Informačné a počítačové siete. Základné princípy práce. Počítačové architektúry

02.05.2019

INFORMAČNÉ A VÝPOČTOVÉ SIETE, ICH KLASIFIKÁCIA A TYPY

1. Koncepcia informačno-počítačovej siete (ICN).

2. Klasifikácia IVS.

3. Lokálne počítačové siete.

4. Globálna počítačová sieť Internet.

Otázka číslo 1. Koncept informačno-počítačovej siete (ICN).

Informačná a výpočtová sieť (ICN)- dva alebo viac počítačov prepojených cez kanály prenosu údajov (drôtové alebo rádiové komunikačné linky, optické komunikačné linky) s cieľom kombinovať zdroje a vymieňať si informácie.

Pod zdrojov odkazuje na hardvér a softvér.

Pripojenie počítačov k sieti poskytuje tieto hlavné funkcie:

združovanie zdrojov - schopnosť rezervovať výpočtový výkon a zariadenia na prenos dát v prípade výpadku niektorých z nich s cieľom rýchlej obnovy normálna operácia siete;

zdieľanie zdrojov - schopnosť stabilizovať a zvýšiť úroveň zaťaženia počítačov a drahé periférne vybavenie, spravovať periférií;

zdieľanie údajov - schopnosť vytvárať distribuované databáza, umiestnené v pamäti jednotlivých počítačov a spravovať ich z periférnych pracovných staníc;

oddelenie softvéru možnosť spojenia použitie softvérové nástroje;

rozdelenie výpočtových zdrojov - možnosť organizovať paralelný spracovanie dát; používanie iných systémov zahrnutých v sieti na spracovanie údajov;

režim pre viacerých hráčov.

Pri pripájaní počítačov k sieti musí systém udržiavať spoľahlivosť, tie. porucha ktoréhokoľvek počítača by nemala viesť k zastaveniu systému a navyše by mal byť zabezpečený prenos funkcií zlyhaného počítača na iný počítač v sieti.

Trend pripájania počítačov v sieti je spôsobený niekoľkými dôvodmi, ako napríklad:

Potreba prijímať a prenášať správy bez opustenia pracoviska;

Potreba rýchlej výmeny informácií medzi používateľmi;

Schopnosť rýchlo získať rôzne informácie bez ohľadu na ich umiestnenie.

Otázka číslo 2. IVS klasifikácia.

V závislosti od územného umiestnenia účastníckych systémov možno počítačové siete rozdeliť do troch hlavných tried:

globálne siete;

regionálne siete;

lokálnych sietí.

globálne počítačová sieť združuje predplatiteľov nachádzajúcich sa v rôznych krajinách, na rôznych kontinentoch. Interakcia medzi účastníkmi takejto siete sa uskutočňuje na základe telefónnych komunikačných liniek, rádiovej komunikácie a satelitných komunikačných systémov. Globálne počítačové siete vyriešia problém spájania informačných zdrojov celého ľudstva a organizácie prístupu k týmto zdrojom.

Regionálne počítačová sieť spája účastníkov umiestnených v značnej vzdialenosti od seba. Môže zahŕňať predplatiteľov v rámci veľkého mesta, ekonomického regiónu, samostatnej krajiny. Vzdialenosť medzi účastníkmi regionálnej počítačovej siete je zvyčajne desiatky alebo stovky kilometrov.

Miestne počítačová sieť združuje účastníkov, ktorí sa nachádzajú na malej ploche. V súčasnosti neexistujú žiadne jasné obmedzenia týkajúce sa územného rozptylu účastníkov lokálnej siete. Zvyčajne je takáto sieť viazaná na konkrétne miesto. Trieda lokálnych sietí zahŕňa siete jednotlivých podnikov, firiem, bánk, úradov atď. Dĺžka takejto siete môže byť obmedzená na 2-2,5 km.

Otázka číslo 3. Lokálne počítačové siete.

Lokálna sieť (LAN) sa vzťahuje na spoločné pripojenie niekoľkých samostatných počítačov do jeden kanál prenos dát.

LAN koncept(anglicky LAN - Miestne Area Network ) označuje geograficky obmedzené (územne alebo produkčne) hardvérové a softvérové komplexy, v ktorých je pomocou vhodných komunikačných prostriedkov prepojených niekoľko počítačových systémov.

LAN poskytuje možnosť súčasného používania programov a databáz viacerými používateľmi, ako aj možnosť interakcie s inými pracovnými stanicami pripojenými k sieti.

Prostredníctvom LAN je systém kombinovaný osobné počítače umiestnené na mnohých vzdialených pracovných staniciach, ktoré zdieľajú hardvér, softvér a informácie. Pracoviská zamestnancov už nie sú izolované a sú spojené do jedného systému.

Najdôležitejšou charakteristikou LAN je rýchlosť prenosu informácií.

Komponenty LAN: sieťové zariadenia a prostriedky komunikácie.

LAN implementuje princíp modulárnej organizácie, ktorá vám umožňuje budovať siete rôznych konfigurácií s rôznou funkčnosťou.

Hlavné komponenty, z ktorých je sieť vybudovaná, sú nasledovné:

prenosové médium -koaxiálny kábel, telefónny kábel, krútená dvojlinka, kábel z optických vlákien, rádio atď.;

pracovné stanice - PC, pracovná stanica alebo skutočná sieťová stanica. Ak je pracovná stanica pripojená k sieti, nemusí vyžadovať pevný disk ani diskety. V tomto prípade však potrebujete sieťový adaptér - špeciálne zariadenie na vzdialené spustenie operačného systému zo siete;

dosky rozhrania - Sieťové karty na organizovanie interakcie pracovných staníc so sieťou;

servery -jednotlivé počítače so softvérom, ktorý vykonáva funkcie správy sieťových zdrojov všeobecného prístupu;

sieťový softvér.

Otázka číslo 4. Globálna počítačová sieť Internet.

Netizens sú si dobre vedomí výhod, ktoré internet poskytuje. To všetko vedie k neustálemu rastu siete, rozvoju technológií a systému zabezpečenia siete.

Internet je globálna sieť, ktorej rozvoj je spojený s novou etapou vývoja informačnej revolúcie na konci 20. storočia.

Sieť vám umožňuje riešiť nasledujúce problémy:

Prakticky neobmedzené možnosti prenos a šírenie informácií;

Vzdialený prístup k obrovskému množstvu nahromadených informačných zdrojov;

Komunikácia medzi používateľmi počítačových sietí v rôznych krajinách sveta.

Počet používateľov internetu vo svete sa nedá striktne vypočítať, no podľa hrubých odhadov ide o niekoľko desiatok miliónov ľudí.

Internet je celosvetové združenie vzájomne prepojených počítačových sietí. Použitie spoločných protokolov rodiny TCP/IP a jednotného adresného priestoru nám umožňuje hovoriť o internete ako o jedinej globálnej „metanete“ alebo „sieti sietí“. Pri práci na počítači pripojenom na internet môžete vytvoriť spojenie s akýmkoľvek iným počítačom pripojeným k sieti a vymieňať si informácie pomocou jedného alebo druhého aplikačná služba Internet (WWW, FTP, E-mail atď.).

Domáci počítač alebo lokálna sieťová pracovná stanica získa prístup ku globálnemu internetu vytvorením spojenia (trvalého alebo relácie) s počítačom poskytovateľ služieb - organizácia, ktorej sieť má trvalé pripojenie na internet a poskytuje služby iným organizáciám a jednotlivcom.

Regionálny poskytovateľ služieb, ktorý pracuje s koncovými užívateľmi, je zasa pripojený k väčšiemu poskytovateľovi služieb – celoštátnej sieti s uzlami v rôznych mestách krajiny alebo dokonca vo viacerých krajinách.

Národné siete získať prístup ku globálnemu internetu pripojením sa k medzinárodným poskytovateľom služieb – sieťam, ktoré sú súčasťou globálnej internetovej chrbticovej infraštruktúry. Okrem toho poskytovatelia regionálnych a národných služieb majú tendenciu vytvárať spojenia medzi sebou a organizovať výmenu prevádzky medzi svojimi sieťami s cieľom znížiť zaťaženie externých kanálov.

Stupeň rozvoja tejto infraštruktúry, charakteristiky kanálov prenosu dát, dostupnosť dostatočného počtu lokálnych poskytovateľov služieb určujú pracovné podmienky pre koncových používateľov internetu a majú významný vplyv na kvalitu poskytovaných služieb.

Používateľ, ktorý získal plný prístup k internetu, sa stáva rovnocenným členom tohto svetového spoločenstva a vo všeobecnosti ho nemusí zaujímať, ktorí regionálni a národní poskytovatelia služieb tento prístup poskytujú. Za internet nikto centrálne neplatí: každá sieť alebo používateľ platí za svoj podiel. Organizácie platia za pripojenie k nejakej regionálnej sieti, ktorá zase platí vlastníkovi národnej siete za jej prístup atď.

Každá sieť má svoje vlastné sieťové operačné centrum (NOC). Takéto centrum je prepojené s ostatnými a vie riešiť rôzne možné problémy.

Existujú možnosti získať prístup na internet nie prostredníctvom priamych distribútorov, tj. bez dodatočných nákladov. Jednou z takýchto možností je služba s názvom Freenet, tzn. bezplatný web. Toto je IC založené príslušnou komunitou a zvyčajne má telefonický prístup na internet.

Štruktúra informačnej a výpočtovej siete . Na vytvorenie rozsiahlych systémov na spracovanie dát sa výpočtové strediská (CC) a počítače slúžiace jednotlivým podnikom a organizáciám kombinujú pomocou nástrojov na prenos dát do informačných a počítačových sietí IVS, kde sú akceptované nasledovné označenia: DB - databanka ; GVM - hlavný počítač; VTsKP - Výpočtové stredisko pre kolektívne použitie; PC - osobný počítač; AS - správca siete; UMPD - vzdialené PTD - procesor na telespracovanie údajov; UK - prepínací uzol; CC - spínacie centrum; MPD - multiplexor PD; TVM - terminálový počítač; PD multiplexer.

Vo veľmi všeobecný prípad IVS obsahuje tri triedy logických modulov:

– moduly spracovania užívateľských dát, ktoré poskytujú účastníkovi prístup k rôznym výpočtovým zdrojom. Tieto moduly umožňujú implementovať hlavnú cieľovú funkciu IVS - spracovanie užívateľských dát;

– terminálové moduly, ktoré používateľovi poskytujú prístup k modulom spracovania;

– interakčné moduly a spojenia, ktoré zabezpečujú lokálnu alebo vzdialenú interakciu terminálových modulov s modulmi spracovania údajov, ako aj terminálových modulov medzi sebou.

Uvedené logické moduly zodpovedajú určitým fyzickým objektom v IVS. Moduly spracovania dát teda zodpovedajú hlavným počítačom siete, ktoré v skutočnosti vytvárajú informačné a výpočtové zdroje IVS. Koncové body alebo AP implementujú terminálové moduly a prepínacie centrá (spínacie počítače) zodpovedajú interakčným modulom.

IVS sú rozdelené do štyroch vzájomne prepojených objektov:

– základná dátová komunikačná sieť;

- počítačová sieť;

– sieť terminálov;

- sieťový administrátor.

Počítačová sieť - súbor počítačov spojených základnou sieťou PD. Počítačová sieť zahŕňa hlavné počítače (GVM), databanky (DB), výpočtové centrá pre kolektívne použitie (VCKP), ako aj terminálové počítače (TVM). Hlavnou úlohou TVM je prepojenie terminálov so základnou sieťou PD. Túto funkciu môžu vykonávať aj PTD (procesory na telespracovanie údajov) a UMPD (vzdialené multiplexory PD). Okrem toho môžu byť terminály dokonca pripojené k hostiteľským počítačom.

Sieť terminálov - súbor terminálov a terminálových sietí PD. Terminál je chápaný ako zariadenie, pomocou ktorého účastníci vkladajú/vydávajú dáta. Ako terminály môžu byť použité inteligentné terminály (PC) a AP (subscriber points). Na pripojenie terminálov k počítačovej sieti sa samozrejme okrem komunikačných kanálov používajú aj terminálové počítače (TVM), UMPD (diaľkové PD multiplexery), PTD (teleprocesory na spracovanie dát).

Administratívny systém zabezpečuje kontrolu stavu IVS a riadenie jeho prevádzky v meniacich sa podmienkach. Tento systém zahŕňa špecializované počítače, koncové zariadenia a softvér, pomocou ktorých:

– celá sieť alebo jej komponenty sú zapnuté alebo vypnuté;

– monitoruje sa výkon siete;

– je nastavený prevádzkový režim siete a jej komponentov;

– nastaviť rozsah služieb poskytovaných účastníkom siete atď.

Prvky brány IVS zabezpečujú kompatibilitu základnej siete PD a celého IVS s ostatnými externých sietí. Externé protokoly VIS sa môžu líšiť od existujúcich protokolov. Preto brány v prípade potreby zabezpečujú konverziu a vyjednávanie rozhraní, formátov, spôsobov adresovania atď. Brány sú implementované na špecializovaných počítačoch.

IVS možno rozdeliť do dvoch tried:

- územný, t.j. s veľkou oblasťou služieb;

- miestne - umiestnené spravidla vo vnútri jednej budovy.

Hlavné charakteristiky informačných a výpočtových sietí . Hlavné charakteristiky IVS sú: prevádzkové možnosti, výkon, čas doručenia správ, náklady na spracovanie údajov.

Pozrime sa na tieto vlastnosti podrobnejšie.

Prevádzkové charakteristiky (schopnosti) siete - zoznam základných činností spracovania údajov. Hostitelia zaradení do siete poskytujú používateľom všetky tradičné typy služieb (nástroje na automatizáciu programovania, prístup k aplikačným softvérovým balíkom, databázam atď.). Okrem toho môže IVS poskytovať nasledujúce doplnkové služby:

– vzdialené zadávanie úloh – vykonávanie úloh z ľubovoľného terminálu na ľubovoľnom počítači v dávkovom alebo dialógovom režime;

– prenos súborov medzi počítačmi v sieti;

- prístup k vzdialeným súborom;

– ochrana údajov a zdrojov pred neoprávneným prístupom;

– prenos textových a prípadne hlasových správ medzi koncovými zariadeniami;

– vydávanie certifikátov o informačných a softvérových zdrojoch siete;

– organizácia distribuovaných databáz umiestnených na niekoľkých počítačoch;

– organizácia distribuovaného riešenia problémov na viacerých počítačoch.

Výkon siete - predstavuje celkový výkon hlavných počítačov. V tomto prípade zvyčajne výkon hlavnej pamäte znamená nominálny výkon ich procesorov.

Čas doručenia správy je definovaný ako priemerný čas od momentu odoslania správy do siete do momentu, kedy je správa prijatá adresátom.

