Классификация телекоммуникационных вычислительных сетей
Классификация телекоммуникационных вычислительных сетей осуществляется по ряду признаков, отражающих свойства сети, таким как:
- территориальная распространенность;
- ведомственная принадлежность;
- скорость передачи информации;
- тип среды передачи.
По территориальной распространенности сети могут быть локальными, региональными и глобальными. Локальные – это сети, перекрывающие территорию не более 10 м2, региональные – расположенные на территории города или области, глобальные (WAN-Wide Area Networks) - на территории государства или группы государств, например Всемирная сеть Интернет.
Телекоммуникационные вычислительные сети, в которых средства передачи данных принадлежат одной компании и используются только для нужд этой компании, принято называть сетью масштаба предприятия, или корпоративной сетью (Enterprise Network).
По принадлежности различают ведомственные и государственные сети. Ведомственные принадлежат одной организации и располагаются на ее территории.
По скорости передачи информации компьютерные сети делятся на низко-, средне- и высокоскоростные.
По типу среды передачи различают сети, выполненные на базе коаксиального кабеля, витой пары, оптоволокна, с передачей информации по радиоканалам и в инфракрасном диапазоне электромагнитного излучения.
По топологии сети (способу организации физических связей) различают сети с полносвязанной топологией, когда каждый компьютер сети связан со всеми остальными, и с неполносвязанной, при которой обмен данных между двумя компьютерами осуществляется через другие узлы (компьютеры) сети. Неполносвязанная топология реализуется на базе следующих конфигураций сети: ячеистая, «общая шина», «звезда» и кольцевая.
При форме сети типа «общая шина» передача данных осуществляется последовательно от одного компьютера к другому (рис. 6.8). Такие сети просты в управлении, однако подвержены перегрузкам.
Рис. 6.8. Сетевая топология «общая шина»
Кольцевая топология (рис. 6.10) обеспечивает связь, посредством которой информация от компьютера к компьютеру передается только в одном направлении, обычно против часовой стрелки. Огромное преимущество кольцевой топологии состоит в том, что все компьютеры имеют равные возможности приема и передачи информации, однако в них затруднена локализация неисправностей.
 |  |
| Рис. 6.9. Сетевая топология «Кольцо» | Рис. 6.10. Сетевая топология «Звезда» |
Звездообразные (радиальные) сети, в которых соединения компьютеров исходят из центральной точки – концентратора, отличает высокая надежность (рис. 6.10).
Для региональных и глобальных сетей наиболее распространенной является ячеистая топология, использующая соединение только между теми компьютерами, для которых характерен интенсивный обмен данных, а связь остальных компьютеров осуществляется через другие узлы сети.
Локальные и глобальные сети
Локальные вычислительные сети представляют собой систему распределенной обработки данных, охватывающую небольшую территорию предприятий и учреждений, банков, учебных заведений и т. п. и ориентированную на коллективное использование общесетевых ресурсов. Наиболее распространенными областями применения локальных сетей являются:
- обмен информацией между абонентами сети,
- реализация электронного документооборота на предприятиях и в организациях,
- обеспечение распределенной обработки информации, организация информационных систем, содержащих общие или индивидуальные, локальные или распределенные базы данных,
- поддержка принятия управленческих решений на основе оперативной информации о производственно-хозяйственной, коммерческой и торговой деятельности подразделений.
При проектировании локальных сетей наибольшее распространение получили три архитектуры – Arcnet, Ethernet и Token Ring.
 | Примечание | |
Сеть Ethernet (IEEE 802.3 использует метод доступа к среде передачи данных, называемый методом коллективного доступа с контролем несущей и обнаружением коллизий – CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection). В стандарте Ethernet строго зафиксирована топология электрических связей – общая шина. Все компьютеры имеют доступ к этой шине и возможность передачи информации в случае, если она свободна. При возникновении ситуации, когда два компьютера начали передавать информацию по каналу одновременно, то срабатывает механизм обнаружения коллизии, и компьютер, определивший этот процесс должен прекратить передачу, сделать паузу в передаче сообщения в течение случайного интервала времени до следующей попытки.
Сеть Token Ring для определения права на доступ к среде использует маркер, который передается циклически от компьютера к компьютеру по логическому кольцу. При этом группы узлов сети соединяются по звездообразной схеме с концентратором – модулем множественного доступа (Multistation Access Unit,MAU) в центре. Кольцо, по которому следует маркер, является логическим, поскольку существует только на уровне концентратора (рис.6.12) . Сеть ARCNet (Attached Resource Computer Network) – это компьютерная сеть с немодулированной передачей, использующая маркер для открытия узлам доступа к ресу:рсам. В ARCNet применяется одна из двух топологий: шинная или звездообразная. |
В основу этих архитектур положены спецификации IEEE802.х, апеллирующие, прежде всего, к аппаратной составляющей сетей и передаче данных (кодированию, адресации и пересылке). Эта спецификация определяет стандарты, которые должны соблюдаться при разработке и развертывании таких устройств, как сетевые адаптеры, кабели и кабельные соединения.
