2. Технологии информационных

телекоммуникационных сетей в АИУС РСЧС

В этом параграфе рассмотрим телекоммуникационные технологии, применяемые в АИУС РСЧС. Просторы нашей Родины требуют больших затрат на передачу информации во всех сферах деятельности народного хозяйства и силовых государственных структур. Для решения этой задачи в МЧС применяется подход открытых систем. Основным смыслом подхода открытых систем является упрощение комплексирования вычислительных систем за счет международной и национальной стандартизации аппаратных и программных интерфейсов. Главной побудительной причиной развития концепции открытых систем явились повсеместный переход к использованию локальных телекоммункационных сетей и необходимость решения проблем комплексирования аппаратно-программных средств, которые вызвал этот переход. В связи с бурным развитием технологий глобальных телекоммуникаций открытые системы приобретают еще большее значение и масштабность.

Ключевой фразой открытых систем, направленной в сторону пользователей, является независимость от конкретного поставщика. Ориентируясь на продукцию компаний, придерживающихся стандартов открытых систем, потребитель, который приобретает любой продукт такой компании, не попадает к ней в рабство. Он может продолжить наращивание мощности своей системы путем приобретения продуктов любой другой компании, соблюдающей стандарты. Причем это касается как аппаратных, так и программных средств и не является необоснованной декларацией. Реальная возможность независимости от поставщика проверена в отечественных условиях.

Практической опорой системных и прикладных программных средств открытых систем является стандартизованная операционная система. В настоящее время такой системой является UNIX. Фирмам-поставщикам различных вариантов ОС UNIX в результате длительной работы удалось придти к соглашению об основных стандартах этой операционной системы. Как кажется, несмотря на появление претендующей на стандарт системы Windows, именно UNIX останется основой открытых систем в ближайшие годы.

Технологии и стандарты открытых систем обеспечивают реальную и проверенную практикой возможность производства системных и прикладных программных средств со свойствами мобильности (portability) и интероперабельности (interoperability). Свойство мобильности означает сравнительную простоту переноса программной системы в широком спектре аппаратно-программных средств, соответствующих стандартам. Интероперабельность означает возможность упрощения комплексирования новых программных систем на основе использования готовых компонентов со стандартными интерфейсами.

Преимуществом для пользователей является то, что можно постепенно заменять компоненты системы на более совершенные, не утрачивая работоспособности системы. В частности, в этом кроется решение проблемы постепенного наращивания вычислительных, информационных и других мощностей компьютерной системы.

Для передачи информации используются информационно-телекоммуникационных технологии. Основным физическим способом реализации этой операции является использование сетей связи. Под информационно-телекоммуникационной сетью (ИТКС или ТКС) будем понимать технологическую систему, предназначенная для передачи по линиям связи информации, доступ к которой осуществляется с использованием средств вычислительной техники (ФЗ №149 от 27.07.06).

Информационно-телекоммуникационные сети классифицируются следующим образом (рис.2.1).

По масштабности:

Глобальные. Объединяют пользователей, расположенных по всему миру. Взаимодействие або­нентов осуществляется посредством спутниковых каналов связи и телефонных ли­ний

Региональные Объединяют пользователей города, области, небольших стран и в качестве кана­лов связи чаще всего используют телефонные линии.

Локальные Связывают абонентов одной организации, расположенных в одном или нескольких близлежащих зданиях. Для связи абонентов используется единый высокоскорост­ной канал передачи данных.

По типу организации передачи данных

С коммутацией каналов. Характеризуются установлением прямой связи с абонентом на некоторое время в пределах общей очереди. Основным недостатком такой связи является ожида­ние соединения в общей очереди. Положительным качеством такой передачи яв­ляется тот факт, что передача не может быть осуществлена внеочереди (произ­вольно), что повышает достоверность передачи информации в целом

С коммутацией сообщения. Характеризуются наличием узлов коммутации, которые получают сообщение, запоминают его и, в случае освобождения канала связи с абонентом по определен­ному адресу, передают это сообщение. Положительной стороной такой передачи является минимальное время ожидания, отрицательной - то, что сеть получается более дорогой (необходимо разработать специальное программное обеспечение узла коммутации), а при передаче большого объема информации (1 млн. байт) ка­нал может быть занят несколько часов

С коммутацией пакетов. Позволяют длинное сообщение на передающем пункте разбивать на пакеты сообщений. Информация передается пакетами. Положительная сторона такого спосо­ба передачи - сокращается время ожидания передачи, отрицательная - необхо­димость иметь программное обеспечение, позволяющее разбивать на передаю­щем пункте сообщение на пакеты с заголовком, адресом и контрольным числом, а на принимающем пункте - сборку сообщения по идентификатору.

По типу управления

С централизомых управлением - ТК сеть, в которой все функции управления и координации выполняемых сетевых операций сосредоточены в одном или нескольких управляющих компьютерах.

С децентрализованным управлением - ТК сеть, в которой каждый узел сети имеет полный набор программных средств для координации выполняемых сетевых операций

Смешанные ТК сети, в которых в определенном сочетании реализованы принципы централизованного и децентрализованного управления, например, задачи с выс­шим приоритетом решаются под централизованным управлением, а остальные за­дачи - под децентрализованным

По типу средств сети:

Гомогенные- это сети, состоящие из программно-совместимых компьютеров Гетерогенные – это сети, в состав которых входят программно-несовместимые компьютеры .

По типу систем:

Открытые системы. Это система, которая способна взаимодействовать с другой системой посредствам реализации международных стандартных протоколов.

Закрытые системы. Это система, неиспользующая международные стандартные протоколы.

ИТКС основывается на архитектуре сети (рис.2.2). Архитектура ТКС – это совокупность аппаратных и интерфейсных средств, объединеные топологией, сетевым операционным программным обеспечением и различными протоколами. В указанной последовательности и рассмотрим основной состав архитектуры ТКС.

К аппаратным средствам относятся:

- сервер - компьютер (программа), предоставляющий свои ресурсы другим компьютерам (программам);

- клиент - компьютер (программа) использующая ресурсы сервера;

- рабочая станция – персональный компьютер, подключённый к сети, через которую пользователь получает доступ к её ресурсам;

Интерфейсные средства - средства сопряжения функциональных элементов сети (технических устройств и программ):

- хост – копьютер - компьютер, обслу­живающий сеть в составе узла коммутации, управляющий передачей сообщений, и предоставляю­щий удаленный доступ к своим ресурсам;

Рис. 2.1. Классификация информационных телекоммуникационных сетей

Рис. 2.2. Архитектура информационно-телекоммуникационной сети

- модем – устройство преобразования данных из цифрового вида в аналоговым и наоборот для передачи по телекоммуникационным каналам;

- сетевой адаптер – устройство согласующие параметры рабочей станции с параметрами вычислительной сети;

- коцентратор (hub - хаб) – устройство обеспечивающее концентрацию информации для передачи ее в сети;

- мост – устройство, коммутируемое соединение вычислительных сетей;

- шлюз – средство межсетевого взаимодействия локальной и более крупной сетью, использующей другие коммуникационные протоколы;

- маршрутизатор (роутер) – устройство, занимающийся маршрутизацией пакетов в сети, т.е. выбором кратчайшего маршрута следования информации. Маршрутизатор выбирает наилучший путь для передачи сообщения абоненту сети, фильтрует информацию, проходящую через него, направляя в одну из сетей только ту информацию, которая ей адресована. Маршрутизатор конструктивно выполняется в виде плат;

- брандмауэр – устройство защиты сети, обеспечивающий информационную безопасность сети (межсетевой экран).

Для объединения перечисленных устройств используются следующие каналы связи (рис.2.3):

Рис.2.3. Схема содержание передающей среды

В качестве наиболее базового уровня сетевого взаимодействия используется физический носитель, по которому непосредственно передаются данные. Несмотря на широкое распространение беспроводных технологий, наиболее применяемым носителем являются различные коммуникационные кабели, по которым и осуществляется передача данных. От его типа в первую очередь зависят стоимость и скорость передачи данных, расстояние, на которое может быть осуществлена передача, легкость в установке и необходимость в дополнительных инвестициях в сетевое оборудование.

Сети на основе коаксиального кабеля являлись дешевыми, простыми в установке и организации подвода сетевого кабеля к новым рабочим станциям, а электронные компоненты для организации сети достаточно дешевы. Тем не менее легкость в организации сети на основе коаксиального кабеля чревата снижением безопасности, так как в такой сети достаточно просто получить доступ к информации путем подключения рабочей станции к сети. Сети на основе коаксиального кабеля имеют ряд ограничений по количеству рабочих станций в сети, минимальным и максимальным расстоянием между рабочими станциями в сети, а также скоростью передачи данных.

Сети на основе кабеля типа «витая пара» также довольно просты в организации, однако несмотря на дешевизну кабеля требуют установки специального оборудования — разветвителей (HUB) или коммутаторов (Switch). Также имеется ряд ограничений, связанных с расстоянием, на которое могут быть переданы данные. Увеличение скорости передачи данных, а также взаимная удаленность сегментов сети потребуют дополнительных инвестиций в оборудование. Так, все более широкое распространение получают сети со скоростью передачи данных в 1 гигабит в секунду, постепенно вытесняя сети в 100 Мбит/сек и 10 Мбит/сек, что соответственно требует замены существующего оборудования, либо приобретения более дорогих устройств. Относительно увеличения расстояния между сегментами сети, которое при использовании стандартных устройств составляет 100 метров, применяются устройства для LRE (Long-Reach Ethernet — широковещательный Ethernet), позволяющие размещать сегменты сети на расстоянии в несколько километров.

Кроме этого, все большее распространение получают беспроводные сети. Организация такой сети требует, чтобы рабочие станции находились в зоне прямой видимости от коммутатора. Тем не менее отсутствие необходимости в прокладке кабеля к каждой рабочей станции делает такую сеть привлекательной для небольшого офиса либо при временной сети. Беспроводные технологии также часто применяются для организации связи с удаленным сегментом сети при помощи, например, радиомодема.

Рассмотрим наиболее применяемые средства связи. Витая пара, состоящая из двух изолированных проводов, свитых между собой; скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы; самый дешёвый тип кабеля, скорость передачи информации 0,25…1 Мбит/сек (рис.2.4). Коаксиальный кабель, отличающийся более высокой механической прочностью, помехозащищённостью и обеспечивает скорость передачи информации 10…50 Мбит/сек. Оптоволоконный кабель, представляющий идеальную передающую среду, он не подвержен действию электромагнитных полей, скорость передачи информации более 50 Мбит/cек.

Все устройства ТКС объединяются в сеть топологией. Под топологией будем понимать структуру связей между узлами сети (или рабочими станциями). Она бывает: звездной, шинной, кольцевой, древовидной и комбинировнной (рис.2.5). Глобальная ТКС имеет огромный набор узлов коммутации (УК), на которых имеются интерфейсные средства (мост, повторитерь, маршрутизатор и др.) и хост-компьютер (рис.2.6).

Таким образом, в качестве основных критериев, которые необходимо учитывать при организации локальной сети, можно выделить:

• размеры инвестиций в оборудование, которые планируется привлечь;

• перспективы роста организации;

• существующие ограничения по расстоянию между рабочими станциями и сегментами сети;

• интенсивность работы в сети для оценки пропускной способности сети;

• расположение рабочих станций, печатных устройств и серверов.

