Информационно-телекоммуникационная инфраструктура, компьютерные сети

 

Кафедра Автомобили и автомобильное хозяйство
КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА
по дисциплине Информационное обеспечение автотранспортных систем
вариант  12
	Выполнил: курса заочной формы обучения шифр специальности учебный шифр         Проверил:
Чебоксары - 2014

 

Содержание

 

1. Введение…………………………………………………………………3
2. Информационно-телекоммуникационная инфраструктура,

 компьютерные  сети…………………………….………………………….4

3. Внутрифирменные информационные системы……………………… 10
4. Транспортная задача……………………………………………………26

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

 

Автоматизированные системы управления нашли широкое применение во всех отраслях экономики. Создано и функционирует несколько тысяч АСУ различного класса и назначения.

Создание АСУ связано с анализом объекта управления, выбором критериев управления, определением структуры и функций системы. Параметры функций управления определяются особенностями объекта. Отдельные функции подлежат автоматизации на базе комплекса технических средств (КТС).

В ряде литературных источников термин АСУ заменяется более модным термином «логистика», который обозначает одну из частных задач АСУ на автомобильном транспорте, а именно комплексный подход к организации товародвижения.

Автоматизированные системы обработки информации и управления (АСОИУ) на автомобильном транспорте создается для удовлетворения информационных потребностей конкретного пользователя, и он принимает непосредственное участие в ее работе. Под функционированием АСОИУ в данном случае подразумевается решение задач пользователем на основе информационного и программного обеспечения, которые созданы проектировщиками и другими специалистами на различных этапах автоматизации обработки информации.

Участие пользователя в создании АСОИУ должно обеспечивать в перспективе как оперативное и качественное решение задач, так и сокращение сроков внедрения новых технологий.

 

 

 

 

 

Информационно-телекоммуникационная инфраструктура,

компьютерные сети.

 

Информационной (компьютерной) сетью называется группа компьютеров, соединенных между собой с помощью специальной аппаратуры, обеспечивающей обмен данными. Компьютеры, расположенные в пределах одного или нескольких рядом стоящих зданий и объединенные с помощью высокоскоростного сетевого оборудования, называют локальной сетью (JIC).

Для подключения компьютера к JIC необходимо устройство, называемое сетевым адаптером. При объединении компьютеров, расположенных на значительном расстоянии друг от друга (в разных городах, странах), говорят о глобальной сети.

Выбор технологии магистрали для крупных JTC предприятия определяется используемыми протоколами нижнего уровня, такими как Ethernet, TokenRing, FDDI, FastEthernet и т.п., и существенно влияет на типы используемого в сети коммуникационного оборудования.

Магистраль — это одна из наиболее дорогостоящих частей любой сети. Поскольку через нее проходит значительная часть трафика сети, ее свойства сказываются практически на всех сервисах корпоративной сети, которыми пользуются конечные пользователи. Поэтому выбор технологии работы магистрали явно относится к разряду стратегических решений.

Передача данных по сети регламентируется определенными правилами. Набор правил взаимодействия между компьютерами сети называют протоколами передачи данных, или сетевыми протоколами. Протоколы определяют формат, способ синхронизации, порядок следования, методы обработки ошибок при передаче данных. Передача данных между компьютерами требует выполнения многих шагов. Например, для передачи файла с одного компьютера на другой, файл должен быть разбит на части, эти части должны быть определенным образом сгруппированы (рис. 1).

Рис. 1. Структура сообщения

 

Компьютер, принимающий файл, должен получить дополнительную информацию о том, каким образом связаны между собой образованные группы, о способе синхронизации, корректировке ошибок, связанных с передачей данных и т.д.

С учетом сложности осуществления коммуникаций между компьютерами этот процесс обычно разбивается на шаги. Каждый такой шаг выполняется в соответствии со своими правилами, т. е. со своим протоколом. Работая в JTC, пользователи могут посылать друг другу текстовые сообщения, получать доступ к файлам, находящимся на локальных дисках других компьютеров сети, использовать различные устройства (ресурсы) сети. Примером может служить использование принтера, подключенного к другому компьютеру сети.

