Информационные сети определение информационной сети и сетевой. Основные понятия информационных сетей и коммуникаций Дайте определение информационной сети
Результаты освоения темы
Изучая данную тему, вы будете знать:
- что в себя включают сетевые информационные технологии;
- какие бывают виды сетевых информационных технологий;
- как коллективно работать в сети.
Основные понятия:
- Вычислительная, коммуникационная и информации оная сеть;
- Локальные, региональные (территориальные) и глобальные сети;
- Интернет технологии. Онлайн и офлайн технологии;
- Реальные, искусственные и одноранговые сети;
- Топология и протоколы сетей. Пакет. Трафик;
- Web-технологии, сервисы Интернета.
В 1960-е годы появились первые вычислительные сети (ВС) с ЭВМ. С этого времени собственно и появляются сетевые информационные технологии, позволившие объединить технологии сбора, хранения, передачи и обработки информации на ЭВМ с техникой связи.
Сеть (Network) – это взаимодействующая совокупность объектов, связанных друг с другом линиями связи.
В информационных процессах, системах и технологиях под термином “сеть” понимают как минимум несколько компьютеров и иных вычислительных машин, соединённых между собой с помощью специального оборудования для обеспечения вычислений и обмена различными видами информации. Сложные сети подразумевают большое количество пользователей, разветвлённую структуру, узлы коммутации и коммуникации, соединяющие всех в единую структуру.
Основу сетевых технологий составляют вычислительные сети – средства связи (телекоммуникации), с помощью которых распределённые в пространстве компьютеры объединяются в систему.
Вычислительную сеть называют также сетью ЭВМ или компьютерной сетью (Computer network). Она представляетвычислительный комплекс, включающий территориально распределённую систему компьютеров и их терминалов, объединенных в единую систему.
Почти сразу же с появлением вычислительных сетей, они стали использоваться для обмена различного рода данными (сети передачи данных) и информацией. Развитие компьютерных сетей и сетевых технологий показало возможность с их помощью организовать широкомасштабное информационное обеспечение людей.
Это привело к тому, что вычислительные сети, обеспечивающие обмен информационными ресурсами, стали называть “информационными сетями ”, представляя разновидность коммуникационных сетей.
При этом не предполагается отказаться от проведения сетевых вычислений, более того эта технология постоянно совершенствуется, и ныне объединённые в информационную сеть суперкомпьютеры позволяют проводить сверхбыстрые вычисления, связанные с потребностями любых предметных областей.
Отметим, что по области использования (распространения) выделяют локальные, региональные (территориальные) и глобальные сети.
Они имеют по сравнению с WAN менее развитую архитектуру и используют более простые методы управления взаимодействием узлов сети. Небольшие расстояния между узлами сети и простота управления системой связи позволяют обеспечивать высокую скорость передачи данных.
В ЛВС расстояние между компьютерами обычно ограничено до 1–2,5 км, скорость передачи информации составляет более одного Мбит/с. Такая сеть состоит из трёх основных компонент: одной или нескольких центральных (главных) машин (серверов), рабочих станций и коммуникаций.
ЛВС легко адаптируются к изменённым условиям эксплуатации и модернизируются. Они обладают гибкой архитектурой, что позволяет легко изменять места дислокации соответствующих РС. Хотя нет чёткой классификации ЛВС, обычно выделяют следующие признаки: назначение, топология, типы используемых ЭВМ, организация управления, передачи информации, методы теледоступа и доступа, физические носители информации и др.
Обычно их делят по территориальному признаку на региональные и глобальные сети.
Поэтому региональные сети иногда называют сетями MAN (Metropolitan Area Network). К региональным относятсякорпоративные сети (сети масштаба предприятия), связывающие между собой ЛВС, охватывающие территорию, как правило, представляющую одно или несколько близко расположенных зданий, входящих в состав этой корпорации (предприятия). Они образуют сложные информационные системы (инфосистемы) с распределённой информационной архитектурой.
К корпоративной информационной системе (КИС) относится “Интранет”. Эта технология подразумевает единство для внутреннего пользователя и внешнего потребителя, которым может быть один и тот же человек. Внутренним пользователем он является для своей организации, а внешним потребителем – для сторонней компании. Метод удобен для использования при работе организаций со своими филиалами, а также в различных корпорациях.
Глобальная вычислительная сеть (Wide Area Network, WAN) – это множество географически удалённых друг от друга компьютеров (host-узлов), взаимодействующих между собой с помощью коммуникационных каналов передачи данных и специального программного обеспечения – сетевых операционных систем. Хост-компьютеры – мощные многопользовательские вычислительные системы (сервера), а также специализированные компьютеры, выполняющие функции коммуникационных узлов. Пользователи персональных компьютеров становятся абонентами такой сети после подключения своих компьютеров к её основным узлам.
В зависимости от принятого способа управления сети делятся на: централизованные, децентрализованные и смешанные.
Интернет децентрализованная интерсеть. Принцип её построения заключается в организации магистралей (высокоскоростных телефонных, радио, спутниковых и других линий связи) между центральными узловыми станциями.
Рост информационных систем, объединяющихся между собой для обмена информацией и решения других задач, инициировал создание международных сетей, а затем и Интернета. Это способствовало появлению интернет технологий.
Современные сетевые технологии представляют возможность работать в отложенном (оффлайн) и интерактивном (онлайн) режиме, обеспечивают связь с любыми доступными информационными источниками, позволяют осуществлять профессионально-ориентированное консультирование и обучение и др.
Онлайновые технологии включают интерактивные виды услуг в интернете: ISQ, интернет-телефонию и др.
Оффлайновые технологии включают: списки рассылки, группы новостей, веб-форумы, электронную почту и т.д.
В информационных сетях управляющие системы называются серверами. Под термином “сервер” (англ. “server” – обслуживающий процессор, узел обслуживания) понимают подключенную к сети, достаточно мощнуювычислительную машину, обладающую определёнными ресурсами общего пользования, а также, как правило, возможностью объединять некоторое количество компьютеров как в локальной, так и в глобальной информационных сетях. Сетевые узлы с серверами, называют хостами (англ. “host” – хозяин). Обычно они становятся провайдерами Интернета.
Серверы обычно выполняют функции административного управления в сети и при этом называются администраторами системы . В их задачи входит проверка работоспособности системы (каналов, компьютеров, программ и т.п.); выявление сбоев, несанкционированного доступа и других нарушений в сети; восстановление работоспособности сети; учёт работы сети, подготовка отчётов о её работе и предоставление пользователям информации о ресурсах сети.
По назначению серверы делятся на: файловый, коммуникационный, приложений, почтовый и др. Кроме того, в сетях используют: сервер баз данных (“Data Base Server”), принт-сервер, факс-сервер и др.
Подключённые в сети к серверам компьютеры называют рабочими станциями (РС) или клиентами. Разница заключается в применяемом программном обеспечении, позволяющем использовать компьютеры в сети только как сервер или как РС. Возможен вариант, когда любой компьютер в сети может быть в одних условиях сервером, а в других – “клиентом”. “Клиентом” обычно считается менее мощный компьютер, ресурсы которого не предоставляются в совместное использование в сети. Сеть, образованная из компьютеров “серверов” и “клиентов” и базирующаяся на ПО, обеспечивающем их работу в таких режимах, называется “клиент-серверной ”.
С точки зрения организации существует разделение сетей на три вида: реальные, искусственные и одноранговые.
К реальным сетям относят такие, в которых компьютеры соединяются между собой по определённой схеме посредством специальных устройств – сетевых адаптеров и требуется присутствие специалистов, осуществляющих контроль и эксплуатацию таких сетей. Они называются “real network или Network With an Attitude” (NWA).
Искусственные сети не требуют специального сетевого жёсткого диска. Компьютеры в этих сетях связываются между собой через последовательные или параллельные порты без специальных сетевых адаптеров. Иногда такая связь называется ноль-модемной или ноль-слотовой (англ. “zero-slot network”), так как ни в один из слотов компьютера не включен сетевой адаптер. Такие сети работают очень медленно и, как правило, позволяют осуществлять одновременную работу лишь с двумя компьютерами.
Одноранговые сети организуются по принципу “равный среди равных” (англ. “peer-to-peer network”) и относятся к промежуточному типу между реальными и искусственными. В такой сети в зависимости от необходимости каждый компьютер может быть сервером или РС. Например, РС с подключённым к ней принтером может использоваться как сетевой сервер печати и т.п. Преимущество таких сетей заключается в предоставлении ими почти таких же возможностей (сервисов), как и в реальных сетях, при том, что их гораздо легче устанавливать и обслуживать. Кроме того, не требуется однозначно выделять серверы, так как любой компьютер может быть сервером и одновременно клиентом.
Структура построения сетей (топология), в первую очередь, определяется способом соединения компьютеров между собой.
