Компьютерная сеть как часть информационной системы

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:

1. Управление ресурсами компьютера;
2. 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.

Источник

Что такое компьютерная сеть?

Компьютерная сеть – это взаимосвязанные вычислительные устройства, которые могут обмениваться данными и совместно использовать ресурсы. Эти сетевые устройства используют систему правил, называемых коммуникационными протоколами, для передачи информации посредством физических или беспроводных технологий.

Ниже приведены ответы на часто задаваемые вопросы о компьютерных сетях.

Как работает компьютерная сеть?

Узлы и ссылки являются опорными точками компьютерных сетях. Сетевым узлом может быть оборудование передачи данных (data communication equipment, DCE), такое как модем, концентратор или коммутатор, или терминальное оборудование обработки данных (data terminal equipment, DTE), такое как два или более компьютеров и принтеров. Канал относится к среде передачи, соединяющей два узла. Связи могут быть физическими, такими как кабели или оптические волокна, или свободным пространством, используемым беспроводными сетями.

В работающей компьютерной сети узлы следуют набору правил или протоколов, которые определяют, как отправлять и получать электронные данные по ссылкам. Архитектура компьютерной сети определяет конструкцию этих физических и логических компонентов. Он предоставляет спецификации для физических компонентов сети, функциональной организации, протоколов и процедур.

Что делают компьютерные сети?

Компьютерные сети были впервые созданы в конце 1950-х годов для использования в вооруженных силах и обороне. Первоначально они использовались для передачи данных по телефонным линиям и имели ограниченное коммерческое и научное применение. С появлением интернет-технологий компьютерная сеть стала незаменимой для предприятий.

Современные сетевые решения обеспечивают больше, чем возможность подключения. Сегодня они имеют решающее значение для цифровой трансформации и успеха бизнеса. Базовые сетевые возможности стали более программируемыми, автоматизированными и безопасными.

Возможности современных компьютерных сетей см. ниже.

Виртуальные операции

Базовая физическая сетевая инфраструктура может быть логически разделена для создания нескольких оверлейных сетей. В оверлейной компьютерной сети узлы виртуально связаны, и данные могут передаваться между ними по нескольким физическим путям. Например, многие корпоративные сети накладываются на Интернет.

Крупномасштабная интеграция

Современные сетевые сервисы соединяют физически распределенные компьютерные сети. Эти сервисы могут оптимизировать сетевые функции за счет автоматизации и мониторинга для создания одной крупномасштабной высокопроизводительной сети. Сетевые услуги можно увеличивать или уменьшать в зависимости от спроса.

Быстрая реакция на изменяющиеся условия

Многие компьютерные сети программно-определяемы. Трафик можно направлять и контролировать централизованно с помощью цифрового интерфейса. Эти компьютерные сети поддерживают управление виртуальным трафиком.

Защита безопасности данных

Все сетевые решения поставляются со встроенными функциями безопасности, такими как шифрование и контроль доступа. Сторонние решения, такие как антивирусное ПО, брандмауэры и антивредоносные программы, могут быть интегрированы, чтобы сделать сеть более безопасной.

Какие существуют типы архитектуры компьютерных сетей?

Структура компьютерной сети делится на две большие категории.

1. Клиент-серверная архитектура

В этом типе компьютерной сети узлы могут быть серверами или клиентами. Серверные узлы предоставляют клиентским узлам такие ресурсы, как память, вычислительная мощность или данные. Серверные узлы также могут управлять поведением клиентских узлов. Клиенты могут общаться друг с другом, но используют ресурсы отдельно. Например, некоторые компьютерные устройства в корпоративных сетях хранят данные и параметры конфигурации. Эти устройства являются серверами в сети. Клиенты могут получить доступ к этим данным, отправив запрос на серверную машину.

2. Пиринговая архитектура

В пиринговой архитектуре подключенные компьютеры имеют равные полномочия и привилегии. Нет центрального сервера для координации. Каждое устройство в компьютерной сети может действовать как клиент или сервер. Каждый пиринговый узел может совместно использовать некоторые из своих ресурсов, таких как память и вычислительная мощность, со всей компьютерной сетью. Например, некоторые компании используют пиринговую архитектуру для размещения ресурсоемких приложений, таких как рендеринг трехмерной графики, на нескольких цифровых устройствах.

Что такое сетевая топология?

Расположение узлов и связей называется топологией сети. Их можно настроить по-разному, чтобы получить разные результаты. Типы сетевых топологий см. ниже.

Шина

Каждый узел связан только с одним другим узлом. Передача данных по сетевым соединениям происходит в одном направлении.

Кольцо

Каждый узел связан с двумя другими узлами, образуя кольцо. Данные могут передаваться в двух направлениях. Однако отказ одного узла может вывести из строя всю сеть.

Звезда

Узел центрального сервера связан с несколькими клиентскими сетевыми устройствами. Эта топология работает лучше, поскольку данные не должны проходить через каждый узел. Это также более надежно.

Ячейки

Каждый узел связан со многими другими узлами. В полностью ячеистой топологии каждый узел соединен с каждым другим узлом в сети.

Какие существуют типы корпоративных компьютерных сетей?

В зависимости от размера и требований организации существует три распространенных типа корпоративных частных сетей:

Локальная вычислительная сеть (ЛВС)

ЛВС – это взаимосвязанная система, ограниченная по размеру и географическому положению. Обычно ЛВС соединяет компьютеры и устройства в пределах одного офиса или здания. Такая сеть используется небольшими компаниями или в качестве тестовой сети для мелкомасштабного прототипирования.

Глобальная вычислительная сеть (ГВС)

Сеть предприятия, охватывающая здания, города и даже страны, называется ГВС. В то время как локальные сети используются для передачи данных на более высоких скоростях в непосредственной близости, глобальные сети настроены на дальнюю связь, которая является безопасной и надежной.

Программно-определяемая глобальная сеть – это архитектура виртуальной глобальной сети, управляемая программными технологиями. Программно-определяемая глобальная сеть предлагает более гибкие и надежные услуги подключения, которыми можно управлять на уровне приложений без ущерба для безопасности и качества обслуживания.

Сети поставщиков услуг

Сети поставщиков услуг позволяют клиентам арендовать сетевые мощности и функциональные возможности у поставщика. Поставщики сетевых услуг могут состоять из телекоммуникационных компаний, операторов данных, провайдеров беспроводной связи, интернет-провайдеров и операторов кабельного телевидения, предлагающих высокоскоростной доступ в Интернет.

Облачные сети

Концептуально облачную сеть можно рассматривать как глобальную сеть, инфраструктура которой предоставляется облачной службой. Некоторые или все сетевые возможности и ресурсы организации размещаются на общедоступной или частной облачной платформе и предоставляются по запросу. Эти сетевые ресурсы могут включать в себя виртуальные маршрутизаторы, брандмауэры, полосу пропускания и ПО для управления сетью, а также другие инструменты и функции, доступные по мере необходимости.

Сегодня предприятия используют облачные сети для ускорения выхода на рынок, увеличения масштаба и эффективного управления затратами. Модель облачной сети стала стандартным подходом к созданию и развертыванию приложений для современных предприятий.

Источник