Современные информационные сети

ФГБОУ ВПО "Мордовский государственный университет им. Н.П.Огарева"

 

Экономический факультет

 

Кафедра статистики, эконометрики и информационных технологий в управлении

 

 

 

 

 

Реферат на тему:

" Современные информационные сети"

 

 

 

 

 

Выполнила: студентка 202 группы

направления «Экономика»

                           

Проверила:   доцент кафедры

статистики, эконометрики 

и информационных

технологий в управлении

Ефремова Л.И.

 

 

 

 

 

 

Саранск

2014

 

 

 

 

Содержание

Введение

1. Основные понятия вычислительных сетей
1. Эволюция вычислительных систем
2. Понятие и основные компоненты сети
3. Преимущества использования сетей
2. Классификация компьютерных сетей.
3. Способ организации современных сетей

Заключение

Список используемой литературы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Введение

Компьютеры появились в жизни человека не так уж давно, но почти любой человек может с  твердой уверенностью сказать, что будущее - за компьютерными технологиями.

На заре своего появления компьютеры представляли собой громоздкие устройства, работающие на лампах и занимающие настолько много места, что для их размещения требовалась не одна комната. При всем этом производительность таких машин, по сравнению с современными, была невероятно мала.

Время шло. Постепенно научная мысль и возможности ученых развились настолько, что производство меньших по размеру, но более производительных компьютеров стало реальностью.

Процесс развития персонального компьютера движется с постоянно увеличивающимся ускорением, в связи с чем в ближайшем будущем компьютеры станут обязательным и незаменимым атрибутом любого предприятия, офиса и большинства квартир.

Причиной столь интенсивного развития информационных технологий является все возрастающая потребность в быстрой и качественной обработки информации, потоки которой с развитием общества растут как снежный ком.

Одной из наиболее перспективных на данный момент областей исследования является разработка так называемых нейрокомпьютеров, основанных на молекулах ДНК  определенного вида водорослей, и способных хранить громадные объёмы информации относительно современного ПК при минимальных  размерах  самих носителей информации.

Большой успех в последнее время получили так называемые виртуальные технологии, которые позволяют с большой точностью моделировать физические явления, процессы, предметы, а так же их взаимодействие в совокупности. Такие технологии используются в различных областях деятельности человека.

Компьютеры уже прочно вошли в современный мир, во все сферы человеческой деятельности  и науки, тем самым  создавая необходимость в обеспечении их различным программным обеспечением. Конечно, в первую очередь это связано с развитием электронной вычислительной техники и  с её быстрым совершенствованием и внедрением в различные сферы человеческой деятельности.

Объединение компьютеров  в сети позволило значительно повысить производительность труда. Компьютеры используются как для производственных (или офисных) нужд, так и для обучения.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1. Основные понятия вычислительных  сетей

1.1 Эволюция вычислительных  систем

Концепция вычислительных сетей является логическим результатом эволюции компьютерной технологии. Первые компьютеры 50-х годов – большие, громоздкие и дорогие – предназначались для очень небольшого числа избранных пользователей. Часто эти монстры занимали целые здания. Такие компьютеры не были предназначены для интерактивной работы пользователя, а использовались в режиме пакетной обработки. Режим пакетной обработки – режим работы вычислительной системы, при котором пользователь не имеет интерактивного доступа к компьютеру. Программы и данные на машинных носителях (чаще всего на перфокартах) вводятся в ЭВМ и выстраиваются в одну или несколько очередей, из которых последовательно выбираются на обработку. Результаты выполнения программ выдаются пользователям (обычно в распечатанном виде). Пакетный режим – самый эффективный режим использования вычислительной мощности.

В начале 60-х годов начали развиваться интерактивные многотерминальные системы разделения времени. В таких системах к мощному центральному компьютеру подключается несколько пользовательских терминалов, которые обеспечивают диалог с компьютером одновременно нескольких пользователей. Компьютер работает в режиме разделения времени, последовательно предоставляя доступ к компьютеру всем подключенным терминалам. Терминалы могли быть расположены на значительном удалении от центрального компьютера (сотни метров), так что у пользователя создавалось впечатление, что вычисления производятся пользовательским терминалом.

Появление первыхглобальных сетей было вызвано потребностью доступа к компьютеру с терминала, удаленного на многие километры. Терминалы соединялись с компьютером с помощью модемов. Такие сети позволяли многим пользователям получать доступ к ресурсам нескольких компьютеров класса суперЭВМ. Затем были реализованы удаленные связи типа компьютер-компьютер, позволяющие компьютерам обмениваться данными в автоматическом режиме, что, собственно, и является базовым механизмом любой вычислительной сети. Используя этот механизм, в первых сетях были реализованы службы обмена файлами, синхронизации баз данных, электронной почты и другие, ставшие теперь традиционными сетевые службы.

Первые локальные сети появились вначале 70-х, когда с появление больших интегральных схем и удешевлением компьютеров они стали доступны даже для небольших предприятий и организаций. Появилось множество нестандартных устройств сопряжения для соединения нескольких компьютеров между собой.

Стандартные технологии локальных сетей были разработаны в середине 80-х, когда стали массово распространяться персональные компьютеры. Они позволили легко создавать новые сети, обеспечили прозрачный доступ к сетевым ресурсам большому числу непрофессиональных пользователей. Стандартные сетевые технологии превратили процесс построения локальной сети из искусства в рутинную работу. Для создания сети достаточно было приобрести сетевые адаптеры соответствующего стандарта, например Ethernet, стандартный кабель, присоединить адаптеры к кабелю стандартными разъемами и установить на компьютер одну из популярных сетевых операционных систем, например, NetWare. После этого сеть начинала работать и присоединение каждого нового компьютера не вызывало никаких проблем - естественно, если на нем был установлен сетевой адаптер той же технологии.

Современные тенденции развития сетевых технологий: сближение технологий локальных и глобальных сетей, обработка мультимедийной информации. Далекая перспектива развития вычислительных сетей видится в слиянии технологий всех информационных сетей вообще: компьютерных, телефонных, телевизионных и т.п.

1.2 Понятие и основные  компоненты сети.

Компьютерные сети относятся к распределенным (децентрализованным) вычислительным системам. Основной признак распределенной вычислительной системы – наличие нескольких центров обработки данных. К распределенным системам относятся также мультипроцессорные компьютеры и многомашинные вычислительные комплексы.

Компьютерная (вычислительная) сеть — это совокупность компьютеров, соединенных линиями связи. Линии связи образованы кабелями, сетевыми адаптерами и другими коммуникационными устройствами. Все сетевое оборудование работает под управлением системного и прикладного программного обеспечения.

Основными элементами сети являются стандартные компьютеры. Каждый компьютер владеет тремя типами ресурсов, доступных с его консоли:

· аппаратные ресурсы – жесткие диски, принтеры и т.п.;

· программные ресурсы – программы, запущенные на компьютере;

· информационные ресурсы – данные, хранящиеся на компьютере.

Связь между компьютерами осуществляется с помощью специальных периферийных устройств - сетевых адаптеров, соединенных относительно протяженными каналами связи. Каждый компьютер работает под управлением собственной операционной системы, а какая-либо «общая» операционная система, распределяющая работу между компьютерами сети, отсутствует. Взаимодействие между компьютерами сети происходит за счет передачи сообщений через сетевые адаптеры и каналы связи. С помощью этих сообщений один компьютер обычно запрашивает доступ к локальным ресурсам другого компьютера.

Основная цель сети — обеспечить пользователям сети потенциальную возможность совместного использования ресурсов всех компьютеров сети.

