Definirea rețelelor de informații a rețelei și rețelei de informații. Concepte de bază ale rețelelor informaționale și comunicațiilor Ce sunt rețelele informaționale
Rezultatele stăpânirii temei
Studiu Acest subiect, Tu vei stii:
- ce includ rețelele? tehnologia de informație;
- ce tipuri de tehnologii informaționale de rețea există;
- cum să lucrezi în colaborare online.
Noțiuni de bază:
- Rețea de calcul, comunicații și informații;
- Rețele locale, regionale (teritoriale) și globale;
- tehnologii de internet. Tehnologii online și offline;
- Rețele reale, artificiale și peer-to-peer;
- Topologie de rețea și protocoale. Punga de plastic. Trafic;
- Tehnologii web, servicii Internet.
În anii 1960 au apărut primele rețele de calculatoare (CN) cu calculatoare. De atunci, au apărut efectiv tehnologiile informaționale de rețea, făcând posibilă combinarea tehnologiilor de colectare, stocare, transmitere și prelucrare a informațiilor pe un computer cu tehnologia comunicațiilor.
O rețea este o colecție interactivă de obiecte conectate între ele prin linii de comunicație.
În procesele, sistemele și tehnologiile informaționale, termenul „rețea” se referă la cel puțin mai multe computere și alte computere conectate între ele folosind echipamente speciale pentru a efectua calcule și schimb. tipuri variate informație. Rețelele complexe presupun un număr mare de utilizatori, o structură ramificată, noduri de comutare și comunicație care conectează pe toată lumea într-o singură structură.
La baza tehnologiilor de rețea se află rețelele de calculatoare - mijloace de comunicație (telecomunicații), cu ajutorul cărora calculatoarele distribuite în spațiu sunt combinate într-un sistem.
rețea de calculatoare numit si rețea de calculatoare sau rețea de calculatoare(Rețea de calculatoare). Reprezintă un complex de calcul care include un sistem distribuit geografic de calculatoare și terminalele acestora, combinate într-un singur sistem.
Aproape imediat odată cu apariția rețelelor de calculatoare, acestea au început să fie folosite pentru schimbul de diferite tipuri de date (rețele de date) și informații. Dezvoltarea rețelelor de calculatoare și a tehnologiilor de rețea a arătat posibilitatea utilizării acestora pentru a organiza suport informațional pe scară largă pentru oameni.
Acest lucru a condus la faptul că rețelele de calculatoare care furnizează schimbul de resurse de informații au început să fie numite „ retelelor de informatii”, reprezentând un tip de rețele de comunicații.
În același timp, nu se așteaptă să se abandoneze calculul în rețea; în plus, această tehnologie este în mod constant îmbunătățită, iar supercalculatoarele conectate acum la o rețea de informații fac posibilă efectuarea de calcule ultrarapide legate de nevoile oricăror domenii.
Rețineți că după domeniul de utilizare(distribuție) distinge rețelele locale, regionale (teritoriale) și globale .
Au o arhitectură mai puțin dezvoltată în comparație cu WAN și folosesc metode mai simple pentru gestionarea interacțiunii nodurilor de rețea. Distanțele scurte dintre nodurile de rețea și ușurința de gestionare a sistemului de comunicații permit rate mari de transfer de date.
Într-o rețea LAN, distanța dintre computere este de obicei limitată la 1–2,5 km, iar viteza de transfer a informațiilor este mai mare de un Mbit/s. O astfel de rețea constă din trei componente principale: una sau mai multe mașini (servere) centrale (principale), stații de lucru și comunicații.
Rețelele LAN se adaptează cu ușurință la condițiile de operare modificate și se modernizează. Au o arhitectură flexibilă, ceea ce facilitează schimbarea locației RS-ului corespunzător. Deși nu există o clasificare clară a LAN-urilor, de obicei se disting următoarele caracteristici: scop, topologie, tipuri de calculatoare utilizate, organizarea managementului, transferul de informații, metode de teleacces și acces, medii fizice de stocare etc.
Ele sunt de obicei împărțite pe o bază teritorială în rețele regionale și globale.
De aceea rețele regionale numite uneori rețele MAN (Metropolitan Area Network). Cele regionale includ rețele corporative (rețele la scară întreprindere), interconectarea rețelelor locale care acoperă o zonă, reprezentând de obicei una sau mai multe clădiri apropiate care fac parte din această corporație (întreprindere). Ele formează sisteme informatice complexe (infosisteme) cu o arhitectură informațională distribuită.