Кроме протокола, который будет работать на магистрали, необходимо также выбрать рациональную структуру магистрали. Эта структура будет затем положена в основу структуры кабельной системы, стоимость которой может составлять 15 % всей стоимости сети и более.

Рациональная структура магистрали должна обеспечить компромисс между качеством передачи трафика (пропускная способность, задержки, приоритеты для ответственных приложений) и стоимостью.

На структуру магистрали сильное влияние оказывает выбранная технология, так как она определяет максимальные длины кабелей, возможность использования резервных связей, типы кабелей и т.п. Так как магистраль крупной сети строится практически всегда на основе активного коммуникационного оборудования (коммутаторов и маршрутизаторов), фильтрующего и перераспределяющего трафик между подсетями, то в понятие рациональной структуры входит и выбор активного оборудования.

При этом вопрос состоит не столько в выборе модели оборудования и производителя, а в основном в выборе типа оборудования (маршрутизатор, коммутатор) и режима работы этого оборудования по объединению подсетей и установлению защиты от нежелательного межсетевого трафика.

Сегодня существует несколько режимов работы маршрутизаторов и коммутаторов, отличающихся от стандартных: образование коммутаторами виртуальных сетей, ускоренная маршрутизация при передаче различных видов информации. Пока что эти режимы, часто весьма полезные для работы на магистралях современных сетей, каждый производитель реализует по-своему, хотя работы по стандартизации идут и некоторые приемы и алгоритмы уже близки к тому, чтобы обрести свое стандартное выражение.

Интенсивности потоков данных в разных сегментах ЛС порой значительно разнятся. Следовательно, имеется потребность в экономичном решении, предоставляющем сегментам и подсетям ту пропускную способность, которая им требуется. Тем не менее 10-мегабитный Ethernet устраивал большинство пользователей на протяжении около 15 лет.

Теперь же у мощных клиентских станций с процессорами Pentium или PentiumPRO и шиной PCI (133 Мбайт/с) эта доля упала до 1/133, что явно недостаточно для передачи аудио-, видеоинформации, распространения мультимедийных приложений. Еще больший недостаток в пропускной способности стали ощущать серверы как на основе RISC-, так и на основе Intel-процессоров. Основным решением в этой области стало использование нескольких сетевых адаптеров, работающих на разные подсети.

В начале 1990-х годов наметились сдвиги и в характере передаваемой по сети информации. Наряду с алфавитно-цифровыми данными появились графические, звуковые и видеоданные, хранящиеся в многомегабайтных файлах. Это еще больше усугубило ситуацию, так как теперь даже несколько ПК, работающих с мультимедийной информацией, могли перегрузить 10-мегабитный сегмент сети. Поэтому многие сегменты 10-мегабитного Ethernet стали перегруженными, реакция серверов в них значительно упала, а частота возникновения коллизий существенно возросла, еще более снижая номинальную пропускную способность.

Самое простое решение — повышение битовой скорости единственного протокола, работающего во всех сегментах сети, как происходило ранее с сетями на основе Ethernet — не является уже рациональным для скоростей, больших 30 — 40 Мбит/с. Это стало ясно после разработки и применения первого высокоскоростного протокола JTC — протокола FDDI, работающего на битовой скорости 100 Мбит/с.

Стоимость сегментов FDDI оказалась для этого слишком высокой, поэтому протокол FDDI стал применяться в основном только для построения магистралей крупных ЛС и подключения централизованных серверов предприятия. Для связи сегментов Ethernet с сегментами FDDI потребовалось применение маршрутизаторов или транслирующих коммутаторов.

Схема построения ЛВС с использованием нескольких сегментов (в случае применения коммутаторов) или подсетей (в случае применения маршрутизаторов или умеющих маршрутизировать коммутаторов), в каждой из которых применяется один из двух протоколов в зависимости от пропускной способности, необходимой компьютерам, работающим в этой части сети, является прообразом схемы, к которой сегодня стремятся производители сетевого оборудования и сетевые интеграторы.