Cena spracovania údajov sa tvorí s prihliadnutím na náklady na finančné prostriedky použité na vstup/výstup, prenos a spracovanie údajov. Tieto náklady závisia od množstva použitých zdrojov IVS, ako aj od spôsobu prenosu a spracovania údajov.

Hlavné parametre IVS závisia nielen od použitého hardvéru a softvéru, ale do značnej miery aj od záťaže, ktorú vytvárajú používatelia.

Informačná a výpočtová sieť (ICN) - dva alebo viac počítačov prepojených prostredníctvom kanálov na prenos údajov (drôtové alebo rádiové komunikačné linky, optické komunikačné linky) s cieľom spájať zdroje a vymieňať si informácie. Zdroje sa týkajú hardvéru a softvéru.
Pripojenie počítačov k sieti poskytuje tieto hlavné funkcie: združovanie zdrojov – možnosť rezervovať si výpočtový výkon a zariadenia na prenos dát v prípade zlyhania niektorých z nich, aby rýchle uzdravenie normálna prevádzka siete; zdieľanie zdrojov - schopnosť stabilizovať a zvýšiť úroveň zaťaženia počítačov a drahých periférnych zariadení, spravovať periférne zariadenia; zdieľanie dát - možnosť vytvárať distribuované databázy umiestnené v pamäti jednotlivých počítačov a spravovať ich z periférnych pracovných staníc; oddelenie softvéru - možnosť zdieľania softvéru; oddelenie výpočtových zdrojov – schopnosť organizovať paralelné spracovanie dát; používanie iných systémov zahrnutých v sieti na spracovanie údajov; režim pre viacerých hráčov.
Vo všeobecnosti, ako ukázala prax, náklady na spracovanie dát v počítačových sieťach sú v dôsledku rozšírenia možností spracovania dát, lepšieho využitia zdrojov a zvýšenej spoľahlivosti systému minimálne jeden a pol krát nižšie v porovnaní so spracovaním podobných dát. na samostatné počítače.
Pri pripájaní počítačov do siete musí zostať systém spoľahlivý, t.j. zlyhanie akéhokoľvek počítača by nemalo mať za následok
zastaviť systém a navyše musí byť zabezpečený prenos funkcií zlyhaného počítača na iný počítač v sieti.
K dnešnému dňu viac ako 130 miliónov počítačov, t.j. viac ako 80 % je združených v informačných a výpočtových sieťach, od malých lokálnych sietí do globálnych sietí ako je internet. Trend prepájania počítačov do siete je spôsobený niekoľkými dôvodmi, ako sú: potreba prijímať a odosielať správy bez opustenia pracoviska; potreba rýchlej výmeny informácií medzi používateľmi; schopnosť rýchlo získať rôzne informácie bez ohľadu na ich umiestnenie.
Rýchly rozvoj počítačových sietí a pripájanie čoraz väčšieho počtu osobných počítačov do globálnych sietí viedli v posledných desaťročiach k vytvoreniu základov koncepcie sieťového počítača. Jeho podstata spočíva v tom, že počítač pracujúci v sieti má oproti samostatnému počítaču určité výhody: programy sa sťahujú priamo zo siete; nie je potrebné mať v počítači pevný disk; ušetria sa čas a peniaze na nákup a aktualizáciu softvéru, pretože sa inštaluje a aktualizuje cez sieť; prístup k e-mailu a internetovým zdrojom.
Všetky funkcie inštalácie a aktualizácie softvéru sieťového počítača spolu s ďalšími funkciami na podporu fungovania siete preberajú poskytovatelia, ktorí obsluhujú sieť za malý poplatok za predplatné.

3.1. Pojem informačná a počítačová sieť

Pripojenie počítačov k sieti poskytuje tieto hlavné funkcie:

> Konsolidácia zdrojov - možnosť rezervovať si výpočtový výkon a zariadenia na prenos dát v prípade výpadku niektorých z nich s cieľom rýchleho obnovenia normálnej prevádzky siete.

> Separácia zdrojov - schopnosť stabilizovať a zvýšiť úroveň zaťaženia počítačov a drahých periférnych zariadení, spravovať periférne zariadenia.

> Zdieľanie dát - možnosť vytvárať distribuované databázy umiestnené v pamäti jednotlivých počítačov a spravovať ich z periférnych pracovných staníc

> Separácia softvéru - možnosť zdieľania softvéru.

> Separácia výpočtových zdrojov – schopnosť organizovať paralelné spracovanie dát; používanie iných systémov v sieti na spracovanie údajov.

> Režim pre viacerých hráčov.

Vo všeobecnosti, ako ukázala prax, náklady na spracovanie dát v počítačových sieťach, vďaka rozšíreniu možností spracovania dát, lepšiemu zaťaženiu

zdrojov a zlepšiť spoľahlivosť systému, aspoň jedenapolkrát nižšiu v porovnaní so spracovaním podobných údajov na samostatných počítačoch.

Pri pripájaní počítačov do siete musí zostať systém spoľahlivý, t.j. porucha ktoréhokoľvek počítača by nemala viesť k zastaveniu systému a navyše by mal byť zabezpečený prenos funkcií zlyhaného počítača na iný počítač v sieti.

K dnešnému dňu viac ako 130 miliónov počítačov, t.j. viac ako 80 % je združených v informačných a výpočtových sieťach, od malých lokálnych sietí až po globálne siete, ako je internet. Trend pripájania počítačov v sieti je spôsobený niekoľkými dôvodmi, ako napríklad:

Potreba prijímať a prenášať správy bez opustenia pracoviska;

Potreba rýchlej výmeny informácií medzi používateľmi;

Schopnosť rýchlo získať rôzne informácie bez ohľadu na ich umiestnenie.

Rýchly rozvoj počítačových sietí a pripájanie čoraz väčšieho počtu osobných počítačov do globálnych sietí viedol v poslednom desaťročí k vytvoreniu základov konceptu „počítač v sieti“. Jeho podstata spočíva v tom, že počítač pracujúci v sieti má oproti samostatnému počítaču určité výhody:

Programy sa sťahujú priamo zo siete;

V počítači nie je potrebné mať pevný disk;

Ušetrite čas a peniaze na nákup a aktualizáciu softvéru, pretože sa inštaluje a aktualizuje cez sieť;

K dispozícii je prístup k e-mailu a internetovým zdrojom.

Všetky funkcie inštalácie a aktualizácie softvéru sieťového počítača spolu s ďalšími funkciami na podporu fungovania siete preberajú poskytovatelia, ktorí obsluhujú sieť za malý poplatok za predplatné.

3.2. IVS klasifikácia

Výpočtové siete sú klasifikované podľa rôznych kritérií: > Podľa územia.

Lokálne siete (LAN) pokrývajú malé oblasti s priemerom do 5–10 km v rámci jednotlivých kancelárií (kancelárií), búrz, bánk, inštitúcií, univerzít, výskumných organizácií atď. Pomocou spoločného komunikačného kanála môže LAN zjednotiť desiatky až stovky účastníckych uzlov, vrátane osobných počítačov, externých úložných zariadení, displejov atď.

Súčasnú etapu rozvoja LAN charakterizuje takmer všadeprítomný prechod od jednotlivých sietí k sieťam, ktoré pokrývajú celý podnik (firmu, firmu), spájajú heterogénne výpočtové zdroje v jedinom prostredí. Takéto siete sa nazývajú podnikové siete.

Regionálne a globálne IVS sú tvorené kombináciou lokálnych IVS na samostatných územiach alebo na celej planéte. Najväčšou celosvetovou počítačovou sieťou je internet.

> Spôsobom riadenia,

Siete s centralizovaným riadením, v ktorých je priradený jeden alebo viac strojov, ktoré riadia proces výmeny údajov v sieti. Tieto stroje sa nazývajú servery. Ostatné počítače sa nazývajú pracovné stanice. Pracovné stanice majú prístup k diskom servera a zdieľaným tlačiarňam, ale pracovná stanica nemá prístup k diskom iných pracovných staníc a používatelia musia na výmenu údajov používať disky servera.

Príkladom siete s centralizovaným riadením je sieť Novell NetWare. Dedikovaný serverový počítač spravuje a je zodpovedný za všetky sieťové zdroje, zatiaľ čo každý klient má prístup k týmto zdrojom iba cez sieťový shell, ktorý je dostupný na každej pracovnej stanici.

Decentralizované siete (peer-to-peer) neobsahujú dedikované servery. Funkcie správy siete sa postupne prenášajú z jednej pracovnej stanice na druhú. Pracovné stanice majú spravidla prístup k diskom a tlačiarňam iných pracovných staníc.

Príklad siete peer-to-peer – Siete Windows pre Workgroups a Windows 95. Kliknutím myši môžete zdieľať svoj disk alebo tlačiareň.

> Podľa povahy vykonávaných funkcií:

Výpočtový;

Informačné.

> Podľa zloženia výpočtovej techniky:

Homogénne - kombinujú homogénne výpočtové zariadenia;

Heterogénne – kombinujú rôzne výpočtové nástroje.

> Podľa typu organizácie prenosu údajov:

Prepínanie kanálov;

Prepínanie správ;

Prepínanie paketov.

3.3. Základný interakčný model otvorené systémy

Proces prenosu dát v sieti vyžaduje jednotnú reprezentáciu dát v komunikačných linkách, cez ktoré sa prenášajú informácie. Všetky siete fungujú v jednom akceptovanom štandarde pre počítačové siete – štandarde Open Systems Interconnection (OSI).

Základný model pre interoperabilitu otvorených systémov vyvinula Medzinárodná organizácia pre normalizáciu (ISO). Tento model je medzinárodným štandardom pre prenos dát. Model obsahuje sedem úrovní:

1) fyzické formácie;

– protokoly prenosu bitov

2) kanál - kontrola prístupu do prostredia, formácia personálu;

3) sieť – smerovanie, riadenie toku dát;

4) doprava – zabezpečenie interakcie vzdialených procesov;

5) relácia – udržiavanie dialógu medzi vzdialenými procesmi;

6) reprezentatívna - interpretácia prenášaných údajov;

7) aplikované - správa používateľských údajov.

Hlavnou myšlienkou základného modelu je, že každej vrstve je pridelené špecifické miesto v procese prenosu dát v sieti, t.j. všeobecná úloha prenosu údajov je rozdelená na samostatné, ľahko viditeľné úlohy. V dôsledku toho je počítačová sieť reprezentovaná ako integrovaný systém, ktorý koordinuje interakciu užívateľských úloh.

Protokoly sú dohody potrebné na komunikáciu jednej úrovne modelu s vyššími a nižšími úrovňami.

Vrstvy základného modelu sa prechádzajú smerom nahor od zdroja údajov (od vrstvy 1 po vrstvu 7) a smerom nadol od zberača údajov (od vrstvy 7 po vrstvu 1). V prvom prípade sa na každej úrovni prichádzajúce dáta analyzujú a podľa potreby prenesú ďalej na vyššiu úroveň, až kým sa informácie neprenesú na úroveň užívateľskej aplikácie. V druhom prípade sa používateľské údaje prenesú do nižšej vrstvy spolu s hlavičkou špecifickou pre vrstvu, kým sa nedosiahne posledná vrstva.

> Fyzická vrstva. Táto vrstva definuje elektrické, mechanické, funkčné a procedurálne parametre pre fyzickú komunikáciu v sieťových systémoch. Vytvorenie fyzického spojenia je hlavnou funkciou prvej vrstvy. Fyzické protokoly

> Linková vrstva. Linková vrstva organizuje kanál na prenos dát a vytvára takzvané rámcové sekvencie z dát prenášaných fyzickou vrstvou. Na tejto úrovni sa vykonáva kontrola prístupu k prenosovému médiu používanému viacerými počítačmi, synchronizácia, detekcia chýb a oprava.

> Sieťová vrstva. Na úrovni siete je komunikácia nadviazaná v počítačovej sieti medzi dvoma účastníkmi. K spojeniu dochádza v dôsledku smerovacích funkcií, ktoré vyžadujú prítomnosť sieťovej adresy v pakete. Sieťová vrstva musí zabezpečovať spracovanie chýb, multiplexovanie, riadenie toku dát. Najznámejším protokolom tejto vrstvy je CCITT Recommendation X.25 pre verejné paketové siete.

> Transportná vrstva. Transportná vrstva podporuje nepretržitý prenos údajov medzi dvoma interagujúcimi používateľskými procesmi. Kvalita prepravy, bezchybnosť prenosu, nezávislosť na počítačovej sieti, end-to-end prepravná služba, minimalizácia nákladov a adresovanie komunikácie zaručujú nepretržitý a bezchybný prenos dát.

> vrstva relácie. Vrstva relácie koordinuje príjem, prenos a organizáciu jednej komunikačnej relácie. Koordinácia vyžaduje monitorovanie výkonu siete, riadenie toku údajov medzi úložiskami a konverzačné riadenie, aby sa zabezpečil prenos dostupných údajov. Vrstva relácie obsahuje funkcie správy hesiel, výpočet poplatkov za používanie sieťových prostriedkov, ovládanie dialógov, synchronizáciu a zrušenie komunikácie v prenosovej relácii v prípade zlyhania v dôsledku chýb v nižších vrstvách.

4 Informatika a matematika pre právnikov

> Výkonná úroveň. Vrstva prezentácie údajov je určená na interpretáciu údajov, ako aj na prípravu údajov pre vrstvu používateľskej aplikácie. Na tejto úrovni sa údaje konvertujú z rámcov používaných na prenos údajov do formátu obrazovky alebo formátu pre tlačové zariadenia.

> Aplikačná vrstva. Na aplikačnej úrovni je potrebné poskytnúť používateľom spracované informácie, čo je úlohou systému a aplikačného softvéru používateľa.

3.4. Niektoré problémy so sieťou

Na prenos informácií cez komunikačné linky sa dáta konvertujú na reťazec po sebe idúcich bitov. Alfanumerické znaky sú reprezentované pomocou bitových vzorov. Existujú špeciálne kódové tabuľky obsahujúce 4-, 5-, 6-, 7- alebo 8-bitové kódy znakov.

Pri prenose informácií v sieťach sa v praxi používajú tieto kódovania:

ASCII (americký Štandardný kód pre výmenu informácií) - prenos informácií o znakoch pomocou 7-bitového kódovania, ktoré umožňuje kódovanie veľkých a malých písmen anglickej abecedy, ako aj niektorých špeciálnych znakov;

8-bitové kódy (napríklad KOI-8 atď.) - na reprezentáciu znakov národných abecied a špeciálnych znakov (napríklad pseudografických znakov).

Na výmenu informácií v sieťach sa využíva princíp prepínania paketov. V tomto prípade sú informácie pred prenosom rozdelené do blokov, ktoré sú prezentované vo forme paketov určitej dĺžky, obsahujúcich okrem používateľských informácií aj niektoré servisné informácie, ktoré umožňujú rozlíšiť pakety a identifikovať chyby, ktoré sa vyskytnú počas prenos.

