Шпаргалка по "Вычислительным системам, сетям и телекоммуникациям"

18.

Региональные  сети (WAN - Wide Area Network) с точки зрения архитектуры и протоколов практически не отличаются от глобальных. В региональных сетях обычно не используются трансокеанские кабели, но это отличие не может рассматриваться как принципиальное. Региональные сети решают проблему формирования из LAN (локальных сетей) сетей регионов и целых стран и даже наднациональных сетей (например, E-BONE для Европы). Как правило, эти сети строятся с использованием протоколов SDH, ATM, ISDN, Frame Relay или X.25. Архитектурно такие сети формируются из каналов со схемой точка-точка и мощных коммутаторов-мультиплексоров. Из таких фрагментов формируются и опорные сети (BackBone), которые позволяют сократить число шагов от узла к узлу. В этих сетях в основном используются оптоволоконные транспортные системы, а там где это нерентабельно, спутниковые или радиорелейные каналы. 

С появлением корпоративных сетей типа Интранет понятия локальной и региональной сетей стало частично перекрываться. Для пользователя Интранет все узлы такой сети являются локальными, хотя и могут отстоять на сотни или даже тысячи километров друг от друга. По существу сети Интранет являются наложенными сетями по отношению к региональным сетям (WAN). Интернет также следует отнести к числу наложенных сетей по отношению к WAN. 

Логическая  структура Интернета представляет собой некоторое виртуальное  объединение, имеющее свое собственное информационное пространство. Она обеспечивает обмен информацией между всеми компьютерами, которые входят в сети, подключенные к ней. Основные ячейки Интернета – локальные вычислительные сети. Если некоторая локальная сеть непосредственно подключена к Интернету, то каждая рабочая станция этой сети также может подключаться к Интернету. Существуют также компьютеры, самостоятельно подключенные к Интернету, которые называются хост (host – хозяин). Каждый подключенный к сети компьютер имеет свой адрес, по которому его может найти абонент из любой точки света.

Интернет  самостоятельно осуществляет передачу данных. К адресам станций предъявляются  специальные требования. Адрес должен иметь формат, позволяющий вести его обработку автоматически, и нести некоторую информацию о своем владельце.

С  этой целью  для каждого компьютера устанавливаются два адреса: цифровой IP протокол) и доменный адрес.

Цифровой  адрес имеет длину 32 бита. Адрес содержит полную информацию для идентификации компьютера.

Два блока  определяют адрес сети, а два других – адрес компьютера внутри этой сети. Существует определенное правило  для установления границы между  этими адресами. Поэтому IP чает в себя три компонента: •адрес сети;•адрес подсети;

•адрес  компьютера в подсети.

Доменный  адрес определяет область, представляющую ряд хост компьютеров. В системе адресов Интернета приняты длины, представленные географическими регионами, имеющие имя, со стоящее из двух букв (например, США – US, Россия – ru, Франция – fr, Канада – са и т. д.).

Существуют  домены, разделенные по тематическим признакам. Они имеют и трехбуквенное сокращенное название (например, коммерческая организация – com, учебное заведение – edu и т. д.). Компьютерное имя включает как минимум два уровня доменов. Каждый уровень отличается от другого точкой. Слева от домена верхнего уровня располагаются другие имена. Все имена, находящиеся слева, – поддомены для общего домена. Согласование глобальных сетей между собой, а также с локальными сетями осуществляется в основном на сетевом и транспортном уровнях. В  настоящее время существуют два подхода к обеспечению меж сетевого взаимодействия:

•объединение  сетей в рамках сети Интернет в  соответствии с межсетевым протоколом IP

•объединение  сетей коммутации пакетов (Х.25) (рис. 76) в соответствии с рекомендациями МККТТХ.25 – Международного консультативного комитета по телефонии и телеграфии.

В  настоящее  время Интернет в действительности превратился в  многопротокольную сеть, интегрирующую другие стандарты. Основные среди них – протоколы эталонной модели взаимодействия открытых систем, предложенные Международной организацией по стандартизации: данные транспортируются к месту своего назначения в виде пакетов с четко указанными адресами. 

