1. Информационные системы в сетях

     Создание и применение информационных систем в сетях компьютеров, с одной стороны дает заметные преимущества, с другой стороны, вызывает ряд проблем. В частности, возникают проблемы администрирования и защиты информации. В разделе рассматриваются основные понятия, связанные с сетями компьютеров и информационными системами в них, варианты архитектуры клиент-сервер, управление данными и доступ к ним, особенности информационных систем в локальных сетях, Internet и intranet.

1.1. Основные понятия

     Основные понятия сетей ЭВМ раскроем, рассматривая виды и состав сетей, используемое программное и аппаратное обеспечение, а также методы управления ресурсами.

Виды и состав сетей

     Сетью называется совокупность компьютеров или рабочих станций (PC), объединенных средствами передачи данных. Средства передачи данных, в свою очередь, в общем случае могут состоять из следующих элементов: связных компьютеров, каналов связи (спутниковых, телефонных, цифровых, волоконно-оптических, радио- и / других), коммутирующей аппаратуры, ретрансляторов, различного рода преобразователей сигналов и других элементов и устройств.      Современные сети можно классифицировать по различным признакам: по удаленности компьютеров, топологии, назначению, перечню предоставляемых услуг, принципам управлений (централизованные и децентрализованные), методам коммутации (без коммутации, телефонная коммутация, коммутация цепей, сообщений, пакетов и дейтаграмм), видам среды передачи и т.д.      В зависимости от удаленности компьютеров сети условно разделяют на локальные и глобальные.      Произвольная глобальная сеть может включать другие глобальные сети, локальные сети, а также отдельно подключаемые к ней компьютеры (удаленные компьютеры) или отдельно подключаемые устройства ввода-вывода. Глобальные сети различают четырех основных видов: городские, региональные, национальные и транснациональные. В качестве устройств ввода-вывода могут использоваться, например, печатающие и копирующие устройства, кассовые и банковские аппараты, дисплеи (терминалы) и факсы. Перечисленные элементы сети могут быть удалены друг от друга на значительное расстояние.      Примером глобальной сети служит одна из первых в мире сеть ARPANET, а также сеть Интернет.      В локальных вычислительных сетях (ЛВС) компьютеры расположены на расстоянии до нескольких километров и обычно соединены при помощи скоростных линий связи со скоростью обмена от 1 до 10 и более Мбитов/с (не исключается соединение компьютеров и с помощью низкоскоростных телефонных линий). ЛВС обычно развертываются в рамках некоторой организации (корпорации, учреждения). Поэтому их иногда называют корпоративными системами или сетями. Компьютеры при этом, как правило, находятся в пределах одного помещения, здания или соседних зданий.      В глобальной сети основным видом взаимодействия между независимыми компьютерами является обмен сообщениями. Более интенсивный обмен информацией происходит в локальных сетях. В них, по существу, организовано управление аппаратно-программными ресурсами всех входящих в сеть компьютеров. Реализует эти функции сетевое ПО. Вкратце остановимся на программно-аппаратных ресурсах и методах управления ими в ЛВС.

Программное обеспечение лвс

          Независимо от того, в какой сети работает некоторый компьютер, функции установленного на нем программного обеспечения условно можно разделить на две группы: управление ресурсами самого компьютера (в том числе и в интересах решения задач для других компьютеров) управление обменом с другими компьютерами (сетевые функции).      Собственными ресурсами компьютера традиционно управляет ОС. Функции сетевого управления реализует сетевое ПО, которое может быть выполнено как в виде отдельных пакетов сетевых программ, так и виде сетевой ОС (СОС).      При разработке сетевого ПО используется иерархический подход, предполагающий определение совокупности сравнительно независимых уровней и интерфейсов между ними. Это позволяет легко модифицировать алгоритмы программ произвольного уровня без существенного изменения других уровней. В общем случае допускается упрощение функций некоторого уровня или даже его полная ликвидация.      Для упорядочения разработки сетевого ПО и обеспечения возможности взаимодействия любых вычислительных систем, Международная Организация по Стандартизации (International Organization for Standardization - ISO) разработала Эталонную Модель взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection Reference model - модель OSI).      Эталонная Модель определяет следующие семь функциональных уровней: физический (physical layer); канальный или управления линией (звеном) передачи (data link); сетевой (network layer); транспортный (transport layer); сеансовый (session layer); представительный (presentation layer); прикладной или уровень приложений (application layer).      Отличия сетей друг от друга вызваны особенностями используемого аппаратного и программного обеспечения, различной интерпретацией рекомендаций фирмами-разработчиками, различием требований к системе со стороны решаемых задач (требования защищенности информации, скорости обмена, безошибочности передачи данных и т.д.) и другими причинами. В сетевом ПО локальных сетей часто наблюдается сокращение числа реализуемых уровней.