Компьютерные сети

Введение.

На сегодняшний день в мире существует более 130 миллионов ком¬пьютеров и бо¬лее 80 % из них объединены в различные информационно-вычислительные сети от малых локальных сетей в офисах до глобальных сетей типа Internet. Всемирная тенденция к объ¬единению компьютеров в сети обусловлена рядом важных причин, таких как ускорение пе¬редачи ин¬формационных сообщений, возможность быстрого обмена информацией между пользователями, получение и передача сообщений ( факсов, E - Mail писем и прочего ) не отходя от рабочего места, возможность мгновенного получения любой информации из лю¬бой точки земного шара, а так же об¬мен информацией между компьютерами разных фирм производителей ра¬бо¬тающих под разным программным обеспечением.

Такие огромные потенциальные возможности которые несет в себе вычислитель¬ная сеть и тот новый потенциальный подъем который при этом испытывает информацион¬ный комплекс, а так же значительное ускорение производственного процесса не дают нам право не принимать это к разра¬ботке и не применять их на практике.

Поэтому необходимо разработать принципиальное решение вопроса по организа¬ции ИВС ( информационно-вычислительной сети ) на базе уже существующего компьютер¬ного парка и программного комплекса отвечаю¬щего современным научно-техническим требованиям с учетом возрастаю¬щих потребностей и возможностью дальнейшего посте¬пенного развития се-ти в связи с появлением новых технических и программных решений.

Постановка задачи.

На текущем этапе развития объединения сложилась ситуация когда :

1. В объединении имеется большое количество компьютеров работаю¬щих отдельно от всех остальных компьютеров и не имеющих возможность гибко обмениваться с другими компьютерами информацией.

2. Невозможно создание общедоступной базы данных, накопление ин-формации при сущест¬вующих объемах и различных методах обработки и хранения ин¬формации.

3. Существующие ЛВС объединяют в себе небольшое количество ком¬пьютеров и работают только над конкретными и узкими задачами.

4. Накопленное программное и информационное обеспечение не ис-поль¬зуется в полном объеме и не имеет общего стандарта хранения.

5. При имеющейся возможности подключения к глобальным вычисли¬тельным сетям типа Internet необходимо осуществить подключение к ин¬формационному каналу не одной группы пользователей, а всех пользовате¬лей с помощью объединения в группы.

Анализ методов решения данной задачи.

Для решения данной проблемы предложено создать единую инфор¬мационную сеть (ЕИС) предприятия. ЕИС предприятия должна выполнять следующие функции:

1. Создание единого информационного пространства которое способно охватить и применять для всех пользователей информацию созданную в разное время и под разными типами хранения и обработки данных, распа¬раллеливание и контроль выполне¬ния работ и обработки данных по ним.

2. Повышение достоверности информации и надежности ее хранения пу¬тем создания устойчивой к сбоям и потери информации вычислительной системы, а так же создание архивов данных которые можно использовать, но на текущий момент необходимости в них нет.

3. Обеспечения эффективной системы накопления, хранения и поиска технологической, технико-экономической и финансово-экономической ин¬формации по текущей работе и проделанной некоторое время назад ( ин¬формация архива) с помощью создания глобальной базы данных.

4. Обработка документов и построения на базе этого действующей сис¬темы анализа, прогнозирования и оценки обстановки с целью принятия оп¬тимального решения и выработки глобальных отчетов.

5. Обеспечивать прозрачный доступ к информации авторизованному пользователю в соответствии с его правами и привилегиями.

В данной работе на практике рассмотрено решение 1-го пункта “ За¬дачи ” - Создание единого информационного пространства - путем рас-смотрения и выбора лучшего из существующих способов или их комбина-ции.

Рассмотрим нашу ИВС. Упрощая задачу можно сказать, что это ло-кальная вычислительная сеть ( ЛВС ).

Что такое ЛВС? Под ЛВС понимают совместное подключение не-скольких отдельных компьютерных рабочих мест ( рабочих станций ) к еди¬ному каналу передачи данных. Благодаря вычислительным сетям мы полу¬чили возможность одновременного использо¬вания программ и баз данных несколькими пользователями.

Понятие локальная вычислительная сеть - ЛВС ( англ. LAN - Lokal Area Network ) относится к географически ограниченным ( территориально или производственно) аппаратно-программным реализациям, в которых не¬сколько компьютерных систем связанны друг с другом с помощью соответ-ствующих средств коммуникаций. Благодаря такому со¬единению пользова-тель может взаимодействовать с другими рабочими станциями, подклю-ченными к этой ЛВС.