Если компьютер подключен к сети, его пользователь может получить доступ не только к файлами, дисками, принтерами и другими ресурсами своего компьютера, но аналогичными ресурсами других компьютеров, подключенных к той же сети. Правда, для этого недостаточно снабдить компьютеры сетевыми адаптерами и соединить их кабельной системой. Необходимы еще некоторые добавления к операционным системам этих компьютеров. На тех компьютерах, ресурсы которых должны быть доступны всем пользователям сети, необходимо добавить модули, которые постоянно будут находиться в режиме ожидания запросов, поступающих по сети от других компьютеров. Обычно такие модули называются программными серверами, так как их главная задача - обслуживать запросы на доступ к ресурсам своего компьютера. На компьютерах, пользователи которых хотят получать доступ к ресурсам других компьютеров, также нужно добавить к операционной системе некоторые специальные программные модули, которые должны вырабатывать запросы на доступ к удаленным ресурсам и передавать их по сети на нужный компьютер. Такие модули обычно называют программными клиентами. Собственно же сетевые адаптеры и каналы связи решают в сети достаточно простую задачу - они передают сообщения с запросами и ответами от одного компьютера к другому, а основную работу по организации совместного использования ресурсов выполняют клиентские и серверные части операционных систем.

Пара модулей «клиент - сервер» обеспечивает совместный доступ пользователей к определенному типу ресурсов, например к файлам. В этом случае говорят, что пользователь имеет дело с файловой службой. Обычно сетевая операционная система поддерживает несколько видов сетевых служб для своих пользователей - файловую службу, службу печати, службу электронной почты, службу удаленного доступа и т. п.

Вычислительная сеть – это сложный комплекс взаимосвязанных и согласованно функционирующих программных и аппаратных компонентов. Основные аппаратные и программные компоненты компьютерной сети:

· Аппаратный слой стандартизованных компьютерных платформ. Это компьютеры различных классов – от персональных до мэйнфреймов и суперЭВМ. Набор компьютеров сети должен соответствовать набору задач, решаемых сетью.

· Коммуникационное оборудование – кабельные системы, повторители, модульные концентраторы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы. Современное коммуникационное устройство может представлять собой сложный специализированный мультипроцессор, нуждающийся в конфигурировании и администрировании.

· Программная платформа сети – операционные системы, управляющие локальными и распределенными ресурсами сети. От сетевой ОС во многом зависит эффективность, безопасность, надежность работы сети.

· Сетевые приложения – сетевые базы данных, почтовые системы, системы автоматизации коллективной работы и др.

1.3  Преимущества использования  сетей.

Принципиальные преимущества сетей вытекают из их принадлежности к распределенным системам. Главные из них:

· Способность выполнять параллельные вычисления. В распределенной системе в принципе может быть достигнута производительность, превышающая производительность отдельного сколь угодно мощного компьютера. Распределенные системы имеют лучшее соотношение производительность-стоимость, чем централизованные системы.

· Высокая отказоустойчивость. Основой повышения отказоустойчивости распределенных систем является избыточность.

· Лучшее соответствие распределенному характеру прикладных задач в некоторых предметных областях (автоматизация, банковское дело, различные информационные системы).

· Совместное использование данных и устройств (разделение ресурсов).

· Оперативный доступ к информации. Использование технологий Internet и Intranet.

· Совершенствование коммуникаций, т.е. взаимодействия людей между собой (электронная почта, аудио- и видеоконференции, IP-телефония и т.д.).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2. Классификация компьютерных  сетей.

Существует три основных вида компьютерных сетей:

• локальная вычислительная сеть (ЛВС);
• региональная вычислительная сеть (РВС);
• глобальная вычислительная сеть (Internet).

Кроме того, каждая из перечисленных сетей может быть:

• Односерверной – сеть обслуживается одним файл-сервером (ФС);
• Многосерверной – сеть обслуживается несколькими ФС;
• Распределенной - Две или более локальных сетей, соединенных внутренним или внешним  мостами (мост или межсетевое соединение управляет процессом обмена пакетами данных из одной кабельной системы в другую). Пользователи  распределенной сети могут использовать резервы (такие как: файлы, принтеры или дисковые драйвы) всех соединенных локальных сетей;
• Многосерверной локальной – когда локальная сеть обслуживается более чем одним файл-сервером;
• Многосерверной распределенной.

 

Также ЛВС могут быть одноранговыми (все компьютеры в сети равноправны, т.е. нет ФС, Любая рабочая станция может получить доступ к любой другой рабочей станции) и с централизованным управлением (выделенным сервером).

