Сетевые информационные технологии

Введение

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. Этот термин все настойчивее вытесняет широко используемый до недавнего времени термин "компьютеризация общества". При внешней похожести этих понятий они имеют существенное различие.

При компьютеризации общества основное внимание уделяется развитию и внедрению технической базы компьютеров, обеспечивающих оперативное получение результатов переработки информации и ее накопление.

При информатизации общества основное внимание уделяется комплексу  мер, направленных на обеспечение полного  использования достоверного, исчерпывающего и своевременного знания во всех видах  человеческой деятельности.

Таким образом, "информатизация общества" является более широким понятием, чем "компьютеризация общества", и направлена на скорейшее овладение  информацией для удовлетворения своих потребностей. В понятии "информатизация общества" акцент надо делать не столько  на технических средствах, сколько  на сущности и цели социально-технического прогресса. Компьютеры являются базовой технической составляющей процесса информатизации общества.

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.

Информационные системы и технологии

Под "системой" понимают любой объект, который одновременно рассматривается и как единое целое, и как объединенная в интересах достижения поставленных целей совокупность разнородных, взаимосвязанных и взаимодействующих между собой элементов. Системы значительно отличаются между собой как по составу, так и по главным целям.

В информатике понятие "система" широко распространено и имеет множество  смысловых значений. Чаще всего оно используется применительно к набору технических средств и программ. Системой может называться аппаратная часть компьютера. Системой может также считаться множество программ для решения конкретных прикладных задач, дополненных процедурами ведения документации и управления расчетами.

Добавление к понятию "система" слова "информационная" отражает цель ее создания и функционирования. Информационные системы обеспечивают сбор, хранение, обработку, поиск, выдачу информации, необходимой в процессе принятия решений задач из любой  области. Они помогают анализировать проблемы и создавать новые продукты.

«Информационная система – взаимосвязанная совокупность средств, методов и персонала, используемых для хранения, обработки и выдачи информации в интересах достижения поставленной цели»¹.

Современное понимание  информационной системы предполагает использование в качестве основного технического средства переработки информации персонального компьютера. Но техническое воплощение информационной системы само по себе ничего не будет значить, если не учтена роль человека, для которого предназначена производимая информация и без которого невозможно ее получение и представление.

     Необходимо понимать разницу между компьютерами и информационными системами. Компьютеры, оснащенные специализированными программными средствами, являются технической базой и инструментом для информационных систем. Информационная система немыслима без персонала, взаимодействующего с компьютерами и телекоммуникациями.

     Процессы, обеспечивающие работу информационной системы любого назначения, состоят из блоков:

• ввод информации из внешних или внутренних источников;
• обработка входной информации и представление ее в удобном виде;
• вывод информации для представления потребителям или передачи в другую систему;
• обратная связь — это информация, переработанная людьми данной организации для коррекции входной информации.

    Информационная система определяется следующими свойствами:

• любая информационная система может быть подвергнута анализу, построена и управляема на основе общих принципов построения систем;
• информационная система является динамичной и развивающейся;
• при построении информационной системы необходимо использовать системный подход;
• выходной продукцией информационной системы является информация, на основе которой принимаются решения;
• информационную систему следует воспринимать как человеко-компьютерную систему обработки информации.

В настоящее время сложилось  мнение об информационной системе как  о системе, реализованной с помощью компьютерной техники. Хотя в общем случае информационную систему можно понимать и в некомпьютерном варианте.

Чтобы разобраться в работе информационной системы, необходимо понять суть проблем, которые она решает, а также организационные процессы, в которые она включена. Так, например, при определении возможности компьютерной информационной системы для поддержки принятия решений следует учитывать:

• структурированность решаемых управленческих задач;
• уровень иерархии управления, на котором решение должно быть принято;
• принадлежность решаемой задачи к той или иной функциональной сфере бизнеса;
• вид используемой информационной технологии.

Технология работы в компьютерной информационной системе доступна для  понимания специалистом некомпьютерной области и может быть успешно использована для контроля процессов профессиональной деятельности и управления ими.

