1. Компьютерные сети

Компьютерные сети, назначение и состав

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

В зависимости от удаленности компьютеров сети условно разделяют на локальные, региональные и глобальные.

В локальных вычислительных сетях (ЛВС) компьютеры расположены на расстоянии до нескольких километров и обычно соединены при помощи скоростных линий связи со скоростью обмена 100Мбит, 1Гбит (не исключается случай соединения компьютеров и с помощью низкоскоростных телефонных линий). ЛВС обычно развертываются в рамках некоторой организации (корпорации, учреждения). Поэтому их иногда называют корпоративными системами или сетями. Компьютеры при этом, как правило, находятся в пределах одного помещения, здания или соседних зданий.

Если сеть охватывает целый город, то она является региональной вычислительной сетью (РВС). РВС – это самый новый тип сетей. РВС имеют много общего с ЛВС, но они по многим параметрам сложнее последних. Например, помимо обмена данными и голосового обмена, РВС могут передавать видео- и аудиоинформацию. РВС разработаны для поддержки больших расстояний, чем ЛВС.

Они могут использоваться для связывания нескольких ЛВС вместе в высокоскоростные интегрированные сетевые системы. РВС сочетают характеристики ЛВС (низкий уровень ошибок, высокая скорость передачи) с большей географической протяженностью.

Глобальные сети Wide Area Networks, WAN), которые также называют территориальными компьютерными сетями, служат для того, чтобы предоставлять свои сервисы большому количеству конечных абонентов, разбросанных по большой территории - в пределах области, региона, страны, континента или всего земного шара. Ввиду большой протяженности каналов связи построение глобальной сети требует очень больших затрат, в которые входит стоимость кабелей и работ по их прокладке, затраты на коммутационное оборудование и промежуточную усилительную аппаратуру, обеспечивающую необходимую полосу пропускания канала, а также эксплуатационные затраты на постоянное поддержание в работоспособном состоянии разбросанной по большой территории аппаратуры сети.

Типичными абонентами глобальной компьютерной сети являются локальные сети предприятий, расположенные в разных городах и странах, которым нужно обмениваться данными между собой. Услугами глобальных сетей пользуются также и отдельные компьютеры. Крупные компьютеры класса мэйнфреймов обычно обеспечивают доступ к корпоративным данным, в то время как персональные компьютеры используются для доступа к корпоративным данным и публичным данным Internet.

Глобальные сети обычно создаются крупными телекоммуникационными компаниями для оказания платных услуг абонентам. Такие сети называют публичными или общественными. Существуют также такие понятия, как оператор сети и поставщик услуг сети. Оператор сети (network operator) - это та компания, которая поддерживает нормальную работу сети. Поставщик услуг, часто называемый также провайдером (service provider), - та компания, которая оказывает платные услуги абонентам сети. Владелец, оператор и поставщик услуг могут объединяться в одну компанию, а могут представлять и разные компании.

11. Информационные процессы в управлении организацией. (см. 1 вопрос)

12. Архитектура информационных сетей. Основные понятия теории информационных сетей.

Архитектура информационной сети

Архитектура информационной сети - концепция, определяющая:  - основные элементы информационной сети;  - характер и топологию взаимодействия этих элементов;  + представляющая логическую, функциональную и физическую организацию технических и программных средств сети.

Различаю пять основных видов архитектур:  - архитектура терминал-главный компьютер;  - архитектура интеллектуальной сети;  - архитектура клиент-сервер;  - одноранговая архитектура;  - архитектура компьютер-сеть.

Информационная сеть - сеть, предназначенная для обработки, хранения и передачи данных. Информационная сеть состоит:  - из абонентских и административных систем; и  - из связывающей их коммуникационной сети.

В зависимости от расстояния между абонентскими системами, информационные сети подразделяются на глобальные, территориальные и локальные. Различают универсальные и специализированные информационные сети.

Развитие компьютерной техники значительное время шло в русле роста  производительности одной мощной ЭВМ, обслуживающей нескольких пользователей. Это время было временем развития широко функциональных  многотерминальных систем.

Подобные системы коллективного пользования характеризовались: большой вычислительной мощностью центральной ЭВМ с операционными системами, обеспечивающими многозадачность (возможность загрузки и одновременной работы нескольких одно- или разнотипных программ); концентрацией программ, данных  и ресурсов общего пользования (дисков, принтеров и т.п.) в одном месте (управляет ими центральная ЭВМ; возможностью одновременной работы с вычислительными ресурсами нескольких пользователей, использующих разные ресурсы ЭВМ и выполняющих разные задачи; возможностью управления технологическими процессами в реальном  времени.

