Информационные сети

НИЖЕГОРОДСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ ТЕХНИЧЕСКИЙ  УНИВЕРСИТЕТ

им. Р.Е. Алексеева

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Доклад на тему:

«Информационные сети»

 

 

 

 

 

 

Выполнил студент

Митюшкина А. К.

Гр. ГДзТ-11

 

Информационная сеть. Понятия.

Сеть (англ. «Network») – это взаимодействующая совокупность объектов, связанных друг с другом линиями связи.

В информационных процессах, системах и технологиях под термином «сеть» понимают как минимум несколько  компьютеров 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 структуру.

Коммуникационная сеть – это система объектов, осуществляющих функции создания (генерации), преобразования, хранения и потребления продукта и линий передачи, по которым осуществляется передача этого продукта внутри сети. Объекты такой системы называют пунктами или узлами сети, а линии – коммуникациями, соединениями или каналами связи.

По функциональной принадлежности компьютерные сети бывают: информационные, вычислительные, информационно-вычислительные.

Основу сетевых технологий составляют вычислительные сети – это средства связи (телекоммуникации), с помощью которых распределенные в пространстве компьютеры объединяются в систему. Первые коммуникационные компьютерные сети создавались, в первую очередь, для проведения математических вычислений и получили название – «вычислительные сети» – это компьютерные коммуникационные сети, предназначенные для проведения измерений, экспериментов, сложных объединенных математических вычислений и т.п. работ, в том числе в автоматических и автоматизированных системах. Практически одновременно эти сети стали использовать для обмена различного рода данными (сети передачи данных) и информацией. В результате появились как информационно-вычислительные сети, так и информационные сети.

К реальным сетям относят сети, в которых компьютеры соединяются между собой по определенной схеме посредством специальных устройств – сетевых адаптеров и требуют присутствия специалистов, осуществляющих контроль и эксплуатацию таких сетей. Их называют сетями с выделенным сервером (англ. «real network»). Например, NetWare фирмы Novell и Windows NT фирмы Microsoft. Эти сети позволяют осуществлять централизованное управление. Более сложной и одновременно распространенной считается технология сети «клиент/сервер», когда любой компьютер сети в определенных ситуациях может быть попеременно как сервером, так и клиентом.

Используется  и понятие «виртуальные частные сети» (англ. «Virtual Personal Network»), первоначально означавшее организацию работы (рабочие места) некоторых сотрудников организации на дому. При создании таких сетей в соответствующие здания заводят один кабель, и пользователи получают возможность передачи данных, выхода в Интернет, телевидение и телефонную связь, другие информационные услуги.

 

 

Виды компьютерных сетей.

 

По виду конфигурации компьютерных сетей можно выделить следующие:

Локальные вычислительные сети (ЛВС) – несколько компьютеров объединены в сеть и расположены на незначительном расстоянии друг от друга (в пределах комнаты или здания). В таких сетях не требуется специальных устройств для передачи данных на расстояние.

Глобальные вычислительные сети (ГВС) используют для передачи данных общедоступные каналы для передачи данных (телефонные линии, модемы и др.).

Часто выделяют корпоративные вычислительные сети – это компьютерные сети в рамках одного предприятия, которые характеризуются удаленностью расположения компьютеров в сети и, как следствие, наличием скоростных каналов и использованием общедоступных каналов для связи.

По принципам управления:

Одноранговые - не имеющие выделенного сервера. В которой функции управления поочередно передаются от одной рабочей станции к другой; 
Многоранговые - это сеть, в состав которой входят один или несколько выделенных серверов. Остальные компьютеры такой сети (рабочие станции) выступают в роли клиентов.

По топологии сетей:

Еще одним  важным понятием физического уровня является способ соединения компьютеров  с помощью физической среды или  топология сети. Если сеть состоит  всего из двух компьютеров, то они  соединяются "напрямую". Такой  способ соединения получил название "точка-точка" ("point-to-point").    

Для обеспечения  связи более чем двух компьютеров  может использоваться последовательность соединений типа "точка-точка".

Однако  такой подход требует установки  на большую часть компьютеров  нескольких устройств передачи данных.

