Тема 3. Компьютерные сети.
План.
Принципы построения и классификация вычислительных сетей.
Локальные вычислительные сети.
Глобальные компьютерные сети.
Резюме.
Вопросы для самоконтроля и задания.
Тесты для самоконтроля знаний.
Литература: 1,3,5,13,15,16,18,21,23,24,25,34,35.
Принципы построения и классификация вычислительных сетей.
Создание высокоэффективных крупных систем обработки данных связано с объединением средств вычислительной техники, обслуживающих отдельные предприятия, организации и их подразделения, с помощью средств связи в единую распределенную вычислительную систему.
Такое комплексирование СВТ позволяет повысить эффективность систем обработки информации за счет снижения затрат, повышения надежности и производительности эксплуатируемых ЭВМ, рационального сочетания преимуществ централизованной и децентрализованной обработки информации благодаря приближению средств сбора исходной и выдачи результатной информации непосредственно к местам ее возникновения и потребления, а также комплексного использования единых мощных вычислительных и информационных ресурсов.
Сеть - это совокупность программных, технических и коммуникационных средств, обеспечивающих эффективное распределение вычислительных ресурсов.
Сеть позволяет:
построить распределенные хранилища информации (базы данных);
расширить перечень решаемых задач по обработке информации;
повысить надежность информационной системы за счет дублирования работы ПК;
создать новые виды сервисного обслуживания, например электронную почту;
снизить стоимость обработки информации.
Основным назначением сети является обеспечение простого, удобного и надежного доступа пользователя к распределенным общесетевым ресурсам и организация их коллективного использования при надежной защите от несанкционированного доступа, а также обеспечение удобных и надежных средств передачи данных между пользователем сети.
Существует множество задач, нуждающихся в централизованных общих данных, удаленном доступе к базам данным, передаче данных на расстояние и их распределенной обработке. Примерами являются банковские и другие финансовые структуры, коммерческие системы, отражающие состояние рынка, налоговые службы, дистанционное компьютерное обучение, системы резервирования авиабилетов и т.д. Во всех этих приложениях необходимо, чтобы в сети осуществлялся сбор, хранение и доступ к данным, гарантировалась защита данных от искажений и несанкционированного доступа.
К сетям, как и отдельным ПК, приемлемо понятие «архитектура», под которой понимается конструирование сложных объединений ПК, предоставляющих пользователям широкий набор различных информационных ресурсов.
Архитектура сетей имеет характеристики: открытость, ресурсы, надежность, динамичность, интерфейс, автономность, коммуникации.
Важнейшей характеристикой сети является топология, определяемая структурой соединения ЭВМ в сети. Различают два вида топологии: физическая и логическая. Под физической топологией понимается реальная схема соединения узлов сети каналами связи, а под логической - структура маршрутов потоков данных между узлами. Физическая и логическая топология не всегда совпадают.
Для описания взаимодействия компонентов в сети используются протоколы и интерфейсы.
Протокол в информационной сети - это документ, однозначно определяющий правила взаимодействия одноименных уровней работающих друг с другом абонентов. Протоколы определяют характер аппаратного взаимодействия компонентов сети (аппаратные протоколы) и характер взаимодействия программ и данных (программные протоколы).
Для обеспечения необходимой совместимости протоколы действуют на каждом из семи возможных уровней архитектуры компьютерной сети.
Согласно модели Международного института стандартизации (ISO) OSI (модель взаимодействия открытых систем ) архитектуру сети следует рассматривать на следующих уровнях (общее число уровней - семь):
прикладном (верхнем уровне) - с помощью специальных приложений пользователь создает документ;
уровне представления (представительном) - операционная система компьютера пользователя фиксирует, где находятся созданные данные (в ОП, жестком диске и др.) и обеспечивает взаимодействие со следующем уровнем;
сеансовом - компьютер пользователя взаимодействует с локальной или глобальной сетью. Протоколы этого уровня проверяют права пользователя на “выход в эфир” и передают документ к протоколам транспортного уровня;
транспортном - документ преобразуется в ту форму, в которой положено передавать данные в используемой сети;
сетевом - определяет маршрут движения данных в сети;
уровне соединения (канальном) - необходим для того, чтобы промодулировать сигналы, циркулирующие на физическом уровне, в соответствии с данными, полученными с сетевого уровня;
физическом (нижнем) - происходит реальная передача данных. Средства физического уровня лежат за пределами компьютера. Это, например, оборудование сети, линии телефонной связи, коммутационное оборудование телефонных станций и т.п.
На компьютере получателя информации происходит обратный процесс преобразования данных от битовых сигналов до документа.