Za správny, t.j. úplný a bezchybný prenos dátových blokov musí dodržiavať dohodnuté a stanovené pravidlá, ktoré sa nazývajú protokoly prenosu dát.

Protokoly prenosu údajov stanovujú tieto body:

Synchronizácia - mechanizmus na rozpoznanie začiatku a konca dátového bloku;

Inicializácia - mechanizmus na vytvorenie spojenia medzi interagujúcimi partnermi;

Paketizácia - mechanizmus na rozdelenie prenášaných informácií do blokov určitej dĺžky vrátane identifikačné znaky začiatok bloku a jeho koniec;

Adresovanie - spôsob vytvárania adresy, ktorý zabezpečuje identifikáciu počítača v sieti na nadviazanie interakcie;

Detekcia chýb - nastavenie paritných bitov a výpočet kontrolných súčtov;

Číslovanie - mechanizmus na priraďovanie čísel k po sebe nasledujúcim blokom s cieľom zostaviť správu;

Riadenie toku - mechanizmus na distribúciu a synchronizáciu informačných tokov v sieti;

Obnova je spôsob obnovenia procesu prenosu dát v sieti po jeho prerušení.

Na doručovanie paketov sa používajú spínané a neprepínané kanály. Na pochopenie princípov prepínania je možné nakresliť analógiu s telefónnou a poštovou komunikáciou.

Počítač používateľa môže pracovať v režime, keď je priamo pripojený k sieti (režim ON LINE). Často je však potrebné pristupovať k sieťovým zdrojom cez dial-up kanály (režim OFF LINE). V tomto prípade pomáhajú prístupové servery. Prístupové servery poskytujú vzdialenú komunikáciu používateľov so vzdialenou LAN pomocou programu na diaľkové ovládanie. Každý prístupový server je pripojený k sieti LAN a môže načítať aplikačné programy z pevného disku sieťový server a stiahnite si ich na vykonanie. Vďaka tomu sú vzdialení používatelia schopní pracovať s týmito programami, tzn. kontrolovať e-mailové správy, prenášať súbory, tlačiť informácie na tlačiarni atď.

Zodpovednosť za udržiavanie funkčnosti siete spočíva na správcovi alebo nadriadenom. Poskytuje kontrolu práce z akejkoľvek pracovnej stanice, ako aj ochranu informácií pred neoprávneným prístupom. Vysoký stupeň dôvernosti sa dosahuje obmedzeným prístupom k určitým súborom, pracovným staniciam, časovým limitom prístupu, ako aj systémom hesiel a priorít.

Pripojenie k počítaču cez telefónna linka vykonávané pomocou modemu. Telefónna linka je navrhnutá tak, aby prenášala iba analógové audio signály. Na prenos digitálnych impulzov cez ňu je potrebné ich modulovať, t.j. previesť na zvukové frekvenčné vibrácie.

Ďalší spôsob prístupu k sieti LAN je založený na použití násteniek. Pri volaní elektronická tabuľa na obrazovke sa zobrazí ponuka správ a funkcie. Používateľ si môže prečítať požadovanú správu, odoslať svoju správu, nahrať alebo stiahnuť súbor.

E-mail – pri inštalácii špeciálneho softvéru si môže každý osobný počítač vymieňať správy s ktorýmkoľvek počítačom v inej sieti LAN.

3.5. Lokálne siete

Lokálna sieť (LAN) je spoločné pripojenie niekoľkých samostatných počítačov k jednému kanálu prenosu údajov. Pojem LAN (angl. LAN - Local Area Network) označuje geograficky obmedzené (územne alebo produkčne) hardvérové a softvérové systémy, v ktorých je pomocou vhodných komunikačných prostriedkov prepojených niekoľko počítačových systémov.

LAN poskytuje možnosť súčasného používania programov a databáz viacerými používateľmi, ako aj možnosť interakcie s inými pracovnými stanicami pripojenými k sieti. Prostredníctvom siete LAN sú osobné počítače umiestnené na mnohých vzdialených pracovných staniciach spojené do systému.

miesta, ktoré zdieľajú hardvér, softvér a informácie. Pracoviská zamestnancov už nie sú izolované a sú spojené do jedného systému.

Najdôležitejšou charakteristikou siete LAN je rýchlosť prenosu informácií. V ideálnom prípade by pri odosielaní a prijímaní dát cez sieť mala byť doba odozvy takmer rovnaká, ako keby boli prijaté z PC používateľa a nie z iného miesta v sieti. Vyžaduje si to rýchlosť prenosu dát 10 Mbps alebo vyššiu. V skutočnosti sa dosiahnu tieto rýchlosti:

Koaxiálny kábel - 10 - 50 Mbaud;

Krútený pár - do 10 Mbaud;

Špeciálna krútená dvojlinka kategórie 5 - do 100 Mbaud;

Optické vlákno - až 1 Gbaud;

Telefónna linka - od 2400 baudov do 56 kbaudov;

Satelit (10 000 počítačov súčasne) približne 1 Mbaud.

Komponenty LAN: sieťové zariadenia a prostriedky komunikácie.

LAN implementuje princíp modulárnej organizácie, ktorá vám umožňuje budovať siete rôznych konfigurácií s rôznou funkčnosťou. Hlavné komponenty, z ktorých je sieť vybudovaná, sú nasledovné:

Prenosové médium - koaxiálny kábel, telefónny kábel, krútená dvojlinka, kábel z optických vlákien, rádio a pod.;

Pracovné stanice - PC, pracovná stanica alebo samotná sieťová stanica. Ak je pracovná stanica pripojená k sieti, nemusí vyžadovať pevný disk ani diskety. V tomto prípade však potrebujete sieťový adaptér - špeciálne zariadenie na vzdialené spustenie operačného systému zo siete;

Dosky rozhrania - sieťové dosky na organizovanie interakcie pracovných staníc so sieťou;

Servery - samostatné počítače so softvérom, ktoré vykonávajú funkcie správy sieťových zdrojov všeobecného prístupu;

Sieťový softvér.

Pozrime sa bližšie na niektoré z týchto sieťových komponentov.

> Servery. Sieť môže mať jeden alebo viac serverov. Rôzne servery možno použiť na správu siete (sieťové servery), ukladanie informácií vo forme súborov (súborové servery), vyhľadávanie a získavanie informácií z databáz (databázové servery), distribúciu informácií (e-mailové servery), sieťovú tlač (tlačové servery) atď. Disky servera sú prístupné zo všetkých ostatných sieťových pracovných staníc, ak majú používatelia príslušné povolenia.

Interakcia servera s pracovnými stanicami prebieha približne podľa nasledujúcej schémy. Podľa potreby odošle pracovná stanica serveru požiadavku na vykonanie nejakej akcie: čítanie údajov, tlač dokumentu, odoslanie e-mailu atď. Server vykoná požadovanú akciu a vydá potvrdenie.

> Prenosové médium. Prenosové médiá sa vyznačujú rýchlosťou a rozsahom prenosu informácií a spoľahlivosťou.

Ako komunikačné prostriedky v LAN sa najčastejšie používajú krútená dvojlinka, koaxiálny kábel, optické linky. Pri výbere prenosového média je potrebné vziať do úvahy nasledujúce ukazovatele:

rýchlosť prenosu informácií;

Rozsah prenosu informácií;

Bezpečnosť prenosu informácií;

Spoľahlivosť prenosu informácií;

Náklady na inštaláciu a prevádzku.

Súčasné plnenie požiadaviek na prenosové médium je neriešiteľná úloha. Takže napríklad vysoká rýchlosť prenosu dát je často obmedzená maximálnou povolenou vzdialenosťou pre spoľahlivý prenos dát, pričom je zabezpečená potrebná úroveň ochrany prenášaných dát. Náklady na komunikačné prostriedky ovplyvňujú možnosť budovania a rozširovania siete.

Pozrime sa podrobnejšie na vlastnosti niektorých prenosových médií.

> Twisted pair - krútené dvojvodičové spojenie (twisted pair), najlacnejšie medzi prenosovými médiami. Umožňuje prenášať informácie rýchlosťou až 10 Mbps, jednoduchý rast, nízka odolnosť voči šumu. Dĺžka kábla nepresahuje 1000 m pri prenosovej rýchlosti 1 Mbps. Na zvýšenie odolnosti informácií voči šumu sa používa tienená krútená dvojlinka umiestnená v plášti podobnom tieni koaxiálneho kábla. Cena takéhoto páru sa blíži cene koaxiálneho kábla.

> Koaxiálny kábel. Koaxiálny kábel sa používa na komunikáciu na vzdialenosť až niekoľko kilometrov, má dobrú odolnosť proti šumu za priemernú cenu. Rýchlosť prenosu informácií je od 1 do 10 Mbps, v niektorých prípadoch dosahuje 50 Mbps. Koaxiálny kábel možno použiť na širokopásmový prenos informácií.

> Širokopásmový koaxiálny kábel. Takýto koaxiálny kábel je slabo náchylný na rušenie, ľahko sa zostavuje, ale má vysokú cenu. Rýchlosť prenosu dát dosahuje 500 Mbps. Na prenos informácií na vzdialenosť viac ako 1,5 km v základnom frekvenčnom pásme je potrebný opakovač (zosilňovač), pričom vzdialenosť stabilného prenosu sa zvyšuje na 10 km. Pre LAN s topológiou "zbernica" alebo "strom" musí mať kábel na konci terminátor (zakončovací odpor).

> Ethernetový kábel.

Hrubý Ethernet. 50 ohmový koaxiálny kábel (hrubý ethernetový alebo žltý kábel). Používa 15-pinový štandardný prepínač. Maximálna povolená prenosová vzdialenosť bez opakovača nepresahuje 500 m a celková dĺžka ethernetovej siete je 3000 m. Hrubý ethernet vzhľadom na chrbticovú topológiu využíva na konci iba jeden terminátor. Z hľadiska odolnosti voči rušeniu ide o drahú alternatívu ku klasickému koaxiálnemu káblu.

Tenký Ethernet. Koaxiálny kábel s charakteristickou impedanciou 50 ohmov (tenký Ethernet) a rýchlosťou prenosu dát 107 bps, lacnejší ako hrubý Ethernet.

Siete LAN s tenkým ethernetovým káblom sú lacné, vyžadujú minimálnu škálovateľnosť a nevyžadujú dodatočné tienenie. Kábel sa pripája k sieťovým doskám pracovných staníc pomocou T-konektorov s kompaktnými bajonetovými konektormi (CP-50). Pri pripájaní tenkých ethernetových segmentov sú potrebné opakovače. Vzdialenosť medzi pracovnými stanicami bez opakovačov nesmie presiahnuť 300 m a celková dĺžka siete nesmie presiahnuť 1000 m

> Kábel z optických vlákien. Najdrahším prenosovým médiom pre LAN je kábel z optických vlákien, nazývaný aj kábel zo sklenených vlákien. Rýchlosť prenosu informácií cez ňu dosahuje niekoľko gigabitov za sekundu s prípustnou dĺžkou viac ako 50 km. Odolnosť kábla z optických vlákien proti šumu je veľmi vysoká, takže siete LAN založené na ňom sa používajú tam, kde dochádza k elektromagnetickému rušeniu a kde sa vyžaduje prenos informácií na veľké vzdialenosti bez použitia opakovačov. Siete sú odolné voči odpočúvaniu, pretože technika vetvenia v kábloch z optických vlákien je veľmi zložitá. Typicky sú siete LAN založené na kábli z optických vlákien postavené na hviezdicovej topológii. Charakteristiky typických prenosových médií sú uvedené v tabuľke 3.1.

Tabuľka 3-1 Charakteristiky typických prenosových médií

Ukazovatele	Prenosové médium
Ukazovatele	krútená dvojlinka	Koaxiálny kábel	Optický kábel
	nízka

Budovanie		problematické	problematické

z počúvania			Veľmi dobre
uzemnenie		Požadovaný
Imunita proti hluku			Veľmi vysoko

3.5.1. Topológia IVS

Topológia, tie. konfigurácia spojenia prvkov v LAN priťahuje viac pozornosti ako iné charakteristiky siete. Je to spôsobené tým, že práve topológia do značnej miery určuje najdôležitejšie vlastnosti siete, akými sú napríklad spoľahlivosť a výkon.

Existujú rôzne prístupy ku klasifikácii topológií LAN. Podľa jedného z nich sú konfigurácie lokálnej siete rozdelené do dvoch hlavných tried: vysielané a sériové.

> V konfiguráciách vysielania vysiela každý počítač signály, ktoré môžu zachytiť iné počítače. Medzi takéto konfigurácie patrí „spoločná zbernica“, „strom“ (spojenie niekoľkých spoločných zberníc pomocou opakovačov), „hviezda s pasívnym stredom“. Výhodou konfigurácií tejto triedy je jednoduchosť sieťovania.

> V sériových konfiguráciách prenáša každá fyzická podvrstva informácie iba do jedného počítača. Medzi takéto konfigurácie patrí „hviezda s inteligentným stredom“, „prstenec“, „hierarchické spojenie“, „snehová vločka.“ Hlavnou výhodou je jednoduchosť softvérovej implementácie spojenia.

Aby sa predišlo kolíziám pri prenose informácií, najčastejšie sa používa dočasný spôsob oddelenia, podľa ktorého má každá pripojená pracovná stanica v určitých časových okamihoch výhradné právo používať kanál prenosu informácií. Preto požiadavky na šírku pásma siete pri zvýšenej záťaži, t.j. so zavedením nových pracovných staníc sa znižuje

V rôznych topológiách, rôzne princípy prenos informácií. Vo vysielaní ide o výber informácií, v sériovom o smerovanie informácií

V širokopásmovej sieti LAN prijímajú pracovné stanice frekvenciu, na ktorej môžu odosielať a prijímať informácie. Prenášané dáta sú modulované na zodpovedajúcom nosné frekvencie. Tí-

Širokopásmové zasielanie správ umožňuje súčasný prenos pomerne veľkého množstva informácií v komunikačnom médiu.

3.5.1.1. Topológia hviezdy

Topológia siete v tvare hviezdy s aktívnym stredom (obr. 3.1) je dedená z oblasti sálového počítača, kde hostiteľský stroj prijíma a spracováva všetky dáta z koncových zariadení ako aktívny uzol spracovania dát. Všetky informácie medzi periférnymi pracovnými stanicami prechádzajú cez centrálny uzol počítačovej siete.

Obr. 3.1. Topológia hviezdy

Priepustnosť siete je určená výpočtovým výkonom centrálneho uzla a je garantovaná pre každú pracovnú stanicu. Kolízie, t.j. Pri prenose dát nedochádza ku kolíziám.

Kabeláž topológie je relatívne jednoduchá, pokiaľ je každá pracovná stanica pripojená k centrálnej lokalite, avšak náklady na položenie komunikačných liniek sú vysoké, najmä ak centrálna lokalita nie je geograficky umiestnená v strede topológie.

