Введем ряд понятий

Сетевые информационные технологии – совокупность аппаратно-программных средств вычислительного и теле коммуникационного назначения, способствующая обмену данных между абонентами сети, а также обеспечивающая возможность их доступа к информационным ресурсам распределенной базы данных.

Сетевые технологии включают:

· офисные технологии;

· файловые технологии;

· системы автоматизации документооборота;

· системы телеконференций;

· клиент-серверные технологии;

· гипертекстовые технологии;

· мультимедийные технологии.

ЭВМ, объединенные в сеть, делятся на основные и вспомогательные.

Основные ЭВМ - это ЭВМ пользователя (клиенты). Они выполняют все необходимые информаци­онно-вычислительные работы и определяют ресурсы сети.

Вспомогательные ЭВМ (серверы) служат для преобразования и передачи информации от одной ЭВМ к другой по ка­налам связи и коммутационным машинам (hоst-ЭВМ). К мощности серверов предъявляются повышенные требования.

Сервер - это специализированный компьютер, выполняющий функции по обслу­живанию клиента. Сервер распределяет ресурсы системы: принтеры, базы данных, про­граммы, внешнюю память и т.д. Существуют сетевые, файловые, терминальные, серверы баз данных, почтовые и др.

Сетевой сервер поддерживает выполнение функций сетевой операционной системы: управление вычислительной сетью, планирование задач, распределение ресурсов, доступ к сетевой файловой системе, защиту информации.

Клиент (клиентское приложение) - это приложение, посылающее запрос к сер­веру. Клиент отвечает за обработку и вывод информации, а также за передачу запросов серверу. ЭВМ клиента может быть любой. В настоящее время клиентом называют и пользователя, и его компьютер, и приложение.

Ноst-ЭВМ - сервер, установленный в узлах сети и решающий вопросы коммутации и доступа к сетевым ресурсам: модемам, факс-модемам, серверам и др.

Единицами обмена данными в сетях являются сообщения и пакеты. Сообщение порция информации, представленная в виде последовательности символов и предназна­ченная для передачи по сети. Пакет - часть сообщения, удовлетворяющая некоторому стандарту.

Коммутационная сеть образуется множеством серверов и hоst-ЭВМ, соединенных каналами связи, которые называют магистральными. В качестве магистральных каналов выступают телефонные, оптоволоконные кабели, спутниковая связь, беспроводная радиосвязь и др.

По способу передачи информации вычислительные сети делятся на сети коммутации каналов, сети коммутации сообщений, сети коммутации пакетов и интегральные сети. Первыми появились сети коммутации каналов. Это соединение должно оставаться неизменным в течение всего сеанса. При легкости реализации такого способа передачи информации его недостатки заключаются в низком коэффициенте использо­вания каналов, высокой стоимости передачи данных, увеличении времени ожидания других клиентов.

При коммутации сообщений информация передается порциями, называемыми сообщениями. Прямое соединение обычно не устанавливается, а передача сообщения начинается после освобождения нужного канала, пока сообщение не дойдет до адресата. Host­ЭВМ осуществляет прием сообщений, сборку, контроль правильности передачи, маршрутизацию, разборку и передачу сообщения. Достоинством коммутации сообщений является уменьшение стоимости передачи данных. Недостатками - низкая скорость передачи данных и невозможность про ведения диалога между клиентами.

При коммутации пакетов обмен производится короткими пакетами фиксирован­ной структуры. Малая длина пакетов предотвращает блокировку линий связи, не дает расти очереди пакетов в узлах коммутации. Она обеспечивает быстрое соединение, низкий уровень ошибок, надежность и эффективность использования сети. Но при передаче паке­тов одного сообщения возникают задачи маршрутизации. Пакеты, поступившие в хост­ЭВМ, передаются по первому свободному каналу (рис.2.2). Поэтому пакеты одного сооб­щения могут перемещаться разными путями. Существует множество алгоритмов выбора маршрута передачи пакетов. В настоящее время вопросы маршрутизации решены программно-аппаратными методами. Разработаны устройства для соединения однотипных и разнотипных сетей, например, маршрутизаторы, шлюзы.

Сети, обеспечивающие коммутацию каналов, сообщений и пакетов, называются интегральными. Они объединяют несколько коммутационных сетей. Часть интегральных каналов используется монопольно, то есть для прямого соединения как в сети ком­мутации каналов. Прямые каналы создаются на время проведения сеанса связи между различными коммутационными сетями. По окончании сеанса прямой канал распадается на независимые магистральные каналы. Интегральная сеть эффективна, если объем ин­формации, передаваемой по прямым каналам, не превышает 10-15% от общего объема передаваемых сообщений.

При объединении разнородных ЭВМ в сеть возникает много проблем. Необходимо согласовать взаимодействие ЭВМ клиентов, серверов, линий связи и других устройств. Они были решены посредством применения многоуровневой системы протоколов. Для стандартизации протоколов была создана международная организация стандартов ISO (Intemational Standard Organization). ISO ввела понятие архитектуры открытых систем. Большая система разбивается на уровни. Уровни представляют собой самостоятельные системы, взаимодействующие между собой по определенным правилам. Сами системы могут быть созданы на различных технических средствах. Каждая из них выполняет свои функции.