Sistemul informațional corporativ (CIS) include „Intranet”. Această tehnologie presupune unitate pentru utilizatorul intern și consumatorul extern, care pot fi aceeași persoană. El este un utilizator intern pentru organizația sa și un consumator extern pentru o companie terță. Metoda este convenabilă pentru utilizare atunci când lucrați cu organizații cu filialele lor, precum și în diferite corporații.
Rețea de arie largă(Wide Area Network, WAN) este un set de calculatoare (noduri gazdă) îndepărtate geografic unul de celălalt, care interacționează între ele folosind canale de comunicație pentru transferul de date și software– rețea sisteme de operare. Calculatoarele gazdă sunt computere puternice cu mai mulți utilizatori sisteme de calcul(servere), precum și calculatoare specializate care îndeplinesc funcțiile de noduri de comunicare. Utilizatorii computerelor personale devin abonați ai unei astfel de rețele după ce își conectează computerele la nodurile sale principale.
În funcție de acceptat metoda de control rețelele sunt împărțite în: centralizate, descentralizate și mixte.
Internetul este un internet descentralizat. Principiul construcției sale este de a organiza autostrăzi (telefon de mare viteză, radio, satelit și alte linii de comunicație) între stațiile centrale centrale.
Creșterea sistemelor informaționale care se conectează între ele pentru a face schimb de informații și a rezolva alte probleme a inițiat crearea rețelelor internaționale, iar apoi Internetul. Acest lucru a contribuit la apariția tehnologiilor Internet.
Tehnologiile moderne de rețea oferă posibilitatea de a lucra în moduri amânate (offline) și interactive (online), asigură comunicarea cu orice sursă de informații disponibile, permit consultanță și instruire orientată profesional etc.
Tehnologiile online includ tipuri interactive de servicii pe Internet: ISQ, telefonie prin Internet etc.
Tehnologiile offline includ: liste de corespondență, grupuri de știri, forumuri web, e-mail etc.
În rețelele de informații, sistemele de control sunt numite servere. Termenul „server” (ing. „server” - procesor de serviciu, nod de serviciu) este înțeles ca o mașină de calcul suficient de puternică conectată la rețea, care posedă anumite resurse publice și, de asemenea, de regulă, capacitatea de a combina un anumit număr. a calculatoarelor atât la nivel local, cât și în rețelele informaționale globale. Sunt apelate nodurile de rețea cu servere gazde(„gazdă” în engleză - proprietar). De obicei devin furnizori de internet.
Serverele îndeplinesc de obicei funcții administrative într-o rețea și sunt apelate administratorii de sistem. Sarcinile lor includ verificarea funcționalității sistemului (canale, calculatoare, programe etc.); identificarea defecțiunilor, accesului neautorizat și a altor încălcări în rețea; restabilirea funcționalității rețelei; contabilizarea funcționării rețelei, pregătirea rapoartelor privind funcționarea acesteia și furnizarea utilizatorilor de informații despre resursele rețelei.
După scop serverele sunt împărțite în: fișier, comunicare, aplicație, mail etc. În plus, rețelele folosesc: server de baze de date („Data Base Server”), server de imprimare, server de fax etc.
Calculatoarele conectate la servere dintr-o rețea se numesc stații de lucru (PC-uri) sau clienți. Diferența constă în software-ul utilizat, care vă permite să utilizați computerele din rețea doar ca server sau ca PC. Este posibil ca orice computer din rețea să fie un server în unele condiții și un „client” în altele. Un „client” este în general considerat a fi un computer mai puțin puternic ale cărui resurse nu sunt partajate în rețea. O rețea formată din computere „servere” și „clienți” și bazată pe software care asigură funcționarea acestora în astfel de moduri se numește „ client server”.
Din punct de vedere organizațional, există o împărțire a rețelelor în trei tipuri: reale, artificiale și peer-to-peer.
Rețelele reale includ acelea în care computerele sunt conectate între ele conform unei anumite scheme folosind dispozitive speciale - adaptoare de rețea, iar prezența specialiștilor este necesară pentru a monitoriza și opera astfel de rețele. Ele sunt numite „rețea reală sau rețea cu atitudine” (NWA).
