Министерство образования Российской федерации

Воронежский государственный технический университет

А.А. Кисурин В.Д. Беспаленко

Информатика

Учебное пособие

Воронеж 2003.

УДК 681.327

ББК 32.988

Кисурин А.А., Беспаленко В.Д. Информатика: Учеб. пособие. Воронеж: Воронеж. гос. техн. ун-т, 2003. 122 с.

В учебном пособии рассматривается материал построения вычислительных сетей для передачи данных, основные протоколы Интернета, вопросы поддержки работы пользователей, сетевые имена и безопасность, средства представления данных в Интернет.

Издание соответствует рабочей программе дисциплины «Информатика» и предназначено для студентов специальности 210100 «Управление и информатика в технических системах» дневной формы обучения.

Учебное пособие подготовлено на магнитном носителе в текстовом редакторе Microsoft Word и содержится в файле Информ.rar

Табл. 20. Ил.15. Библиогр.:12 назв.

Научный редактор д-р техн. наук В.Л. Бурковский.

Рецензенты: Федеральный научно-производственный центр

ЗАО НПК(О) «Энергия» (генеральный директор

ООО «Космос» канд. техн .наук, доцент

Г.Д. Лившин);

Зав. кафедрой электротехники Воронежского агроуниверситета канд. техн. наук, доцент В.В. Картавцев.

Издается по решению редакционно-издательского совета Воронежского государственного технического университета.

© Кисурин А.А., Беспаленко В.Д., 2003

© Оформление.

Воронежский государственный

технический университет, 2003

Введение

В настоящее время информационные потребности общества вышли на уровень, когда наличие отдельных рабочих мест на базе ПЭВМ или отдельного небольшого вычислительного центра уже не удовлетворяет им, а необходима интеграция в распределенные вычислительные, телекоммуникационные системы, включенные в единое информационное пространство. Создание высокоскоростных и надежных сетей передачи данных привело к внедрению удаленного доступа к ЭВМ и других методов телеобработки информации. Широкое внедрение получают распределенные сети различного уровня и назначения. (Развитие общества все в большей степени стало определяться эффективностью, надежностью и безопасностью информации, представленной в электронной форме).

При этом большинство сетей существовало совершенно независимо друг от друга, решая конкретные задачи для конкретных групп пользователей. В соответствии с этими задачами выбирались те или иные сетевые технологии, программы и оборудование. Построить универсальную компьютерную сеть мирового масштаба из однотипной аппаратуры просто невозможно, поскольку такая сеть не могла бы удовлетворять потребности всех ее потенциальных пользователей. Тогда возникла идея объединить множество физических сетей в единую глобальную сеть с помощью набора специальных стандартных «правил», которые не зависели бы от типа оборудования и программного обеспечения. Эта технология, получившая название Internet, должна была позволить компьютерам общаться друг с другом независимо от того, к какой физической сети и каким образом они присоединены.

Настоящее учебное пособие посвящено принципам построения сети передачи данных, поддержке работы пользователей, обеспечению безопасности и надежности информационных технологий.

Учебное пособие может оказать помощь студентам специальности 210100 «Автоматика и информатика в технических системах» при изучении дисциплины «Информатика».

1. Сети передачи данных

Современные сети и системы обычно используются в режиме удаленного доступа, который может быть реализован через общедоступные коммутируемые телефонные сети, цифровые коммутируемые сети передачи данных, сети передачи данных общего пользования с коммутацией пакетов и т.д.

Основой коммуникационной среды вычислительных сетей (ВС), на базе которой организуются более сложные виды взаимодействия между ЭВМ (файловый обмен, электронная почта и т.д.), стали системы передачи данных.

Наиболее эффективны и перспективны в настоящее время сети передачи данных общего пользования с коммутацией пакетов (ОК-КП).

Метод коммутации пакетов используется в сетях связи различных типов, включая локальные и распределенные сети, цифровые сети с интеграцией служб (ISDN) и сети, работающие на скоростях порядка Гигабайт в секунду.

Одним из принципов передачи данных в сети ОП-КП является метод «прослушивания» сигналов в линии связи. Если АПД, обнаруживает, что линия связи занята, то через случайно выбираемый интервал повторяется попытка передачи данных или сообщения. Этот метод разделения одного канала связи называется случайным множественным доступом с прослушиванием несущей и обнаружением конфликтов.

Другим принципом является передача, основанная на кольцевой связи ПЭВМ, в рамках которой от машины к машине передаются маркеры. Компьютер, принявший маркер, может начать передачу одного или нескольких пакетов, остальные же ПЭВМ должны дожидаться получения маркера, разрешающего передачу данных.

В последнее время разрабатываются пакетные технологии СПД ОП, основанные на волоконно-оптических системах передачи данных. Они работают на более высоких скоростях и лучше подходят для крупных региональных сетей. Одним из примеров является волоконный распределительный интерфейс данных (FODI). В нём используется принцип маркерного доступа и двойного кольца цепи.

Ещё одна сетевая технология построения СПД ОП-КП основана на принципе ретрансляторов кадров. По своей идее она близка к сетям виртуальных каналов, за исключение того, что виртуальные каналы являются выделенными и фиксируются в момент, когда абоненты подключаются к сети. При перемещении пакетов между смежными коммутаторами проверка правильности передачи данных не осуществляется; она выполняется лишь в конце пути, и в случае обнаружения ошибки передача повторяется заново с начала пути.

Существуют также технологии крупномасштабных цифровых сетей связи (ISDN), которые основываются на принципе передачи данных в цифровой форме по международным коммутационным цифровым магистралям.

Наиболее перспективными СПД ОП-КП являются технологии, основанные на методе быстрых пакетов, которые функционируют на принципе коммутации в режиме асинхронной передачи (ATM), с помощью которого можно переключать короткие пакеты (клетки) с чрезвычайно высокой скоростью. Клетки, содержащие до 48 октетов (или байт) данных и пять октетов для адресных и управляющих данных, способных переносить речевые сигналы в цифровой форме, произвольные данные и цифровые видеоизображения.