Сетевую технологию обеспечивает сетевая операционная система. Сетевой операционной системой называют реализацию протоколов и интерфейсов совместно с реализацией управления серверами. Часть протоколов реализуется программно, часть - сетевыми серверами. Наиболее популярными сетевыми операционными системами являются Windows NT и Linux, совместимая с 2000 года с приложениями Unix.

Существуют следующие виды сетей.

Локальная сеть (LAN) объединяет компьютеры в пределах одного предприятия. Существует большое число разновидностей локальных сетей. Наиболее перспективными являются сети интранет, объединяющие локальные сети корпорации посредством протоколов TCP/IP и НТТР, реализующих конвергенцию (слияние, объединение) сетевой и ги­пертекстовой технологии.

Региональные сети (МАN) могут объединять локальные сети по географическим (город, область, регион) или тематическим признакам.

Региональные сети страны, континента, всего мира объединяются в глобальные сети.

Сети делятся на общественные, частные и коммерческие.

Попризнакуспециализации сетевые технологии подразделяются на универсальные, предназначенные для решения всех задач пользователей, и специализированные – для решения небольшого количества специальных задач. Примером специализированной технологии служит технология резервирования мест на авиационные рейсы. Классическим примером универсальной технологии является Академсеть Российской Федерации, предназначенная для решения большого количества разнообразных информационных задач.

Выделяемые по способу организации двухуровневые технологии имеют кроме ПК, с которыми непосредственно общаются пользователи и которые называются рабочими станциями, специальные компьютеры, называемые серверами. Задачей сервера является обслуживание рабочих станций с предоставлением им своих ресурсов, которые обычно существенно выше, чем ресурсы рабочей станции. Их взаимодействие можно представить следующим образом. По мере необходимости рабочая станция отправляет серверу запрос на выполнение каких-либо действий: прочитать данные, напечатать документ, передать факс и др. Сервер выполняет требуемые действия и посылает «отчет о проделанной работе». В зависимости от вида работы, для которой предназначен сервер, он называется по-разному:

· файловый сервер, если он выполняет простые операции чтения–записи данных из файлов;

· принт-сервер, если он выполняет операции печати;

· SQL –сервер, если он выполняет сложные операции поиска и извлечения данных из баз данных (запросы к такому серверу формируются на специальном языке SQL – структурированном языке запросов).

В одноранговой технологии (одноуровневой) функции рабочей станции и сервера совмещены – пользовательский ПК может быть одновременно и сервером, и рабочей станцией. Каждый ПК в состоянии предоставлять другому ПК свои ресурсы или, наоборот, запрашивать их у другого. Разумеется, в системе «клиент-сервер» за счет специализации работ достигается более высокая производительность сети, шире ее спектр и качество услуг. Однако одноранговые сети дешевле и проще в эксплуатации.

По способу связи осуществляется классификация коммуникаций (каналов передачи данных), обеспечивающих движение информации между элементами сети.

В проводных технологиях в качестве физической среды в каналах используются: плоский двужильный кабель; витая пара проводов; коаксиальный кабель; световод.

Беспроводные сетевые технологии, использующие частотные каналы передачи данных (средой является эфир), представляют в настоящее время разумную альтернативу обычным проводным сетям и становятся все более привлекательными. Самое большое преимущество беспроводных технологий – это возможности, предоставляемые пользователям портативных компьютеров.

В спутниковых технологиях физической средой передачи данных также является эфир. Использование спутников оправдано в случае значительного удаления абонентов друг от друга при чрезмерном ослаблении посылаемых электромагнитных сигналов с большими посторонними шумами. Чтобы сигналы, направленные отправителем, не смешивались с аналогичными к получателю, при работе со спутником прокладываются два частотных канала – один для отправителя, другой для получателя, что позволяет избежать ошибок при передаче информации.

По составу ПК сетевые технологии классифицируются на однородные и неоднородные.

Однородные сетевые технологии предполагают увязку в сети однотипных средств, разрабатываемых одной фирмой. Подключение к такой сети средств других производителей возможно только при условии соблюдения в них стандартов, принятых в однородной архитектуре.

Другой подход состоит в разработке единой универсальной сетевой технологии независимо от типов применяемых в нем средств. Такие технологии называются неоднородными. Первым стандартом таких сетей была базовая эталонная модель ВОС (взаимосвязи открытых систем – OSI/ISO).

В зависимости от принадлежности вычислительные сети подразделяются на сети общего назначения и корпоративные вычислительные сети. В сетях общего назначения производственная принадлежность абонента не играет никакой роли. В частности, такой вычислительной сетью является сеть Internet. Корпоративные вычислительные сети создаются для обеспечения надежности обмена информацией, повышения скорости передачи данных между предприятиями одной отрасли. Примерами такой сети является университетская сеть передачи данных, сети финансовых организаций, сети военного назначения. В настоящее время большое число корпоративных сетей используют принципы обмена информацией, применяемые в сети Internet, например, гипертекстовые ссылки. Такие сети получили название Intranet.

Дата добавления: 2014-01-03