Кроме выбора сетевой топологии и подбора сетевого оборудования, организация сети типа клиент/сервер требует наличия собственно компьютера-сервера. Требования к качеству оборудования и характеристикам сервера диктуются необходимостью обеспечения отказоустойчивости работы, нагрузкой на сервер в процессе работы, а также совместимостью оборудования с сетевой операционной системой. Как правило, производители серверного оборудования обеспечивают поддержку наиболее распространенных сетевых операционных систем, наиболее распространенными из которых являются системы семейств Novell NetWare и Microsoft Server 2003; -2008.

Операционная система управляет работой аппаратных компонентов компьютера, на котором она установлена, обеспечивая взаимодействие между оборудованием и программным обеспечением. По сравнению с операционными системами, разработанными для рабочих станций, сетевая операционная система требует от компьютера большей вычислительной мощности.

Для оптимизации использования аппаратной конфигурации сервера операционная система использует принцип многозадачности, позволяющий одновременно запускать целый ряд процессов. Количество процессоров, установленных на сервере, эквивалентно количеству процессов, которые могут выполняться операционной системой параллельно; в том случае, если количество процессов превышает количество процессоров, операционные системы используют принцип многозадачности, т.е. в ходе исполнения каждый процесс получает доступ к процессору на определенное количество циклов, а после предоставляет доступ другому процессу, пока их исполнение не будет завершено. Визуально это воспринимается пользователем как работа нескольких параллельных процессов, однако реально являет собой один из принципов организации современных сетевых операционных систем — принцип вытесняющей многозадачности.

Сетевая операционная система (СОС) — это комплекс программ, обеспечивающих в сети обработку, хранение и передачу данных. Сетевая операционная система наряду с аппаратной частью играет важную роль в организации локальной телекоммуникационной сети. Сетевая операционная система необходима для управления потоками сообщений между рабочими станциями и сервером.

Она является прикладной платформой, предоставляет разнооб­разные виды сетевых служб и поддерживает работу прикладных процессов, реализуемых в сетях. Сетевая операционная система обеспечивает выполнение основных функций сети. К ним относятся:

- применением различного сервиса сети;

- адресация объектов сети;

- функционирование сетевых служб;

- обеспечение безопасности данных;

- управление сетью.

В сетевой операционной системе можно выделить несколько частей, представленных на рис. 2.7.

Для того чтобы рабочие станции могли обеспечить взаимодействия в рамках сети, существуют определенные правила связи, так называемые протоколы. Протоколы базируются на общепринятых стандартах: сетевой модели OSI, разработанной Международной организаци­ей по стандартизации ISO в качестве стандартизированного подхода к взаимодействию компьютеров, и IEEE 802, разработанный Институтом инженеров в области электротехники и электроники.

Протоколы подразделяются на сетевые, обеспечивающие адресацию и маршрутизацию информации, контроль ошибок и правил взаимодействия в рамках сетевой среды (например: IP, IPX, NetBEUI), транспортные, обеспечивающие передачу данных между компьютерами (например: TCP, SPX, NetBIOS/NetBEUI), и прикладные, которые служат для взаимодействия приложений (например: FTP, SMTP, NCP).

При разработке и использовании сетей для обеспече­ния совместимости используется ряд стандартов, объединенных в семиуровневую модель открытых систем, принятую во всем мире и определяющую правила взаимодействия компонентов сети на дан­ном уровне (протокол уровня) и правила взаимодействия компо­нентов различных уровней (межуровневый интерфейс).

Протоколы – правила взаимодействия функциональных элементов сети (технических устройств и программ).

Сетевой протокол - совокупность формализованных правил, определяющих последовательность и формат сообщений на одном уровне.

а) б) в)

Рис. 2.4. Виды основных средств передачи информации

Рис. 2.5. Схемы типовых топологий

Рис 2.6. Схема глобальной ИТК сети

Cтек протоколов - иерархически организованная совокупность протоколов.

Сетевой интерфейс - правила взаимодействия протоколов соседних уровней на одном узле сети (описывают формат сообщений).

Meждународные стандарты в области сетевого информационного об­мена нашли отражение в эталонной семиуровневой модели, из­вестной как модель OSI (Open System Intercongtction — связь от­крытых систем) (рис.2.8). Международная организация по стандартизации (International Organization of Standardization — ISO) разработала указанную модель OSI, которая:

- описывает путь данных через сетевую среду от одной прикладной программы на одном компьютере до другой программы на другом компьютере;

- передает данные и представлена семью относительно простыми подзадачами;

- каждая подзадача решается на соответствующем уровне.

Рис.2.7. Структура сетевой операционной системы

Рассмотрим эти уровни.

Прикладной уровень относится к функциям, которые обеспечи­вают поддержку пользователю на более высоком прикладном и системном уровнях, например: организация доступа к общим сетевым ресурсам: информа­ции, дисковой памяти, программным приложениям, внешним уст­ройствам (принтерам, стримерам и др.);

Эта модель OSI выполняет:

- общее управление сетью (управление конфигурацией, разгра­ничение доступа к общим ресурсам сети, восстановление работо­способности после сбоев и отказов, управление производительно­стью);

- передачу электронных сообщений, включая электронную почту;

- организацию электронных конференций;

- диалоговые функции высокого уровня.

Уровень управление представлением. Программные средства этого уровня выполняют преобразования данных из внутреннего формата пере­дающего компьютера во внутренний формат компьютера-получате­ля, если эти форматы отличаются друг от друга (например, IBM PC и DEC). Данный уровень включает функции, относящиеся к ис­пользуемому набору символов, кодированию данных и способам представления данных на экранах дисплеев или печати. Помимо конвертирования форматов на данном уровне осуществляется сжа­тие передаваемых данных и их распаковка.

Сеансовый уровень. В некоторых случаях трудно организовать процесс взаимодействия между пользователями из-за обилия спо­собов. Для устранения этих трудностей на данном уровне координируются и стандартизируются процессы ус­тановления сеанса, управления передачей и приемом пакетов сооб­щений, завершения сеанса.

Транспортный уровень. Первые три уровня образуют общую сеть, в которой коллективно могут работать многие пользователи. На транспортном уровне контролируется очередность пакетов, со­общений и их принадлежность.

Сетевой уровень относится к виртуальной (воображаемой) цепи, которая не обязана существовать физически. С помощью интер­фейса, обеспечиваемого этим уровнем, удается «спрятать» сложно­сти управления передачей на физическом уровне. Программные средства данного уровня обеспечивают определение маршрута пе­редачи пакетов в сети. Маршрутизаторы, обеспечивающие поиск оптимального маршрута на основе анализа адресной информации, функционируют на сетевом уровне модели OSI. В качестве про­стейшего маршрутизирующего устройства между сегментами сети или различными локальными сетями может выступать и устройст­во, функционирующее на более низком канальном уровне модели OSI, называемое мостом.

Канальный уровень. На этом уровне осуществляется управление звеном сети (каналом) и реализуется пересылка блоков (совокуп­ности битов) информации по физическому звену. Осуществляет та­кие процедуры управления, как определение начала и конца блока, обнаружение ошибок передачи, адресация сообщений и др. Ка­нальный уровень определяет правила совместного использования сетевых аппаратных средств компьютерами сети.

Физический уровень реализует физическое управление и отно­сится к физической цепи, например телефонной, по которой пере­дается информация. На этом уровне модель OSI определяет физи­ческие, электрические, функциональные и процедурные характе­ристики цепей связи, а также требования к сетевым адаптерам и модемам.

Модель OSI представляет собой стандартизированный каркас и общие рекомендации, требования же к конкретным компонентам сетевого программного обеспечения задаются протоколами. Основные понятия в этом направлении приводим ниже.

Протокол является стандартом в области сетевого программного обеспечения и определяет совокупность функциональных и экс­плуатационных требований к какому-либо его компоненту, которых придерживаются производители этого компонента. Требования про­токола могут отличаться от требований эталонной модели OSI.

Протоколы сетевого взаимодействия можно классифицировать по степени близости к физической среде передачи данных. Это протоколы:

- нижнего уровня, распространяемые на канальный и физиче­ский уровни модели OSI;

- среднего уровня, распространяемые на сетевой, транспорт­ный и сеансовый уровни OSI;

- верхнего уровня, распространяемые на уровень представле­ния и прикладной уровень модели OSI.

Рис.2.8. Схема взаимодействия открытых ТКС на базе эталоной модели

При каждой реализации протоколов вышестоящих уровней ис­пользуются реализации протоколов нижестоящих уровней. Протоколы нижнего уровня OSI соответствуют уровню сетевых аппаратных средств и нижнему уровню сетевого программного обеспечения. Среди наиболее распространенных стандартов данно­го уровня выделим следующие:

- стандарт NDIS (Network Driver Interface Specification — спе­цификация интерфейса сетевых драйверов), разработанный совме­стно фирмами Microsoft и 3Com;

- стандарт ODI (Open Datalink Interface — открытый интерфейс связи), разработанный совместно фирмами Novell и Apple Computer.

Любой протокол среднего уровня предусматривает следующие этапы реализации межкомпьютерного обмена:

- инициализация связи;

- непосредственный информационный обмен;

- завершение обмена.

Наиболее часто используемыми наборами протоколов среднего уровня являются следующие:

- набор протоколов SPX/IPX, используемый в локальных се­тях, функционирующих под управлением сетевой операционной системы NetWare;

- протоколы NetBIOS и NetBEUI, поддерживаемые большин­ством сетевых операционных систем и используемые только в ло­кальных сетях;

- протоколы TCP/IP, являющиеся стандартом для глобальной сети Internet, используемые в локальных сетях и поддерживаемые большинством сетевых операционных систем.

Важным недостатком протоколов SPX и IPX является несо­вместимость с протоколами TCP/IP, используемыми в глобальной сети Интернет. Сеть Internet отличается от других сетей своими протоколами и в первую очередь протоколами TCP/IP.

Термин TCP/IP означает все, что связано с протоколами взаимодействия между рабочими станциями в сети. Данный протокол пред­ставляет собой совокупность нескольких протоколов, приклад­ные программы и даже саму сеть. Свое название протокол TCP/IP получил от двух типов протоколов связи: Transmission Control Protocol (TCP); Internet Protocol (IP). Протокол TCP управляет передачей. С помощью интернет-протокола IP обеспечивается доставка данных из одного пункта в другой. Различные участки Интернета связываются с помощью системы вычислительной техники (называемых мар­шрутизаторами), соединяющих между собой сети. Для более надежной передачи больших объемов информации служит протокол управления передачей TCP. Информация, которую пользователь хочет пе­редать, TCP разбивает на порции. Каждая порция нумеруется, подсчитывается ее контрольная сумма, чтобы можно было на приемной стороне проверить, вся ли информация получена правильно, а также расположить данные в правильном порядке. На каждую порцию добавляется информация протокола IP, таким образом получается пакет данных в Интернете, составленный по правилам TCP/IP.

На законы Интернета влияют три основных положения:

• государство субсидирует большие части Интернета. Эти суб­сидии исключают коммерческое использование;

• Интернет —самая настоящая гло­бальная сеть. При передаче чего бы то ни было через национальные границы начинают действовать экспортные законы; государствен­ные законы в разных местах могут существенно различаться;

• при пересылке программного обеспечения из одного места в другое, необходимо считаться с интеллектуальной собственностью и лицензионными ограничениями.

