Современные сетевые информационные технологии

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ РЕСПУБЛИКИ БЕЛАРУСЬ

УЧЕРЕЖДЕНИЕ ОБРАЗОВАНИЯ

«ГРОДНЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

имени ЯНКИ КУПАЛЫ»

 

 

 

РЕФЕРАТ НА ТЕМУ:

Современные сетевые информационные технологии

 

 

 

 

 Выполнила студентка 1 курса 3 группы

                                       Факультета физической культуры

                                   Голубева Алёна Анатольевна

 

 

 

 

 

 

Гродно 2013

 

Оглавление

 

 

Введение

Процесс постоянного возрастания роли и увеличения объемов информации сопровождается развитием и совершенствованием информационной техники и технологии. В обществе создаются материальные и организационные предпосылки для развития единой информационной образовательной среды, способствующей овладению учащимися основами информационной культуры, создающей условия для модернизации содержания образования, развития новых образовательных технологий. Одной из ярких иллюстраций стремительного внедрения в жизнь информационных технологий является всемирная сеть – Интернет. Вопрос интеграции Интернета в производство и повседневную жизнь человека в настоящее время достаточно актуален.

Современная жизнь, производство, здравоохранение и прочие сферы деятельности человека сегодня немыслимы без информационных технологий: каждая из сфер нуждается в переработке огромного количества информации, а также в информационном обслуживании. Наиболее оптимальным и единственно универсальным средством обработки информации является компьютер, исполняющий роль дополнительного усилителя интеллектуальных способностей человека.

Информационные технологии, как неотъемлемая составляющая современной жизни человека, позволяют управлять огромными потоками информации с применением компьютеров (вычислительной техники). В целом, информационные технологии – это комплекс инженерных и технологических наук, обеспечивающих организацию жизнедеятельности современного общества. ИТ способны обрабатывать информацию, хранить огромные объемы информации, а также передавать информацию в краткие сроки на любые расстояния.

Стремительно растущий потенциал информационных технологий обеспечивает столь же стремительное сокращение издержек в производственной сфере, способствует облегчению и улучшению уровня жизни, открывает все новые и новые возможности для людей. Поскольку нововведения информационных технологий проявляются в каждой сфере жизнедеятельности человека (работа, семья, образование, обслуживающий сектор, отдых и пр.), на сегодняшний день все сложнее представить жизнь без ИТ.[1]

 

 

Глава 1. Понятие компьютерной сети

Компьютерные сети - это системы компьютеров, объединенных каналами передачи данных, обеспечивающие эффективное предоставление различных информационно-вычислительных услуг пользователям посредством реализации удобного и надежного доступа к ресурсам сети.

Соединение, как правило, создается с помощью кабеля, но существуют и другие, более сложные средства. В рамках одного учреждения довольно практично использовать кабельное соединение. Преобразование информации для передачи по кабелю осуществляют устройства, встраиваемые в компьютер - сетевые адаптеры. Такие местные сети получили название локальные сети. Для соединения удаленных компьютеров используют уже существующие кабельные соединения, такие как телефонные линии. Вопросами перекодировки информации для прохождения по телефонным линиям, занимаются специальные устройства, подключаемые к компьютеру - модемы. Можно использовать и другие способы соединения, например, радиосвязь. Устройства преобразования в этом случае будут другими.

Удаленные локальные сети, объединяются друг с другом, создавая глобальные сети. Примером глобальной сети является сеть Интернет.

Информационные системы, использующие возможности компьютерных сетей, обеспечивают выполнение следующих задач:

• хранение и обработка данных;
• организация доступа пользователей к данным;
• передача данных и результатов обработки данных пользователям.

Эффективность решения перечисленных задач обеспечивается:

• дистанционным доступом пользователей к аппаратным, программным и информационным ресурсам;
• высокой надежностью системы;
• возможностью оперативного перераспределения нагрузки;
• специализацией отдельных узлов сети для решения определенного класса задач;
• решением сложных задач совместными усилиями нескольких узлов сети;
• возможностью осуществления оперативного контроля всех узлов сети.

Основные показатели качества компьютерных сетей включают следующие элементы: полнота выполняемых функций, производительность, пропускная способность, надежность сети, безопасность информации, прозрачность сети, масштабируемость, интегрируемость, универсальность сети. [3]

 

Глава 2. Классификация компьютерных сетей

Компьютерные сети, в зависимости от охватываемой территории, подразделяются на:

• локальные (ЛВС, LAN — Local Area Network);
• региональные (PBC, MAN — Metropolitan Area Network);
• глобальные (ГВС, WAN — Wide Area Network).

В локальной сети абоненты находятся на небольшом (до 10-15 км) расстоянии друг от друга. К ЛВС относятся сети отдельных предприятий, фирм, банков, офисов, корпораций и т. д.

РВС связывают абонентов города, района, области. Обычно расстояния между абонентами РВС составляют десятки-сотни километров.

Глобальные сети соединяют абонентов, удаленных друг от друга на значительное расстояние, часто расположенных в различных странах или на разных континентах.

По признакам организации передачи данных компьютерные сети можно разделить на две группы:

• последовательные;
• широковещательные.

В последовательных сетях передача данных осуществляется последовательно от одного узла к другому. Каждый узел ретранслирует принятые данные дальше. Практически все виды сетей относятся к этому типу. В широковещательных сетях в конкретный момент времени передачу может вести только один узел, остальные узлы могут только принимать информацию.

Топология представляет физическое расположение сетевых компонентов (компьютеров, кабелей и др.). Выбором топологии определяется состав сетевого оборудования, возможности расширения сети, способ управления сетью.

