Компьютерные сети и телекоммуникации введение. Телекоммуникации и компьютерные сети. Поддержка резервных связей

Компьютерные и телекоммуникационные сети

Компьютерная сеть (КС) – совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных .

В общем случае под телекоммуникационной сетью (ТС) понимаютсистему, состоящую из объектов, осуществляющих функции генерации, преобразования, хранения и потребления продукта͵ называемых пунктами (узлами) сети, и линий передачи (связи, коммуникаций, соединений), осуществляющих передачу продукта между пунктами .

Учитывая зависимость отвида продукта – информация, энергия, масса – различают соответственно информационные, энергетические и вещественные сети.

Информационная сеть (ИС) – коммуникационная сеть, в которой продуктом генерирования, переработки, хранения и использования информации является информация. Традиционно для передачи звуковой информации используются телефонные сети, изображений – телевидение, текста – телеграф (телетайп). Сегодня все большее распространение получают информационные сети интегрального обслуживания, позволяющие передавать в едином канале связи звук, изображение и данные.

Вычислительная сеть (ВС) – информационная сеть, в состав которой входит вычислительное оборудование. Компонентами вычислительной сети бывают ЭВМ и периферийные устройства, являющиеся источниками и приемниками данных, передаваемых по сети.

ВС классифицируют по ряду признаков.

1. Учитывая зависимость отрасстояния между узлами сети ВС можно разделить на три класса:

· локальные (ЛВС, LAN – Local Area Network) – охватывающие ограниченную территорию (обычно в пределах удаленности станций не более чем на несколько десятков или сотен метров друг от друга, реже на 1…2 км);

· корпоративные (масштаба предприятия) – совокупность связанных между собой ЛВС, охватывающих территорию, на которой размещено одно предприятие или учреждение в одном или несколько близко расположенных зданиях;

· территориальные – охватывающие значительное географическое пространство; среди территориальных сетей можно выделить сети региональные (MAN – Metropolitan Area Network) и глобальные (WAN – Wide Area Network), имеющие соответственно региональные или глобальные масштабы.

Особо выделяют глобальную сеть Интернет.

2. Важным признаком классификации вычислительных сетей является их топология, определяющая геометрическое расположение базовых ресурсов вычислительных сети и связей между ними.

Учитывая зависимость оттопологии соединений узлов различают сети шинной (магистральной), кольцевой, звездной, иерархической, произвольной структуры.

Среди ЛВС наиболее распространены :

· шинная (bus) – локальная сеть, в которой связь между любыми двумя станциями устанавливается через один общий путь и данные, передаваемые любой станцией, одновременно становятся доступными для всех других станций, подключенных к этой же среде передачи данных;

· кольцевая (ring) – узлы связаны кольцевой линией передачи данных (к каждому узлу подходят только две линии). Данные, проходя по кольцу, поочередно становятся доступными всем узлам сети;

· звездная (star) – имеется центральный узел, от которого расходятся линии передачи данных к каждому из остальных узлов.

Топологическая структура сети оказывает значительное влияние на ее пропускную способность, устойчивость сети к отказам ее оборудования, на логические возможности и стоимость сети.

3. Учитывая зависимость отспособа управления различают сети:

· ʼʼклиент-серверʼʼ - в них выделяется один или несколько узлов (их название – серверы), выполняющих в сети управляющие или специальные обслуживающие функции, а остальные узлы (клиенты) являются терминальными, в них работают пользователи. Сети ʼʼклиент-серверʼʼ различаются по характеру распределения функций между серверами, т. е. по типам серверов (к примеру, файл-серверы, серверы баз данных). При специализации серверов по определенным приложениям имеем сеть распределенных вычислений. Такие сети отличают также от централизованных систем, построенных на мэйнфреймах;

· одноранговые – в них все узлы равны. Поскольку в общем случае под клиентом принято понимать объект (устройство или программа), запрашивающий некоторые услуги, а под сервером – объект, предоставляющий эти услуги, то каждый узел в одноранговых сетях может выполнять функции и клиента͵ и сервера.

4. Учитывая зависимость оттого, одинаковые или неодинаковые ЭВМ применяют в сети, различают сети однотипных ЭВМ, называемые однородными, и разнотипных ЭВМ – неоднородные (гетерогенные). В крупных автоматизированных системах, как правило, сети оказываются неоднородными.

5. Учитывая зависимость отправ собственности на сети они бывают сетями общего пользования (public) или частными (privat).

Любая коммуникационная сеть должна включать следующие основные компоненты: передатчик, сообщение, средства передачи, приемник.

Передатчик – устройство, являющееся источником данных.

Приемник – устройство, принимающее данные.

Приемником бывают компьютер, терминал или какое-либо цифровое устройство.

Сообщение – цифровые данные определенного формата͵ предназначенные для передачи.

Это должна быть файл базы данных, таблица, ответ на запрос, текст или изображение.

Средства передачи – физическая передающая среда и специальная аппаратура, обеспечивающая передачу сообщений.

Для передачи сообщений в вычислительных сетях используются различные типы каналов связи. Наиболее распространены выделенные телефонные каналы и специальные каналы для передачи цифровой информации. Применяются также радиоканалы и каналы спутниковой связи.

Каналом связи называют физическую среду и аппаратурные средства, осуществляющие передачу информации между узлами коммутации .

Потребности формирования единого мирового пространства привели к созданию глобальной сети Интернет. Сегодня Интернет привлекает пользователей своими информационными ресурсами и сервисами (услугами), которыми пользуется около миллиарда человек во всех странах мира. К сетевым услугам относятся электронные доски объявлений (Bulletin Board System – BBS), электронная почта (e-mail), телеконференции или группы новостей (News Group), обмен файлами между компьютерами (FTR), параллельные беседы в Интернете (Internet Relay Chat – IRC), поисковые системы ʼʼВсемирной паутиныʼʼ.

В каждой локальной или корпоративной сети обычно имеется, по крайней мере, один компьютер, который имеет постоянное подключение к Интернету с помощью линии связи с высокой пропускной способностью (сервер Интернета).

Интернет предоставляет человеку неисчерпаемые возможности поиска нужной информации различного характера.

Практически все программы содержат, помимо справочной системы, электронную и печатную документацию. Эта документация является источником полезной информации о программе, и пренебрегать ею не следует.

Знакомство с программой начинается с информационных экранов, сопровождающих ее установку. Пока идет установка, следует узнать как можно больше о назначении программы и о ее возможностях. Это помогает понять, что следует разыскивать в программе после ее установки.

Печатная документация прилагается к программам, купленным в магазинах. Обычно это достаточно обширные руководства объёмом до нескольких сот страниц. Именно объём такого руководства часто подавляет желание внимательно его прочитать. Действительно, нет смысла исследовать руководство, в случае если ответ на вопрос можно получить более простыми средствами. При этом в случае затруднений, руководство по программе - ϶ᴛᴏ один из наиболее удобных источников крайне важно й информации.

Во многих случаях дополнительная справочная информация по программе представляется в виде текстовых файлов, входящих в состав дистрибутивного комплекта. Исторически сложилось так, что эти файлы обычно имеют имя README, происходящее от английской фразы: ʼʼRead me (Прочти меня)ʼʼ.

Обычно файл README содержит информацию об установке программы, дополнения и уточнения к печатному руководству, а также любую другую информацию. Для условно-бесплатных программ и небольших служебных программ, распространяемых через Интернет, данный файл может содержать полную электронную версию руководства.

Программы, распространяемые через Интернет, могут включать и другие текстовые информационные файлы.

В тех случаях, когда никакие ʼʼобычныеʼʼ источники не позволяют получить нужные сведения о программе, можно обратиться к бездонной сокровищнице информации, которую представляет собой Интернет. Поиск информации в Интернете сопряжен с некоторыми сложностями, но зато в сети есть ответы на любые вопросы.

Все основные компании и авторы, производящие программы для компьютеров, представлены в Интернете. С помощью поисковой системы нетрудно найти Web-страницу, посвященную нужной программе или серии программ. Такая страница может содержать обзор или краткое описание, сведения о последней версии программы, ʼʼзаплаткиʼʼ, связанные с доработкой программы или исправлением ошибок, а также ссылки на другие Web-документы, посвященные этим же вопросам. Здесь же нередко можно найти бесплатные, условно-бесплатные, демонстрационные и пробные версии программ.

Сеть Интернет растет очень быстрыми темпами, и найти нужную информацию среди миллиардов Web-страниц и файлов становится все сложнее. Для поиска информации используются специальные поисковые серверы, которые содержат более или менее полную и постоянно обновляемую информацию о Web-страницах, файлах и других документах, хранящихся на десятках миллионов серверов Интернета.

Различные поисковые сервера могут использовать различные механизмы поиска, хранение и предоставление пользователю информации. Поисковые серверы Интернета можно разделить на 2 группы:

· поисковые системы общего назначения;

· специализированные поисковые системы.

Современные поисковые системы часто являются информационными порталами, которые предоставляют пользователям не только возможности поиска документов в Интернете, но и доступ к другим информационным ресурсам (новостям, информации о погоде, о валютном курсе, интерактивным географическим картам и так далее).

Поисковые системы общего назначения являются базами данных, содержащими тематически сгруппированную информацию об информационных ресурсах Всемирной паутины.

Такие поисковые системы позволяют находить Web-сайты или Web-страницы по ключевым словам в базе данных или путем поиска в иерархической системе каталогов.

Интерфейс таких поисковых систем общего назначения содержит список разделов каталога и поле поиска. В поле поиска пользователь может ввести ключевые слова для поиска документа͵ а в каталоге выбрать определенный раздел, что сужает поле поиска и таким образом ускоряет поиск.

Заполнение баз данных осуществляется с помощью специальных программ-роботов, которые периодически ʼʼобходятʼʼ Web-серверы Интернета.

Программы-роботы читают все встречающиеся документы, выделяют в них ключевые слова и заносят в базу данных, содержащую URL – адреса документов.

Так как информация в Интернете постоянно меняется (создаются новые Web-сайты и страницы, удаляются старые, меняются их URL-адреса и так далее), поисковые работы не всегда успевают отследить все эти изменения. Информация, хранящаяся в базе данных поисковой системы, может отличатся от реального состояния Интернета͵ и тогда пользователь в результате поиска может получить адрес уже не существующего или перемещенного документа.

В целях обеспечения большего соответствия между содержанием базы данных поисковой системы и реальным состоянием Интернета большинство поисковых систем разрешают автору нового или перемещенного Web-сайта самому внести информацию в базу данных, заполнив регистрационную анкету. В процессе заполнения анкеты разработчик сайта вноситURL-адрес сайта͵ его название, краткое описание содержания сайта͵ а также ключевые слова, по которым легче всего будет найти сайт.

Сайты в базе данных регистрируются по количеству их посещений в день, неделю или месяц. Посещаемость сайтов определяется с помощью специальных счетчиков, которые бывают установлены на сайте. Счетчики фиксируют каждое посещение сайта и передают информацию о количестве посещений на сервер поисковой системы.

Поиск документа в базе данных поисковой системы осуществляется с помощью введения запросов в поле поиска. Простой запрос содержит одно или несколько ключевых слов, которые являются главными для этого документа. Можно также использовать сложные запросы, использующие логические операции, шаблоны и так далее.

Специализированные поисковые системы позволяют искать информацию в других информационных ʼʼслояхʼʼ Интернета: серверах файловых архивов, почтовых серверах и др.

Компьютерные и телекоммуникационные сети - понятие и виды. Классификация и особенности категории "Компьютерные и телекоммуникационные сети" 2017, 2018.

Тема 9. Телекоммуникации

План лекции

1. Телекоммуникации и компьютерные сети

2. Характеристика локальных и глобальных сетей

3. Системное программное обеспечение

4. Модель OSI и протоколы обмена информацией

5. Среды передачи данных, модемы

6. Возможности телеинформационных систем

7. Возможности всемирной сети Интернет

8. Перспективы создания информационной магистрали

Телекоммуникации и компьютерные сети

Коммуникация - передача информации между людьми, осуществляемая при помощи различных средств (речь, символьные системы, системы связи). Как развитие коммуникации появилась телекоммуникация.

Телекоммуникация - передача информации на расстояние с помощью технических средств (телефона, телеграфа, радио, телевидения и т.п.).

Телекоммуникации являются неотъемлемой частью производственной и социальной инфраструктуры страны и предназначены для удовлетворения потребностей физических и юридических лиц, органов государственной власти в телекоммуникационных услугах. Благодаря возникновению и развитию сетей передачи данных появился новый высокоэффективный способ взаимодействия между людьми - компьютерные сети. Основное предназначение компьютерных сетей - обеспечить распределенную обработку данных, повысить надежность информационно-управленческих решений.

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

При этом существует термин - узел сети. Под узлом сети понимается устройство, соединенное с другими устройствами как часть компьютерной сети Узлами могут быть компьютеры, специальные сетевые устройства, такие как маршрутизатор, коммутатор или концентратор. А сегментом сети является часть сети, ограниченная ее узлами.

Компьютер в вычислительной сети имеет еще название "рабочая станция”. Компьютеры в сети подразделяются на рабочие станции и серверы. На рабочих станциях пользователи решают прикладные задачи (работают в базах данных, создают документы, делают расчеты). Сервер обслуживает сеть и предоставляет собственные ресурсы всем узлам сети в том числе и рабочим станциям.

Компьютерные сети применяются в различных областях, затрагивают почти все сферы человеческой деятельности и являются эффективным инструментом связи между предприятиями, организациями и потребителями.

Сеть обеспечивает более быстрый доступ к различным источникам информации. Использование сети уменьшает избыточность ресурсов. Связав несколько компьютеров между собой, можно получить ряд преимуществ:

· расширить общий объем доступной информации;

· совместно использовать всеми компьютерами один ресурс (общая база данных, сетевой принтер и т.п.);

· упрощается процедура передачи данных с компьютера на компьютер.

Естественно, что общий объем информации, накопленный на компьютерах, объединенных в сеть, по сравнению с одним компьютером, несопоставимо больше. В результате сеть обеспечивает новый уровень производительности труда сотрудников и эффективную связь компании с производителями и клиентами.

Другим назначениям компьютерной сети является обеспечение эффективного представления различных компьютерных услуг пользователям сети путем организации их доступа к ресурсам, распределенным в этой сети.

Помимо этого, привлекательной стороной сетей является наличие программ электронной почты и планирования рабочего дня. Благодаря им управляющие крупных предприятий могут быстро и эффективно взаимодействовать с многочисленным штатом своих сотрудников или партнеров по бизнесу, а планирование и корректировка деятельности всей компании осуществляется с гораздо меньшими усилиями, чем без сетей.

Компьютерные сети как средство реализации практических потребностей находят самые неожиданные применения, например: продажа авиа и ж/д билетов; доступ к информации справочных систем, компьютерных баз и банков данных; заказ и покупка товаров народного потребления; оплата коммунальных расходов; обмен информацией между рабочим местом преподавателя и рабочими местами учащихся (дистанционное обучение) и многое другое.

Благодаря совмещению технологий баз данных и компьютерных телекоммуникаций стало возможным использовать так называемые распределенные базы данных. Огромные массивы информации, накопленные человечеством, распределены по различным регионам, странам, городам, где хранятся в библиотеках, архивах, информационных центрах. Обычно все крупные библиотеки, музеи, архивы и другие подобные организации имеют свои компьютерные базы данных, в которых сосредоточена хранимая в этих учреждениях информация.

Компьютерные сети позволяют осуществить доступ к любой базе данных, которая подключена к сети. Это избавляет пользователей сети от необходимости держать у себя гигантскую библиотеку и дает возможность существенно повысить эффективность работы по поиску необходимой информации. Если человек является пользователем компьютерной сети, то он может сделать запрос в соответствующие базы данных, получить по сети электронную копию необходимой книги, статьи, архивного материала, увидеть, какие картины и другие экспонаты находятся в данном музее и т.д.

Таким образом, создание единой телекоммуникационной сети должно стать основным направлением нашего государства и руководствоваться следующими принципами (принципы взяты из закона Украины ”О коммуникациях” от 20.02.2009 г.):

доступ потребителей к общедоступным телекоммуникационным услугам, которые
необходимы им для удовлетворения собственных потребностей, участия в политической,
экономической и общественной жизни;
взаимодействие и взаимосвязанность телекоммуникационных сетей для обеспечения
возможности связи между потребителями всех сетей;
обеспечение устойчивости телекоммуникационных сетей и управления этими сетями с
учетом их технологических особенностей на основании единых стандартов, норм и правил;
государственная поддержка развития отечественного производства технических
средств телекоммуникаций;

5. поощрение конкуренции в интересах потребителей телекоммуникационных услуг;

6. увеличение объемов телекоммуникационных услуг, их перечня и образования новых рабочих мест;

7. внедрение мировых достижений в сфере телекоммуникаций, привлечение, использование отечественных и иностранных материальных и финансовых ресурсов, новейших технологий, управленческого опыта;

8. содействие расширению международного сотрудничества в сфере телекоммуникаций и развития глобальной телекоммуникационной сети;

9. обеспечение доступа потребителей к информации о порядке получения и качестве телекоммуникационных услуг;

10. эффективность, прозрачность регулирования в сфере телекоммуникаций;

11. создание благоприятных условий деятельности в сфере телекоммуникаций с учетом особенностей технологий и рынка телекоммуникаций.

