Бобылев Владислав, 8 класс

Исследовательская работа

Скачать:

Предварительный просмотр:

Муниципальное казенное общеобразовательное учреждение

средняя общеобразовательная школа с. Таежное

Хабаровского муниципального района

Хабаровского края

ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНАЯ СЕТЬ

Работу выполнил:

Ученик 8 класса

Бобылев Владислав

Научный руководитель:

Больбат Н.Я.

с. Таежное, 2012

Введение…………………………………………………………………………….3

Глава 1. Понятие информационно-вычислительной сети……………………….4

Глава 2. Цель создания глобальной информационно-вычислительной сети….5

Глава 3. Виды вычислительной сети……………………………………………...6

3.1 Локальная сеть……………………………………………………………6

3.2 Глобальная сеть…………………………………………………………..7

3.2.1 Типы глобальной информационно-вычислительной сети…………..8

3.2.1.1 Спутниковая связь……………………………………………………8

3.2.1.2 Оптоволоконная связь………………………………………………..9

3.2.1.3 Радиосвязь…………………………………………………………….9

3.2.1.4 Модемная телефонная связь………………………………………..10

Глава 4. Технические характеристики и принципы работы глобальной информационно-вычислительной сети на основе стандартной телефонной линии связи………………………………………………………………………..11

Заключение………………………………………………………………………..19

Список литературы……………………………………………………………….20

Введение

В современном сложном и многоликом мире ни одну крупную технологическую проблему нельзя решить без переработки значительных объемов информации и коммуникационных процессов. Наряду с энерго и фондовооруженностью современному производству необходима и информационная вооруженность, определяющая степень применения прогрессивных технологий. Особое место в организации новых информационных технологий занимает компьютер.

Тема моего реферата является актуальной, так как телефонная сеть, а затем специализированные сети передачи данных послужили хорошей основой для объединения компьютеров в информационно-вычислительные сети. Компьютерные сети передачи данных являются результатом информационной революции и в будущем смогут образовать основное средство коммуникации. Сети появились в результате творческого сотрудничества специалистов по вычислительной технике, техники связи и являются связующим звеном между базами данных, терминалами пользователей, компьютерами.

Цель моей работы: исследовать информационно-вычислительную сеть и её разнообразие.

Задачи: 1) проанализировать научно-популярную, публицистическую литературу о компьютерных сетях; 2) выявить разнообразие видов компьютерных сетей на углублённом уровне; 3) выявить роль компьютерных сетей в современном мире.

Глава 1. Понятие информационно-вычислительной сети

Компьютерной (вычислительной) сетью называют совокупность взаимосвязанных через каналы передачи данных компьютеров, обеспечивающих пользователя средствами обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети (аппаратных, программных и информационных).

В настоящее время в сети используются компьютеры различных типов и классов с различными характеристиками. Но в последнее время и коммуникационное оборудование (кабельные системы, повторители, мосты, маршрутизаторы) стало играть важную роль.

Для эффективной работы сетей используется специальные операционные системы, которые в отличие от персональных операционных систем предназначены для решения специальных задач по управлению работой сети. Сетевые операционные системы устанавливаются на специально выделенные компьютеры, называемые серверами. Признанными лидерами сетевых операционных систем являются Windows NT и Not Ware .

Все устройства, подключаемые к сети, можно подразделить на три функциональные группы: рабочие станции, серверы сети и коммуникативные узлы.

Существующие сети по широте охвата пользователей можно классифицировать следующим образом: глобальные, региональные (городские) и локальные.

Глава 2. Цель создания глобальной информационно-вычислительной сети

Информационно-вычислительная сеть создается с целью повышения оперативности обслуживания абонентов.

Информационно-вычислительная сеть должна обеспечивать надежную передачу цифровой информации.

В качестве конечных терминалов могут выступать как отдельные персональные компьютеры, так и группы персональных компьютеров, объединенные в локальные вычислительные сети. Передача информационных потоков на значительные расстояния осуществляется с помощью проводных, кабельных, радиорелейных и спутниковых линий связи. В ближайшее время можно ожидать широкого применения оптической связи по оптоволоконным кабелям. По географическим масштабам вычислительные сети подразделяются на два вида: локальные и глобальные.

Глава 3. Виды вычислительной сети

3.1 Локальные сети

Небольшие компьютерные сети, работающие в пределах одного помещения, одного предприятия, называются локальными сетями. Обычно компьютеры одной локальной сети удалены друг от друга на расстояние не одного километра.

Локальная сеть даёт возможность пользователям не только быстрее обмениваться данными друг с другом, но и более эффективно использовать ресурсы объединённых в сеть компьютеров. Такими ресурсами могут быть дисковая память, устройство печати, сканер и другие технические средства, а также программное обеспечение и любая информация в файлах.

С точки зрения организации взаимодействия отдельных элементов ЛК выделяют два типа таких средств:

• одноранговую сеть ; в ней все объединенные компьютеры равноправны;
• сеть с выделенным сервером.

Пользователю одноранговой сети могут быть доступны ресурсы всех к ней компьютеров (в том случае, если эти ресурсы не защищены от постороннего доступа).

В школьных классах чаще всего используется ЛК с выделенным сервером, организованная по следующему принципу: имеется одна центральная машина, которая называется сервером, и множество подключённых к ней компьютеров- рабочих станций. Центральная машина обычно имеет большую дисковую память, к ней подключены устройства, которых нет на рабочих станциях: принтер, сканер, модем для выхода в глобальную сеть и пр. На сервере хранится программное обеспечение и другая информация, к которой могут обращаться пользователи сети. Название «сервер» происходит от английского «server» и переводится как «обслуживающее устройство».

На многих предприятиях на базе локальных сетей работают информационные системы. Например, в крупном торговом центре на сервере хранится база данных, содержащая сведение о товарах, имеющихся на складе. Рабочие станции установлены в торговых отделах. На них по запросам продавцов с сервера поступает информация о наличии нужного вида товара. С рабочей станции на сервер передаются сведения о проданном товаре. После этого сервер вносит соответствующие изменения в базу данных. Основой программного обеспечения локальной сети является сетевая операционная система. Важнейшая задача сетевой операционной системы - поддержка такого режима работы локальной сети, чтобы работающие в ней пользователи могли использовать общие ресурсы сети и при этом не мешали бы друг другу. Локальная сеть может иметь протяженность до 10 километров.

3.2 Глобальные сети

Другой разновидностью компьютерных сетей являются глобальные сети.

Глобальная сеть связывает между собой многие локальные сети, а также отдельные компьютеры, не входящие в локальные сети. Размер глобальных сетей не ограничены: могут существовать сеть от региональных до всемирных. Глобальную компьютерную сеть называют телекоммуникационной сетью, а процесс обмена информацией по такой сети называют телекоммуникацией (от греческого «tele» - «вдаль», «далеко» и латинский «comunicato» - «связь»). Организация связи в глобальных сетях похожа на организацию телефонной связи. Телефон каждого абонента подключён к определённому узлу-коммутатору. Связь между коммутаторами организована таким образом, чтобы любые два абонента, где бы они находились, могли бы поговорить друг с другом. И такая телефонная сеть «покрывает» весь мир. Аналогично работают компьютерные сети. Персональный компьютер пользователя сети (его также можно назвать абонентом) подключается к определённому узлу сети. Узлы связаны между собой, и эта связь действует постоянно.

Сети, обслуживающие какую-то отрасль государства (образование, наука, оборону и т.п.), называются отравленными (корпоративными) сетями. Если сеть существует в пределах определённого региона, то она называется региональной. Каждая региональная или отраслевая компьютерная сеть обычно имеет связь с другими сетями. Для этого один из узлов сети выполняет функцию шлюза. Он соединяет линией связи с аналогичными узлами других сетей.

Существует мировая система компьютерных сетей, через которую можно установить связь с самыми далёкими уголками планеты. Эта система называется «Интернет» (английский «net» - сеть; «Internet» - объединение сетей). Глобальная сеть может охватывать значительные расстояния - до сотен и десятков тысяч километров.

3.2.1 Типы глобальной информационно-вычислительной сети

3.2.1.1 Спутниковая связь

Первый спутник связи был запущен в 1958 году в США. Линия связи через спутниковый транслятор обладает большой пропускной способностью, перекрывает огромные расстояния, передает информацию вследствие низкого уровня помех с высокой надежностью. Эти достоинства делают спутниковую связь уникальным и эффективным средством передачи информации. Почти весь трафик спутниковой связи приходится на геостационарные спутники.

Но спутниковая связь весьма дорога, так как необходимо иметь наземные станции, антенны, собственно спутник, кроме того, требуется удерживать спутник точно на орбите, для чего на спутнике необходимо иметь корректирующие двигатели и соответствующие системы управления, работающие по командам с Земли и т.д. В общем балансе связи на спутниковые системы пока приходится примерно 3 % мирового трафика. Но потребности в спутниковых линиях продолжают расти, поскольку при дальности свыше 800 км спутниковые каналы становятся экономически более выгодными по сравнению с другими видами дальней связи.

3.2.1.2 Оптоволоконная связь

Благодаря огромной пропускной способности оптический кабель становится незаменимым в информационно-вычислительных сетях, где требуется передавать большие объемы информации с исключительно высокой надежностью, в местных телевизионных сетях и локальных вычислительных сетях. Ожидается, что в скором времени оптический кабель будет дешев в изготовлении и свяжет между собой крупные города, тем более, что техническое производство световодов и соответствующей аппаратуры развивается быстрыми темпами.

3.2.1.3 Радиосвязь

К сожалению, радио как беспроволочный вид связи не свободно от недостатков. Атмосферные и промышленные помехи, взаимное влияние радиостанций, замирание на коротких волнах, высокая стоимость специальной аппаратуры - все это не позволило использовать радиосвязь в информационно-вычислительной сети.

Радиорелейная связь. Освоение диапазона ультракоротких волн позволило создать радиорелейные линии. Недостатком радиорелейных линий связи является необходимость установки через определенные промежутки ретрансляционных станций, их обслуживание и т.д.

3.2.1.4 Модемная телефонная сеть

Модемная телефонная сеть на основе стандартной телефонной линии и персонального компьютера. Модемная телефонная сеть позволяет создавать информационно-вычислительные сети практически на неограниченной географической территории, при этом по указанной сети могут передаваться как данные, так и речевая информация автоматическим либо диалоговым способом. Для соединения компьютера с телефонной сетью используются специальная плата (устройство), называемая телефонным адаптером или модемом, а так же соответствующее программное обеспечение.

К несомненным достоинствам организации информационно-вычислительной сети на основе стандартной телефонной линии связи является то, что все компоненты сети стандартны и доступны, не требуются дефицитные расходные материалы, простота установки и эксплуатации.

Глава 4. Технические характеристики и принципы работы глобальной информационно-вычислительной сети на основе стандартной телефонной линии связи

Патент на изобретение телефона был выдан в 1876 году Александру Деллу и его право на это изобретение сейчас никем не оспаривается. Поэтому некоторые стандарты, определяющие порядок передачи данных, носят приставку Bell, например Bell 103 J, Bell 212A. Первые телефонные линии были однопроводными (вторым проводом служила Земля), в 1883 г. появились двухпроводные линии. В целом телефонная сеть охватила, хотя и неравномерно, почти весь Земной шар, сегодня в мире на каждые 100 человек приходится в среднем 15 телефонных номеров. Персональный компьютер появился почти через 100 лет после изобретения Белла, а компьютерные сети не дожили еще до возраста совершеннолетия. Сети появились в результате творческого сотрудничества специалистов по вычислительной технике, технике связи и являются связующим звеном между базами данных, терминалами пользователей, компьютерами.

В основе модемной связи, как уже было сказано выше, лежит существующая стандартная телефонная сеть. Связь такого рода удобна в случае передачи информации на большие расстояния, а также для непрофессиональных пользователей компьютеров. Она позволяет им обменивается сообщениями, дает возможность пользоваться общедоступными банками информации. Деятельность такой сети практически не ограничена и зависит только от состояния и качества телефонной сети. Количество абонентов такой информационно-вычислительной сети также практически не ограниченно. Перед включением компьютера (абонента) в сеть он должен быть оборудован специальным адаптером, являющимся расширением компьютера типа IBM РC (XT, AT). Разработано множество разновидностей адаптеров (модемов), которые обеспечивают подключение компьютера к телефонной линии.

Модем - это устройство, с помощью которого цифровая информация на выходе из компьютера преобразуется в модулированный сигнал. Когда компьютер применяется для приема информации из телефонной сети, модем должен принять сигнал из телефона и преобразовать его в цифровую информацию. На выходе модема информация подвергается модуляции, а на входе демодуляции. Отсюда и название модем. Стандартная телефонная линия приспособлена к передаче акустических сигналов частотой от 300 до 3400 Гц и полностью обеспечивает передачу речевой информации. Параметры линии недостаточны для цифровой передачи данных непосредственно между компьютерами. Назначение модема заключается в замене сигнала, поступающего из компьютера (сочетание нулей и единиц) электрическим сигналом с частотой, соответствующей рабочему диапазону телефонной линии. Акустический канал этой линии модем разделяет на две полосы низкой и высокой частоты. Полоса низкой частоты применяется для передачи данных, а полоса высокой частоты для приема данных. В модем, как правило, входит специализированный микрокомпьютер, содержащий 3-х разрядное арифметическое устройство, постоянное запоминающее устройство на 8 килобайт, оперативное запоминающее устройство на 128 байт, таймер, командный регистр, контроллер прерываний, стек, порт ввода (вывода).

Собственно модем - это электронная схема, обнаруживающая, кодирующая и декодирующая сигнал телефонной линии. Модем заключается в его подключении к компьютеру и подсоединении к гнездам на карте модема проводов телефонной линии и телефонного аппарата. После загрузки коммуникационной программы модем готов к работе. Коммуникационная программа принимает и записывает в память компьютера информацию из модема, а также передает в модем данные, указанные пользователем. Многие коммуникационные программы позволяют применять модемную связь не только для простых соединений типа "отправь/прими", но и для определения очереди файлов при передачи информации в запрограммированное время, а также для диалогового режима связи и т.д. Таким образом, наличие модема и компьютера дает возможность доступа к сети модемной связи. Но для успешного обмена информацией необходимо, чтобы и ваш компьютер, и модем, и сеть связи, и удаленный компьютер со своим программным обеспечением - все это работало согласовано. И как будет показано ниже такая согласованность достигается применением компьютеров и модемов, реализованным по международным стандартам и в соответствии с рекомендациями Международного консультативного комитета по телеграфии и телефонии (МККТТ).

