Билет № 13
Одной из главных объективных причин развития компьютерных сетей является все усложняющийся характер повседневных производственных задач, которые приходится решать людям. Как следствие, они решаются коллективно, а также с применением большого количества информации.
Отдельно следует сказать о персональном сетевом общении, которое приобретает все большую популярность: электронная почта, форумы, чаты, конференции и прочие формы коммуникаций с использованием сети, часто между абсолютно незнакомыми людьми.
Компьютерная сеть — это совокупность компьютеров, соединенных с помощью каналов связи и средств коммутации в единую систему для обмена сообщениями и доступа пользователей к различным ресурсам. Преимущества :
• Использование аппаратных ресурсов более мощного или лучше оснащенного, чем у вас, компьютера. Например, с помощью обращения по сети можно выполнить сложную вычислительную задачу на машине с более производительным процессором или отпечатать документ на цветном лазерном принтере, установленном в соседней комнате.
• Использование программы, работающей на доступном по сети компьютере. На этом принципе функционируют многие крупные компьютеры-серверы, которые, получая запросы по сети, мгновенно проводят сложную обработку и возвращают в качестве ответа результаты.
• Использование данных, хранящихся на удаленных компьютерах. Ярким примером такого рода является доступ к информации через Интернет
• Обмен информацией между пользователями компьютеров, совместная работа над общими проектами. Наиболее наглядным (но далеко не единственным) примером такого рода является электронная почта.
Вред:
-
подключение компьютера к сети делает потенциально возможным несанкционированный доступ извне к находящейся на нем информации
-
компьютерные вирусы все активнее используют сети для своего распространения;
-
чрезмерное увлечение виртуальным общением, по-видимому, несет определенную опасность для отдельных людей и общества в целом.
Для подсоединения компьютера к сети необходимо наличие специальных аппаратных и программных средств:
-
сами подключаемые к сети компьютеры. В простейших случаях все участвующие в сети компьютеры равноправны и такая сеть называется одноранговой. В более сложных конфигурациях выделяются специализированные компьютеры — серверы, которые предоставляют свои ресурсы для обслуживания .входящих в сеть машин.
-
специальное сетевое устройство, которое может быть двух типов: сетевой адаптер и модем. Разница между ними заключается в том, что первые организуют работу по специализированным компьютерным линиям связи, а вторые — по обычной телефонной сети или иным уже имеющимся линиям, например, сети кабельного телевидения.
-
модемов осуществляет передачи данных по аналоговой линии переход от цифровой формы представления к аналоговой.
Мы уже упомянули о том, что для доставки данных от одного компьютера к другому используются каналы связи. Классическим вариантом канала является использование качественных электрических кабелей. Распространены два способа существенного уменьшения потерь в кабеле:
-
сделать его коаксиальным (центральная токопроводящая жила и вокруг нее экранирующая металлическая оплетка) этот способ обеспечивает меньшее затухание
-
использовать свитые вместе провода{витую пару);.
Более современными и имеющими значительно лучшие характеристики являются оптические линии связи {световоды}, информацию по которым переносит световой луч. Высокая частота оптических волн позволяет существенно повысить скорость передачи информации. Наконец, самые современные технологии передачи данных вообще стали беспроводными: они используют связь в инфракрасном и радиочастотном диапазонах волн.
Перечисленных выше аппаратных средств уже достаточно для построения не слишком больших сетей. Тем не менее, когда компьютеров в сети становится много, линии связи начинают сильно перегружаться. Главным способом борьбы с этим негативным явлением служит разделение сети на отдельные сегменты. При этом используется еще один тип сетевого оборудования, которое называется коммутационным. К нему относятся концентраторы, коммутаторы, маршрутизаторы и некоторые другие устройства.
Локальные сети. Исторический путь развития компьютерных сетей был весьма естественным. Сначала для обмена данными объединялись компьютеры, находящиеся в пределах одной комнаты. Такую сеть назвали локальной (местной). Затем начали объединять между собой локальные сети, находящиеся в близко расположенных помещениях, затем в соседних зданиях. Масштабы сетей становились все шире и шире, пока, наконец, развитие технологий не позволило создать единую Сеть сетей — Интернет.
Топологией сети называют способ соединения ее узлов. Она определяет правила физического соединения компьютеров в сети и направления прокладки сетевых кабелей.