В общем случае различают “шинное” (параллельное подключение компьютеров к одной линии связи), звездообразное (радиальное, т.е. когда все РС соединяются с сервером), кольцевое и смешанное соединения компьютеров в сеть. К смешанному относят как одновременное использование названных выше способов соединения, так и иерархическое, многосвязное (в этом случае каждый компьютер соединяется со всеми остальными в сети) соединение компьютеров в сеть.
С точки зрения количества используемых ЭВМ сети можно разделить на малые (до 10 ПК), средние (до 30 ПК) и большие (более 30 ПК).
По типу используемых средств передачи информации сети бывают проводные (кабельные), беспроводные (радио и спутниковые) и комбинированные.
Важным аспектом сетевых технологий является выбор метода передачи сообщений в сети . Известны и используются три метода передачи: метод передачи с приоритетным доступом, метод с челночным опросом и метод пакетов-маркеров. Существуют варианты использования смешанных типов передачи данных.
Метод передачи с приоритетным доступом . С передающего компьютера поступает запрос на передачу информации. Ему предоставляется канал во временное пользование. Все остальные компьютеры сети ожидают окончания сеанса передачи.
Метод с челночным опросом . В сети циркулирует информационный пакет с пустым интервалом и последовательно опрашивает все компьютеры на потребность передачи ими информации. Если такая потребность имеется, движущийся интервал подхватывает возможный для передачи информационный пакет и переносит его адресату.
Метод пакетов-маркеров . Этот метод подобен контейнерным перевозкам, когда подготовленное к передаче сообщение “конвертируется” (преобразуется) в пакеты с адресом и ждёт оказии с транспортёром, которым в данном случае является маркированный интервал времени. Этот интервал может использоваться только одним компьютером.
По методам передачи данных существуют сети с:
1) передачей данных по выделенным каналам связи;
2) коммутацией каналов;
3) коммутацией сообщений;
4) коммутацией пакетов сообщений.
Сетевые протоколы
Для возможности создания и эффективного функционирования любой сети необходимо стандартизировать методы работы в ней. С этой целью разрабатываются и используются сетевые протоколы.
Передача и приём сообщений в любых компьютерных сетях осуществляется с помощью специальных протоколов обмена данными, представляющих набор семантических и синтаксических правил, определяющих поведение функциональных блоков в сети.
На низком уровне обмен данными между ПК производится методом передачи пакетов сообщений. Протоколы среднего уровня NetBIOS, IPX/SPX, TCP/IP обычно выполняют функции транспортного средства, позволяя компьютерам сети обмениваться данными друг с другом. Протоколы высокого уровня обеспечивают перенаправление файлов и обслуживание файл-серверов методом передачи пакетов сообщений с использованием протоколов среднего уровня.
В Интернет данные пересылаются в пакетах с помощью протокола IP.
IP-протокол (Internet Protocol) является межсетевым протоколом. Он обеспечивает доставку сетевых пакетов с информацией и межмашинные коммуникации. Протокол управляет адресацией пакетов, направляя их по разным маршрутам между узлами сети, и позволяет объединять различные сети.
1.1. Назначение и классификация компьютерных сетей
Современное производство требует высоких скоростей обработки информации, удобных форм ее хранения и передачи. Необходимо также иметь динамические способы обращения к информации, способы поиска данных в заданные временные интервалы; реализовывать сложную математическую и логическую обработку данных. Управление войсками требует участие в этом процессе достаточно крупных коллективов. Такие коллективы могут располагаться в различных местах дислокации. Для решения задач управления становятся важными и актуальными скорость и удобство обмена информацией, а также возможность тесного взаимодействия всех участвующих в процессе выработки управленческих решений.
В эпоху централизованного использования ЭВМ с пакетной обработкой информации пользователи предпочитали приобретать компьютеры, на которых можно было бы решать почти все классы их задач обратно пропорциональна их количеству, и это приводило к неэффективному использованию вычислительной мощности ЭВМ при значительных материальных затратах. Нельзя не учитывать и тот факт, что доступ к ресурсам компьютеров был затруднен из-за существующей политики централизации вычислительных средств в одном месте.
Принцип централизованной обработки данных (Рис.1) не отвечал высоким требованиям к надежности процесса обработки, затруднял развитие систем и не мог обеспечить необходимые временные параметры при диалоговой обработке данных в многопользовательском режиме. Кратковременный выход из строя централизованной ЭВМ приводил к роковым последствиям для системы в целом, так как приходилось дублировать функции центральной ЭВМ, значительно увеличивая затраты на создание и эксплуатацию систем обработки данных.
