1.4 Понятие информационной сети
Понятие «информационная сеть» (в отличие от понятия «телекоммуникационная сеть») является более емким и отражает все многообразие информационных процессов, выполняемых в сети при взаимодействии оконечных систем через телекоммуникационную сеть. Телекоммуникационная сеть, таким образом, в составе информационной сети выполняет функциитранспортной системы, посредством которой осуществляется перемещение потоков пользовательской и служебной информации, порождаемой информационными процессами.
В общем случае под информационной сетьюкакфизическим объектомследует пониматьсовокупность территориально рассредоточенных оконечных систем, объединенных телекоммуникационной сетью, посредством которой обеспечивается взаимодействие прикладных процессов, активизируемых в оконечных системах, и их коллективный доступ к ресурсам сети.
Вся интеллектуальная работа в информационной сети как видим (см. рис. 3) выполняется на периферии, т.е. в оконечных системах сети, а телекоммуникационная сеть, хотя и занимает центральное положение, является лишь связующей компонентой. информационная сеть, по сути, представляет собойинтеллектуальную надстройкунад телекоммуникационной сетью, посредством которойпользователям(Users) предоставляются механизмы обработки информации, эффективного поиска ее в любом местесети и в любое время, а также возможность ее накопления и хранения.
Итак, понятие «информационная сеть» в нашем случае указывает на перемещение акцента внимания при изучении или исследовании инфо-коммуникационной сети в сторону информационных процессов, возникающих в сети при взаимодействии оконечных систем через телекоммуникационную сеть. Описание этого взаимодействия демонстрирует всю сложность построения архитектуры связи в сети (архитектура связи подробно рассматривается далее в курсе лекций).
Информационные процессыв сети можно разделить на две группы. К первой из них относятсяприкладные процессы (ApplicationProcesses). Они занимают главенствующее положение в сети. Прикладные процессы инициируются при запуске пользовательских программ, называемыхприложениями(Applications). Все остальные процессы в сети (определение форматов представления информации для передачи по сети, установление режимов передачи данных, маршрутов продвижения и т.п.) являются вспомогательными и предназначены для обслуживания прикладных процессов. Они составляют группу так называемыхпроцессов взаимодействия (InterworkingProcesses). Прикладные процессы и процессы взаимодействия поддерживаютсясетевыми операционными системами (СОС).
Рисунок 3. Информационная сеть
Ресурсы информационной сети подразделяются на информационные, ресурсы обработки и хранения данных, программные икоммуникационные.
Информационные ресурсы представляют собой информацию и знания, накапливаемые во всех областях науки, культуры и жизнедеятельности общества, а также продукцию индустрии развлечений. Все это систематизируется в сетевых банках данных, с которыми взаимодействуют пользователи сети. Эти ресурсы определяют потребительскую ценность информационной сети и должны не только постоянно создаваться и расширяться, но и вовремя архивироваться и обновляться, а пользование сетьюдолжнообеспечиватьвозможность получать актуальную информацию именно тогда, когда в ней возникает необходимость.
Ресурсы обработки и хранения данных– это производительности процессоров и объемы памяти компьютеров, работающих в сети, а также время, в течение которого они используются.
Программные ресурсыпредставляют собой сетевое программное обеспечение: серверноеПО, ПО рабочих станций и драйверы; прикладное ПО, ориентированное на использование возможностей сетей и участвующее в предоставлении услуг пользователям; инструментальные средства: утилиты, анализаторы, средства сетевого контроля, а также программы сопутствующих функций. К последним относятся: выписка счетов, учет оплаты услуг, навигация (обеспечение поиска информации в сети), обслуживание сетевых электронных почтовых ящиков, организация мостовдля телеконференций, преобразование форматов передаваемых информационных сообщений, криптозащита информации (кодирование и шифрование), аутентификация (в частности,электронная подпись документов, удостоверяющая их подлинность).
Коммуникационные ресурсы– это ресурсы, участвующие в транспортировке и перераспределении потоков информации в сети. К ним относятся пропускные способности линий связи и оборудования узловых пунктов, а также время их занятия при взаимодействии пользователя с сетью. Они классифицируются в соответствии с типом используемой среды передачи и телекоммуникационной технологии.
Все перечисленные ресурсы в информационной сети являются разделяемыми, т. е. могут использоваться одновременно несколькими прикладными процессами.
Основным требованием, предъявляемым к информационной сети, является обеспечение пользователям эффективного доступа к разделяемым ресурсам. Все остальные требования – пропускная способность, надежность, живучесть, качество обслуживания – определяют качество выполнения этого основного требования.
1.1 Основные понятия компьютерных сетей
«Компьютерная сеть» (вычислительная сеть, сеть передачи данных) — система связи компьютеров и/или компьютерного оборудования (серверы, маршрутизаторы и другое оборудование). Для передачи информации могут быть использованы различные физические явления, как правило — различные виды электрических сигналов, световых сигналов или электромагнитного излучения.
По назначению компьютерные сети распределяются на [16]:
Вычислительные сети предназначены главным образом для решения заданий пользователей с обменом данными между их абонентами. Информационные сети ориентированы в основном на предоставление информационных услуг пользователям. Смешанные сети совмещают функции первых двух.
Для классификации компьютерных сетей используются разные признаки. Наиболее распространенная классификации компьютерных сетей представлена далее.
По территориальной распространенности компьютерные сети делятся на:
- CAN (Controller Area Network — сеть контроллеров) — стандарт промышленной сети, ориентированный прежде всего на объединение в единую сеть различных исполнительных устройств и датчиков.