Онтопсихология выработала целую серию правил, рекомендаций для формирования личности менеджера, бизнесмена, руководителя высшего уровня, которые подвластны уже практически любому руководителю, способному осознать их полезность, необходимость. Из всего свода этих рекомендаций целесообразно выделить и обобщить следующие:

1. Не нужно разрушать свой имидж бесчестными поступками, мошенничеством.

2. Не следует недооценивать делового партнера, считать его глупее себя, пытаться обманывать его и предлагать рыночную систему низкого уровня.

3. Никогда не объединяйтесь с теми, кто неспособен устроить свои собственные дела.

Если у Вас в команде работает человек, терпящий крах во всех своих начинаниях, то можно предсказать, что через несколько лет Вас тоже ожидает крах или большие убытки. Для патологических неудачников, даже если они честные и неглупые, характерная бессознательная запрограммированность, незрелость и нежелание нести ответственность за свою жизнь. Это уже социальная психосоматика.

4. Никогда не берите в команду глупца. От него необходимо держаться подальше в работе и в личной жизни. Иначе могут наступить непредсказуемые последствия для руководителя.

5. Никогда не берите в свою команду того, кто фрустрирован из-за Вас.

Не руководствуйтесь в подборе кадров преданностью, обольщаясь лестью или искренней любовью. Эти люди могут оказаться несостоятельными в сложных служебных ситуациях. Выбирать надо тех, кто верит в свой труд, кто использует работу для достижения собственных интересов, кто хочет сделать карьеру, улучшить свое материальное положение. Отлично служа руководителю (хозяину) он может достичь всех этих целей, удовлетворить личный эгоизм.

6. Для того, чтобы зарабатывать, процветать, надо уметь обслуживать партнеров, культивировать собственную манеру поведения.

Основная тактика не в том, чтобы понравиться партнеру, а в том, чтобы изучить его потребности и интересы и учесть их при деловом общении. Необходимо выстраивать ценностные взаимоотношения с носителями богатства, успеха.

7. Никогда нельзя смешивать личные и деловые отношения, личную жизнь и работу.

Отличного руководителя должны отличать утонченный вкус в личной жизни и высшая разумность, необыкновенный стиль в деловой сфере.

8. Настоящему руководителю необходим менталитет единственного человека, владеющего абсолютным правом на окончательную идею.

Известно, что самые крупные проекты настоящих руководителей обязаны своим успехом его молчанию.

9. При принятии решения надо ориентироваться на глобальный успех для фирмы, т.е. когда результат принесет пользу всем, кто работает на руководителя и кого он ведет за собой.

Кроме этого для того, чтобы решение было оптимальным необходимы:

сохранение всего позитивного, что создано до настоящего момента;

осторожная рациональность на основе имеющихся средств;

рациональная интуиция (если она, конечно, присуща руководителю, т.к. это уже качество руководителя – лидера)

10. Закон необходимо соблюдать, обходить, приспосабливаться к нему и использовать его.

Эта формулировка, несмотря на ее противоречивость, имеет глубокий смысл и в любом случае означает, что деятельность руководителя все же всегда должна находиться в правом поле, но сделать это можно разными путями. Закон представляет собой силовую структуру социума, соединительную ткань между руководителем и другими, физически настроенными «за» или «против» него.

11. Всегда нужно следовать плану опережения ситуации, не уделять слишком много внимания ошибочному действию.

При отсутствии строжайшего контроля со стороны руководителя ситуация объективизирует его и, в конечном счете, несмотря на то, что мог сделать все, он не делает ничего и возникает, стремительно развивается стресс.

12. Всегда необходимо создавать повседневную эстетику, т.к. к великим целям ведет достижение совершенства в мелочах.

Целое достигается посредством упорядоченного согласования частей. Объекты, оставленные в беспорядке, всегда являются протагонистами. Руководитель, лишая самого себя эстетики, грабит свою эстетическую способность.

Чтобы эффективно руководить, надо обладать соразмерностью в 4-х сферах: индивидуальной личной, семейной, профессиональной и социальной.

13. Для того, чтобы избегать конфликтов, которые нас ежедневно подстерегают, нужно не забывать о 2-х принципах: избегать ненависти и мести; никогда не брать чужого, что Вам не принадлежит в соответствии с внутренней ценностью вещей.

В общем случае всех руководителей, коммерсантов и бизнесменов, региональных и партийных лидеров можно разделить на 2 класса:

Первый класс состоит из лиц, которые в своей основе в деятельности преследуют личностные и (или) общественные гуманистические, нравственные цели.

Второй класс преследует личностные и (или) общественные эгоистические, монополистические цели (в интересах группы лиц).

Первый класс лиц способен осознать необходимость использования рассмотренных выше правил и рекомендаций. Значительная часть этих лиц в силу своей порядочности и рациональной интуиции уже использует их, даже не будучи ознакомлены с этими рекомендациями.

Вторая группа лиц, которых можно условно назвать новыми русскими («НР»), неспособна к осознанию этой проблемы в силу своих личностных качеств и в силу отсутствия пока, к сожалению цивилизованной социально-экономической среды в стране:

Общение с этой группой имеет целый ряд негативных сторон, т.к. «НР» имеют целый ряд отрицательных профессионально-важных качеств (табл. 23).

Таблица 23

Отрицательные профессионально-важные качества (ПВК) «НР»

Психологические качества	Психофизиологические качества
1. Безответственностть	1. Непродуктивность и нелогичность мышления
2. Агрессивность	2. Консерватизм мышления
3. Вседозволенность	3. Отсутствие оперативности мышления в нестандартных ситуациях
4. Безнаказанность	4. Неустойчивость внимания.
5. Размытость понятия «законность действий»	5. Плохая оперативная память
6. Завышенная профессиональная самооценка	6. Неспособность к координации различных способов восприятия информации.
7. Категоричность	7. Замедленное реагирование на изменение ситуации
8. Самонадеянность	8. Неумение действовать нешаблонно
9. Низкая профессиональная и межличностная компетентность	9. Отсутствие гибкости в принятии решений

Данные негативные стороны общения вызывают целый ряд конфликтов, которые не всегда имеют личностный характер и в силу массовости и зачастую специфичности порождают целый ряд уже общественных, ведомственных и государственных проблем и в, конечном счете, сказываются на психологической безопасности руководителей, как личностей и даже на национальной безопасности страны. Переломить данную ситуацию можно только за счет целенаправленного формирования цивилизованной социально-экономической среды с ориентацией на гуманистические, нравственные, общенациональные цели и широкую пропаганду достижений онтопсихологии в области формирования личности руководителей высшего уровня. Конечной целью этого процесса является смена ценностных ориентаций самых широких кругов населения. На национальную безопасность, очевидно, оказывает соотношение количества лиц первого и второго класса. Вполне возможно, что в настоящее время численность лиц во второй группе больше, чем в первой. При каком превышении количества лиц в первом классе над вторым может быть обеспечена национальная безопасность – вопрос сложный. Может быть, при этом должно выполняться типовое условие достоверности статических гипотез (95%). В любом случае при выполнении перечисленных выше мероприятий, количество лиц в первом классе будет увеличиваться, а втором – сокращаться и сам этот процесс уже будет оказывать благотворное влияние.

Миронова Е.Е. Сборник психологических тестов. Часть 2.

Компьютерные сети и телекоммуникации

Компьютерная сеть - объединение нескольких ЭВМ для совместного решения информационных, вычислительных, учебных и других задач.

Сети ЭВМ породили существенно новые технологии обработки информации - сетевые технологии. В простейшем случае сетевые технологии позволяют совместно использовать ресурсы - накопители большой емкости, печатающие устройства, доступ в Internet, базы и банки данных. Наиболее современные и перспективные подходы к сетям связаны с использованием коллективного разделения труда при совместной работе с информацией - разработке различных документов и проектов, управлении учреждением или предприятием и т.д.

Простейшим видом сети является, так называемая, одноранговая сеть, обеспечивающая связь персональных компьютеров конечных пользователей и позволяющая совместно использовать дисководы, принтеры, файлы. Более развитые сети помимо компьютеров конечных пользователей - рабочих станций - включают специальные выделенные компьютеры - серверы. Сервер -это ЭВМ, выполняющая в сети особые функции обслуживания остальных компьютеров сети - рабочих ст анций. Есть разные виды серверов: файловые, телекоммуникационные серверы, серверы для проведения математических расчетов, серверы баз данных.

Весьма популярная сегодня и чрезвычайно перспективная технология обработки информации в сети называется «клиент - сервер». В методологии «клиент - сервер» предполагается глубокое разделение функций компьютеров в сети. При этом в функции «клиента» (под которым понимается ЭВМ с соответствующим программным обеспечением) входит

Предоставление пользовательского интерфейса, ориентированного на определенные производственные обязанности и полномочия пользователя;

Формирование запросов к серверу, причем не обязательно информируя об этом пользователя; в идеале пользователь вообще не вникает в технологию общении ЭВМ, за которой он работает, с сервером;

Анализ ответов сервера на запросы и предъявление их пользователю. Основная функция сервера - выполнение специфических действий по запросам

клиента (например, решение сложной математической задачи, поиск данных в базе, соединение клиента с другим клиентом и т.д.); при этом сам сервер не инициирует никаких взаимодействий с клиентом. Если сервер, к которому обратился клиент, не в состоянии решить задачу из-за нехватки ресурсов, то в идеале он сам находит другой, более мощный, сервер и передает задачу ему, становясь, в свою очередь, клиентом, ноне информируя об этом без нужды начального клиента. Обратим внимание, что «клиент» вовсе не есть выносной терминал сервера. Клиентом может быть весьма мощный компьютер, который в силу своих возможностей решает задачи самостоятельно.

Компьютерные сети и сетевые технологии обработки информации стали основой для построения современных информационных систем. Компьютер ныне следует рассматривать не как отдельное устройство обработки, а как «окно» в компьютерные сети, средство коммуникаций с сетевыми ресурсами и другими пользователями сетей.

Локальные сети (ЛС ЭВМ) объединяют относительно небольшое число компьютеров (обычно от 10 до 100, хотя изредка встречаются и гораздо большие) в пределах одного помещения (учебный компьютерный класс), здания или учреждении (например, университета). Традиционное название - локальная вычислительная сеть (ЛВС)

Различают:

Локальные вычислительные сети или ЛВС (LAN, Local Area Network) -сети, имеющие географически небольшие размеры (комната, этаж здания, здание или несколько расположенных рядом зданий). В качестве среды передачи данных используют, как правило, кабель. Однако в последнее время набирают популярность беспроводные сети. Близкое расположение компьютеров продиктовано физическими законами передачи сигналов по используемым в ЛВС кабелям или мощностью передатчика беспроводных сигналов. ЛВС могут объединять от нескольких единиц до нескольких сотен компьютеров.

Простейшая ЛВС, например, может состоять из двух ПК, связанных кабелем или беспроводными адаптерами.