А) Топология, которая носит название шина. При таком способе организации сети все компьютеры подсоединяются к обшей линии.
b) демонстрирует другую топологию сети, называемую кольцом, при которой линия проходит через каждый из компьютеров, образующих сеть. Существенная особенность схемы заключается в том, что информационная линия в этом случае уже не является сплошной, она проходит через сетевые адаптеры компьютеров. В случае некоторых неисправностей одного из адаптеров возможна потеря работоспособности всей сети в целом.
c) изображена топология звезда. В ней имеется некоторый выделенный (центральный) компьютер, к которому сходятся информационные линии ото всех остальных машин сети. Центральный компьютер может быть таким же, как и все остальные, но, как правило, его выбирают более мощным и надежным. Выход центрального компьютера из строя ведет к полной потере сетевых функций, зато поломка любого из остальных компьютеров на работоспособность сети не повлияет.
d) показана топология более мощной сети, которая, в частности, может быть использована для объединения нескольких компьютерных классов. В каждом из них имеется своя сеть типа звезда, причем центральные машины подсетей подсоединены к общему для подразделения серверу. Такую топологию обычно называют деревом за сходство с соответствующей динамической структурой данных.
К сожалению, изложенных выше "классических" представлений о топологиях сетей в современных условиях часто уже недостаточно. Главной причиной является падение производительности линий связи при большом количестве присоединенных компьютеров. Для преодоления данного недостатка сети сегментируют, т.е. разделяют на отдельные участки (сегменты), в каждый из которых достаточно естественным образом входят наиболее часто взаимодействующие между собой компьютеры.
Для сегментирования сетей используется специальное коммутационное оборудование: повторители, хабы, мосты, коммутаторы, маршрутизаторы и др.
На рис. 2а показана простейшая одноранговая сеть, выполненная по топологии шины. Очевидно, что вся информация в этом случае проходит по шине. Обратимся теперь к рис. 2Ъ, где показана сегментация сети на две части. Коммутационные устройства, схематически изображенные на рисунке в виде прямоугольников, формируют две подсети по два компьютера. В результате такого усовершенствованного решения "внутренний" обмен данными (между парами компьютеров 1—2 и 3—4) теперь производится коммутационными устройствами и на шину не выходит. Лишь информация от компьютера 2 к компьютеру 3, передаваемая между разными сегментами сети, нагружает шину. Понятно, что эффект будет тем заметнее, чем большая часть обмена будет протекать внутри сегментов.
Основные характеристики линий связи.
-
стоимость (в том числе стоимость монтажа и оборудования для него);
-
ограничения на длину без дополнительных коммутационных устройств;
-
скорость обмена;
-
безопасность передачи данных.
Типичные характеристики для трех основных типов кабелей могут быть сведены в следующую таблицу.
(таблицу не учить, сделать выводы)
В заключение поговорим о профессиях, связанных с обеспечением эксплуатации компьютерных сетей.
Системный администратор / Специалист по технической поддержке —Специалист высших квалификационных уровней может планировать, координировать и реализовать мероприятия по обеспечению отказоустойчивости и восстановления функционирования компьютерной сети, а также обеспечивает информационную безопасность для пользователей сети.
Специалист начальных квалификационных уровней обеспечивает техническую поддержку пользователей цифровых устройств, комплексов и систем (за исключением вопросов, связанных с доработкой и развитием этих объектов).
Специалист выполняет либо координирует работы по развертыванию, конфигурированию и эксплуатации локальных и региональных компьютерных сетей, включая сегменты сети Интернет. Объекты и средства профессиональной деятельности — комплексы и системы на основе аппаратных, программных и коммуникационных компонент ИТ; сетевые ресурсы в информационных системах; инструментальные средства для эксплуатации сетевых конфигураций; инструментарий поддержки (helpdesk и т.п.).
Менеджер информационных технологий (ИТ-менеджер)
Специалист осуществляет планирование, руководство и координацию различных видов деятельности (по квалификационным уровням — для отдельных проектов, групп проектов и комплексных направлений) в сфере создания и эксплуатации информационных систем различного назначения.
Объекты и средства профессиональной деятельности — информационные системы; инструментальные средства для управления проектами, документирования, анализа и моделирования информационных и коммуникационных процессов в таких системах.
Специалист по ремонту цифровой техники - Специалист выполняет ремонтные и пусконаладочные работы, связанные с применением аппаратных, программных и коммуникационных компонент в информационных системах различного назначения.
Специалист начальных квалификационных уровней выполняет ремонтные работы, связанные с предпродажной подготовкой и послепродажным обслуживанием массовых изделий цифровой техники (в том числе аппаратных, программных и коммуникационных компонент и устройств компьютерной техники, используемых в бытовых целях).
Объекты и средства профессиональной деятельности — аппаратные, программные и коммуникационные компоненты ИТ, а также агрегаты, комплексы и системы на их основе; соответствующая контрольно-диагностическая аппаратура.
Специалист по информационным ресурсам — Content Engineer
Завершение работы по стандартам для данной профессии планируется в США по проекту O*NET-SOC (http://onllne.onetcenter.org) в 2007 г. Предложенные экспертами США компоненты разделены на несколько групп (профилей) по компетенциям: Content Engineer, Content Manager, Web Administrator, Web Analyst, Web Application Developer, Web Architect, Web Graphic Designer, Web Page Designer, Web Programmer, Web Site Project Manager.
|