Сетевые информационные технологии

Основы построения сетей

Сетевые информационные технологии являются в настоящее время наиболее значимыми, активно разви­вающимися и популярными в различных областях дея­тельности. Они создают беспрецедентные возможности для электронной связи. Компьютеры и телекоммуника­ционные средства, объединенные в сети, формируют основу для создания единого информационного про­странства, дают возможность мгновенного доступа к информационным ресурсам практически из любого ме­ста земного шара. К преимуществам сетевых техноло­гий следует отнести и такие, как устранение непроиз­водительного дублирования процессов обработки и хра­нения информации; более экономное коллективное ис­пользование дорогих сетевых ресурсов, появление дополнительных сетевых информационных услуг. По­явление компьютерных сетей создало основу для ново­го подхода к обработке данных — распределенной. Та­кой подход отражает организационную структуру ком­пании, состоящую из отдельных подразделений, отде­лов, которые физически распределены по разным офисам, отделениям, предприятиям или филиалам. При чем каждая структурная единица решает свои задачи и использует для этого определенный набор данных. Раз­работка систем распределенной обработки данных, от­ражающих организационную структуру предприятия, позволяет сделать данные, поддерживаемые каждым структурным подразделением, общедоступными, обес­печив при этом сохранение их в тех местах, где они чаще всего используются. Такой подход расширяет воз­можности совместного использования информации, од­новременно повышая эффективность доступа к ним. Все сказанное выше в значительной степени обусловило широкое распространение сетевых информационных технологий в сфере управления.

Базовым понятием в этой предметной области явля­ется сеть.

Сеть — совокупность автономных компьютеров, объе­диненных средствами передачи данных. Архитектура сети определяет принципы построения и функциониро­вания аппаратного и программного обеспечения элемен­тов сети. Координация деятельности элементов сети обеспечивается системой принципов и соглашений, ус­танавливаемых на двусторонней или многосторонней основе. Для обеспечения возможности взаимодействия систем Международная организация по стандартизации (ISO) установила набор правил (протоколов), форми­рующихЭталонную модель взаимодействия открытых систем (модель OSI). Согласно этой модели весь про­цесс взаимодействия систем в сети представлен в виде упорядоченной иерархической системы, состоящей из семи функциональных этажей или уровней. Правила взаимодействия в пределах одного уровня называют протоколом, а правила взаимодействия сетевых уров­ней называют сетевым интерфейсом. Примером одного из интерфейсов является интерфейс Х.25 подключения пользователей к сети.

Первые системы коллективного пользования инфор­мационными и вычислительными ресурсами, основан­ные на сетевых технологиях, появились в 60—70-е гг.- По мере развития таких систем меняется характер свя­зи, взаимодействия основных компонентов сетевой ин формационной технологии: хоста — центральной ЭВМ, держателя всех ресурсов, и терминалов — конечных пользователей, которые становятся абонентами сети, подключая свои компьютеры к специальным ее узлам. К настоящему моменту сложилась и стала главенству ющей концепция архитектуры "клиент — сервер" — обоб­щенное представление о взаимодействии двух компо нентов информационной технологии в сетях. При этом логически и физически выделяются: активная сторо­на — клиент, источник запросов и пассивная сторона — сервер, источник ответов. Возможны разные реализа­ции систем с данной архитектурой: один клиент — один сервер; несколько клиентов — один сервер; несколько клиентов — несколько серверов.

Рассмотрим в качестве примера второй вариант ре­ализации технологии "клиент — сервер", как наиболее распространенную. В соответствии с этим вариантом в сети выделяют один наиболее мощный компьютер, на котором располагают все информационные ресурсы. Такой компьютер называют сервером. Остальные ком­пьютеры называют клиентами (могут быть менее мощ­ными). Им доступны все ресурсы сервера. При работе в сети пользователь запускает на своем компьютере Программу клиент и запрашивает какую-либо сетевую услугу. Программа клиент обеспечивает первичную об­работку запроса, формирует его для программы-серве­ра, которая и представляет эту сетевую услугу. Сервер находится в состоянии постоянного ожидания запросов от клиентов. В случае получения запросов программа инициирует обработку запроса (обращение к БД, вы­полнение поиска нужной информации или передает за­прос на другой сервер с другими БД). После оконча­ния обработки запроса Программа-сервер возвращает ответ Программе-клиенту, которая и выдает (и, если необходимо, дополнительно обрабатывает) результаты поиска пользователю

Основные виды сетей

Современные сети можно классифицировать по раз­личным признакам: по удаленности компьютеров, то­пологии, назначению, перечню предоставляемых услуг, принципам управления (централизованное и децентра­лизованное), видам среды передачи и т. д.