В производственной практики ЛВС играют очень большую роль. По¬средством ЛВС в систему объединяются персональные компьютеры, распо¬ложенные на многих удален¬ных рабочих местах, которые используют со-вместно оборудование, программные средства и информацию. Рабочие места сотрудников перестают быть изолированными и объеди¬няются в единую систему. Рассмотрим преимущества, получаемые при сетевом объ-единении персональных компьютеров в виде внутрипроизводственной вы-числительной сети.

Разделение ресурсов.

Разделение ресурсов позволяет экономно использовать ресурсы, на¬пример, управлять периферийными устройствами, такими как лазерные пе¬чатающие устройства, со всех присоединенных рабочих станций.

Разделение данных.

Разделение данных предоставляет возможность доступа и управле¬ния базами данных с периферийных рабочих мест, нуждающихся в инфор¬мации.

Разделение программных средств.

Разделение программных средств предоставляет возможность одно¬временного использования централизованных, ранее установленных про-граммных средств.

Разделение ресурсов процессора.

При разделение ресурсов процессора возможно использование вы¬числительных мощностей для обработки данных другими системами, вхо¬дящими в сеть. Предоставляе¬мая возможность заключается в том, что на имеющиеся ресурсы не “набрасываются” мо¬ментально, а только лишь че¬рез специальный процессор, доступный каждой рабочей станции.

Многопользовательский режим.

Многопользовательские свойства системы содействуют одновремен-ному использованию централизованных прикладных программных средств, ранее установленных и управляемых, например, если пользователь систе-мы работает с другим заданием, то те¬кущая вы¬полняемая работа отодви-гается на задний план.

Все ЛВС работают в одном стандарте принятом для компьютерных сетей - в стандарте Open Systems Interconnection (OSI).

Базовая модель OSI (Open System Interconnection)

Для того чтобы взаимодействовать, люди используют общий язык. Если они не могут разговаривать друг с другом непосредственно, они при-меняют соответствующие вспомогательные средства для передачи сооб-ще¬ний.

Показанные выше стадии необходимы, когда сообщение передается от отправителя к получателю.

Для того чтобы привести в движение процесс передачи данных, ис-пользовали машины с одинаковым кодированием данных и связанные одна с другой. Для единого представления данных в линиях связи, по которым передается информация, сформи¬рована Международная организация по стандартизации (англ. ISO - International Standards Organization).

ISO предназначена для разработки модели международного комму¬никационного протокола, в рамках которой можно разрабатывать междуна-родные стандарты. Для наглядного по¬яснения расчленим ее на семь уров-ней.

Международных организация по стандартизации (ISO) разработала базовую модель взаимодействия открытых систем (англ. Open Systems In¬terconnection (OSI)). Эта модель явля¬ется международным стандартом для передачи данных.

Модель содержит семь отдельных уровней:

Уровень 1: физический - битовые протоколы передачи информа-ции;

Уровень 2: канальный - формирование кадров, управление досту-пом к среде;

Уровень 3: сетевой - маршрутизация, управление потоками данных;

Уровень 4: транспортный - обеспечение взаимодействия удален-ных процес¬сов;

Уровень 5: сеансовый - поддержка диалога между удаленными про¬цессами;

Уровень 6: представлении данных - интерпретация передаваемых данных;

Уровень 7: прикладной - пользовательское управление данными.

Основная идея этой модели заключается в том, что каждому уровню отводится кон¬кретная ролью в том числе и транспортной среде. Благодаря этому общая задача передачи дан¬ных расчленяется на отдельные легко обозримые задачи. Необходимые соглашения для связи одного уровня с выше- и нижерасположенными называют про¬токолом.

Так как пользователи нуждаются в эффективном управлении, систе-ма вычис¬лительной сети представляется как комплексное строение, кото-рое координирует взаимодействие задач пользователей.

С учетом вышеизложенного можно вывести следующую уровневую модель с админи¬стративными функциями, выполняющимися в пользова¬тельском прикладном уровне.

Отдельные уровни базовой модели проходят в направлении вниз от источника данных (от уровня 7 к уровню 1) и в направлении вверх от прием¬ника данных (от уровня 1 к уровню 7). Пользовательские данные переда¬ются в нижерасположенный уровень вместе со специфическим для уровня заголовком до тех пор, пока не будет достигнут