Протокол IP отвечает за поиск маршрута (или маршрутов) в Internet от одного компьютера к другому через множество про­межуточных сетей, шлюзов и маршрутизаторов и передачу бло­ков данных по этим маршрутам.

Протокол TCP обеспечивает надежную доставку, безошибочность и правильный порядок приема передаваемых данных. В сети Internet используется большое число и других протоко­лов, однако эту сеть часто называют TCP/IP сетью, так как эти два протокола являются важнейшими.

Семейство протоколов TCP/IP включает протоколы, относя­щиеся как к средним, так и другим уровням модели OSI:

- прикладной уровень и уровень представления — протокол пе­редачи файлов (FTP), протоколы электронной почты (SMTP, РОРЗ, IMAP4), протоколы удаленного доступа (SLIP, PPP, Telnet), протокол сетевой файловой системы (NPS), протокол управления сетями (SNMP), протокол передачи гипертекста (НТРР) и др.;

- сеансовый и транспортные уровни — протоколы TCP и UDP;

- сетевой уровень — протоколы IP, ICMP, IGMP;

- канальный уровень — протоколы ARP, RARP.

Протоколы верхнего уровня соответствуют уровню пользовате­лей и прикладных программ и распространяются на уровень пред­ставления и прикладной уровень эталонной модели сетевого взаи­модействия. Наиболее распространенными являются следующие высокоуровневые протоколы:

- перенаправления запросов и обмена сообщениями (SMB, NCP);

- управления сетями (SNMP);

- сетевой файловой системы (NFS);

- вызова удаленных процедур (RPC);

- повышающие эффективность использования протоколов TCP/IP среднего уровня (DNS, DHSP);

- удаленного доступа к компьютерным ресурсам (SLIP, PPP, Telnet);

- передачи файлов (FTP);

- передачи гипертекста (HTTP);

- электронной почты (SMTP, POP3, IMAP4);

- организации электронных конференций и системы новостей (NNTP).

Все известные компьютерные сети по организационному при­знаку и предоставляемому пользователю множеству возможностей для использования информационных ресурсов можно классифици­ровать следующим образом:

- локальные ТК сети;

- глобальная сеть Интернет;

- региональные (корпоративные) сети Интранет.

В рамках приведенной классификации существуют, создаются и развиваются сети, ориентированные на научную, учебную и учебно-научную проблематику. Рассмотрим некоторые возможности сети Интернет. Сущест­вует восемь основных путей ее использования или так называемый сервис:

- электронная почта;

- отправка и получение файлов с помощью FTP;

- чтение и посылка текстов в Usenet;

- поиск информации через Gopher и WWW.

- удаленное управление — запрос и запуск программ на удаленном компьютере;

- Интернет -пейджинг с помощью ICQ;

- сhat-разговор с помощью сети IRC и электронной почты;

- видеоконференции и игровые формы работы через Интернет.

Перечень услуг сети Интернет (мировая, глобальная сеть) достаточно широк и разнооб­разен [43Уткин]. Желания разработчиков перенести данные возможности на большие внутриведомственные сети, а также обеспечить соответ­ствующий режим защиты внутриведомственной информации, вы­звали необходимость создания новой сети, получившей название Интранет (внутренняя сеть). Практика создания подобных сетей раскрыла главную их особенность для пользователей: объединить возможность работы пользователей над общими проектами с высо­ким уровнем сервиса Интранет.

Итак, сеть Интранет — это та же сеть Интернет, но ор­ганизованная и работающая в рамках отдельной организации (корпо­рации). Она отличается масштабностью и ограниченным количеством применяемого сервиса. Именно поэтому сеть Интранет и называют современной корпоративной сетью.

Существуют различные типы сервисов (перечни услуг, службы), которые могут обеспечиваться в сети Интранет. Рассмотрим данные виды сервиса более подробнее, тем более, что некоторые из них по своим возможностям шире, чем услуги Интернет [46, 47],

Средства общения. Электронная почта (mail), телеконференции (Usenet), дискуссии в реальном времени (IRC), удаленный терминал (telnet), средства передачи файлов (ftp), средства поиска информации (archie, wais), средства доступа к структурированным данным (gopher, www), ICQ — таков богатый набор инструментов для работы с ИР Internet.

Типовыми услугами (сервисом) в сети Интранет являются:

Интерактивное общение (chai) — возможность обмена информаци­ей в режиме реального времени, т. е. текст, набираемый пользователем, немедленно воспроизводится на экране одного или нескольких абонен­тов.

Удаленный доступ (telnet) — возможность устанавливать связь с удаленной рабочей станцией и использовать его ресурсы, если к ним разрешен доступ. Чаще всего доступны для такой работы хост-компьютеры, содержащие библиотечные катачоги и электронные доски объявлений. Telnet использует стандартный протокол Internet для получения терминального доступа к удаленной машине. После запуска этой программы ваша машина будет эмулировать удаленный терминал. Существует список машин, подключенных к Internet, разрешающих ограниченный доступ бесплатно.

Передача файлов (FTP) — возможность обмена отдельными файлами и целыми программами посредством протокола FTP (File Transfer Protocol - протокол - передачи файлов). Протокол обеспечивает способ перемещения фай­лов между двумя рабочими станциями, и пользователь получает доступ к раз­личным файлам, хранящимся на FTP-cepвеpax. Серверы FTP представляют собой хранилища различных фай­лов и программ в виде архивов. На этих серверах может находиться как полезная информация (дешевые условно бесплатные утилиты, программы, картинки), так и информация сомнительного характе­ра, например порнографическая. На многих серверах FTP имеются огромные коллекции (терабайты информации) архивов программных средств, всевозможной документации, художественной литературы, компьютерных фильмов, музыки и др. Как правило, этот сервис предоставляется бесплатно при условии, что в качестве имени пользователя вы зададите anonymous, а в качестве пароля — свой e-mail адрес.

Агсhie — система автоматического поиска файлов в архивах Internet, доступных по FTP. Существует список машин, подключенных к Internet, осуществляющих этот сервис бесплатно. Поскольку база дан­ных находится на той машине, соединение с которой вы установили, поиск производится с достаточно высокой скоростью (обычно это несколько секунд).

WAIS — система хранения и поиска документов в сети Internet. Для поиска не требуется специального языка запросов. Запросы формируются на обычном русском или английском языках. Запросом может быть как произвольный набор ключевых слов, так и обычное предложение типа: «Расскажи мне о ...». Для быстрой работы используется индексный поиск, есть механизм, который позволяет использовать результаты предыдущего поиска для следующих. В настоящее время в Internet существует большое количество баз данных для WAIS, охватывающих чрезвычайно широкий спектр знаний.

Служба Gopher — распространенное средство поиска информации в сети Internet, позволяющее находить информацию по ключевым сло­вам и фразам. Вся информация на Gopher-сервере хранится в виде дере­ва данных (или иерархической системы меню). Работа с системой Gopher напоминает просмотр оглавления, при атом пользователю пред­лагается пройти сквозь ряд вложенных меню и выбрать нужную тему. Gopher — делает доступной информацию в Internet через систему иерархических меню. Gopher-клиент может подключиться к любому Gopher-серверу Internet и получать информацию, доступную этому серверу. Есть своя система поиска информации (Veronica).

Интернет-пейджеры — программы, позволяющие отсылать сообщения другому пользователю этого же пейджера, причем независимо от того, находится ли он в данный момент в Сети или нет, в любом случае сообщение будет получено. Программа предназначена для поиска сетевого IP-адреса человека, подключенного в данный момент к сети Internet. Необходимость в подобной услуге связана с тем, что большинство пользователей не имеют постоянного IP-адреса. Самым популярным интернет-пейджером, безусловно, является ICQ. Для пользования этой службой надо зарегистрироваться на центральном сервере (http://www.icq.com) и получить персональный идентификационный номер UIN (Universal Internet Number).

Поисковые системы Internet. Существует два типа поисковых систем в Internet — каталоги (директории) и поисковые системы (поисковые серверы, поисковые машины). Каталог — это систематизированная и рубрицированная подборка ссылок на Internet-ресурсы с описаниями. Каталоги делятся на специализированные (отраслевые) и общие, а также на региональные, национальные и глобальные. В отличие от поисковой машины, где индекс создается автоматически, составление каталога — ручная работа по классификации и аннотированию ресурсов. Поисковые системы — это инструмент для поиска информации в Internet. Как правило, работа поисковой машины состоит из двух этапов. Специальная программа (поисковый робот, агент) постоянно обходит сеть и собирает информацию с web-страниц (индексирует их). Когда пользователь задает запрос, поиск идет по предварительно построенному индексу. Результатом поиска является так называемая поисковая выдача — список ссылок на документы (web-страницы), соответствующие запросу.

Поисковые системы, ориентированные на русскоязычного пользователя:

RAMBLER —www.iambler.ru;

ЯNDEX — www.yandex.ru.

Поисковые системы, ориентированные на англоязычного пользователя:

ALTA VISTA — www. altavista. com.

Однако наиболее распространенными услугами Internet являются электронная почта, телеконференции, IRC и служба WWW.

Электронная почта. Одной из самых распространенных сетевых информационных тех­нологий глобальных сетей является организация передачи сообщения в электронном виде. Такой процесс передачи сообщения получил назва­ние электронной почты (e-mail — сокращенное название «electronic mail» — электронная почта). Электронная почта представляет собой массовое средство электронных коммуникаций, которая характеризуется высокой скоростью и надежностью доставки корреспонденции, относительно низкой стоимостью услуг. С ее помощью можно посылать и получать любую корреспонденцию (письма, статьи, деловые бума­ги и др.). Время пересылки зависит от объема, обычно занимает минуты, иногда часы. Электронная почта — это служба пересылки сообщений между зарегистрированными адресами на основе протокола SMTP, известная также как Internet Mail. Адрес электронной почты выглядит как почтовый_ящик@почтовый.домен.

Почтовый ящик может соответствовать одному человеку, группе людей, официальному почтовому адресу, автомату-обработчику, форма адреса от этого не зависит. Почтовый домен — это доменное имя, для которого в системе DNS существует запись типа MX, либо запись типа А, если MX отсутствует.

Рабочая станция, на который указывает запись MX, является почтовым сервером для данного почтового домена. Вся почта, направленная на адреса в данном почтовом домене, поступает на этот сервер, который принимает решение о том, как дальше поступить с этой почтой.

Основную роль в системе электронной почты играют программы трех типов:

• транспортные агенты (МТА — Mail Transport Agent);

• агенты доставки (MDA — Mail Delivery Agent);

• пользовательские агенты (MUA — Mail User Agent).

Сетевые новости Usenet или, как их принято называть в России, телеконференции - это вторая по распространенности сетевая служба Internet. Под телеконференцией («теле-» обозначает «удаленный», «действующий на расстоянии») понимают обсуждение или коллективные дискуссии на разные темы, проводимые при помощи сетевых средств. Если электронная почта передает сообщения по принципу «от одно­го — одному», то сетевые новости передают сообщения «от одного — многим». Механизм передачи каждого сообщения похож на передачу слу­хов: каждый узел сети, узнавший что-то новое (т. е. получивший новое сообщение), передает новость всем знакомым узлам, т. е. всем тем узлам, с кем он обменивается новостями. Таким образом, посланное сообщение распространяется многократно дублируясь по сети.