Локальная сеть - это группа  компьютеров,  которые  могут

связываться друг с другом, совместно использовать периферийное

оборудование (например,  жесткие диски, принтеры и т.д.) и обращаться  к удаленным центральным ЭВМ или другим локальным сетям.  Локальная сеть  может состоять  из  одного  или  более

файл-серверов, рабочих станций и периферийных устройств. Пользователи сети могут совместно использовать одни  и  те же файлы (как файлы данных,  так и файлы программ),  посылать сообщения непосредственно между рабочими станциями и  защищать файлы с помощью мощной системы защиты.

 

Основными видами локальных вычислительных сетей являются Ethernet и ARCNET. Причем Ethernet может иметь несколько типов кабеля:

• тонкий кабель Ethernet – иначе называется “Thinnet”. Имеет ряд преимуществ, таких как использование более дешевого кабеля по сравнению с системой толстого кабеля Ethernet и использование аппаратуры, которую проще устанавливать;
• толстый кабель Ethernet (также известная как “Thicknet”) получила свое название благодаря используемому в ней стандартному, или толстому кабелю Ethernet. Толстый кабель позволяет включать в систему большее количество компьютеров и увеличивать расстояние между компьютерами. Однако этот кабель дороже, а его установка сложнее по сравнению с тонким кабелем Ethernet;
• витая пара Ethernet. Преимущество системы Ethernet на витой паре в том, что кабель дешевле по сравнению с перечисленными выше кабелями, а его установка проще.

 

Наравне с приведенными выше способами подключения встречается способ Token-ring. Одним из преимуществ системы является прогнозируемость: одна часть системы может испортиться, но все-таки не остановится. Также, система поддерживается программным обеспечением для больших ЭВМ фирмы IBM, что может в некоторых ситуациях принести выгоду. Слабые стороны системы в сравнении с другими системами заключаются в дороговизне и усложненности кабелей. К тому же, в некоторых случаях трудно вести поиск неисправностей.

Региональная сеть – это города, объединенные в сеть посредством расположенных в них компьютерах.

К глобальной вычислительной сети следует отнести Internet. На данный момент это единственная сеть, объединяющая целые государства. На данный момент американскими компаниями ведутся разработки по созданию альтернативной глобальной сети.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.Способы организации (топологии) компьютерных сетей

 

Физическое расположение компонентов сети  (кабели, станции, шлюзы, разветвители и т.д.). Имеется три основных топологии:  звезда, кольцо и шина. В сетях с топологией "звезда"

 

 

 

 рабочие  станции подключаются непосредственно  к файл-серверу, но не соединены  друг с другом. 

 

 

В  сетях  с  топологией  "кольцо"

 

 файл-сервер  и  рабочие  станции  соединены  кабелем в кольцо;

сообщения рабочей станции могут проходить через несколько других рабочих станций до того, как они достигнут файл-сервера. В сети с топологией "шина"

 

 

 

 

все  рабочие  станции  и  файл-сервер подключаются к центральному кабелю, называемому шиной.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список используемой литературы

1 Компьютерные  сети. Принципы, технологии, протоколы.

2 В.Г. Олифер, Н.А. Олифер. – СПб: Питер, 2001. – 672с: ил.

3 Интернет  р 1. Избачков С.Ю., Петров В.Н. Информационные системы-СПб.: Питер, 2008. - 655 с есурсы.

4 «Вычислительные  системы, сети и телекоммуникации»  учебник для ВУЗов, издательский  дом «Питер» 2002.

5 «Компьютерные  сети», 2-е издание, учебник для  ВУЗов, В. Г. Олифер, Н. А. Олифер, «Питер» 2003.

6   «Информатика» под редакцией  Н. В. Макаровой, Третье переработанное  издание, Москва «Финансы и статистика» 2001.

7  «Информатика»  под редакцией Н. В. Макаровой, Третье  переработанное издание, Москва  «Финансы и статистика» 2001.

8 «Вычислительные  системы, сети и телекоммуникации»  учебник для ВУЗов, издательский  дом «Питер» 2002.

9  «Интернет  у вас дома», С. В. Симонович, В. И. Мураховский, ООО «АСТ-Пресс Книга», Москва 2002.

10  «Учебник  пользователя IBM PC» А. Микляев, «Альтекс-А» Москва 2002.