19. 
 

23.

Перспективы развития информационных технологий зависят прежде всего от их общего состояния в мире на сегодняшний день и в  России в частности.

Следует ожидать, что дальнейшая эволюция телекоммуникационных технологий будет осуществляться по следующим основным направлениям:

•увеличение скорости передачи информации, обусловленное  возрастающими возможностями широкополосных линий и использованием оптических каналов; •интеллектуализация сетей передачи информации; •резкое возрастание количества и мобильности пользователей, что обусловлено успехами развития микроэлектронной индустрии и миниатюризацией оконечных средств и применением техники беспроводной связи.

Развитие  телефонной сети связи общего пользования (ТфОП) в  России имеет следующие особенности:

•организация  широкого предоставления новых услуг  электросвязи на базе как существующего, так и вновь поставляемого  оборудования;

•интеграция ресурсов и средств операторов в  целях организации региональных и корпоративных центров, предоставляющих новые услуги интеллектуальных сетей;

•расширение сферы деятельности операторов сетей связи общего пользования для предоставления услуг Интернета, мобильной и др.;

•преобразование сетей связи в широкополосные и последующее создание на базе ISDN (Integrated Services Digital Network – Цифровая сеть с интегральным сервисом) – единой информационной инфраструктуры.

Новые технологии телекоммуникаций предъявляют свои требования к системе коммуникации.

Цифровые  сети с интегральным сервисом (ISDN) осуществляют 24% пользователей доступа в интернет. Идеология ISDN предусматривает интеграцию основных видов обслуживания на уровне абонентского доступа к сети связи. Популярность ISDN обусловлена возможностью установки более дешевого второго телефона и быстрым доступом в Интернет, который в России осуществляется по европейскому варианту протокола DSS’l (Digital Signature Standard) –  стандарт дискретной подписи, или электронная подпись. Интеллектуальные сети IN – Intelligent Network – разумная сеть – обеспечивают услуги электросвязи по мере их возникновения не за счет модернизации цифровых систем коммутации или замены пользователями терминалов, а путем перепрограммирования единой интеллектуальной базы данных через специальное средство доступа к базе данных SSP – Service Switching Point – пункт коммутации услуг.

Взаимодействие  ТфОП и сотовых сетей подвижной связи (ССПС)

 

Для эффективного сосуществования ТфОП и ССПС разработана концепция UMTS (Universal Mobile Telephone System для Европы и ITM сети). Концепция предусматривает создание комбинированных станций, обеспечивающих для пользователей услуги как стационарной, так и подвижной связи. 

Сетевые технологии

В  практику ТВС все больше внедряются мультисервисные сети, эффективно передающие разнородный трафик. Существуют несколько решений, позволяющих удачно сочетать в рамках одной сети любого размера передачу данных и телефонный трафик.

Глобальные  и региональные сети

Современные магистральные сети позволяют объединить в единое информационное пространство неограниченное число удаленных  друг от друга систем. В типичной структуре территориально следующие технологии передачи данных:

•IP (Internet Protocol) – протокол сетевого уровня; •ATM (Asynchronous Transfer Mode) – асинхронный режим пере дачи;

•SDM (Synchronous Digital Hierarchy) – синхронная цифровая иерархия; •WDM (Wavelength Division Multiplexing) – спектральное мультиплексирование.

Корпоративные сети

Они чаще всего  используют арендованные линии и  каналы для связи пользователей, расположенных на значительном удалении друг от друга. Корпоративные сети развиваются по следующим направлениям: •активное применение волоконно-оптических линий связи и радиоканалов; •возможность интеграции с любыми информационными системами; •обеспечение высокой надежности и безотказности функционирования сетей за счет использования резервных каналов связи, дублирования основных компонентов системы; •достаточный «запас прочности», который бы обеспечил дальнейшее развитие системы в течение многих лет.

