13.1. Понятие и классификация компьютерных сетей
Современные информационные технологии продолжают возникшую в конце 70-х гг. тенденцию к развитию распределенной обработки данных. Начальным этапом развития таких методов обработки информации явились многомашинные системы, которые представляли собой совокупность вычислительных машин различной производительности, объединенных в систему с помощью каналов связи. Высшей стадией распределенных технологий обработки данных являются компьютерные сети различных уровней — локальные, корпоративные, глобальные.
Компьютерная сеть — совокупность компьютеров, объединенных каналами передачи данных для обмена информацией и коллективного использования аппаратных, программных и информационных ресурсов сети.
В общем виде компьютерная сеть представляет собой систему взаимосвязанных и распределенных компьютеров, ориентированных на коллективное использование ресурсов сети, в качестве которых используются аппаратные, программные и информационные ресурсы:
Информационные ресурсы сети представляют собой базы данных общего и индивидуального применения, ориентированные на решаемые в сети задачи.
Аппаратные ресурсы сети составляют компьютеры различных типов, средства территориальных систем связи, аппаратура связи и согласования работы сетей одного и того же уровня или различных уровней.
Программные ресурсы сети представляют собой комплекс программ для планирования, организации и осуществления коллективного доступа пользователей к общесетевым ресурсам, автоматизации процессов обработки информации, динамического распределения и перераспределения общесетевых ресурсов с целью повышения оперативности и надежности удовлетворения запросов пользователей.
Назначение компьютерных сетей:
обеспечить надежный и быстрый доступ пользователей к ресурсам сети и организовать коллективную эксплуатацию этих ресурсов;
обеспечить возможность оперативного перемещения информации на любые расстояния с целью своевременного получения данных для принятия управленческих решений.
Компьютерные сети позволяют автоматизировать управление отдельными организациями, предприятиями, регионами. Возможность концентрации в компьютерных сетях больших объемов информации, общедоступность этих данных, а также программных и аппаратных средств обработки и высокая надежность функционирования — все это позволяет улучшить информационное обслуживание пользователей и резко повысить эффективность применения средств вычислительной техники.
Использование компьютерных сетей предоставляет следующие возможности:
Организовать параллельную обработку данных несколькими ПК.
Создавать распределенные базы данных, размещаемые в памяти различных компьютеров.
Специализировать отдельные компьютеры для эффективного решения определенных классов задач.
Автоматизировать обмен информацией и программами между отдельными компьютерами и пользователями сети.
Резервировать вычислительные мощности и средства передачи данных на случай выхода из строя отдельных ресурсов сети с целью быстрого восстановления нормальной работы сети.
Перераспределять вычислительные мощности между пользователями сети в зависимости от изменения потребностей и сложности решаемых задач.
Сочетать работу в различных режимах: диалоговом, пакетном, режиме «запрос-ответ», режиме сбора, передачи и обмена информацией.
Таким образом, можно отметить, что особенностью использования компьютерных сетей является не только приближение аппаратных средств непосредственно к местам возникновения и использования информации, но и разделение функций обработки и управления на отдельные составляющие с целью их эффективного распределения между несколькими компьютерами, а также обеспечение надежного доступа пользователей к вычислительным и информационным ресурсам и организация коллективной эксплуатации этих ресурсов.
Как показывает практика, за счет расширения возможностей обработки данных, лучшей загрузки ресурсов и повышения надежности функционирования системы в целом стоимость обработки информации в компьютерных сетях не менее, чем в полтора раза ниже по сравнению с обработкой аналогичных данных на автономных (локальных) компьютерах.
Компьютерные сети можно классифицировать по разным признакам, представленным на рис. 1.
Рис. 1. Классификация компьютерных сетей
Характеристика различных видов компьютерных сетей представлена в табл. 1.
