Что влияет на развитие компьютерных сетей

Перспективы развития компьютерных сетей Текст научной статьи по специальности «Компьютерные и информационные науки»

Аннотация научной статьи по компьютерным и информационным наукам, автор научной работы — Гиляхова З. А.

Сегодня порядка 50 миллионов персональных компьютеров в мире взаимодействуют друг с другом через компьютерные сети общего пользования. Всего крупных территориальных сетей в мире порядка 300, но гораздо более половины пользователей охватывает одна Internet.

Похожие темы научных работ по компьютерным и информационным наукам , автор научной работы — Гиляхова З. А.

Алгоритм нормализованного метода наименьших квадратов с динамическим изменением вычислительной сложности и с переменным шагом сходимости

Текст научной работы на тему «Перспективы развития компьютерных сетей»

На рис. 2 приведен график зависимости количества операций умножения от номера итерации для алгоритмов НМНК, MMax НМНК (M = 48), MMax НМНК (M = 10), ПММах НМНК c переменным шагом сходимости.

Результаты моделирования подтвердили, что применение новой методики к алгоритму НМНК позволяет снизить вычислительную сложность без потерь в производительности. Новый алгоритм при одинаковой скорости сходимости в переходном режиме, в установившемся режиме более чем на 15 дБ снижает уровень остаточной ошибки, и имеет вычислительную сложность на 20 % и 40 % меньше по сравнению с алгоритмами ММах НМНК и НМНК соответственно.

Вывод. Предложенный адаптивный алгоритм ПММах НМНК с переменным шагом сходимости, который на каждом шаге итерации пересчитывает шаг адаптации ц и параметр М, снижает вычислительную сложность в установившемся режиме на 40 % и 20 %, и остаточную ошибку более чем на 10 дБи 15 дБ по сравнению с НМНК и ММах НМНК соответственно, при аналогичной скорости сходимости в режиме инициализации.

1. Dogancay K. Partial-update adaptive signal processing: Design Analysis and Implementation. — Academic Press, 2008. — P. 283.

2. Бычков Д.Ф., Никитин О.P. Динамическое изменение вычислительной сложности на примере алгоритма MMax аффинных проекций // Современные проблемы и пути их решения в науке, транспорте, производстве и образованииЮ 2010: Сб. научн. трудов по материалам ме^дунар. научн.-пракг. конф. — Т.7. Технические науки. — Одесса: Черноморье, 2010. — С. 52-57.

3. Бычков Д.Ф., Никитин О.Р. переменный шаг адаптации для семейства алгоритмов аффинных проекций, учитывающий остаточное эхо // Актуальные вопросы современной техники и технологии: Сб. докладов Ме^дунар. научн. заочн. конф. — Т. 2 / Под ред. А.В. Горбенко, С.В. Довженко. — Липецк: Издательский центр «Де-факто», 2010. — C. 18-21.

ПЕРСПЕКТИВЫ РАЗВИТИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ

Нальчикский филиал Современной гуманитарной академии, г. Нальчик

Сегодня порядка 50 миллионов персональных компьютеров в мире взаимодействуют друг с другом через компьютерные сети общего пользования. Всего крупных территориальных сетей в мире порядка 300, но гораздо более половины пользователей охватывает одна Internet.

* Старший менеджер направления «Информатика и ВТ».

С появлением компьютерных сетей удалось разрешить две очень важные проблемы: обеспечение в принципе неограниченного доступа к ЭВМ пользователей независимо от их территориального расположения и возможность оперативного перемещения больших массивов информации на любые расстояния, позволяющая своевременно получать данные для принятия тех или иных решений [1].

Высокие темпы совершенствования и развития телекоммуникационных вычислительных сетей обусловлены их важной ролью в решении задач информатизации общества, в обеспечении перехода от индустриального общества к информационному. Компьютерные сети аккумулируют все лучшее, что создано в области вычислительной техники и информатики, информационных технологий, средств и систем передачи данных. Для разработчиков открыты широкие возможности по развитию как сетей в целом, так и отдельных их систем, звеньев, узлов.