Pri rozširovaní siete LAN nie je možné použiť predtým vytvorené káblové pripojenia: k novému pracovnému 106

stanica potrebuje položiť samostatný kábel od centrálneho uzla siete.

Hviezdicová topológia s dobrým výkonom centrálneho uzla je jednou z najrýchlejších topológií LAN, pretože prenos informácií medzi pracovnými stanicami prebieha po vyhradených linkách, ktoré používajú iba tieto pracovné stanice. Frekvencia žiadostí o prenos informácií z jednej stanice na druhú je v porovnaní s inými topológiami nízka.

Výkon siete LAN s hviezdicovou topológiou je primárne určený parametrami centrálneho uzla, ktorý funguje ako sieťový server. Môže to byť prekážka siete. Ak centrálny uzol zlyhá, je narušená prevádzka siete ako celku.

V LAN s centrálnym riadiacim uzlom je možné implementovať optimálny mechanizmus ochrany pred neoprávneným prístupom k informáciám.

3.5.1.2. Prstencová topológia

V topológii kruhovej siete sú pracovné stanice LAN prepojené v kruhu. Posledná pracovná stanica je pripojená k prvej, t.j. komunikačné spojenie je uzavreté do kruhu (obr. 3.2).

Položenie komunikačných liniek medzi pracovnými stanicami môže byť dosť drahé, najmä ak sú pracovné stanice geograficky umiestnené ďaleko od hlavného okruhu.

Správy v kruhu LAN obiehajú v kruhu. Pracovná stanica odošle konkrétnu adresu informácie po prijatí žiadosti z krúžku. Prenos informácií sa ukazuje ako celkom efektívny, pretože správy sa môžu posielať jedna po druhej. Môžete teda napríklad požiadať o zvonenie na všetky stanice. Trvanie prenosu informácií sa zvyšuje úmerne s počtom pracovných staníc zahrnutých v LAN.

Hlavným problémom kruhovej topológie je, že každá pracovná stanica sa musí podieľať na prenose informácií a v prípade výpadku min.

jeden z nich paralyzuje celú sieť. Poruchy v káblovom systéme sa dajú ľahko lokalizovať.

Ryža. 3.2. Prstencová topológia

Rozšírenie siete s kruhová topológia vyžaduje, aby sieť prestala fungovať, pretože krúžok musí byť prerušený. Neexistujú žiadne špeciálne obmedzenia týkajúce sa veľkosti siete LAN.

Špeciálnou formou kruhovej topológie je logický kruh.

Fyzicky je takáto topológia namontovaná ako spojenie hviezdicových topológií. Jednotlivé hviezdy sa zapínajú pomocou špeciálnych prepínačov (angl. Hub - hub), ktorý sa v ruštine niekedy nazýva aj "hub".V závislosti od počtu pracovných staníc a dĺžky kábla medzi pracovnými stanicami sú aktívne alebo pasívne huby. Aktívne huby navyše obsahujú zosilňovač pre pripojenie 4 až 16 pracovných staníc.

centralizátor je výlučne odbočovacie zariadenie (maximálne pre tri pracovné stanice). Správa jednej pracovnej stanice v logickom kruhu je rovnaká ako v bežnom kruhu. Každá pracovná stanica má pridelenú zodpovedajúcu adresu, na ktorú sa prenáša riadenie (od najstaršej po najmladšiu a od najmladšej po najstaršiu). K odpojeniu dochádza len pre downstream (najbližší) uzol počítačovej siete, takže len v ojedinelých prípadoch môže dôjsť k prerušeniu chodu celej siete.

3.5.1.3. Topológia zbernice

V LAN so zbernicovou topológiou je hlavné prenosové médium (zbernica) spoločné pre všetky pracovné stanice (obr. 3.3). Fungovanie LAN nezávisí od stavu jednotlivej pracovnej stanice, t.j. pracovné stanice je možné kedykoľvek pripojiť k zbernici alebo od nej odpojiť bez narušenia siete ako celku.

V najjednoduchšej ethernetovej sieti so zbernicovou topológiou sa však ako prenosové médium používa tenký ethernetový kábel s T-konektorom (L-konektor), takže rozšírenie takejto siete si vyžaduje prerušenie zbernice, čo vedie k narušeniu siete. Drahšie riešenia zahŕňajú inštaláciu pasívnych zásuvných boxov namiesto L-konektorov.

Ryža. 3.3. Topológia zbernice

Keďže rozšírenie siete LAN so zbernicovou topológiou je možné vykonať bez prerušenia sieťových procesov a narušenia komunikačného prostredia, odstránenie informácií zo siete LAN, a teda aj počúvanie informácií, sa vykonáva pomerne jednoducho, v dôsledku čoho bezpečnosť takejto siete LAN je nízka.

Charakteristiky topológií počítačových sietí sú uvedené v tabuľke. 3.2.

Tabuľka 3 2. Charakteristika topológií počítačových sietí

Charakteristický	Topológia
Charakteristický
cena
rozšírenia
Pripájame sa k predplatiteľom	pasívny	Aktívne	pasívny

z neúspechov

z počúvania
Príkaz

Pracujte v reálnom čase
Vedenie káblov

3.5.1.4. Topológia stromu

Je tvorený rôznymi kombináciami topológií LAN diskutovaných vyššie. Základňa stromu (koreň) sa nachádza v mieste, kde sa zhromažďujú komunikačné línie (vetvy stromu).

Siete s stromová štruktúra sa používajú tam, kde nie je možné priamo aplikovať základné sieťové štruktúry. Na pripojenie pracovných staníc sa používajú zariadenia nazývané rozbočovače.

Existujú dva typy takýchto zariadení. Zariadenia, ku ktorým je možné pripojiť maximálne tri stanice, sa nazývajú pasívne huby. Pre pripojenie viacerých zariadení sú potrebné aktívne rozbočovače so zosilnením signálu.

3.5.2. Typy budovania LAN metódami prenosu informácií

3.5.2.1. Sieť Token Ring

Tento štandard vyvinula spoločnosť IBM. Ako prenosové médium sa používa netienená alebo tienená krútená dvojlinka alebo optické vlákno. Rýchlosť prenosu dát od 4 do 16 Mbps. Token ring (Token Ring) sa používa ako metóda na riadenie prístupu pracovných staníc k prenosovému médiu. Hlavné ustanovenia metódy:

kruhová topológia LAN;

Pracovná stanica môže prenášať údaje až po prijatí tokenu, t. j. povolenia na prenos informácií;

Toto právo má vždy len jedna stanica v sieti.

V sieti Token Ring LAN sa používajú tri hlavné typy paketov:

Správa balíkov / Dáta (Údaje / Príkazový rámec);

Značka (Token);

Zrušiť paket.

> Control/Data package. Pomocou takéhoto paketu sa prenášajú dáta alebo riadiace príkazy siete.

> Značka. Stanica môže začať vysielať dáta až po prijatí takéhoto paketu. V kruhu môže byť len jeden marker a teda iba jedna stanica s právom vysielať dáta.

> Resetovať paket. Odoslanie takéhoto paketu spôsobí zastavenie prenosu informácií.

Sieť Token Ring umožňuje pripojenie počítačov v hviezdicovej topológii.

f 3.5.2.2. Lokálna sieť Arknet

Arknet (Attached Resource Computer NEJWork) - npo-[flock, nízkonákladová, spoľahlivá a flexibilná LAN architektúra. [Vyvinutý spoločnosťou Datapomt Corporation v roku 1977.

Licenciu Arcnet získala spoločnosť SMC (Standard Microsistem Corporation), ktorá sa stala hlavným vývojárom a výrobcom zariadení pre siete Arcnet. Twisted pair, koaxiálny kábel s vlnový odpor 93 ohm a optický kábel. Rýchlosť prenosu dát je 2,5 Mbps. Pri pripájaní zariadení sa používajú zbernicové a hviezdicové topológie.

Spôsobom riadenia prístupu staníc k prenosovému médiu je tokenová zbernica (Token Bus). Metóda zahŕňa nasledujúce pravidlá:

Zariadenia pripojené k sieti môžu prenášať údaje len vtedy, ak dostanú povolenie na prenos (token);

Toto právo má vždy len jedna stanica v sieti;

Princípy práce:

Prenos každého bajtu v Arcnet sa vykonáva odoslaním ISU (Information Symbol Unit - information transfer unit), pozostávajúcej z troch štartovacích/stop bitov služby a ôsmich dátových bitov. Na začiatku každého paketu sa vysiela počiatočný oddeľovač AB (Alert Burst), ktorý pozostáva zo šiestich obslužných bitov. Štartovací oddeľovač funguje ako preambula paketu.

Arcnet definuje päť typov paketov:

1. Balíček ITT (informácie na prenos) - pozvánka na prestup. Táto správa prenáša riadenie z jedného sieťového uzla na druhý. Stanica, ktorá prijíma ITT paket, je oprávnená vysielať dáta.

2. Balík FBE (Free Buffer Enquiries) - požiadavka na pripravenosť na príjem dát. Tento paket kontroluje pripravenosť uzla prijímať dáta.

3. Dátový balík. Táto správa sa používa na prenos údajov.

4. Packet ACK (ACKnowledgements) - potvrdenie prijatia. Potvrdenie pripravenosti na príjem dát alebo potvrdenie o prijatí dátového balíka bez chýb, t.j. odpoveď na FBE a dátový paket.

5. Balík NAK (Negative AcKnowledgements) nie je pripravený na prijatie. Uzol nie je pripravený prijať dáta ako odpoveď na FBE alebo prijať paket s chybou.

3.5.2.3. Ethernet LAN

Ethernet špecifikácia koncom 70-tych rokov. poskytuje spoločnosť Xerox. Neskôr sa k tomuto projektu pridali Digital Equipment Corporation (DEC) a Intel. V roku 1982 bola zverejnená špecifikácia pre Ethernet verzie 2.0. Na základe Ethernetu bol vyvinutý štandard IEEE 802.3.

Základné princípy práce:

Topológia zbernice zapnutá logická úroveň;

Všetky zariadenia pripojené do siete sú si rovné, t.j. ktorákoľvek stanica môže spustiť prenos kedykoľvek (ak je prenosové médium voľné);

Dáta prenášané jednou stanicou sú dostupné pre všetky stanice v sieti.

3.6. Operačné systémy LAN

Pre siete s centralizovanou správou je dôležitou súčasťou sieťový operačný systém, ktorý je nainštalovaný na sieťovom serveri, a klientske časti nainštalované na pracovných staniciach.

Hlavným smerom vývoja moderných sieťových operačných systémov (Network Operation System) je podpora systémov s distribuovaným spracovaním dát a prenosom spracovateľských operácií na pracovné stanice. Je to spôsobené najmä rastom výpočtových možností PC a zavádzaním multitaskingových operačných systémov: OS / 2, Windows NT, Windows 95. Zavedenie objektovo orientovaných technológií spracovania dát (OLE, DCE, IDAPI) tiež umožňuje zjednodušiť organizáciu distribuovaného spracovania údajov. V takejto situácii sa hlavnou úlohou sieťového operačného systému stáva zjednotenie heterogénnych operačných systémov pracovných staníc a podpora protokolov transportnej vrstvy pre široké spektrum úloh: spracovanie databáz,

odovzdávanie správ, správa distribuovaných sieťových zdrojov (Directory Name Service).

V moderných sieťových operačných systémoch sa na organizáciu správy sieťových zdrojov používajú tri prístupy.

> Tabuľky objektov (Bindery). Používa sa v operačných systémoch Novell NetWare vS.lx. Tabuľky sú umiestnené na každom súborovom serveri v sieti. Obsahujú informácie o užívateľoch, skupinách, ich prístupových právach k sieťovým zdrojom (dáta, služby a pod.). Táto organizácia práce je vhodná, ak je v sieti iba jeden server. V tomto prípade je potrebné definovať a monitorovať iba jednu infobázu. S rozširovaním siete a pridávaním nových serverov sa objem úloh správy sieťových prostriedkov dramaticky zvyšuje. Správca systému je nútený určovať a kontrolovať prácu používateľov na každom sieťovom serveri. Predplatitelia siete musia vedieť, kde sa nachádzajú určité sieťové zdroje, a aby získali prístup k týmto zdrojom, zaregistrujte sa na vybranom serveri. Pre informačné systémy pozostávajúce z Vysoké číslo serverov, takáto organizácia siete je neefektívna.

> Štruktúra domén (doména). Používa sa v LANServer a LANMahager. Všetky sieťové zdroje a používatelia sú zlúčení do skupín. Doménu možno považovať za analóg objektových tabuliek (bintery), len v tento prípad takáto tabuľka je zdieľaná na viacerých serveroch a zdroje servera sú zdieľané v rámci celej domény. Na získanie prístupu do siete teda stačí, aby sa používateľ pripojil k doméne (zaregistroval sa), po čom sa mu sprístupnia všetky zdroje domény, t.j. zdrojov všetkých serverov a zariadení, ktoré sú súčasťou domény. Pri použití tohto prístupu však vznikajú problémy aj pri budovaní informačného systému s veľkým počtom používateľov, serverov a domén, napríklad celopodnikovej siete. Problémy sú spojené s organizáciou riadenia viacerých domén.

> Directory Name Service. V tomto prístupe sú všetky sieťové zdroje: servery, používatelia, sieťová tlač, ukladanie údajov atď. sú považované za pobočky alebo adresáre jedného spoločného informačného systému. Tabuľky, ktoré definujú DNS, sú umiestnené na každom serveri. To po prvé zvyšuje spoľahlivosť operačného systému a po druhé zjednodušuje prístup k sieťovým zdrojom. Používateľ registrovaný na jednom serveri má prístup ku všetkým sieťovým zdrojom. Správa takéhoto systému je jednoduchšia ako pri použití domén, keďže existuje jedna tabuľka, ktorá charakterizuje všetky sieťové zdroje, pričom doménová organizácia je potrebné definovať zdroje, používateľov, ich prístupové práva zvlášť pre každú doménu.

Pozrime sa podrobnejšie na vlastnosti niektorých sieťových operačných systémov a požiadavky, ktoré kladú na softvér a hardvér LAN.

> Charakteristické vlastnosti:

Efektívny súborový systém;

Najširší výber hardvéru.

Minimálne miesto na pevnom disku: 9 MB;

Množstvo RAM (Random Access Memory) na serveri: 4 MB – 4 GB;

Minimálne množstvo OP PC (Workstation) klienta: 640 Kbytes;

Protokoly: IPX/SPX;

Multiprocesor: nie;

Počet používateľov: 250;

Šifrovanie údajov: nie;

Monitor UPS: áno;

TTS: áno

Správa distribuovaných sieťových prostriedkov: tabuľky väzieb na serveri;

Failover systém: duplikácia disku, zrkadlenie disku, SFT H, SFT III, podpora páskovej jednotky, tabuľka väzieb a zálohovanie údajov;

Fragmentácia bloku (subalokácie blokov): nie;

Systém súborov klienta: DOS, Windows, Mac (voliteľné), OS/2 (voliteľné), UNIX (voliteľné), Windows NT.

