| Информационные системы в экономике |
Сеть
кольцевой топологии использует
в качестве канала связи замкнутое кольцо из компьютеров, соединенных
коаксиальным или оптическим кабелем. Технология доступа в сетях этой топологии
реализуется методом передачи маркера. Маркер – это пакет, снабженный
специальной последовательностью бит (его можно сравнить с конвертом для
письма). Он последовательно предается по кольцу от компьютера к компьютеру в
одном направлении. Каждый узел ретранслирует передаваемый маркер. Компьютер
может передать свои данные, если он получил пустой маркер. Маркер с пакетом
передается, пока не обнаружится компьютер, которому предназначен пакет. В этом
компьютере данные принимаются, но маркер движется дальше и возвращается к
отправителю. После того, как отправивший пакет компьютер убедится, что пакет
доставлен адресату, маркер освобождается. Скорость передачи данных в таких
сетях достигает 4 Мбит/сек.
При
звездообразной топологии все
компьютеры сети подключаются к центральному компьютеру отдельной линией
связи. Центральный компьютер управляет рабочими станциями, подключенными к нему
через концентратор, который выполняет функции распределения и усиления
сигналов. Надежность работы сети при такой топологии полностью зависит от
центрального компьютера. Метод доступа реализуется с помощью технологии Arcnet. Этот метод доступа также использует
маркер для передачи данных. Маркер передается от компьютера к компьютеру в
порядке возрастания адреса. Как и в кольцевой топологии, каждый компьютер
регенерирует маркер. Данный метод доступа обеспечивает скорость передачи данных
2 Мбит/сек.
В
настоящее время существуют еще более скоростные, но и более дорогие варианты
организации вычислительных сетей в виде распределенного двойного кольца на базе
оптико-волоконных каналов (вариант FDDI) и витой пары (вариант CDDI). Данные
варианты организации и технологии
построения
предназначаются для больших корпоративных вычислительных сетей.
Локальные
сети могут интегрироваться в более сложные единые сетевые структуры. При этом,
однотипные по используемым в них аппаратуре и протоколам сети, объединяются с
помощью общих для соединяемых сетей узлов-«мостов», а разнотипные сети
(работающих под управлением различных операционных систем) объединяются с
помощью общих узлов-«шлюзов».
Шлюзы
могут быть как аппаратными, так и программными. Например, это может быть
специальный компьютер (шлюзовой сервер), а может быть и компьютерная программа,
шлюзовое приложение. В последнем случае компьютер может выполнять не только
функции шлюза, но и функции рабочей станции.
Интеграция
нескольких сетей в единую систему требует обеспечения межсетевой маршрутизации
информационных потоков в рамках единой сети. Межсетевая маршрутизация
организуется путем включения в каждую из объединяемых подсетей специальных
узлов-«маршрутизаторов» (часто функции «маршрутизаторов» и
«шлюзов» интегрируются в одном узле). Узлы-«маршрутизаторы» должны
«распознавать», какой из пакетов относится к «местному» трафику сети
станции-отправителя, а какой из них должен быть передан в другую сеть, входящую
в единую интегрированную систему.
При
подключении локальной сети предприятия к глобальной сети особое внимание
обращается на обеспечение информационной безопасности. В частности, должен быть
максимально ограничен доступ в сеть для внешних пользователей, а также
ограничен выход во внешнюю сеть сотрудников предприятия. Для обеспечения
сетевой безопасности устанавливают брандмауэры. Это специальные
компьютеры или компьютерные программы, препятствующие входу в локальную сеть и
несанкционированной передаче информации.
Пользователи
(клиенты) локальной сети могут иметь различные права доступа и полномочия по
обработке информации, хранящейся в базах данных коллективного пользования.
Полномочия пользователей локальной сети определяются правилами разграничения
доступа, а совокупность приемов распределения полномочий называется политикой
сети. Управление сетевыми политиками называется администрированием сети,
которым занимается уполномоченное лицо – системный администратор.
Порядок
доступа и использования ресурсов сети Интернет определяет организация или
уполномоченное лицо – провайдер.
Концепция открытых информационных систем. Для реализации технологии распределенной
обработки данных необходимо согласовать правила использования и взаимодействия
аппаратных ресурсов, изготовленных разными фирмами, программных ресурсов,
созданных разными языковыми средствами и информационных ресурсов, имеющих
разные форматы представления данных. В настоящее время основной тенденцией в
области информационных технологий и компьютерных коммуникаций является
идеология открытых систем. Идеологию открытых систем реализуют в своих
последних разработках все ведущие фирмы – поставщики средств вычислительной
техники, передачи информации, программного обеспечения и разработки прикладных
информационных систем. Их результативность на рынке информационных технологий
определяется согласованной научно-технической политикой и реализацией
стандартов открытых систем.
Что
понимается под открытыми системами в данном контексте? «Открытая система ¾ это система, которая состоит
из компонентов, взаимодействующих друг с другом через стандартные интерфейсы,
службы и форматы данных». Сущность технологии открытых систем заключается в
обеспечении следующих задач:
·
Унификации
обмена данными между различными компьютерами;
·
Переносимости
прикладных программ между различными компьютерами;
·
Мобильности
пользователей, т.е. возможности пользователей переходить с одного компьютера на
другой, независимо от его архитектуры и используемых программ без необходимости
переобучения специалистов.
Основой,
обеспечивающей реализацию открытых систем служит совокупность стандартов, с
помощью которых унифицируется взаимодействие аппаратуры и всех видов
программного обеспечения: языков программирования, средств ввода – вывода,
графических интерфейсов, систем управления базами данных, протоколов передачи
данных в компьютерных сетях.
3.4 Понятие,
структура и принципы работы сети Интернет.
Интернет — это всемирная компьютерная сеть, объединяющая
миллионы компьютеров по всему миру. Фактически Интернет является конгломератом
многих глобальных, региональных, университетских и учрежденческих сетей, а
также сетей, обслуживаемых коммерческими провайдерами. В таблице 2 представлена
история создания и развития сети Интернет.
Таблица 2
История создания и развития
компьютерной сети Интернет
|
Год
|
Событие
|
1962
год
|
Джон
Ликлайдер (John Licklider) концепция «Галактической сети» (Galactic Network);
|
1962
год
|
Проект
по созданию сети, связывающей компьютеры оборонительных учреждений в
Управлении перспективных исследований и разработок Министерства обороны США
(Advanced Research Projects Agency, ARPA)
|
1969
год
|
Создание
сети ArpaNet, в основе функционирования которой лежали
принципы, на которых позже был построен Интернет;
|
1972
год
|
Появилось
первое приложение ¾
электронная почта (E-Mail). Рэй Томлинсон (Ray Tomlinson);
|
конец
70-х
|
Разработан
стек протоколов для сетевого взаимодействия TCP/IP.
|
1983
год
|
ARPAnet
полностью перешла на стек протоколов TCP/IP;
|
середина
80-х
|
Создана
NFSnet (сеть Национального научного фонда США (NFS). Основу сети составили
пять СуперЭВМ;
|
1987
год
|
Создан
NFSnet Backbone (базовая часть или хребет сети).
|
1988
год
|
К
NFSnet присоединяются Канада, Дания, Финляндия, Франция, Норвегия и Швеция.
1990 год ¾
ликвидирована ARPAnet
|
1991
год
|
В
Европейской лаборатории физики частиц (European Laboratory for Participle
Physics,CERN) Тимоти Бернерсом-Ли (Timothy Berners-Lee) разработана служба
«Всемирная паутина» (World Wide Web, WWW).
|
1993
год
|
К
NFSnet подключилась Россия
|
Протоколы – это специальные стандарты,
которые обеспечивают совместимость программ и данных (программы поддержки
протоколов) и аппаратных средств (аппаратные протоколы) при взаимодействии
компьютеров в сетях. Программы поддержки протоколов часто называют просто
«протокол», а функции поддержки аппаратных протоколов физически выполняют
специальные устройства – интерфейсы (разъемы, кабели и т.п.).
Главным
международным стандартом сетевых взаимодействий, принятым в 1983 году является
базовая семиуровневая эталонная модель взаимосвязи открытых систем. Она получила название протокол TCP/IP (Transfere Communication
Protocol /Internet Protocol). Каждому уровню в модели соответствуют различные сетевые
операции, оборудование и протоколы.
Данные обычно содержатся в больших по размерам файлах.
Однако, существует две причины, затрудняющие передачу больших блоков данных.
Во-первых, такой блок, отправляемый с одного компьютера, заполняет весь канал и
«связывает» работу всей сети, т.е. препятствует взаимодействию остальных
компонентов сети. Во-вторых, возникновение ошибок при передаче крупных блоков
приведет к повторной передаче всего блока. По этим причинам файлы разбивают на
небольшие управляемые пакеты или кадры.
Пакет – основная
единица информации в компьютерных сетях. При разбиении файлов на пакеты
скорость их передачи возрастает настолько, что каждый компьютер в сети получает
возможность передавать и принимать данные практически одновременно с остальными
компьютерами. На компьютере – получателе пакеты накапливаются и выстраиваются в
должном порядке для восстановления исходного файла.
В
Интернет нет центрального управляющего органа, а следовательно, выход любого
узла из строя или появление нового узла не оказывают никакого влияния на общую
работоспособность сети. Однако архитектура коммуникационной системы Интернет
имеет вполне определенный иерархический характер. В этой иерархической
архитектуре ограниченный набор дорогостоящих магистральных каналов с высокой
пропускной способностью, составляющих так называемую опорную или базовую сеть, соединяет
между собой сети со средней пропускной способностью, к которым, в свою очередь,
подключаются отдельные организации. Понятно, что для сети такого масштаба и
организации очень остро стоит проблема адресации и маршрутизации.