- LAN (Local Area Network) — локальные сети, имеющие замкнутую инфраструктуру до выхода на поставщиков услуг. Локальные сети являются сетями закрытого типа, доступ к ним разрешен только ограниченному кругу пользователей, для которых работа в такой сети непосредственно связана с их профессиональной деятельностью.
- MAN (Metropolitan Area Network) — городские сети между учреждениями в пределах одного или нескольких городов, связывающие много локальных вычислительных сетей.
- WAN (Wide Area Network) — глобальная сеть, покрывающая большие географические регионы, включающие в себя как локальные сети, так и прочие телекоммуникационные сети и устройства. Глобальные сети являются открытыми и ориентированы на обслуживание любых пользователей.
- PAN (Personal Area Network) — персональная сеть, предназначенная для взаимодействия различных устройств, принадлежащих одному владельцу.
По типу функционального взаимодействия сети бывают:
По типу используемой сетевой топологии компьютерные сети могут быть объединены в шину, кольцо, двойное кольцо, звезду, дерево.
По типу среды передачи принято выделять проводные (телефонный провод, коаксиальный кабель, витая пара, волоконно-оптический кабель) и беспроводные (передачей информации по радиоволнам в определенном частотном диапазоне) сети.
По функциональному назначению выделяют сети хранения данных, серверные фермы, сети управления процессом, сети soho и домовые сети.
Отдельными признаками классификации компьютерных сетей могут выступать — скорость передачи данных в сетям и поддерживаемая операционная система.
1.2 Классы информационных сетей как открытых информационных систем
Под «информационной сетью» будем понимать сеть, предназначенную для обработки, хранения и передачи данных [16, 32].
Информационная сеть состоит из:
Под «коммуникационной сетью» принято понимать систему физических каналов связи и коммутационного оборудования, реализующая тот или иной низкоуровневый протокол передачи данных. По типу переносимого сигнала выделяют цифровые и аналоговые сети. Назначением коммуникационных сетей является передача данных с минимальным количеством ошибок и искажений.
Коммуникационная сеть может обеспечивать выполнение задач, связанных с преобразованием данных (сборкой символов в пакеты, обеспечение достоверности передачи и т.д.).
Как отмечалось ранее, на основе коммуникационной сети может строиться информационная сеть, к примеру — на основе сетей Ethernet как правило строятся сети TCP/IP, которые в свою очередь образуют глобальную сеть Интернет.
На базе коммуникационной сети может быть построена не одна, а группа информационных сетей.
В зависимости от расстояния между абонентскими системами, информационные сети подразделяются на следующие классы: глобальные, территориальные и локальные информационные сети. Различают универсальные и специализированные информационные сети.
Информационные сети, принадлежащие государству, называют общественными сетями. Информационные сети, созданные концернами, объединениями, фирмами, именуются частными сетями.
Еще одним популярным способом классификации информационных сетей является их классификация по масштабу производственного подразделения, в пределах которого действует сеть. Различают сети отделов, сети кампусов и корпоративные сети:
1. Сети отделов — это сети, которые используются сравнительно небольшой группой сотрудников, работающих в одном отделе предприятия. Обычно сети отделов имеют один или два файловых сервера и не более тридцати пользователей. Сети отделов обычно не разделяются на подсети.
2. Сети кампусов. Сети кампусов получили свое название от английского слова campus — студенческий городок. Сети этого типа объединяют множество сетей различных отделов одного предприятия в пределах отдельного здания или в пределах одной территории, покрывающей площадь в несколько квадратных километров. При этом глобальные соединения в сетях кампусов не используются. Службы такой сети включают взаимодействие между сетями отделов, доступ к общим базам данных предприятия, доступ к общим серверам, высокоскоростным модемам и высокоскоростным принтерам. В результате сотрудники каждого отдела предприятия получают доступ к некоторым файлам и ресурсам сетей других отделов.
3. Корпоративные сети. Корпоративные сети называют также сетями масштаба предприятия. Сети масштаба предприятия (корпоративные сети) объединяют большое количество компьютеров на всех территориях отдельного предприятия. Они могут быть сложно связаны и покрывать город, регион или даже континент. Число пользователей и компьютеров может измеряться тысячами, а число серверов — сотнями, расстояния между сетями отдельных территорий могут оказаться такими, что становится необходимым использование глобальных связей. Для соединения удаленных локальных сетей и отдельных компьютеров в корпоративной сети применяются разнообразные телекоммуникационные средства, в том числе телефонные каналы, радиоканалы, спутниковая связь.
Информационные сети
Информационная сеть – коммуникационная сеть, в которой информация выступает в качестве продукта создания, переработки, хранения и использования. С появлением персональных компьютеров стали широко распространятся компьютерные сети. Любая сеть характеризуется наличием одной или нескольких структур, управляющих ее работой и конечными пользователями (исполнителями, клиентами, заказчиками и т.п.). В информационных сетях управляющие системы называются серверами – это подключенные к сети достаточно мощные вычислительные машины, обладающие определенными ресурсами общего пользования и, как правило, возможностью объединять компьютеры в информационных сетях.
Предназначение современных информационных систем — оказывать помощь специалистам, руководителям, принимающим решения в получении ими своевременной, достоверной, в необходимом количестве информации, создании условий для организации автоматизированных офисов, проведении с применением компьютеров и средств связи, оперативных совещаний, сопровождаемых звуковым и видеорядом. Постигается это переходом на новую информационную технологию. Новая информационная технология — это технология, которая основывается на применении компьютеров, активном участии пользователей (непрофессионалов в области программирования) в информационном процессе, высоком уровне дружественного пользовательского интерфейса, широком использовании пакетов прикладных программ общего и проблемного назначения, возможности для пользователя доступа к удаленным базам данных и программам благодаря сетям ЭВМ.