     Внедрение информационных систем может способствовать:

• получению более рациональных вариантов решения управленческих задач за счет внедрения математических методов и интеллектуальных систем и т.д.;
• освобождению работников от рутинной работы за счет ее автоматизации;
• обеспечению достоверности информации;
• замене бумажных носителей данных на магнитные диски или ленты, что приводит к более рациональной организации переработки информации на компьютере и снижению объемов документов на бумаге;
• совершенствованию структуры потоков информации и системы документооборота в фирме;
• уменьшению затрат на производство продуктов и услуг;
• предоставлению потребителям уникальных услуг;
• отысканию новых рыночных ниш;
• привязке к фирме покупателей и поставщиков за счет предоставления им разных скидок и услуг.  

Создание и использование  информационной системы для любой  организации нацелены на решение  следующих задач.

• Структура информационной системы, ее функциональное назначение должны соответствовать целям, стоящим перед организацией. Например, в коммерческой фирме — эффективный бизнес; в государственном предприятии — решение социальных и экономических задач.
• Информационная система должна контролироваться людьми, ими пониматься и использоваться в соответствии с основными социальными и этическими принципами.
• Производство достоверной, надежной, своевременной и систематизированной информации.

     Построение информационной системы можно сравнить с постройкой дома. Кирпичи, гвозди, цемент и прочие материалы, сложенные вместе, не дают дома. Нужны проект, землеустройство, строительство и др., чтобы появился дом.

      Аналогично для создания и использования информационной системы необходимо сначала понять структуру, функции и политику организации, цели управления и принимаемых решений, возможности компьютерной технологии. Информационная система является частью организации, а ключевые элементы любой организации — структура и органы управления, стандартные процедуры, персонал, субкультура.

Компьютерные  сети и их типы

«Самая простая сеть (network) состоит как минимум из двух компьютеров, соединенных друг с другом кабелем. Это позволяет им использовать данные совместно»². 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.

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. Такие  сети легко располагались в пределах одного этажа здания или небольшой  организации. Для маленьких фирм подобная конструкция подходит и  сегодня. Эти сети называются локальными вычислительными сетями (ЛВС или  LAN).

Самые первые типы локальных  сетей не могли соответствовать  потребностям крупных предприятий, офисы которых расположены обычно в различных местах. Но как только преимущества компьютерных сетей стали  неоспоримы и сетевые программные  продукты стали заполнять рынок, перед корпорациями – для сохранения конкурентоспособности – встала задача расширения сетей. Так на основе локальных сетей возникли более  крупные системы.

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.

В настоящее время большинство  организаций хранит и совместно  использует в сетевой среде огромные объемы жизненно важных данных. Вот  почему сети сейчас так же необходимы, как ещё совсем недавно были необходимы пишущие машинки и картотеки.

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)

«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»³. Все пользователи самостоятельно решают, какие данные на своем компьютере сделать общедоступными по сети. Одноранговые сети называют также рабочими группами. Рабочая группа – это небольшой коллектив, поэтому в одноранговых сетях чаще всего не более 10 компьютеров.

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).

Одноранговая сеть реализуется рядом стандартных решений:

• Компьютеры расположены на рабочих столах пользователей;
• Пользователи сами выступают в роли администраторов и обеспечивают защиту информации;
• Для объединения компьютеров в сеть применяется простая кабельная система.

Одноранговая сеть вполне подходит там, где:

• Количество пользователей не превышает 10 человек;
• Пользователи расположены компактно;
• Вопросы защиты данных не критичны;
• В обозримом будущем не ожидается значительного расширения фирмы и, конечно, сети.

Если эти условия выполняются, то, скорее всего, выбор одноранговой сети будет правильным (чем 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.

Специализированные серверы:

Круг задач, которые должны выполнять серверы, многообразен и  сложен. Чтобы приспособиться к возрастающим потребностям пользователей, серверы  в больших сетях стали специализированными (specislized). Например, в сети Windows NT существуют различные типы серверов.

• Файл-серверы и принт-серверы.

Файл-серверы и принт-серверы  управляют доступом пользователей  соответственно к файлам и принтерам. Например, чтобы работать с текстовым  процессором, прежде всего, нужно запустить его на своем компьютере. Документ текстового процессора, хранящийся на файл-сервере, загружается в память компьютера, и, таким образом, появляется возможность работать с этим документом на своем компьютере. Другими словами, файл-сервер предназначен для хранения файлов и данных.

