Сетевые информационные системы

Министерство  образования и науки Российской Федерации

Федеральное агентство по образованию

ГОУ ВПО  Башкирский Государственный Педагогический Университет 
 
 

ИПОиИТ

Выполнила: студент ИПОиИТ, гр.43,

Хасанбекова Ирина Илдаровна 
 
 
 
 
 
 

Курсовая  работа

На тему: 
 

«Сетевые информационные системы» 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Научный руководитель:

Старцева  Оксана Геннадьевна 
 
 
 
 

Уфа 2007 
 

СОДЕРЖАНИЕ

Введение............................................................................................................3

Глава 1.

Теоретические основы сетевых информационных технологий………...4

    §1.Понятие сетевых информационных технологий…………………...4

    §2. Компьютерные сети………………………………………………….6

    §3. Общая структура Интернет, Интранет…………………………….12

      
 
 
 

Глава 2.

Практическая работа  «Сетевые  информационные технологии» …….20

   §1. Проектно-аналитическая документация на практическую работу  «Сетевые  информационные технологии» ………..………….………........20 

 Заключение…………………………………………………………………..24

Список использованной литературы..............................................................26 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Введение

     Актуальность

         Новые информационные технологии сегодня трудно представить без использования компьютерных сетей и средств телекоммуникаций, которые обеспечивают удаленный доступ. Настоящий информационный всплеск произошел в результате подключения нашей страны к всемирной компьютерной сети Интернет. И, несмотря на финансовые проблемы, развитие этой сети идет достаточно быстрыми темпами.  Тема Интернет часто обсуждается в средствах массовой информации.

Развитие  сетевых технологий, средств коммуникации открывают новые возможности  расширения и интенсификации информатизации образовательного процесса, невероятным  образом расширяют возможности  как преподавателей, так и учащихся.

     Цель: изучить сетевые информационные технологии на примере создания практической работы .

        Объект: информационные технологии.

         Предмет: сетевые информационные технологии

        Задачи:

  • изучить информационные технологии
  • рассмотреть структуру сетевых информационных технологий
  • разработать практическую работу
 
 
 
 
 

                 Глава 1.

Теоретические основы  сетевых  информационных технологий

§1. Понятие «Сетевые информационные технологии»

     Современное материальное производство и другие сферы деятельности все больше нуждаются в информационном обслуживании, переработке огромного количества информации. Универсальным техническим средством обработки любой информации является компьютер, который играет роль усилителя интеллектуальных возможностей человека и общества в целом, а коммуникационные средства, использующие компьютеры, служат для связи и передачи информации. Появление и развитие компьютеров — это необходимая составляющая процесса информатизации общества.

      Информатизация  общества является одной из закономерностей современного социального прогресса. При информатизации общества основное внимание уделяется комплексу мер, направленных на обеспечение полного использования достоверного, исчерпывающего и своевременного знания во всех видах человеческой деятельности.

Информатизация  на базе внедрения компьютерных и  телекоммуникационных технологий является реакцией общества на потребность в существенном увеличении производительности труда в информационном секторе общественного производства, где сосредоточено более половины трудоспособного населения.

       В наши дни компьютеры, в основном, применяются как средства создания и анализа информации, которую  затем переносят на привычные  носители (например, бумагу). Но теперь, благодаря широкому распространению  компьютеров и созданию Интернета, впервые можно при помощи своего компьютера общаться с другими людьми через их компьютеры. Необходимость использования распечатанных данных для передачи коллегам устраняется подобно тому, как бумага исчезла из телефонных переговоров. Сегодняшний день, благодаря использованию Web,  можно сравнить с тем временем, когда люди перестали записывать текст телефонных сообщений: компьютеры (и их связь между собой посредством Интернета) уже настолько широко распространены и привычны, что мы начинаем использовать их принципиально новыми способами.

         Информационная технология (ИТ) - это комплекс взаимосвязанных, научных, технологических, инженерных дисциплин, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации; вычислительную технику и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические приложения, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы.

         Информационная система  – это взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели.

   Понятие «сетевые информационные технологии» (СИТ) подразумевает принципиально новые способы осуществления деятельности человека в самых разных областях, основанные на широком использовании уникальных возможностей компьютерной техники по обработке, хранению и предоставлению информации.