Подобная организационная структура ЭВМ являлась иерархической и обеспечивала требования крупных групп пользователей (крупные предприятия, вычислительные центры, НИИ).

Преимуществом подобной системы является простота внешних устройств - терминалов и концентрация данных, ресурсов общего пользования в одном месте (что, кстати, облегчало обслуживание ЭВМ), недостатком - низкая надежность (выход из строя ЭВМ приводил к краху операционной системы (ОС), прикладных и управляющих программ). Кроме этого, многофункциональность и универсальность ЭВМ и ОС ограничивала возможности разнотипных прикладных задач. Концентрация большой вычислительной мощности ЭВМ удорожала компьютеры и делала их недоступными для одиночных пользователей и небольших предприятий [10].

В 1970 году Маршиан Эдвард Хофф, инженер фирмы Intel, работая над созданием заказной интегральной схемы для микрокалькулятора, разработал интегральную схему, аналогичную по своим функциям центральному процессору большой ЭВМ. В начале 1975 года появился первый, коммерчески распространяемый компьютер Альтаир - 8800, построенный на основе микропроцессора Intel -8080. В середине 1977 года был создан значительно более мощный компьютер с цветным монитором, выполненный на очень высоком уровне и весивший всего 5 кг. В течение года этих компьютеров было продано уже более чем на 2,5 миллиона долларов, и фирма , до тех пор никому неизвестная, к 1980 году вошла в число крупнейших корпораций США. В августе 1981 года новый компьютер под названием IBM PC с операционной системой и трансляторами фирмы был официально представлен публике, и вскоре после этого он приобрел большую популярность у пользователей [7].По сравнению с терминальными системами, ПЭВМ отличались экономичностью, большой функциональностью (за счет использования различных внешних устройств, ОС и прикладных программ) и надежностью. Распределенность ресурсов(вычислительных ресурсов, данных и внешних устройств) создавало значительные сложности, поскольку обмен данными был затруднен. Данные переносились с помощью дискет, одновременная обработка одних и тех же данных была невозможна. По этой причине использование данных было чрезвычайно сложным процессом. Возникла потребность в централизованном хранении данных.Таким образом, возникла концепция объединения ПЭВМ в сети, т.е. системы, которые совмещали преимущества терминальных систем коллективного пользования (централизованное хранение данных) и ПЭВМ (распределенная обработка данных), лишая подобные системы перечисленных Системы распределенной обработки предоставляют пользователям возможность доступа к общим данным, а приложения при этом выполняются на локальном ПК, т.е. имеет место централизация хранения данных и децентрализация вычислительных мощностей по их обработке. В этом заключается важнейшее отличие данных систем от классических многотерминальных систем. Под сетью ПЭВМ (или компьютерной сетью) понимают коммуникационную систему, состоящую из двух или более компьютеров и включающую в себя специальные программы и аппаратное обеспечение, используемое для обмена информацией между собой и совместного использования ресурсов [2]. Ресурсы сети – это данные, приложения и периферийные устройства, такие, как диск, принтер, модем и т. д. В такой системе любое из подключенных устройств может использовать сеть для передачи или получения информации. Преимущества, получаемые после объединения отдельных ПК в сеть [3]: возрастает мобильность и оперативность работы. В сети можно организовать доступ всех пользователей к единому информационному ресурсу (например, базе данных), расположенному на одном компьютере. Обработка централизованных информационных ресурсов на разных ПК называется распределенной обработкой данных, снижаются затраты на аппаратное обеспечение в расчете на одного пользователя. Это достигается за счет совместного использования дискового пространства, дорогих высококачественных внешних устройств (лазерных принтеров, сканеров, плоттеров). Повышается системы в целом, поскольку при поломке одного устройства исполнение его функций может взять на себя другое.

·              Снижаются затраты на программное обеспечение (ПО). Совместное использование дискового пространства  позволяет разместить сетевые версии ПО на диске одного компьютера, что, кроме значительной экономии места на диске позволяет снизить затраты на ПО. В этом случае на локальных компьютерах дисковая подсистема вообще может отсутствовать.

·              Упрощается обслуживание, резервное копирование и снижает затраты на поддержание  целостности ПО.

13. Архитектура информационных сетей. Компьютерные сети передачи данных.

Компьютерная сеть – это совокупность компьютеров и телекоммуникационного оборудования, обеспечивающая информационный обмен компьютеров в сети. Основное назначение компьютерных сетей - обеспечение доступа к распределенным ресурсам. 

По виду конфигурации компьютерных сетей можно выделить следующие [1]:

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

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

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

Иерархия компьютерных сетей может быть представлена в следующем виде: