Лекция 4 Сетевые Информационные технологии (ит)
Сеть (от англ. network) — это взаимодействующая совокупность объектов, связанных друг с другом линиями связи. В ИТ под термином «сеть» несколько ЭВМ и иных вычислительных машин, соединенных между собой с помощью специального оборудования для обеспечения вычислений и обмена различными видами информации. Сложные сети подразумевают большое количество пользователей, разветвленную структуру, узлы коммутации и коммуникации, соединяющие всех в единую сетевую структуру.
Основу сетевых технологий составляют вычислительные сети, компьютерные сети (от англ. computer network), или сети ЭВМ. Сеть ЭВМ — это совокупность вычислительных, программных, коммуникационных и организационно методических средств, предназначенных для распределенной обработки и передачи информации. Сеть представляет вычислительный комплекс, включающий территориально распределенную систему компьютеров и их терминалов, объединенных в единую систему. Почти сразу же с появлением вычислительных сетей их стали использовать для обмена различного рода данными (сети передачи данных) и информацией. Развитие компьютерных сетей и сетевых технологий показало возможность с их помощью организовать широкомасштабное информационное обеспечение людей. Это привело к тому, что вычислительные сети, обеспечивающие обмен информационными ресурсами, стали называть информационными.
Информационная сеть — это разновидность коммуникационной сети, в которой информация выступает в качестве продукта создания, переработки, хранения и использования. Принципиальным компонентом в информационных сетях является коммуникационная сеть.
Коммуникационная сеть — это система объектов, осуществляющих функции создания (генерации), преобразования, хранения и потребления информации и линий передачи, по которым осуществляется передача информации внутри сети. Первые вычислительные сети появились в 1960 е гг. Информационно- вычислительные сети (ИВС) стали закономерным результа том развития идей, техники и технологий в области создания и применения вычислительных машин и систем. Наблюдавшийся все эти годы бурный технологический прогресс микроэлектроники проявился не только в чисто компьютерной сфере, но и в производстве средств связи, с помощью которых распределенные в пространстве компьютеры объединяются в единую систему — вычислительную сеть. Основой компьютерной сети является логически построенная система ЭВМ, связанных каналами передачи информации, необ ходимого ПО, а также организационно методических средств, пред назначенных для эффективного распределения вычислительных ресурсов и обработки информации. В такой системе любое из подключенных устройств может использовать сетевые возможности для передачи или получения информации. Современная ИВС обеспечивает обмен данными между ее абонентами и ориентирована на предоставление информационного обслуживания по запросам пользователей (рис. 5.1).
Схема взаимодействия рабочих станций (клиентов) и сервера вычислительной сети, при котором рабочая станция получает от сервера и обрабатывает только то подмножество данных, которое соответствуют условию, указанному в запросе, используется в большинстве современных локальных вычислительных сетей. Идея расширения функциональных возможностей и масштабов реализации ИТ привела к созданию так называемых телекоммуникационных технологий, основанных на организации сетевого взаимодействия вычислительных ресурсов ЭВМ.
ТЕХНОЛОГИИ ЭЛЕКТРОННОЙ ПОЧТЫ
Самой распространенной стала сетевая технология компьютерного способа пересылки и обработки информационных сообщений, позволяющая поддерживать оперативную связь между руководством рабочих групп и сотрудниками, учеными, деловыми людьми, бизнесменами и всеми желающими. Такая технология получила название электронной почты. Электронная почта (от англ. electronic mail, e mail ) — это служба почтовой связи, в которой доставка сообщений осуществляется электронными методами с помощью ЭВМ, подключенных к телекоммуникациям. Почтовая служба использует специальный пакет программ для хранения и пересылки сообщений между пользователями ЭВМ, т.е. сервис отложенного чтения (offline). Посредством электронной почты реализуется служба безбумажных почтовых отправлений. Она является системой сбора, регистрации, обработки и передачи любой информации, в частности текстовых документов, изображений, цифровых данных, звукозаписи, по сетям ЭВМ. Почтовая служба выполняет следующие функции: редактирование документов перед передачей и их хранение в специальной папке, пересылка корреспонденции, проверка и исправ ление ошибок, возникающих при передаче, выдача подтверждения о получении корреспонденции адресатом, получение и хранение информации в своем «почтовом ящике», просмотр полученной корреспонденции. В этой службе можно отправлять файлы как приложения (аttachment) и рассылать почту одновременно по нескольким адресам. Электронная почта может быть организована в локальной сети внутри предприятия для обеспечения внутреннего обмена информацией. Она может обеспечивать межсистемный обмен с другими электронными почтами по глобальным сетям ЭВМ. Во многих случаях она оказывается дешевле, надежнее и, несомненно, гораздо бы- стрее обычной: в зависимости от сообщения и параметров сети от нескольких минут до двух трех часов. Каждое передаваемое сообщение содержит заголовок с размещаемыми в нем сетевыми адресами и темой письма. ПО автоматически проставляет в сообщение обратный адрес, дату, время отправления и другие служебные сведения. Для приема и отправки сообщений в Интернете используются специальные протоколы POP3 и SMTP. Протокол POP3 (от англ. Post Office Protocol, версия 3) позволяет компьютеру пользователя открытых систем загружать поступающую почту через телефонную сеть, а протокол SMTP (от англ. Simple Mail Transport Protocol) используется для отправки почты с компьютера пользователя. Протокол POP3 предусматривает обращение почтового пользователя сети к почтовому серверу с предложением забрать пришедшие письма, сообщает серверу имя ящика и пароля, загружает сообщения клиенту и удаляет их из почтового ящика. С помощью