Базовые информационные технологии: телекоммуникационные технологии. Разновидности архитектур компьютерных сетей, их структура. Основные компоненты Интернета
Работа добавлена: 2016-05-16





11. Базовые информационные технологии: телекоммуникационные технологии. Разновидности архитектур компьютерных сетей, их структура. Основные компоненты Интернета.

По мере эволюции вычислительных систем сформировались следующие разновидности архитектуры компьютерных сетей:

Приодноранговой архитектуре все ресурсы вычислительной системы, включая информацию, сконцентрированы в центральной ЭВМ, называемой еще мэйнфреймом (mainframe — центральный блок ЭВМ). В качестве основных средств доступа к информационным ресурсам использовались однотипные алфавитно-цифровые терминалы, соединяемые с центральной ЭВМ кабелем. Недостатки, свойственные одноранговой архитектуре привели к появлению вычислительных систем с архитектурой «клиент—сервер». Особенностьархитектуры «клиент-сервер» состоит в децентрализации архитектуры автономных вычислительных систем и их объединении в глобальные компьютерные сети. Создание данного класса систем связано с появлением ПК, взявших на себя часть функций центральных ЭВМ. В результате появилась возможность создания глобальных и локальных вычислительных сетей, объединяющих ПК (клиенты или рабочие станции), использующие ресурсы, и компьютеры (серверы), предоставляющие те или иные ресурсы для общего использования.

На основе распределения компонентов (компонент представления, прикладной компонент, компонент доступа к информационным ресурсам) между рабочей станцией и сервером сети выделяют следующие модели архитектуры «клиент—сервер»: модель доступа к удаленным данным; модель сервера управления данными; модель комплексного сервера; трехзвенная архитектура «клиент—сервер».

Модель доступа к удаленным данным, при которой на сервере расположены только данные, имеет следующие особенности: невысокая производительность, так как вся информация обрабатывается на рабочих станциях; снижение общей скорости обмена при передаче больших объемов информации для обработки с сервера на рабочие станции.

При использовании модели сервера управления данными кроме самой информации на сервере располагается менеджер информационных ресурсов (например, система управления базами данных). Компонент представления и прикладной компонент совмещены и выполняются на компьютере-клиенте, который поддерживает как функции ввода и отображения данных, так и чисто прикладные функции.

Преимущества модели комплексного сервера: высокая производительность; централизованное администрирование; экономия ресурсов сети. Она является оптимальной для крупных сетей, ориентированных на обработку больших и увеличивающихся со временем объемов информации.

Архитектура «клиент—сервер», при которой прикладной компонент расположен на рабочей станции вместе с компонентом представления (модели доступа к удаленным данным и сервера управления данными) или на сервере вместе с менеджером ресурсов и данными (модель комплексного сервера), называют двухзвенной архитектурой.

При существенном усложнении и увеличении ресурсоемкое прикладного компонента для него может быть выделен отдельный сервер, называемый сервером приложений. В этом случае говорят о трехзвенной архитектуре «клиент—сервер». Первое звено — компьютер—клиент, второе — сервер приложений, третье — сервер управления данными. Серверов приложения может быть несколько.Наиболее ярко современные тенденции телекоммуникационных технологий проявились в Интернете.

В соответствии сWeb-технологией на сервере размещаются так называемыеWeb-документы, которые визуализируются и интерпретируются программой навигации (Web-навигатор,Web-броузер), функционирующей на рабочей станции. ЛогическиWeb-документ представляет собой гипермедийный документ, объединяющий ссылками различныеWeb-страницы.

Передачу с сервера на рабочую станцию документов и других объектов по запросам, поступающим от навигатора, обеспечивает функционирующая на сервере программа, называемаяWeb-сервером. КогдаWeb-навигатору необходимо получить документы или другие объекты отWeb-сервера, он отправляет серверу соответствующий запрос. При достаточных правах доступа между сервером и навигатором устанавливается логическое соединение. Далее сервер обрабатывает запрос, передаетWeb-навигатору результаты обработки и разрывает установленное соединение. Таким образом,Web-сервер выступает в качестве информационного концентратора, который доставляет информацию из разных источников, а потом в однородном виде предоставляет ее пользователю.

Рассмотрим кратко основные компоненты Интернета.

WorldWideWeb (WWW, простоWeb, Всемирная паутина) представляет совокупностьWeb-серверов, на которых хранятся данные, реализованные в виде текстовых и/или графических страниц с гипертекстовыми ссылками на другие страницы илиWeb-серверы.

СерверыWeb— специальные компьютеры, осуществляющие хранение страниц с информацией и обработку запросов от других машин. Пользователь, попадая на какой-нибудь серверWeb, получает страницу с данными. На компьютере пользователя специальная программа (броузер) преобразует полученный документ в удобный для просмотра и чтения вид, отображаемый на экране. СерверыWeb устанавливаются, как правило, в фирмах и организациях, желающих распространить свою информацию среди многих пользователей, и отличаются специфичностью информации. Организация и сопровождение собственного сервера требует значительных затрат. Поэтому вWWW встречаются «разделяемые» (shared) серверы, на которых публикуют свои данные различные пользователи и организации. СерверыFTP представляют собой хранилища различных файлов и программ в виде архивов.