Наиболее важными функциями протоколов на всех уровнях сети являются:
защита от ошибок,
управление потоками данных в сети,
защита от перегрузок,
выполнение операций по маршрутизации сообщений,
оптимизация использования ресурсов в сети.
При подключении компонентов сети друг к другу должны быть однозначно определены правила их стыковки. Их принято называть интерфейсами. Интерфейс - свод правил по взаимодействию между функциональными компонентами, расположенными в смежных уровнях и входящими в одну и ту же систему.
Вычислительные сети классифицируются по различным признакам:
по программной совместимости ЭВМ: однородные (гомогенные) и неоднородные (гетерогенные);
по типу организации передачи данных: с коммутацией каналов, с коммутацией сообщений, с коммутации пакетов, смешанные системы;
по характеру реализуемых функций: вычислительные, информационные, смешанные;
по способу управления: с децентрализованным, централизованным и смешанным управлением;
по структуре построения: одноузловые и многоузловые, одноканальные и многоканальные;
по структуре сети связи, т.е. способу соединения абонентов друг с другом и ЭВМ: радиальная (звездообразная), кольцевая, многосвязная («каждым с каждым»), иерархическая, общая шина (шинная) и др. (рис. 1).
а) б)
в) г)
д)
Рис. 3.1. Основные типы структур сетей ЭВМрадиальная (звездообразная) (а), кольцевая (б), многосвязная (в), иерархическая (г), шинная (д); - ЭВМ, - узел коммуникации;
по степени территориальной распределенности: глобальные, региональные и локальные сети.
- Казпотребсоюз
- "Информационные технологии в эис"
- 1. Цель и задачи.
- 1.1. Цель преподавания дисциплины.
- 1.2. Задачи изучения дисциплины.
- 2. Тематический план дисциплины.
- 3. Содержание дисциплины.
- Тема 7. Информационное обеспечение приложений пользователя.
- Казпотребсоюз
- 1. Предисловие
- 2. Содержание дисциплины.
- Тема 7. Информационное обеспечение приложений пользователя.
- 4. Т а б л и ц а
- Выбора вопросов контрольных работ
- (Выбор осуществляется в соответствии
- С последними двумя цифрами зачетной книжки)
- 5. Перечень вопросов контрольной работы по курсу "Информационные технологии в эис
- Содержание.
- Введение.
- Тема 1. Основы создания и использования информационных технологий в эис.
- 1.2. Свойства и классификация информационных технологий
- 1.3. Жизненный цикл информационной технологии
- Резюме.
- Вопросы для самоконтроля знаний студентов.
- Тесты для самоконтроля знаний
- Тема 2. Компьютерная система как средство реализации
- 2.2. Состав пэвм. Выбор персонального компьютера.
- 2.3. Организационно-технические средства.
- Вопросы для самоконтроля и задания.
- Тесты для самоконтроля знаний.
- Тема 3. Компьютерные сети.
- 3.2. Локальные вычислительные сети.
- 3.3. Глобальные компьютерные сети.
- Тема 4. Базовые программные средства
- 4.2. Оболочки операционных систем. Утилиты. Средства технического обслуживания.
- 4.3. Системы программирования.
- Тема 5. Прикладное программное обеспечение
- 5.2. Технология обработки текстовой информации.
- 5.3. Технология обработки табличной информации.
- 5.4. Интегрированные пакеты для офисов.
- 5.5. Системы автоматизации документооборота.
- Тема 6. Информационное обеспечение
- 6.1. Информационная модель объекта.
- 6.2. Технология подготовки внемашинного информационного обес- печения.
- 6.3. Технология создания внутримашинного информационного обеспечения.
- Описание реквизитов документа
- 6.3. Технология создания внутримашинного информационного обеспечения.
- Тема 7. Информационные технологии на основе субд.
- Рис 7.4. Пример иерархической модели представления данных в бд вуза.
- Тема 8. Технология базы знаний.
- 8.2. Базы знаний. Представление знаний.
- 8.3. Инструментальные средства построения экспертных систем. Пример построения эс.
- Тесты для самоконтроля знаний.
- Тема 9. Арм – новая информационная технология.
- 9.2. Классификация арм. Компоненты арм.
- 9.3. Технология обработки данных в среде арм.
- 9.4. Офисная информационная технология.
- Тема 10. Использование информационных
- Информационные технологии в сфере финансов и кредита.
- Информационные технологии в маркетинге и менеджменте.
- Информационные технологии в управлении предприятием и фирмой.
- Информационные технологии в биржевой деятельности.
- Терминологический словарь.
- Перечень рекомендуемой литература