ЛЕКЦИЯ № 04

1. Тема: Идеология построения инфомационно-вычислительных Сетей

по дисциплине Информационные системы и сети

специальность 230700, 351100

УЧЕБНАЯ ЦЕЛЬ:

Иметь понятие:

• предмет учебной дисциплины, ее содержание, и назначение;

• краткая характеристика рекомендованной литературы;

• методические рекомендации по изучению дисциплины;

• построение дисциплины, последовательность сдачи зачетов и экзаменов.

Знать:

• назначение компьютерных сетей;

• понятия локальной вычислительной сети, клиента, сервера;

• типы сетей ЭВМ, базовые топологии сетей, комбинированные топологии.

ОСНОВНЫЕ ВОПРОСЫ:

1. Классификация информационно-вычислительных систем.

2. Эталонная модель взаимодействия открытых систем.

3. Топологи и характеристики компьютерных сетей

ЛИТЕРАТУРА:

Основная:

1. Ларионов А.М. и др. «Вычислительные комплексы, системы и сети». Л.: Энергоатомиздат, 1987

2. Малышев В.Н. «Передача и обработка информации в АСУ ВМФ». С.-Пб.: ВМА, 1994.

Дополнительная:

1. Новиков Ю.В., Кондратенко С.В. Локальные сети. – М.: Эком, 2001, с. 7…27.

2. Нанс Б. «Компьютерные сети». М.: Бином, 1995;

3. Шатт С. «Мир компьютерных сетей». Киев: BHV, 1996

4. Гусева А.И. «Технология межсетевых взаимодействий». М.: ДИАЛОГ-МИФИ, 1997

1 Классификация информационно-вычислительных систем.

Одним из направлений повышения эффективности управления, вообще, и управления производством, в частности, признана автоматизация процессов управления на базе широкого использования органами управления электронно-вычислительной и организационной техники различного назначения и объединения ее в так называемые информационно-вычислительные сети (ИВС).

ИВС сети создаются для того, чтобы дать возможность территориально разобщенным пользователям обмениваться информацией между собой, использовать одинаковые программы, общие информационные и аппаратные ресурсы. Необходимость внедрения электронной почты, стремление коллективного использования разнообразных баз данных и аппаратных средств, потребность в проведении дискуссий и оперативных совещаний без отрыва от рабочих мест, стремление повысить оперативность получения «свежей» информации подталкивает пользователей к подключению своих ЭВМ к сетям.

Поэтому, по некоторым оценкам, в настоящее время более половины действующих в мире ЭВМ подключены к сетям.

При создании крупномасштабных сетей такого типа, включающих, в общем случае, неоднородные вычислительные и организационные средства, приходится решать две основные проблемы.

Первая из них связана с ответами на вопросы, как обеспечить взаимодействие различных (неоднородных) информационно-вычислительных процессов, управляемых различными операционными системами, предполагая, что сложностей, связанных с их удаленностью, нет. Вторая же, наоборот, связана с ответами на вопросы, как обеспечить взаимный контакт между любыми элементами ИВС с помощью каналов связи, вносящих нежелательные искажения в передаваемые данные и их задержки.

Первой проблемой занимаются специалисты в области ЭВТ, решая ее как аппаратными, так и программными методами, в рамках направления информатики определенного нами как «Вычислительные системы и сети». Второй же проблемой должны заниматься специалисты в области связи или телекоммуникаций на основе разработки соответствующих технических и алгоритмических методов, программных и аппаратных средств, обеспечивающих надежную связь удаленных процессов через ненадежную среду.

Решение задач, связанных с указанными проблемами, лежит на пути разработки и применения методов автоматической передачи и пространственно-временного распределения (коммутации) фрагментов информационных массивов, с которыми оперируют средства ЭВТ, т.е. - данных. Кстати в ГОСТах, регламентирующих терминологию в области технических средств передачи данных, данные определены как информация, представленная в формализованном виде, пригодном для интерпретации, обработки и пересылки ее человеком или техническими средствами [21]. Для обмена же этими данными абоненты ИВС должны быть подключены к специально организованным сетям (так называемым сетям обмена данными), построенным на основе соответствующих каналов связи и узлов (центров) коммутации.

Таким образом, ИВС и СОД появились в результате творческого сотрудничества, как специалистов вычислительной техники, так и специалистов техники связи.

Сети часто условно делят на три большие категории: глобальные сети (WAN, Wide Area Network), городские сети (MAN, Metropolitan Area Network) и локаль­ные сети (LAN, Local Area Network). В нашей стране локальные сети распрост­ранены гораздо больше, чем городские или глобальные. Традиционное русское сокращение для локальных сетей — ЛВС (локальная вычислительная сеть). По­этому, как правило, мы будем использовать русскую аббревиатуру ЛВС и ан­глийские сокращения MAN и WAN.

В связи с тем, что задачи, решаемые указанными категориями сетей и условия, в которых они решаются, различны, то и механизмы передачи данных в локальных и глобальных сетях существенно отличаются.

Так, глобальные и городские сети призваны организовать взаимодействие между абонентами на больших расстояниях. Протяженность глобальных сетей может составлять ты­сячи километров. Они, так или иначе, интегрированы с сетями масштаба страны, вынуждены базироваться, как правило, на обычные ранее созданные каналы связи. Поэтому эти сети ориентированы на соединение — до начала пере­дачи данных между абонентами, работают на относительно низких скоростях и могут вносить значительные задержки в передачу информации.

Городские сети обеспечивают взаимодействие ЭВТ на территориальных образованиях меньших размеров (протяженность городских сетей нахо­дится в пределах от десятков до сотен километров), могут уже использовать и специальные выделенные каналы ПД, работающие на скоростях от средних до высоких. Поэтому в них меньше замедляется передача данных, чем в глобальных.

Типичная локальная сеть занимает прост­ранство в одно здание. Протяженность локальных сетей составляет около одного километра. Их основное назначение состоит в объединении пользователей для совместной работы. Такие сети организуются внутри здания, этажа или комнаты. Поэтому в локальных сетях чаще используются электрические или волоконно-оптические кабели связи, методы передачи, не требующие предварительной установки соединения, когда пакеты с данными посылается без подтверждения готовности получателя к обмену. В связи с чем, локальные вычислительные сети обеспечивают наивысшую скорость обмена информацией между компьютерами.

Наиболее известны на сегодняшний день следующие базовые сетевые технологии, которые применяют для построения ИВС указанных категорий (табл. 4.1).

Таблица 4.1.