 

В качестве альтернативного подхода возможно использование более сложных  топологий, позволяющих подключить к общей среде сразу несколько  компьютеров, имеющих по одному устройству передачи данных. Выделяют три базовые  топологии: "Шина" ("bus"), "Кольцо" ("ring"), "Звезда"("star").

     

Топология "Шина".

Эта топология  использует один передающий канал на базе коаксиального кабеля, называемый "шиной". Все сетевые компьютеры присоединяются напрямую к шине. На концах кабеля-шины устанавливаются  специальные заглушки - "терминаторы" (terminator). Они необходимы для того, чтобы погасить сигнал после прохождения по шине. К недостаткам топологии "Шина" следует отнести следующее:

• данные, предаваемые по кабелю, доступны всем подключенным компьютерам;

• в случае повреждения "шины" вся сеть перестает функционировать. 

 

Топология "Кольцо".

Для топологии  кольцо характерно отсутствие конечных точек соединения; сеть замкнута, образуя  неразрывное кольцо, по которому передаются данные. Эта топология подразумевает  следующий механизм передачи: данные передаются последовательно от одного компьютера к другому, пока не достигнут компьютера-получателя. Недостатки топологии "кольцо" те же, то и у топологии "шина":

• общедоступность данных;

• неустойчивость к повреждениям кабельной системы.   

    

Топология "Звезда".

В сети с  топологией "звезда" все компьютеры соединены со специальным устройством, называемым сетевым концентратором или "хабом" (hub), который выполняет функции распределения данных. Прямые соединения двух компьютеров в сети отсутствуют. Благодаря этому, имеется возможность решения проблемы общедоступности данных, а также повышается устойчивость к повреждениям кабельной системы. Однако функциональность сети зависит от состояния сетевого концентратора.

 

Комбинированные топологии.

В настоящее  время часто используются топологии, которые комбинируют компоновку сети по принципу шины, звезды и кольца.  

 

Звезда-шина.

Звезда-шина (star-bus) – это комбинация топологий «шина» и «звезда». Чаще всего это выглядит так: несколько сетей с топологией «звезда» объединяются при помощи магистральной линейной шины.

В этом случае выход из строя одного компьютера не оказывает никакого влияния на сеть – остальные компьютеры по-прежнему взаимодействуют друг с другом. А  выход из строя концентратора  повлечет за собой остановку подключенных к нему компьютеров и концентраторов.  

 

Звезда-кольцо.

Звезда-кольцо (star-ring) кажется несколько похожей на звезду-шину. И в той, и в другой топологии компьютеры подключены к концентратору, который фактически и формирует кольцо или шину. Отличие в том, что концентраторы в звезде-шине соединены магистральной линейной шиной, а в звезде-кольце на основе главного концентратора они образуют звезду. 

 

Выбор топологии.

Существует  множество факторов, которые необходимо учитывать при выборе наиболее подходящей к данной ситуации топологии. 

 

Топология	Преимущества	Недостатки
Шина	Экономный расход кабеля. Сравнительно недорогая и несложная в использовании  среда передачи. Простота, надёжность. Легко расширяется.	При значительных объёмах трафика  уменьшается пропускная способность  сети. Трудно локализовать проблемы. Выход  из строя кабеля останавливает работу многих пользователей.
Кольцо	Все компьютеры имеют равный доступ. Наличие избыточного соединения позволяет реализовать надежную передачу информации.	Трудно локализовать проблемы. Изменение  конфигурации сети требует остановки  работы всей сети.
Звезда	Легко модифицировать сеть, добавляя новые  компьютеры. Централизованный контроль и управление. Выход из строя одного компьютера не влияет на работоспособность сети.	Выход из строя центрального узла выводит  из строя всю сеть. Имеет ограничения  по каскадированию сети.

 

 

 

Локальная вычислительная сеть.

 

Локальная вычислительная сеть представляет собой комплекс оборудования и программных продуктов, обеспечивающий передачу, хранение и обработку информации, распределение ресурсов и организацию совместного доступа к информации. Также ЛВС является основой для создания автоматизированных рабочих мест.  
 