• Серверы приложений.

На серверах приложений выполняются  прикладные части клиент-серверных  приложений, а также находятся  данные, доступные клентам. Например, чтобы упростить извлечение данных, серверы хранят большие объемы информации в структуризированном виде. Эти серверы отличаются от файл- и принт-серверов. В последних файл или данные целиком копируются на запрашивающий компьютер. А в сервере приложений на запрашивающий компьютер пересылаются только результаты запроса. Приложение-клиент на удаленном компьютере получает доступ к данным, хранимым на сервере приложений. Однако вместо всей базы данных на компьютер загружаются только результаты запроса.

• Почтовые серверы

Почтовые серверы управляют  передачей электронных сообщений  между пользователями сети.

• Факс-серверы

Факс-серверы управляют потоком входящих и исходящих факсимильных сообщений через один или несколько факс-модемов.

• Коммуникационные серверы

Коммуникационные серверы  управляют потоком данных и почтовых сообщений между этой сетью и  другими сетями, мэйнфремами или удаленными пользователями через модем и телефонную линию.

     Служба каталогов предназначена для поиска, хранения и защиты информации в сети. Windows NT Server  объединяет компьютеры в логические группы – домены (domain), - система защиты которых наделяет пользователей различными правами доступа к любому сетевому ресурсу.

      В расширенной сети использование серверов разных типов приобретает особую актуальность. Необходимо поэтому учитывать все возможные нюансы, которые могут проявиться при разрастании сети, с тем, чтобы изменение роли определенного сервера в дальнейшем не сказалось на работе всей сети.

Беспроводная среда стремительно входит в нашу жизнь. Словосочетание «беспроводная среда» может ввести в заблуждение, поскольку означает полное отсутствие проводов в сети. В действительности же обычно беспроводные компоненты взаимодействуют с сетью, в которой – как среда передачи – используется кабель. Такая сеть со смешанными компонентами называется гибридной.

     В зависимости от технологии беспроводные сети можно разделить на три типа:

• локальные вычислительные сети;
• расширенные локальные вычислительные сети;
• мобильные сети (переносные компьютеры).

Способы передачи:

• инфракрасное излучение;
• лазер;
• радиопередача в узком спектре (одночастотная передача);
• радиопередача в рассеянном спектре.

Кроме этих способов передачи и получения данных можно использовать мобильные сети, пакетное радиосоединение, сотовые сети и микроволновые системы передачи данных.

Секреты безопасности сетей

Безопасность сети представляется следующими требованиями:

• Конфиденциальность личных и других важных данных;
• Целостность и точность хранимой информации и программ, которые её обрабатывают;
• Доступность систем, данных и служб для тех, кто имеет право доступа;
• Соответствие всех направлений деятельности действующему законодательству, инструкциям, лицензиям, контрактами установленным этическим нормам.

Во всех видах опасностей виновником и главным действующим  лицом является сам человек, а  компьютер – лишь жертвой или  средством преступления.

Вот несколько примеров угроз, наиболее распространенных среди компьютерных сетей:

• Вирус – это возможное оружие маленькой нации. Вирусы могут заменить террористов, нанося ущерб противнику и при этом не оставляя следов, по которым можно было бы добраться до организатора акции. Любой из вирусов, поскольку ведущие государства являются компьютеризированными может нанести огромный, а иногда и непоправимый ущерб информации, которая содержится в памяти компьютеров.
• Диверсия в большинстве случаев выражается в форме физического или логического повреждения. Если преступник имеет доступ к компьютеру, то ему очень легко нанести физическое повреждение. Самый частый случай диверсии  - это случай с уволенным несправедливо сотрудником, который имеет доступ к информации предприятия.
• Небрежность. Самым распространенным источником всех несчастий в любой компьютерной системе являются неумелые пальцы, случайное нажатие не той клавиши. Некоторые эксперты утверждают, что 50-60 % ежегодных компьютерных потерь происходит из-за небрежностей, именуемых также ошибками человека, случайностями, оплошностями или проявлениями некомпетентности. Для того чтобы справиться с небрежностью, надо уменьшать уязвимость системы, улучшать подготовку специалистов и обеспечивать компетентную техническую поддержку всем пользователям.
• Ошибки программирования. Программистам при написании исходного кода свойственно ошибаться, и количество таких ошибок (bugs) растет с угрожающей скоростью. В невыверенном коде на каждые 50-100 строк приходится, как минимум, одна ошибка. Таким образом, программист, который пишет 5000 строк кода в год, одновременно создает 50-100 ошибок. Процесс удаления ошибок – отладка (debugging) – позволяет избавиться от многих из них, но вы никогда не можете быть уверенны, что отловлены все ошибки без исключения.
• Пиггибеккинг может быть физическим и электронным. Физический пиггибекинг означает непосредственное проникновение описанным выше способом в закрытую зону. Электронный пиггибекинг подразумевает получение доступа после того, как другой пользователь, введя пароль и подключившись к системе, некорректно завершил сеанс работы. Электронные пиггибекеры могут использовать основной терминал или же дополнительный, нелегально подключенный к тому же кабелю. Кроме того, они могут проникнуть в систему после того, как легальный пользователь завершил сеанс работы, но не отключился от системы.
• Пиратство. Пиратское распространение программного обеспечения – это процесс незаконного копирования программных продуктов и документации для перепродажи. Любое из существующего программного обеспечения может стать объектом пиратства.

Заключение

Интернет предоставляет  беспрецедентный способ получения  информации. Каждый, имеющий доступ к WWW, может получить всю имеющуюся на нем информацию, а также мощные средства ее поиска. Возможности для образования, бизнеса и роста взаимопонимания между людьми становятся просто ошеломляющими. Более того, технология Web позволяет распространять информацию повсюду. Простота этого способа не имеет аналогов в истории. Для того чтобы сделать свои взгляды, товары или услуги известными другим, больше нет необходимости покупать пространство в газете или журнале, платить за время на телевидении и радио. Web делает правила игры одинаковыми для правительства и отдельных лиц, для малых и больших фирм, для производителей и потребителей, для благотворительных и политических организаций. World Wide Web (WWW) на Интернете – это самый демократичный носитель информации: с его помощью любой может сказать и услышать сказанное без промежуточной интерпретации, искажения и цензуры, руководствуясь определенными рамками приличия. Интернет обеспечивает уникальную свободу самовыражения личности и информации.

Подобно использованию внутренних телефонов компаний для связи  сотрудников между собой и  внешним миром, Web применяется как для связи внутри организации, так и между организациями и их потребителями, клиентами и партнерами. Та же самая технология Web, которая дает возможность небольшим фирмам заявить о себе на Интернете, крупной компанией может использоваться для передачи данных о текущем состоянии проекта по внутренней интрасети, что позволит ее сотрудникам всегда быть более осведомленными и, значит, более оперативным по сравнению с небольшими, проворными конкурентами. Применение интрасети внутри организации для того, чтобы сделать информацию более доступной для своих членов, также является шагом вперед по сравнению с прошлым. Теперь, вмело того, чтобы хранить документы в запутанном компьютерном архиве, появилась возможность (под контролем средств защиты) легко производить поиск и описание документов, делать ссылки на них и составлять указатели. Благодаря технологии Web бизнес, равно как и управления, становится более эффективным.

Список использованной литературы

1. Карпенков С.Х. Современные средства информационных технологий: учебное пособие/ С.Х. Карпенков. – 2-е изд. – М.: КноРус, 2009. – 400с.
2. Логинов В.Н. Информационные технологии управления: учебное пособие/ В.Н. Логинов. – 2-е изд., стереотип. – М.: КноРус, 2011. – 240с.
3. Хроленко А.Т., Денисов А.В. Современные информационные технологии для гуманитария: практическое руководство/ А.Т. Хроленко, А.В. Денисов. – М.: Флинта, 2007. – 128с.

¹ Карпенков С.Х. Современные средства информационных технологий. – М., 2009. С.235

² Логинов В.Н. Информационные технологии управления. – М., 2011. С.67

³ Хроленко А.Т. Современные информационные технологии для гуманитария. – М., 2007. С. 34