Центральная ЭВМ
Терминал Терминал Терминал Терминал
Рис. 1. Система централизованной обработки данных
Появление малых ЭВМ, микроЭВМ и ПЭВМ потребовало нового подхода к организации систем обработки данных, к созданию новых информационных технологий. Возникло логическое обоснованное требование перехода от использования отдельных ЭВМ в системах централизованной обработки данных к распределенной обработке данных (Рис. 2).
ЭВМ 1 ЭВМ 2
Терминал Терминал Терминал Терминал
Рис. 2. Система распределенной обработки данных
Распределенная обработка данных - обработка данных, выполняемая на независимых, но связанных между собой компьютерах, представляющих распределенную систему.
Для реализации распределенной обработки данных были созданы многомашинные ассоциации, структура которых разрабатывается по одному из следующих направлений;
многомашинные вычислительные комплексы (МВК);
компьютерные (вычислительные) сети.
Многомашинный вычислительный комплекс - группа установленных рядом вычислительных машин, объединенных с помощью специальных средств сопряжения и выполняющих совместно единый вычислительный процесс.
Под процессом понимается некоторая последовательность действий для решения задачи, определяемая программой.
Многомашинные вычислительные комплексы могут быть :
локальными при условии установки компьютеров в одном помещении, не требующих для взаимосвязи специального оборудования и каналов связи;
дистанционными, если некоторые компьютеры комплекса установлены на значительном расстоянии от центральной ЭВМ и для передачи данных используются телефонные каналы связи.
Компьютерная (вычислительная) сеть - совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных.
Основные отличия компьютерной сети от многомашинного вычислительного комплекса:
1. Размерность . В состав МВК могут входить обычно две, максимум три ЭВМ, расположенные преимущественно в одном помещении. Вычислительная сеть может состоять из десятков и даже сотен ЭВМ расположенных на расстоянии от нескольких метров до тысяч км.
2. Разделение функций между ЭВМ . Если в многомашинном комплексе функции обработки данных, передачи данных и управления системой могут быть использованы в одной ЭВМ, то в вычислительных сетях эти функции распределены между различными ЭВМ.
3. Необходимость решения в сети задачи маршрутизации сообщений. Сообщение от одной ЭВМ к другой в сети может быть передано по различным маршрутам в зависимости от состояния каналов связи, соединяющих ЭВМ друг с другом.
Информационная сеть (information network) - это сеть, которая предназначена для обработки, хранения и передачи данных.
Структура информационной сети представлена на рис.1-1. Классическая структура информационной сети состоит из двух основных компонентов: абонентских систем (А - Е) и связывающей их коммутационной сети. Кроме того, в сети работает одна или несколько административных систем.
Рис. 1.1 Структура информационной сети
Административные системы предназначены для управления функционированием информационной сети. Поэтому такие системы иногда называют центрами управления.
Если информационная сеть объединяет открытые системы, ее принято называть открытой информационной сетью. На базе одной коммуникационной сети можно создать группу виртуальных сетей, т.е. таких сетей, характеристики которых в основном определяются ее программным обеспечением. Виртуальные сети представляются ее абонентам совсем иначе, чем их физическая сущность и структура. Под абонентом в данном случае подразумевается устройство, юридическое либо физическое лицо, взаимодействующее с системой либо сетью. В некоторых случаях вместо термина "абонент" употребляют термин "пользователь".
Информационные сети подразделяют на гетерогенные и гомогенные.
Гетерогенной сетью называют сеть, в которой работают системы различных фирм-представителей. Сеть с системами одного и того же типа называют гомогенной сетью.
В зависимости от расстояния между абонентскими системами информационные сети делятся на три вида: территориальные, локальные и смешанные сети. Территориальными сетями называют информационные сети, системы которых находятся в разных точках региона, страны, континента, земного шара. Локальными сетями именуются информационные сети, расположенные внутри круга диаметром около 50 км.
Информационные сети, принадлежащие государству, называют общественными сетями. Информационные сети, которые созданы фирмами, концернами, объединениями, именуются частными.
В соответствии с используемой моделью сеть может иметь: архитектуру терминал - главный компьютер, архитектуру клиент - сервер и одноранговую архитектуру, в которой ресурсы информационной сети рассредоточены по всем абонентским системам.
Большинство информационных сетей являются универсальными. Однако, существует немало специализированных сетей, например, сеть библиотек, банковская сеть, сеть Hermes, сеть SWIFT.
Информационная сеть
Информационная сеть
Информационная сеть - сеть, предназначенная для обработки, хранения и передачи данных. Информационная сеть состоит:
- из абонентских и административных систем; и
- из связывающей их коммуникационной сети.
В зависимости от расстояния между абонентскими системами, информационные сети подразделяются на глобальные, территориальные и локальные. Различают универсальные и специализированные информационные сети.
По-английски: Information network
Синонимы: Вычислительная сеть
См. также: Информационные сети Сети Информационные системы
Финансовый словарь Финам .
Смотреть что такое "Информационная сеть" в других словарях:
информационная сеть - совокупность информационных систем, использующих средства вычислительной техники и взаимодействующих друг с другом посредством коммуникационных каналов. информационная сеть Коммуникационная сеть, в которой продуктом… …
Информационная сеть сеть, предназначенная для обработки, хранения и передачи данных. Информационная сеть состоит из: абонентских и административных систем; связывающей их коммуникационной сети. В зависимости от расстояния между абонентскими … Википедия
Современная энциклопедия
Информационная сеть - совокупность информационных систем, взаимодействующих друг с другом по каналам связи... Источник: МОДЕЛЬНЫЙ ЗАКОН О МЕЖДУНАРОДНОМ ИНФОРМАЦИОННОМ ОБМЕНЕ … Официальная терминология
Информационная сеть - ИНФОРМАЦИОННАЯ СЕТЬ, совокупность взаимодействующих автоматических систем обработки информации (преимущественно ЭВМ), объединенных каналами передачи данных. Различают локальные (действующие в пределах предприятия, организации, хозяйства) и… … Иллюстрированный энциклопедический словарь
информационная сеть - informacijos tinklas statusas T sritis fizika atitikmenys: angl. information network vok. Informationsnetz, n rus. информационная сеть, f pranc. réseau informatique, m … Fizikos terminų žodynas
Информационная сеть - 1. Совокупность технических средств и каналов связи для обмена информацией между подразделениями СТЭ первичных сетей. Употребляется в документе: Утверждены ПриказомГоскомсвязи Россииот 19 октября 1998 г. № 187 … Телекоммуникационный словарь
Информационная сеть Агентства по защите окружающей среды США для передачи новых технологий - — [А.С.Гольдберг. Англо русский энергетический словарь. 2006 г.] Тематики энергетика в целом EN ЕРА Technology Transfer Network … Справочник технического переводчика
информационная сеть по вопросам окружающей среды - — EN environmental information network A system of interrelated persons and devices linked to permit the exchange of data or knowledge concerning natural resources, human health and … Справочник технического переводчика
информационная сеть поддержки разработок - — [Е.С.Алексеев, А.А.Мячев. Англо русский толковый словарь по системотехнике ЭВМ. Москва 1993] Тематики информационные технологии в целом EN development information networkDEVNET … Справочник технического переводчика
Книги
- Бытийный статус числа и вселенская информационная сеть. Опыт переосмысления понятия числа и предмета математики , Виктор Кудрин. Предметом работы является опыт переосмысления понятия числа и оснований математики, осуществленный в 1920 – 1930 годы А. Ф. Лосевым. Согласно Лосеву, математика не должна ограничиваться миром…
- Информационная система малого предприятия "с нуля" . Самое необходимое , Сенкевич Глеб Евгеньевич. Показано, как "с нуля" своими силами создавать и поддерживать информационную систему малого предприятия. Рассмотрены планирование и оптимизация расходов на информационное обеспечение,…
Любые сети, созданные или проложенные по каким-либо территориям с помощью технических средств и ориентированные на обслуживание различных категорий пользователей, составляют инженерную инфраструктуру жилых и производственных объектов, городов и государств. Они имеют определённую структуру, позволяющую наиболее эффективно реализовать потребности государств, общественных формаций, отраслей хозяйства и личностей. В информационных процессах, системах и технологиях под термином «сеть» понимают как минимум несколько компьютеров и иных вычислительных машин, соединённых между собой с помощью специального оборудования для обеспечения вычислений и обмена различными видами информации. Сложные сети подразумевают большое количество пользователей, разветвлённую структуру, узлы коммутации и коммуникации, соединяющие всех в единую структуру.
Коммуникационная сеть – система объектов, осуществляющих функции создания (генерации), преобразования, хранения и потребления продукта и линий передачи, по которым осуществляется передача этого продукта внутри сети. Объекты такой системы называют пунктами или узлами сети, а линии – коммуникациями, соединениями или каналами связи. Продуктом в таких сетях может быть энергия, масса и информация.
Создание первых коммуникационных компьютерных сетей, ориентированных, в первую очередь, на проведение математических вычислений, породило их название – «вычислительные сети ».
Вычислительная сеть – компьютерная коммуникационная сеть, предназначенная для проведения измерений, экспериментов, сложных объединённых математических вычислений и т.п. работ, в том числе в автоматических и автоматизированных системах.
Почти сразу же с появлением вычислительных сетей, они стали использоваться для обмена различного рода данными (сети передачи данных) и информацией. Развитие компьютерных сетей и сетевых технологий показало возможность с их помощью наиболее полно раскрыть информационную сущность сетей и организовать широкомасштабное информационное обеспечение социума. Это привело к тому, что вычислительные сети, обеспечивающие обмен информационными ресурсами, стали называть «информационными сетями». При этом не предполагается отказаться от проведения сетевых вычислений, более того эта технология постоянно совершенствуется, и ныне объединённые в информационную сеть суперкомпьютеры позволяют проводить сверхбыстрые вычисления, связанные с потребностями любых предметных областей.
Информационная сеть – коммуникационная сеть, в которой информация выступает в качестве продукта создания, переработки, хранения и использования.
Отметим, что вычислительные устройства, используемые при создании сетей, исторически носят различные названия: вычислительные машины (ВМ), электронно-вычислительные машины (ЭВМ), мини- и микро-ЭВМ, компьютеры, в том числе персональные (ПК), суперкомпьютеры и др. Они могут выполнять и специфические, отличные друг от друга функции, однако в нашем случае будем воспринимать их как аналогичные устройства и в тексте использовать, как синонимы.
Итак, перейдём к рассмотрению видов и типов сетей.
По функциональной принадлежности выделим сети:
● Информационные,
● Вычислительные,
● Информационно-вычислительные.
По методам передачи данных существуют сети с:
1) передачей данных по выделенным каналам связи;
2) коммутацией каналов;
3) коммутацией сообщений;
4) коммутацией пакетов сообщений.
Представленные систематизации сетей по функциональной принадлежности и методам передачи данных подразумевают их структурирование. Архитектура сети включает в себя три структуры:
● логическую,
● аппаратурную,
● программную.
Рассмотрение логической структуры необходимо при решении исследовательских задач, состоящих из двух видов: анализа и синтеза. Логическая структура сети предполагает наличие следующих компонентов:
● компьютеров (вычислительных машин),
● главного управляющего компьютера,
● вспомогательного компьютера,
● коммуникационных устройств и систем,
● территориального оборудования.
Реальные структуры сети могут отличаться от логической. В одной ЭВМ сети могут быть сосредоточены функции вычислительной, главной управляющей и коммутационной машины.
Аппаратурная структура подразумевает в данном случае топологию сети, рассматриваемую в рамках данной темы.
Программная структура включает ОС, и различное ПО, обеспечивающее взаимосвязь компьютеров в сетях, передачу информации, защиту от несанкционированных действий и др. Программное обеспечение рассматривается в теме 8.
Развитие компьютерных техники и технологий вызвало к жизни потребность обмениваться информацией не только в одной организации, но и с другими предприятиями и отдельными лицами, находящимися на различном удалении друг от друга. Это способствовало развитию территориальных, региональных, международных (глобальных) компьютерных систем и появлению всемирной «сети сетей» – Интернет. При этом оказалось, что компьютер можно подключить к абонентской телефонной сети и получить доступ к другим абонентам сети Интернет, электронной почте, телетайпам и телефаксам, работающим с этой сетью и т.д. В общем случае для создания простых, но эффективных автоматизированных информационных технологий можно использовать два–три ПК, позволяющих, в том числе, создание раздельных, распределенных и интегрированных ресурсов.
Рост информационных систем, объединяющихся между собой для обмена информацией и решения других задач, инициировал создание международных сетей, а затем и Интернета. Разнородные сети физически можно соединить каналами связи, но невозможно обеспечить функционирование различного технического и программного обеспечения без согласования соответствующих параметров. Это обстоятельство явилось решающим для формирования единых сетевых правил, а затем и стандартов Интернета, повлиявшим на создание Интернет технологий.