Таблица 1 – Характеристика компьютерных сетей
Вид компьютерной сети | Характеристика |
По территориальной рассредоточенности | |
Глобальные | Объединяют пользователей, расположенных по всему миру. Взаимодействие абонентов осуществляется посредством спутниковых каналов связи и телефонных линий |
Региональные | Объединяют пользователей города, области, небольших стран и в качестве каналов связи чаще всего используют телефонные линии |
Локальные | Связывают абонентов одной организации, расположенных в одном или нескольких близлежащих зданиях. Для связи абонентов используется единый высокоскоростной канал передачи данных |
По типу ПК, входящих в сеть | |
Гомогенные | Сети, состоящие из программно совместимых компьютеров |
Гетерогенные | Сети, в состав которых входят программно несовместимые компьютеры |
По типу организации передачи данных | |
С коммутацией каналов | Характеризуются установлением прямой связи с абонентом на некоторое время в пределах общей очереди. Основным недостатком такой связи является ожидание соединения в общей очереди. Положительным качеством такой передачи является тот факт, что передача не может быть осуществлена вне очереди (произвольно), что повышает достоверность передачи информации в целом |
С коммутацией сообщений | Характеризуются наличием узлов коммутации, которые получают сообщение, запоминают его и, в случае освобождения канала связи с абонентом по определенному адресу, передают это сообщение. Положительной стороной такой передачи является минимальное время ожидания, отрицательной - то, что сеть получается более дорогой (необходимо разработать специальное программное обеспечение узла коммутации), а при передаче большого обьема информации (1 млн. байт) канал может быть занят несколько часов |
С коммутацией пакетов | Позволяют длинное сообщение на передающем пункте разбивать на пакеты сообщений. Информация передается пакетами. Положительная сторона такого способа передачи - сокращается время ожидания передачи, отрицательная - необходимость иметь программное обеспечение, позволяющее разбивать на передающем пункте сообщение на пакеты с заголовком, адресом и контрольным числом, а на принимающем пункте - сборку сообщения по идентификатору |
По режиму передачи данных | |
Широковещательные | Характеризуются тем, что в каждый момент времени на передачу данных может работать только одна рабочая станция, а все остальные станции в это время работают на прием |
Последовательные | Характеризуются тем, что передача данных производится последовательно от одной станции к соседней, причем на разных участках сети могут использоваться различные виды физической передающей среды |
По характеру реализуемых функций | |
Вычислительные | Предназначены для решения задач управления на основе вычислительной обработки исходной информации |
Информационные | Предназначены для получения справочных данных по запросу пользователей |
Смешанные | Реализуют вычислительные и информационные функции |
По способу управления | |
С централизованным управлением | Компьютерная сеть, в которой все функции управления и координации выполняемых сетевых операций сосредоточены в одном или нескольких управляющих компьютерах |
С децентрализованным управлением | Компьютерная сеть, в которой каждый узел сети имеет полный набор программных средств для координации выполняемых сетевых операций |
Смешанные | Компьютерные сети, в которых в определенном сочетании реализованы принципы централизованного и децентрализованного управления, например, задачи с высшим приоритетом решаются под централизованным управлением, а остальные задачи - под децентрализованным |
- Раздел 1. Введение в информационные технологии (5 часов) Лекция 1. Введение в информационные технологии (ит) (3 часа)
- 1.1. Понятие ит. Сравнение информационной и производственной технологии
- 1.2. Свойства ит
- 1.3. Роль ит в развитии общества
- 1.4. Эволюционные этапы развития ит
- 1.5. Развитие современных ит
- Лекция 2. Классификация информационных технологий (2 часа)
- Раздел 2. Платформа в информационных технологиях (5 часов) Лекция 3. Платформа в информационных технологиях (3 часа)
- 3.1. Понятие платформы
- 3.2. Совместимость компьютерных платформ
- 3.3. Операционная система как составная часть платформы
- Лекция 4. Критерии выбора платформы (2 часа)
- 4.1. Прикладные решения и средства их разработки
- 4.2. Критерии выбора платформы
- Раздел 3. Технологические процессы обработки информации в информационных технологиях (6 часов) Лекция 5. Технологический процесс обработки информации (3 часа)
- 5.1. Понятие технологического процесса обработки информации (тпои)
- 5.2. Классификация тпои
- 5.3. Операции тпои
- Лекция 6. Средства реализации операций обработки информации (2 часа)
- 6.1. Средства формирования первичной информации
- 3. Технические устройства формирования документов.
- 6.2. Средства передачи информации
- 6.3. Средства хранения и поиска информации
- 6.4. Средства обработки информации
- Лекция 7. Организация технологического процесса обработки информации (1 час)
- 7.1. Стандартизация тпои
- 7.2. Этапы тпои
- 7.3. Взаимосвязь операций тп
- Раздел 4. Информационные технологии конечного пользователя (7 часов) Лекция 8. Автоматизированное рабочее место (арм) (2 часа)
- 8.1. Организационные формы обработки информации. Принципы их построения
- 8.2. Понятие автоматизированного рабочего места
- 8.3. Виды арм
- 8.4. Виды обеспечения арм
- 8.5. Арм специалиста по мониторингу и прогнозированию чс
- Лекция 9. Электронный офис (2 часа)
- 9.1. Понятие электронного офиса. Процедуры обработки документов
- 9.2. Программные средства электронного офиса
- 9.3. Аппаратные средства электронного офиса
- Лекция 10. Пользовательский интерфейс (3 часа)
- 10.1. Понятие пользовательского интерфейса
- 1. Развитие концепций логического представления данных.
- 10.2. Классификация пользовательского интерфейса
- 10.3. Критерии качества пользовательского интерфейса
- Раздел 5. Технологии открытых систем (4 часа) Лекция 11. Открытые системы (2 часа)
- 11.1. Понятие и принципы открытых систем
- 11.2. Стандарты ит
- 11.3. Эталонная модель взаимодействия технологии открытых систем
- 11.4. Технология передачи информации в модели взаимодействия открытых систем
- Лекция 12. Характеристика уровней модели взаимодействия открытых систем (2 часа)
- Раздел 6. Информационные технологии в локальных и корпоративных сетях (6 часов) Лекция 13. Компьютерные сети (2 часа)
- 13.1. Понятие и классификация компьютерных сетей
- 13.2. Понятие локальных вычислительных сетей
- 13.3. Компоненты лвс
- 13.4. Топология лвс
- 13.5. Методы доступа к информации в лвс
- Лекция 14. Распределенная обработка данных (2 часа)
- 14.1. Локальная и распределенная базы данных
- 14.2. Технология «клиент-сервер»
- 14.3. Модели реализации технологии «клиент-сервер»
- Лекция 15. Информационные хранилища. Корпоративные системы (2 часа)
- 15.1. Понятие информационного хранилища
- 15.2. Технология помещения данных в информационное хранилище
- 15.3. Виды информационного хранилища
- 15.4. Технологии групповой работы
- 15.5. Корпоративная информационная система
- 15.6. Технология видеоконференций
- Раздел 7. Информационные технологии в глобальных сетях (12 часов) Лекция 16. Глобальная сетьInternet. Электронная почта. Телеконференции (3 часа)
- 16.1. История развития глобальной сети Internet
- 16.2. Использование сети Internet как источника информации по проблемам безопасности жизнедеятельности
- 1. Сайт кафедры «Экология и промышленная безопасность» мгту им. Н. Э. Баумана
- 2. Учебный сайт «Автоэкзаменатор по охране труда»
- 3. Сайт ассоциации с ограниченной ответственностью «Восток-Сервис»
- 4. Сайт научно-производственного предприятия «Циклон-Тест»
- 5. Сайт журнала «Спецодежда и охрана труда»
- 6. Сайт «Охрана труда в предпринимательстве»
- 7. Сайт «Охрана труда и тб»
- 8. Сайт «Интернет Академии безопасного труда»
- 9. Сайт Всероссийской конфедерации труда
- 10. Сайт Санкт-Петербургского научно-исследовательского института охраны труда ордена «Знак Почета»
- 11. Сайт Научно-исследовательского института охраны труда (г. Иваново)
- 16.3. Электронная почта
- 1. Прием сообщений и автономный просмотр.
- 2. Пересылка оперативных сообщений.
- 3. Отправка заранее подготовленных файлов с текстовой информацией.
- 4. Организация функционирования адресной книги.
- 5. Пересылка графических факсимильных копий документов.
- 6. Оповещение пользователя о получении новой корреспонденции.
- 7. Выполнение фильтрации сообщений.
- 8. Поддержка «черного» и «белого» списков.
- 9. Упорядочение сообщений
- 10. Автоматическая подготовка шаблонов документов для их отправки
- 12. Поддержка множественных идентификационных записей
- 13. Поддержка множественных учетных записей
- 14. Управление «почтовым ящиком»
- 15. Слежение и контроль за исполнением работ
- 16. Резервирование и архивация сообщений
- 17. Автоматическая генерация ответа и переадресации
- 18. Экспортно-импортные функции
- 16.3. Телеконференции
- Лекция 17. Гипертекстовые технологии. Технологии мультимедиа (3 часа)
- 17.1. Понятие гипертекстовой технологии. Структурные элементы
- 17.2. Виды навигаций по гипертекстовому документу
- 17.3. Применение гипертекстовых технологий в глобальных сетях
- 17.4. Технологии мультимедиа
- Лекция 18. Географические информационные системы (гис) (6 часов)
- Библиографический список