Существуют следующие топологии компьютерных сетей:

• шинные (линейные, bus);
• кольцевые (петлевые, ring);
• радиальные (звездообразные, star);
• смешанные (гибридные).

Практически все сети строятся на основе трех базовых топологий: топологии "шина", "звезда" и "кольцо". Базовые топологии достаточно просты, однако на практике часто встречаются довольно сложные комбинации, сочетающие свойства и характеристики нескольких топологий.

В топологии "шина", или "линейная шина" (linear bus), используется один кабель, именуемый магистралью или сегментом, к которому подключены все компьютеры сети. Эта топология является наиболее простой и распространенной реализацией сети.

Так как данные в сеть передаются лишь одним компьютером, производительность сети зависит от количества компьютеров, подключенных к шине. Чем больше компьютеров, тем медленнее сеть.

Зависимость пропускной способности сети от количества компьютеров в ней не является прямой, так как, кроме числа компьютеров, на быстродействие сети влияет множество других факторов: тип аппаратного обеспечения, частота передачи данных, тип сетевых приложений, тип сетевого кабеля, расстояние между компьютерами в сети.

"Шина" является пассивной  топологией — компьютеры только "слушают" передаваемые по сети  данные, но не передают их от  отправителя к получателю. Выход  из строя какого-либо компьютера  не оказывает влияния на работу  всей сети. В активных топологиях  компьютеры регенерируют сигналы  с последующей передачей их  по сети.

Основой последовательной сети с радиальной топологией (топологией "звезда") является специальный компьютер — сервер, к которому подключаются рабочие станции, каждая по своей линии связи. Вся информация передается через сервер, в задачи которого входит ретрансляция, переключение и маршрутизация информационных потоков в сети. Такая сеть является аналогом системы телеобработки, в которой все абонентские пункты содержат в своем составе компьютер.

Недостатками такой сети являются: высокие требования к вычислительным ресурсам центральной аппаратуры, потеря работоспособности сети при отказе центральной аппаратуры, большая протяженность линий связи, отсутствие гибкости в выборе пути передачи информации. Если выйдет из строя рабочая станция (или кабель, соединяющий ее с концентратором), то лишь эта станция не сможет передавать или принимать данные по сети. На остальные рабочие станции в сети этот сбой не повлияет.

При использовании топологии "кольцо" компьютеры подключаются к кабелю, замкнутому в кольцо. Сигналы передаются в одном направлении и проходят через каждый компьютер. Каждый компьютер является повторителем, усиливая сигналы и передавая их следующему компьютеру. Если выйдет из строя один компьютер, прекращает функционировать вся сеть. [5]

 

 

 

Глава 3. Основные компоненты локальной сети

Основными аппаратными компонентами сети являются следующие:

1.  Абонентские системы: компьютеры (рабочие станции или клиенты и серверы); принтеры; сканеры и др.

2.  Сетевое оборудование: сетевые адаптеры; концентраторы (хабы); мосты; маршрутизаторы и др.

3.  Коммуникационные каналы: кабели; разъемы; устройства передачи и приема данных в беспроводных технологиях.

Основными программными компонентами сети являются следующие:

1.  Сетевые операционные системы, где наиболее известные из них это: MS Windows; LANtastic; NetWare; Unix; Linux и т.д.

2.  Сетевое программное обеспечение (Сетевые службы): клиент сети; сетевая карта; протокол; служба удаленного доступа.

ЛВС (Локальная вычислительная сеть) – это совокупность компьютеров, каналов связи, сетевых адаптеров, работающих под управлением сетевой операционной системы и сетевого программного обеспечения.

В ЛВС каждый ПК называется рабочей станцией, за исключением одного или нескольких компьютеров, которые предназначены для выполнения функций серверов. Каждая рабочая станция и сервер имеют сетевые карты (адаптеры), которые посредством физических каналов соединяются между собой. В дополнение к локальной операционной системе на каждой рабочей станции активизируется сетевое программное обеспечение, позволяющее станции взаимодействовать с файловым сервером.

Компьютеры, входящие в ЛВС клиент – серверной архитектуры, делятся на два типа: рабочие станции, или клиенты, предназначенные для пользователей, и серверы, которые, как правило, недоступны для обычных пользователей и предназначены для управления ресурсами сети.

 

Рабочая станция (workstation) – это абонентская система, специализированная для решения определенных задач и использующая сетевые ресурсы. К сетевому программному обеспечению рабочей станции относятся следующие службы:

-     клиент для сетей;

-     служба доступа к файлам и принтерам;

-     сетевые протоколы для данного типа сетей;

-     сетевая плата;

-     контроллер удаленного доступа.

Рабочая станция отличается от обычного автономного персонального компьютера следующим:

-     наличием сетевой карты (сетевого адаптера) и канала связи;

-     на экране во время загрузки ОС появляются дополнительные сообщения, которые информируют о том, что загружается сетевая операционная система;

-     перед началом работы необходимо сообщить сетевому программному обеспечению имя пользователя и пароль. Это называется процедурой входа в сеть;

-     после подключения к ЛВС появляются дополнительные сетевые дисковые накопители;

появляется возможность использования сетевого оборудования, которое может находиться далеко от рабочего места. [4] 

 

Для подключения ПК к сети требуется устройство сопряжения, которое называют сетевым адаптером, интерфейсом, модулем, или картой. Оно вставляется в гнездо материнской платы. Карты сетевых адаптеров устанавливаются на каждой рабочей станции и на файловом сервере. Рабочая станция отправляет запрос через сетевой адаптер к файловому серверу и получает ответ через сетевой адаптер, когда файловый сервер готов.