Rețelele artificiale nu necesită o rețea specială hard disk. Calculatoarele din aceste rețele comunică între ele prin porturi seriale sau paralele fără adaptoare de rețea speciale. Uneori se numește această conexiune zero-modem sau zero-slot network (în engleză: „zero-slot network”), deoarece niciunul dintre sloturile computerului nu include un adaptor de rețea. Astfel de rețele funcționează foarte lent și, de regulă, permit lucrul simultan cu doar două computere.
Rețelele peer-to-peer sunt organizate după principiul „rețelei peer-to-peer” și sunt de tip intermediar între real și artificial. Într-o astfel de rețea, în funcție de nevoie, fiecare computer poate fi un server sau un PC. De exemplu, un PC cu o imprimantă conectată la acesta poate fi folosit ca server de imprimare în rețea etc. Avantajul unor astfel de rețele este că oferă aproape aceleași capacități (servicii) ca în rețelele reale, fiind în același timp mult mai ușor de instalat și întreținut. În plus, nu este nevoie să selectați în mod unic serverele, deoarece orice computer poate fi un server și un client în același timp.
Structura construcției rețelei(topologia) este determinată în primul rând de modul în care computerele sunt conectate între ele.
În general, există „autobuz” (conexiune paralelă a computerelor la o linie de comunicație), stea (radială, adică atunci când toate PC-urile sunt conectate la server), inel și compuși amestecați calculatoare din rețea. Mixt include atât utilizarea simultană a metodelor de conectare de mai sus, cât și conectarea ierarhică, multiconectată (în acest caz, fiecare computer este conectat la toate celelalte din rețea) a computerelor într-o rețea.
Din punct de vedere numărul de calculatoare utilizate în rețea poate fi împărțit în mici (până la 10 PC-uri), medii (până la 30 PC-uri) și mari (mai mult de 30 PC-uri).
De tipul mijloacelor folosite Rețelele de transmisie a informațiilor pot fi prin cablu (cablu), fără fir (radio și satelit) și combinate.
Un aspect important tehnologia de rețea este alegerea metoda de transmitere a mesajelor printr-o rețea. Sunt cunoscute și utilizate trei metode de transmisie: metoda de transmitere cu acces prioritar, metoda de polling cu navetă și metoda pachetului de simboluri. Există opțiuni pentru utilizarea unor tipuri mixte de transfer de date.
Metoda de transmitere cu acces prioritar. O solicitare de transfer de informații este primită de la computerul care trimite. I se oferă un canal pentru utilizare temporară. Toate celelalte computere din rețea așteaptă sfârșitul sesiunii de transfer.
Metoda de sondaj cu navetă. Un pachet de informații circulă în rețea cu un interval gol și interogează secvențial toate computerele pentru nevoia de a transmite informații. Dacă există o astfel de nevoie, intervalul de mișcare preia un pachet de informații care poate fi transmis și îl transferă destinatarului.
Metoda pachetului de jetoane. Această metodă este similară cu transportul containerizat, când un mesaj pregătit pentru transmitere este „convertit” (convertit) în pachete cu o adresă și așteaptă o oportunitate cu un transportator, care în acest caz este un interval de timp marcat. Acest interval poate fi utilizat doar de un singur computer.
Prin metode de transfer de date există rețele cu:
1) transmiterea datelor prin canale de comunicare dedicate;
2) comutare de canal;
3) comutarea mesajelor;
4) comutarea pachetelor de mesaje.
Protocoale de rețea
Pentru a putea crea și opera eficient orice rețea, este necesar să se standardizeze metodele de lucru în ea. În acest scop, sunt dezvoltate și utilizate protocoale de rețea.
Transmiterea și recepția mesajelor în orice rețele de calculatoare se realizează folosind protocoale speciale de schimb de date, care reprezintă un set de reguli semantice și sintactice care determină comportamentul blocurilor funcționale în rețea.
Pe jos Schimbul de date între PC-uri se realizează prin trimiterea de pachete de mesaje. Protocoale de nivel mediu NetBIOS, IPX/SPX, TCP/IP acționează de obicei ca un transport, permițând computerelor dintr-o rețea să comunice între ele. Protocoale la nivel înalt asigură redirecționarea fișierelor și întreținerea serverelor de fișiere prin transmiterea pachetelor de mesaje folosind protocoale de nivel mediu.
Pe Internet, datele sunt trimise în pachete folosind protocolul IP.
