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.
Введение в сетевой информационный обмен
Стремительное развитие ИТ привело к появлению и быстрому росту глобальной сети Internet. Развитие компьютерных сетей немыслимо без строгого соблюдения принципов стандартизации аппаратного и ПО. Днем рождения Интернета в современном понимании этого слова стала дата стандартизации в 1983 г. стека
Основным свойством, отличающим компьютерные сети от автономных компьютеров, является наличие обмена информацией между сетевыми узлами, связанными линиями передачи данных.
Объединение компьютеров в компьютерные сети позволяет значительно повысить эффективность использования компьютерной системы в целом. Повышение эффективности при этом достигается за счет возможности обмена информацией между компьютерами сети, а также за счет возможности использования на каждом компьютере общих сетевых ресурсов (информации, внешней памяти, программных приложений, внешних устройств).
Одним из основных признаков корпоративной сети является применение глобальных связей для объединения отдельных локальных сетей филиалов предприятия и компьютеров его удаленных сотрудников с центральной локальной сетью. В последние годы интенсивно развиваются беспроводные компьютерные сети, и в частности беспроводные локальные сети WLAN (Wireless Local Area Network).
коммуникационных протоколов TCP/IP, лежащего в основе Всемирной сети Интернет. Интернет представляет собой совокупность соединенных между собой компьютерных сетей, в которых используются единые согласованные правила обмена данными между компьютерами.
Использование сети Интернет
Развитие глобальной сети Internet способствовало использованию для построения глобальных корпоративных связей более дешевого и более доступного (по сравнению с выделенными каналами) транспорта Internet. Сеть Internet предлагает разнообразные методы коммуникации и способы доступа к информации, поэтому для многих компаний она стала неотъемлемой частью их ИС.
Влияние Internet на корпоративные сети способствовало появлению нового понятия — intranet (интранет, интрасети), при котором способы доставки и обработки информации, присущие Internet, переносятся в корпоративную сеть.
Отметим основные возможности, предоставляемые сетью Internet для построения корпоративных сетей.
Дешевые и доступные коммуникационные каналы Internet. К началу XXI в. в связи с бурным развитием Internet и сетей коллективного доступа в мире произошел качественный скачок в распространении и доступности информации. Пользователи получили дешевые и доступные коммуникационные каналы Internet. Стремясь к экономии средств, предприятия стали активно использовать эти каналы для передачи критичной коммерческой и управленческой информации.
Универсальность. Глобальная сеть Internet была создана для обеспечения обмена информацией между удаленными пользователями. Развитие Internet-технологий привело к возникновению популярной глобальной службы World Wide Web (WWW), что позволило пользователям работать с информацией в режиме прямого подключения. Эта технология подразумевает подключение пользователя к глобальной сети и использования WWW-браузе-ров для просмотра информации. Стандартизация интерфейсов обмена данными между утилитами просмотра информации и информационными серверами позволила организовать одинаковый интерфейс с пользователем для различных платформ.
Доступ к разнообразной информации и услугам в Internet. Кроме транспортных услуг по транзитной передаче данных для абонентов любых типов, сеть Интернет обеспечивает также достаточно широкий набор высокоуровневых Интернет-сервисов: всемирная паутина World Wide Web; сервис имен доменов DNS; доступ к файловым архивам FTP; электронная почта (e-mail); телеконференции (Usenet); сервисы общения ICQ, IRC; сервис Telnet; поиск информации в Интернете. Компьютеры, предоставляющие эти услуги, называются серверами, соответственно компьютеры, пользующиеся услугами, называются клиентами. Эти же термины относятся и к ПО, используемому на компьютерах-серверах и компьютерах-клиентах. Сеть Internet обеспечивает доступ к обширной и разнообразной информации с помощью огромного числа подключенных к ней хост-узлов. Хост — это компьютер или группа компьютеров, имеющих прямое сетевое соединение с Internet и предоставляющих пользователям доступ к своим средствам и службам. Многие из этих компьютеров выполняют роль серверов, предлагающих любому пользователю, имеющему выход в Internet, доступ к электронным ресурсам — данным, приложениям и услугам. Связав свои сети с внешними ресурсами, компании могут реализовать постоянные коммуникации и организовать эффективный поток информации между людьми. Соединение внутренних сетей с внешними организациями и ресурсами позволяет компаниям воспользоваться преимуществами этих сетей — снижением затрат и повышением эффективности.
Простота использования. При использовании Интернет-технологий не требуется специального обучения персонала.
Для объединения локальных сетей в глобальные используются специализированные компьютеры (маршрутизаторы и шлюзы), с помощью которых локальные сети подключаются к межсетевым каналам связи. Маршрутизаторы и шлюзы физически соединяют локальные сети друг с другом и, используя специальное ПО, передают данные из одной сети в другую. Глобальные сети имеют сложную разветвленную структуру и избыточные связи. Маршрутизаторы и шлюзы обеспечивают поиск оптимального маршрута при передаче данных в глобальных сетях, благодаря чему достигается максимальная скорость потока сообщений. Высокоскоростные каналы связи между локальными сетями могут быть реализованы на основе волоконно-оптических кабелей или с помощью спутниковой связи. В качестве медленных межсетевых каналов связи используются различные виды телефонных линий.
Построение корпоративных компьютерных сетей с применением технологии интрасетей означает прежде всего использование стека TCP/IP для транспортировки данных и технологии Web для их представления.