В зависимости от удаленности компьютеров сети условно делят на локальные и глобальные сети.

Локальная сеть обычно обеспечивает взаимодействие небольшого количества компьютеров на территории одной организации, в рамках одной фирмы (такую сеть иногда называют корпоративной и используют аббре­виатуру LAN — Local Area Network).

Локальная сеть дает пользователю прежде всего возможность более эффективной организации группо­вых работ и совместного использования аппаратных ресурсов: принтеров, факсов, модемов, сканеров, дис­ков, а также программно-информационных ресурсов, в том числе БД. Основным сервисом современных ло­кальных сетей является предоставление доступа одно­го компьютера-клиента к ресурсам коллективного пользования, расположенного на другом компьютере-сервере. Другой полезной функцией является возмож­ность запуска на компьютере программ, хранящихся на другом компьютере. Эти возможности предоставля­ют все основные сетевые операционные системы, в т. ч. Windows 95/98, Windows NT, Windows XP.

Являясь оперативным средством связи, локальная сеть позволяет автоматизировать документооборот, т. е. решить проблемы движения документа с момента его создания или получения до завершения использования, отправки адресату или передачи в архив. Она делает более эффективным процесс подготовки, согласования документов. Таким образом, автоматизация документо­оборота на основе локальной сети создает предпосылки для комплексной автоматизации разработки, согласо­вания, распространения, поиска и архивного хранения документов организации. Для создания информационной системы в локаль­ной сети ПК чаще всего используют архитектуру "кли­ент — сервер", соответственно и программы СУБД фун­кционально разделены на две части. В роли клиента выступает пользовательская программа (разрабатывае­мая для решения конкретной прикладной задачи) или готовая программа, имеющая интерфейс с серверной программой. В качестве готовых клиентских программ могут использоваться текстовые или табличные процес­соры и СУБД (например, Access). Программа-сервер является основной, выполняющей функции управления и защиты данных в базе. Примером такой программы является MS SQL Server.

Другой способ создания информационной систе­мы в локальной сети основан на технологии Интранета, которая по существу представляет собой техно­логию Интернета, перенесенную в среду корпоратив­ных информационных систем. На основе данной тех­нологии происходит интеграция локальных систем с глобальными в двухуровневые сети, строящиеся по единому принципу в рамках Интернета. В подобном случае локальную сеть рассматривают не в качестве самостоятельного автономного объекта, а как нижний уровень Интернета, что соответствует понятию "Intranet-система".

Для того чтобы наладить сеть в офисе, необходимо внутрь каждого компьютера установить специальную пла­ту, которая называется сетевой адаптер, и, таким обра­зом, определить место, куда будет подсоединяться ка­бель, связывающий все компьютеры вместе. На рисунке ниже представлена типичная сеть из 4-х компьютеров, которые соединены между собой сетевым кабелем.

К первому компьютеру подсоединен принтер, кото­рый также работает в сети и поэтому может быть ис­пользован 2, 3 и 4-м компьютерами. О принтере можно сказать что он является разделенным (общим) ресур­сом. При организации сети в настоящее время исполь­зуется сетевая технология "клиент — сервер". Сетевой компьютер, имеющий жесткий диск, принтер или дру­гие ресурсы, которыми могут пользоваться остальные компьютеры сети, называется сервером. Любой сетевой компьютер, не являющийся сервером, называется ра­бочей станцией, или клиентом. Серверами, как прави­ло, делают наиболее мощные компьютеры, т. к. их ре­сурсы доступны всем пользователям сети. Рабочие стан­ции — это все остальные кроме серверов компьютеры, которые могут быть менее мощными, чем сервер. На­пример, сеть из десяти рабочих станций может обхо­диться только одним сервером.

Глобальная информационная сеть объединяет мно­жество географически удаленных друг от друга компь­ютеров-узлов, совместное взаимодействие которых обес­печивается специальными коммуникационными и про­граммными средствами. Глобальная информационная сеть предоставляет такие оперативные средства связи, как электронная почта; позволяет эффективно органи­зовать прием и отправку факсов. Указанные функции чрезвычайно важны для служб делопроизводства. Кроме того, предоставляет широкие дополнительные возмож­ности составителям документов, обеспечивая доступ к различным информационным источникам. Велика роль глобальной информационной сети и в решении пробле­мы совершенствования управления организацией.

Примером глобальной информационной сети явля­ется Интернет.