Можно выделить следующие направления и пути совершенствования и развития компьютерных сетей:

1. развитие топологии сетей, направленное на обеспечение одновременного обслуживания запросов от большего количества абонентских систем и увеличение оперативности и надежности доставки пакетов адресатам за счет создания альтернативных маршрутов;

2. развитие технических средств передачи и обработки информации в сетях: модемов, мостов, шлюзов, коммутаторов, маршрутизаторов, технического оснащения центров коммутации цепей, сообщений, пакетов, ЭВМ различного класса и назначения;

3. развитие и совершенствование программного обеспечения сетей. Расширение перечня предоставляемых информационно-вычислительных услуг, повышение их интеллектуального уровня за счет широкого использования интеллектуальных систем и баз знаний, дальнейшее развитие сетевых технологий;

4. интенсивный переход на цифровые сети связи, обеспечивающие по сравнению с аналоговыми сетями более высокую надежность передачи сигналов любого вида;

5. существенное увеличение доли спутниковых сетей связи в общем объеме циркулирующей в сетях информации, что обусловлено решающими преимуществами спутниковых сетей;

6. повышение надежности компьютерных сетей, совершенствование и развитие методов и средств обеспечения высоких показателей по всем аспектам проблемы надежности компьютерных сетей -техническому, программному, информационному, функциональному;

7. развитие методов и средств обеспечения более высокого уровня безопасности информации, циркулирующей в сетях, повышение эффективности служб безопасности и механизмов реализации их функций;

8. создание и непрерывное совершенствование глобальной интеллектуальной сети, объединяющей сети всех государств [4].

Тенденции развития локальных сетей намечаются уже сегодня. Заметно упрощаются методы настройки, администрирования и использования локальных сетей. Дальнейшие перспективы эволюции локальных сетей, видимо, вполне предсказуемы. Уже в ближайшем будущем заметно возрастет скорость передачи данных, будут разработаны новые алгоритмы коррекции ошибок, аутентификации пользователей и шифрования, что должно увеличить надежность соединений, получат более широкое развитие технологии беспроводной связи и локальные сети, построенные на основе оптического волокна [3].

Развитие региональных и глобальных сетей напрямую связаны с появлением новых технологии, призванных обеспечить создание компьютерных сетей масштаба предприятия, корпоративных, региональных и глобальных сетей передачи данных, связывающих множество локальных сетей.

Еще недавно, среди ожидаемых революционных изменений техники телекоммуникаций было увеличение скорости передачи по волоконно-оптическим каналам сетей ATM до 1000 гигабитов в секунду (1 Тбит/с) за счет частотного уплотнения (мультиплексирования с разделением каналов по длинам волн) сигналов в оптическом диапазоне.

Но, уже в 2009 г лаборатории Белла посредством мультиплексирования 155 каналов по 100 Гбит/с удалось передать сигнал со скоростью 15,5 Тбит/с нарасстояние 7000 километров [2].

Развитие беспроводных технологий также является одним из перспек-тивнейших направлений. Увеличение пропускной способности беспроводных технологий, в частности Wi-Fi, будет за счет перехода на полнодуплексную связь, что дает возможность увеличить пропускную способность вдвое без выделения дополнительных частот: одна и та же частота будет использоваться одновременно для приёма и передачи. То есть становится возможной одновременная отправка и получение информации, что теоретически позволит повысить пропускную способность канала связи в два раза.

Говоря о перспективах развития компьютерных сетей, следует упомянуть, конечно же, Internet. За два десятилетия своего существования сеть Internet претерпела кардинальные изменения. И не следует думать, что все изменения Internet остались позади.

В течение следующих 15 лет Интернет будет развиваться по одному из четырех возможных сценариев, однако только один из них является позитивным [5].

В рамках отчета The Evolving Internet специалисты Cisco и Monitor Group подготовили четыре возможных сценария, по которым пойдет развитие Интернета. Согласно одному из них, глобальная сеть продолжит развиваться по траектории быстрой экспансии. Три других сценария за-

трагивают различные риски и проблемы, с которыми предстоит столкнуться лидерам Интернет-рынка, властям различных государств и простым пользователям.

Согласно первому сценарию, границы Интернета будут размыты. В этом случае через 15 лет пользователи по всему миру смогут выходить в Сеть с большого количества доступных устройств, а Интернет станет центром для оказания услуг.