Usenet сейчас — это тысячи News-групп, каждая из которых содержит статьи с определенной темой. Статья представляет собой обычное письмо, только в отличие от электронной почты ее может прочитать любой, кто подпишется на эту группу. Часто Usenet называют телеконференциями или эхопочтой, эхоконференциями. Телеконференции действуют на основе уставов — правил, принятых самими участниками. Usenet больше всего напоминает периодическую печать. Вы, подписавшись на группы с интересующей вас темой, регулярно получаете статьи самых различных авторов, которые, так же как и вы, подписались на эту группу. Но в отличие от газет и журналов вы можете, например, не согласиться с автором и послать опровержение в ту же группу или, наоборот, добавить свою информацию в подтверждение. Одним словом, участвовать в дискуссии.

IRC (Internet Relay Chat) очень похож на News, но диалог ведется в реальном времени, как на селекторном совещании. Иногда эту службу называют чат-конференциями или чатами.

Служба WWW (World Wide Web – всемирная паутина) – область самого массового применения гипертекстовых технологий. Она представляет набор услуг, позволяющих просматривать любые данные, хранящиеся на серверах сети с помощью гиперссылок . World Wide Web представляет совокупность Web-серверов, на которых хранятся данные, реализованные в виде текстовых и (или) графических страниц с ги­пертекстовыми ссылками на другие страницы или Web-серверы. Серверы Web — это специальные компьютеры, осуществляющие хранение сайтов, страниц с информацией и обработку запросов от других машин.

По мере эволюции вычислительных систем сформировались следующие разновидности архитектуры телекоммуникационных сетей:

• одноранговая архитектура;

• классическая архитектура «клиент—сервер»;

• архитектура «клиент—сервер» на основе Web-технологии.

Основной принцип одноранговых сетей — это то, что любой компьютер может быть как клиентом, так и сервером, т.е. в таких сетях отсутствует цен­трализованное управление ресурсами. Поскольку пользователи имеют идентичный «ранг» в отношении использования любых ресурсов сети, это также означает отсутствие приоритета на доступ к ресурсам (например, к использованию файла или возможностей печати). Кроме этого, каждый из пользователей компьютеров, объединенных в такую сеть, является вроде системного администратора собственных ресурсов и по своему усмотрению может предоставлять, не предоставлять либо лимитировать доступ к ресурсам, а также ограничивать доступ посредством пароля. Одноранговые сети просты в установке и настройке и наиболее доступны в приобретении и эксплуатации. Тем не менее в качестве недостатков можно выделить:

• низкий уровень безопасности таких сетей как с точки зрения доступа к данным, так и с точки зрения их сохранности. Поддержка безопасности доступа к данным обеспечивается только на уровне пользователей или рабочих групп, однако инструменты для обеспечения безопасности в рамках сети в целом отсутствуют. Кроме этого, децентрализация резервного копирования данных, при которой каждый пользователь отвечает за сохранность собственных данных, не является наиболее эффективным решением;

• недостаточные возможности для поиска данных. Поскольку в рамках одноранговой сети каждый из компьютеров может выступать как в качестве клиента, так и в качестве сервера путем разделения ресурсов, пользователям сложно определить, где хранится интересующая их информация. В случае если интересующий файл может предположительно храниться на одном из пяти компьютеров, пользователь вынужден будет просматривать ресурсы всех компьютеров по очереди;

• падение производительности при получении доступа к ресурсу. Как правило, персональные компьютеры не обладают достаточной мощностью, чтобы выступать в качестве сервера, поэтому падение производительности у компьютера при работе с совместными ресурсами в рамках сети — норма для одноранговой сети.

При одноранговой архитектуре (рис. 2.9) все ресурсы вычис­лительной системы, включая информацию, сконцентрированы в центральной ЭВМ, называемой еще мэйнфреймом (main frame — центральный блок ЭВМ). В качестве основных средств доступа к информационным ресурсам использовались однотипные алфавитно-цифровые терминалы, соединяемые с центральной ЭВМ кабелем. При этом не требовалось никаких специальных дей­ствий со стороны пользователя по настройке и конфигурированию программного обеспечения.

Указанные недостатки, свойственные одноранговой архитектуре и развитие инструментальных средств привели к появлению вычислительных систем с архитектурой «клиент—сервер». Особен­ность данного класса систем состоит в децентрализации архитек­туры автономных вычислительных систем и их объединении в глобальные телекоммуникационные сети.

Рис. 2.9. Одноранговая архитектура телекоммуникационных сетей

Создание данного класса сис­тем связано с появлением персональных компьютеров, взявших на себя часть функций центральных ЭВМ. В результате появи­лась возможность создания глобальных и локальных телекоммуникационных сетей, объединяющих персональные компьютеры (кли­енты или рабочие станции), использующие ресурсы, и компью­теры (серверы), предоставляющие те или иные ресурсы для об­щего использования. На рис. 2.10 представлена типовая архитек­тура «клиент—сервер», однако различают несколько моделей, от­личающихся распределением компонентов программного обес­печения между телекоммуникационными сети.

Рис. 2.10. Типовая архитектура «клиент—сервер»

В сетях «клиент – сервер» основной упор делается на более мощный по отношению к остальным сервер, который является основным ресурсом сети с установленным специальным программным обеспечением, предоставляющим сервисы и ресурсы для остальных компьютеров. Благодаря централизации обеспечивается безопасность хранения данных, в том числе и физическая (как правило, доступ к серверу ограничивается), резервное копирование информации. Кроме этого, пользователи не ощущают падения производительности при работе с сетью в отличие от одноранговой сети, так как общие ресурсы находятся на более производительном компьютере. Хранение и поиск данных, а также печать в такой сети также централизованы. Сеть «клиент – сервер» легче масштабируется, т.е. с ростом предприятия, одноранговые сети могут стать чересчур медленными и неуправляемыми; при наличии сервера, сеть может эффективно обслужить большее количество пользователей одновременно.

С другой стороны, сети «клиент – сервер» требуют более значительных инвестиций. Неисправность сервера как основного ресурса делает сеть неработоспособной, что, в свою очередь, ставит вопрос о резервном копировании (восстановлении) данных в качестве насущного. Кроме этого, для обслуживания такой сети необходим подготовленный персонал, способный обеспечить установку, настройку и поддержку специализированного оборудования и программного обеспечения.

Таким образом, при организации сети необходимо соблюдать баланс разумного и желаемого. В том случае, если сеть не требует централизации, компьютеры находятся в рамках нескольких несильно удаленных друг от друга помещений, а нагрузка на сетевые ресурсы в перспективе не приведет к значительному падению их производительности, лучше ограничиться одноранговой сетью.

Любое программное приложение можно представить в виде структуры из трех компонентов:

• компонент представления ( интерфейс + пользо­ватель);

• прикладной компонент (­ при­кладной ПП);

• компонент доступа к информационным ресурсам, или управляющий ресурсами, выполняющий накопление информации и управле­ние данными.

На основе распределения перечисленных компонентов между рабочей станцией и сервером сети выделяют следующие модели архитектуры «клиент—сервер»:

• модель доступа к удаленным данным;

• модель сервера управления данными;

• модель комплексного сервера;

• трехзвенная архитектура «клиент—сервер».

Модель доступа к удаленным данным (рис. 2.11), при которой на сервере расположены только данные, имеет следующие особен­ности:

• невысокая производительность, так как вся информация об­рабатывается на рабочих станциях;

• снижение общей скорости обмена при передаче больших объемов информации для обработки с сервера на рабочие станции.

Рис. 2.11. Модель доступа к удаленным данным

При использовании модели сервера управления данными (рис. 2.12) кроме самой информации на сервере располагается менеджер информационных ресурсов (например, система управления базами данных). Компонент представления и прикладной компонент совме­щены и выполняются на компьютере-клиенте, который поддерживает как функции ввода и отображения данных, так и чисто прикладные функции.

Рис. 2.13. Модель сервера управления данными

Доступ к информационным ресурсам обеспечивается либо операторами специального языка (например, SQL в случае использо­вания базы данных), либо вызовами функций специализированных программных библиотек. Запросы к информационным ресурсам на­правляются по сети менеджеру ресурсов (например, серверу базы данных), который обрабатывает запросы и возвращает клиенту блоки данных. Наиболее существенные особенности данной модели:

• уменьшение объемов информации, передаваемых по сети, так как выборка необходимых информационных элементов осуществ­ляется на сервере, а не на рабочих станциях;

• унификация и широкий выбор средств создания приложений;

• отсутствие четкого разграничения между компонентом пред­ставления и прикладным компонентом, что затрудняет совершен­ствование вычислительной системы.

Модель сервера управления данными целесообразно использо­вать в случае обработки умеренных, не увеличивающихся со време­нем объемов информации. При этом сложность прикладного ком­понента должна быть невысокой.

Модель комплексного сервера (рис. 2.13) строится в предполо­жении, что процесс, выполняемый на компьютере-клиенте, огра­ничивается функциями представления, а собственно прикладные функции и функции доступа к данным выполняются сервером.

Преимущества модели комплексного сервера:

• высокая производительность;

• централизованное администрирование;

• экономия ресурсов сети.

Рис. 2.13. Модель комплексного сервера

Модель комплексного сервера является оптимальной для круп­ных сетей, ориентированных на обработку больших и увеличиваю­щихся со временем объемов информации.

Архитектура «клиент—сервер», при которой прикладной компо­нент расположен на рабочей станции вместе с компонентом пред­ставления (модели доступа к удаленным данным и сервера управ­ления данными) или на сервере вместе с управленцем ресурсов и данными (модель комплексного сервера), называют двухзвенной архитектурой.

При существенном усложнении и увеличении ресурсоемкости прикладного компонента для него может быть выделен отдельный сервер, называемый сервером приложений. В этом случае говорят о трехзвенной архитектуре «клиент—сервер» (рис.2.14). Первое зве­но —клиент, второе — сервер приложений, третье — сер­вер управления данными. В рамках сервера приложений могут быть реализованы несколько прикладных функций, каждая из ко­торых оформляется как отдельная служба, предоставляющая неко­торые услуги всем программам. Серверов приложения может быть несколько, каждый из них ориентирован на предоставление неко­торого набора услуг.

Одно из основных преимуществ организации сети с выделенным сервером — это возможность внедрения сетевых приложений, т.е. одно приложение, установленное на сервере, может работать в многопользовательском режиме, обеспечивая поддержку множества пользователей на многих рабочих станциях.

Существует три основных типа сетевых приложений, различаемых на основе их архитектуры:

централизованный, при котором само приложение находится на сервере, а пользователи работают с центральным приложением через программы-клиенты;

клиент-сервер, принципом работы которого является расположение частей приложения как на сервере, так и на рабочей станции, при этом запросы различных пользователей обрабатываются сервером;

общие файлы, когда приложение располагается на каждой рабочей станции, а все клиенты совместно используют файл (например, базы данных), хранящийся на сервере.

Наиболее ярко современные тенденции телекоммуникационных технологий проявились в Интернете. Архитектура «клиент—сервер», основанная на Web-технологии, представлена на рис. 2.15.

В соответствии с Web-технологией на сервере размещаются так называемые Web-документы, которые визуализируются и ин­терпретируются программой навигации (Web-навигатор, Web-броузер), функционирующей на рабочей станции.