Более совершенная схема построения JIC должна опираться не на две доступные скорости, а на более сложную иерархическую линейку скоростей для компьютеров сети. Тогда можно будет более точно и с меньшими затратами учесть потребности каждой группы компьютеров, объединенных в сегмент, или даже каждого отдельного компьютера.

Для согласования скоростей работы каналов между сегментами сети необходимо применять устройства, обрабатывающие трафик с буферизацией пакетов — коммутаторы или маршрутизаторы, но не концентраторы, которые организуют побитную передачу данных из сегмента в сегмент.

Обеспечение для абонентов сети требуемого уровня задержек — это частный случай обеспечения нужного качества обслуживания. Анализ типов трафика, создаваемого современными приложениями, позволил выделить несколько основных типов, для которых понятие качества обслуживания имеет различный смысл и характеризуется различными параметрами. Трафик реального времени с постоянной битовой скоростью обычно требует предоставления ему постоянной полосы пропускания, причем в понятие качества обслуживания входит не только величина предоставляемой ему пропускной способности, но и величина задержек передачи каждого пакета — обычно среднее время задержки и величина ее вариации.

Для пульсирующего компьютерного трафика, который не является трафиком реального времени, так как не чувствителен к задержкам, обычно достаточно обеспечить параметры пропускной способности, а о величинах задержек можно не заботиться.

Для случая, когда трудно точно оценить среднюю скорость передачи данных приложением и максимальный всплеск интенсивности, применяют упрощенное толкование понятия качества обслуживания, как верхний и нижний пределы пропускной способности, предоставляемой сетью абоненту в течение достаточно длительного промежутка времени.

Компьютерный трафик при отсутствии специальных каналов связи передавали по телефонным каналам с помощью модемов. Однако при этом определенные неудобства испытывали компьютерные абоненты сети — канал с постоянной пропускной способностью не может хорошо передавать пульсации трафика. Если нужно передать трафик со средней интенсивностью 10 Кбит/с и пульсацией до 500 Кбит/с на протяжении одной секунды, то, очевидно, что канал с пропускной способностью 28,8 Кбит/с не сможет хорошо справиться с этой задачей.

Такое положение дел всегда сохраняется при использовании сетей с коммутацией каналов, в том числе и сетей, которые изначально проектировались, как сети с интегральными услугами, в которых компьютерный трафик должен передаваться наравне с телефонным, трафиком факсов, службы телетекста и трафиками других служб (ISDN — цифровые сети интегрального обслуживания).

Для быстрой передачи данных сети ISDN подходят в гораздо большей степени, чем узкополосные и зашумленные каналы аналоговых сетей.

Для передачи компьютерного трафика через сети ISDN используется сервис коммутации каналов со скоростью до 2 Мбит/с, а значит, все проблемы с передачей пульсаций остаются.

При более низких скоростях передачи данных задержки могут быть достаточно чувствительными.

Даже в ненагруженной сети framerelay при скорости передачи данных по каналу в 1,5 Мбит/с передача пакета компьютерных данных длиной 4096 байт может задержать пакет голосовых данных на 22 мс, что скорее всего очень сильно снизит качество передачи голоса.

Существует несколько способов объединения компьютеров в JTC. Наиболее широко используются топологии «звезда», «общая шина», «кольцо» (рис. 2).

Топология «звезда» предполагает, что каждый компьютер подключен с помощью отдельного кабеля к объединяющему устройству. Топология «общая шина» предполагает использование одного кабеля, к которому подключены все компьютеры сети. В топологии «кольцо» данные передаются от одного компьютера к другому как бы по эстафете. Несколько JIC, выполненных с помощью различных топологий, можно объединить в единую сеть.

Рис. 2. Основные топологии вычислительных сетей

Внутрифирменные информационные системы