В настоящее время существуют три типа модемов: акустический модем, внешний модем прямого включения, внутренний модем прямого включения. Акустические модемы представляют собой резиновые чашки, в которые вставляется телефонная трубка. Сейчас модемы этого типа используются довольно редко, в основном из-за относительно невысокой скорости передачи и приема данных, а также из-за отсутствия в них некоторых автоматически выполняемых функций, которые в настоящее время стали привычными. Наиболее широкое распространение получили модемы, подключаемые непосредственно к телефонной линии. Для IBM РC совместимых компьютеров такие модемы выпускаются двух типов: внешний модем, называемый так потому, что он располагается вне персонального компьютера и подключается к последовательному порту компьютера с помощью кабеля, и внутренний модем, который представляет собой дополнительную плату и встраивается непосредственно в компьютер. На задней панели модемов (как внешних, так и внутренних) обычно расположены два унифицированных телефонных гнезда, через одно из которых модем соединяют с телефонной розеткой. К другой розетке можно подсоединить свой телефон и передавать по одной телефонной линии в режиме диалога и речевые сообщения, и данные.

Программное обеспечение, которое вы выбираете для обеспечения связи, играет ключевую роль в процессе обмена информацией между компьютерами.

Если вы находитесь на приемном конце линии, то программа связи позволяет вам записать полученные данные на диск, вывести их на принтер либо просто просмотреть на экране. При передаче данных большинство программ связи позволяет сделать выбор между посылкой их из файла на диске и вводом непосредственно с клавиатуры. Коммуникационное программное обеспечение позволяет также хранить телефонные номера, команды управления модемом и другие необходимые параметры. Обычно эти параметры постоянно хранятся в специальном списке абонентов сети, так что их не приходится вводить заново всякий раз, когда нужно подключиться к удаленному компьютеру. Хорошо разработанная программа связи позволяет легко выбрать из этого списка параметры нужной вам удаленной системы и начать процесс установления связи. Многие программы связи сами дают модемам команды набора номера, автоответа на поступающие вызовы и т.п. Конечно, эти функции выполняет сам модем, но программа обеспечивает соответствующие инструкции. Например, когда программа посылает модему команду соединится с определенным абонентом, модем автоматически перестает реагировать на поступающие вызовы из сети (это аналогично поднятию трубки телефона) , ждет сигнала готовности телефонной станции и затем начинает генерировать щелчки, т.е. сигналы набора нужного номера. При соединении с такой удаленной системой, как оперативная информационная служба, вам, вероятно, потребуется ответить на один или несколько вопросов, появившихся на экране вашего ПК. Обычно надо осуществить процедуру идентификации, которая чаще всего заключается в наборе своего имени, номера и пароля. Этот короткий диалог часто называется процедурой входа в систему. Процедура входа в систему обычно используется в качестве средства защиты информации от несанкционированного доступа, а удаленная система при этом сохраняет запись, иначе говоря, справку о каждом обращении к ней. Многие программы связи обеспечивают режим автоматического входа в систему. После выполнения формальностей удаленная система обычно приветствует вас и ждет следующей команды. С этого момента коммуникационная программа превращает ваш персональный компьютер в видеотерминал удаленной вычислительной системы, позволяя использовать ее ресурсы так, как если бы вы работали непосредственно с ней. Одним из самых распространенных применений коммуникации является пересылка файлов между ЭВМ. Этими файлами может быть самая различная информация: текстовая, табличная и т.п.

Прежде чем установить связь, необходимо задать так называемые параметры связи или коммуникационные параметры, которые меняются в зависимости от типов компьютеров и программы связи. К счастью, большинство программ связи позволяет запоминать и восстанавливать в нужный момент параметры, применяемые для связи. Помимо совпадения параметров связи для передачи файлов требуется, чтобы оба компьютера, связывающиеся друг с другом, договорились об общем протоколе. Протокол состоит из набора правил и описаний, которые регулируют передачу информации. Современные программы связи освобождают пользователя от знаний деталей протокола. Для борьбы с ошибками, возникающими при передаче файлов, в большинстве современных протоколов имеются средства исправления ошибок. Конкретные методы в каждом протоколе свои, но принципиальная схема исправления ошибок одна и та же. Она заключается в том, что передаваемый файл разбивается на небольшие блоки - пакеты, а затем каждый принятый пакет сравнивается с посланным, чтобы удостовериться в их адекватности. Каждый пакет содержит дополнительный контрольный байт. Если принимающий компьютер, после некоторых логических действий, получит иное значение этого байта, он сделает вывод, что при пересылке пакета произошла ошибка, и запросит повторение передачи этого пакета. Несмотря на то, что такая процедура уменьшает объем полезной информации, передаваемой в единицу времени, проверка на наличие ошибок и их исправление обеспечивает надежность передачи файла.

В настоящее время в некоторых программах введены более современные сеансовые протоколы, которые обнаруживают ошибки на протяжении всего сеанса связи, т.е. поддерживают надежность и точность диалога. После того как вы закончили сеанс связи, надо осуществить выход из системы. Обычно система (сеть) выдает на экран сообщение, подтверждающее, что процедура выхода завершена благополучно. Если вы прервете связь, не выйдя из системы, удаленная система может принять ошибочное решение о том, что сеанс связи продолжается, при этом абонентская плата за пользование междугородным телефоном может быть весьма высока. Выбор модема весьма сложная системотехническая задача. Существует много стандартов и типов модемов. Кроме того, существуют несовместимые модемы, использующие не одинаковую скорость передачи данных, и наконец, сверх того, пользователи персональных компьютеров могут выбирать модемы как внешнего, так и внутреннего типа.

Как было сказано выше, существует три основных типа модемов, однако используются повсеместно только модемы двух типов: в виде плат и в виде самостоятельных устройств. Третий тип модемов: акустические соединители (которые соединяются с телефонной трубкой и представляют собой аналог телефона), в настоящее время почти не используются из-за низкой скорости, отсутствия возможности набора номера и чувствительности к внешним помехам. Основное преимущество модемов, поставляемых в виде отдельных устройств, заключается в том, что эти модемы могут использоваться с любым компьютером, который имеет последовательный порт, и имеет ряд световых сигналов состояния, которые помогают пользователю осуществлять управление вызовом абонента. Кроме того, эти модемы не связаны с определенным разъемом. Недостатком внешнего модема, как было сказано ранее, являются: необходимость отдельного источника питания, наличие последовательного порта у персонального компьютера, а также то обстоятельство, что это отдельное, легкоснимаемое, малогабаритное, дорогостоящее устройство.

Внутренний модем встраивается в системный (базовый) блок персонального компьютера, не требует отдельного источника питания, не занимает последовательный порт, однако он занимает слот расширения, создает дополнительную нагрузку на блок питания персонального компьютера, выделяет лишнее тепло. Функционально оба модема (внешний и внутренний) равноценны, но внешний модем на 15-20% дороже внутреннего. Модемы классифицируются по своей функциональной скорости. Скорость их работы измеряется в битах в секунду, хотя наиболее распространенным является "бод". Вследствие способа передачи информации для передачи каждого символа используется десять битов. Это означает, что при скорости передачи данных, составляющих 300 бит/сек. (наименьшая скорость работы современного модема), информация передается со скоростью 30 символов в секунду. Может показаться, что такая скорость достаточно велика. Действительно, эта скорость достаточна при считывании информации, однако она оказывается мала при передаче данных другим абонентам. При такой скорости передачи данных для пересылки 5 страниц текста потребуется 5 минут. При переходе к использованию модема со скоростью 1200 бит/сек. время пересылки такого текста займет около минуты.

В настоящее время становятся доступными наиболее быстро действующие модемы: в настоящее время за приемлемую цену можно приобрести модемы, функционирующие со скоростью 14400 бит/сек, 16800 бит/сек. и модемы 28800 бит/сек, что является последним достижением среди производителей модемов на 1994 год. Однако следует заметить, что на территории России и других странах бывшего СССР использование таких высокоскоростных модемов несколько затруднено из-за весьма посредственного качества телефонных линий. Для улучшения надежности передачи данных и для улучшения надежности соединения двух модемов разработаны различные протоколы передачи данных, которые позволяют относиться менее критично к телефонным линиям.