Логически Web-документ представляет собой гипермедийный документ, объ­единяющий ссылками различные Web-страницы. В отличии от бумажной Web-страница может быть связана с компьютерными программами и содержать ссылки на другие объекты. В Web-тех­нологии существует система гиперссылок, включающая ссылки на следующие объекты:

Сервер - приложение

Рис. 2.14. Модель трехзвенная архитектура «клиент—сервер»

• другую часть Web-документа;

• другой Web-документ или документ другого формата (напри­мер, документ Word или Excel), размещаемый на любом компьюте­ре сети;

• мультимедийный объект (рисунок, звук, видео);

• программу, которая при переходе на нее по ссылке, будет пе­редана с сервера на рабочую станцию для интерпретации или за­пуска на выполнение навигатором;

• любой другой сервис — электронную почту, копирование файлов с другого компьютера сети, поиск информации и т.д.

Передачу с сервера на рабочую станцию документов и других объектов по запросам, поступающим от навигатора, обеспечивает функционирующая на сервере программа, называемая Web-серве­ром. Когда Web-навигатору необходимо получить документы или другие объекты от Web-сервера, он отправляет серверу соответст­вующий запрос. При достаточных правах доступа между сервером и навигатором устанавливается логическое соединение. Далее сер­вер обрабатывает запрос, передает Web-навигатору результаты об­работки и разрывает установленное соединение. Таким образом, Web-сервер выступает в качестве информационного концентрато­ра, который доставляет информацию из разных источников, а по­том в однородном виде предоставляет ее пользователю.

Рис. 2.15. Архитектура «клиент-сервер», основанная на Web-технологии

Интернет — бурно разросшаяся совокупность телекоммуникационных сетей, опутывающих земной шар, связывающих правительствен­ные, военные, образовательные и коммерческие институты, а так­же отдельных граждан.

В настоящее время направление развития Интернета в основ­ном определяет «Общество Internet», или ISOC (Internet Society). ISOC — это организация на общественных началах, целью которой является содействие глобальному информационному обмену через Интернет. Она назначает совет старейшин LAB (Internet Architecture Board), который отвечает за техническое руководство и ориентацию Интернета (в основном это стандартизация и адреса­ция в Интернете). Пользователи Интернета выражают свои мнения на заседаниях инженерной комиссии IETF (Internet Engineering Task Force). IETF — еще один общественный орган, он собирается регулярно для обсуждения текущих технических и организацион­ных проблем Интернета.

Финансовая основа Интернета заключается в том, что каждый платит за свою часть. Представители отдельных сетей собираются и решают, как соединяться и как финансировать эти взаимные со­единения. Учебное заведение или коммерческое объединение пла­тит за подключение к региональной сети, которая, в свою очередь, платит за доступ к Интернету поставщику на уровне государства. Таким образом, каждое подключение к Интернету кем-то оплачива­ется.

Фактически выход в Интернет может быть реализован несколь­кими видами подключений:

• доступ по выделенному каналу;

• доступ по ISDN (Integrated Services Digital Network — цифро­вая сеть с интегрированными услугами);

• доступ по коммутируемым линиям;

• с использованием протоколов SLIP и РРР.

Корпорациям и большим организациям лучше всего использо­вать доступ по выделенному каналу.

ISDN — это использование цифровой телефонной линии, со­единяющей домашний компьютер или офис с коммутатором теле­фонной компании. Преимущество ISDN — в возможности досту­па с очень высокими скоростями при относительно низкой стои­мости.

Наиболее простой и дешевый способ получения доступа к сети (Dial — up Access) осуществляется по коммутируемым линиям. В этом случае пользователь приобретает права доступа к компьюте­ру, который подсоединен к Интернету (хост-компьютеру или узлу Интернета). Войдя по телефонной линии (при этом используется модем и программное обеспечение для работы в коммутируемом режиме) с помощью эмулятора терминала в удаленную систему, необходимо в ней зарегистрироваться и далее уже можно пользо­ваться всеми ресурсами Интернета, предоставленными удаленной системе.

Для управления Internet используются коллективные усилия многих организаций, каждая из которых несет ответственность за некоторую часть сети с общей целью обеспечения глобальных коммуникаций и сетевых услуг.

Административные советы и организации. Большая часть исследований, усовершенствований и планирования, на которых базируется Internet, проводится и координируется различными организациями. Общество Internet (ISOC) (ранее Совет по вопросам деятельности Internet), так же как группа по инженерным задачам Internet (IETF) и исследовательская группа Internet (IRTF), выполняет техническую, инженерную и административную работу по всемирной сети Internet.

Советы по стандартам. IAB и его различные, связанные между собой рабочие секции рассматриваются многими как совет, веду­щий усовершенствование стандартов Internet. Некоторые другие организации также оказывают помощь в создании или участвуют в развитии стандартов совместных вычислений и сетевого взаимодействия. Эти советы помогут быть международными, национальными или региональными, объединяющими представителей от правительственных, коммерческих или образовательных учреждений. Среди советов по стандартам следует выделить ANSI, ITU-T, ISO и NIST.

Сетевые информационные (NIC) и операционные (NOC) центры Internet.

Сетевой NIC имеет дело с операционными аспектами-управления сетью, включая установку и поддержку аппаратного и программного обеспечения; наблюдение и устранение неполадок в деятельности сети; установление связи с новыми сетевыми узлами. Персонал NOC может также отвечать на вопросы технических представителей, представителей организаций и учреждений, которые намереваются подключиться к сети.

Сетевые NIC обеспечивают централизованную поддержку пользователей, обслуживающего персонала по всей их сети. Обычно деятельность NIC может включать подготовку, распространение и хранение документации для пользователей сети; публикацию бюллетеней; поддержку центрального компьютерного архива информационных файлов или других ресурсов; обслуживание каталогов для пользователей сети; а также обучающих классов подготовки пользователей и персонала сети учреждений, членов Internet.

NIC и NOC могут быть действительными частями сетевой администрации или являться дилерами услуг (сервиса), предоставляемых третьими организациями.

Internet со стороны пользователя. Чтобы стать частью Internet, компьютеру должен быть присвоен адрес по «Internet-протоколу» (IP-адрес). Такой компьютер с присвоенным IP-адресом называют хост-компьютером («Internet host»). IP-адрес — это уникальная 32-разрядная последовательность бит, полностью идентифицирующая компьютер в сети Internet. Например IP-адрес: 11000011 11001001 1001000 00000001. Подобно почтовым адресам или номерам телефонов, которые воспринимаются как должное, IP-адреса подчиняются специфическому набору правил: IP-адрес составлен из четырех чисел, разделенных точками (198.42.120.135). Кроме IP-адреса хост-компьютеру присваивается еще и словесный адрес. Для определения соответствия IP-адресов словесным адресам используется «Домённая система имен». Адреса всегда являются уникальными (единственными), за это отвечают администраторы сети. Отсутствию путаницы в этом вопросе способствует иерархическая организация имен. IP-адреса бывают двух типов — статические и динамические.

Динамические адреса вьщеляются компьютерам на время сеанса связи с Internet из некоторого набора адресов, закрепленного за некоторой организацией или группой компьютеров. Таким образом организации используют меньше адресов, чем у них компьютеров, и экономят деньги: ведь за использование IP-адреса нужно платить провайдеру. Динамические адреса используются при подключении к Internet через модем.

Числовые представления адреса — единственно возможный метод идентификации для компьютеров, но для пользователей Internet они неудобны, поскольку не несут смысловой нагрузки и вследствие этого с трудом запоминаются, поэтому в Internet предусмотрена возможность использования их аналогов в текстовом представлении. Это так называемые доменные адреса DNS (Domain Name System) — доменная система имен. DNS иногда еще называют региональной системой на­именований.

Доменная система имен (DNS) — это метод назначения имен путем передачи сетевым группам ответственности за их подмножество. Каждый уровень этой системы называется доменом. Домены в именах отделяются друг от друга точками: inr.msk.ru. В имени может быть различное число доменов, но практически — не больше пяти. По мере движения по доменам слева направо в имени, число имен, входящих в соответствующую группу возрастает.

Важное значение имеют правовые и этические нормы работы в Интернете, так как это не просто сеть, а сеть сетей, каждая из ко­торых может иметь свои собственные правила поведения и обычаи [ Прил3 ].

Доменная система представления адреса разделяет адреса по иерархии различных областей (domain — область), представляющих собой тематически или географически объединенную группу компьютеров. Обычно доменные адреса бывают двух и более уровневыми и представляются следующей схемой:

domain3.(Iomain2.domain 1

domain — это строка символов. Друг от друга домены отделяются точкой. Например, www.ural.ru или president.kremlin.ru.

Самый правый домен — domain 1 — код страны или специальный тематический код, применяемый в большинстве случаев для американских организаций.

Домены стран:

ru — Россия;

by — Беларусь;

de — Германия;

ch — Швейцария; и так далее для всех стран.

Основные тематические домены в Internet приведены ниже:

gov — правительственные учреждения;

net — сетевые организации;

mil — военные учреждения;

com — коммерческие организации;

edu — учебные заведения;

org — прочие организации, в том числе и все виды бесприбыльных и некоммерческих организаций.

В последнее время появляются новые домены, так как старых стало не хватать, например домен Info — для различных организаций, занимающихся информационной деятельностью;

domain2 — обычно наименование организации или имя провайдера, через которого компьютер подключен к Internet;

domain3 — имя сервера или компьютера в организации

.

Рис.2.16.Телекоммуникационная сеть Интернет Тихоокеанского региона

Рис.2.17.Телекоммуникационная сеть Интернет Москвы и Европы

Автоматизированная информационно-управляющая система (АИУС) РСЧС

В настоящее время ситуация в Министерство по делам гражданской обороны, чрезвычайным ситуациям и ликвидации последствий стихийных бедствий сложилась следующая информационная обстановка:

• объем нужной информации постоянно увеличивается;

• решаемые задачи со временем усложняются;

• цена принимаемых решений возрастает;

• число учитываемых факторов при принятии решения повышаются и т.д.

В этих условиях цель руководителя любых формирований МЧС – снизить затраты (финансовые, людские, материальные) на решение основных задач Министерства. Решить указанные задачи способны современные информационные технологии. Применение информационных технологий возможно только на современной аппаратно-программной телекоммуникационной базовой основе. Такой основой является автоматизированная информационно-управляющая система Единой государственной системы предупреждения и ликвидации чрезвычайных ситуаций (АИУС РСЧС).

АИУС РСЧС представляет собой организационно-техническое объединение сил и средств автоматизации управления и может быть рассмотрена как интегрированная АС, объединяющая АС подведомственных МЧС РФ органов управления федерального, межрегионального, регионального и муниципального уровней РСЧС (рис.2.16).

Начало создания системы определено в Положении об АИУС РСЧС (1996 г.) и в проектных документах, разработанных во ВНИИ ГОЧС в период с 1993 по 1996 годы. С тех пор модернизация АИУС проводиться регулярно в зависимости от уровня информатизации общества. Последняя модернизация проводиться по программе НЦУКСа (см. раздел 3).

Назначение АИУС РСЧС - информационное обеспечение и автоматизация управления подведомственных МЧС России формирований.

Цель АИУС РСЧС - повышение оперативности и обоснованности принятия управленческих решений по предупреждению и ликвидации ЧС на основе интеграции информационных ресурсов и автоматизации процессов управления силами и средствами РСЧС. Эффективность автоматизации управления мероприятиями по предупреждению и ликвидации ЧС определяется снижением возможных социально—экономических и политических последствий чрезвычайных ситуаций.

