Автор работы: Пользователь скрыл имя, 26 Июля 2014 в 10:09, реферат
Сегодня, в век информатизации и компьютеризации информация является таким же ресурсом, как трудовые, материальные и энергетические, а значит, процесс ее переработки можно воспринимать как технологию.
Информационные технологии – это процессы, использующие совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (нового информационного продукта).
Информационная система (база) – это организационно-упорядоченная взаимосвязанная совокупность средств и методов информационных технологий, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели
Выделение «службы», определяемой в контексте «службы электросвязи», представляющей собой организационно-техническую систему, включающую органы, средства управления и обмена информацией, технический и административный персонал и обеспечивающую весь комплекс мероприятий по удовлетворению потребностей пользователей в услугах взаимосвязи, предоставляемых сетевыми службами телекоммуникационной сети, возможно только в составе ИС. Поэтому понятие «службы» является более общим, чем понятие «сетевой службы» и в целом включает в себя последнее. Иными словами «сетевые службы» должны входить в состав «служб» ИС, обеспечивая реализацию технических аспектов услуг взаимосвязи, предоставляемых телекоммуникационной сетью.
1.4. Принципы и функции организации взаимосвязи
Основным стандартом, который определяет принципы архитектуры взаимосвязи открытых систем, является ГОСТ 28906-91 «Системы обработки информации. Взаимосвязь открытых систем. Базовая эталонная модель». Этот стандарт подготовлен методом прямого применения стандартов МОС 7498-84, МОС 7498-84 (Доп. 1) и полностью им соответствует. Аналогичные рекомендации содержатся в восьмом томе Синей книги МККТТ, ныне секции стандартизации Международного Союза электросвязи (ITU-T), – рекомендация Х.200.
Стандарт на эталонную модель взаимосвязи открытых систем (ЭМВОС) является обобщением опыта, полученного при создании различных алгоритмов взаимосвязи для многих национальных и международных телекоммуникационных сетей. ЭМВОС унифицированным образом описывает общие принципы взаимодействия различных «открытых» сетевых систем. Понятие «открытости» систем означает взаимное признание и поддержку соответствующих стандартов.
Понятие «взаимосвязи открытых систем» (ВОС) характеризует все аспекты процесса обмена данными между прикладными процессами, расположенными в различных удаленных друг от друга АС информационной сети. При этом рассматривается не только процесс обмена информацией между системами, но и принципы их взаимодействия при решении общей (распределенной) задачи.
Рис. 1.3. Основные элементы ЭМВОС
Основу ЭМВОС составляют четыре элемента (рис. 1.3): открытые системы, прикладные процессы и соответствующие им прикладные логические объекты, существующие в рамках ВОС, соединения, которые связывают прикладные логические объекты и позволяют им обмениваться информацией, и физическая среда для ВОС.
Прежде чем приступить к определению основных принципов построения модели важно определиться с такими понятиями, используемыми в стандартах ВОС, как, реальная система, реальная открытая система, открытая система, прикладной процесс, прикладной логический объект и соединение.
Реальная система (РС) - это совокупность одной или нескольких ЭВМ, программного обеспечения, терминалов и других средств, а также операторов, которая образует полностью автономную систему, способную обрабатывать и (или) передавать информацию.
Реальная открытая система (РоС) – это реальная система, которая подчиняется требованиям стандартов ВОС при взаимодействии с другими системами.
Открытая система (ОС) – представление в рамках эталонной модели тех аспектов реальной открытой системы, которые относятся к ВОС.
Прикладной процесс (ПП) – элемент реальной открытой системы, который выполняет обработку информации для некоторого конкретного применения. Это может быть ручной процесс, процесс, выполняемый на ЭВМ, или физический процесс.
Компоненты прикладных процессов, называемые прикладными логическими объектами (далее для краткости – логическими объектами), реализуют процессы взаимосвязи открытых систем через среду ВОС, под которой понимается совокупность взаимодействующих реальных открытых систем вместе с физической средой для ВОС, предназначенной для передачи информации между ними (рис. 1.3). В качестве физической среды для ВОС обычно выступают каналы связи различной физической природы.