Другой важной характеристикой модема является режим передачи данных. Разговор по телефону производится в "полностью дуплексном режиме". Вы можете прерывать беседу, вставлять реплики или даже оба говорить одновременно. Наоборот радиотелефонная система позволяет в каждый момент времени говорит только одному из двух беседующих абонентов. После того, как вы закончите говорить, необходимо нажать на кнопку освобождения линии для того, чтобы услышать ответ абонента.

Основное преимущество полностью дуплексного режима работы модема заключается в том, что каждый символ, введенный вами с клавиатуры, может быть принят на другом конце линии связи - то, что вы видите на экране, не является информацией, непосредственно введенной с клавиатуры, а данными переданными на удаленный компьютер и принятыми от него. Это означает, что вы можете немедленно определить, воздействовали ли помехи в линии на ту информацию, которую вам требовалось передать. В настоящее время практически все модемы работают в этом режиме, однако, многие программы связи имеют возможность установки "полудуплексного режима", в котором система не отображает на экране вашего терминала непосредственно переданную информацию. В отличие от многих других областей разработки вычислительных систем, имеется уже упоминаемая нами международная организация - Международный консультативный комитет по телеграфии и телефонии (МККТТ) - которая устанавливает стандарты на модемы. Это значит, что действительно имеется реальная возможность того, что ваш модем будем взаимодействовать с другими абонентами, которые находятся других частях земного шара. МККТТ является подразделением Международной организации стандартов (МОС). Стандарты, разрабатываемые этой организацией в области модемов, имеют индекс "V" (например - стандарт V21 для модемов, работающих со скоростью 300 бит/сек, а стандарт V34 для 28800 бит/сек). Кроме скорости передачи данных, каждый данный стандарт МККТТ определяет множество других характеристик, о которых (поскольку стандарт разработан и существует), средний пользователь модема может вообще ничего не знать. Эти характеристики включают такую информацию, как частота, на которой модемы осуществляют связь, способ модуляции данных в линии, описание ситуаций, возникающих в случае ответа модема на телефонный звонок, и тому подобное. В действительности, при выборе модема требуется знать скорость передачи данных и перечень действующих стандартов. И та, и другая информация необходима потому, что в некоторых случаях модемы различных стандартов функционируют с одинаковой скоростью. Например, модемы стандартов V. 29 и V. 32 имеют скорость передачи данных равную 9600 бит/сек., однако они не могут сопрягаться друг с другом, поскольку в этих модемах используются различные системы модуляции.

Заключение

Электронно-вычислительная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей.

В данном реферате мною перечислены основные вопросы о информационно-вычислительной сети, их свойствах и классификации. Затрагиваются и многие вопросы, связанные с разнообразием компьютерных сетей. А также выявлена цель создания и типы глобальной информационно-вычислительной сети, технические характеристики и принципы работы глобальной информационно-вычислительной сети на основе стандартной телефонной линии связи.

Современные сетевые технологии способствовали новой технической революции. Создание сети на предприятии, фирме благоприятствует высокому процессу обмена данными между различными структурными подразделениями, ускорению документооборота, контролю за движениями материалов и других средств, увеличению и ускорению передачи и обмену оперативной информацией. Созданию локальных сетей и глобальной единой сети компьютеров придают такое же значение, как и строительству скоростных автомагистралей в шестидесятые годы. Поэтому компьютерную сеть называют «информационной супермагистралью».

Список литературы

1. К. Ги. Введение в локально-вычислительные сети. Пер. с англ./ Под ред. Б. С. Иругова. - М.: Радио и связь, 1986.

2. А. В. Петраков. Введение, а электронную почту. - М.: Финансы и статистика. 1993

Цель моей работы: исследовать информационно-вычислительную сеть и её разнообразия. Задачи: 1) проанализировать научно-популярную, публицистическую литературу о компьютерных сетях; 2) выявить разнообразие видов компьютерных сетей на углублённом уровне; 3) выявить роль компьютерных сетей в современном мире.

Информационно-вычислительная сеть: совокупность взаимосвязанных через каналы передачи данных компьютеров, обеспечивающих пользователя средствами обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети (аппаратных, программных и информационных).

Виды сетей: Локальная сеть Глобальная сеть Региональная сеть

Глобальная вычислительная сеть: глобальная сеть- объединяет пользователей, расположеныхна на значительном друг от друга. Абонент такой сети могут находиться на расстоянии 10-15 тысяч километров. Обычно скорость WAN работать со скоростью от 9,6 мего бит в секунду до 45 мего бит в секунду.

Региональная вычислительная сеть: Региональная вычислительная сеть- объединяет различные города, области и небольшие страны. Абоненты могут находиться на расстоянии 10-100 километров. Типичные MAN работают со скоростью от 56 мего бит в секунду до 100 мего бит в секунду.

Локальная вычислительная сеть: локальная вычислительная сеть- объединяет компьютеры, как правило, одной организации, которые располагаются компактно в одном или нескольким зданиям. Например, типичная LAN занимает пространство такое же, как одно здание или небольшой научный городок, и работает со скоростью от 4 мего бит в секунду до 2 мего бит в секунду.

Информационно-вычислительная сеть – это совокупность компьютеров и различных устройств, обеспечивающих информационный обмен между компьютерами в сети без использования каких-либо промежуточных носителей. В данном реферате мною перечислены основные вопросы о информационно-вычислительной сети, их свойствах и классификации. Затрагиваются и многие вопросы, связанные с разнообразием компьютерных сетей. А также выявил цель создания глобальной информационно-вычислительной сети. Современные сетевые технологии способствовали новой технической революции. Создание сети на предприятии, фирме благоприятствует высокому процессу обмена данными между различными структурными подразделениями, ускорению документооборота, контролю за движениями материалов и других средств, увеличению и ускорению передачи и обмену оперативной информацией. Созданию локальных сетей и глобальной единой сети компьютеров придают такое же значение, как и строительству скоростных автомагистралей в шестидесятые годы. Поэтому компьютерную сеть называют «информационной супермагистралью.

1. Введение - 1 стр.

2. Постановка задачи - 2 стр.

3. Анализ методов решения задачи - 2 стр.

4. Базовая модель OSI - 4 стр.

5. Сетевые устройства и средства коммуникаций - 7 стр.

6. Топологии вычислительной сети - 10стр.

7. Типы построения сетей - 16стр.

8. Сетевые операционные системы - 18стр.

9. Техническое решение - 25стр.

10.Литература - 28стр.

Введение.

На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов ком­пьютеров и бо­лее 80 % из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet. Всемирная тенденция к объ­единению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение пе­редачи ин­формационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений (факсов, E - Mail писем и прочего) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из лю­бой точки земного шара, а так же об­мен информацией между компьютерами разных фирм производителей ра­бо­тающих под разным программным обеспечением.

Такие огромные потенциальные возможности которые несет в себе вычислитель­ная сеть и тот новый потенциальный подъем который при этом испытывает информацион­ный комплекс, а так же значительное ускорение производственного процесса не дают нам право не принимать это к разра­ботке и не применять их на практике.

Поэтому необходимо разработать принципиальное решение вопроса по организа­ции ИВС (информационно-вычислительной сети) на базе уже существующего компьютер­ного парка и программного комплекса отвечаю­щего современным научно-техническим требованиям с учетом возрастаю­щих потребностей и возможностью дальнейшего посте­пенного развития сети в связи с появлением новых технических и программных решений.