Рис.2.18. Телекоммуникационная сеть АИУС РСЧС.

Структура АИУС РСЧС соответствуют многоуровневой структуре РСЧС. Эта структура обеспечивает возможность самоуправления действиями в чрезвычайных ситуациях на уровне республик, краев, областей, городов и районов Российской Федерации, не исключая возможности рационального сочетания централизованного и децентрализованного управления.

В РСЧС входят территориальные и функциональные подсистемы, структура которых соответствует принятому в стране административно —территориальному делению и структуре министерств, ведомств и других организаций в составе РСЧС. Территориальные подсистемы находятся в ведении органов власти субъектов РФ, а функциональные создаются министерствами, ведомствами и организациями, входящими в РСЧС.

Рис.2.19.Структура транспортной сети МЧС России

Каждая из указанных подсистем включает в себя органы управления, силы и средства наблюдения и контроля природной среды и особо опасных объектов (система мониторинга), силы и средства ликвидации ЧС.

В состав сил ликвидации ЧС входят формирования, отряды и подразделения, предназначенные для проведения спасательных, аварийно-восстановительных и других неотложных работ, связанных с предупреждением и ликвидацией ЧС.

В состав АИУС РСЧС входят различные автоматизированные формирования, решающие различные задачи на назличном уровне. К ним относятся Национальный центр управления кризисными ситуациями (НЦУКС), центры кризисных ситуаций разных уровней управления (ЦУКСы), информационно-управляющие центры (ИУЦ), телекоммуникационные центры (ТКЦ) и др. формирования. Основой и самым первым автоматизирванным формированием в АИУС РСЧС считается комплекс средст автоматизации (КСА). Эти КСА распределяются по органам управления МЧС.

КСА Федерального уровня АИУС РСЧС: КСА межведомственной комиссии (МВК), КСА центрального аппарата (ЦА), КСА центра управления кризисных ситуаций (ЦУКС), КСА Всероссийского центра мониторинга и прогнозирования (ВЦМП), КСА комплекс средств взаимодействия (КСАВ), КСА службы оперативного анализа (СОА), КСА Академии гражданской защиты (АГЗ), КСА запасного пункта управления (ЗПУ), КСА центрального командного пункта (ЦКП), КСА оперативно-диспедчерской службы (ОДС), КСА центрального аппарата (ЦА), мобильный (МКСА) ОДС, МКСА опретивной группы (ОГ), КСА управления авиации (УА), КСА центрального аэромобильного отряда (ЦАМО), КСА КП, МКСА подвижного (ППУ).

КСА Межрегионального, Регионального уровня АИУС РСЧС: КСА ОДС, КСА РЦМП, КСА регионального центра (РЦ), КСА запасного (ЗПУ), МКСА ППУ (РЦ), МКСА КП, МКСА ППУ, КСА командно-диспедчерского пункта авиации (КДП), КСА поисково-спасательной службы (ПСС).

КСА муниципального уровня и объектов промышленности и экономики АИУС РСЧС: КСА единой дежурно-диспедчерской службы (ЕДДС), КСА службы (ГОЧС), КСА комиссии по ЧС (КЧС), КСА ЗПУ, КСА муниципальной ПСС, МКСА поисково-спасательного отряда (ПСО), КСА ОДС (КСА ЦУКС или КСА (ЕДДС)), КСА ЦМП, КСА ГОЧС, МКСА ППУ, КСА ПСС.

Состав типового КСА представлен на рис.2.20.

Рис.2.20.Типовой состав КСА средствами ВТ

Органы управления РСЧС обеспечивают целесообразные и согласованные действия всех элементов системы. В Положении об РСЧС определены три типа органов управления РСЧС:

координирующие органы;

постоянно действующие органы управления;

органы повседневного управления.

АИУС РСЧС строится как территориально распределенная система, опирающаяся на сеть расположенных по всей стране региональных, республиканских, краевых, областных, городских и районных информационно-управляющих центров, объединенных государственными и ведомственными каналами связи.

В соотвествии со сказанным в АИУС РСЧС предусмотрено четыре уровня обеспечения управления:

федеральный;

межрегиональный;

региональный;

муниципальный.

АИУС РСЧС работает во всех режимах функционирования РСЧС, и для нее также определены перечисленные режимы. Решения о переводе АИУС РСЧС в целом, ее отдельных звеньев из одного режима работы в другой принимаются руководством МЧС России, региональных центров или соответствующих комиссий по чрезвычайным ситуациям в зависимости от текущей обстановки.

Рассмотрим режимы функционирования АИУС РСЧС. Под режимом функционирования АИУС РСЧС понимается заданный порядок работы ее подсистем и компонентов, обусловленный характером состояния внешней среды.

В Положении об АИУС РСЧС определены три режима функционирования системы:

• режим повседневной деятельности;

• режим повышенной готовности;

• режим чрезвычайной ситуации.

Режим повседневной деятельности АИУС РСЧС. Режим повседневной деятельности соответствует нормальной обстановке на территории, находящейся в ведении органа управления РСЧС (производственно-промышленной, радиационной, химической, биологической, сейсмической и гидрометеорологической обстановке).

Функционирование АИУС РСЧС в этом режиме обеспечивает работу органа управления, связанную с:

• предупреждением чрезвычайных ситуаций;

• уменьшением последствий возможных аварий, катастроф, стихийных бедствий, эпидемий и эпизоотий;

• поддержанием готовности органов управления, сил и средств к действиям при угрозе или возникновении чрезвычайных ситуаций.

При помощи средств АИУС РСЧС выполняются следующие действия:

• повседневный контроль за состоянием природной среды и потенциально опасными объектами;

• контролируется состояние и организуются тренировки и учения органов управления, сил и средств РСЧС;

• разрабатываются и совершенствуются планы действий в экстремальных условиях, перспективные планы развития и совершенствования РСЧС;

• ввод в базы данных нормативно-справочной информации;

• развитие возможностей программно-технических средств АИУС.

Режим повышенной готовности АИУС РСЧС. Режим повышенной готовности вводится при ухудшении обстановки на территории, находящейся в ведении соответствующего органа управления РСЧС (производственно-промышленной, радиационной, химической, биологической, сейсмической и гидрометеорологической обстановке). Функционирование АИУС РСЧС в этом режиме обеспечивает работу органа управления, связанную с:

• приведением в готовность к возможным действиям подчиненных органов управления и сил РСЧС;

• выработкой решений для осуществления оперативных мер по предотвращению возникновения ЧС и снижению ее возможных масштабов.

В АИУС РСЧС выполняются следующие действия:

• программно-технические средства АИУС РСЧС разворачиваются в объеме, требуемом для решения соответствующих функциональных задач;

• приводится в готовность эксплуатационный персонал;

• усиливаются его дежурные службы;

• подготавливаются к выводу в предполагаемый район бедствия мобильные средства АИУС РСЧС.

При помощи средств АИУС РСЧС выполняются следующие действия:

• уточнение причин, вызвавших ухудшение обстановки;

• усиливается контроль за состоянием природной среды и потенциально опасными объектами;

• осуществляется прогноз возникновения ЧС, ее развития и возможных масштабов;

• осуществляются расчеты для обоснования мер по ликвидации угрозы ЧС и защите населения, применения сил и средств, которые необходимо ввести в действие для предотвращения чрезвычайной ситуации;

• при необходимости доводятся команды на выдвижение части этих сил в район предполагаемого бедствия;

• осуществляется контроль выполнения распоряжений.

Режим чрезвычайной ситуации. Режим ЧС вводится при возникновении и во время ликвидации ЧС на территории, находящейся в ведении соответствующего органа управления РСЧС. Функционирование АИУС РСЧС в режиме ЧС обеспечивает деятельность органов управления по ликвидации ЧС.

В АИУС РСЧС выполняются следующие действия:

• эксплуатационный персонал системы переходит на круглосуточный режим работы;

• мобильные средства АИУС РСЧС выдвигаются в район бедствия для непосредственного обеспечения работы оперативных групп.

При помощи средств АИУС РСЧС выполняются следующие действия:

• собираются данные о факте ЧС и сложившейся обстановке;

• оповещаются органы управления РСЧС.

• решение функциональных задач для управления действиями сил РСЧС в зоне ЧС (их выдвижением, проведением разведки, спасательных, аварийно-восстановительных и других неотложных работ) с учетом предварительного планирования;

• контроль выполнения планируемых мероприятий.

Порядок взаимодействия органов управления МЧС в условиях различных ЧС на основе АИУС РСЧС представлено на рис.2.18.

Информационное обеспечение АИУС РСЧС

Любая система управления, в том числе автоматизированная, не может работать без информации о состоянии управляемого объекта и внешней среды, о принятых управляющих воздействиях и результатах их выполнения. Подсистема информационного обеспечения (ИО) предназначена для своевременного обеспечения системы управления этими необходимыми сведениями. Информационное обеспечение АС представляет собой динамическую информационную модель системы управления и внешней среды, отражающую их состояние в текущий или предшествующий моменты времени.

В ГОСТ 34 информационное обеспечение АС определяется как совокупность форм документов, классификаторов, нормативной базы и реализованных решений по объемам, размещению и формам существования информации, применяемой в АС при ее функционировании. Содержание информационного обеспечения АС - совокупность данных, методов и средств их описания, а также методов (но не средств) хранения и доступа к данным. Средства хранения и доступа относятся к программному (системы

ГУ МЧС России по субъекту

ЕДДС по субъекту РФ

ЦУКС Регионального центра

Рис.2.21 Порядок взаимодействия органов управления МЧС России в условиях различных ЧС на основе АИУС РСЧС

управления базами данных) или техническому (накопители информации и т.п.) обеспечению АС.

Вся информация, необходимая для функционирования комплексов средств автоматизации в АС организационного управления, должна быть представлена в форме данных. Данные - это информация в формализованном виде, пригодная для обработки аппаратно-программными средствами.

Данные в АС могут быть представлены в виде документов на бумажной основе или на электронных носителях. Соответственно выделяют нормативно-справочное обеспечение и методически-обоснованное обеспечение для АС (Error: Reference source not found). Интегрируя все отмеченное полагаем, что Информационное обеспечение АИУС РСЧС - совокупность документов (нормативно-справочное ИО) и структурированных наборов данных для обработки ВТ (методически-обоснованное  ИО для АС).

ИО АИУС РСЧС задается следующими документами:

• перечень информационных показателей АИУС РСЧС;

• реестр видов директивных документов, подлежащих автоматизированному решению в БД ОУ;

• перечень ЧС, обязательных для информирования руководства МЧС, Правительства РФ и Президента РФ;

• табель срочных донесений МЧС России;

• перечень показателей, прилагаемый к техническим заданиям на постоянное обновление обеспечения функциональныхзадач;

• перечни данных, получаемых от взаимодействующих информационных систем.

• Перечень информационных показателей АИУС РСЧС содержит наименование показателей, единицы измерения, состав абонентов, отвечающих за представление информации в систему, периодичность представления данных, другую необходимую информацию.

Рис.2.22. Структура информационного обеспечения АИУС РСЧС

Выделяется два вида ИО АИУС РСЧС:

нормативно-справочное  ИО:

— инструкции персоналу по работе с БД и документами:

— материалы по составу и структуре ИО.

— кодификатор информационных данных;

— классификаторы, словари (тезаурусы) АИУС РСЧС;

— формы входных и выходных сообщений.

