И функционирования сетевых технологий

С появлением в 60-х гг. первых вычислительных сетей началась новая техническая революция – объединение компьютерных технологий сбора, хранения и обработки информации с технологиями связи и передачи данных. Это позволило использовать распределенную обработку данных, широко применять сетевые технологии в автоматизации коммерческой, производственной и научной деятельности.

Под сетевыми технологиями следует понимать совокупность программных, аппаратных и организационных средств, обеспечивающих коммуникацию и распределение вычислительных ресурсов компьютеров, подключенных к сети.

Вычислительные сети принято подразделять на локальные (ЛВС) и глобальные. Как следует из названия, ЛВС, в отличие от глобальных сетей, могут охватывать относительно небольшие расстояния (например, группа рядом стоящих зданий). Если же сеть охватывает компьютеры, расположенные на значительном удалении друг от друга (например, в разных городах или странах), то такие сети принято называть глобальными.

Компьютеры, объединенные в сеть, можно разделить по функциональному назначению на две категории: клиенты (рабочие станции) и серверы. При работе в сети клиент осуществляет запрос к серверу на выполнение каких-либо действий или предоставление информации. Сервер – это компьютер, обслуживающий такой запрос. Кроме этого, сервер распределяет ресурсы сети (базы данных, программы, принтеры, память и др.), осуществляет планирование задач и обеспечивает защиту информации. Упрощенно принцип функционирования такой системы заключается в следующем:
клиент делает запрос серверу, сервер получает запрос, выполняет его и отсылает результат клиенту. Иногда, в зависимости от архитектуры сети, компьютеры могут работать по очереди как серверы и как клиенты по отношению друг к другу.

Перечислим основные преимущества, получаемые при сетевом объединении компьютеров.

1. Разделение ресурсов позволяет эффективно использовать вычислительные возможности компьютеров, объединенных в сеть. Так, решение одной сложнейшей задачи может осуществляться нескольким компьютерами одновременно. При этом ресурсы памяти, мощности процессоров и периферийных устройств могут быть распределены наиболее эффективным образом среди всех систем, входящих в сеть.

2. Разделение данных предполагает возможность доступа к одной или нескольким базам данных для всех компьютеров сети. При этом, как правило, реализуется определенная модель управления данными, разграничивающая уровни доступа к информационным ресурсам.

3. Использование сетевых технологий позволяет повысить надежность информационной системы и обеспечить ее работоспособность, даже в случае выхода из строя отдельного сегмента сети.

4. Снижение стоимости обработки информации.

5. Сетевые технологии позволяют использовать принципиально новые возможности и технологии, не существовавшие ранее, например, системы электронного документооборота, технологии электронной почты, видеоконференции и др.

Комплекс технических средств любой вычислительной сети включает в себя компьютеры и системы передачи данных. Системы передачи данных состоят из приемо-передающих устройств (модемы, сетевые карты, концентраторы и др.) и коммуникационных каналов.

Многообразие вычислительных сетей позволяет классифицировать их по различным критериям. Одной из важнейших характеристик сети является ее топологическая структура, то есть конфигурация физических соединений, узлов и компонентов сети. Тип топологии определяет производительность и надежность сети, влияет на эффективность ее функционирования.

При передаче данных в сети передающее устройство одного компьютера (например, модем или сетевая карта) преобразует информацию в сигнал, который может быть передан по каналу связи (телефонная линия, оптическое волокно, радиосвязь или др.). На принимающей стороне приемное устройство преобразует полученный сигнал в исходную форму.

С точки зрения организации управления существует два вида сетей: централизованные и децентрализованные. При централизованном управлении обработка и хранение информации осуществляются на специальном компьютере «файл-сервере» (архитектура такого построения системы распределенной обработки данных также имеет название «файл-сервер»). Рабочие станции (компьютеры пользователей) передают данные для обработки на файл-сервер, который предоставляет им уже обработанную информацию. Данный подход часто используется при необходимости централизации и концентрации информационных ресурсов в едином узле сети.

Преимуществами централизованной организации управления являются:

· относительно небольшие затраты на реализацию;

· лучший контроль за информацией и программами;

· высокий уровень безопасности;

· отсутствие дублирования данных и операций по их обработке;

· простота модификации.

К недостаткам относятся сложность эксплуатации, значительно меньшая гибкость и, как следствие, большая вероятность того, что централизованная система не будет удовлетворять требования всех пользователей.

Многие из этих недостатков устраняются децентрализованными системами (системами, построенными по архитектуре «клиент-сервер»), в которых данные могут храниться и обрабатываться на различных компьютерах. Такие сети не содержат в своем составе специально выделенных серверов: функции управления передаются от одной рабочей станции к другой. Основным недостатком децентрализованных систем (систем «клиент-сервер») являются сложность контроля за данными, находящимися в разных узлах сети, сложность координации всех рабочих станций, а также высокая стоимость внедрения.

Глобальная сеть Интернет основана на распределенной технологии обработки данных по архитектуре «клиент-сервер» и в общем смысле представляет собой совокупность взаимосвязанных локальных сетей, между которыми возможен обмен информацией по протоколу передачи данных TCР/IР (Transmission Control Рrotocol/ Internet Рrotocol). Под таким протоколом понимается набор технических правил и процедур, который создавался для реализации обмена информацией между разнородными сетями.

В настоящее время к сети Интернет подключены практически все страны мира. Сеть имеет децентрализованную структуру, то есть в ней не существует единого централизованного управляющего органа (существуют только национальные и международные ее сегменты, каждый из которых управляется своей администрацией). По разным оценкам в настоящее время мировое Интернет-сообщество объединяет от 600 до 700 млн. пользователей, из которых регулярная аудитория российских пользователей составляет примерно 22 млн. человек.