Internet Protocol (IP) este un protocol de interconectare. Oferă livrarea pachetelor de rețea cu informații și comunicații de la mașină la mașină. Protocolul controlează adresarea pachetelor, trimițându-le pe diferite rute între nodurile rețelei și permite conectarea diferitelor rețele.
Conceptul " reteaua de informatii„(spre deosebire de conceptul de „rețea de telecomunicații”) este mai încăpător și reflectă diversitatea proceselor informaționale efectuate în rețea atunci când sistemele finale interacționează printr-o rețea de telecomunicații. Prin urmare, rețeaua de telecomunicații, ca parte a rețelei de informații, îndeplinește funcțiile sistem de transport, prin care sunt deplasate fluxuri de informații despre utilizatori și servicii generate de procesele informaționale.
În general, sub reteaua de informatii Cum obiect fizic ar trebui înțeles un set de sisteme terminale dispersate geografic unite printr-o retea de telecomunicatii, prin care se asigura interactiunea proceselor aplicative activate in sistemele terminale si accesul colectiv al acestora la resursele retelei.
Toată munca intelectuală din rețeaua informațională, după cum vedem (vezi Fig. 3), este efectuată la periferie, adică. în sistemele terminale ale rețelei, iar rețeaua de telecomunicații, deși ocupă o poziție centrală, este doar o componentă de conectare. o rețea de informații, în esență, este supliment inteligent prin rețeaua de telecomunicații prin care utilizatorii(Utilizatorii) sunt prevăzuți cu mecanisme de procesare a informațiilor, căutarea eficientă a acesteia oriunde în rețea și în orice moment, precum și capacitatea de a le acumula și stoca.
Așadar, conceptul de „rețea informațională” în cazul nostru indică o schimbare în centrul atenției atunci când studiem sau cercetăm o rețea de informații și comunicații către procesele informaționale care apar în rețea în timpul interacțiunii sistemelor finale printr-o rețea de telecomunicații. Descrierea acestei interacțiuni demonstrează complexitatea construirii unei arhitecturi de comunicare într-o rețea (arhitectura de comunicare este discutată în detaliu mai târziu în cursul de curs).
Procesele informaționale online poate fi împărțit în două grupuri. Prima dintre acestea include procesele de aplicare (Procese de aplicare). Aceștia ocupă o poziție dominantă în rețea. Procesele de aplicare sunt inițiate atunci când programele utilizatorului sunt apelate aplicatii(Aplicații). Toate celelalte procese din rețea (determinarea formatelor de prezentare a informațiilor pentru transmiterea prin rețea, stabilirea modurilor de transfer de date, rute de promovare etc.) sunt auxiliare și sunt destinate să servească proceselor de aplicare. Ei formează un grup de așa-numite procese de interacțiune (Procese de interfuncționare). Procesele de aplicare și interacțiune sunt acceptate sisteme de operare în rețea(SOS).
Figura 3. Rețeaua de informații
Sisteme terminale ale rețelei informaționale
Sistemele terminale ale rețelei de informații pot fi clasificate astfel:
sisteme terminale(TerminalSystem) – calculatoare ale utilizatorilor finali ai rețelei;
sisteme de gazduire(HostSystem) – calculatoare pe care se află resursele informatice și software ale rețelei;
servere ( Servere ) – calculatoare care pot furniza servicii de rețea. De exemplu, gestionarea accesului la resursele de informații și dispozitivele partajate, înregistrarea utilizatorilor și monitorizarea drepturilor lor de acces la rețea, deservirea apelurilor etc. Serverele, în funcție de capacitățile sistemelor lor de operare, pot funcționa atât în modul gazdă (servere de informații), cât și în modul dispozitiv de comunicare în rețea;
sisteme administrative(ManagementSystem) – calculatoare și dispozitive care oferă aplicații de management operațional pentru rețea și părțile sale individuale.
NOTĂ. Deoarece computerele acționează ca sisteme finale ale unei rețele de informații, este numită și „rețea de calculatoare”. Rețeaua de telecomunicații este clasificată drept „rețea de transmisie a datelor” (clasificarea folosită anterior în funcție de tipul de informații transmise).
Rețeaua de informații- un set de sisteme terminale dispersate geografic și o rețea de telecomunicații care le conectează, oferind acces la procesele de aplicare ale oricăruia dintre aceste sisteme la toate resursele rețelei și partajarea acestora.
