Тема: «Компьютерные сети. Локальные и глобальные сети. Сетевые технологии.
Цель: ознакомить с понятием компьютерной сети, основными компонентами сети.
Компьютерной сетью называется совокупность соединенных через каналы связи компьютеров и периферийных устройств, обеспечивающих пользователей средствами обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети. Ресурсы бывают трех типов: аппаратные, программные и информационные.
Основная задача компьютерной сети — обеспечение простого, удобного и надежного доступа к распределенным общесетевым ресурсам и организация их совместного использования при защите от несанкционированного доступа, а также обеспечение удобных и надежных средств передачи данных между пользователями.
Основные компоненты сети:
Серверы — компьютеры, являющиеся источниками ресурсов сети.
Локальные компьютеры пользователей (рабочие станции) — компьютеры, подключенные к сети, через которые пользователи получают доступ к ее ресурсам.
• Каналы связи — линии, соединяющие компьютеры между собой.
Компьютерные сети принято классифицировать по степени территориальной распределенности. При этом различают:
региональные (или городские) сети (MAN — Metropolitan Area Network);
Локальные сети связывают компьютеры, размещенные на небольшом расстоянии друг от друга. Как правило, они объединяют компьютеры одного или нескольких близлежащих зданий предприятия, учреждения, офиса. Главная отличительная особенность локальных сетей — единый для всех компьютеров высокоскоростной канал передачи данных. Протяженность локальной сети не более 10 км (обычно она не превышает нескольких сотен метров).
Региональные сети объединяют пользователей города, области или небольшой страны. В качестве каналов связи используются обычные телефонные линии, ISDN и др. Расстояние между узлами может измеряться сотнями и даже тысячами километров.
Глобальные сети соединяют компьютеры, расположенные на любом расстоянии друг от друга (в разных странах, на разных континентах). Инфраструктура связи в них может быть очень сложной, включая радиосвязь и спутниковые каналы. Наиболее мощная из глобальных сетей — Интернет.
Основная задача, возникающая при создании компьютерных сетей — обеспечение совместимости аппаратного и информационного обеспечения (это касается как программ, так и данных). Для ее решения была разработана так называемая модель OSI (Open Systems Interconnection — модель взаимодействия открытых систем). Она является международным стандартом передачи данных через компьютерную сеть.
Согласно модели OSI, архитектуру компьютерных сетей следует рассматривать на разных уровнях, начиная с самого нижнего — физического и до самого верхнего — прикладного. Обмен данными в сетях происходит путем их перемещения с верхнего уровня на нижний на компьютере отправителя, затем транспортировки по каналу связи и, наконец, путем обратного воспроизведения на компьютере получателя.
Для обеспечения необходимой совместимости на каждом уровне архитектуры компьютерной сети действуют специальные стандарты, называемые протоколами. Протокол представляет собой совокупность правил (соглашений), в соответствии с которыми происходит передача информации через компьютерную сеть.
Имеются протоколы как аппаратного взаимодействия компонентов сети, так и взаимодействия программных средств различного уровня (программные протоколы).
Функциональные возможности компьютерных сетей определятся теми услугами, которые они предоставляют пользователю. Для реализации каждой из них необходимо соответствующее программное обеспечение. В настоящее время имеются две основные концепции построения такого ПО.
Согласно концепции файлового сервера, сетевое программное обеспечение должно быть ориентировано на предоставление всем пользователям ресурсов общедоступного центрального компьютера сети — файлового сервера (File Server). Такое программное обеспечение называется сетевой операционной системой. Ее основная часть (ядро) размещается на сервере, а на рабочих станциях устанавливается лишь небольшая оболочка, выполняющая роль интерфейса между программами на ПК пользователей и файловым сервером.
Вторая концепция базируется на так называемой архитектуре клиент — сервер. В этом случае сетевое ПО предполагает не только совместное использование ресурсов сети, но и обработку на сервере по запросам пользователей. Программное обеспечение в данном случае состоит из двух частей: сервера и клиента. Программа-клиент выполняется на локальном компьютере пользователя, она посылает запросы программе-серверу и принимает от нее требуемую информацию. Программа-сервер работает на компьютере общего доступа, производит обработку поступающих к ней запросов (возможно, сотен или тысяч одновременно) и возвращает клиенту требуемые результаты. В глобальных сетях архитектура клиент — сервер является основной.
Топология сети
Топология сети представляет собой логическую схему (конфигурацию) соединений компьютеров (узлов) сети посредством каналов связи. В локальных сетях, как правило, используется одна из следующих топологий: шинная, кольцевая или звездообразная. Другие топологии являются производными от перечисленных.
 |
Сеть шинной топологии использует один канал связи (шину), объединяющий все компьютеры сети. Данные, переданные одним узлом сети, поступают во все узлы, но только один из них, для которого предназначены эти данные, распознает и принимает их.
Характерным примером использования шинной топологии является сеть Ethernet. Шинная топология обеспечивает эффективное использование пропускной способности канала связи, устойчива к неисправностям отдельных узлов, допускает быстрое подключение новых узлов.
Сеть кольцевой топологии имеет в качестве канала связи замкнутое кольцо. Такую топологию используют, в частности, сети Token Ring.
Сообщение последовательно передается по кольцу от узла к узлу в одном направлении. Необходимость ретрансляции данных приводит к снижению надежности, так как неисправность в любом из узлов сети делает ее неработоспособной.
Сеть звездообразной топологии имеет центральный узел (ЦУ) — файловый сервер, объединяющий все компьютеры.
Работоспособность сети полностью зависит от его надежности. Все данные, циркулирующие между компьютерами, проходят через ЦУ по отдельным каналам связи. Характерный пример данной топологии — Arcnet.
4.8. Локальные и глобальные информационные компьютерные сети
Информационной (компьютерной) сетью называется группа компьютеров, соединенных между собой с помощью специальной аппаратуры, обеспечивающей обмен данными. Компьютеры, расположенные в пределах одного или нескольких рядом стоящих зданий и объединенные с помощью высокоскоростного сетевого оборудования, называют локальной сетью. Для подключения компьютера к локальной сети необходимо устройство, называемое сетевым адаптером. При объединении компьютеров, расположенных на более значительном расстоянии друг от друга (в разных городах, странах), говорят о глобальной сети. Основным (наиболее массовым в настоящее время, но далеко не единственным) каналом передачи данных в этом случае является телефонный канал. В настоящее время наблюдается тенденция к подключению локальных сетей к мировой глобальной сети Internet.
Существует несколько способов объединения компьютеров в локальную сеть. Наиболее широко используются топологии «звезда», “общая шина”, “кольцо”. Топология «звезда» предполагает, что каждый компьютер подключен с помощью отдельного кабеля к объединяющему устройству. Топология «общая шина» предполагает использование одного кабеля, к которому подключены все компьютеры сети. В топологии «кольцо» данные передаются от одного компьютера к другому как бы по эстафете. Несколько локальных сетей, выполненных с помощью различных топологий, можно объединить в единую сеть.
Передача данных по сети регламентируется определенными правилами. Набор правил взаимодействия между компьютерами сети называют протоколами передачи данных, или сетевыми протоколами. Протоколы определяют формат, способ синхронизации, порядок следования, методы обработки ошибок при передаче данных. Передача данных между компьютерами требует выполнения многих шагов. Например, для передачи файла с одного компьютера на другой файл должен быть разбит на части, эти части должны быть определенным образом сгруппированы. Таким образом, компьютер, принимающий файл, должен получить дополнительную информацию о файле. Учитывая сложность осуществления коммуникаций между компьютерами, этот процесс обычно разбивается на шаги. Шаг выполняется по своим правилам(протоколам).
Понятие “глобальная сеть” в настоящее время является синонимом понятия Internet. Сеть Internet — это множество серверов и локальных сетей, созданных на базе компьютеров различной мощности, от небольших с операционными системами UNIX или Microsoft Windows NT до мини-ЭВМ и крупных компьютеров. Эти компьютеры служат хранилищами данных и принадлежат различным организациям, коммерческим и некоммерческим, университетам, исследовательским институтам, национальным библиотекам, отдельным лицам и т. д.
Серверы объединяются между собой различными линиями связи: спутниковыми, волоконно-оптическими, а также телефонными. Серверы глобальной сети могут быть включены в состав локальных сетей.
5.1. Понятие и суть систем мrр
В 70-х г. в США разрабатывались прикладные программы для управления произв-ом. Ядром послужила обработка спецификаций. Система MRP («планирование потребности в материалах») анализирует созданные в процессе ее работы отчеты и учитывает их на дальнейших этапах планирования. Т. е. она выполняет базовые функции: планирования производственных мощностей и планирования потребности в материалах, и ряд дополнительных: контроль соответствия кол-ва произведенной продукции количеству использованных в процессе сборки комплектующих, составление регулярных отчетов о задержке заказов, об объеме и динамике продаж продукции, о поставщиках и т. д.
Суть системы МRР состоит в следующем:
• на базе заказов определяется очередность выпуска продукции предприятия; • с учетом сроков выпуска продукции и технологического процесса изготовления формируется график производства в подетальном разрезе; • в соответствии с графиком изготовления продукции и ее компонентов выявляется потребность в исходных материалах и сроки их поставки производственным подразделениям предприятия; • на основе учета передачи материалов в производственные подразделения и учета хода выпуска продукции и ее компонентов формируется потребность фирмы в материалах, подлежащая удовлетворению за счет размещения заказов. Эта сист. послужила основой для разработки MRP2 (могла планировать все произв. ресурсы фирмы). На их основе появилась ERP – она объединяет все ресурсы фирмы и все, что входит в MRP2 + добавилось упр-е запасами и финансами. Потом появилась CSRP – она облад. всеми св-ми программы ERP, учитывает взаимодействия клиентов. ERP2 – более совершенная, повышает конкурентоспособность за счет выработки такой стратегии и установки таких приложений, кот. позволяют фирме разбить инф-цию по потокам и в соот-вии с этим работать с другими фирмами по интересам; — это стратегия фирмы по опр-нию бизнеса, принадлежащего к опр-ной отрасли и набор ключевых для данной отрасли приложений, кот. помогают клиентам и акционерам фирмы увеличивать ст-ть акций за счет эффект-х инф. технологий, за счет исп-я операционных и фин. Процессов и оптимизации этих процессов внутри фирмы и с внешней средой, в рамках сотрудничества других корпораций.