Средства информационных технологий обеспечения управленческой деятельности

     В зависимости от удаленности компьютеров  сети условно разделяют на глобальны, региональные и локальные.

     Произвольная  глобальная сеть (GAN-Global Area Network) объединяет абонентов, расположенных в различных странах, на различных континентах. Сеть может включать другие глобальные сети, локальные сети, а также отдельно подключаемые к ней компьютеры (удаленные компьютеры) или отдельно подключаемые устройства ввода-вывода.

     Взаимодействие  между абонентами в глобальной сети осуществляется на базе телефонных линий связи, радиосвязи и систем спутниковой связи. Глобальная вычислительная сеть позволяет решить проблему объединения мировых информационных ресурсов и организации доступа к этим. Глобальные сети бывают четырех основных видов: городские, региональные, национальные и транснациональные.

     В качестве устройств ввода-вывода в  сети могут использоваться, например, печатающие и копирующие устройства, кассовые и банковские аппараты, дисплеи (терминалы) и факсы, причем они могут быть удалены друг от друга на значительное расстояние.

     Региональная  вычислительная сеть (MAN-Metropolitan Area Network) связывает абонентов, расположенных на значительном расстоянии друг от друга. Она может включать абонентов внутри большого города, экономического региона, отдельной страны. Обычно расстояние между абонентами составляет десятки, сотни километров.

     Локальные вычислительные сети (ЛВС), Local Area Network (LAN), объединяют абонентов, расположенных в пределах небольшой территории. В настоящее время не существует четких ограничений на территориальный разброс абонентов ЛВС. Компьютеры в ЛВС могут быть расположены на расстоянии до нескольких километров и обычно соединены при помощи скоростных линий связи со скоростью обмена от 1 до 10 и более Мбит/с.

     ЛВС обычно развертываются в рамках некоторой  организации (корпорации, учреждения). Поэтому их иногда называют корпоративными системами или сетями. Компьютеры при этом, как правило, находятся в пределах одного помещения, здания или соседних зданий.

     Объединение глобальных, региональных и локальных  вычислительных сетей позволяет создавать многосетевые иерархии, обеспечивая доступ к мировым информационным ресурсам.

     Итак, для того, чтобы создать компьютерную сеть, нужны компьютеры, линии связи, а также специальные устройства для подключения компьютеров к линиям связи. Наконец, необходимо установить специальное программное обеспечение для управления совместной работы в сети.

     При объединении разнородных ЭВМ  в сеть возникло много проблем. Необходимо согласовать взаимодействие ЭВМ клиентов, серверов, линий связи и других устройств. Они были решены посредством применения многоуровневой системы протоколов. Для стандартизации протоколов была создана международная организация протоколов ISO (International Standard Organization). Она ввела понятие архитектуры открытых систем, что означает возможность взаимодействия систем по определенным правилам, хотя сами системы могут быть созданы на различных технических средствах.

     Основой архитектуры открытых систем является понятие уровня. Система разбивается на ряд уровней, или подсистем, каждый из которых выполняет свои функции.

     Уровень сети – компонент, слой либо граница иерархической структуры. ISO установила семь уровней сетевой операционной системы.

     Первый  уровень - физический – обеспечивает физический интерфейс с каналами. По типу характеристик сети делятся на аналоговые, например обычная телефонная сеть, и цифровые. Единицей обмена является бит.

     Второй  уровень – канальный - управляет передачей данных по каналам. Он обеспечивает контроль работы каналов. Единицей обмена является пакет.

     Третий  уровень – сетевой - обеспечивает управление маршрутизацией пакетов. Он определяет соглашения о блокировании данных и их адресации. Единицей обмена является пакет. Для объединения неоднородных сетей используются протоколы IP, TCP/IP. Протокол IP (Internet Protocol) осуществляет минимальные услуги по перемещению пакетов в сети (адресация, фрагментация, сборка). ТСР (Transmission Control Protocol), являясь протоколом следующего уровня, обеспечивает надежную доставку пакетов.

     Четвертый уровень – транспортный – сквозной, отвечает за обмен данными между портами разных ЭВМ сети, обеспечивает сборку сообщений. Порт – точка подключения ЭВМ к сети. Единицей обмена является сеансовое сообщение.

     Пятый уровень – сеансовый - определяет правила диалога прикладных программ, проверки прав доступа к сетевым ресурсам. Единицей обмена этого и следующих уровней является пользовательское сообщение.

     Шестой  уровень – представительный – определяет формы представления информации (текст, изображение и т.д.). Здесь же определяется стандарт на форму передаваемых документов по телефону, телексу и другим средствам оргтехники.

     Седьмой уровень - прикладной – обеспечивает интерфейс с прикладными программами.

     Каждый  уровень решает свои задачи и обеспечивает сервисом расположенный над ним уровень. Правила взаимодействия разных систем одного уровня называют протоколом. Правила взаимодействия соседних уровней в одной системе – интерфейсом. Каждый протокол должен быть прозрачным для соседних уровней.

 

Способы коммутации и передачи данных

     Основная  функция систем передачи данных в условиях функционирования вычислительных сетей заключается в организации быстрой и надежной передачи информации произвольным абонентам сети, а также в сокращении затрат на передачу данных.

     Важнейшая характеристика сетей передачи данных - время доставки информации - зависит от структуры сети передачи данных, пропускной способности линий связи, а также от способа соединения каналов связи между взаимодействующими абонентами сети и способа передачи данных по этим каналам.

     В настоящее время различают системы  передачи данных с постоянным включением каналов связи (некоммутируемые каналы связи) и коммутацией на время передачи информации по этим каналам.

     При использовании некоммутируемых каналов связи средства приема-передачи абонентских пунктов и ЭВМ постоянно соединены между собой, т.е. находятся в режиме «on-line». В этом случае отсутствуют потери времени на коммутацию, обеспечиваются высокая степень готовности системы к передаче информации, более высокая надежность каналов связи и, как следствие, достоверность передачи информации. Недостатками такого способа организации связи являются низкий коэффициент использования аппаратуры передачи данных и линий связи, высокие расходы на эксплуатацию сети. Рентабельность подобных сетей достигается только при условии достаточно полной загрузки этих каналов.

     При коммутации абонентских пунктов  и ЭВМ только на время передачи информации (т.е. нормальным режимом для которых является режим «off-line») принцип построения узла коммутации определяется способами организации прохождения информации в сетях передачи данных.

     Существуют  три основных способа подготовки и передачи информации в сетях, основанных на коммутации:

• каналов;
• сообщений;
• пакетов.

Коммутация  каналов

     Способ  коммутации каналов заключается в установлении физического канала связи для передачи данных непосредственно между абонентами сети. При использовании коммутируемых каналов тракт (путь) передачи данных образуется из самих каналов связи и устройств коммутации, расположенных в узлах связи.

     Установление  соединения заключается в том, что  абонент посылает в канал связи заданный набор символов, прохождение которых по сети через соответствующие узлы коммутации вызывает установку нужного соединения с вызываемым абонентом. Этот транзитный канал образуется в начале сеанса связи, остается фиксированным на период передачи всей информации и разрывается только после завершения передачи информации.

     Такой способ соединения используется в основном в сетях, где требуется обеспечить непрерывность передачи сообщений (например, при использовании телефонных каналов связи и абонентского телеграфа). В этом случае связь абонентов возможна только при условии использования ими однотипной аппаратуры, одинаковых каналов связи, а также единых кодов.

     К достоинствам данного способа организации соединения абонентов сети следует отнести:

• гибкость системы соединения в зависимости от изменения потребностей;
• высокую экономичность использования каналов, достигаемую за счет их эксплуатации только в течение времени установления связи и непосредственно передачи данных;
• невысокие расходы на эксплуатацию каналов связи (на порядок меньше, чем при эксплуатации некоммутируемых линий связи).

     Способ  коммутации каналов более оперативный, так как позволяет вести непрерывный двусторонний обмен информацией между двумя абонентами.

     Недостатками  коммутируемых каналов связи является необходимость использования специальных и коммутирующих устройств, которые снижают скорость передачи данных и достоверность передаваемой информации.

     Использование специальных методов и средств, обеспечивающих повышение достоверности передачи информации в сети, влечет за собой снижение скорости передачи данных за счет увеличения объема передаваемой информации, вызванного необходимостью введения избыточных знаков, за счет потерь времени на кодирование информации в узле-передатчике и декодирование, логический контроль и другие преобразования - в узле-приемнике.

     Наконец, сокращение потоков информации ниже пропускной способности аппаратной части и каналов связи ведет к недогрузке канала, а в период пиковой нагрузки может вызвать определенные потери вызовов.

Коммутация  сообщений

     При коммутации сообщений поступающая на узел связи информация передается в память узла связи, после чего анализируется адрес получателя.

     В зависимости от занятости требуемого канала сообщение либо передается в память соседнего узла, либо становится в очередь для последующей передачи.

     Таким образом, способ коммутации сообщений  обеспечивает поэтапный характер передачи информации. В этом случае сообщения содержат адресный признак (заголовок), в соответствии с которым осуществляется автоматическая передача информации в сети от абонента-передатчика к абоненту-приемнику.

     Все функции согласования работы отдельных  участков сети связи, а также управление передачей сообщений и их соответствующую обработку выполняют центры (узлы) коммутации сообщений.

     Основное  функциональное назначение центра коммутации сообщений - обеспечить автоматическую передачу информации от абонента к абоненту в соответствии с адресным признаком сообщения и требованиями к качеству и надежности связи.

     Метод коммутации сообщений обеспечивает независимость работы отдельных участков сети, что значительно повышает эффективность использования каналов связи при передаче одного и того же объема информации (которая в этом случае может достигать 80 - 90%  от максимального значения).

     В системе с коммутацией сообщений  происходит сглаживание несогласованности в пропускной способности каналов и более эффективно реализуется передача многоадресных сообщений (так как не требуется одновременного освобождения всех каналов между узлом-передатчиком и узлом-приемником). Передача информации может производиться в любое время, так как прямая связь абонентов друг с другом необязательна.

     К недостаткам метода следует отнести односторонний характер связи между абонентами сети.

     Для более полной загрузки каналов и  их эффективного использования возможно совместное применение перечисленных методов коммутации, основой которого служат следующие условия: