Формализации и стандартизации в области телекоммуникационных систем и информационных технологий

Определим понятие «стандартизация» применительно к ИТ. Стандартизация — принятие соглашения по спецификации, производству и использованию аппаратных и программных средств вычислительной техники; установление и применение стандартов, норм, правил и т.п.Стандартизация в области ИТ направлена на повышение степени соответствия своему функциональному назначению видов ИТ, составляющих их компонент и процессов. При этом устраняются технические барьеры в международном информационном обмене.Стандарты обеспечивают возможность разработчикам ИТ использовать данные, программные, коммуникационные средства других разработчиков, осуществлять экспорт/импорт данных, интеграцию разных компонент ИТ.К примеру, для регламентации взаимодействия между различными программами предназначены стандарты межпрограммного интерфейса (один из них – стандарт технологии OLE (Object Linking and Embedding — связывание и встраивание объектов). Без таких стандартов программные продукты были бы «закрытыми» друг для друга. Требования пользователей по стандартизации в сфере ИТ реализуются в стандартах на пользовательский интерфейс, например в стандарте GUI (Graphical User Interface).Стандарты занимают все более значительное место в направлении развития индустрии ИТ. Более 1000 стандартов или уже приняты организациями по стандартизации, или находятся в процессе разработки. Значительный прогресс достигнут в области стандартизации пользовательского интерфейса, представленного классами и подклассами:- символьный (подкласс - командный);- графический (WIMP, подклассы - простой, двухмерный, трехмерный);- речевой (SILK);- биометрический (мимический);- семантический (общественный).Например, один из наиболее распространенных графических двумерных интерфейсов WIMP поддерживается следующими функциональными стандартами:- стандарт ISO 9241-12-1998 регулирует визуальное представление информации, окна, списки, таблицы, метки, поля и др.;- стандарт ISO 9241-14-1997 - меню;- стандарт ISO 9241-16-1998 - прямые манипуляции;- стандарт ISO/IES 10741-1995 - курсор;- стандарт ISO/IES 12581-(1999-2000) - пиктограммы.

В области телекоммуникационных систем передача и обработка данных в разветвленной сети также требует формализации и стандартизации процедур:

- выделения и освобождения ресурсов компьютеров и системы телекоммуникации;- установления и разъединения соединений;- маршрутизации, согласования, преобразования и передачи данных- контроля правильности передачи;- исправления ошибок и т. д. Задача согласования взаимодействия ЭВМ клиентов, серверов, линий связи и других устройств решается путем установления определенных правил, называемых протоколами. Протокол - это набор правил и методов взаимодействия объектов вычислительной сети, охватывающий основные процедуры, алгоритмы и форматы взаимодействия, обеспечивающие корректность согласования, преобразования и передачи данных в сети.Международной организацией по стандартизации (ISO - International Organisation for Standardization) разработана система стандартных протоколов, получившая название модели взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection - OSI), часто называемая также эталонной семиуровневой логической моделью открытых систем. Открытая система - система, доступная для взаимодействия с другими системами в соответствии с принятыми стандартами.Модель OSI представляет собой самые общие рекомендации для построения стандартов совместимых сетевых программных продуктов, она же служит базой для производителей при разработке совместимого сетевого оборудования, то есть эти рекомендации должны быть реализованы как в аппаратуре, так и в программных средствах вычислительных сетей.В настоящее время модель взаимодействия от крытых систем является наиболее популярной сетевой архитектурной моделью. Модель регламентирует общие функции, а не специальные решения, поэтому реальные сети имеют достаточно пространства для маневра. Кратко поясним назначение протоколов OSI. Прикладной уровень (application) - управление терминалами сети и прикладными процессами, которые являются источниками и потребителями информации, передаваемой в сети. Данный уровень ведает запуском программ пользователя, их выполнением, вводом-выводом данных, управлением терминалами, административным управлением сетью.На прикладном уровне обеспечивается предоставление пользователям различных услуг, связанных с запуском его программ, начиная от простой передачи данных и до формирования технологии виртуальной реальности. На этом уровне функционируют технологии, являющиеся как бы надстройкой над инфраструктурой собственно передачи данных: электронной почты, теле- и видеоконференций удаленного доступа к ресурсам, работы в среде Internet и т. д. Уровень представления (presentation) - интерпретация и преобразование передаваемых в сети данных к виду, удобному для прикладных процессов.Уровень обеспечивает представление данных в согласованных форматах и синтаксисе, трансляцию и интерпретацию программ с разных языков, шифрование данных. На практике многие функции этого уровня задействованы на прикладном уровне, поэтому протоколы уровня представлений не получили развития и во многих сетях практически не используются. Сеансовый уровень (session) - организация и проведение сеансов связи между прикладными процессами.Многие функции этого уровня в части установления соединения и поддержания упорядоченного обмена данными на практике реализуются на транспортном уровне, поэтому протоколы сеансового уровня имеют ограниченное применение. Транспортный уровень (transport) - управление сегментированием данных и сквозной передачей (транспортировкой) данных от источника к потребителю.Уровень осуществляет обмен управляющей информацией и установление между абонентами логического канала, обеспечение качества передачи данных.На этом уровне оптимизируется использование услуг, предоставляемых на сетевом уровне, в части обеспечения максимальной пропускной способности при минимальных затратах.Протоколы транспортного уровня развиты очень широко и интенсивно используются на практике. Большое внимание на этом уровне уделено контролю достоверности передаваемой информации. Сетевой уровень (network) - управление логическим каналом передачи данных в сети.Уровень обеспечивает адресацию и маршрутизацию данных, коммутацию (каналов, сообщений, пакетов) и мультиплексирование.На этом уровне реализуется главная телекоммуникационная функция сетей - обеспечение связи ее пользователей. Каждый пользователь сети обязательно использует протоколы этого уровня и имеет свой уникальный сетевой адрес, используемый протоколами сетевого уровня.На этом уровне выполняется структуризация данных - разбивка их на пакеты и присвоение пакетам сетевых адресов. Канальный уровень (data - link) - формирование и управление физическим каналом передачи данных между объектами сетевого уровня (установление, поддержание и разъединение логических каналов), обеспечение прозрачности физических соединений, контроля и исправления ошибок передачи).Протоколы этого уровня весьма многочисленны и существенно отличаются друг от друга своими функциональными возможностями. На этом уровне действуют, например, протоколы доступа к моноканалу. Управление выполняется на уровне кадров. Физический уровень (physical) - установление, поддержание и расторжение соединений с физическим каналом сети (обеспечение нужными физическими реквизитами подключения к физическому каналу). Управление выполняется на уровне битов цифровых (импульсы, их амплитуда, форма) и аналоговых (амплитуда, частота, фаза непрерывного сигнала). Блоки информации, передаваемые между уровнями, имеют стандартный формат: заголовок (header), служебная информация, данные, окончание. Каждый уровень при передаче блока информации нижестоящему уровню снабжает его своим заголовком. Заголовок вышестоящего уровня воспринимается нижестоящим как передаваемые данные. Стандартизация распространяется на логический уровень передаваемой информации.Прежде всего — это стандарт на форму передаваемых документов. Например, в банковской системе распространен стандарт SWIFT (Society for Worldwide Interbank Financial Telecommunication). Он определяет расположение и назначение полей документа. Принципиальным моментом при использовании этого и других компьютерных стандартов на документацию является официальное признание (де-юре) передаваемого по каналам связи документа юридически полноценным.Каждый уровень решает свои задачи и обеспечивает сервисом расположенный над ним уровень.Правила взаимодействия разных систем одного уровня называют протоколом, правила взаимодействия соседних уровней в одной системе — интерфейсом. Каждый протокол должен быть прозрачным для соседних уровней.Прозрачность — свойство передачи информации, закодированной любым способом, быть понятным взаимодействующим уровням. ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ 1. Сеть представляет собой совокупность компьютеров, объединенных средствами передачи данных.2. Архитектура сети ЭВМ определяет принципы построения и функционирования аппаратного и программного обеспечения элементов сети.3. Современные сети можно классифицировать по различным признакам: по удаленности компьютеров, топологии, назначению, перечню предоставляемых услуг, принципам управления, методам коммутации, видам среды передачи и т. д.4. Объединение локальных вычислительных сетей и глобальных сетей открыло доступ к мировым информационным ресурсам.5. Топология вычислительной сети во многом определяется структурой сети связи, определяемой способом соединения абонентов друг с другом и ЭВМ.6. Требования, предъявляемые к составу рабочих станций, определяются характеристиками решаемых в сети задач, принципами организации вычислительного процесса, используемой операционной системой и некоторыми другими факторами.7. Основная функция систем передачи данных в условиях функционирования вычислительных сетей заключается в организации быстрой и надежной передачи информации абонентам сети, а также в сокращении затрат на передачу данных.8. Программное обеспечение вычислительных сетей обеспечивает организацию коллективного доступа к вычислительным и информационным ресурсам сети, динамическое распределение и перераспределение ресурсов сети с целью повышения оперативности обработки информации и максимальной загрузки аппаратных средств, а также в случае отказа и выхода из строя отдельных технических средств и т.д.9. Оперативное управление процессом обработки информации с помощью операционной системы сети помогает организовать учет выполнения заданий (либо определить причины их невыполнения), выдачу справок о прохождении задач в сети, сбор данных о работах, выполняемых в сети.10. Международной организацией по стандартизации ISO разработана система стандартных протоколов, получившая название модели взаимодействия открытых систем, часто называемая также эталонной семиуровневой логической моделью открытых систем. ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ 1. Дайте определение компьютерной сети.2. Что определяет архитектура сети ЭВМ?3. Какая сеть ЭВМ называется гетерогенной?4. На какие классы разделяются компьютерные сети по типу организации передачи данных?5. Выделите классы вычислительных сетей по критерию «способ управления вычислительными сетями».6. Какие типы топологии применяются при построении компьютерных сетей?7. Перечислите задачи коллективной работы с информацией, обеспечиваемые ЛВС.8. Выделите основные аппаратные компоненты локальных вычислительных сетей.9. По каким принципам строится управление в локальных сетях.10. Какова роль «сервера» и «клиента» в локальных вычислительных сетях?11. Какие условия должны быть обеспечены при передаче информации в сети способом коммутации каналов?12. Укажите недостатки метода передачи сообщений при передаче информации в сети.13. Что собой представляет модель OSI?14. Какие существуют протоколы сетевого взаимодействия?15. Дайте определение открытой системы.16. Какой уровень регулирования представляют стандарты ISO?

Дата добавления: 2014-01-13