3.6.2. Windows NT Advanced Server 3.1, Microsoft Corp.

> Charakteristické vlastnosti:

Jednoduchosť používateľského rozhrania;

Dostupnosť nástrojov na vývoj aplikácií a podpora pokročilých objektovo orientovaných technológií.

To všetko viedlo k tomu, že tento operačný systém sa môže stať jedným z najpopulárnejších sieťových operačných systémov.

Rozhranie pripomína rozhranie okna Windows 3.1, doba inštalácie je približne 20 minút. Modulárny dizajn systému uľahčuje vykonávanie zmien a portovanie na iné platformy. Subsystémy sú chránené pred neoprávneným prístupom a pred ich vzájomným ovplyvňovaním (ak jeden proces zamrzne, nemá to vplyv na činnosť ostatných). Existuje podpora pre vzdialené stanice - Remote Access Service (RAS), ale vzdialené spracovanie úloh nie je podporované.

Windows NT kladie vyššie nároky na výkon počítača ako NetWare.

> Kľúčové vlastnosti a hardvérové požiadavky:

Minimálne miesto na pevnom disku: 90 MB;

Minimálne množstvo OP na serveri: 16 MB;

Minimálna RAM klienta PC: 12 MB pre NT/512 KB pre DOS;

Operačný systém: Windows NT;

Protokoly NetBEUI-, TCP/IP, IPX/SPX, Ap-pleTalk, AsyncBEUI;

Multiprocesor: podporovaný;

Počet používateľov: neobmedzený;

Maximálna veľkosť súboru: neobmedzená;

Šifrovanie dát: úroveň C-2;

Monitor UPS: áno;

TTS: áno

Správa distribuovaných sieťových zdrojov: domény;

Failover systém: duplikácia disku, zrkadlenie disku, RAID 5, podpora páskovej jednotky, záloha domény a tabuľky údajov;

Kompresia údajov: nie;

Fragmentácia bloku (subalokácia bloku): nie;

Súborový systém klienta: DOS, Windows, Mac, OS/2, UNIX, Windows NT.

3.6.3. NetWare 4, Nowell Inc.

> Charakteristická vlastnosť: použitie špecializovaného systému riadenia sieťových zdrojov (NetWare Directory Services - NDS) umožňuje budovať efektívne informačné systémy až s 1000 používateľmi NDS definuje všetky zdroje, služby a používateľov siete. Tieto informácie sú distribuované na všetkých serveroch v sieti.

Na správu pamäte sa používa iba jedna oblasť (pool), takže RAM, ktorá sa uvoľní po vykonaní akýchkoľvek procesov, je okamžite dostupná pre operačný systém (na rozdiel od NetWare 3).

Nový systém správy ukladania údajov pozostáva z troch komponentov, ktoré zlepšujú efektivitu súborového systému:

1. Fragmentácia bloku alebo rozdelenie dátových blokov na podbloky (suballocation blokov). Ak je veľkosť bloku údajov na zväzku 64 kB a chcete zapísať súbor s veľkosťou 65 kB, predtým by ste museli prideliť 2 bloky

64 kB každý. Zároveň 63 KB v druhom bloku nemožno použiť na ukladanie iných dát. V NetWare 4 systém v tejto situácii pridelí jeden 64 KB blok a dva 512 bajtové bloky. Každý čiastočne využitý blok je rozdelený na podbloky po 512 Bytoch, voľné podbloky sú dostupné systému pri zápise ďalších súborov.

2. Balenie súborov (kompresia súborov). Systém automaticky komprimuje a zbalí dáta, ktoré sa dlho nepoužívajú, čím šetrí miesto pevné disky. Pri prístupe k týmto údajom sa automaticky vykoná dekompresia údajov.

3. Migrácia údajov. Systém automaticky skopíruje dlho nepoužívané dáta na magnetickú pásku alebo iné médium, čím šetrí miesto na pevných diskoch.

Zabudovaná podpora pre protokol Packet-Burst Migration Protocol. Tento protokol umožňuje prenos viacerých paketov bez čakania na potvrdenie prijatia každého paketu. Potvrdenie sa odošle po prijatí posledné balenie séria.

Pri prenose cez brány a smerovače sa prenášané dáta zvyčajne delia na segmenty po 512 bajtoch, čo znižuje rýchlosť prenosu dát asi o 20 %. Použitie protokolu LIP (Large Internet Packet) v NetWare 4 zlepšuje efektivitu výmeny dát medzi sieťami, keďže v tomto prípade nie je potrebné rozdelenie na segmenty po 512 bajtoch.

Všetky systémové správy a rozhranie používajú špeciálny modul. Ak chcete prejsť na iný jazyk, stačí zmeniť tento modul alebo pridať nový. Je možné používať niekoľko jazykov súčasne: jeden používateľ používa angličtinu pri práci s nástrojmi, zatiaľ čo druhý používa ruštinu súčasne.

Nástroje na správu podporujú rozhranie DOS, Windows a OS/2.

> Kľúčové vlastnosti a hardvérové požiadavky:

CPU: 386 alebo vyšší;

Minimálne miesto na pevnom disku: 12 MB až 60 MB;

Množstvo OP na serveri: 8 MB – 4 GB;

Minimálne množstvo OP PC klienta: 640 KB;

Operačný systém: proprietárny Novell;

Protokoly: IPX/SPX;

Multiprocesor^: nie;

Počet používateľov: 1000;

Maximálna veľkosť súboru: 4 GB;

Šifrovanie údajov: С-2;

Monitor UPS: áno;

TTS: áno v.

Network Distributed Resource Management: NDS;

Failover systém: duplikácia disku, zrkadlenie disku, SFT II, SFT III, podpora páskovej jednotky, záloha tabuľky NDS;

Kompresia údajov: áno;

Fragmentácia bloku (subalokácia bloku): áno;

Súborový systém klienta: DOS, Windows, Mac (5), OS/2, CMX (voliteľné), Windows NT.

3.7. Globálna počítačová sieť Internet

3.7.1. História internetu

Asi pred 20 rokmi vytvorilo americké ministerstvo obrany sieť, ktorá bola predchodcom internetu – volala sa ARPAnet a bola vytvorená na podporu vedeckého výskumu vo vojensko-priemyselnej sfére, najmä na štúdium metód budovania sietí, ktoré sú odolné voči čiastočnému poškodeniu a schopné pokračovať v normálnej prevádzke za kritických podmienok. Základným princípom bolo, že každý počítač mohol komunikovať peer-to-peer s akýmkoľvek iným počítačom.

Prenos dát v sieti bol organizovaný na základe internetového protokolu (IP). IP protokol je súbor pravidiel pre fungovanie siete. Sieť bola koncipovaná a navrhnutá tak, aby od používateľov neboli požadované žiadne informácie o konkrétnej štruktúre siete.

Približne 10 rokov po nástupe siete ARPAnet sa objavili lokálne siete, ako napríklad Ethernet atď. Väčšina pracovných staníc LAN nainštalovala operačný systém UNIX, ktorý mal schopnosť pracovať v sieti s internetovým protokolom (IP). Vznikli organizácie, ktoré si začali vytvárať vlastné siete pomocou IP protokolu. Bolo potrebné: LAN pripojenie k ARPAnet.

Jednou zo sietí bola NSFNET, vyvinutá z iniciatívy americkej Národnej vedeckej nadácie (NSF). Koncom 80. rokov. NSF vytvorila päť superpočítačových centier, vďaka čomu sú dostupné na použitie v akejkoľvek vedeckej inštitúcii. Pokus použiť komunikáciu ARPAnet na organizáciu komunikácie však zlyhal, čelil byrokracii obranného priemyslu a problémom s personálnym zabezpečením. Výsledkom je, že spoločnosť NSF vybudovala vlastnú sieť založenú na technológii IP. Centrá boli prepojené špeciálnymi telefónnymi linkami s kapacitou 56 Kbps. Zdieľanie superpočítačov umožnilo mnoho ďalších vecí, ktoré neboli superpočítačmi. Tok správ v sieti rástol a nakoniec preťažil počítače, ktoré riadili sieť a telefónne linky, ktoré ich spájali.

V roku 1987 bola zmluva na správu a rozvoj siete prevedená na spoločnosť Merit "Network Inc., ktorá sa podieľala na vzdelávacej sieti v Michigane spolu s IBM a MCI. Stará fyzická sieť bola nahradená rýchlejšou (asi 20-krát) telefónne linky.Boli nahradené rýchlejšími a riadiacimi superpočítačmi.

Potreby používateľov internetu neustále rastú. Väčšina vysokých škôl v Spojených štátoch západnej Európy je už pripojená na internet a robia sa pokusy pripojiť k tomuto procesu stredné a základné školy. Netizens sú si dobre vedomí výhod, ktoré internet poskytuje. To všetko vedie k neustálemu rastu siete, rozvoju technológií a systému zabezpečenia siete. 120

3.7.2. Základy zariadenia a fungovania internetu

Ide o globálnu sieť, ktorej rozvoj je spojený s novou etapou vývoja informačnej revolúcie na konci 20. storočia. Sieť vám umožňuje riešiť nasledujúce problémy:

Prakticky neobmedzené možnosti prenosu a šírenia informácií;

Vzdialený prístup k obrovskému množstvu nahromadených informačných zdrojov;

Komunikácia medzi používateľmi počítačových sietí v rôznych krajinách sveta.

Počet používateľov internetu vo svete sa nedá striktne vypočítať, no podľa hrubých odhadov ide o niekoľko desiatok miliónov ľudí. Podľa jednej metódy výpočtu počet hostiteľských počítačov pripojených na internet v januári 1996 prekročil 9,5 milióna a tento údaj nedávne časy zdvojnásobil ročne. Počet on-line používateľov v Rusku presiahol stotisíc, počet hostiteľských počítačov je niekoľko desiatok tisíc.

Internet je celosvetové združenie vzájomne prepojených počítačových sietí. Použitie spoločných protokolov rodiny TCP/IP a jednotného adresného priestoru nám umožňuje hovoriť o internete ako o jedinej globálnej „metanete“ alebo „sieti sietí“. Pri práci na počítači pripojenom na internet môžete nadviazať spojenie s akýmkoľvek iným počítačom pripojeným k sieti a vymieňať si informácie pomocou jednej alebo druhej služby internetovej aplikácie (WWW, FTP, e-mail atď.).

Domáci počítač alebo pracovná stanica v lokálnej sieti získa prístup ku globálnemu internetu vytvorením spojenia (trvalého alebo relácie) s počítačom poskytovateľa služieb – organizácie, ktorej sieť má trvalé pripojenie na internet a poskytuje služby iným organizáciám a jednotlivcom. Regionálny poskytovateľ služieb pracujúci s koncovými užívateľmi je zasa prepojený s väčším poskytovateľom služieb – sieťou

národnom meradle, ktoré má uzly v rôznych mestách krajiny alebo dokonca vo viacerých krajinách. Národné siete získajú prístup k globálny internet z dôvodu napojenia na medzinárodných poskytovateľov služieb – sietí zaradených do globálnej chrbticovej infraštruktúry internetu. Okrem toho poskytovatelia regionálnych a národných služieb majú tendenciu vytvárať spojenia medzi sebou a organizovať výmenu prevádzky medzi svojimi sieťami s cieľom znížiť zaťaženie externých kanálov.

Tempo rozvoja internetu v danej krajine je do značnej miery determinované rozvojom národnej infraštruktúry IP sietí (počítačové siete vybudované na báze TCP/IP protokolov), vrátane chrbticových kanálov prenosu dát v rámci krajiny, externých komunikačných kanálov. so zahraničnými sieťami a uzlami v rôznych regiónoch krajiny. Stupeň rozvoja tejto infraštruktúry, charakteristiky kanálov prenosu dát, dostupnosť dostatočného počtu lokálnych poskytovateľov služieb určujú pracovné podmienky pre koncových používateľov internetu a majú významný vplyv na kvalitu poskytovaných služieb.

Internet je úplne dobrovoľná organizácia. Najvyššiu autoritu má ISOC (Internet Society). ISOC je spoločnosť s dobrovoľným členstvom. Jeho cieľom je podporovať globálnu výmenu informácií prostredníctvom internetu. ISOC menuje radu starších, ktorá je zodpovedná za technickú politiku, údržbu a riadenie internetu.

Rada starších je skupina pozvaných dobrovoľníkov s názvom IAB (Internet Architecture Board). IAB sa pravidelne stretáva, aby schválil štandardy a pridelil zdroje, ako sú sieťové adresy.

Používatelia internetu poskytujú svoje pripomienky a návrhy na stretnutiach IETF (Internet Engineering Task Force). IETF je dobrovoľná organizácia

nizácia; ktorá sa pravidelne stretáva, aby prediskutovala aktuálne prevádzkové a technické problémy. Na riešenie dôležitých problémov IETF sa vytvárajú pracovné skupiny. Na základe výsledkov štúdie pracovná skupina zvyčajne vydáva správu.

Za internet nikto centrálne neplatí: každá sieť alebo používateľ platí za svoju časť. Napríklad NSF platí za údržbu NSFNET a NASA Vedecká sieť NASA (NASA Science Internet). Organizácie platia za pripojenie k nejakej regionálnej sieti, ktorá zase platí vlastníkovi národnej siete za jej prístup atď.

Každá sieť má svoje vlastné sieťové operačné centrum (NOC). Takéto centrum je prepojené s ostatnými a vie riešiť rôzne možné problémy.

Architektúra sieťových protokolov TCP/IP, na ktorých je vybudovaný internet, je navrhnutá špeciálne pre sieť. Sieť môže pozostávať z úplne heterogénnych podsietí, ktoré sú navzájom prepojené bránami. Podsiete môžu byť rôzne lokálne siete (Token Ring, Ethernet, paketové rádiové siete atď.), rôzne národné, regionálne a špecializované siete (napríklad HELPnet), ako aj iné globálne siete, ako napríklad Sprint. K týmto sieťam sa môžu pripojiť stroje rôznych typov. Každá z podsietí funguje podľa vlastných špecifických požiadaviek a má svoj vlastný charakter komunikácie.

Prístup na internet, ako je uvedené vyššie, sa získava prostredníctvom poskytovateľov služieb (poskytovateľov služieb). Títo poskytovatelia predávajú rôzne typy služieb, z ktorých každý má svoje výhody a nevýhody.

Osobný prístup na internet je najmä v Rusku stále „drahý“, no mnohé organizácie, najmä inštitúcie, už prístup na internet majú. V tomto prípade používateľ neplatí z vlastného vrecka, nejedná s poskytovateľmi služieb atď.

komunitná sieť, ktorá má zvyčajne vytáčaný prístup na internet cez telefón.