Электронная почтаявляется неотъемлемой частью Интернета и одной из самых полезных вещей. С ее помощью можно посылать и получать любую корреспонденцию (письма, статьи, деловые бумаги и др.). Время пересылки зависит от объема, обычно занимает минуты, иногда часы. Каждый абонент электронной почты имеет свой уникальный адрес. Надо отметить, что подключение к электронной почте может быть организовано и без подключения к Интернету. Необходимый интерфейс пользователя реализуется с помощью броузера, который, получив от него запрос с Интернет-адресом, преобразовывает его в электронный формат и посылает на определенный сервер. В случае корректности запроса, он достигаетWEB-сервера, и последний посылает пользователю в ответ информацию, хранящуюся по заданному адресу. Броузер, получив информацию, делает ее читабельной и отображает на экране. Современные броузеры имеют также встроенную программу для электронной почты.Среди наиболее распространенных броузеров необходимо выделитьMicrosoftInternetExplorer иNetscapeNavigator.

Подсоединение к Интернету для каждого конкретного пользователя может быть реализовано различными способами: от полного подсоединения по локальной вычислительной сети (ЛВС) до доступа к другому компьютеру для работы с разделением и использованием программного пакета эмуляции терминала.

Фактически выход в Интернет может быть реализован несколькими видами подключений: доступ по выделенному каналу; доступ поISDN (IntegratedServicesDigitalNetwork — цифровая сеть с интегрированными услугами); доступ по коммутируемым линиям; с использованием протоколовSLIP и РРР.

ISDN — это использование цифровой телефонной линии, соединяющей домашний компьютер или офис с коммутатором телефонной компании. ПреимуществоISDN — в возможности доступа с очень высокими скоростями при относительно низкой стоимости. При этом по Интернету предоставляется такой же сервис, как и по коммутируемым линиям.

При дополнительных финансовых затратах и в коммутируемом режиме можно получить полный доступ к Интернету. Это достигается применением протоколовSLIP и РРР. Один называется «межсетевой протокол последовательного канала» (SerialLineInternetProtocolSLIP), а другой — «протокол точка — точка» (Point-to-PointProtocol — РРР). Одно из главных достоинствSLIP и РРР состоит в том, что они обеспечивают полноценное соединение с Интернетом. Пользовательский компьютер не использует какую-то систему как «точку доступа», а непосредственно подключается к Интернету. Но для подключения средних и больших сетей к Интернету эти протоколы не подходят, поскольку их быстродействия недостаточно для одновременной связи со многими пользователями.

Для передачи данных в Интернете используются интернет-протокол (IP) и протокол управления передачей (TCP).

С помощью интернет-протокола (IP) обеспечивается доставка данных из одного пункта в другой. Различные участки Интернета связываются с помощью системы компьютеров (называемых маршрутизаторами), соединяющих между собой сети. Это могут быть сетиEthernet, сети с маркерным доступом, телефонные линии. Правила, по которым информация переходит из одной сети в другую, называются протоколами. Межсетевой протокол (InternetProtocolIP) отвечает за адресацию, т.е. гарантирует, что маршрутизатор знает, что делать с данными пользователя, когда они поступят. Некоторая адресная информация приводится в начале каждого пользовательского сообщения. Она дает сети достаточно сведений для доставки пакета данных, так как каждый компьютер в Интернете имеет свой уникальный адрес.

Для более надежной передачи больших объемов информации служит протокол управления передачей (TransmissionControlProtocolTCP). Информация, которую пользователь хочет передать,TCP разбивает на порции. Каждая порция нумеруется, подсчитывается ее контрольная сумма, чтобы можно было на приемной стороне проверить, вся ли информация получена правильно, а также расположить данные в правильном порядке. На каждую порцию добавляется информация протоколаIP, таким образом получается пакет данных в Интернете, составленный по правилам TCP/IP.

По мере развития Интернета и увеличения числа компьютерных узлов, сортирующих информацию, в сети была разработана Доменная система имен —DNS, и способ адресации по доменному принципу.DNS иногда еще называют региональной системой наименований.

Доменная система имен — это метод назначения имен путем Передачи сетевым группам ответственности за их подмножество. Каждый уровень этой системы называется доменом. Домены в именах отделяются друг от друга точками:inr.msk.ru. В имени может быть различное число доменов, но практически — не больше пяти. По мере движения по доменам слева направо в имени, число имен, входящих в соответствующую группу возрастает.




Возможно эти работы будут Вам интересны.

1. Базовые информационные технологии: технологии искусственного интеллекта. Определение, классификация и структура интеллектуальной системы. Модели представления знаний. Экспертные системы (ЭС) и задачи, решаемые ими. Разновидности ЭС, инструментальные средс

2. Основные принципы организации и функционирования компьютерных сетей. Интернет. Информационные ресурсы и сервисы компьютерных сетей

3. Базовые информационные технологии: технологии защиты информации

4. Информационные технологии организационного управления (Корпоративные информационные технологии). Основные концепции управления производством. Достоинства и недостатки системы “клиент-сервер”. Особенности систем Интранет, их достоинства, используемые откры

5. Информационные технологии в образовании, основные аспекты их рассмотрения. Дидактические требования и направления использования ИТ в образовании. Классификация компьютерных обучающих средств.Web-ресурсы в развитии образования

6. Информационные технологии как сфера услуг, их классификация. Понятие информационной технологии и этапы ее развития

7. ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННЫЕ ТЕХНОЛОГИИ

8. Информационные технологии в промышленности и экономике. Основные задачи, решаемые КИС, их характеристики. Особенности развития АСУ ТП

9. Основные понятия компьютерных сетей

10. Информационные технологии построения систем на основе совмещения объектного, функционального и информационного подходов. Основные этапы проектирования ИС. Модели и схемы представления проектных решений. Способы построения ИС