Информационные системы в сетях
Применение информационных систем в компьютерных сетях характеризуется заметными преимуществами и в то же время рядом проблем, связанными, например, с проблемами администрирования и информационной защиты.
Виды и состав сетей
Сетью называют совокупность компьютеров, которые объединены с помощью средств передачи данных.
К средствам передачи данных могут относится связные компьютеры, каналы связи (спутниковые, телефонные, цифровые, волоконно-оптические, радио- и другие), коммутирующая аппаратура, ретрансляторы, различные преобразователи сигналов и другие элементы и устройства.
Классифицируются современные сети по ряду признаков: удаленность компьютеров, топология, назначение, перечень предоставляемых услуг, принципы управления (децентрализованные и централизованные), методы коммутации (коммутация пакетов и дейтаграмм, сообщений, цепей, телефонная коммутация, без коммутации), виды среды передачи и т.д.
По удаленности компьютеров сети разделяются на локальные и глобальные.
В состав глобальной сети могут входить локальные сети, другие глобальные сети, отдельно подключаемые к локальной сети компьютеры (так называемые удаленные компьютеры), а также отдельно подключаемые устройства ввода и вывода.
Различают 4 основные вида глобальных сетей: городские, региональные, национальные и транснациональные.
К устройствам ввода и вывода относятся копирующие и печатающие устройства, банковские и кассовые аппараты, факсы и терминалы, которые могут находиться на значительном расстоянии друг от друга.
Самой распространенной глобальной сетью является Интернет.
Компьютеры локальной вычислительной сети (ЛВС) располагаются на небольшом расстоянии (не более нескольких километров) и зачастую соединяются посредством скоростных линий связи, которые обеспечивают скорость обмена от 10 Мбит/с.
Такие сети чаще всего используются организациями (корпорациями, учреждениями), поэтому они называются корпоративными сетями. При этом компьютеры обычно располагаются в одном помещении, здании или соседних зданиях.
Программное обеспечение ЛВС
Функции программного обеспечения компьютера, подключенного к сети, условно разделяются на 2 группы:
- Управление ресурсами компьютера;
- Управление обменом с другими компьютерами сети (сетевые функции).
Ресурсами самого компьютера управляет операционная система. Сетевые функции реализуются сетевым программным обеспечением, которое существует как отдельные пакеты сетевых программ, так и как сетевая операционная система.
Сети отличаются друг от друга используемым аппаратным и программным обеспечением, фирмой-разработчиком, требованиями решаемых задач к системе (например, защищенность информации, скорость обмена, безошибочность передачи данных и т.д.) и др.
Аппаратные средства ЛВС
К основным аппаратным компонентам ЛВС относятся:
Рабочими станциями обычно являются персональные компьютеры, на которых работают пользователи сети.
Рабочая станция, которая непосредственно подключена к сетевому кабелю и на ней отсутствуют накопители на магнитных дисках, называется бездисковой рабочей станцией.
Преимущество бездисковой рабочей станции: ее низкая стоимость и высокая защищенность от несанкционированного доступа в систему пользователей или компьютерных вирусов.
Недостаток бездисковой рабочей станции: невозможность работы в автономном режиме (не подключаясь к серверу) и создания собственных архивов программ и данных.
Функцией сервера в локальной вычислительной сети является распределение сетевых ресурсов.
Функции сервера обычно выполняет достаточно мощный компьютер, специальный компьютер-сервер, большая ЭВМ или мини-ЭВМ.
Сетевой адаптер может располагаться на материнской плате компьютера или быть отдельным устройством (картой), которое подключается к стандартному разъему.
Для объединения компьютеров в локальную сеть используют различные схемы, которые называют топологиями.
Классическими топологиями считаются общая шина, кольцо и звезда.
Стандартизованными методами доступа к сетевому каналу являются:
- Ethernet (использует шинную топологию);
- ArcNet (использует звездную топологию);
- oken-Ring (использует кольцевую топологию).
Топологией определяется защищенность, стоимость, производительность, надежность и другие характеристики компьютерной сети.
Соединение компьютеров в локальную сеть чаще всего происходит с помощью коаксиального кабеля, витой пары и оптоволокна. Кроме того, все чаще в локальных сетях используют беспроводные каналы связи.
В качестве дополнительного оборудования локальной сети используются модемы, переключатели (свитчи), маршрутизаторы (роутеры), концентраторы (хабы), шлюзы, трансиверы, повторители (репитеры), мосты, источники бесперебойного питания, различные разъемы (терминаторы, коннекторы) и т.д.
Принципы управления
Существует 2 основных принципа (метода) управления в локальных сетях: децентрализованное и централизованное.
Сети с децентрализованным управлением (так называемые одноранговые сети) не содержат центральный узел сети – сервер. Функции управления сетью могут передаваться от одной рабочей станции к другой.
Такое управление обычно используется в сетях с маломощными компьютерами и простейшим обменом файлами между ними, а также без необходимости повышенного контроля прав доступа к сетевым ресурсам.