Постановка задачи.

На текущем этапе развития объединения сложилась ситуация когда:

1. В объединении имеется большое количество компьютеров работаю­щих отдельно от всех остальных компьютеров и не имеющих возможность гибко обмениваться с другими компьютерами информацией.

2. Невозможно создание общедоступной базы данных, накопление информации при сущест­вующих объемах и различных методах обработки и хранения ин­формации.

3. Существующие ЛВС объединяют в себе небольшое количество ком­пьютеров и работают только над конкретными и узкими задачами.

4. Накопленное программное и информационное обеспечение не исполь­зуется в полном объеме и не имеет общего стандарта хранения.

5. При имеющейся возможности подключения к глобальным вычисли­тельным сетям типа Internet необходимо осуществить подключение к ин­формационному каналу не одной группы пользователей, а всех пользовате­лей с помощью объединения в группы.

Анализ методов решения данной задачи.

Для решения данной проблемы предложено создать единую инфор­мационную сеть (ЕИС) предприятия. ЕИС предприятия должна выполнять следующие функции:

1. Создание единого информационного пространства которое способно охватить и применять для всех пользователей информацию созданную в разное время и под разными типами хранения и обработки данных, распа­раллеливание и контроль выполне­ния работ и обработки данных по ним.

2. Повышение достоверности информации и надежности ее хранения пу­тем создания устойчивой к сбоям и потери информации вычислительной системы, а так же создание архивов данных которые можно использовать, но на текущий момент необходимости в них нет.

3. Обеспечения эффективной системы накопления, хранения и поиска технологической, технико-экономической и финансово-экономической ин­формации по текущей работе и проделанной некоторое время назад (ин­формация архива) с помощью создания глобальной базы данных.

4. Обработка документов и построения на базе этого действующей сис­темы анализа, прогнозирования и оценки обстановки с целью принятия оп­тимального решения и выработки глобальных отчетов.

5. Обеспечивать прозрачный доступ к информации авторизованному пользователю в соответствии с его правами и привилегиями.

В данной работе на практике рассмотрено решение 1-го пункта “ За­дачи ” - Создание единого информационного пространства - путем рассмотрения и выбора лучшего из существующих способов или их комбинации.

Рассмотрим нашу ИВС. Упрощая задачу можно сказать, что это локальная вычислительная сеть (ЛВС).

Что такое ЛВС? Под ЛВС понимают совместное подключение нескольких отдельных компьютерных рабочих мест (рабочих станций) к еди­ному каналу передачи данных. Благодаря вычислительным сетям мы полу­чили возможность одновременного использо­вания программ и баз данных несколькими пользователями.

Понятие локальная вычислительная сеть - ЛВС (англ. LAN - Lokal Area Network) относится к географически ограниченным (территориально или производственно) аппаратно-программным реализациям, в которых не­сколько компьютерных систем связанны друг с другом с помощью соответствующих средств коммуникаций. Благодаря такому со­единению пользователь может взаимодействовать с другими рабочими станциями, подключенными к этой ЛВС.

В производственной практики ЛВС играют очень большую роль. По­средством ЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, распо­ложенные на многих удален­ных рабочих местах, которые используют совместно оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объеди­няются в единую систему. Рассмотрим преимущества, получаемые при сетевом объединении персональных компьютеров в виде внутрипроизводственной вычислительной сети.

Разделение ресурсов.

Разделение ресурсов позволяет экономно использовать ресурсы, на­пример, управлять периферийными устройствами, такими как лазерные пе­чатающие устройства, со всех присоединенных рабочих станций.

Разделение данных .

Разделение данных предоставляет возможность доступа и управле­ния базами данных с периферийных рабочих мест, нуждающихся в инфор­мации.

Разделение программных средств.

Разделение программных средств предоставляет возможность одно­временного использования централизованных, ранее установленных программных средств.

Разделение ресурсов процессора .

При разделение ресурсов процессора возможно использование вы­числительных мощностей для обработки данных другими системами, вхо­дящими в сеть. Предоставляе­мая возможность заключается в том, что на имеющиеся ресурсы не “набрасываются” мо­ментально, а только лишь че­рез специальный процессор, доступный каждой рабочей станции.

Многопользовательский режим.

Многопользовательские свойства системы содействуют одновременному использованию централизованных прикладных программных средств, ранее установленных и управляемых, например, если пользователь системы работает с другим заданием, то те­кущая вы­полняемая работа отодвигается на задний план.

Все ЛВС работают в одном стандарте принятом для компьютерных сетей - в стандарте Open Systems Interconnection (OSI).

Базовая модель OSI (Open System Interconnection)

Для того чтобы взаимодействовать, люди используют общий язык. Если они не могут разговаривать друг с другом непосредственно, они применяют соответствующие вспомогательные средства для передачи сообще­ний.

Показанные выше стадии необходимы, когда сообщение передается от отправителя к получателю.

Для того чтобы привести в движение процесс передачи данных, использовали машины с одинаковым кодированием данных и связанные одна с другой. Для единого представления данных в линиях связи, по которым передается информация, сформи­рована Международная организация по стандартизации (англ. ISO - International Standards Organization).

ISO предназначена для разработки модели международного комму­никационного протокола, в рамках которой можно разрабатывать международные стандарты. Для наглядного по­яснения расчленим ее на семь уровней.

Международных организация по стандартизации (ISO) разработала базовую модель взаимодействия открытых систем (англ. Open Systems In­terconnection (OSI)). Эта модель явля­ется международным стандартом для передачи данных.

Модель содержит семь отдельных уровней:

Уровень 1 : физический - битовые протоколы передачи информации;

Уровень 2 : канальный - формирование кадров, управление доступом к среде;

Уровень 3 : сетевой - маршрутизация, управление потоками данных;

Уровень 4 : транспортный - обеспечение взаимодействия удаленных процес­сов;

Уровень 5 : сеансовый - поддержка диалога между удаленными про­цессами;

Уровень 6 : представлении данных - интерпретация передаваемых данных;

Уровень 7 : прикладной - пользовательское управление данными.

Основная идея этой модели заключается в том, что каждому уровню отводится кон­кретная ролью в том числе и транспортной среде. Благодаря этому общая задача передачи дан­ных расчленяется на отдельные легко обозримые задачи. Необходимые соглашения для связи одного уровня с выше- и нижерасположенными называют про­токолом.

Так как пользователи нуждаются в эффективном управлении, система вычис­лительной сети представляется как комплексное строение, которое координирует взаимодействие задач пользователей.

С учетом вышеизложенного можно вывести следующую уровневую модель с админи­стративными функциями, выполняющимися в пользова­тельском прикладном уровне.

Отдельные уровни базовой модели проходят в направлении вниз от источника данных (от уровня 7 к уровню 1) и в направлении вверх от прием­ника данных (от уровня 1 к уровню 7). Пользовательские данные переда­ются в нижерасположенный уровень вместе со специфическим для уровня заголовком до тех пор, пока не будет достигнут последний уровень.

ИВС

среда передачи данных .

ИВС классифицируются по ряду признаков.

В зависимости от расстояния между связываемыми узлами различают вычислительные сети :

1. территориальная , охватывающая значительное географическое пространство. Среди территориальных сетей можно выделить региональные и глобальные , имеющие соответствующие масштабы. Региональные сети иногда называют сетями MAN (городская сеть), а глобальные сети называются WAN.

2. локальные вычислительные сети (ЛВС), охватывающие ограниченную территорию, обычно в пределах удалённости узлов сети не более чем на несколько десятков или сотен метров друг от друга, реже – на несколько км. Локальные сети обозначаются сокращением LAN.

3. Корпоративные сети (масштабные предприятия) – совокупность связанных между собой ЛВС, охватывающая территорию, на которой размещено одно предприятие или учреждение.

Среди глобальных сетей следует выделить единственную в своём роде глобальную сеть – Интернет и реализованную в ней информационную службу World Wide Web.

Различают интегрированные сети, неитегрированные сети и подсети.

Интегрированная вычислительная сеть (Интерсеть) представляет собой взаимосвязанную совокупность многих вычислительных сетей, которые в интерсети называются подсетями . Обычно интерсети приспособлены для различных видов связи: телефонии, электронной почты, передачи видеоинформации, цифровых данных и т.п. В этом случае они называются сетями интегрального обслуживания .

Кабели.

1. Коаксиальный кабель (аналогичным кабелем подключается телевизор к внешней антенне).

Вставить картинку.

2. Витая пара – попросту говоря несколько пар скрученных проводов, помещённых в один общий кабель (медных проводов). Этот кабель обычно экранирован и изолирован от внешних воздействий: электромагнитных волн и т.п.

Вставить картинку.

3. Оптическое волокно – это тонкий и гибкий кабель, по которому данные передаются с помощью световых волн. Такой тип кабеля позволяет передавать данные на расстояние, превышающее 1 км без потери качества передаваемого сигнала. По своему внешнему виду этот кабель похож на коаксиальный. Он состоит из толстого стеклянного волокна, вокруг которого оплетена пластиковая изоляция, не позволяющая выйти лучу света за пределы центрального волокна. И всё это ещё раз оплетено защитной пластиковой изоляцией.

Сетевые топологии.

Топологии локальных сетей можно рассматривать либо с физической, либо с логической точки зрения.

Физическая топология определяет геометрическое расположение элементов, из которых состоит сеть.

Топология – это не просто карта сети, а теоретическое и в какой-то мере графическое описание формы и структуры локальной сети.

Логическая топология определяет возможные связи между объектами сети, которые могут общаться друг с другом. Такой тип топологии удобно использовать, когда необходимо определить, какие пары объектов сети могут обмениваться информацией, и имеют ли эти пары физическое соединение друг с другом.

Базовые топологии.

1. Шина (линейная топология)

При линейной топологии все элементы сети подключены друг за другом при помощи одного кабеля. Концы такой сети должны быть затерминированы при помощи небольших заглушек – терминаторов. Обычно при такой топологии используется один кабель и в нём нет никакого дополнительного сетевого оборудования, которая позволяет соединять компьютеры и другие объекты сети. Все подключённые к такой сети устройства «слушают» сеть и принимают только те проходящие пакеты, которые предназначены для них, остальные игнорируют.

2. Топология кольцо.

При кольцеобразной топологии каждая рабочая станция соединяется с двумя своими ближайшими соседями. Такая взаимосвязь образует локальную сеть в виде петли или кольца. Данные передаются по кругу в одном направлении, а каждая станция играет роль повторителя, который принимает и отвечает на пакеты, адресованные ему, и передаёт другие пакеты следующей работающей станции вниз.

3. Топология звезда.

В сетях со звездообразной топологией рабочие станции подключаются к центральным устройствам – концентраторам. В отличие от кольцеобразной топологии (физической или виртуальной) каждое устройство звездообразной топологии получает доступ к сети независимо от других, и общая скорость работы сети ограничена только пропускной способностью концентратора.

Звездообразная топология является доминирующей в современных локальных сетях. Такие сети довольно гибкие, легко расширяемые и относительно недорогие по сравнению с более сложными сетями, в которых строго фиксированы методы доступа к сети. Таким образом, звёзды вытеснили устаревшие и редко использующиеся линейные и кольцеобразные топологии. Более того, они стали переходным звеном к последнему виду топологии – коммутируемой звезде .

Д/з: зачёт.

Маршрутизатор.

Маршрутизация – это более сложный процесс, чем коммутация. Здесь мы отдаляемся от физических частей сети. Каждый компьютер в маршрутизируемой сети имеет свой собственный адрес, соответствующий тому протоколу, с которым работает такая сеть.

С точки зрения локальных сетей маршрутизаторы используются редко. Коммутаторы и концентраторы в данном случае отлично справляются со своей задачей. Если же сеть разрастается до размеров глобальной сети (WAN), то в такой случае без маршрутизаторов не обойтись.

Тут схема типо.

Т.к. маршрутизатору не нужно подключать каждый компьютер сети, а только большие её сегменты, в ней нет такого кол-ва портов, как в коммутаторе или концентраторе. Для него достаточно числа портов соответствующее кол-ву соседних сегментов сети. Каждый маршрутизатор ведёт свою таблицу маршрутизации, отдельно напоминающая таблицу коммутации коммутатора. В ней указываются группы сетей и интерфейсы маршрутизатора, к которым они подключены. Таким образом устройство знает на какой порт отправить принятый пакет. По сути, маршрутизатор – это узко специализированный компьютер, в котором как и в обычном компьютере работает специальная ОС, которую можно соответствующим образом настроить.

Мост.

Мост – это устройство, соединяющее вместе 2 локальные сети. Оно передаёт кадры по сети, используя физические мак.адреса сетевых устройств.

Термин «маршрутизаторы» может показаться более привычным, поэтому часто мост называют «низкоуровневым маршрутизаторам». Так как маршрутизаторы оперируются логическими адресами, мосты более приближёнными к аппаратной части сети – физическими.

На рисунке изображена схема сети с использованием мостов. Удалённый мост соединяет 2 удалённые локальные сети (мост 1 и мост 2 на рисунке). По низкоскоростному каналу, например, по телефонной линии, локальный мост соединяет 2 соседние локальные сети (мост 3) .

Для локального моста основной задачей является повышение производительности между двумя сетями, когда как для удалённого моста первоочередной задачей является соединение двух удалённых сетей.

Мостами часто сложнее управлять, чем маршрутизаторами. В таких протоколах, как IP, используются сложные протоколы маршрутизации, позволяющие сетевым администраторам управлять процессом марщрутизации.

Протокол IP так же позволяет логически разбить сеть на сегменты (используя методы распределения адресов по подсетям). Мосты же изначально плохо поддаются управлению, т.к. в для настройки используются только мак.адреса и параметры физической топологии. Поэтому мосты лучше подходят для использования в небольших и простых сетях.

Построение сетевой инфраструктуры.

Ethernet – одна из старейших, простейших и самых дешёвых технологий локальных сетей. Её типы различаются на основе использования среды передачи или, иным словами, по типу кабеля:

¨ 10 Base-5 (толстый коаксиальный кабель) – это самый старинный тип кабеля.

¨ 10 Base-2 (тонкий коаксиальный кабель)

¨ 10 Base-Т (витая пара)

¨ 10 Base-F (оптическое стекловолокно)

Архитектура всех этих типов приблизительно одинакова. Они передают данные по локальной сети со скоростью до 10 Мбит/с. Для отправки данных по сети используется

CSMA/CD и на сегодняшний день самым распространенным типом Интернет является сеть, построенная на базе медной витой пары.

CSMA/CD.

Сердцем технологии Ethernet является протокол CSMA/CD (множественный доступ с контролем несущей и обнаружением конфликтов). Контроль несущей обозначает, что каждый компьютер проверяет, передаёт ли какой-либо другой компьютер данные в сеть. Если это так, компьютер не обнаруживает несущую и не начинает передачу своих данных. Компьютер будет проверять наличие несущей до тех пор, пока не освободится сеть и несущая станет свободной. Обнаружение конфликтов означает, что если 2 компьютера одновременно начинают передать данные в сеть и их сигналы сталкиваются (происходит коллизия или другими словами конфликт), они прекращают передачу и возобновляют её только по истечении случайного промежутка времени. Множественный же доступ просто означает, что каждая машина подключена к одной линии сети.

TOKEN RING.

Устаревшая технология локальный сетей основана на кольцеобразной топологии. Эта технология работает следующим образом: ведущий компьютер создаёт в сети специальный информационный объект, который называется маркером, и отправляет его по сетевому кольцу. Этот маркер решает, какой из компьютеров имеет право на передачу данных в сеть. Достигая компьютера, у которого есть что-то для передачи, маркер захватывает его и меняет статус на «занят». Далее компьютер прикрепляет к нему ту информацию, которую он хочет передать и отправляет дальше по сети. Маркер циркулирует по сети до тех пор, пока не попадает к тому компьютеру, к которому эту информация предназначается.

Получающий компьютер забирает данные и отправляет маркер дальше. Когда он попадает к компьютеру-отправителю (который прикрепил к нему данные), маркер удаляется из сети, затем создаётся новый маркер, после чего цикл повторяется.

Архитектура сети TOKEN RING является упорядоченной и эффективной. Существуют 2 её типа: один работает на скорости 1 Мбит/с, а другой на 16.

FAST ETHERNET.

Как и технология ETHERNET, архитектура FAST ETHERNET имеет несколько видов, отличающихся друг от друга типами используемых кабелей:

¨ 100 BASE-T4 (витая пара, используется 4 пары проводов)

¨ 100 BASE-TХ (витая пара, используются только 2 пары проводов)

¨ 100 BASE-FX (оптическое стекловолокно)

Сама же технология FAST ETHERNET является только скоростной сестрой технологии ETHERNET.

В сетях FAST ETHERNET скорость передачи данных достигает 100 Мбит/с.

FDDI (распределённый интерфейс передачи данных по волоконно-оптическим каналам) – это устойчивая среда передачи данных, поостренная на базе оптического стекловолокна и обеспечивающая скорость передачи данных до 100 Мбит/с. Такая среда часто используется в качестве магистральных каналов к большим локальным сетям, а так же в качестве соединительного канала между локальными сетями и высокоскоростными компьютерами.

Технология FDDI основана на топологии TOKEN RING, но вместо одного основного кольца для передачи информации в ней используются 2. Первое кольцо обычно является основным, а второе необходимо в качестве резерва. Кольца посылают навстречу друг другу маркеры, чтобы уменьшить кол-во возникающих ошибок в сети. В некоторых типах этой технологии второе кольцо используется не как резервное, а как дополнительное к основному. Таким образом, скорость передачи данных увеличивается в 2 раза.

Технология SDDI (распределённый проводной интерфейс передачи данных) была создана чтобы снизить высокую стоимость оптического стекловолокна использующегося при реализации в сети на базе технологии FDDI.

Для SDDI используется обычная экранированная витая пара проводов.

Волоконно-оптический канал.

(FIBRE SHANNLE ) – интеллектуальная схема соединения, которая работает не только со своим протоколом, но и с таким протоколами как FDDI, SCSI, IP и многими другими.

Она была создана в виде единого стандарта для организации сети хранения информации и передачи данных. Изначально созданная для глобальных сетей схема с волоконно-оптическим каналом легко преобразуется для стандартов локальной сети с помощью коммутаторов. В ней так же поддерживаются как электрические, так и оптические среды передачи данных, что позволяет достигать скорости от 133 до 1062 Мбит/с. Ключевой частью волоконно-оптического канала является так называемый фундамент – абстрактный объект, являющийся промежуточным сетевым устройством, будто то закороченная петля, активный концентратор или канальный коммутатор.

Технология ATM (асинхронный режим передачи) была создана в виде стандарта для международных цифровых сетей.

ATM – это высокопроизводительная технология, которая подходит как для глобальных, так и для локальных сетей.

Для её реализации необходим специальный скоростной коммутатор, который подсоединяется к компьютерам оптическими кабелями (один для передачи и один для приёма).

ATM так же поддерживает одновременную передачу голоса данных и видео по одной сетевой технологии. Скорость передачи данных такой сети может быть 25 Мбит/с и выше и даже террабита скоростей.

Гигабит Ethernet.

Обычно Ethernet-сети работают на скорости 10 Мбит/с либо 100. Гигабитные сети увеличивают эту цифру в 10 раз, позволяя передавать информацию со скоростью до 1000 Мбит/с. Существующие сети Ethernet и Fast-Ethernet полностью совместимы и легко могут быть расширены до гигабитной архитектуры. Это архитектура поддерживает протокол CSMA/CD и может работать как с оптическим стекловолокном, так и с витой парой и даже с коаксиальным кабелем.

Классификация стандартов.

В работе по стандартизации телекоммуникационных сетей принимает участие большое число различных организаций, фирм изготовителей оборудования и ПО, а так же научных учреждений, ассоциаций, министерств и ведомостей.

Выделяют 4 группы стандартов:

1. международные , к которым относятся стандарты международной организации по стандартизации (ISO), международного союза электросвязи ITY.

2. национальные – отечественные стандарты, стандарты американского национального института стандартов (ANSI); стандарты, разработанные национальным центром компьютерной защиты (NCSC) министерства обороны США и другие.

3. специальных комитетов и объединений , создаваемых несколькими компаниями, например, стандарты, разрабатываемые специально созданным объединением (ATM FORM), насчитывающем около 100 коллективных участиях, или станларты союза PAST ETHERNET ALLIANCE.

4. отдельных фирм , например, стек протоколов архитектуры сетевых систем (SNA) компании IBM или графический интерфейс OPEN LOOK для UNIX-систем компании SUN.

Классификация информационно-вычислительных сетей (ИВС).

ИВС – сеть, в которой продуктом генерирования, переработки, хранения и использования является информация, а узлами сети – вычислительное оборудование.

Компонентами ИВС могут быть ЭВМ и периферийные устройства, являющиеся источниками и приёмниками данных.

Пересылка информации происходит с помощью средств, объединяемых под названием среда передачи данных .

Причины для объединения отдельных компьютеров в сеть:

1. в сети можно организовать доступ для всех пользователей к единому информационному ресурсу (например, база данных) расположенному на одном компьютере. При этом возрастает мобильность и оперативность работы, упрощаются процессы обеспечения целостности информационного ресурса и его резервного копирования.
2. при объединении компьютеров в сеть снижаются затраты на аппаратное обеспечение в расчёте на одного пользователя. Это достигается за счет совместного использования дискового пространства, дорогих внешних устройств (лазерные принтеры, плоттеры и т.д.), при этом правильная организация совместного доступа повышает надёжность системы в целом, поскольку при поломке одного устройства исполнение его функций может взять на себя другое.
3. совместное использование дискового пространства позволяет разместить сетевые версии прикладного ПО на диске одного компьютера, что кроме значительной экономии места на дисках позволяет снизить затраты на ПО.

ИНФОРМАЦИОННО-ВЫЧИСЛИТЕЛЬНЫЕ СЕТИ, ИХ КЛАССИФИКАЦИЯ И ВИДЫ

1. Понятие информационно-вычислительной сети (ИВС).

2. Классификация ИВС.

3. Локальные вычислительные сети.

4. Глобальная компьютерная сеть Internet.

Вопрос №1. Понятие информационно-вычислительной сети (ИВС).