3.7.3. Vrstvy internetovej siete

Preposielanie bitov na internete sa vyskytuje na fyzickej úrovni schémy ISO OSI. Pokus o krátke a dostupný popisťažké. Bude si to vyžadovať zavedenie veľkého množstva špeciálnych termínov, konceptov, popisov procesov na fyzickej úrovni atď. Nie je potrebné pochopiť, ako sieť funguje. Môžeme predpokladať, že existuje kanál, cez ktorý sa čerpajú informácie.

Organizácia blokového, symbolického prenosu, zabezpečujúca spoľahlivý prenos, sa vyskytuje na iných úrovniach modelu ISO OSI. Funkcie spojovej vrstvy na internete sú rozdelené cez iné vrstvy, nie však nad transportnú vrstvu. V tomto zmysle internet nezodpovedá norme ISO. Vrstva internetového prepojenia sa zaoberá iba rozdelením bitového toku na znaky a rámce a odovzdaním prijatých údajov na ďalšiu úroveň.

Internetovú sieť tvoria najmä prenajaté telefónne linky. Model telefónnej siete však dostatočne neodráža jej štruktúru a fungovanie. Telefónna sieť je okruhovo prepájaná sieť, t.j. počas trvania komunikačnej relácie existuje fyzické spojenie s účastníkom. V tomto prípade je užívateľovi pridelená časť siete, ktorá už nie je dostupná pre ostatných. To vedie k iracionálnemu využívaniu sieťových vedení. Internet je sieť s prepínaním paketov, ktorá sa zásadne líši od siete s prepínaním okruhov.

Dobrým príkladom siete s prepínaním paketov je pošta. Model pošty presne odráža spôsob fungovania a štruktúry internetu a často sa používa. Počítačové siete, ktoré koncepčne preberajú princíp organizácie Poštová služba sa nazývajú datagramové siete.

3.7.4. Internetový protokol (IP)

Internet jemne prenáša údaje do rôznych bodov roztrúsených po celom svete. O to sa stará sieťová vrstva v referenčnom modeli ISO OSI.

Rôzne časti internetu sú vzájomne prepojené počítačmi nazývanými uzly. Uzly sú analogické s poštovými úradmi, kde sa rozhoduje o tom, ako presúvať balíky po sieti, rovnako ako poštový uzol načrtáva ďalšiu cestu poštovej obálky. Každý uzol nemá priame priame spojenie so všetkými ostatnými uzlami.

Aby takýto systém fungoval, je potrebné, aby každý uzol vedel o existujúcich spojeniach a o tom, ktorý z najbližších uzlov by mal optimálne prenášať adresovaný paket. Na internete uzly zistia, kam dátový paket smeruje, rozhodnú sa, kam ho poslať ďalej, a pošlú ho. Tento proces sa nazýva smerovanie.

Pre smerovanie sa zostavujú smerovacie tabuľky. Na internete je zostavovanie a úprava smerovacích tabuliek určovaná príslušnými protokolmi: ICMP (Internet Control Message Protocol), RIP (Routing Internet Protocol) a OSPF (Open Shortest Path First). Uzly zapojené do smerovania sa nazývajú smerovače.

Internet má súbor pravidiel pre zaobchádzanie s paketmi. Internetový protokol (IP) sa stará o adresovanie a uistenie sa, že uzly rozumejú, čo majú robiť s údajmi na ceste. Podstata protokolu IP je podobná pravidlám spracovania poštovej obálky. Na začiatok každého paketu je umiestnená hlavička, prenášanie informácií o cieli siete. Tieto informácie postačujú na určenie, kam a ako doručiť dátový paket.

Internetová adresa pozostáva zo 4 bajtov. Pri zápise sú bajty od seba oddelené bodkami: 111.22.345.99 alebo 3.33.33.3. V skutočnosti sa adresa skladá z niekoľkých častí. Začiatok adresy označuje, ktorej siete je odosielateľ súčasťou. Pravý koniec adresy hovorí, ktorý počítač alebo hostiteľ má dostať paket. Každý počítač na internete má v tejto schéme jedinečnú adresu, podobnú bežnému poštovému smerovaciemu číslu. Existuje niekoľko typov internetových adries, ktoré adresu odlišne rozdeľujú do siete číslo a uzol a počet možných rôznych sietí a strojov v takýchto sieťach závisí od typu takéhoto rozdelenia.

Informácie odosielané cez IP siete sú rozdelené na časti, rozložené na samostatné pakety. Dĺžka informácií v rámci jedného paketu je zvyčajne od 1 do 1500 bajtov. S týmto prístupom majú všetci používatelia približne rovnaké práva. Preto čím viac používateľov súčasne používa sieť, tým pomalšie pracuje s každým používateľom.

Na fungovanie na internete stačí IP protokol. Dáta zabalené v obale IP obsahujú všetko potrebné informácie na ich prenos z počítača používateľa k príjemcovi. Pri odosielaní informácií pomocou protokolu IP však vzniká množstvo problémov, ktoré je potrebné riešiť:

Väčšina správ obsahuje viac ako 1500 znakov, t.j. presahuje povolenú veľkosť jedného balenia;

Poradie paketov v správe sa môže líšiť od originálu;

Sú možné chyby pri prenose paketov. Ďalšie vrstvy internetu by mali poskytnúť

odosielanie veľkého množstva informácií a odstraňovanie chýb, ktoré sa vyskytujú počas procesu prenosu.

K tomu je vytvorený softvér, ktorý rozumie príkazovému jazyku, vydáva chybové hlásenia, nápovedy, na oslovovanie sieťových počítačov pri komunikácii s používateľom používa skôr obyčajné mená ako čísla atď., t.j. zvyšuje pohodlie pri vytváraní sietí. V ISO OSI modeli na tom pracujú vrstvy nad transportom, t.j. reláciu, prezentáciu údajov a aplik.

Internetové aplikácie sú stavebnými kameňmi softvéru. Sú vytvorené na základe služby TCP alebo UDP. Aplikácie umožňujú používateľovi jednoducho sa vysporiadať s problémom, ktorý sa objavil, bez toho, aby zachádzal do podrobností o technickej štruktúre siete, protokoloch atď.

Existuje niekoľko štandardných aplikácií alebo internetových služieb: vzdialený prístup (telnet), prenos súborov, elektronická pošta (E-mail) atď., ktorým sa budeme podrobnejšie venovať nižšie. Spolu s nimi sa využívajú aj iné, neštandardné aplikácie.

3.7.5. Internetové služby

Táto časť sa bude týkať najpopulárnejších internetových služieb. Tieto aplikácie sú podporované štandardom. Štatistické údaje ukazujú frekvenciu používania konkrétneho internetového protokolu, t.j. v istom zmysle jeho popularita.

3.7.5.1. Vzdialený prístup (telnet)

Vzdialený prístup - práca na vzdialenom počítači v režime, keď počítač používateľa emuluje terminál vzdialený počítač, t.j. na svojom pracovisku môžete robiť to isté ako z bežného terminálu na vzdialenom stroji. Keď ste napríklad v Rusku, môžete pracovať na superpočítači v Spojených štátoch.

Reláciu vzdialeného prístupu môžete spustiť vydaním príslušného príkazu a zadaním názvu počítača, s ktorým chcete pracovať. Reláciu zabezpečuje spoločná prevádzka softvéru vzdialeného počítača a počítača používateľa. Nadviažu TCP spojenie a komunikujú cez TCP a UDP pakety.

Ak chcete používať službu telnet, musíte mať aspoň vytáčané pripojenie na internet.

3.7.5.2. E-mail (E-mail)

E-mail je dnes jednou z najpopulárnejších internetových služieb. Podľa rôznych odhadov je na svete viac ako 50 miliónov používateľov elektronickej pošty. Globálna e-mailová prevádzka zároveň predstavuje len asi 5 % celej siete.

Popularita e-mailu v Rusku je vysvetlená skutočnosťou, že väčšina pripojení je vytáčaných (z modemu) a skutočnosťou, že e-mail je dostupný s akýmkoľvek typom prístupu na internet.

E-mail (elektronická pošta) - elektronický analóg bežnej pošty. S jeho pomocou môžete posielať správy, prijímať ich do e-mailovej schránky, automaticky odpovedať na listy korešpondentov pomocou ich adries, posielať kópie listov viacerým príjemcom, preposlať prijatý list na inú adresu,

zahrnúť súbory rôznych typov do listov, viesť zdanie diskusií so skupinou korešpondentov atď. Poštu môžete posielať cez brány do susedných sietí.

E-mailová služba vám umožňuje prístup k ďalším službám, ako sú ftp, Whois, WWW atď. Existuje veľa serverov, ktoré podporujú takéto služby. E-mail obsahujúci príkazy tejto služby sa odošle na adresu takejto služby a ako odpoveď sa odošle e-mail požadovaný súbor. V tomto režime je možné použiť takmer celú sadu príkazov služby ftp.

E-mail umožňuje organizovať telekonferencie a diskusie. Na tento účel sa používa špeciálny softvér - reflektory pošty - nainštalované na niektorých hostiteľských počítačoch siete. Mailový reflektor pri prevzatí e-maily posiela kópie všetkým predplatiteľom.

3.7.5.3. Nástenky (správy USENET)

Táto služba vám umožňuje čítať a odosielať správy na otváranie diskusných skupín. V skutočnosti ide o sieťovú verziu BBS (BBS: Bulletin Board System), ktorá pôvodne bežala na strojoch s dial-up prístupom. Správy sú adresované širokej verejnosti, nie konkrétnemu adresátovi a môžu mať úplne iný charakter.

Uzly siete, ktoré udržiavajú spravodajský systém, po prijatí spravodajského paketu ho pošlú svojim susedom, aby sa získalo vysielanie, ktoré zaisťuje rýchlu distribúciu správ v celej sieti.

Po inštalácii klientsky program Služba Usenet na počítači používateľa vytvorí zoznam diskusných skupín, ktorých sa chce zúčastniť a ktorých novinky bude neustále dostávať.

3.7.5.4. Vyhľadávanie údajov a programov (Archie)

Táto služba pravidelne zhromažďuje informácie o súboroch, ktoré obsahuje, z anonymných ftp serverov. Umožňuje vám vyhľadávať podľa názvov súborov a adresárov a popisných súborov, konkrétne podľa slov, ktoré sa tam nachádzajú. Môžete vyhľadávať podľa mena, podľa

šablóny, podľa sémantických slov, ktoré môžu byť obsiahnuté v popise súboru alebo programu.

K Archie sa pristupuje cez špeciálne servery Archie, používanie služby Archie vyžaduje dial-up prístup na internet. Pomoc je dostupná aj prostredníctvom e-mailu.

3.7.5.5. Služba Gopher

Služba Gopher integruje takmer všetky funkcie internetu. Umožňuje dnu pohodlná forma využívať všetky služby poskytované sieťou. Shell je organizovaný vo forme mnohých vnorených ponúk v rôznych hĺbkach, takže zostáva len vybrať požadovanú položku a stlačiť enter. V tomto formulári máte prístup k telnet, ftp a e-mailovým reláciám atď.

Servery Gopher sa rozšírili. Ich návštevnosť je asi 2 %. celková návštevnosť online. Z jedného servera môžete zadať ďalšie.

Gopher musí byť nainštalovaný priamo na pracovnom počítači užívateľa a je čisto interaktívny, pričom prístup na internet nesmie byť horší ako prístup na hovor.

3.7.5.6. Svet webový svet Wide Web (WWW)

Hypertext je text, do ktorého sú vložené značkovacie príkazy, ktoré organizujú odkazy na súvisiace miesta v tomto texte, iné dokumenty, obrázky, súbory atď. Pri prezeraní hypertextu v programe prehliadača, ktorý spracováva odkazy a vykonáva príslušné akcie, sú v texte viditeľné zvýraznené slová. Ak na ne presuniete kurzor a stlačíte kláves Enter alebo tlačidlo myši, zobrazí sa obsah odkazu.

Na WWW sa môžete pomocou odkazov dostať do textu iného dokumentu, vykonať nejakú akciu alebo program a pod. Môžete odkazovať na údaje na iných strojoch kdekoľvek v sieti, potom keď je toto prepojenie aktivované, tieto údaje sa automaticky prenesú do zdrojového stroja a na obrazovke uvidíte text, údaje, obrázok a ak vložíte multimédiá nápad do praxe teda

5 Informatika a matematika pre právnikov

počuť zvuk, hudbu, reč. V rámci služby WWW máte prístup ku všetkým ostatným službám: telnet, E-mail, ftp, Gopher, Archie, Usenet atď.

WWW sa svojimi schopnosťami podobá na Gopher, ale ide o zásadne odlišnú službu. Gopher má pevnú štruktúru menu. Vo WWW môže mať dokument hypertextovú štruktúru ľubovoľného stupňa zložitosti. Užívateľ si môže organizovať štruktúry typu menu v hypertexte sám.

Pomocou hypertextového editora, ktorý podporuje HTML, môžete vytvoriť ľubovoľnú štruktúru Pracovné prostredie vrátane dokumentácie, súborov, údajov, obrázkov, softvéru atď. Tvorba hypertextových editorov s priateľské rozhranie je jedným z hlavných problémov WWW.

S WWW má zmysel pracovať len na rýchlych linkách. Používanie WWW na pomalých linkách je príliš drahé. Okrem toho WWW vyžaduje prístup k sieti v režime on-line.

3.8. Informačná a počítačová sieť ministerstva vnútra

Ochrana práv a slobôd ruských občanov vrátane práva na osobnú integritu a bezpečnosť, vlastnícke práva, účinná reakcia na zmeny v kriminogénnej situácii, boj proti najnebezpečnejším typom trestných činov a zlepšenie práva a poriadku v krajine sú nemožné bez vytvorenia uceleného systému informačnej podpory pre orgány vnútorných záležitostí od úrovne mestskej železnice až po federálnu úroveň.

Pri riešení tohto globálneho problému možno identifikovať niekoľko kľúčových problémov:

1. Poskytovanie informačných služieb (na žiadosť a na základe iniciatívy) orgánov pre vnútorné záležitosti Ruska, operačných služieb iných zainteresovaných oddelení vo veciach operatívnej referencie, pátracích a forenzných informácií.

2. Zabezpečenie úplnosti a spoľahlivosti štatistických informácií na základe posilnenia účtovnej a evidenčnej disciplíny.

Podľa odborníkov sa na úrovni gorraylinorganov v služobných útvaroch, operatívcov, vyšetrovateľov, zamestnancov iných oddelení až 70 % všetkých informácií, ktoré kolujú v orgánoch vnútorných záležitostí, hromadí na primárnych účtovných dokladoch, v účtovných denníkoch a iných médiách, ktoré tvorí banku operačných referenčných a operatívnych vyhľadávacích informácií. Štruktúru a postup pri vytváraní operačno-referenčných, vyhľadávacích a forenzných záznamov orgánov pre vnútorné záležitosti Ruska určuje vyhláška Ministerstva vnútra Ruska z 31. augusta 1994 č. 400 „O vytvorení a vedení centralizované operačno-referenčné, rešeršné, forenzné záznamy, forenzné zbierky a kartotéky orgánov vnútorných vecí Ruskej federácie“, ktorých ustanovenia by mali viesť zamestnancov informačnej služby pri ich práci.