Utilizator(Utilizator) - un consumator de informații care a obținut acces la rețeaua de informații (persoane fizice, persoane juridice (firme, organizații, întreprinderi)).
Procesul de aplicare(Procesul de aplicare) este proces într-un sistem final de rețea care efectuează procesarea informațiilor pentru un anumit serviciu sau aplicație de comunicații. Astfel, un utilizator, atunci când organizează o cerere de furnizare a unui anumit serviciu, activează un anumit procesul de aplicare.
Sisteme de capăt retea de informatii:
· Terminal sisteme (sistem terminal), asigurarea accesului la rețea și la resursele acesteia;
· muncitorii sisteme (server, sistem gazdă), furnizarea de servicii de rețea (controlul accesului la fișiere, programe, dispozitive de rețea, apeluri de service etc.);
· administrativ sisteme (sistem de management), implementarea managementului rețelei și părților sale individuale.
Resursele rețelei de informații:
Resurse informaționale- informații și cunoștințe acumulate în toate domeniile științei, culturii și societății, precum și produsele din industria divertismentului. Ele sunt sistematizate în bănci de date de rețea cu care interacționează utilizatorii rețelei. Aceste resurse determină valoarea consumatorului a rețelei de informații și trebuie nu doar să fie create și extinse în mod constant, ci și actualizate la timp. Datele învechite ar trebui să fie aruncate în arhive. Utilizarea rețelei oferă posibilitatea de a primi informații actualizate exact atunci când este nevoie.
Resurse de prelucrare și stocare a datelor- aceasta este performanța procesoarelor computerelor din rețea și cantitatea de memorie a dispozitivelor de stocare, precum și timpul în care sunt utilizate.
Resurse software- software implicat în furnizarea de servicii și aplicații utilizatorilor, precum și programe pentru funcții conexe. Acestea din urmă includ: emiterea facturilor, contabilizarea plății pentru servicii, navigarea, căutarea de informații în rețea, deservirea căsuțelor poștale electronice, organizarea unei punți pentru teleconferințe, conversia formatelor mesajelor de informații transmise, protecția criptografică a informațiilor (codificare și criptare), autentificare (semnătură electronică a documentelor care atestă autenticitatea acestora).
Resurse de comunicare– acestea sunt resurse implicate în transportul informațiilor și redistribuirea fluxurilor în nodurile de comunicare. Acestea includ capacitatea liniilor de comunicație, capacitățile de comutare ale nodurilor, precum și timpul pe care acestea sunt ocupate în timpul interacțiunii utilizatorului cu rețeaua. ei clasificateîn funcție de tipul rețelelor de telecomunicații:
· resursele rețelei publice de telefonie comutată (PSTN),
· resurse de rețea de date cu comutare de pachete,
· resursele rețelei mobile,
· resurse de rețea de difuzare terestră,
· resursele rețelei digitale de servicii integrate (ISDN), etc.
Toate resursele rețelei de informații listate impartit , adică poate fi utilizat simultan de mai multe procese de aplicare.
Separabilitatea poate fi fie reală, fie simulată.
Componenta de bază, nucleul rețelei informaționale, este reteaua de telecomunicatii(TN - Rețeaua de telecomunicații), adică totalitate mijloace tehnice, asigurând transmiterea și distribuirea fluxurilor de informații în timpul interacțiunii obiectelor aflate la distanță.
Obiecte șterse:
sisteme terminale ale reţelelor informaţionale
· rețele locale și teritoriale separate.
Rețelele de telecomunicații sunt de obicei evaluate una lângă alta indicatori, reflectând în general posibilitatea și eficiența transportului de informații în acestea.
Oportunitate transfer de informatiiîntr-o reţea de telecomunicaţii este legată de gradul acesteia performanţăîn timp, adică îndeplinirea unor funcții specificate
· în cantitatea prescrisă
la nivelul de calitate cerut
· în timpul unei anumite perioade de funcționare a rețelei sau la un moment arbitrar în timp.
Performanţă rețelele este legată de concepte fiabilitateȘi supraviețuire.
Fiabilitate- capacitatea de a furniza comunicare menținând în timp valorile indicatorilor de calitate stabiliți V conditii date Operațiune. (Factori de influență interni– defecțiuni aleatorii ale echipamentelor tehnice cauzate de procese de îmbătrânire, defecte ale tehnologiei de fabricație sau erori ale personalului de întreținere).
