta runt, och inte vara geografiskt bundna till en plats för att utföra en viss uppgift. Åtminstone inte bundna pga datorn.
bild 2.2 Figur Distribuerad databehandling
Förr var en snabb terminallinje direkt kopplad till datorn på 1200 bps, idag är 1200 bps nästan ett låghastighetsmodem för uppringda förbindelser, de flesta terminaler är kopplade på 9600 bps, och man har lokala nätverk med 10 megabits överföringshastighet. Trots att hastigheten för datakommunikation ökat kraftigt, skall man ändå komma ihåg att datorn fortfarande är snabbare än kommunikationen, dvs datanäten kan lätt bli en flaskhals.
Det finns idag flera olika principer för hur man konstruerar ett datanät, och det finns ännu fler tillämpningar. Datanät kan användas till mycket. Här följer några exempel:
Först och främst kan man konstruera ett generellt datakommunikationsnät, som Datex eller Datapak. De näten är enbart avsedda att överföra data, de är basnät som kan användas till andra applikationer, användaren får själv hitta något intressant att överföra, och någon som vill prata med honom. Man kan konstruera interna nät, som SKF's företagsinterna nät. Det är enbart tänkt för företagets interna behov, och med tanke på att företaget är internationellt så förvånar det inte att även nätet är internationellt. Nätet kopplar ihop datorer på olika platser så att information kan utbytas.
Man kan även tänka sig ett mail-nät, för att överföra meddelanden, s.k. elektronisk post. Några av de största och mest kända är väl UUCP, för Unix-datorer, och EARN-BITNET, för IBM-datorer. Båda dessa nät är internationella, omfattar främst installationer i den akademiska världen. Till och med öststater och Kina finns med. Här rör det sig enbart om meddelandenät, man kan inte koppla upp sig mot en annan dator. Dessa nät kan även utnyttjas för filöverföringar, genom att man helt enkelt sänder filen som ett brev ! Karolinska sjukhuset använder ett enklare nät för att samla in mätdata från automatiska instrument. Man kan koppla ihop flera datorer, för att på så sätt nå högre effektivitet och kapacitet. T.ex. kan man koppla ihop flera VAX-datorer i ett s.k. VAX-cluster, för att erhålla större kapacitet. Man kan inte öka prestanda på så sätt, varje CPU har en viss bestämd kapacitet, däremot kan man låta processerna ta den CPU med lägst beläggning för tillfället, och på så sätt jämna ut beläggningen. Användaren behöver inte märka något speciellt. Kraschar en maskin i clustret, kan övriga maskiner ta över. Det finns andra fördelar med cluster, man kan från en enda maskin centralt kontrollera och ta backup på alla de andra maskinerna. Det betyder att man slipper springa runt med band.
Idag är lokala nätverk populära, de ger möjlighet till höghastighetskommunikation till rimlig kostnad inom ett begränsat område, vanligen en fastighet eller två. Ett lokalt nätverk, LAN, kan användas på många sätt; som mail-nät, för skrivare som printerserver, för att lagra filer centralt (fileserver), m.m. LAN är intressanta såtillvida att de har en mycket hög överföringshastighet, det spelar inte längre så stor roll om alla data ligger lagrade i just en fysisk dator.
För datakommunikation är vi intresserade av både digitala och analoga signaler. En digital signal har två lägen, nivåer, antingen hög eller låg. Varje signal används för att representera en binär etta eller nolla. Tiden för varje binärt tecken är beroende av konstruktionen hos just den digitala apparat man tittar på. En analog signal har (oändligt) många nivåer, mellan noll och maximum. Elektriska signaler som frambringar ljud i en högtalare är exempel på analoga signaler.
bild 2.3 Figur Digital signal. Analog signal.
I en dator samlar man ihop flera binära tecken för att representera ett tecken, t.ex. en bokstav. Det sker genom att man bestämmer hur många tecken man vill kunna representera, sedan sätter man upp dem i en tabell och numrerar dem. De binära siffrorna ihop representerar numret på det tecken man vill lagra. T.ex. har stora A nummer 65 i ASCII-tabellen, stora A är tecken nummer 65. 65 decimalt uttryckt binärt blir 1000001. Vi ser att det krävs 7 binära siffror, eller 7 bitar för att bilda talet 65. Faktum är att man kan representera tal upp till 127 med 7 bitar, med 8 bitar tal upp till 255. I telex används 5-bitars tecken.
11010 101
Några olika bitkombinationer.
1001100 01001100
(7-bitars-) Byte (8-bitars-) Byte = Oktett.
Man kallar 8 bitar för en byte. Datorns primärminne brukar mätas i KB, kiloBytes, eller antal tusen bytes. Diskutrymme brukar mätas i MB, megaBytes, eller antal miljoner bytes. Det finns ett annat uttryck för 8 bitar, oktett (eng. octet), som används ibland. Det beror på att uttrycket byte är lite löst definierat, för de flesta datorer motsvarar ett tecken en byte på 8 bitar. Det finns även datorer med 6-bits tecken (6-bits bytes), eller 7-bits tecken (7-bits bytes). Oktett är alltid 8 bitar, ingen tveksamhet kan uppstå.
Man talar även om maskinord. Det är ett minnesutrymme, och längden av detta utrymme är intressant. Idag är vanligen förekommande maskinord 8, 16, eller 32 bitar långa. Man talar om 16-bitars-maskin, 32-bitars maskin, etc. Andra längder på maskinord existerar, på speciella maskiner eller äldre konstruktioner. De billigaste Pc arbetar med 8-bitars maskinord, vanligast idag är 16- eller 32-bitars maskinord. Maskinordslängden har betydelse för hur snabbt maskinen kan skyffla data fram och tillbaka, Eftersom det tar en viss tid att flytta ett ord så flyttar man ju mer information på samma tid med större ordlängd. Ordlängden har ingen större betydelse för datakommunikation.
Ett uttryck som kommer att följa dig genom kursen är GRÄNSSNITT.
Ibland används det engelska ordet INTERFACE. Det finns andra ord,
följande ord uttrycker samma sak:
Gränssnitt - Gränsyta - Signalsnitt - Interface.
Gränssnitt är helt enkelt den punkt där två utrustningar möts. För att signalerna från den ena appareten skall kunna förstås av den andra apparaten, måste de tala samma språk, använda samma tecken och signaler. En gränssnittsdefinition är helt enkelt en definition av vilka signaler som skall kunna förekomma, hur de skall överföras, hur de olika utrustningarna skall mötas. Däremot definieras inte vad signalerna skall betyda, det får apparaten eller en annan definition bestämma. Lite mer praktiskt uttryckt kan man säga att gränssnitt omfattar kontaktens utseende och antal stift, vilka stift som skall överföra signaler, signalnivåer, signaltyp, m.m.