Локальные сети

Основными принципами совершенствования построения ЛВС продолжают оставаться:

•интеграция в компьютерные сети телекоммуникационных систем и систем передачи видеоинформации; •возможности дальнейшего расширения и модернизации системы, определяемые изначальной открытостью системы, то есть совместимостью ее с любыми технологиями и оборудованием различных производителей; •повышение надежности и отказоустойчивости ЛВС к любым повреждениям каналов связи, отказам технических средств и сбоям программного обеспечения; •реализация эффективных средств защиты от несанкционированного доступа к конфиденциальной информации; •подключение ЛВС к каналам территориально распределенных сетей для интеграции в единое информационное пространство.

Достигнутый уровень развития ТВС позволяет  предоставлять пользователям широкий  набор услуг. Главная техническая проблема сегодня – как сделать это оптимальным, наиболее дешевым образом. Одно из перспективных на правлений в решении данной проблемы – разработка средств и технологий для беспроводного доступа к абонентам. 

24.

ТВС принадлежит  к классу человекомашинных систем (СЧМ). Это относится и к отдельным функциональным частям сети (подсистемам): абонентским системам, сетям передачи данных и их звеньям и  узлам, центрам обработки информации и т. д. Следовательно, при оценке эффективности сети независимо от ее принадлежности к  этому или иному типу СЧМ необходимо учитывать параметры и характеристики всех трех компонентов: человека (обслуживающего персонала сети и пользователей), машины (программно-аппаратных средств сети) и производственной среды.

Деление по признакам:

 

•по виду эксплуатации (использования) системы, а именно: СЧМ  регулярного (постоянного) применения в течение более или менее  длительного времени; СЧМ многоразового  применения, используемые периодически, причем периодичность использования  определяется назначением системы; СЧМ одноразового применения, используемые однократно, причем длительность использования  определяется назначением системы  и зависит от сложившихся условий  ее функционирования;

•по роли и  месту человека-оператора в система. Здесь выделяются три вида СЧМ: целеустремленные системы, в которых процесс функционирования полностью определяется человеком; целенаправленные системы, в которых человек и технические средства рассматриваются как равнозначные элементы системы; целесообразные системы, в которых человек не управляет процессом функционирования, а лишь обеспечивает его. При оценке этих систем необходимо учитывать соответственно человеко-системный, равноэлементный и системо-технический подходы;

•по степени  влияния трудовой деятельности человека-оператора на эффективность функционирования СЧМ. Здесь выделяют три типа СЧМ: системы типа «А», в которых работа оператора выполняется по жесткому технологическому графику; система типа «В», в которых такой график отсутствует, поэтому оператор может изменять темп и ритм своей работы; системы типа «С», для которых характерным является задание конечного результата. Например, корпоративные вычислительные сети (КВС) можно отнести к таким видам СЧМ:

•по виду использования  это СЧМ регулярного применения (в них профилактические работы проводятся без выключения сети, в  оперативном режиме). Однако отдельные подсистемы и звенья КВС могут относиться к СЧМ многоразового применения: это отдельные абонентские системы или ЛВС, которые могут периодически отключаться ввиду отсутствия необходимости в  их использовании или переключаться на проведение профилактических работ;

•по роли и  месту человека, направленными СЧМ, в которых человек и материальные объекты рассматриваются как равнозначные элементы. Соотношение значимости этих элементов может быть различным, но не таким, чтобы сеть следовало относить уже к другому типу, – целеустремленным, когда человек-оператор полностью определяет процесс функционирования КВС, или целесообразным, когда человек-оператор лишь обеспечивает процесс функционирования сети;

•по степени  влияния трудовой деятельности человека-оператора на эффективность функционирования СЧМ относятся главным образом к типу «В», в которых жесткий технологический график работы человека менять свои темп и ритм работы, и здесь особенно явно ощущается зависимость эффективности функционирования сети от человека когда сеть, рассматриваемая в обычном режиме как СЧМ типа «В», работает как система типа «С», для которой характерным является задание конечного результата (заданный объем работы в любом случае должен быть выполнен, например передача фиксированного объема новостей всем адресатам за приемлемое или заданное время). Следовательно, одна и та же сеть для общих пользователей рассматривается как система типа «В», а для других – как система типа «С».