На рис. 1.4 показана взаимосвязь между реальной системой, реальной открытой системой, открытой системой и определено их соотношение с функциональными средами, выделяемыми в соответствии с принятой в ЭМВОС иерархией функций взаимосвязи. При этом определяются:
Рис. 1.4. Взаимосвязь между реальной системой, реальной открытой системой, открытой системой
Эталонной моделью в рамках среды ВОС предусмотрены два варианты взаимосвязи – с установлением соединения, и без установления соединения.
Взаимосвязь с установлением соединения предполагает, что перед обменом данными логические объекты двух взаимодействующих друг с другом реальных открытых систем выполняют процедуры, связанные с установлением логического соединения между ними.
Каждое соединение определяет функциональное взаимодействие двух либо большего числа одноименных объектов различных систем и устанавливается через физическую среду для ВОС.
При обеспечении взаимосвязи с установлением соединения в общем случае выполняются следующие этапы:
- собственно установления соединения,
- поддержания соединения в процессе взаимосвязи и обмена данными,
- разрушения установленного соединения по окончании взаимодействия.
Таким образом, соединение объектов существует только во время их взаимодействия, после чего аннулируется. Во время установления соединения о его создании должны договориться два логических объекта различных систем (инициатора и адресата). Разрыв соединения может выполняться как по взаимному согласованию (синхронно), так и в одностороннем порядке логическим объектом одной из взаимодействующих систем (асинхронно) без предварительного согласования. По установленному соединению выполняется последовательный обмен данными до момента инициации одним из логических объектов этапа разрушения (закрытия) соединения.
Взаимосвязь без установления соединения основана на том, что логические объекты взаимодействующих систем знают все необходимое друг о друге заранее и осуществляют обмен данными, не предупреждая партнера по обмену.
Передача информации в режиме без установления соединения осуществляется двумя способами:
- о поддерживаемых режимах взаимосвязи,
- об используемых наборах адресов,
- о видах используемого сервиса,
- о допустимых параметрах качества услуг.
И после получения ответа на запрос приступает непосредственно к этапу обмена блоками данных.
Большое многообразие и сложность функций взаимосвязи привели к необходимости их иерархического разделения на группы в рамках открытой системы и создания многоуровневой архитектуры ТС. В соответствии с эталонной моделью ВОС каждая открытая система состоит из иерархически упорядоченных подсистем (рис. 1.5), реализующих схожие наборы функций взаимосвязи. Подсистемы одного и того же N-го ранга в различных открытых системах все вместе образуют слой N-го уровня иерархии (N-уровень) ЭМВОС. Для локализации функций в рамках подсистемы в модели используют уже упоминавшееся при описании общих принципов ВОС понятие логического объекта, применительно к каждому уровню модели. При этом под логическим объектом уровня понимается активный элемент уровня, реализующий группу функций данного уровня. Таким образом, подсистема N-го уровня (N-подсистема) состоит из одного или нескольких логических объектов (N-объектов). Логические объекты существуют в каждом уровне и для одного и того же уровня они носят название равноправных логических объектов. Однако не все равноправные логические объекты могут быть связаны между собой и не для всех из них такая связь необходима. В некоторых случаях, когда, например, логические объекты находятся в несвязанных открытых системах или они не поддерживают одинаковые функции взаимосвязи, наличие взаимодействия равноправных логических объектов не представляется возможным.
Рис. 1.5. Основные элементы функциональной архитектуры ЭМВОЛС
За исключением самого верхнего уровня каждый N-уровень предоставляет N-услуги логическим объектам (N+1)-уровня. Услуги N-уровня предоставляются (N+1)-уровню посредством N-функций, выполняемых внутри N-уровня N-логическим элементом, на базе услуг (N-1)-го уровня.