V súlade s predpismi Ministerstva vnútra Ruska sú informační pracovníci ústredia gorraylin-norgans poverení organizáciou registračnej a štatistickej práce a kontrolou včasnosti registrácie žiadostí, správ a iných informácií o trestných činoch. .

Kvalitné a efektívne riešenie prvých dvoch úloh v súčasnej fáze nie je možné bez použitia najnovších informačných technológií, bez vytvorenia integrovaných databáz. rôzne úrovne(miestne - mestské železničné orgány, regionálne - ministerstvo vnútra, hlavné oddelenie vnútorných vecí, riaditeľstvo pre vnútorné záležitosti, oddelenie vnútorných záležitostí, federálne - ministerstvo vnútra Ruska) na operatívno-pátracie a forenzné záznamy, ktoré sa spájajú do jedného informačný priestor, ktorá zabezpečí rýchly a pohodlný prístup k informáciám z pracovísk policajtov kedykoľvek počas dňa v reálnom čase.

Rozsah použitia počítačových technológií v oblasti informácií poskytovanie ATS pomerne široké - od spracovania štatistiky priestupkov až po medzistrojovú výmenu informácií na operatívno-pátracie, referenčné a kriminalistické účely v rámci územnej informačnej a počítačovej siete lo-

Kalny (gorraylinorgany), regionálne (zonálne) federálne úrovne.

Ústredná správa Ministerstva vnútra Ruska

Hlavné vedenie

Hlavné vedenie

GIC Ministerstva vnútra Ruska

Predplatiteľský počítač

Federálna databanka

SPD Ministerstva vnútra Ruska

Predplatiteľský počítač

Regionálna databanka





	Policajné oddelenie GROVD			Regionálne oddelenie
				Terminál

Ryža. 3.4. Štruktúra informačnej podpory Ministerstva vnútra Ruska

Teda vytvorenie jednotnej informačnej a výpočtovej siete orgánov pre vnútorné záležitosti s

poskytovanie priameho prístupu užívateľov (predovšetkým na úrovni mestských železníc) k informačným poliam integrovaných databánk v reálnom čase je treťou prioritnou činnosťou informačných útvarov v systéme ministerstva vnútra.

Plánuje sa zjednotiť na logickej úrovni regionálne databanky niekoľkých ministerstva vnútra, riaditeľstva pre vnútorné záležitosti blízkych regiónov nachádzajúcich sa v zóne ekonomického regiónu. Takéto zónové centrá (do 10 na území Ruskej federácie) zabezpečia požadovanú úroveň integrácie informačných zdrojov a prispejú k reálnemu vytvoreniu jednotného informačného priestoru jednotiek ATS.

Regulačným rámcom pre vykonávanie rozsiahlych prác na elektronizácii orgánov vnútorných vecí je „Koncepcia rozvoja systému informačnej podpory orgánov vnútorných vecí v boji proti kriminalite“, schválená nariadením Ministerstva vnútra z r. Rusko z 12. mája 1993, na základe ktorého boli vyvinuté základné princípy tvorby IVS, štandardné architektonické a softvérové a hardvérové riešenia, komplexy aplikovaného softvéru.

Vo všeobecnosti koncepcia a technická úloha pre tvorbu IVS sú zamerané na niekoľko úrovní zberu, spracovania a akumulácie informácií. Na úrovni obcí sú pracoviskami osobné počítače IBM PC/386, v prípade potreby pripojené do lokálnej siete.

Na vyššej úrovni je systém založený na počítačoch ako IBM 486 a MX-300, MX-500 od Siemens-Nixdorf s veľkým množstvom pevných diskov a RAM a vysokou rýchlosťou spracovania dát. Tieto počítače používajú operačný systém UNIX pre viacerých používateľov a používajú systém správy databáz Oracle.

Hlavnou výhodou OS UNIX je schopnosť systémových nástrojov vyriešiť problém súčasnej práce mnohých používateľov s

ich prístup k systémové prostriedky a údaje bez ohľadu na to, ako sa títo používatelia pripájajú.

To všetko poslúži ako základ pre vytvorenie regionálnych informačných sietí orgánov pre vnútorné záležitosti, ktoré sa následne spoja do jednej informačnej a výpočtovej siete Ministerstva vnútra Ruskej federácie, ktorá v r. technické výrazy je zbierka channeled a komunikačné linky informačných a výpočtových stredísk (okresy, veľké mestá, republiky, územia a regióny, ekonomické zóny Ruska ako celku) s pripojenými terminálmi v mestských zábradlích a službách ministerstva vnútra, ATC.

Teraz orgány pre vnútorné záležitosti Ruska nazhromaždili značné množstvo operačných pátracích a referenčných informácií potrebných pre predstaviteľov orgánov činných v trestnom konaní na vykonávanie operačno-vyšetrovacích a pátracích činností, ako aj na riešenie iných oficiálnych úloh. Viac ako 76 miliónov objektov je sústredených len v automatizovaných databázach, ako aj v manuálnych kartotékach GIC a IT ministerstva vnútra-ATC. Vo všeobecnosti podľa odborných odhadov vzniká na riaditeľstve pre vnútorné záležitosti viac ako 350 miliónov dokumentov ročne, z ktorých je približne 10 % faktických. V súčasnosti prebieha neustála výmena informácií na troch úrovniach:

Ministerstvo vnútra Ruska (GIC) - informačný fond - 45 miliónov dokumentov;

Ministerstvo vnútra, Ústredné riaditeľstvo pre vnútorné záležitosti, Odbor vnútorných vecí - informačné centrá– 77 miliónov dokumentov;

Mestské úrady a inštitúcie - 250-300 miliónov dokumentov.

Úlohy informačných útvarov gorrailínskych orgánov v tomto smere určujú vyhlášky Ministerstva vnútra Ruska z 12. mája 1993 č. 229 „Koncepcia rozvoja systému informačnej podpory orgánov vnútorných vecí v boj proti zločinu“ a č. 420-93:

Zavádzanie perspektívnych informačných technológií, výpočtovej techniky a telekomunikácií, lokálnych sietí, štandardného softvéru a automatizácie

sociálne pracoviská na sumarizáciu a analýzu informácií, informačnú podporu pre operatívnu činnosť oddelenia vnútorných vecí mestskej železnice;

Zabezpečenie jednotnosti a kompatibility výpočtovej techniky a telekomunikácií, prevádzkyschopnosti celosystémového a aplikovaného softvéru, ich prispôsobenie s prihliadnutím na špecifiká prevádzkovaných systémov automatizovaného spracovania informácií;

Štúdium osvedčených postupov v oblasti informatizácie, ako aj zlepšovanie technológie spracovania informácií.

Vytvorenie integrovanej počítačovej siete orgánov vnútorných vecí umožní zabezpečiť informačnú interakciu rôznych útvarov operačných služieb, služobných útvarov riaditeľstva vnútra, služobných útvarov vyšetrovacích a pátracích služieb, pasovej služby, dopravnej polície. , povoľovacia služba, mestské a lineárne orgány vnútorných záležitostí s centrálnou databankou (celomestská, oblasť, kraj, krajina) obsahujúca informácie o všetkých službách účastníkov siete. Okrem toho služby prokuratúry, súdu, Federal Grid Company, daňové a colné služby môžu vystupovať ako predplatitelia siete. Všetci predplatitelia siete sú spotrebiteľmi aj poskytovateľmi informácií do integrovaných databáz.

Hlavným úspechom nie je množstvo informácií, ale rýchlosť ich získania: tam, kde to teraz trvá hodiny a často dni, s vytvorením IVS, to bude trvať minúty.

Spoločné fungovanie integrovaných verejných databáz v rámci IVS navyše poskytne príležitosť na zabezpečenie jednotnej informačnej podpory pre hlavné fázy trestného konania.

Sústredenie v rámci IVS signálnych, orientačných, vyšetrovacích a dôkazných informácií, zabezpečenie logického prepojenia jeho zložiek navyše zvýši informovanosť každého operatívneho pracovníka, vytvorí podmienky pre viac

efektívnejšie využitie zhromaždených informácií v procese vyšetrovania, odhaľovania a predchádzania trestným činom -

Vytvorenie integrovanej počítačovej siete tiež umožní informačnej službe prejsť od teraz tradičných typov štatistických a operačných referenčných prác na podporu odhaľovania a vyšetrovania trestných činov s cieľom orientovať orgány činné v trestnom konaní na pátranie po zločincoch; vykonanie porovnávacej (predbežnej) identifikácie spôsobov páchania trestných činov, stopy a vecné dôkazy, popisy osôb a znaky odcudzeného majetku; iniciatívna identifikácia kriminogénnych štruktúr (spojení, skupín, korelácií udalostí a pod.); poskytovanie účinnej pomoci pri analýze a prognózovaní operačnej situácie.

Prednáška 6
Pojem a typy informačných a výpočtových sietí
Definícia. Informačná a výpočtová sieť je systém počítačov prepojených kanálmi na prenos údajov.
Hlavnou úlohou existencie IVS je informačná služba pre používateľov, vrátane:

Ukladanie a spracovanie údajov;
Poskytovanie údajov používateľom.

St s definíciou informačného systému. Moderné IS sú spravidla distribuované. IVS je teda komplex technické prostriedky ktoré zabezpečujú fungovanie IS (technický podporný subsystém).

Indikátory kvality IVS:

úplnosť funkčnosť;
Výkon(priemerný počet žiadostí spracovaných za jednotku času). Dôležitý ukazovateľ výkon je priepustnosť siete - množstvo dát prenesených cez sieť za jednotku času.
Spoľahlivosť(odolnosť voči rušeniu a poruchám)
Informačná bezpečnosť prenášané cez sieť;
Transparentnosť pre používateľa – musí využívať sieťové zdroje rovnako ako lokálne zdroje vlastného počítača.
Škálovateľnosť a všestrannosť– schopnosť rozširovať sieť bez výrazného zníženia výkonu, ako aj možnosť pripojiť a používať rôzny hardvér a softvér.

Typy IVS:

Lokálne (LAN, LAN - Local Area Network);
Regionálna (РВС, MAN - Metropolitan Area Network);
Globálne (WAN, WAN - World Area Network).

Súčasné trendy vo vývoji IVS:

Konvergencia používaných technológií;
Spojenie sietí do jednej štruktúry (hierarchia viacerých sietí).

Základy architektúry IVS
Často sa to nazýva pojmový popis informačnej a výpočtovej siete architektúra.

koncepcie architektúra IVS zvyčajne obsahuje popis nasledujúcich prvkov:

Konštrukčná geometria (topológia) siete;
Protokoly prenosu údajov;
Technická podpora informačných a výpočtových sietí.

Definícia. Topológia je schéma toho, ako sú pripojené počítače v sieti, káblový systém a ďalšie sieťové komponenty.

Topológie IVS sú zvyčajne rozdelené do 2 hlavných tried:

vysielať;
konzistentné.

AT vysielacie konfigurácie každý počítač prenáša signály, ktoré môžu prijímať všetky ostatné počítače.

Tieto konfigurácie zahŕňajú:

spoločný autobus;
strom (spoločné autobusové spojenie);
hviezda s pasívnym stredom.

Vysielacie topológie sa používajú predovšetkým pre siete LAN.
AT sériové konfigurácie každá fyzická podvrstva prenáša informácie iba do jedného počítača.

Tieto konfigurácie zahŕňajú:

hviezda s intelektuálnym centrom;
prsteň;
reťaz;
hierarchické prepojenie;
snehová vločka;
ľubovoľné pripojenie (mobilná konfigurácia);

Pre siete WAN sa používajú sériové topológie.
Siete s topológia zbernice používať lineárny spoločný komunikačný kanál, ku ktorému sú všetky uzly pripojené cez zariadenia rozhrania pomocou krátkych spojovacích vedení.

Online s kruhová topológia všetky uzly sú komunikačnými kanálmi spojené do jednej uzavretej slučky (kruhu). Výstup jedného uzla je spojený so vstupom iného uzla. Informácie sa prenášajú z uzla do uzla a v prípade potreby (ak mu správa nie je adresovaná) sa nimi ďalej prenášajú cez sieť. Prenos údajov sa vykonáva pomocou špeciálneho zariadenia rozhrania a vykonáva sa v jednom smere.

Chrbtica siete s radiálna topológia tvorí osobitnú sieťové zariadenie, ku ktorým sú pripojené počítače – každý po vlastnej komunikačnej linke. Takýmto zariadením môže byť aktívny alebo pasívny rozbočovač, cez ktorý napríklad sieťové pracovné stanice interagujú so serverom.

Existujú aj iné typy topológií, ktoré sú vývojom tých základných: reťaz, strom, snehová vločka, sieť atď. Topológia reálna sieť môže byť jedno z vyššie uvedených alebo ich kombinácia.

Rôzne topológie implementujú rôzne princípy prenosu informácií:

vo vysielaní - výber informácií;
v sekvenčnom - informačnom smerovaní.

Definícia. sieťový protokol je súbor pravidiel a metód pre interakciu objektov počítačovej siete, pokrývajúci základné postupy, algoritmy a formáty na konverziu a prenos dát v sieti.

Medzinárodná organizácia pre normalizáciu vyvinula systém štandardných protokolov, ktoré pokrývajú všetky úrovne sieťovej interakcie – od fyzickej až po aplikačnú. Tento systém protokolov sa nazýva model OSI (Open System Interconnection).

Model OSI zahŕňa 7 úrovní interakcie:

1 - fyzické (formy fyzické prostredie prenos dát). Príklad: Ethernet;
2 - kanál (organizácia a správa fyzického kanála na prenos údajov);
3 - sieť (zabezpečuje smerovanie prenosu dát v sieti, vytvára logický kanál prenosu dát). Príklad:IP;
4 - transport (poskytuje segmentáciu údajov a ich spoľahlivý prenos od zdroja k spotrebiteľovi). Príklad:TCP;
5 - relácia (inicializácia komunikačných relácií medzi aplikáciami, kontrola poradia a režimov prenosu dát) Príklad:RPC;
6 - Reprezentácie (poskytuje prezentáciu prenášaných údajov vo forme vhodnej pre aplikačné programy, vrátane šifrovania / dešifrovania, syntaxe atď.) Praktické využitie obmedzený;
7 - aplikované (poskytuje sieťový prístup pre aplikačné programy). Príklad: FTP, HTTP, Telnet.