Под технологией Интернет понимается совокупность правил и процедур, в результате выполнения которых происходит получение пользователем информационных ресурсов Интернета.
Структура технологии Интернет базируется на общей структуре сетей и состоит из следующих элементов:
● аппаратное обеспечение – линии связи и необходимое оборудование (маршрутизаторы, сервера, пользовательские системы);
● программное обеспечение – серверные приложения, обеспечивающие функционирование основных узлов сети, клиентское программное обеспечение (браузеры, почтовые программы, FTP-клиенты);
● организационное обеспечение – иерархическая структура, на вершине которой находятся телекоммуникационные компании, владеющие крупными каналами связи. Ниже – региональные поставщики, провайдеры Интернет услуг (первичные – владеющие собственными каналами связи с опорной сетью и вторичные – арендующие каналы у первичных провайдеров и региональных телекоммуникационных компаний).
Любая сеть характеризуется наличием одной или нескольких структур, управляющих её работой и конечными пользователями (исполнителями, клиентами, заказчиками и т.п.). В информационных сетях управляющие системы называются серверами.
Под термином «сервер » (англ. « server » – обслуживающий процессор, узел обслуживания) понимают подключенную к сети, достаточно мощную вычислительную машину, обладающую определёнными ресурсами общего пользования, а также, как правило, возможностью объединять некоторое количество компьютеров как в локальной, так и в глобальной информационных сетях. Серверы обычно выполняют функции административного управления в сети и при этом называются администраторами системы . В их задачи входит проверка работоспособности системы (каналов, компьютеров, программ и т.п.); выявление сбоев, несанкционированного доступа и других нарушений в сети; восстановление работоспособности сети; учёт работы сети, подготовка отчётов о её работе и предоставление пользователям информации о ресурсах сети.
По назначению серверы делятся на: файловый, коммуникационный, приложений, почтовый и др.
Исторически первым появился файловый сервер (« File Server ») и предназначался для обеспечения клиентов определенными программами и файлами. По запросам пользователей файл-сервер предоставляет копии определённых программных компонентов. Поэтому сервер должен иметь мощные хранилища для всех требуемых программ. Работа файлового сервера во многом соответствует централизованной диспетчеризации.
Коммуникационный сервер обеспечивает вспомогательные функции связи, прокладывая оптимальные маршруты для доставки корреспонденции. Для этого он использует таблицы: контроль, состояние узлов сети.
Сервер приложений (« Application Server ») выполняет все необходимые работы, а пользователи имеют дело только с исходными данными и с результатом обработки.
Почтовый сервер предназначен для организации электронной почты. Программное обеспечение почтового сервера можно установить на любом ПК с любым доменным именем, даже третьего или четвёртого уровня.
Кроме того, в сетях используют: сервер баз данных (« Data Base Server »), принт-сервер, факс-сервер и др. В качестве ПО наиболее широко применяется Windows NT .
Подключённые в сети к серверам компьютеры называют рабочими станциями (РС) или клиентами. Разница заключается в применяемом программном обеспечении, позволяющем использовать компьютеры в сети только как сервер или как РС. Возможен вариант, когда любой компьютер в сети может быть в одних условиях сервером, а в других – «клиентом». «Клиентом » обычно считается менее мощный компьютер, ресурсы которого не предоставляются в совместное использование в сети. Сеть, образованная из компьютеров «серверов» и «клиентов», базирующаяся на ПО, обеспечивающем их работу в таких режимах, называется «клиент-серверной ».
Основной задачей сети является надёжная организация оперативного обмена информацией между её абонентами, что выполняется системой передачи данных (СПД), организуемой в этой сети. Выполнение такой цели зависит от выбранной структуры сети, пропускной способности её каналообразующей аппаратуры, способа передачи данных и др.
К основным требованиям, предъявляемым к сетям, относятся: простота использования, высокая скорость передачи информации, низкая стоимость и соблюдение секретности. Важными параметрами сетей являются также открытость, надёжность, динамичность, автономность. Кроме того, сеть определяется используемыми в ней ресурсами, программно-техническими решениями, интерфейсом, возможностью осуществления безошибочной передачи информации, а также сервисами.
Под интерфейсом понимается способ доступа пользователя к ресурсам сети. Он подразумевает внешний вид представления информации на экране дисплея компьютера, удобство и простоту выполнения необходимых команд, дружественное меню и систему подсказок, стандартную методику работы с программами, систему вывода на дисплей сообщений, контролирующих функционирование сети (мониторинг), максимальное использование естественных языков и др.
С точки зрения организации существует разделение сетей на три вида: реальные, искусственные и одноранговые. Рассмотрим их подробнее.
К реальным сетям относят такие, в которых компьютеры соединяются между собой по определённой схеме посредством специальных устройств – сетевых адаптеров и требуется присутствие специалистов, осуществляющих контроль и эксплуатацию таких сетей. Они называются «real network или Network With an Attitude» (NWA). Например, NetWare фирмы Novell и Windows NT фирмы Microsoft . Более сложной и одновременно распространённой считается технология сети «клиент/сервер», когда любой компьютер сети в определённых ситуациях может быть попеременно как сервером, так и клиентом. Их ИР, как правило, размещаются на жёстких дисках одного или нескольких серверов. В любом случае, где бы ни размещался общий ИР, он доступен всем пользователям этой сети.
Искусственные сети не требуют специального сетевого жёсткого диска. Компьютеры в этих сетях связываются между собой через последовательные или параллельные порты без специальных сетевых адаптеров. Иногда такая связь называется ноль-модемной или ноль-слотовой (англ. « zero - slot network »), так как ни в один из слотов компьютера не включена сетевая плата (адаптер). Такие сети работают очень медленно и, как правило, позволяют осуществлять одновременную работу лишь с двумя компьютерами. К ним относятся Laplink , Interlink и др.
Одноранговые сети организуются по принципу «равный среди равных» (англ. « peer - to - peer network ») иотносятся к промежуточному типу между реальными и искусственными. В одноранговой сети в зависимости от необходимости каждый компьютер может быть сервером или РС. Например, РС с подключённым к ней принтером может использоваться как сетевой сервер печати и т.п. Фирма Microsoft встраивает такую сеть в операционные системы Windows’95/97/98/2000. Компания Artisoft предлагает одноранговую сеть LANtastic , работающую с операционными системами DOS и Windows .
Преимущество таких сетей заключается в предоставлении ими почти таких же возможностей (сервисов), как и в реальных сетях, при том, что их гораздо легче устанавливать и обслуживать. Кроме того, не требуется однозначно выделять серверы, так как любой компьютер может быть сервером и одновременно клиентом. При этом с компьютеров пользователей можно обращаться к папкам, файлам и принтерам, находящимся на других компьютерах этой сети.
Важным аспектом сетевых технологий является выбор метода передачи сообщений в сети . Известны и используются три метода передачи.
Метод передачи с приоритетным доступом . С передающего компьютера поступает запрос на передачу информации. Ему предоставляется канал во временное пользование. Все остальные компьютеры сети ожидают окончания сеанса передачи.
Метод с челночным опросом . В сети циркулирует информационный пакет с пустым интервалом и последовательно опрашивает все компьютеры на потребность передачи ими информации. Если такая потребность имеется, движущийся интервал подхватывает возможный для передачи информационный пакет и переносит его адресату.
Метод пакетов-маркеров . Этот метод подобен контейнерным перевозкам, когда подготовленное к передаче сообщение «конвертируется» (преобразуется) в пакеты с адресом и ждёт оказии с транспортёром, которым в данном случае является маркированный интервал времени. Этот интервал может использоваться только одним компьютером.
Если принята одноканальная система связи, то в любой момент времени передавать данные может только одна РС. При многоканальной системе связи максимальное число передаваемых сообщений равно числу информационных каналов. Подобная система позволяет передавать графическую информацию и организовывать видеоконференции.
Процессы, осуществляемые в сети, можно разделить на основные и вспомогательные. К основным относятся прикладные процессы – ввод, обработка, хранение и передача информации пользователям. Вспомогательными считаются процессы взаимодействия прикладных процессов друг с другом с помощью средств коммуникации. Эти процессы достаточно сложны, поэтому Международная организация стандартов (ISO ) рекомендует делить их на семь уровней. Сверху вниз это:
Прикладной (7),
Представительный (6),
Сеансовый (5),
Транспортный (4),
Сетевой (3),
Канальный (2),
Физический (1).
Любой уровень выполняет указания вышестоящего уровня. Прикладной уровень использует сервис всех остальных уровней процессов взаимодействия. Основная задача уровней – обеспечить надёжное взаимодействие прикладных процессов. Вышестоящие уровни способны исправлять ошибки нижестоящих. Так, например, ошибка, пропущенная канальным уровнем при передаче информации, будет выявлена и исправлена транспортным.