SMTP происходят накопление отправляемых писем и обеспечение их получения адресатом. Протокол SMTP использует транспортный протокол TCP, совместно с которым может использоваться и UUCP. Он не зависит от транспортной среды и может использоваться для доставки почты в сетях с протоколами, отличными от TCP/IP и Х.25. Корреспонденция готовится пользователем на своем рабочем месте, либо программой подготовки почты, например Outlook Express, либо просто обычным текстовым редактором, например Word. Затем пользователь вызывает программу отправки, и сеанс обмена почтовым сообщением окончен. Почтовый ящик — специально организованный файл для хра нения корреспонденций. Каждый почтовый ящик имеет сетевой адрес. Он формируется из имени пользователя (login) и IР адреса почтового сервера. Адрес почтового ящика относится к ресурсам сети. Почтовый ящик состоит из корзин: отправления и получения. Корзины — это файлы почтового ящика. В корзину получения поступает входящая корреспонденция. Из корзины отправлений почтовый сервер забирает информацию для рассылки другим пользователям. Могут быть организованы и другие корзины, например корзина для мусора. В нее удаляются ненужные сообщения, которые в случае необходимости можно восстановить. Для пересылки корреспонденции можно установить непосредственную связь с почтовым ящиком адресата в режиме реального времени. Онлайновые (интерактивные) средства коммуникации пользователей (chat, ICQ и др.) предполагают возможность обмена информацией между двумя или большим количеством пользователей сети в режиме реального времени через специальный чат сервер. Частью такого обмена могут становиться текстовый каталог, передача графики прямо в процессе ее создания, голосовая и ви деосвязь, обмен файлами. Некоторый перечень чат адресов уже включен в используемую клиентскую программу, например в Мiсrosоft NetMeeting. В регистрационных списках чатов обычно указываются сведения о месте проживания участников. Распространенным методом является выделение отдельных компьютеров в качестве почтовых отделений. Они называются почтовыми серверами. При этом все компьютеры пользователей подключены к ближайшему почтовому серверу, получающему, хранящему и пересылающему дальше по сети почтовые отправления, пока они не дойдут до адресата. Отправка адресату сообщения осуществляется по мере его выхода на связь с ближайшим почтовым сервером в режиме офлайн (почтовый режим). Почтовые серверы реализуют следующие функции: обеспечение быстрой доставки информации, управление сеансом связи, проверка достоверности информации и корректировка ошибок, хранение информации «до востребования» и извещение пользователя о поступившей в его адрес корреспонденции, регистрация и учет корреспонденции, проверка паролей при запросах корреспонденции, поддержка справочников с адресами пользователей и др. Пересылка сообщений пользователю может выполняться в ин- дивидуальном, групповом и общем режимах. При индивидуальном режиме адресатом является отдельный компьютер пользователя, а корреспонденция содержит IР адрес его почтового сервера и login. При групповом режиме корреспонденция рассылается одновременно группе адресатов. Эта группа может быть сформирована по разному. Почтовые серверы имеют средства распознавания группы. Например, в качестве адреса может быть указано: «Получить всем, интересующимся данной темой» или указан список рассылки. В общем режиме корреспонденция отправляется всем пользователям — владельцам почтовых ящиков. Посредством двух последних режимов можно организовать телеконференцию, форум в виде электронной «доски объявлений». Во избежание перегрузки почтовых ящиков в почтовых серверах хранятся справочники адресов, содержащих фильтры для групповых и общих сообщений. Каналы и сети электронной почты являются частью систем пе редачи данных и связи. Они реализуются в рамках локальных, корпоративных, региональных и глобальных вычислительных сетей. Для систем электронной почты, разработанным как приложения к крупным проектам, например электронная почта программного продукта «1С:Бухгалтерия», определяются параметры обмена со общениями на уровне предприятия. Одним из распространенных продуктов электронной почты является Microsoft Exchange, ориентированный на большие предприятия. Во многих случаях в соответствии с различными требованиями совместимости, например нормативные акты, правила содержания, управление рисками, сер веры Exchange смещаются из офисов филиалов и консолидируют ся в главных офисах или вычислительных центрах. И хотя такая консолидация создает преимущества в плане стоимости и совместимости, она же может создать и значительные проблемы в плане производительности приложений электронной почты из за ее слож ного использования. Причина этой проблемы кроется в том, что Outlook и Exchange работают по разработанному компанией Microsoft протоколу MAPI. Этот протокол требует повышенных ресурсов, т.е. выполняет значительное количество различных подтверждений между клиентом и сервером перед началом каждой сессии. И если в локальных сетях эта особенность протокола не создает никаких ощутимых не удобств, в глобальной сети эта «многословность» влечет значительные задержки в получении почты и превышает время ожидания ответа от клиента. Другая проблема заключается в постоянном росте количества электронной почты — как по числу сообщений, так и по их размеру, в частности из за больших размеров прикреплений. Это влечет за собой рост сетевого трафика и дополнительно увеличивает необ ходимые расходы на развитие глобальной сети. Начиная с версии Exchange/Outlook 2003, компания Microsoft ввела так называемое кэширование, которое скрывает бо?льшую часть задержки от пользователя, делая Outlook более удобным в использовании на значительно удаленных точках, работающих через медленные каналы, имеющие задержки. С технологией акселерации MACH5 от компании Blue Coat тра фик электронной почты (Exchange/Outlook) может быть значительно ускорен. Эта технология обеспечивает сокращение как задержки, так и нагрузки на канал вне зависимости от того, какая версия ПО электронной почты используется на предприятии.