Z hľadiska technickej podpory IVS obsahuje:

Počítače
- Pracovné stanice;
- Sieťové počítače (NetPC) - počítače s najjednoduchšou konfiguráciou, niekedy bez nej externá pamäť, určený na riešenie vysoko špecializovaných úloh (klasické " tenkého klienta» siete);
- Servery sú vysokovýkonné viacužívateľské počítače určené na spracovanie požiadaviek od používateľov siete. Medzi špecializované servery patria:
  - Súborové servery (napríklad na poliach RAID);
  - Záložné servery;
  - Faxové servery (na organizovanie efektívnej faxovej komunikácie);
  - poštové servery;
  - Tlačové servery (na efektívne využitie zariadení na výstup informácií);
  - Brány serverov k internetu (poskytujú bezpečný prístup k internetu);
  - Proxy servery (poskytujú filtrovanie a dočasné ukladanie dát pri práci v globálnej sieti).
Smerovače a spínacie zariadenia. Prepínacie zariadenia musia používať rovnaké komunikačné kanály na prenos informácií medzi nimi rôznych používateľov. Ak sieť patrí do triedy sietí so smerovaním, potom je potrebné zvoliť aj optimálnu trasu. Na tento účel sa používajú tieto zariadenia. V súčasnosti sú známe tri typ prepínania pri prenose údajov:
- Prepínanie okruhov je organizácia priameho fyzického spojenia medzi východiskovými a cieľovými bodmi údajov. Takýto end-to-end fyzický kanál je vytvorený na začiatku komunikačnej relácie a je udržiavaný počas celej jej životnosti. V tomto prípade vytvorený kanál nie je dostupný pre ostatných predplatiteľov. Príklad: telefonická komunikácia.
- Prepínanie správ - prenos dát vo forme diskrétnych častí rôznych dĺžok pri zostavovaní fyzický kanál medzi zdrojom a cieľom údajov nenastane. Prepínacie uzly prenášajú správu cez aktuálne voľný kanál do najbližšieho sieťového uzla smerom k príjemcovi.
- Prepínanie paketov – podobne ako prepínanie správ, ale využíva technológiu rozdelenia dlhých správ do mnohých paketov rovnakej (štandardnej) dĺžky. To umožňuje zvýšiť efektivitu využívania kanálov, znížiť kapacitu pamäte prepínacích uzlov a zabezpečiť vyššiu úroveň spoľahlivosti prenosu dát. Vývoj tejto technológie: organizácia virtuálne kanály, to znamená časové rozdelenie zdroja kanála medzi všetkých používateľov.
Káblový systém (komunikačné kanály).
Modemy a sieťové karty.
- Modem je priamy a inverzná transformácia signály vo forme prijatej na použitie v určitom komunikačnom kanáli.
  - Analógové modemy sú v súčasnosti široko používané na prenos dát cez telefónnu linku. Prvé verzie protokolov na prenos dát po telefónnych drôtoch sa objavili v polovici 60. rokov. Protokol V.90, ktorý funguje od roku 1998, poskytuje rýchlosť prenosu dát až 56 000 bps. Moderné modemy podporujú nielen protokoly prenosu dát, ale aj ich kódovanie, kompresiu a korekciu. Analógové modemy sa dodávajú v dvoch triedach: softvér a hardvér. V prvom prípade sa práca na prijímaní a prenose údajov počítačom vykonáva pomocou vhodného softvéru ( Príklad: Win modemy). Do druhej triedy patria zariadenia, v ktorých uvedené funkcie implementované v hardvéri.
  - Digitálne modemy sú zariadenia, ktoré zabezpečujú koordináciu a správny prenos dát digitálne linky. Pre každého konkrétne sieťová technológia(týka sa spodných vrstiev modelu OSI) vydáva svoje vlastné digitálny modem. Príklady: ISDN modemy, ADSL modemy, mobilné modemy, satelitné rádiové modemy.
- Sieťové karty (sieťové adaptéry) - zariadenia používané na pripojenie počítača miestne siete.
Iné sieťový hardvér používa sa na prepojenie sieťových segmentov a sietí vrátane:
- Repeatery - zariadenia, ktoré zosilňujú elektrické signály a zabezpečujú ich zachovanie počas prenosu na veľké vzdialenosti;
- Huby sú zariadenia, ktoré poskytujú prepínanie v sieťach. Môžu tiež fungovať ako opakovače (aktívne huby);
- Mosty - regulujú prevádzku a filtrujú informačné pakety v súlade s adresami príjemcov pri prepojení viacerých sietí s rôznymi topológiami, ale s rovnakým typom operačného systému.
- Smerovače sú inteligentné zariadenia, ktoré spájajú rôzne typy sietí a ponúkajú najlepšiu cestu pre pohyb informačných paketov.
- Brány – poskytujú zjednotenie heterogénnych sietí pomocou rôznych protokolov na všetkých 7 úrovniach OSI. Okrem smerovania sa formát informačných paketov konvertuje a prekóduje.

Miestne TDF
Definícia. Miestna sieť(LAN) je sieť, ktorej prvky – počítače, terminály a komunikačné zariadenia – sú umiestnené v relatívne malej vzdialenosti od seba.
Typy LAN:

peer-to-peer;
S dedikovaným serverom.
- S "tučným klientom";
- S tenkým klientom

Fázy návrhu LAN:

Analýza počiatočných údajov;
Výber hlavných sieťových riešení;
Analýza finančných nákladov na projekt a konečné rozhodnutie;
Kladenie káblového systému;
Organizácia silovej elektrickej siete;
Inštalácia hardvéru a sieťového softvéru;
Konfigurácia (nastavenie parametrov) siete.

Prvé tri fázy sa týkajú priamo procesu návrhu a sú zásadné. V dôsledku ich implementácie štúdie uskutočniteľnosti(štúdia uskutočniteľnosti), ktorá zahŕňa analýzu predmetná oblasť a zdôvodnenie potreby vytvorenia lokálnej informačnej a počítačovej siete v organizácii. Okrem toho musí štúdia uskutočniteľnosti nevyhnutne obsahovať výpočty ekonomickej efektívnosti, ako aj konečný záver o realizovateľnosti a vyhliadkach získaných realizáciou projektu (v tomto prípade vytvorením siete LAN)

Definícia počiatočných údajov
V tejto fáze sa na základe analýzy predmetného územia stanovujú základné požiadavky, ktoré musí projektovaná lokálna sieť spĺňať.

Analýza predmetu musí začať definíciou Ciele Rozvoj LAN. Medzi všeobecné ciele patrí: komunikácia, zdieľanie informácií, zdieľanie údajov a súborov, centralizovaná správa počítača, kontrola prístupu k dôležitým údajom. Samozrejme, v každom konkrétny prípad mal by sa spresniť a doplniť zoznam cieľov. Treba mať na pamäti, že akýkoľvek cieľ návrhu a implementácie LAN nevzniká sám o sebe, ale ako jeden z cieľov fungovania nejakého informačného systému.
Po určení zoznamu cieľov je potrebné vybrať funkčne nezávislé skupiny užívateľov lokálnej siete a špecifikovať ich zoznam pre každú zo skupín. funkcie v sieti LAN. Napríklad, pre používateľov skupiny „Klienti cestovnej kancelárie“ je možné poskytnúť funkciu oboznamovania sa s elektronickými prezentáciami nových liniek a pre používateľov „Manažéra cestovnej kancelárie“ funkcie sprístupňovania interná databáza spoločnosti, napojenie na globálne rezervačné siete, komunikácia s ostatnými manažérmi a pod. Malo by sa pamätať na to, že implementácia každej užívateľskej funkcie musí prispieť k vyššie uvedeným cieľom rozvoja lokálnej siete.
Analýza cieľov a funkcií nám umožňuje predkladať všeobecný požiadavky do navrhnutej LAN:

Veľkosť siete (počet počítačov a vzdialenosť medzi nimi v súčasnosti, ako aj v blízkej budúcnosti av budúcnosti);
Štruktúra siete (hierarchia a hlavné časti - podľa oddelení, miestností, poschodí atď.);
Hlavné smery, povaha (údaje, obrazy, zvuk, video) a intenzita informačných tokov;
Potreba pripojenia na globálne alebo iné lokálne siete.
Typické vlastnosti počítačov LAN.
Požiadavky na inštaláciu softvéru do počítačov pripojených k sieti.

Na základe predložených požiadaviek projektant hľadá optimálny variant LIVS.

Výber hlavných sieťových riešení
Výber sieťových riešení pre lokálnu počítačovú sieť je založený na nasledujúcich princípoch:

Sieť musí spĺňať požiadavky formulované v štádiu prvotnej analýzy údajov.
Navrhovaná verzia projektu LAN by mala byť z hľadiska nejakého kritéria najoptimálnejšia.
Architektúra siete by mala poskytovať možnosť ďalšieho rozvoja siete.
Správa používaných zariadení by mala byť čo najjednoduchšia.

Medzi hlavné sieťové riešenia, ktoré musí projektant zvoliť pre navrhnutú počítačovú sieť, patria:

Výber sieťovej architektúry, čo znamená:
- Výber topológie siete, to znamená schémy pripojenia počítačov, káblových systémov a iných sieťových komponentov;
- Výber protokolu prenosu údajov;
- Výber typu káblového systému;
- Výber sieťového vybavenia.
Určenie hardvérových parametrov servera.
Stanovenie charakteristík pracovných staníc.
Plánovanie opatrení na zabezpečenie informačnej bezpečnosti.
Plánovanie opatrení na ochranu pred výpadkami elektriny.
Výber konceptu zdieľania periférií.
Výber sieťového softvéru.

Zabezpečenie bezpečnosti informácií v sieťach
Tri základné princípy informačnej bezpečnosti

Integrita údajov (ochrana proti zlyhaniam vedúcim k strate informácií, ako aj neoprávnenému vytváraniu alebo zničeniu informácií);
dôvernosť informácií;
Dostupnosť informácií pre všetkých oprávnených používateľov.

Aspekty zvažovania otázok bezpečnosti informácií:

bezpečnostné hrozby;
Služby (služby) bezpečnosť (SB);
Mechanizmy implementácie funkcií bezpečnostných služieb.

Bezpečnostné hrozby sú opísané nasledujúcimi indikátormi:

Charakter prieniku (neoprávnený prístup do siete): úmyselný alebo náhodný, krátkodobý alebo dlhodobý, jednorazový alebo viacnásobný.
Vplyv prieniku na informačné prostredie:
- Nedeštruktívne (sieť naďalej funguje normálne);
- Deštruktívne.
Typ vplyvu na informácie:
- Ničenie (fyzické odstraňovanie) informácií;
- Ničenie dát a programov;
- Skreslenie informácií;
- Nahrádzanie programov;
- Kopírovanie informácií (obzvlášť nebezpečné v prípadoch priemyselnej špionáže);
- Pridávanie nových komponentov;
- Infekcia vírusom.
Iné bezpečnostné hrozby: neoprávnená výmena informácií medzi používateľmi, odmietnutie informácií, odmietnutie služby.
Objekty vplyvu: sieťové OS, servisné tabuľky a súbory, programy a tabuľky na šifrovanie informácií, OS sieťových pracovných staníc, tabuľky a súbory s tajnými informáciami koncových používateľov, aplikačné programy, textové súbory, e-mailové správy atď.
Predmety prieniku:
- Sieťové crackery - hackeri (zo sebeckých alebo nezaujatých motívov);
- Prepustení alebo urazení zamestnanci siete;
- špecialisti na priemyselnú špionáž;
- Bezohľadní konkurenti.
- Nekompetentní a / alebo nedbalí správcovia a používatelia siete, ako aj vývojári používaného softvéru (v prípade náhodného prieniku).

Bezpečnostné služby (definované podľa dokumentácie ISO):

autentifikácia (autentifikácia);
Zabezpečenie integrity prenášaných údajov;
šifrovanie údajov;
Riadenie prístupu;
Ochrana pri poruche.

Implementačné mechanizmy Bezpečnostnej rady:

šifrovanie;
Digitálny podpis;
Riadenie prístupu;
Zabezpečenie integrity údajov;
Poskytovanie autentifikácie (overenie užívateľa);
Substitúcia prevádzky (generovanie fiktívnych dátových prenosov sieťovými objektmi na šifrovanie tokov dôverných informácií);
Riadenie smerovania (výber bezpečných a spoľahlivých ciest na prenos tajných informácií);
Arbitráž (overenie identity odosielateľa a iných charakteristík prenášaných údajov nejakou treťou stranou – rozhodcom).

Firemné počítačové siete
Firemné siete sú celopodnikové siete, ktoré aktívne využívajú internetové technológie na výmenu informácií. Patria do špeciálnej triedy lokálnych sietí s významným pokrytím.

Definícia. intranet- ide o súkromnú vnútropodnikovú alebo medzipodnikovú počítačovú sieť s rozšírenými možnosťami vďaka využívaniu internetových technológií v nej, s prístupom na internet, ale chránenou pred prístupom externých používateľov k jej zdrojom.
Prvky moderného intranetu:

Správa siete;
Sieťový adresár odrážajúci všetko sieťové služby a zdrojov;
Sieťový súborový systém;
Firemná databáza;
Integrované zasielanie správ (e-mail, fax atď.);
WWW nástroje;
Sieťová tlač;
Ochrana informácií pred neoprávneným prístupom.

Základom budovania sú podnikové počítačové siete podnikové informačné systémy.

Najnovšie články

2022-04-27 04:35:28
Fixies masters plná verzia Fixies hra plná verzia stiahnutá do vášho počítača
2022-04-27 04:35:28
Inštalácia alebo aktualizácia, oprava chýb Net framework 3
2022-04-27 04:35:28
Virtuálne meny a virtuálne burzy vo svete

Populárne články

Voľba editora

2022-04-07 02:16:41

Konkurenčné alternatívne aplikácie
Profesionálny športový simulátor Athletics 2 pre Android bol vytvorený pre sebavedomých mladých ľudí, ktorí sa pripravujú stať sa svetovými športovcami....
2022-04-07 02:16:41

HiSuite - program na synchronizáciu smartfónov Huawei s PC Stiahnite si program pre huawei pc suite
HiSuite je oficiálny softvér, ktorý je určený na synchronizáciu mobilných zariadení Huawei s počítačom. Tento manažér zastrešuje...
2022-04-07 02:16:41

Ktorý smartfón Sony Xperia je lepší?
Za polovicu roka 2017 sa spoločnosti Sony Mobile podarilo vydať celý rad smartfónov. Ktoré sú však tie najrelevantnejšie na nákup? A oplatí sa vyberať z...
2022-03-29 09:24:03

Dovolenkový dom v Čiernej Hore Zmena nastavení súkromia
Zájazdy do Čiernej Hory si každoročne vyberajú obrovské množstvo turistov. O popularite tohto smeru svedčí skutočnosť, že dovolenka v Čiernej Hore ...
2022-03-29 09:24:03

Ako sa objavila služba priamej rezervácie
Zmena nastavení ochrany osobných údajov Vyberte súbory cookie, ktoré chcete na stránke prijať. Čo sú funkčné cookies? Funkčné...