Интерсети или сетевые комплексы - две и более ЛВС, объединенные специальными устройствами для поддержки больших ЛВС. Являются, по сути, сетями сетей.

Глобальные сети - (WAN, Wide Area Network) ЛВС, соединенные средствами удаленной передачи данных.

Корпоративные сети - глобальные сети, находящиеся в ведении одной организации.

С точки зрения логической организации сети бывают одноранговые и иерархические.

Большое влияние на развитие ЛС оказало создание автоматизированных систем управления предприятиями (АСУ). АСУ включают несколько автоматизированных рабочих мест (АРМ), измерительных комплексов, пунктов управления. Другое важнейшее поле деятельности, в котором ЛС доказали свою эффективность - создание классов учебной вычислительной техники (КУВТ).

Благодаря относительно небольшим длинам линий связи (как правило, не более 300 метров), по ЛC можно передавать информацию в цифровом виде с высокой скоростью передачи. На больших расстояниях такой способ передачи неприемлем из-за неизбежного затухания высокочастотных сигналов, в этих случаях приходится прибегать к дополнительным техническим (цифро-аналоговым преобразованиям) и программным (протоколам коррекции ошибок и др.) решениям.

Характерная особенность ЛС - наличие связывающего всех абонентов высокоскоростного канала связи для передачи информации в цифровом виде. Существуют проводные и беспроводные каналы. Каждый из них характеризуется определенными значениями существенных с точки зрения организации ЛС параметров:

Скорости передачи данных;

Максимальной длины линии;

Помехозащищенности;

Механической прочности;

Удобства и простоты монтажа;

Стоимости.

В настоящее время обычно применяют четыре типа сетевых кабелей:

Коаксиальный кабель;

Незащищенная витая пара;

Защищенная витая пара;

Волоконно-оптический кабель.

Первые три типа кабелей передают электрический сигнал по медным проводникам. Волоконно-оптические кабели передают свет по стеклянному волокну.

Беспроводная связь на радиоволнах СВЧ диапазона может использоваться для организации сетей в пределах больших помещений типа ангаров или павильонов, там где использование обычных линий связи затруднено или нецелесообразно. Кроме того, беспроводные линии могут связывать удаленные сегменты локальных сетей на расстояниях 3 - 5 км (с антенной типа волновой канал) и 25 км (с направленной параболической антенной) при условии прямой видимости. Организации беспроводной сети существенно дороже, чем обычной.

Для организации учебных ЛС чаще всего используется витая пара, как сама! дешевая, поскольку требования к скорости передачи данных и длине линий не являются критическими.

Для связи компьютеров с помощью линий связи ЛС требуются адаптеры сети (или, как их иногда называют, сетевые пла ты). Самыми известными являются: адаптеры следующих трех типов:

ArcNet;

Компьютерная сеть (КС) - совокупность компьютеров и терминалов, соединенных с помощью каналов связи в единую систему, удовлетворяющую требованиям распределенной обработки данных .

В общем случае под телекоммуникационной сетью (ТС) понимают систему, состоящую из объектов, осуществляющих функции генерации, преобразования, хранения и потребления продукта, называемых пунктами (узлами) сети, и линий передачи (связи, коммуникаций, соединений), осуществляющих передачу продукта между пунктами .

В зависимости от вида продукта - информация, энергия, масса - различают соответственно информационные, энергетические и вещественные сети.

Информационная сеть (ИС) - коммуникационная сеть, в которой продуктом генерирования, переработки, хранения и использования информации является информация. Традиционно для передачи звуковой информации используются телефонные сети, изображений - телевидение, текста - телеграф (телетайп). В настоящее время все большее распространение получают информационные сети интегрального обслуживания, позволяющие передавать в едином канале связи звук, изображение и данные.

Вычислительная сеть (ВС) - информационная сеть, в состав которой входит вычислительное оборудование. Компонентами вычислительной сети могут быть ЭВМ и периферийные устройства, являющиеся источниками и приемниками данных, передаваемых по сети.

ВС классифицируют по ряду признаков.

1. В зависимости от расстояния между узлами сети ВС можно разделить на три класса:
- · локальные (ЛВС, LAN - Local Area Network) - охватывающие ограниченную территорию (обычно в пределах удаленности станций не более чем на несколько десятков или сотен метров друг от друга, реже на 1…2 км);
- · корпоративные (масштаба предприятия) - совокупность связанных между собой ЛВС, охватывающих территорию, на которой размещено одно предприятие или учреждение в одном или несколько близко расположенных зданиях;
- · территориальные - охватывающие значительное географическое пространство; среди территориальных сетей можно выделить сети региональные (MAN - Metropolitan Area Network) и глобальные (WAN - Wide Area Network), имеющие соответственно региональные или глобальные масштабы.

Особо выделяют глобальную сеть Интернет.

2. Важным признаком классификации вычислительных сетей является их топология, определяющая геометрическое расположение основных ресурсов вычислительных сети и связей между ними.

В зависимости от топологии соединений узлов различают сети шинной (магистральной), кольцевой, звездной, иерархической, произвольной структуры.

Среди ЛВС наиболее распространены :

· шинная (bus) - локальная сеть, в которой связь между любыми двумя станциями устанавливается через один общий путь и данные, передаваемые любой станцией, одновременно становятся доступными для всех других станций, подключенных к этой же среде передачи данных;
· кольцевая (ring) - узлы связаны кольцевой линией передачи данных (к каждому узлу подходят только две линии). Данные, проходя по кольцу, поочередно становятся доступными всем узлам сети;
· звездная (star) - имеется центральный узел, от которого расходятся линии передачи данных к каждому из остальных узлов.