Indicatori fiabilitate, de exemplu:
· raportul dintre timpul de funcționare al rețelei și timpul total de funcționare,
numărul de moduri independente posibile de transmitere a unui mesaj de informare între o pereche de puncte,
· probabilitatea unei comunicări fără eșec etc.
vitalitate - capacitatea de a menține funcționalitatea totală sau parțială în timpul acțiunii motive, ascunzându-se deconectatși conducând la distrugerea sau deteriorarea semnificativă a unora dintre elementele sale (puncte și linii de comunicație). Motive posibile:
· spontană
§ cutremur, alunecări de teren, inundații ale râurilor etc.
· intenţionat. a delibera
§ lovituri cu rachete nucleare inamice, acțiuni de sabotaj, terorism, competiție fără scrupule etc.
Indicatori de supraviețuire:
· probabilitatea ca o cantitate limitată de informații să poată fi transmisă între orice pereche (o pereche dată) de puncte de rețea după expunerea la factori dăunători;
· numărul minim de puncte, linii (sau ambele) ale rețelei, a căror defecțiune duce la o rețea deconectată pentru o pereche arbitrară de puncte;
· numărul mediu de puncte care rămân conectate atunci când mai multe linii de comunicație sunt deteriorate simultan.
Lățimea de bandă.În cazurile în care rețeaua nu poate deservi (implementa) sarcina impusă, este logic să vorbim despre volumul de sarcină realizat în rețea.
Cantitatea de sarcină realizată este determinată de capacitatea rețelei de comunicații. În unele cazuri, debitul poate fi cuantificat. De exemplu, puteți estima fluxul maxim de informații care poate fi transmis între o anumită pereche de puncte (sursă-chiuvetă) sau puteți determina capacitatea secțiunii de rețea care reprezintă blocajul la împărțirea rețelei între sursă și chiuvetă în două părți. .
Evaluarea lățimii de bandă este în mare măsură legată de parametri calitatea serviciului , întrucât implementarea sarcinii prezentate în rețea trebuie efectuată cu parametrii de calitate specificați.
Calitatea serviciuluiÎl vom înțelege ca un set de caracteristici care determină gradul de satisfacție al utilizatorului rețelei:
· caracteristicile operaționale ale rețelei (viteza de transfer a informațiilor, probabilitatea de erori etc.),
indicatori ai ușurinței de utilizare a serviciilor,
· caracterul complet al serviciilor (acești indicatori sunt de obicei evaluați în puncte) etc.
Rentabilitatea și costul. O retea de telecomunicatii este profitabila daca costurile de organizare si asigurare a functionarii acesteia sunt rambursate prin efectul economic oferit de serviciile oferite utilizatorilor prin intermediul acesteia. Principalele caracteristici economice ale rețelei de comunicații sunt costuri reduse(costuri sociale), care sunt determinate de costul rețelei, costul funcționării și gestionării acesteia.
Cheltuieli fixe și variabile.
Costuri explicite și implicite.
O rețea este o colecție de obiecte formată din dispozitive de transmisie și procesare a datelor. Organizația Internațională pentru Standardizare a definit o rețea de calculatoare ca transferul serial orientat pe biți de informații între dispozitive independente interconectate.
Rețelele sunt de obicei conduse în mod privat de utilizator și ocupă un anumit teritoriu și sunt împărțite pe o bază teritorială în:
Rețele locale (LAN) sau Local Area Network (LAN), situate într-una sau mai multe clădiri din apropiere. LAN-urile sunt de obicei situate în cadrul unei organizații (corporație, instituție), motiv pentru care sunt numite corporative.
Rețele de calculatoare distribuite, globale sau Wide Area Network (WAN), situate în diferite clădiri, orașe și țări, care pot fi teritoriale, mixte și globale. În funcție de aceasta, rețelele globale vin în patru tipuri principale: orașe, regionale, naționale și transnaționale. Exemple de rețele distribuite la scară foarte mare includ: Internet, EUNET, Relcom, FIDO.
În general, rețeaua include următoarele elemente:
Calculatoare de rețea (echipate cu un adaptor de rețea);
Canale de comunicație (cablu, satelit, telefon, digital, fibră optică, canale radio etc.);
Diverse tipuri de convertoare de semnal;
Hardware de rețea.
Există două concepte de rețea: rețea de comunicații și rețea de informații (Fig. 1.1).