Программное обеспечение в локальных вычислительных сетях имеет иерархическую структуру, соответствующую семиуровневой модели взаимодействия сетей и протоколов. Реализация основной задачи локальных вычислительных сетей - обеспечение функционирования прикладных процессов - осуществляется прикладными программами сети под управлением операционных систем. Выбор платформы и сетевого программного обеспечения для решения задач хозяйственной деятельности, в том числе и маркетинга - важный шаг в развитии инфораструктуры бизнеса. Однако ключевым вопросом является выбор прикладного программного обеспечения, наилучшим образом соответствующего требованиям компании.
Прикладное программное обеспечение в локальных сетях в большинстве случаев сориентировано на решение таких задач, как управление ресурсами предприятий и организаций, бизнес-процессами и корпоративными знаниями.
Управление ресурсами предполагает применение широкого спектра прикладного программного обеспечения, соответствующего моделям бухгалтерского учета, планирования производственных ресурсов (MRP II), планирования ресурсов предприятия (ERP).
При управлении бизнес-процессами на предприятии или в организации используются такие методы, как управление качеством (TQM - стандарт ISO9000), управление процессами (Workflow - стандарты ассоциации Workflow Management Coalition), управление проектами (семейство стандартов PMI). Эти методы управления поддерживаются прикладным программным обеспечением, которое известно в России как системы управления проектами, документооборотом, технологическими процессами.
Управление знаниями (Knowledge Management) направлено на обеспечение координации, коммуникации и быстрого поиска информации для принятия управленческих решений. Эта группа методов управления сейчас переживает период бурного развития и поддерживается программным обеспечением класса GroupWare (групповое программное обеспечение), информационно-поисковыми системами, а также Интранет-технологиями (Web-технологией, электронной почтой, телеконференциями).
Какая бы технология не использовалась при реализации локальных сетей, действие их всегда ограничено сравнительно небольшой территорией. Наступление эры высокоскоростной связи позволило объединить локальные сети в региональные и глобальные, распространив деятельность предприятий, фирм и отдельных людей на города, страны и весь мир.
| | Примеры |
| Зарубежные телекоммуникационные сети ARPANET – в течение многих лет (1969-1984 гг.) являлась наиболее развитой глобальной компьютерной сетью. Сейчас - одна из крупных подсетей Интернет. Ориентирована на исследовательские задачи. NASA Science Интернет (NSI) – объединяет несколько компьютерных сетей по космическим исследованиям, физике космоса и другим научным направлениям в общую интерсеть глобального распространения. BITNET– является также, как и Интернет, одной из старейших глобальных компьютерных сетей. Bitnet располагает сетевым доступом к распределенным базам научно-исследовательских данных. EARN (Западная и Центральная Европа) – в состав сети входят компьютеры национальных исследовательских центров Франции, Англии, Италии, Германии и других стран. EVnet – одна из наиболее крупных европейских компьютерных сетей, действует с 1982 года, имеет региональные части практически во всех европейских странах, включая страны Балтии и Россию. Российскую часть EVnet представляет АО "Relcom", имеющее шлюзы, соединяющие EVnet c Интернет и NSFnet; высокоскоростные выделенные линии связи; прикладные службы сети - электронную почту, списки рассылки, архивную службу EVnet. Fidonet – используется среди молодежи мира, в том числе и в России, для неформального общения. По материалам сайта http://www.marketing.spb.ru/ |
Глобальные сети обеспечивают связь и предоставление сервисных услуг большому количеству абонентов, расположенных практически по всей территории земного шара. Типичными абонентами глобальной компьютерной сети являются локальные сети предприятий и учреждений, расположенные в разных городах и странах.
Глобальные сети создаются крупными телекоммуникационными компаниями для оказания платных услуг абонентам. Компании, поддерживающие работоспособность сетей, принято называть операторами сети, а поставщиков сетевых услуг абонентам – провайдерами (service provider). Владелец, оператор и провайдер могут быть представлены как одной компанией, так и различными. Глобальная сеть может быть создана отдельной крупной компанией. Примером тому служат сети компаний Dow Jones или «Транснефть», созданные для внутренних потребностей компаний.
