Информационные сети как класс открытых информационных систем.

Сеть - это взаимодействующая совокупность объектов, связанных друг с другом линиями. Основные характеристики сети, её структура и особенности определяются архитектурой. Наибольшее распространение получила архитектура взаимодействия открытых систем. Также широко используются архитектуры крупных фирм-изготовителей.

В зависимости от технологии передачи данных различают (см. рис.):

· сети с маршрутизацией данных (каждый блок данных передаётся только одной системе-адресату)

· сети с селекцией данных (каждый блок данных передаётся всем системам).

По территориальному признаку сети делятся на:

· локальные;

· территориальные;

· глобальные;

· смешанные

Кроме того, различают:

· коммуникационные сети. Предназначены для передачи данных, могут также обеспечивать выполнение задач, связанных с преобразованием данных (сборкой символов в пакеты, обеспечение достоверности передачи и т.д.);

· информационные сети. Они получаются подключением к коммуникационной сети абонентских систем. При этом на базе коммуникационной сети может быть построена не одна, а группа информационных сетей.

 

 

Модели и структуры информационных сетей.

Локальная сеть (ЛВС)

Локальная сеть - это сеть, системы которой расположены на небольшом расстоянии друг от друга. Она охватывает небольшое пространство, как правило, одно здание и характеризуется высокими скоростями передачи данных. Каналы такой сети имеют высокое качество и принадлежат одной организации.

Применяются две архитектуры локальных сетей:

· архитектура «клиент-сервер» (позволяет эффективно использовать ресурсы сетей). В них выделяется один или несколько узлов (их название - серверы), выполняющих в сети управляющие или специальные обслуживающие функции, а остальные узлы (клиенты) являются терминальными, в них работают пользователи. Сети клиент/сервер различаются по характеру распределения функций между серверами, другими словами по типам серверов (например, файл-серверы, серверы баз данных). При специализации серверов по определенным приложениям имеем сеть распределенных вычислений.

· одноранговая архитектура предполагает взаимодействие равноправных абонентских систем. Все узлы равноправны. Поскольку в общем случае под клиентом понимается объект (устройство или программа), запрашивающий некоторые услуги, а под сервером - объект, предоставляющий эти услуги. Поэтому каждый узел в одноранговых сетях может выполнять функции и клиента, и сервера.

В зависимости от используемых физических средств соединения выделяют

· кабельные локальные сети

· беспроводные локальные сети.

Технология удалённого доступа обеспечивает подключение систем к локальной сети через территориальную сеть либо радиоканал. Такие задачи возникают при работе сотрудников на дому и в командировках, а также при взаимодействии локальных сетей. Удалённый доступ обеспечивается серверами удалённого доступа (СУД, см. рис.).

С одной стороны, серверы удалённого доступа подключены к локальной сети, с другой - к территориальной коммутационной сети. Он обеспечивает маршрутизацию блоков данных при их передаче через территориальную сеть.

Коммутируемая локальная сеть (КЛС) - это локальная сеть, состоящая из сегментов, которые с помощью коммутирующего комплекса соединяются в единое целое. Деление локальной сети на сегменты позволяет:

· отключать от сети повреждённые сегменты;

· не пропускать блоки данных в другие сегменты, если они адресованы системе того же сегмента;

· создавать коммуникационную локальную сеть.

Объединение сетей друг с другом позволяет создавать крупные ассоциации локальных сетей. Ассоциация создаётся благодаря включению между локальными сетями ретрансляционных систем (коммутаторов, маршрутизаторов, концентраторов), которые часто должны обеспечивать преобразование форматов блоков данных, изменение порядка передачи в них битов управления и пересчёт проверочной суммы. Так, ассоциация шести сетей (1-6), может быть соединена тремя ретрансляционными системами (а, с, е), см рис.

Каждая из последних связывает две или более сетей. Тип используемой ретрансляционной системы зависит от того, в какой степени отличаются стандарты соединяемых сетей.

Задача соединения большого числа разнотипных ЛС упрощается, если имеется одна базовая сеть, обеспечивающая их взаимодействие (сеть АТМ, ЦСИО).

Ассоциация локальных сетей используется для решения разнообразных задач в науке, промышленности и бизнесе.

Территориальная сеть

Территориальная сеть - это сеть, системы которой расположены в различных географических точках. Она охватывает большое пространство (от района до группы стран). В случае, если она охватывает континенты, то используется название глобальной сети. Характерной особенностью является применение протяжённых широкополосных каналов, большого числа узлов коммутации или спутников связи. Она должна удовлетворять следующим основным требованиям:

· включать большое число абонентских систем (до нескольких тысяч);

· покрывать большой географический район;

· обеспечивать широковещание и доставку сообщений группам и отдельным адресатам;

· иметь высокую пропускную способность (до десятков Гбит/с);

· обладать большой надёжностью в работе;

· гарантировать безопасность данных;

· передавать разнообразные виды данных: тексты, звук, изображения.

Классификация территориальных сетей

Глобальная сеть

Глобальная сеть - это сеть, абонентские системы которой расположены в разных странах. Они были созданы, как объединение территориальных сетей. Стремление к предоставлению сетевых служб и ресурсов большому числу пользователей привело к объединению территориальных сетей и созданию глобальных сетей. Благодаря своим большим размерам каждая из них предоставляет своим пользователям тысячи Баз Данных (БД), межконтинентальную электронную почту, возможность обучения практически любым специальностям. Кроме этого, глобальная сеть является связующим звеном большого числа небольших сетей. Глобальную сеть, состоящую из группы взаимодействующих территориальных сетей, называют также метасетью. Пример: сеть Internet.

Создание глобальных сетей привело к появлению архитектуры компьютер-сеть, в которой простые и высокоэффективные сетевые компьютеры стали компонентами этих сетей и предназначены для использования их больших возможностей. Абонентские системы, построенные на этих компьютерах, позволили их обладателям интегрироваться в мировую информационную инфраструктуру.

 

Виртуальная сеть

Виртуальная сеть - это сеть, характеристики которой в основном определяются её программным обеспечением.

Причины создания виртуальных сетей:

· необходимость создания оперативных изолированных от других пользователей рабочих групп. Рабочая группа - это совокупность пользователей, имеющих общие ресурсы и права использования этих ресурсов, создается в сети для выполнения определенного комплекса задач;

· желание облегчить процедуры перемещения, удаления объектов сети;

· стремление предоставить оперативную возможность смены ролей, чтобы клиент, когда это необходимо, мог выступать в роли сервера;

· возможность обеспечения безопасности данных путём локализации трафика в рамках изолированной группы.

Для этого в коммуникационной сети устанавливается интеллектуальное устройство (узлы коммутации, концентраторы, мосты и т.д.), которое в соответствии с указаниями административной системы соединяет друг с другом логические каналы, образуя закрытую для других абонентов локальную сеть. В одной большой ассоциации физических сетей может быть создано значительное число виртуальных сетей, функционирующих независимо друг от друга.

Виртуальная технология обладает большой гибкостью, позволяющей динамически менять число и состав виртуальных сетей сколько угодно раз.