Rețeaua de comunicații este concepută pentru a transmite date și îndeplinește, de asemenea, sarcini legate de conversia datelor. Rețelele de comunicații variază în funcție de tipul de conexiune fizică utilizată.
O rețea de informații este concepută pentru a stoca informații și constă din sisteme informaționale. Un grup de rețele de informații poate fi construit pe baza unei rețele de comunicații.
Un sistem informatic trebuie înțeles ca un sistem care este furnizor sau consumator de informații.
Orez. 1.1. Rețele de informare și comunicații
O retea de calculatoare este formata din sisteme informatice si canale de comunicare.
Un sistem informatic trebuie înțeles ca un obiect capabil să stocheze, să prelucreze sau să transmită informații. Sistemul informatic cuprinde: calculatoare, programe, utilizatori si alte componente destinate procesului de prelucrare si transmitere a datelor. În viitor, sistemul informațional conceput pentru a rezolva problemele utilizatorilor va fi numit stație de lucru (client). O stație de lucru dintr-o rețea diferă de un computer personal (PC) obișnuit prin prezența unei plăci de rețea (adaptor de rețea), a unui canal de transmisie a datelor și a unui software de rețea.
Un canal de comunicare se referă la calea sau mediul prin care sunt transmise semnalele. Mijlocul de transmitere a semnalelor se numește canal de abonat sau fizic.
Canalele de comunicație (legăturile de date) sunt create de-a lungul liniilor de comunicație folosind echipamente de rețea și comunicații fizice. Comunicațiile fizice sunt construite pe baza de perechi răsucite, cabluri coaxiale, canale optice sau unde radio. Canalele logice sunt stabilite între sistemele informaționale care interacționează prin canalele fizice ale rețelei de comunicații și nodurile de comutare.
Un canal logic este o cale pentru transmiterea datelor de la un sistem la altul. Un canal logic este direcționat prin unul sau mai multe canale fizice. Un canal logic poate fi caracterizat ca o rută trasată prin canale fizice și noduri de comutare.
Informațiile din rețea sunt transmise în blocuri de date conform procedurilor de schimb între obiecte. Aceste proceduri se numesc protocoale de transfer de date.
Un protocol este un set de reguli care stabilesc formatul și procedurile pentru schimbul de informații între două sau mai multe dispozitive.
Sarcina rețelei este caracterizată de un parametru numit trafic. Traficul este fluxul de mesaje într-o rețea de date. Este înțeles ca o măsurare cantitativă în punctele selectate ale rețelei a numărului de blocuri de date care trec și a lungimii acestora, exprimate în biți pe secundă.
Metoda de acces are un impact semnificativ asupra caracteristicilor rețelei. O metodă de acces este o modalitate de a determina care stație de lucru poate utiliza în continuare canalul de comunicație și cum să controleze accesul la canalul de comunicație (cablu).
Într-o rețea, toate stațiile de lucru sunt conectate fizic între ele prin canale de comunicație conform unei anumite structuri numită topologie. Topologia este o descriere a conexiunilor fizice dintr-o rețea, indicând care stații de lucru pot comunica între ele. Tipul de topologie determină performanța, operabilitatea și fiabilitatea stațiilor de lucru, precum și timpul necesar pentru a accesa serverul de fișiere. În funcție de topologia rețelei, se utilizează una sau alta metodă de acces.
Compoziția principalelor elemente dintr-o rețea depinde de arhitectura acesteia. Arhitectura este un concept care definește interconectarea, structura și funcționalitatea stațiilor de lucru dintr-o rețea. Acesta asigură organizarea logică, funcțională și fizică a hardware-ului și software-ului rețelei. Arhitectura determină principiile de construcție și funcționare a hardware-ului și software-ului elementelor de rețea.
Există în principal trei tipuri de arhitecturi: arhitectură terminal-gazdă, arhitectură client-server și arhitectură peer-to-peer.
Rețelele moderne pot fi clasificate în funcție de diverse semne: prin îndepărtarea calculatoarelor, topologie, scop, lista serviciilor furnizate, principii de management (centralizat și descentralizat), metode de comutare, metode de acces, tipuri de medii de transmisie, rate de transfer de date etc.
1.1. Scopul și clasificarea rețelelor de calculatoare
Producția modernă necesită viteze mari de procesare a informațiilor, forme convenabile de stocare și transmitere a acesteia. De asemenea, este necesar să existe modalități dinamice de acces la informații, modalități de căutare a datelor în intervale de timp date; implementează procesarea complexă a datelor matematice și logice. Comanda și controlul trupelor necesită participarea unor echipe destul de mari la acest proces. Astfel de echipe pot fi amplasate în locații diferite. Pentru a rezolva problemele de management, viteza și comoditatea schimbului de informații, precum și posibilitatea unei interacțiuni strânse între toți cei implicați în procesul de elaborare a deciziilor de management, devin importante și relevante.
În epoca utilizării centralizate a calculatoarelor cu procesare a informațiilor în serie, utilizatorii preferau să achiziționeze computere pe care aproape toate clasele de probleme lor puteau fi rezolvate invers proporțional cu numărul lor, iar acest lucru a condus la utilizarea ineficientă a puterii de calcul a computerului la costuri materiale semnificative. . Nu se poate ignora faptul că accesul la resursele computerului a fost dificil din cauza politicii existente de centralizare a resurselor de calcul într-un singur loc.
Principiul prelucrării centralizate a datelor (Fig. 1) nu a îndeplinit cerințe ridicate pentru fiabilitatea procesului de prelucrare, a împiedicat dezvoltarea sistemelor și nu a putut oferi parametrii de timp necesari pentru prelucrarea interactivă a datelor în modul multi-utilizator. O defecțiune pe termen scurt a unui computer centralizat a dus la consecințe fatale pentru întregul sistem, deoarece a fost necesară duplicarea funcțiilor computerului central, crescând semnificativ costurile de creare și operare a sistemelor de procesare a datelor.
Calculator central
Terminal Terminal Terminal Terminal
Orez. 1. Sistem centralizat de prelucrare a datelor
Apariția calculatoarelor mici, a microcalculatoarelor și a calculatoarelor personale a impus o nouă abordare a organizării sistemelor de prelucrare a datelor și crearea de noi tehnologii informaționale. A apărut o cerință logică, justificată, pentru trecerea de la utilizarea computerelor individuale în sistemele centralizate de procesare a datelor la prelucrarea distribuită a datelor (Fig. 2).
Computer 1 Computer 2
Terminal Terminal Terminal Terminal
Orez. 2. Sistem distribuit de prelucrare a datelor
Procesarea distribuită a datelor - prelucrarea datelor efectuată pe calculatoare independente dar interconectate reprezentând un sistem distribuit.
Pentru implementarea procesării distribuite a datelor au fost create asociații multi-mașină, a căror structură este în curs de dezvoltare într-una din următoarele domenii;
sisteme de calcul multi-mașină (MCC);
rețele de calculatoare (calculatoare).
Complex de calcul cu mai multe mașini - un grup de calculatoare instalate în apropiere, unite utilizând mijloace speciale de interfață și realizând în comun un singur proces de calcul.
În proces se înțelege o anumită secvență de acțiuni pentru rezolvarea unei probleme, determinată de program.
Sistemele de calcul cu mai multe mașini pot fi:
local furnizat instalarea de calculatoare într-o cameră care nu necesită echipamente speciale și canale de comunicație pentru interconectare;
la distanta, dacă unele calculatoare ale complexului sunt instalate la o distanţă considerabilă de calculatorul central şi se folosesc canale de comunicaţie telefonică pentru transmiterea datelor.
Rețea de calculatoare (calculatoare). - un set de calculatoare și terminale conectate prin canale de comunicație într-un singur sistem care îndeplinește cerințele procesării distribuite a datelor.
Principalele diferențe dintre o rețea de calculatoare și un computer multi-mașină complex:
1.Dimensiune. Compoziția unui complex intermediar poate include de obicei două, maximum trei computere, situate în principal într-o cameră. O rețea de calculatoare poate consta din zeci sau chiar sute de calculatoare situate la o distanță de la câțiva metri la mii de kilometri.
2. Împărțirea funcțiilor între calculatoare. Dacă într-un complex cu mai multe mașini, funcțiile de prelucrare a datelor, transmisie de date și control al sistemului pot fi utilizate într-un singur computer, atunci în rețelele de calculatoare aceste funcții sunt distribuite între diferite computere.
3. Necesitatea de a rezolva problema rutării mesajelor în rețea. Un mesaj de la un computer la altul din rețea poate fi transmis pe diferite rute, în funcție de starea canalelor de comunicație care conectează computerele între ele.