Информационно-вычислительная сеть (ИВС) – два или более компьютеров, соединенных посредством каналов передачи данных (линий проводной или радиосвязи, линий оптической связи) с целью объединения ресурсов и обмена информацией.

Под ресурсами пони­маются аппаратные средства и программные средства.

Соединение компьютеров в сеть обеспечивает следующие ос­новные возможности:

объединение ресурсов – возможность резервировать вычисли­тельные мощности и средства передачи данных на случай вы­хода из строя отдельных из них с целью быстрого восстанов­ления нормальной работы сети;

разделение ресурсов – возможность стабилизировать и повысить уровень загрузки компьютеров и дорогостоящего периферийного оборудования, управлять периферийными устройствами;

разделение данных – возможность создавать распределенные базы данных, размещаемые в памяти отдельных компьютеров, и управлять ими с периферийных рабочих мест;

разделение программных средств – возможность совместного использования программных средств;

разделение вычислительных ресурсов – возможность организовать параллельную обработку данных; используя для обработки данных другие системы, входящие в сеть;

многопользовательский режим.

При объединении компьютеров в сеть система должна сохранять надежность, т.е. отказ какого-либо компьютера не должен приводить к остановке работы системы, и, более того, должна обеспечиваться передача функций отказавшего компьютера на другой компьютер сети.

Тенден­ция к объединению компьютеров в сети обусловлена рядом причин, таких как:

Необходимость получения и передачи сообщений не отходя от рабочего места;

Необходимость быстрого обмена информацией между пользо­вателями;

Возможность быстрого получения разнообразной информа­ции, вне зависимости от ее местонахождения.

Вопрос №2. Классификация ИВС.

В зависимости от территориального расположения абонентских систем вычислительные сети можно разделить на три основных класса:

· глобальные сети;

· региональные сети;

· локальные сети.

Глобальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Взаимодействие между абонентами такой сети осуществляется на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальные вычислительные сети позволят решить проблему объединения информационных ресурсов всего человечества и организации доступа к этим ресурсам.

Региональная вычислительная сеть связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов внутри большого города, экономического региона, отдельной страны. Обычно расстояние между абонентами региональной вычислительной сети составляет десятки – сотни километров.

Локальная вычислительная сеть объединяет абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. В настоящее время не существует четких ограничений на территориальный разброс абонентов локальной вычислительной сети. Обычно такая сеть привязана к конкретному месту. К классу локальных вычислительных сетей относят сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов и т.д. Протяженность такой сети можно ограничить пределами 2-2,5 км.

Вопрос №3. Локальные вычислительные сети.

Локальной вычислительной сетью (ЛВС) называют совместное подключение нескольких отдельных компьютеров к единому каналу передачи данных.

Понятие ЛВС (англ. LAN – Lokal Area Network )относится к географически ограниченным (территориально или производственно) аппаратно-программным комплексам, в которых несколько компьютерных систем связаны между собой с помощью соответствующих средств коммуникаций.

ЛВС предоставляет возможность одновременного использова­ния программ и баз данных, несколькими пользователями, а также возможность взаимодействия с другими рабочими станциями, под­ключенными к сети.

Посредством ЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, расположенные на многих удаленных рабочих местах, которые используют совместно оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объединяются в единую систему.

Важнейшей характеристикой ЛВС является скорость передачи информации.

Компоненты ЛВС: сетевые устройства и средства коммуникаций.

В ЛВС реализуется принцип модульной организации, который позволяет строить сети различной конфигурации с различными функ­циональными возможностями.

Основные компоненты, из которых строится сеть, следующие:

передающая среда – коаксиальный кабель, телефонный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель, радиоэфир и др.;

рабочие станции – ПК, АРМ или собственно сетевая станция. Если рабочая станция подключена к сети, для нее могут не потребоваться ни винчестер, ни флоппи-диски. Однако в этом случае необходим сетевой адаптер – специальное устройство для дистанционной загрузки операционной системы из сети;

платы интерфейса – сетевые платы для организации взаимо­действия рабочих станций с сетью;

серверы – отдельные компьютеры с программным обеспече­нием, выполняющие функции управления сетевыми ресурсами общего доступа;

сетевое программное обеспечение.

Вопрос №4. Глобальная компьютерная сеть Internet.

Пользователи сети прекрасно понимают преимущества, которые дает Internet. Все это приводит к непрерывному росту сети, развитию технологий и сис­темы безопасности сети.

Internet – это глобальная сеть, с развитием которой связывают новый этап в развитии информационной революции конца XX столе­тия.

Сеть позволяет решить следующие проблемы:

Практически неограниченные возможности передачи и распро­странения информации;

Удаленный доступ к огромным массивам накопленных инфор­мационных ресурсов;

Общение между пользователями компьютерных сетей в различ­ных странах мира.

Число пользователей Internet в мире строго подсчитать невоз­можно, но по приблизительным оценкам оно составляет несколько десятков миллионов человек.

Internet представляет собой всемирное объединение взаимосвязан­ных компьютерных сетей. Использование общих протоколов семействa TCP/IP и единого адресного пространства позволяет говорить Internet как о единой глобальной «метасети», или «сети сетей». При работе на компьютере, имеющем подключение к Internet, мож­но установить связь с любым другим подключенным к Сети ком­пьютером и реализовать обмен информацией с помощью того или иного прикладного сервиса Internet (WWW, FTP, E-mail и др.).

Домашний компьютер или рабочая станция локальной сети получает доступ к глобальной сети Internet благодаря установлению соединения (постоянного или сеансового) с компьютером сервис-провайдера – организации, сеть которой имеет постоянное подклю­чение к Internet и предоставляет услуги другим организациям и отдельным пользователям.

Региональный сервис-провайдер, работаю­щий с конечными пользователями, подключается, в свою очередь, более крупному сервис-провайдеру – сети национального мас­штаба, имеющей узлы в различных городах страны или даже в не­скольких странах.

Национальные сети получают доступ в глобаль­ный Internet благодаря подключению к международным сервис-провайдерам – сетям, входящим в мировую магистральную инфра­структуру Internet. Кроме того, региональные и национальные сер­вис-провайдеры, как правило, устанавливают соединения между собой и организуют обмен трафиком между своими сетями, чтобы снизить загрузку внешних каналов.

Темпы развития Internet в той или иной стране во многом опре­деляются развитием национальной инфраструктуры IP-сетей (ком­пьютерных сетей, построенных на основе протоколов TCP/IP), включающей магистральные каналы передачи данных внутри стра­ны, внешние каналы связи с зарубежными сетями и узлы в различ­ных регионах страны.

Степень развитости этой инфраструктуры, характеристики каналов передачи данных, наличие достаточного количества местных сервис-провайдеров определяют условия работы конечных пользователей Internet и оказывают существенное влияние на качество предоставляемых услуг.

Пользователь, получивший полный доступ в Internet, становится равноправным членом этого мирового сообщества и, вообще говоря, может не интересоваться тем, какие региональные и национальные сервис-провайдеры предоставляют этот доступ. За Internet никто централизованно не платит: каждая сеть или пользователь платит за свою часть. Организации платят за подключение к некоторой региональной сети, которая в свою очередь платит за свой доступ сетевому владельцу государственного масштаба и т.д.

Каждая сеть имеет свой собственный сетевой эксплуатационный центр (NOC). Такой центр связан с другими и знает, как разрешить различные возможные проблемы.

Имеются возможности получить доступ в Internet не через пря­мых распространителей, т.е. без лишних затрат. Одна из таких воз­можностей – служба, называемая Freenet, т.е. бесплатная сеть. Это ИС, основанная соответствующим сообщест­вом и обычно имеющая модемный доступ к Internet по телефону.