Инструменты координации или управления потоками работ - самый новый тип инструментов сетевой информационной технологии. Надо отметить, что функциональность ранних систем управления потоками работ, основанных на закрытых корпоративных стандартах, была несколько выше функциональности систем, ориентированных на сетевые информационные технологии. Но большинство новых сервисов систем управления потоками работ пришло в системы управления потоками работ из сетевых информационных технологий. Широкие перспективы для сетевых информационных технологий открываются и в педагогической области. Объективной предпосылкой для этого является информационная сущность процесса обучения, в которой особое место принадлежит информационному обмену различного вида между преподавателем и студентами. Современные формы и средства коммуникации способствуют превращению ситуации учения в процесс соучастия и сотворения становящейся культуры. Однако на пути использования данных технологий стоит немало проблем. По мнению специалистов, использование информационных технологий в учебно-педагогическом процессе представляет качественно новый этап в теории и практике педагогики.  
Несомненно, что российская система высшего образования нуждается в глубоких изменениях технологии и средств обучения, в переоснащении материально-технической базы вузов новой информационной и учебной техникой, решительном отказе от устаревшей техники и технологий, которые жестко регламентируют деятельность студентов, сковывают их академическую свободу.

      Использование сетевых информационных технологий смещает акценты в целях образования, побуждает изменять объем и состав подлежащего изучению материала, ориентирует на формирование полноценного теоретического мышления, на развитие средств коммуникации обучаемых, обмен результатами информационной работы.  

§2. Компьютерные сети

    2.1.Понятие о компьютерной сети. 

     Самая простая сеть (network) состоит как минимум из двух компьютеров, соединенных друг с другом кабелем. Это позволяет им использовать данные совместно. Все сети (независимо от сложности) основываются именно на этом принципе. Хотя идея соединения компьютеров с помощью кабеля не кажется нам особенно выдающейся, в свое время она явилась значительным достижением в области коммуникаций.

     Рождение  компьютерных сетей было вызвано  практической потребностью – иметь  возможность для совместного  использования данных. Персональный компьютер – превосходный инструмент для создания документа, подготовки таблиц, графических данных и других видов информации, но при этом Вы не можете быстро поделиться своей информацией с другими. Когда не было сетей, приходилось распечатывать каждый документ, чтобы другие пользователи могли работать с ним, или в лучшем случае – копировать информацию на дискеты. Одновременная обработка документа несколькими пользователями исключалась. Подобная схема работы называется работой в автономной среде.

     Сетью называется группа соединенных компьютеров и других устройств. А концепция соединенных и совместно использующих ресурсы компьютеров носит название сетевого взаимодействия. 

     Рис. 2. Простая сеть.

       
 
 
 
 
 
 
 
 

     Компьютеры, входящие в сеть могут использовать совместно:

    • данные;
    • принтеры;
    • факсимильные аппараты;
    • модемы;
    • другие устройства.

     Первоначально компьютерные сети были небольшими и  объединяли до десяти компьютеров и  один принтер. Технология ограничивала размеры сети, в том числе количество компьютеров в сети и её физическую длину. Эти сети называются локальными вычислительными сетями (ЛВС или LAN).

Сегодня, когда географические рамки компьютерных сетей раздвигаются, чтобы соединить  пользователей из разных городов  и государств, ЛВС превращаются в глобальную вычислительную сеть (ГВС или WAN), а количество компьютеров в сети уже моет варьироваться от десятка до нескольких тысяч.

 Назначение всех видов компьютерных сетей определяется двумя функциями:

  • обеспечение совместного использования аппаратных и программных ресурсов сети;
  • обеспечение совместного доступа к ресурсам данных.

Так, например, все участники локальной сети могут совместно использовать одно общее устройство печати (сетевой принтер) или, например, ресурсы жестких дисков одного выделенного компьютера (файлового сервера). Это же относится и к программному, и к информационному обеспечению. Если в сети имеется специальный компьютер, выделенный для совместного использования участниками сети он называется файловым сервером. Компьютерные сети, в которых нет выделенного сервера, а все локальные компьютеры могут общаться друг с другом на «равных правах» (обычно это небольшие сети), называются одноранговыми.

Группы  сотрудников, работающих над одним  проектом в рамках локальной сети называются рабочими группами. В рамках одной локальной сети могут работа несколько рабочих групп. У участников рабочих групп могут быть разные права для доступа к общим ресурсам сети. Совокупность приемов разделения и ограничения прав участников компьютерной сети называется политикой сети. Управление сетевыми политиками (их может быть несколько в одной сети) называет администрированием сети. Лицо, управляющее организацией работы участников локальной компьютерной сети, называется системным администратором.

Создание локальных сетей характерно для отдельных предприятий или отдельных подразделений предприятий. Если предприятие (или отрасль) занимает обширную территорию, то отдельные локальные сети могут объединяться в глобальные сети. В этом случае локальные сети связывают между собой с помощью любых традиционных каналов связи (кабельных, спутниковых, радиорелейных и т. п.). При соблюдении специальных условий для этой цели могут быть использованы даже телефонные каналы, хотя они в наименьшей степени удовлетворяют требованиям цифровой связи.

Для связи  между собой нескольких локальных  сетей, работающих по разным протоколам, служат специальные средства, называемые шлюзами. Шлюзы могут быть: как аппаратными, так и программными. Например, это может быть специальный компьютер, а может быть и компьютерная программа. В последнем случае компьютер может выполнять не только функцию шлюза, но и какие-то иные функции, типичные для рабочих станций.

При подключении  локальной сети предприятия к  глобальной сети важную роль играет понятие  сетевой безопасности. В частности, должен быть ограничен доступ в локальную сеть для посторонних лиц извне, а также ограничен выход за пределы локальной сети для сотрудников предприятия, не имеющих соответствующих прав. Для обеспечения сетевой безопасности между локальной и глобальной сетью устанавливают так называемые брандмауэры. Брандмауэром может быть специальный компьютер или компьютерная программа, препятствующая несанкционированному перемещению данных между сетями. Локальные вычислительные сети позволили поднять на качественно новую ступень управление производственными объектами, повысить эффективность использования ЭВМ, поднять качество обрабатываемой информации, реализовать безбумажную технологию, создать новые технологии. Объединение ЛВС и глобальных сетей позволило получить доступ к мировым информационным ресурсам.

ПК, объединённые в сеть, делятся на абонентские – клиенты и вспомогательные - серверы. Клиенты выполняют все необходимые информационно-вычислительные работы и определяют ресурсы сети. Серверы – служат для преобразования и передачи информации от одной ЭВМ к другой по каналам связи и коммутационным устройствам (host - ЭВМ). К качеству и мощности серверов предъявляются повышенные требования.

Клиент – это приложение, посылающее запрос к серверу. Он отвечает за обработку и вывод информации, а также передачу запросов серверу.

Сервер – это персональная или виртуальная ЭВМ, выполняющая функции по обслуживанию клиента. Он распределяет ресурсы системы: принтеры, базы данных, программы и т.д. Существуют сетевые, файловые, терминальные серверы баз данных.  

    2.2.Два типа сетей. 

     Все сети имеют некоторые общие компоненты, функции и характеристики. В их числе:

    • Серверы (server) – компьютеры, предоставляющие свои ресурсы сетевым пользователям;
    • Клиенты (client) – компьютеры, осуществляющие доступ к сетевым ресурсам, предоставляемым сервером;
    • Среда (media) -  способ соединения компьютеров;
    • Совместно используемые данные;
    • Совместно используемые периферийные устройства;
    • Ресурсы – файлы, принтеры и другие элементы, используемые в сети.
 

     Несмотря  на определенные сходства, сети разделяются  на два типа:

      • Одноранговые сети (peer-to-peer)
      • Сети на основе сервера (server based)
 

     Рис. 3. Примеры двух типов сетей.

       
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

     Одноранговые  сети.

     В одноранговой сети все компьютеры равноправны: нет иерархии среди компьютеров и нет выделенного (dedicated) сервера. Как правило, каждый компьютер функционирует и как клиент, и как сервер; иначе говоря, нет определенного компьютера, ответственного за администрирование всей сети. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на компьютере сделать общедоступными по сети. В одноранговой сети требования к производительности и к уровню защиты для сетевого программного обеспечения, как правило, ниже, чем в сетях с выделенным сервером. Выделенные серверы функционируют исключительно в качестве серверов, но не клиентов или рабочих станций (workstation).

     Сети  на основе сервера.

     Если  к сети подключено более 10 пользователей, то одноранговая сеть, где компьютеры выступают в роли и клиентов и серверов, может оказаться недостаточно производительной. Поэтому большинство сетей использует выделенные серверы. Выделенным называется такой сервер, который функционирует только как сервер (исключая функции клиента или рабочей станции). Они специально оптимизированы для быстрой обработки запросов от сетевых клиентов и для управления защитой файлов и каталогов. Сети на основе сервера стали промышленным стандартом.

     Круг  задач, которые должны выполнять  серверы, многообразен и сложен. Чтобы  приспособиться к возрастающим потребностям пользователей, серверы в больших сетях стали специализированными (specislized).  

§3. Интернет. Общая структура Интранет.

3.1. Интернет

Интернет - это совокупность локальных и  глобальных сетей, сеть сетей, охватывающая весь земной шар, как паутина, по каналам связи которой постоянно перемещаются потоки информации. Количество компьютеров, в той или иной мере имеющих доступ к Интернету, составляет сегодня десятки миллионов. Пользователю становятся доступны библиотеки, учебные заведения в любой точке земного шара. Каждая локальная сеть называется узлом или сайтом, а юридическое лицо, обеспечивающее работу сайта – провайдером. Сайт состоит из нескольких компьютеров – серверов, каждый из которых предназначен для хранения информации в определенном формате. Для подключения к Интернет пользователь должен заключить контракт на обслуживание с одним из провайдеров в своем регионе.

Компьютер, подключенный к Интернет и используемый для связи с другими компьютерами сети называется хостом. Для идентификации хоста в сети совместно используются следующие два способа адресации:

  • IP-адрес, аналогичный телефонному номеру. IP-адрес назначается провайдером и состоит из четырех групп цифр, разделенных точками. Каждый хост должен иметь свой уникальный IP-адрес;
  • доменное имя или DNS, тоже назначаемое провайдером и состоящее из простых доменов, разделенных точками, например, "win.smtp.dol.ru". Каждый домен представляет некоторое множество компьютеров, являющееся подмножеством домена, расположенного правее его.

   Основные функции Интернет - информативная и коммуникативная. Эти функции реализуются с помощью следующих услуг: электронная почта, телеконференции или виртуальные клубы общения, чаты - IRL (Intarnational Relay Chat), доски объявлений, WWW (World Wide Web) - глобальная гипертекстовая информационно-поисковая система. WWW представляет собой множество Web-страниц, размещенных на узлах Интернет и связанных гиперссылками.

   Назначение и принципы работы  в Интернете - это новый раздел  информатики. Существует точка зрения, отрицающая необходимость теоретического изучения Интернета. Сторонники данной позиции считают, что нужно просто предоставить доступ к Интернету, и этого достаточно. Думается, что на данном этапе развития компьютерных технологий и существующего уровня компьютерной грамотности населения нельзя пренебрегать теоретическими аспектами изучения Интернета. Человек должен сначала научиться пользоваться каким-либо средством деятельности, а затем уже применять его на практике.

3.2. Интрасети (интранет, intranet)

 

     Интрасеть (в обиходе часто используется синоним "интранет") – это частная  сеть организации, обладающая встроенными  механизмами безопасности и базирующаяся на технологиях Интернет. Термин "intranet" показывает то, что компания использует технологии Интернет внутри (intra-) сети своей организации. Такое внутреннее использование предоставляет возможность всем сотрудникам компании получать доступ к любой необходимой для работы информации независимо от того, где располагается компьютер сотрудника и какими программно-аппаратными средствами он располагает. Использование интрасети подразумевает невозможность внешних по отношению к организации пользователей получить доступ к какой-либо конфиденциальной информации компании. Помимо всех перечисленных достоинств использования интрасети, она еще и обеспечивает минимальность стоимости предоставления информации пользователям.

     Основной  причиной, побуждающей какую-либо организацию  создать интрасеть, является необходимость  сбора, управления и предоставления информации более быстро и эффективно, чем когда-либо ранее. Фактически, построение интрасети предоставляет возможности доступа к информации, так как интрасети базируются на технологиях Интернет, изначально разрабатывавшихся с целью обмена информацией между разнородными системами.

     Несмотря  на то, что даже небольшие организации  могут получить преимущества при  построении интрасети, особо весомые  результаты заметны при использовании  интрасетей в крупных компаниях. Тем более ощутимы преимущества интрасети, чем больше сотрудников работает в компании, чем крупнее размеры сети и чем больше существует удаленных друг от друга офисов. По мере увеличения компании для обеспечения координации работы сотрудников необходимо будет использование все большего количества документов, инструкций, руководств, меморандумов и прочих документов, которые нужны фактически всем людям для ежедневной работы. Количество таких документов, их изменяющихся версий вырастает по экспоненциальному закону и своевременное их предоставление сотрудникам станет настоящей головной болью для руководства. При использовании старых, привычных методов обмена подобной информацией, например, разделение файлов или электронная почта, невозможно гарантировать актуальность и немедленную доступность измененных версий документов. В таких случаях обязательным является применение механизмов публикации документов на Web-серверах компании.

Ключевыми особенностями интранет, напрямую связанными с экономическими аспектами деятельности современной организации являются:

· простота и естественность технологии;

· низкий риск и  быстрая отдача инвестиций;

· интеграционный и "каталитический" характер технологии;

· эффективное  управление и коммуникации в организации.

Приведем  часть открытых стандартов, которые  сегодня лидируют и фактически стали стандартами информационных систем:

· управление сетевыми устройствами;

· электронная  почта; 

· телеконференции;

· информационный сервис;

· справочная служба;

· программирование.

 
Для подготовки предприятия к реструктуризации управления важны три главных особенности интранет. Во-первых, новые методы управления информацией и их влияние на бизнес-процессы в современной организации. Во-вторых, организационно-методологическая и административная сторона новой технологии управления информацией в масштабах промышленного предприятия. В-третьих, вопросы архитектуры, системно-технической инфраструктуры и технологических средств построения систем интранет на предприятии.

Одно  из полезных качеств систем интранет - облегченное централизованное управление, причем не только серверной частью, но и рабочими местами. Сегодня уже можно говорить о централизованном конфигурировании каждого рабочего места, что намного упрощает и удешевляет администрирование информационной системы.  
Концепция универсального клиента приводит естественным образом к появлению в информационной системе предприятия такого средства, как сетевой компьютер. Фактически это новая версия терминала традиционной централизованной информационной системы, компьютер, который будет обеспечивать доступ к информационной системе согласно небольшому набору стандартных протоколов, характерных для сети интернет. На нем выполняется только одна программа - программа-навигатор-браузер.  
Интерфейс навигатора, стал новым универсальным средством взаимодействия человека с компьютером, новым интерфейсом рабочего места, вне зависимости от того, с каким программным обеспечением пользователь имеет дело - операционной системой, системами управления базами данных (СУБД) или документами, выполненными в офисных приложениях. В таких системах проще решается и вопрос информационной безопасности. Проблема безопасности сложна в первую очередь не тем, что сложны сами по себе задача и каждая отдельная задача обеспечения информационной безопасности, а тем, что задач много и они исключительно разнообразны. В информационных системах клиент-сервер очень сложно обеспечить комплексное решение с одинаковым уровнем надежности, перекрывающее все прикладные системы. Поскольку в таких системах существуют разнообразные компоненты, разнородные задачи, различные уровни - от системно-технического до прикладного. Переход к технологии интранет существенно упрощает задачу. Чтобы облегчить и упростить поиск информации в системах интранет, необходимы интеллектуальные системы сетевого поиска. Как правило, данные поступают из разных источников, из разных компьютеров, расположенных в разных местах сети промышленного предприятия, и вопрос организации поиска информации по всем этим источникам чрезвычайно актуален.

3.3.Сервисы Интернет (электронная почта, телеконференции, World Wide Web и т.д.)

     Электронная почта и конференции, доски объявлений и группы новостей - все это сервисы интернет, которые оказали существенное влияние на развитие стандартов интранет на промышленных предприятиях. Поэтому системы, основанные только на закрытых стандартах, уступают в функциональности лучшим их реализациям средствами сетевых информационных технологий в системах интранет.