Компьютерные сети и телекоммуникации XXI века

Введение

2.1 Виды архитектур ЛС

2.3 Методы доступа в компьютерных сетях

3. Локальные сети ученого назначения

4. Телекоммуникации

Список использованной литературы

Введение

Одна из первых возникших при развитии вычислительной техники задач, потребовавшая создания сети хотя бы из двух ЭВМ - обеспечение многократно большей, чем могла дать в то время одна машина, надежности при управлении ответственным процессом в режиме реального времени. Так, при запуске космического аппарата необходимые темпы реакции на внешние события превосходят возможности человека, и выход из строя управляющего компьютера грозит непоправимыми последствиями. В простейшей схеме работу этого компьютера дублирует второй такой же, и при сбое активной машины содержимое ее процессора и ОЗУ очень быстро перебрасывается на вторую, которая подхватывает управление (в реальных системах все, конечно, происходит существенно сложнее).

Компьютерные сети и сетевые технологии обработки информации стали основой для построения современных информационных систем. Компьютер ныне следует рассматривать не как отдельное устройство обработки, а как "окно" в компьютерные сети, средство коммуникаций с сетевыми ресурсами и другими пользователями сетей.

1. Аппаратные средства компьютерных сетей

Локальные сети (ЛС ЭВМ) объединяют относительно небольшое число компьютеров (обычно от 10 до 100, хотя изредка встречаются и гораздо больше) в пределах одного помещения (учебный компьютерный класс), здания или учреждении (например, университета). Традиционное название - локальная вычислительная сеть (ЛВС) - скорее дань тем временам, когда сети в основном использовались для решения вычислительных задач; сегодня же в 99% случаев речь идет исключительно об обмене информацией в виде текстов, графических и видео-образов, числовых массивов. Полезность ЛС объясняется тем, что от 60% до 90% необходимой учреждению информации циркулирует внутри него, не нуждаясь в выходе наружу.

Характерная особенность ЛС - наличие связывающего всех абонентов высокоскоростного канала связи для передачи информации в цифровом виде. Существуют проводные и беспроводные каналы. Каждый из них характеризуется определенными значениями существенных с точки зрения организации ЛС параметров:

1. скорости передачи данных;

2. максимальной длины линии;

3. помехозащищенности;

4. механической прочности;

5. удобства и простоты монтажа;

6. стоимости.

В настоящее время обычно применяют четыре типа сетевых кабелей:

1. коаксиальный кабель;

2. незащищенная витая пара;

3. защищенная витая пара;

4. волоконно-оптический кабель.

Большинство сетей допускает несколько вариантов кабельных соединений.

Коаксиальные кабели состоят из двух проводников, окруженных изолирующими слоями. Первый слой изоляции окружает центральный медный провод. Этот слой оплетен снаружи внешним экранирующим проводником. Наиболее распространенными коаксиальными кабелями являются толстый и тонкий кабели "Ethernet". Такая конструкция обеспечивает хорошую помехозащищенность и малое затухание сигнала на расстояниях.

Различают толстый (около 10 мм в диаметре) и тонкий (около 4 мм) коаксиальные кабели. Обладая преимуществами по помехозащищенности, прочности, длине, толстый коаксиальный кабель дороже и сложнее в монтаже (его сложнее протягивать по кабельным каналам), чем тонкий. До последнего времени тонкий коаксиальный кабель представлял собой разумный компромисс между основными параметрами линий связи ЛВС и наиболее часто используется для организации крупных ЛС предприятий и учреждений. Однако более дорогие толстые кабели обеспечивают лучшую передачу данных на большее расстояние и менее чувствительны к электромагнитным помехам.

Витые пары представляют собой два провода, скрученных вместе шестью оборотами на дюйм для обеспечения защиты от электромагнитных помех и согласования электрического сопротивления. Другим наименованием, обычно потребляемым для такого провода, является "IBM тип-3". В США такие кабели прокладываются при постройке зданий для обеспечения телефонной связи. Однако использование телефонного провода, особенно когда он уже размещен в здании, может создать большие проблемы. Во-первых, незащищенные витые пары чувствительны к электромагнитным помехам, например электрическим шумам, создаваемым люминесцентными светильниками и движущимися лифтами. Помехи могут создавать также сигналы, передаваемые по замкнутому контуру в телефонных линиях, проходящих вдоль кабеля локальной сети. Кроме того, витые пары плохого качества могут иметь переменное число витков на дюйм, что искажает расчетное электрическое сопротивление.

Важно также заметить, что телефонные провода не всегда проложены по прямой линии. Кабель, соединяющий два рядом расположенных помещения, может на самом деле обойти половину здания. Недооценка длины кабеля в этом случае может привести к тому, что фактически она превысит максимально допустимую длину.

Защищенные витые пары схожи с незащищенными, за исключением того, что они используют более толстые провода и защищены от внешнего воздействия шеи изолятора. Наиболее распространенный тип такого кабеля, применяемого в локальных сетях, "IBM тип-1" представляет собой защищенный кабель с двумя витыми парами непрерывного провода. В новых зданиях лучшим вариантом может быть кабель "тип-2", так как он включает помимо линии передачи данных четыре незащищенные пары непрерывного провода для передачи телефонных переговоров. Таким образом, "тип-2" позволяет использовать один кабель для передачи как телефонных переговоров, так и данных по локальной сети.

Защита и тщательное соблюдение числа повивов на дюйм делают защищенный кабель с витыми парами надежным альтернативным кабельным соединением Однако эта надежность приводит к увеличению стоимости.

Волоконно-оптические кабели передают данные в виде световых импульсов стеклянным "проводам". Большинство систем локальных сетей в настоящее время поддерживает волоконно-оптическое кабельное соединение. Волоконно-оптический кабель обладает существенными преимуществами по сравнению с любыми вариантами медного кабеля. Волоконно-оптические кабели обеспечивают наивысшую скорость передачи; они более надежны, так как не подвержены потерям информационных пакетов из-за электромагнитных помех. Оптический кабель очень тонок и гибок, что делает его транспортировку более удобной по сравнению с более тяжелым медным кабелем. Однако наиболее важно то, что только оптический кабель имеет достаточную пропускную способность, которая в будущем потребуется для более быстрых сетей.