В России на базе многих отраслевых сетей сформированы коммерческие организации, взявшие на себя обеспечение телекоммуникационных услуг. Это привело к появлению общедоступных коммерческих специализированных систем, обеспечивающих выход на международные сети: Sprint, BizLink, Infonet, PIENet, GTS Interlinc, «Инфотел». Несколько позже появились общедоступные специализированные телекоммуникационные сети и системы: Relcom, Сеть Ассоциации делового сотрудничества «Мир»,Sedab, «Ремарт».
| | Примеры |
| Российские телекоммуникационные сети Сеть Администрации Президента – объединяет субъекты РФ, все министерства и органы исполнительной и законодательной власти России. Сеть "Атлас" объединяет банковскую сеть РФ и органы государственной власти. России. Eunet/Релком – сеть документального обмена, созданная ИВЦ ИАЭ им. Курчатова, СП "Диалог", "Демос", МНИОПК, одна из самых распространенных сетей России. В сети широко распространены телеконференции, особенно на тему коммерческих объявлений по различным группам товаров, открыт доступ к базам данных практически по любой тематике. Bizlink – сеть, американской компании Bizlink, позволяющая проводить многосторонние компьютерные конференции. Информационный обмен осуществляется через электронный банк информации без адресации, путем сортировки в соответствии с тематикой. Bizlink предоставляет доступ к международным научным и коммерческим базам данных, к библиотекам программного обеспечения. PIENet – открытая территориальная информационная сеть корпорации PIE Systems International и товарищества с ограниченной ответственностью PIENet. Предоставляемые услуги: передача оцифрованной видео- и графической информации, финансовых документов с обеспечением высокой степени конфиденциальности и достоверности с применением цифровой подписи и др. На базе PIENet реализована система бирж (электронных торгов) с учетом всех правил международной биржевой торговли. Ремарт – коммерческая информационная система акционерного общества "Русская коммерческая инициатива". Система обеспечивает доступ к биржевой информации. В её рамках созданы электронные магазины, электронная биржа, электронные аукционы, электронный торговый дом. В составе библиотек имеется информация о курсе валют, биржевая, коммерческая, юридическая информация, сообщения информационных агентств. Ситек – система акционерного общества закрытого типа фирмы Мастак–Инфо. Система предоставляет разнообразную информацию по законодательству, тексты нормативных актов, информацию об участниках валютных торгов, о порядке приобретения безналичной валюты, об итогах торгов за последние 1-2 месяца, о московских банках, имеющих лицензии на проведение операций с наличной валютой, информацию о курсе обмена наличной валюты в банках. По материалам сайта http://www.marketing.spb.ru/ |
Сети Интернет и Интранет
Наибольшую популярность среди глобальных компьютерных сетей получила сеть Интернет – глобальное объединение компьютерных сетей. Рассмотрим некоторые технические аспекты работы сети Интернет на практических примерах.
Первый пример – схема подключения персонального компьютера к сети Интернет – рис.(6.12). В большинстве случаев подключение домашнего персонального компьютера осуществляется с помощью модема. Для соединения с провайдером (IPS – Internet Service Provider) используют различные каналы: телефонные линии, выделенные линии связи, беспроводную или спутниковую связь. До настоящего времени наиболее распространенным среди индивидуальных пользователей является так называемое сеансовое подключение – соединение с набором модемов провайдера – модемным пулом по телефонной линии. После подключения к модемному пулу, персональный компьютер становится частью сети и имеет доступ к сервисам, предоставляемым провайдером ( E-mail, Usenet и т.д.).
Рис. 6.12 Схема подключения персонального компьютера к сети Интернет
ISP-провайдеры имеют в ряде регионов точки присутствия (POP- Point of Presence), обеспечивающие подключение локальных пользователей к сети. Как видно из рис. 6.12, все клиенты провайдера ISP_1 могут взаимодействовать с клиентами провайдера ISP_2 при подключении каждого из них к так называемым точкам доступа (NAP-Network Access Points), обеспечивающим трафик между сетями.
Подключение к сети Интернет локальных сетей выполняется по схеме, представленной на рис. 6.13. Локальная сеть организации подключается к сети провайдера через службу защиты информации в большинстве случаев по выделенной линии связи.
Рис. 6.13 Схема корпоративных пользователей к сети Интернет
Для передачи информации между узлами сети разработан специальный набор правил – протоколов. Сетевые протоколы управляют различными аспектами передачи информации. Некоторые из них отвечают за разбиение сообщений на пакеты, другие осуществляют контроль ошибок при передаче сообщений. Комплект взаимосвязанных протоколов для совместной работы на разных уровнях модели OSI называют набором или, для сети конкретного типа, стеком. Наиболее популярными являются стеки: TCP/IP, IPX/SPX и др. Стек TCP/IP(Transmission Control Protocol/Internet Protocol, Протокол управления передачей/Межсетевой протокол) используется для связи компьютеров в сети Интернет.
В отличие от полной модели OSI/ISO, которая имеет семь уровней, модель IPS (Internet Protocol Suite – пакет протоколов Интернет) использует лишь четыре из них: канальный, сетевой, транспортный и прикладной.