По второму сценарию Всемирная сеть может стать небезопасной из-за возрастающего числа кибератак. Предполагается также, что у Интернета могут появиться безопасные аналоги, доступ к которым будет недешевым.

Третий вариант предполагает, что из-за нестабильной экономической ситуации в ряде стран скорость распространения Интернета будет снижаться.

Согласно последнему сценарию, популярность Интернета станет настолько огромной, что Сеть не сможет справиться с потоком информации ввиду существующих технических ограничений.

Помимо этого, эксперты отметили пять основных тенденций, которые будут оказывать самое непосредственное влияние на происходящее с Сетью. Наибольший рост Интернет-рынка будет происходить за пределами стран с высоким доходом и продвинутой экономикой, глобальное управление Интернетом останется на нынешнем уровне и не претерпит заметных изменений, «цифровое поколение», знакомое с Сетью с рождения, будет относиться к Интернету совсем не так, как их родители, QWERTY-клавиатура перестанет служить основным связующим звеном человека с Интернетом, а потребители будут платить за подключение к Сети гораздо более разнообразными способами.

Для будущего Internet важнее всего не то, как будут изменяться технологии, а то, как будет управляться сам процесс изменения и развития. Архитектура Internet всегда определялась ядром, состоящим из ведущих проектировщиков, но с увеличением числа заинтересованных сторон форма ядра изменилась. Успех Internet расширил круг людей и организаций, вложивших в сеть финансовые и интеллектуальные ресурсы, и именно ими определяются пути развития сети.

1. Асмаков С. Перспективные технологии: итоги и прогнозы. — КомпьютерПресс. — 2010. — № 1.

2. Будущее компьютерных сетей [Электронный ресурс]. — Режим доступа: www.compute-rs.com.

3. Елисеев В. Локальные сети будущего и будущее локальных сетей // Современная технология компьютерных сетей. — 2010.

4. Карпов М. Будущее Интернета // Журнал «Компьютера online». — 2011.

5. Лайтман М. Интернет и будущее // Интернет газета «Единый мир». -2010.

6. Татарник О. В ожидании оптоволоконного бума // КомпьютерПресс. -2007. — № 3.

ПРИКЛАДНЫЕ ПРОГРАММЫ КАК ОСНОВА ИНФОРМАЦИОННОГО ОБЕСПЕЧЕНИЯ WEB 3.0

Чайковский технологический институт (филиал) Ижевского государственного технического университета, г. Чайковский

Агентный подход к построению информационных систем преобразует вычислительные сети в знаниеориенгированые виртуальные про -странства. Использование онтологий позволяет формализовать сложные предметные области, произвести автоматический анализ запроса пользователя и осуществить поиск требуемой информации без его уча -стия. Агенты и онтологии реализуют механизм, получивший название Web 3.0. Источниками информации являются распределенные хранилища данных, доступ к которым определяется URI. В работе предлагается расширить понятие источника данных Web 3.0. множеством произвольного программного обеспечения. Рассмотрены вопросы взаимодействия агентов с произвольными программами-ресурсами и предложена технология построения агентной системы open Web 3.0.

Концепция развития Интернет Web 3.0 предполагает, переход от поискового способа доступа к информационному ресурсу сети к знаниеориен-тированному. В большинстве публикаций по этой теме рассматривается задача автоматического поиска источников данных, содержащих ответ на запрос пользователя и формирование результата. Другими словами, пользователи избавляются от необходимости ручной обработки списка URI с целью получения конечного ответа. Основным механизмом Web 3.0. являются агентные системы [1], использующие онтологии [2], которые формализуют знания об информационном ресурсе. Конечный ответ извлекается из хранилищ данных. Возможность использования существующего разнородного программного обеспечения в качестве конечного источника запрашиваемой информации остается за рамками исследований, поскольку это связано с проблемами построения сложных гетерогенных информационных систем, которые изучает теория открытых систем.

Сегодня технология открытых систем (TOC) [3] является перспективным и приоритетным государственным направлением научных исследований. Открытая система должна удовлетворять свойствам расширяемости,

* Доцент кафедры «Информатика и вычислительная техника», кандидат технических наук.

* Студент кафедры «Информатика и вычислительная техника».

Источник