методически-обоснованное  ИО для АС:

• БД фактографической информации;

• БД документальной информации;

• БД географической информации;

• технологическая БД;

• технологические РТКС;

• технологические ЛТКС.

По содержанию ИО системы включает:

• данные (паспорта) о состоянии регионов и административно —территориальных единиц (областей, краев, автономных образований в составе РФ, городов, отнесенных к категории по ГО);

• данные (паспорта) о состоянии потенциально —опасных объектах экономики;

• данные (паспорта) о состоянии и готовности поисково —спасательных и аварийно —восстановительных формирований (силах и средствах) МЧС, министерств и ведомств;

• данные (паспорта) происшедших ЧС (ретроспективная информация);

• оперативную (незамедлительную) информацию об угрозе (прогнозе) чрезвычайной ситуации;

• оперативную (незамедлительную) информацию по фактам и основных параметрах ЧС;

• оперативную (незамедлительную) информацию о последствиях ЧС и ведении спасательных и других неотложных работ;

• оперативную (незамедлительную) информацию о силах и средствах, задействованных для ликвидации ЧС;

• документальную информацию;

• картографическую информацию о территории России в виде цифровых моделей местности, отображающих информацию обзорно —географических и топографических карт различного масштаба;

• периодическую информацию министерств и ведомств (мониторинговую) о радиоактивной, химической, биологической и гидрометеорологической обстановке;

• другую информацию, необходимость которой возникает в ходе эксплуатации системы на табло коллективного пользования.

Порядок сбора и обмена в РФ информацией о ЧС

Порядок сбора и обмена в Российской Федерации информацией в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций утвержден постановлением Правительства РФ от 24.03.97 № 334 и определяет основные правила сбора и обмена информацией.

Информация должна содержать сведения:

• о прогнозируемых и возникших ЧС и их последствиях;

• о радиационной, химической, медико-биологической, взрывной, пожарной и экологической безопасности на соответствующих территориях;

• о деятельности предприятий, учреждений и организаций независимо от форм собственности, органов местного самоуправления, органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации и федеральных органов исполнительной власти в этой области.

Порядок обмена информацией в информационно-управляющей системе РСЧС определен “Инструкцией о сроках и формах представления информации в области защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера”(приложение к приказу МЧС России от 07.07.1997 № 382).

Инструкция определят сроки и формы представления информации в МЧС России, независимо от форм собственности по сбору и обмену информацией.

Инструкция имеет следующие приложения:

• критерии информации о чрезвычайных ситуациях;

• международная шкала событий на АЭС;

• сроки представления информации и формы донесений (1/РЕЗ ЧС, 1/ЧС, 2/ЧС, 3/ЧС, 4/ЧС);

• состав информации, представляемой федеральными органами исполнительной власти РФ и органами исполнительной власти субъектов РФ в МЧС России.

Основные положения Инструкции:

1. В рамках требований настоящей Инструкции, в зависимости от назначения, информация подразделяется на оперативную и текущую.

2. К оперативной относится информация, предназначенная для оповещения населения об угрозе возникновения или возникновении ЧС, оценки вероятных последствий и принятия мер по ее ликвидации. Оперативную информацию составляют сведения о факте (угрозе) и основных параметрах ЧС, о первоочередных мерах по защите населения и территорий, ведении аварийно-спасательных и других неотложных работ, о силах и средствах, задействованных для ее ликвидации.

3. Оперативная информация представляется в МЧС России, другие федеральные органы исполнительной власти, органы исполнительной власти субъектов Российской Федерации в сроки, установленные Табелем срочных донесений МЧС России, по формам 1/ЧС …4/ЧС.

В МЧС России представляется оперативная информация:

• о трансграничных, федеральных, региональных и территориальных ЧС —непосредственно федеральными органами исполнительной власти, органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации, а также органами управления ГОЧС при органах исполнительной власти субъектов РФ через региональные центры ГОЧС и непосредственно;

• о локальных и местных ЧС —органами управления ГОЧС при органах исполнительной власти субъектов Российской Федерации через РЦ ГОЧС;

• об угрозе и фактах возникновения ЧС, если параметры поражающих факторов и источников ЧС соответствуют установленным критериям информации о ЧС —непосредственно федеральными органами исполнительной власти, а также органами управления ГОЧС при органах исполнительной власти субъектов Российской Федерации через РЦ ГОЧС;

• оперативная информация о территориальных чрезвычайных ситуациях представляется непосредственно органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации при необходимости привлечения сил и средств федеральных органов исполнительной власти.

Критерии информации о ЧС, представляемой в МЧС России, приведены в приложении №1 к настоящей Инструкции. Критерии информации о ЧС, представляемой в другие органы исполнительной власти, могут уточняться этими органами власти.

Федеральные органы исполнительной власти, осуществляющие наблюдение и контроль за состоянием природной окружающей среды, обстановкой на потенциально опасных объектах и прилегающих к ним территориях, доводят информацию о прогнозируемых и возникших ЧС по формам 1/ЧС, 2/ЧС до органов исполнительной власти субъектов Российской Федерации, а их подведомственные и территориальные подразделения —до органов местного самоуправления.

К текущей относится информация, предназначенная для обеспечения повседневной деятельности органов исполнительной власти и органов местного самоуправления и организаций в области защиты населения и территорий от ЧС. Текущую информацию составляют сведения:

— об обстановке (радиационной, химической, медико-биологической, взрывной, пожарной и экологической) на соответствующих территориях и потенциально-опасных объектах;

— о проводимых мероприятиях по предупреждению ЧС и поддержанию в готовности органов управления, сил и средств ликвидации ЧС.

Сроки и формы представления текущей информации определяются нормативными документами (отраслевыми и межведомственными).

Текущая информация для подготовки ежегодного государственного доклада о состоянии защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера представляется в МЧС России федеральными органами исполнительной власти и органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации в порядке, установленном постановлением Правительства Российской Федерации от 29 апреля 1995 г. № 444 “О подготовке ежегодного государственного доклада о состоянии защиты населения и территорий Российской Федерации от чрезвычайных ситуаций природного и техногенного характера”.

Текущая информация, содержащая сведения, необходимые для ведения статистического учета чрезвычайных ситуаций, представляется в МЧС России органами управления ГОЧС при органах исполнительной власти субъектов Российской Федерации в сроки, установленные Табелем срочных донесений МЧС России, по формам 7/ЧС —9/ЧС. Текущая информация, содержащая сведения по материальным ресурсам для ликвидации ЧС, представляется в МЧС России федеральными органами исполнительной власти и органами управления ГОЧС при органах исполнительной власти субъектов Российской Федерации в сроки, установленные Табелем срочных донесений МЧС России по форме 1/РЕЗ ЧС.

Формы 1/ЧС‑4/ЧС, 1/РЕЗ ЧС и сроки их представления приведены в приложении № 2 к настоящей Инструкции. Содержание сведений, представляемых в МЧС России, устанавливается в соответствии с документом “Состав информации, представляемой федеральными органами исполнительной власти и органами исполнительной власти субъектов Российской Федерации в МЧС России” (приложение № 3 к настоящей Инструкции).

В рамках АИУС РСЧС обмен информацией между федеральными органами исполнительной власти осуществляется в соответствии с протоколами информационного взаимодействия, в которых должен быть определен порядок автоматизированного обмена информацией.

Общие принципы организации информационного обмена в АИУС РСЧС

В АИУС РСЧС создается территориально распределенная система баз данных, включающая не только информацию баз данных АИУС РСЧС всех уровней управления (федерального, межрегионального, регионального, муниципального), но и информацию баз данных зарубежных информационных систем.

АИУС РСЧС является иерархической системой с наличием вертикальных и горизонтальных связей. Информационные данные, необходимые для принятия управленческих решений по ЧС, поступают “снизу вверх”, а управленческие воздействия могут передаваться только “сверху вниз” в соответствии со сложившейся на территории России иерархической структурой административного управления.

Основными принципами, положенными в основу организации обмена информацией, являются:

• сбор информации “снизу-вверх” в соответствии с административно —территориальным делением;

• устранение избыточности недостаточности информации, передача данных в случае появления отклонений;

• агрегирование информации по мере повышения уровня пользователей;

• приоритетность передачи и обработки сообщений в соответствии с характером и возможными последствиями ЧС;

• обеспечение возможности ввода данных в АИУС РСЧС с любого звена в случае их доставки транспортным путем или при получении речевых донесений по телефону.

Горизонтальные информационные потоки в АИУС не содержат управляющей информации, но организованы с целью взаимного информирования и оповещения комиссии по ЧС соседних территорий. Для РИУЦ предусматривается возможность информационного обмена по схеме “каждый с каждым”.

В АИУС РСЧС предусмотрена организация активного сбора информации, а не пассивного, при котором пользователь системы не влияет на процесс. В АИУС пользователь может запросить любую дополнительную информацию, изменить периодичность или требуемую точность ее предоставления, определить любой состав решаемых задач, определить зоны усиленного контроля и т. д.

АИУС позволяет получать любую информацию, вплоть до сообщений отдельных граждан, для чего организуется на пунктах сбора информации круглосуточное оперативное дежурство.

В АИУС РСЧС управление действиями по ликвидации ЧС осуществляется путем рассылки в нижестоящие органы специальных сообщений —указаний. Указания могут иметь одного адресата, нескольких или рассылаться циркулярно. Каждое указание ставится на автоматический контроль его доведения до адресатов. При получении указания автоматически производится квитирование его получения, а также квитирование получения донесения об исполнении указания.

В случае необходимости, пользователь может отменить ранее отправленное указание или уточнить его путем ввода нового указания. Рассылка и исполнение указаний производится строго в соответствии с иерархией органов управления по ЧС.

Порядок обмена информацией с другими взаимодействующими автоматизированными системами

Для выполнения своих функций АИУС РСЧС на всех уровнях управления взаимодействуют:

с автоматизированными системами высших органов исполнительной власти Российской Федерации;

с автоматизированными системами министерств и ведомств Российской Федерации, образующих в соответствии с положением об РСЧС ведомственные и функциональные подсистемы РСЧС.

К взаимодействующим ведомственным системам относятся системы министерств и ведомств, межотраслевых государственных консорциумов, корпораций, ассоциаций Российской Федерации, осуществляющие непосредственно на объектах (предприятиях) этих министерств, ведомств и организаций мероприятия по предупреждению ЧС. Перечень взаимодействующих министерств и ведомств РФ, а также состав получаемой от них информации определен в Приложении №3 к Инструкции.

Наряду с названными системами АИУС РСЧС на федеральном уровне взаимодействуют с автоматизированными системами по предупреждению и ликвидации ЧС других стран и международных организаций.

К взаимодействующим зарубежным системам относятся такие, как МАГАТЭ, Коспас-Коспар и другие, взаимодействие с которыми (в том числе со странами СНГ) происходит по вопросам предупреждения и ликвидации ЧС, организации и осуществления сотрудничества на федеральном и территориальном уровнях, а также распределение и использование международной помощи в случае возникновения ЧС на подведомственных территориях или объектах народного хозяйства.

Порядок взаимодействия АИУС РСЧС с автоматизированными системами высших органов исполнительной власти определяется соответствующими постановлениями (распоряжениями) Правительства Российской Федерации.