Локальная вычислительная сеть — это связанные между собой в единую информационную систему персональные компьютеры, принтеры, факсы, серверы и другое телекоммуникационное оборудование. Сеть дает возможность отдельным сотрудникам организации взаимодействовать между собой и обращаться к совместно используемым ресурсам; позволяет им получать доступ к данным, хранящимся на персональных компьютерах как в удаленных офисах, так и соседних ПК. Кроме того, правильная организация ЛВС обеспечивает информационную безопасность (исключает несанкционированный доступ к информационным блокам).  
 
С помощью современного оборудования можно передавать большие информационные потоки данных не только по проводным линиям, но и по радиоканалу, что увеличивает эффективность и гибкость создаваемых локальных и корпоративных сетей связи.  
 
Вложенные на этапе организации финансовые средства обеспечивают системе долговечность и эффективность, в дальнейшем сеть быстро окупается и требует минимальных затрат на эксплуатацию. 
 

Принципы  ЛВС.

Открытость - возможность подключения дополнительных компьютеров и других устройств, а также линий (каналов) связи без изменения технических и программных средств существующих компонентов сети. 

Гибкость - сохранение работоспособности при изменении структуры в результате выхода из строя любого компьютера или линии связи.  
 
Эффективность - обеспечение требуемого качества обслуживания пользователей при минимальных затратах. 
 
Построение сети. 
Существует множество способов классификации сетей. Основным критерием классификации принято считать способ администрирования. То есть в зависимости от того, как организована сеть и как она управляется, её можно отнести к локальной, распределённой, городской или глобальной сети. Управляет сетью или её сегментом сетевой администратор. В случае сложных сетей их права и обязанности строго распределены, ведётся документация и журналирование действий команды администраторов. 
 
Отдельная локальная вычислительная сеть может иметь шлюзы с другими локальными сетями, а также быть частью глобальной вычислительной сети (например, Интернет) или иметь подключение к ней. 
 
Для построения простой локальной сети используются маршрутизаторы, коммутаторы, точки беспроводного доступа, беспроводные маршрутизаторы, модемы и сетевые адаптеры. Реже используются преобразователи (конвертеры) среды, усилители сигнала (повторители разного рода) и специальные антенны. 
 
Иногда, в локальной сети организуются рабочие группы — формальное объединение нескольких компьютеров в группу с единым названием. 
Сетевой администратор — человек, ответственный за работу локальной сети или её части. В его обязанности входит обеспечение и контроль физической связи, настройка активного оборудования, настройка общего доступа и предопределённого круга программ, обеспечивающих стабильную работу сети.

 

Российские и международные  сети передачи данных.

Подключение однопользовательских компьютеров  и ЛВС к российским и международным  сетям передачи данных позволяет  создавать региональные (города, области, края, республики), федеральные и  международные автоматизированные информационные системы. Наиболее известными сетями передачи данных являются ИНФОТЕЛ, РОСПАК, СПРИНТ, РАДИОТЕЛ, Интернет.

ИНФОТЕЛ-российская сеть передачи данных с коммутацией  пакетов. Обеспечивает передачу данных в режиме on-line, доступ к информационным ресурсам, электронную почту, телеконференции, организацию виртуальных частных подсетей, организацию замкнутых групп пользователей. Обеспечивает взаимодействие информационно-вычислительными ресурсами России и других государств.

РОСПАК-российская сеть передачи данных с коммутацией  пакетов. Обеспечивает электронную  почту с выходом в другие сети передачи данных, передачу баз данных, телексно-телеграфную связь, факсимильную связь. Обеспечивает взаимодействие информационно-вычислительными ресурсами России и других государств.

СПРИНТ–глобальная сеть передачи данных, обеспечивающая электронную почту, телексную и факсимильную связь.

РАДИОТЕЛ–подвижная  сотовая сеть передачи данных. Обеспечивает передачу данных с подвижных, передвижных  и неподвижных объектов, доступ по радиоканалу к услугам сети СПРИНТ.

Интернет–глобальная информационная сеть, обеспечивающая доступ к десяткам миллионов ПК по всему миру и предоставляющая различные способы взаимодействия ПК и совместного использования распределенных услуг и информационных ресурсов. Является крупнейшей всемирной компьютерной сетью (сеть сетей).