Сетевые информационные технологии
Сетевые информационные технологии возникли в 60-е годы прошлого века в связи с появлением первых вычислительных сетей.
Ключевым словом в понятии сетевые информационные технологии является сеть.
Сеть (англ. «Network») – это взаимодействующая совокупность объектов, связанных друг с другом линиями связи.
В информатике под термином «сеть» понимают несколько компьютеров и иных вычислительных машин, соединенных между собой с помощью специального оборудования для обеспечения вычислений и обмена различными видами информации. В случае использования в качестве объединяемых объектов компьютеров говорят о «компьютерной сети».
Компьютерные сети бывают 3-х типов: вычислительные, информационно-вычислительные и информационные.
Основу сетевых технологий составляют вычислительные сети. Вычислительные сети – это компьютерные сети, предназначенные для проведения измерений, экспериментов, сложных объединенных математических вычислений и других вычислительных работ, в том числе в автоматических и автоматизированных системах.
Информационная сеть – это компьютерная сеть, предназначенная для совместного использования информационных ресурсов.
Более широкий класс информационно-вычислительные сети включают вычислительные сети, предназначенные для распределенной обработки данных (совместное использование вычислительных мощностей в любых предметных областях), и информационные сети, предназначенные для совместного использования информационных ресурсов.
Любая сеть состоит из серверов и рабочих станций.
Серверы - это подключенные к сети достаточно мощные вычислительные машины, обладающие определенными ресурсами общего пользования и, как правило, возможностью объединять компьютеры в информационных сетях. Серверы могут осуществлять хранение данных, управление базами данных, удаленную обработку заданий, печать заданий и ряд других функций, потребность в которых может возникнуть у пользователей сети. Сервер - источник ресурсов сети.
Рабочая станция - персональный компьютер, подключенный к сети, через который пользователь получает доступ к ее ресурсам.
Особое внимание следует уделить одному из типов серверов - файловому серверу (File Server). В распространенной терминологии для него принято сокращенное название - файл-сервер.
Файл-сервер хранит данные пользователей сети и обеспечивает им доступ к этим данным. Файл-сервер выполняет следующие функции: хранение данных, архивирование данных, синхронизацию изменений данных различными пользователями, передачу данных.
Зачастую сеть рассматривают как совокупность клиентов и серверов. Сервером определенного ресурса в компьютерной сети называется компьютер (программа), управляющий этим ресурсом. Клиент - компьютер (программа), использующий этот ресурс.
Сервер это программа, которая предоставляет сервис, т.е. получает запрос и дает ответ. Клиент - это программа, которая выдает запрос и получает ответ. В данном случае понятия сервера и клиент – это разные роли устройств сети, а не характеристика их вычислительной мощности.
Чаще всего, хотя и не всегда, в роли клиента выступает рабочая станция, а в роли сервера-программы – сервер-машина.
Классификация компьютерных сетей
С точки зрения организации выделяют 2 типа сетей - одноранговые сети и сети с выделенным сервером.
Одноранговые сети организуются по принципу «равный среди равных» (другое название – пиринговые сети). В такой сети нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных, т.е. нет выделенного сервера. Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера. Она может обслуживать запросы от других рабочих станций и направлять свои запросы на обслуживание в сеть.
Пользователю сети доступны все устройства, подключенные к другим станциям (диски, принтеры).
Достоинства одноранговых сетей: низкая стоимость и высокая надежность.
Недостатки одноранговых сетей:
· зависимость эффективности работы сети от количества станций;
· сложность управления сетью;
· сложность обеспечения защиты информации;
· трудности обновления и изменения программного обеспечения станций.
Сеть с выделенным сервером. В сети с выделенным сервером один из компьютеров выполняет функции хранения данных, предназначенных для использования всеми рабочими станциями, управления взаимодействием между рабочими станциями и ряд сервисных функций.
Такой компьютер обычно называют сервером сети. На нем устанавливается сетевая операционная система, к нему подключаются все разделяемые внешние устройства - жесткие диски, принтеры и модемы.
Взаимодействие между рабочими станциями в сети, как правило, осуществляется через сервер.
Достоинства сети с выделенным сервером:
· надежная система защиты информации;
· высокое быстродействие;
· отсутствие ограничений на число рабочих станций;
· простота управления по сравнению с одноранговыми сетями,
Недостатки сети:
· высокая стоимость из-за выделения одного компьютера под сервер;
· зависимость быстродействия и надежности сети от сервера;
· меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью.
По масштабу территории, охватываемой сетью, различают локальные и распределенные сети. Локальные вычислительные сети (ЛВС) охватывают небольшие территории диаметром до 5-10 км внутри предприятий, вузов, банков и объединяют компьютеры, расположенные в одном или нескольких зданиях. ЛВС включает от нескольких десятков до нескольких сотен компьютеров-абонентов.
Распределенные сети разделяют на региональные информационно-вычислительные сети (ИВС) и глобальные ИВС. Региональные сети связывают абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга (сеть города, экономического региона, отдельной страны). Глобальные ИВС – сети межгосударственного и мирового масштаба, крупнейшей из которых является сеть Internet. Отдельной разновидностью распределенных сетей являются корпоративные сети (интрасеть, intranet)- сети масштаба корпорации, филиалы которой могут находиться в разных регионах и городах.
По типу линий связи сети бывают проводные (кабельные), беспроводные (радио и спутниковые) и комбинированные.
Несмотря на большое количество разновидностей компьютерных сетей, принципы их работы в основном одинаковы. Поэтому рационально рассматривать структуру и принципы функционирования сетей на примере ЛВС.
Основные компоненты сети:
· передающая среда (линии связи) - обеспечивает передачу информации между абонентами вычислительной сети. Телефонный кабель, коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель, радиоэфир.
· Рабочие станции – ПК, АРМ.
· Платы интерфейса. Сетевая карта – специальное устройство для организации взаимодействия рабочих станций с сетью.
· Серверы - компьютеры, выполняющие функции управления сетевыми ресурсами общего доступа.
· Сетевое программное обеспечение.
Помимо основных компонентов сеть может включать дополнительные устройства:
· Дополнительные устройства (трансивер, репитер, терминатор, концентратор, маршрутизатор, мост, шлюз).