Пока еще цена волоконно-оптического кабеля значительно выше медного. По сравнению с медным кабелем монтаж оптического кабеля более трудоемок, по сколько концы его должны быть тщательно отполированы и выровнены до обеспечения надежного соединения. Однако ныне происходит переход на оптоволоконные линии, абсолютно неподверженные помехам и находящиеся вне конкуренции по пропускной способности. Стоимость таких линий неуклонно снижается, технологические трудности стыковки оптических волокон успешно преодолеваются.

Беспроводная связь на радиоволнах может использоваться для организации сетей в пределах больших помещений типа ангаров или павильонов, там где использование обычных линий связи затруднено или нецелесообразно. Кроме того, беспроводные линии могут связывать удаленные сегменты локальных сетей на расстояниях 3 - 5 км (с антенной типа волновой канал) и 25 км (с направленной параболической антенной) при условии прямой видимости. Организации беспроводной сети существенно дороже, чем обычной.

Для организации учебных ЛС чаще всего используется витая пара, как самая дешевая, поскольку требования к скорости передачи данных и длине линий не являются критическими.

Для связи компьютеров с помощью линий связи ЛС требуются адаптеры сети (или, как их иногда называют, сетевые платы). Самыми известными являются: адаптеры следующих трех типов:

1. ArcNet; 2. Token Ring; 3. Ethernet.

2. Конфигурация ЛС и организация обмена информацией

2.1 Виды архитектур ЛС

В простейших сетях с небольшим числом компьютеров они могут быть полностью равноправными; сеть в этом случае обеспечивает передачу данных от любого компьютера к любому другому для коллективной работы над информацией. Такая сеть называется одноранговой.

Однако в крупных сетях с большим числом компьютеров оказывается целесообразным выделять один (или несколько) мощных компьютеров для обслуживания потребностей сети (хранение и передачу данных, печать на сетевом принтере). Такие выделенные компьютеры называют серверами; они работают под управлением сетевой операционной системы. В качестве сервера обычно используется высокопроизводительный компьютер с большим ОЗУ и винчестером (или даже несколькими винчестерами) большой емкости. Клавиатура и дисплей для сервера сети не обязательны, поскольку они используются очень редко (для настройки сетевой ОС).

Все остальные компьютеры называются рабочими станциями. Рабочие станции могут не иметь винчестерских дисков или даже дисководов вовсе. Такие рабочие станции называют бездисковыми. Первичная загрузка ОС на бездисковые рабочие станции происходит по локальной сети с использованием специально устанавливаемых на сетевые адаптеры рабочих станций микросхем ОЗУ, хранящих программу начальной загрузки.

ЛС в зависимости от назначения и технических решений могут иметь различные конфигурации (или, как еще говорят, архитектуру, или топологию).

В кольцевой ЛС информация передается по замкнутому каналу. Каждый абонент непосредственно связан с двумя ближайшими соседями, хотя в принципе способен связаться с любым абонентом сети.

В звездообразной (радиальной) ЛС в центре находится центральный управляющий компьютер, последовательно связывающийся с абонентами и связывающий их друг с другом.

В шинной конфигурации компьютеры подключены к общему для них каналу (шине), через который могут обмениваться сообщениями.

В древовидной - существует "главный" компьютер, которому подчинены компьютеры следующего уровня, и т.д.

Кроме того, возможны конфигурации без отчетливого характера связей; пределом является полносвязная конфигурация, когда каждый компьютер в сети непосредственно связан с любым другим компьютером.

В крупных ЛС предприятий и учреждений чаще всего используется шинная (шейная) топология, соответствующая архитектуре многих административных зданий, имеющих длинные коридоры и кабинеты сотрудников вдоль них. Для учебных целей в КУВТ чаще всего используют кольцевые и звездообразные ЛС.

В любой физической конфигурации поддержка доступа от одного компьютера к другому, наличие или отсутствие выделенного компьютера (в составе КУВТ его называют "учительским", а остальные - "ученическими"), выполняется программой – сетевой операционной системой, которая по отношению к ОС отдельных компьютеров является надстройкой. Для современных высокоразвитых ОС персональных компьютеров вполне характерно наличие сетевых возможностей (например, OS/2, WINDOWS 95-98).

2.2 Компоненты передачи данных по сети

Процесс передачи данных по сети определяют шесть компонент:

1. компьютер-источник;

2. блок протокола;

3. передатчик;

4. физическая кабельная сеть;

5. приемник;

6. компьютер-адресат.

Компьютер-источник может быть рабочей станцией, файл-сервером, шлюзом или любым компьютером, подключенным к сети. Блок протокола состоит из набора микросхем и программного драйвера для платы сетевого интерфейса. Блок протокола отвечает за логику передачи по сети. Передатчик посылает электрический сигнал через физическую топологическую схему. Приемник распознает и принимает сигнал, передающийся по сети, и направляет его для преобразования в блок протокола. Цикл передачи данных начинается с компьютера-источника, передающего исходные данные в блок протокола. Блок протокола организует данные в пакет передачи, содержащий соответствующий запрос к обслуживающим устройствам, информацию по обработке запроса (включая, если необходимо, адрес получателя) и исходные данные для передачи. Пакет затем направляется в передатчик для преобразования в сетевой сигнал. Пакет распространяется по сетевому кабелю пока не попадает в приемник, где перекодируется в данные. Здесь управление переходит к блоку протокола, который проверяет данные на сбойность, передает "квитанцию" о приеме пакета источнику, переформировывает пакеты и передает их в компьютер-адресат.