Канальный уровень, самый нижний, отвечает за доступ к сети. Он соединяет узел с каналом и определяет способ соединения. Результатом работы этого уровня является передача сигнала, состоящего из пакета (блоков) информации, в канал. Для канального уровня стандартными являются протокол FDDI (Fibre Distrbuted Data Interface) для сетей Ethernet и протокол PPP (Point to Point Protocol) – для сетей Token Ring. Программное обеспечение для канального уровня называется также драйвером устройства и встраивается в сетевую карту.
За канальным следует сетевой уровень. Он отвечает за адресацию и передачу пакетов в сети. Сетевые протоколы, обеспечивают маршрутизацию пакетов, то есть определяют, каким маршрутом будет передаваться информация от отправителя к получателю. Для сетевого уровня используется протокол IP (Internet Protocol). Другой протокол этого же уровня, называемый IGMP (Internet Group Multicast Protocol), отвечает за многоканальную передачу, при которой пакеты одного и того же сообщения передаются по разным маршрутам в зависимости от пропускной способности сети. Этот протокол используется для передачи аудио- и видеоинформации.
Следующий уровень – транспортный, отвечает за передачу данных по указанному адресу, обеспечивая своевременную и качественную передачу сообщения получателю информации. На транспортном уровне используется протокол TCP. Согласно протоколу TCP, отправляемые данные делятся на несколько пакетов, после чего каждый пакет маркируется таким образом, чтобы в нем была информация, необходимая для правильной сборки документа на компьютере получателя.
Операция, связанная с разбиением информации на пакеты и маршрутизацией пакетов, получила название коммутацией пакетов. Это решение имеет очень важное значение для производительности сетей. Поскольку региональные и глобальные сети охватывают значительные территориальные пространства и включают в свою архитектуру разнообразные устройства, то для повышения эффективности работы этих устройств, необходимо, чтобы все они были равномерно загружены, а информация передавалась бы с одной скоростью. Разбиение сообщений на пакеты позволяет исключить неравномерность передачи информации и предоставляет возможность, в случае сбоев, осуществить повторную посылку только одного или нескольких пакетов, а не всего сообщения. Кроме того, снижение неравномерности нагрузки в сети может быть выполнено более гибким выбором маршрута пакетов.
Прикладной уровень обеспечивает доставку данных от одного приложения к другому, которое работает на том же или другом узле сети. На прикладном уровне работают протоколы гипертекстов HTTP (Hypertext Transfer Protocol), который обеспечивает передачу документов в формате HTML, протокол SMPT (Simple Mail Transfer Protocol), который обеспечивает функционирование электронной почты, и протокол передачи файлов FTP (File Transfer Protocol).
По мере развития сети Интернет все большую популярность стали приобретать сети, базирующиеся в пределах фирмы на Интернет-технологии. Интранет - это корпоративная сеть, использующая программные продукты и технологии сети Интернет для удовлетворения внутренних запросов компании. Например, Интранет предоставляет возможность просмотра информации с помощью Web-браузеров, общение посредством электронной почты, обмен файлами и т. д. С помощью сети Интранет служащие могут получать информацию о стратегических решениях компании, справочную информацию или необходимое программное обеспечение. В ряде случаев доступ к корпоративным сетям может предоставляться деловым партнерам и другим группам пользователей. Объединение сетей Интранет, возникшее как результат взаимодействия компаний — партнеров, получило название Экстранет.
Интранет представляет собой технологию управления корпоративными коммуникациями, которая включают в себя, как и любая другая сеть, три уровня обеспечения: аппаратный, программный и информационный. С точки зрения аппаратного и программного уровней коммуникации, это – организация надежного канала соединения и передача информации без искажений, организация хранения информации и эффективный доступ к ней. В плане технической реализации Интранет практически не отличается от Интернета. Главная особенность Интранет состоит в информационном уровне коммуникаций.
Информационный уровень наиболее существенен для решения задач электронного маркетинга. Он может иметь разную базовую технологию передачи и хранения информации. Бумажные документы, письма и записки, доски объявлений, корпоративные газеты, телефоны представляют традиционную технологию хранения и передачи информации, которая трансформировались в электронные страницы и файлы, Web-сервер, сообщения электронной почты, сообщения сервера телеконференций. Однако по мере своего развития сети Интранет не исключили использование традиционных средств офисной деятельности, но существенным образом повлияли на коммуникационные процессы. Интранет сделал корпоративные коммуникации более надежными, быстрыми и интенсивными, а доступ к информации ускорился и стал проще.
Не меняя по сути содержания корпоративной информации, новые технологии привели к значительному увеличению объемов информации, что потребовало специальных средств автоматизации обработки данных, их хранения и передачи.