Связь
между компьютерами в Интернет осуществляется посредством комплекса сетевых
протоколов ТСР\IР. Для идентификации компьютеров (host-узлов), подключенных к
Интернет, и межсетевой маршрутизации пакетов каждому из компьютеров
присваивается уникальный четырехбайтный адрес (IP-адрес). Запись IP-адреса
состоит из четырех сегментов, разделенных точками. Каждый сегмент представляет
собой десятичное число в диапазоне от 0 до 255, что соответствует одному байту.
Примером записи IP-адреса является строка: 197.25.17.34. Числа 0,127 и 255 зарезервированы
для специальных нужд и не могут быть использованы в обычном IР-адресе.
Сегменты
IP-адреса делятся на две части. Левая — сетевая часть IP-адреса — обозначает
сеть или иерархию подсетей, на нижнем уровне которой находится адресуемый
компьютер. Правая — машинная часть IP-адреса — указывает на конкретный номер
host-компьютера в сети нижнего уровня иерархии. Количество сегментов в сетевой
и машинной части IP-адреса зависит от того, к какому классу сети он
принадлежит.
Номера
сетей выделяются административным центром InterNIC (Network Information Center)
научным организациям, учебным заведениям, коммерческим структурам и пр. по их
официальным запросам. Данные номера являются постоянными, или статическими. При
этом, присваивание номеров конкретным машинам пользователей происходит
непосредственно в самих организациях.
Каждый
Интернет-провайдер, компания, предоставляющая доступ в Интернет индивидуальным
клиентам (Internet service provider, ISP), предварительно получив комплект
постоянных номеров сетей в NIC и создав на их базе набор (пул) IP-адресов,
выделяет клиенту при каждом его подключении один из них. В этом случае,
IP-адрес клиента рассматривается как временный, или динамический. Данный
механизм использования адресов Интернет в условиях множества непостоянных
клиентов сети позволяет экономить ограниченное пространство статических
адресов, которое в настоящее время составляет примерно два миллиона.
В
силу того, что числовые IP-адреса host-узлов, обеспечивающие межсетевую
маршрутизацию пакетов на втором уровне протоколов ТСР\IР, не очень удобны для
пользователей (отметим, что аппаратные адреса сетевых устройств первого уровня
протоколов ТСР\IР полностью скрыты от них), IP-адреса были дополнены
иерархической системой символических адресов компьютеров, работа с которой
обеспечивается в Интернет особой сетевой службой доменных имен DNS (Domain
Name System).
Доменная
система имен — это весьма сложная распределенная база данных, содержащая
информацию о компьютерах (в основном, о компьютерах-серверах), включенных в
Интернет. К информации данной базы относятся символьные адреса (имена) компьютеров,
их числовые IP-адреса, данные для маршрутизации почты и многое другое. Основной
задачей службы DNS при сетевом взаимодействии является поиск адресуемых компьютеров
с преобразованием символьных адресов в числовые IP-адреса и наоборот.
Пространство
имен доменной системы представляет собой дерево с корневым каталогом. Под
корневым каталогом располагаются домены верхнего уровня, ниже — второго и так
далее. Таким образом, доменная система имен выполняет еще одну функцию —
обеспечивает иерархическую организацию адресов компьютеров, входящих в сеть, по
принципу отличному от иерархии их физического подключения. Для доменного имени
«info.isea.ru» ru является именем домена верхнего уровня, isea — именем домена
второго уровня, a info — именем домена третьего уровня. При этом в качестве
домена самого нижнего уровня выступает символическое имя компьютера.
Имена
домен DNS верхнего уровня строго определены и могут быть трех- или
двух-символьными. Первый тип домен верхнего уровня исторически предназначался
для организаций, расположенных на территории США, и информировал об их
организационно-политической принадлежности.
К
трехсимвольным доменам DNS верхнего уровня относятся следующие:
СОМ
— коммерческие организации;
EDU
— учебные заведения;
NET
— организации, предоставляющие сетевые услуги;
MIL
— военные учреждения;
GOV
—- правительственные учреждения;
ORG
— некоммерческие организации;
INT
— международные организации.
Двухсимвольные
домены DNS верхнего ypoвня предназначаются для других стран и совпадают с
кодами ISO. Например, RU — Россия, US — США, СА — Канада, DE — Германия, FR
— Франция.
Имена
доменов второго уровня на территории США выделяются административным центром
сети Интернет InterNIC. В Европе заявки на получение доменных имен второго
уровня принимает RIPE (Reseaux IP Europeens). При таком централизованном
выделении имен второго уровня дается гарантия того, что выданный домен второго
уровня уникален в пределах соответствующего домена первого уровня. Организация
вправе самостоятельно делить полученный домен второго уровня на поддомены,
обеспечивая при этом уникальность новых имен на нижних уровнях иерархии.
Страницы: 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12
|