Централизованные сети состоят из компьютеров, из которых один или несколько являются центральными (серверами), а остальные – рабочими станциями. Такие сети характеризуются высокой защищенностью сетевых ресурсов от несанкционированного доступа, удобством администрирования сети, возможностью создания сетей с большим количеством узлов.
Сетевые информационные системы
Под системой понимают множество элементов, которые находятся в отношениях и связях между собой, образующее определенную целостность, единство с целью достижения поставленных целей.
Системы значительно различны по составу и по основным целям. Например, система в виде организации состоит из персонала, оборудования, материалов, помещений и т.п., главной целью которой является производство товаров. Электронно-вычислительная машина, которая также является системой, состоит из электронных и электромеханических элементов, различных линий связи и т.д. и предназначена для обработки данных.
Рассмотрим информационную систему, состоящую из компьютеров, компьютерных сетей, людей, информационного и программного обеспечения основной целью которой является производство профессиональной информации.
Информационная система (ИС) – система, которая предназначена для хранения, поиска и обработки информации с помощью соответствующих организационных ресурсов (человеческих, технических, финансовых и т. д.), обеспечивающих и распространяющих информацию.
Информационная система должна своевременно обеспечивать определенных людей необходимой информацией, т. е. удовлетворять конкретные информационные потребности в рамках определенной предметной области. Результат работы ИС – информационная продукция в виде документов, информационных массивов, баз данных и информационных услуг.
Таким образом, информационная система – это взаимосвязанный набор различных средств (информационные, технические, программные, математические, организационные, правовые, эргономические, лингвистические, технологические и др.) и персонала, который предназначен для сбора, обработки, хранения и выдачи информации и принятия управленческих решений.
Информационные системы обладают следующими свойствами:
- каждая ИС может подвергаться анализу, строиться и управляться на основе общих принципов построения сложных систем;
- для построения ИС необходимо использование системного подхода;
- информационная система является динамичной и развивающейся;
- ИС воспринимается как система обработки информации, которая состоит из компьютерных и телекоммуникационных устройств и реализована на базе современных технологий;
- результатом функционирования ИС является информация, на основе которой принимаются решения или производятся автоматическое выполнение рутинных операций;
- участие человека зависит от сложности системы, типов и наборов данных, степени формализации решаемых задач.
В информационной системе выполняются следующие действия над информацией:
- информация вводится из внешних и внутренних источников;
- входящая информация обрабатывается;
- информация хранится для дальнейшего использования;
- выводится в удобном для пользователя виде;
- обеспечивается обратная связь, т.е. информация, переработанная в данной организации, представляется для корректировки входящей информации.
Этапы развития информационных систем
Первые информационные системы появились в 1950-х годах и предназначались для обработки счетов и расчета зарплаты и были реализованы на электромеханических бухгалтерских счетных машинах. Их использование приводило к некоторому сокращению затрат и времени на подготовку бумажных документов.
В 1960-х годах информацию, полученную из ИС, начали применять для периодической отчетности по многим параметрам. С этой целью организации использовали компьютерную технику, способную выполнять множество функций кроме обработки счетов и расчета зарплаты.
В 1970-х – начале 1980-х годов ИС широко используются как средство управленческого контроля, которое поддерживает и ускоряет процесс принятия решений.
В конце 1980-х годов ИС стают стратегическим источником информации и используются на всех уровнях организации любого профиля. Своевременное предоставление необходимой информации с помощью ИС помогало организации в достижении успеха в своей деятельности, создании новых товаров и услуг, отыскании новых рынков сбыта, обеспечении достойными партнерами, организации выпуска продукции по низкой цене и т.д.
Классификация информационных систем
Существует несколько видов классификаций ИС по различным критериям: по степени распределенности (настольные и распределенные), по степени автоматизации (ручные, автоматические, автоматизированные), по характеру обработки данных (информационно-поисковые или информационного справочные и информационно-решающие или ИС обработки данных) и т.д.
Достаточно широко используется классификация ИС по степени автоматизации:
- Ручные – ИС без использования компьютерной техники. По существующим определениям в принципе существовать не могут, т.к. должны содержать аппаратно-программные средства.
- Автоматизированные – ИС, автоматизация в которых может быть неполной (необходимо постоянное вмешательство персонала).
- Автоматические – ИС, автоматизация в которых является полной (вмешательство персонала не требуется или требуется только эпизодически).
Информационные системы предназначены для удовлетворения информационных потребностей в рамках конкретной предметной области. Таким образом, для каждой предметной области существует ей соответствующий тип ИС. Т.к. число предметных областей огромное, то рассмотрим лишь некоторые из типов ИС по предметным областям:
- экономическая ИС – информационная система, которая предназначена для выполнения функций управления на предприятии;
- медицинская ИС – информационная система, которая предназначена для использования в лечебном или лечебно-профилактическом учреждении;
- географическая ИС – информационная система, которая обеспечивает сбор, хранение, обработку, доступ, отображение и распространение пространственно-координированных данных (пространственных данных).