(N)-услуга характеризуется следующими параметрами качества услуги:
Рис. 1.6. (N)-уровень ЭМВОЛС
Взаимодействие между (N)-логическими объектами осуществляется посредством одного или нескольких (N)-протоколов. Объекты внутри уровня и протоколы показаны на рис. 1.6. Объекты (N+1)-го уровня могут связываться между собой только с помощью услуг, предоставляемых логическим объектом (N)-го уровня через межуровневый интерфейс. Для обмена информацией между двумя или более (N+1)-логическими объектами должна быть установлена ассоциация (соединение) в (N)-уровне путем использования (N)-протокола. В целом под протоколом понимается совокупность правил и процедур взаимодействия равноправных логических объектов. Протокол любого уровня обеспечивает сервис (набор услуг уровня) для расположенного над ним уровня. Этот сервис предоставляется благодаря передаче через межуровневый интерфейс (сервисные точки доступа) специальных блоков данных (интерфейсных блоков данных), именуемых сервисными примитивами.
Протокол определяет:
- процедуры обмена данными и управляющей информацией между взаимодействующими равноправными логическими объектами;
- механизм выбора указанных процедур из списка возможных;
- структуру и способ кодирования протокольных блоков данных (ПБД), посредством передачи которых осуществляется обмен данными между равноправными логическими объектами,
что позволяет ему обеспечивать взаимодействие равноправных логических объектов, использование сервиса, предоставляемого нижележащим уровнем, и предоставление сервиса верхнему уровню. Следует отметить, что вся совокупность функций уровня может быть реализована посредством как одного, так и нескольких независимых друг от друга протоколов. При этом протокол «не знает», какие протоколы еще функционируют на том же или на смежных уровнях. Каждому протоколу «известны» лишь потребляемый и предоставляемый сервисы.
В соответствии с ЭМВОС каждый N-уровень может быть описан совокупностью выполняемых им функций. Эти функции, в общем случае, включают в себя:
- выбор протокола;
- установление и разрыв соединения;
- мультиплексирование и расщепление соединений;
- передачу нормальных (обычных) данных;
- передачу срочных (внеочередных) данных;
- управление потоком данных;
- сегментирование блокирование и сцепление данных;
- организацию
- защиту от ошибок;
- маршрутизацию.
1.5. Локальные информационно-вычислительные сети (ЛИВС)
Для классификации компьютерных сетей используются различные признаки, но чаще всего сети делят на типы по территориальному признаку, то есть по величине территории, которую покрывает сеть. И для этого есть веские причины, так как отличия технологий локальных и глобальных сетей очень значительны, несмотря на их постоянное сближение.
К локальным сетям – Local Area Networks (LAN) – относят сети компьютеров, сосредоточенные на небольшой территории (обычно в радиусе не более 1-2 км). В общем случае локальная сеть представляет собой коммуникационную систему, принадлежащую одной организации.
Глобальные сети – Wide Area Networks (WAN) – объединяют территориально рассредоточенные компьютеры, которые могут находиться в различных городах и странах.
Городские сети (или сети мегаполисов) – Metropolitan Area Networks (MAN) – являются менее распространенным типом сетей. Эти сети появились сравнительно недавно. Они предназначены для обслуживания территории крупного города – мегаполиса. Сети мегаполисов предназначены для связи локальных сетей в масштабах города и соединения локальных сетей с глобальными.
Успех развития локальных сетей (ЛС) определяется, с одной стороны, их доступностью массовому пользователю и, с другой стороны, теми социально-экономическими последствиями, которые они вносят в различные сферы человеческой деятельности. Если в начальной стадии своего развития ЛС в основном применялись для осуществления межмашинного обмена, то в последующем они стали использоваться для передачи цифровой, текстовой, графической, речевой и мультимедиа информации.
Как следует из названия, локальная сеть является одним из вариантов телекоммуникационной сети, развертываемой на относительно небольшой территории. Международный комитет IЕЕЕ 802 (Институт инженеров по электронике и электротехнике США), специализирующийся на стандартизации в области локальных сетей (LAN – Local Area Network), дает следующее определение этим системам: «Локальные сети отличаются от других видов сетей тем, что они обычно ограничены умеренной географической областью, такой, как одно здание или группа рядом стоящих зданий, склад или университетский городок, и в зависимости от каналов связи осуществляют передачу данных в диапазонах скоростей от умеренных до высоких с низкой степенью ошибок... ».