Взаимодействие АИУС РСЧС с автоматизированными системами функциональных и ведомственных подсистем РСЧС организуется в соответствии с “Инструкцией о порядке обмена в Российской Федерации информацией о чрезвычайных ситуациях”(Введена в действие приказом ГКЧС России от 23 апреля 1992  г. №49) и протоколами по информационному обмену АИУС с функциональными и ведомственными информационными системами.

Порядок взаимодействия АИУС РСЧС с автоматизированными системами по предупреждению и ликвидации чрезвычайных ситуаций других стран и международных организаций определяется соответствующими межгосударственными договорами и соглашениями.

Алгоритм функционирования оперативно-диспетчерской службой

Статистические данные показывают, что в среднем за сутки происходит 4..5 ЧС и на информационном сопровождении АИУС может одновременно находиться до 15 и более ЧС. Они, как правило, различны по типу, масштабу и с течением времени оказываются на различных этапах сопровождения. Эти обстоятельства также определяют алгоритм функционирования АИУС и принципы построения автоматизированной информационной подсистемы (ИРС-ОДС), которая представляет систему с распределением исполняемых функций по автоматизированным рабочим местам (АРМ) в соответствии с последовательностью выполнения операций и распределением функций между повседневным и дежурным режимом.

Для ЧС глобального и регионального масштаба циклограмма функционирования ОДС в чрезвычайном режиме условно может быть разбита на три этапа реагирования. В зависимости от типа ЧС содержание этапов может отличаться от приведенных ниже.

Этап 1. Получение первичной информации о ЧС.

Продолжительность этого этапа составляет, как правило, не более 30 минут от момента поступления первичной информации о факте ЧС. В течение этого этапа производится:

• прием первичной информации, сбор данных обстановки, их уточнение, оценка характера и достоверности факта ЧС, масштаба ЧС на основе донесений из района ЧС, запросов должностных лиц ОДС;

• доклад о ЧС Министру, оповещение Руководства МЧС, Департаментов, оперативных подразделений, пресс-службы.

Этап 2. Подготовка и организация мероприятий по аварийно-спасательным работам и развертывание оперативный штаб (ОШ) по ликвидации ЧС.

Продолжительность этапа составляет примерно 3 часа от момента поступления первичной информации о факте ЧС. Выполняются:

• отработка директивных указаний и распоряжений руководства Министерства;

• прием и обработка формализованных донесений от РЦ, штабов по формам 2/ЧС...4/ЧС и неформализованной информации о ЧС;

• оперативный прогноз обстановки в районе ЧС на основе результатов решения функциональных задач и экспертной информации, а также при наличии соответствующей архивной информации, подготовка справок об имевших место в прошлом аналогичных ЧС;

• подготовка информационных документов о ЧС (докладов, справок, карт и пояснительных записок к ним, видео- и фотоматериалов), а также прием, обработка и отображение видеоинформации на основе, поступившей по каналам связи (в том числе ТВ - каналам) информации о ЧС, информации из БД, результатов оперативного прогноза обстановки;

• оперативная оценка необходимых объемов аварийно-спасательных и аварийно-восстановительных работ с подготовкой документов об этом, а также о силах, средствах МЧС и РСЧС, расположенных на территории пострадавшего и соседних регионов, о состоянии готовности мобильных отрядов (по составу, укомплектованности личным составом, техникой), об объемах и номенклатуре резерва Министра, возможности их доставки;

• подготовка проектов директивных документов по задействованию сил, проекта распоряжения на развертывание ОШ;

• подготовка и утверждение у руководства оперативных планов ликвидации ЧС.

Этап 3. Организация проведения аварийно-восстановительных работ.

Продолжительность этого этапа жестко не регламентирована и определяется типом и масштабом ЧС, от которых зависит необходимый объем аварийно-восстановительных работ, а также располагаемыми силами и средствами. На этом этапе ОДС в составе ОШ, либо самостоятельно (после завершения функционирования ОШ), производит:

• подготовку информационных материалов (в том числе и картографических) о текущей обстановке в районе ЧС. Эти материалы включают в себя результаты обработки текущих документов (справки, формализованные типовые сообщения) по ЧС от выездных оперативных групп, от РЦ, а также из других департаментов МЧС;

• подготовку проектов документов (приказов, распоряжений) по организации аварийно-восстановительных работ, включая планы организации перевозок;

• контроль исполнение приказов и распоряжений (плана) по задействованию сил и средств, в том числе контроль перевозок в район ЧС и, по завершении аварийно-восстановительных работ, из него;

• оперативный прием видеоинформации с мест действий сил и средств МЧС России, ее обработку и отображение на индивидуальных и коллективных видео или телевизионных средствах;

• обеспечение информационного взаимодействия с заинтересованными министерствами, ведомствами, а также с компетентными международными организациями и правительственными органами других стран.

Состояние системы связи в МЧС России

Рассмотрим возможности и текущее состояние системы связи в МЧС России на 1.01.2008 года заключается в следующем. Передача данных и документов в сети связи МЧС России осуществляется по вторичным сетям документальной связи. В системе связи МЧС России при повседневной деятельности и в особый период применяются:

• телеграфная связь по выделенным (в федеральном и региональном эвене) и коммутируемым (по сети телетайпной связи «АТ-50» на территории Российской Федерации и стран СНГ и международной сети «Телекс» со странами зарубежья) аналоговым каналам связи;

• факсимильная связь в системе связи МЧС России обеспечивается по выделенным и коммутируемым каналам аналоговых первичных и вторичных сетей связи МЧС России и ВСС РФ.

Сеть связи и передачи данных (ССПД) федерального и регионального уровней управления МЧС России представляет собой совокупность каналов связи, средств связи и сетевого оборудования, обеспечивающих передачу информации (данных) в электронном виде между абонентами, как в режиме электронной почты, так и в режиме удаленного доступа к различным информационным ресурсам МЧС России.

Открытая ССПД строится по радиально-узловой схеме и топологии «иерархическая звезда». При организации передачи данных в ССПД федерального, регионального, территориального и местного уровней управления используются также услуги операторов сетей передачи данных Взаимоувязанной сети связи Российской Федерации (ВСС РФ), а также международной сети «Интернет». В частности, локальные сети Центрального регионального центра, Сибирского РЦ, Дальневосточного РЦ, Южного РЦ связаны между собой каналом, арендованным у оператора «КОМКОР». Взаимодействие с информационными системами органов государственной власти Российской Федерации осуществляется по выделенным и коммутируемым каналам связи сетей связи общего пользования ВСС РФ.

Для обмена данными, содержащими сведения, составляющие государственную тайну, в МЧС России в настоящее время используется сеть передачи данных информационно-телекоммуникационная система (ИТКС) ФАПСИ «Атлас», абонентские пункты которой размещены на объектах федерального и регионального уровней управления МЧС России и ряда органов управления по делам ГОЧС.

Сети связи и передачи данных всех уровней АИУС РСЧС, в соответствии с существующей структурой органов управления и сложившейся структурой информационного обмена МЧС России, являются составной частью системы связи МЧС России. Иерархическая структура уровней управления системы связи МЧС России соответствует структуре уровней управления АИУС РСЧС.

В состав существующей ССПД МЧС России входят:

• центральный узел коммутации сети (г. Москва);

• абонентские пункты региональных центров по делам ГОЧС;

• абонентские пункты соединений и воинских частей войск ГО и органов управления по делам ГОЧС;

• абонентские пункты взаимодействующих с МЧС России органов государственной власти Российской Федерации.

ССПД федерального и регионального уровней АИУС РСЧС совместно с цифровыми узлами коммутации опорной (первичной) цифровой сети связи МЧС России должны составить основу для построения территориально распределенной (вторичной) ССИУ МЧС России.

Поскольку при организации цифровых каналов связи сохраняется возможность использования каналов тональной частоты (ТЧ) в качестве резервных (дополнительных) каналов связи, то взаимодействие удаленных узлов ССИУ МЧС России осуществляется по арендованным аналоговым и цифровым каналам связи первичной сети связи ВСС РФ.

В ходе обследования объектов МЧС России проанализировано общее состояние системы связи МЧС России. На основе данного анализа установлено, что в РЦ и в органах управления по делам ГОЧС возможно присоединение к узлам доступа цифровых сетей региональных операторов связи ВСС РФ и в конечном итоге - к проектируемой цифровой сети связи МЧС России, однако оно требует значительных капитальных вложений на строительство цифровых систем передачи (линий привязки),

В настоящее время в ССОД федерального и регионального уровней управления МЧС России используются следующие каналы связи:

• арендуемые выделенные цифровые каналы 2048 Кбит/с, используемые для организации ведомственной телефонной связи и сети передачи данных между объектами МЧС России Московской зоны;

• арендуемые 4-х проводные выделенные каналы связи ТЧ с полосой пропускания от 9,6 Кбит/с до 33,6 Кбит/с для организации передачи данных и телефонной связи с удаленными объектами МЧС России Московской зоны, а также с узлами связи региональных центров;

• коммутируемые каналы вторичных сетей ВСС РФ для организации доступа к информационным ресурсам МЧС России как подразделений МЧС России, так и взаимодействующих органов государственной власти Российской Федерации.

Концепция развития системы связи МЧС [3] предусматривает следующие выводы по текущему состоянию.

Существующая ССПД федерального и регионального уровней удовлетворяет требованиям обеспечения оперативного обмена электронными сообщениями небольшого объема в режиме электронной почты, а также для выполнения отдельных задач по информационному обмену формализованными сообщениями. Однако для выполнения задач по высокоскоростному доступу к базам данных и связи удаленных ЛВС распределенной сети связи МЧС России, а также эффективной передачи электронной информации большого объема, в т.ч. для организации видеоконференцсвязи и создания распределенных баз данных, создания распределенной ведомственной сети телефонной и факсимильной связи при использовании цифровых УАТС, требуется организация цифровых каналов связи.

Развитие сети связи МЧС России должно базироваться на обеспечении основных услуг связи: передача данных, передача голоса, передача факсимильных сообщений и обмен данными ЛВС.

Услуги по передаче изображений (передача изображений высокоскоростными методами и технология мультимедиа в целом) могут быть реализованы в цифровой сети связи МЧС России на последующих этапах её развития после повсеместного подключения абонентских пунктов к узлам доступа цифровых сетей связи операторов связи ВСС РФ.

Для обеспечения доступа объектов к цифровым первичным сетям операторов связи ВСС России необходимы:

• установка высокопроизводительных устройств цифрового доступа, сочетающих в себе функции коммутации, мультиплексирования и маршрутизации цифровых потоков различных видов связи на объектах МЧС России;

• организация линий привязки объектов МЧС России к цифровым первичным сетям Московской волоконно-оптической сети (МВОС) и операторов связи ВСС РФ («КОМКОР», «Транстелеком», «Ростелеком» и др.) и аренда цифровых каналов и портов этих сетей.

Следовательно, в настоящее время система связи МЧС России и её действующие элементы в целом позволяют решать задачи управления и координации деятельности органов исполнительной власти Российской Федерации в области гражданской обороны, защиты населения и территорий от чрезвычайных ситуаций.

Для эффективного решения указанных задач, повышения оперативности, достоверности и обеспечения безопасности связи и информации требуется переход на современные информационно-телекоммуникационные технологии с внедрением высокопроизводительных средств связи и обработки интегрированной информации, а также организация защищенных высокоскоростных цифровых каналов связи и цифровых портов передачи данных.