вопросы к зачету. Вопросы к зачету Понятие цифровой (информационной) технологии
 Скачать 165.75 Kb.
|
Кольцевая топология ЛВСКольцевой топологии локальной вычислительной сети подразумевает, что рабочие станции связаны друг с другом по кругу: первая со второй, третья с четвертой и так далее. Последняя станция связывается с первой, замыкая кольцо. Сложность и стоимость монтажа кабелей между рабочими станциями напрямую зависит от географического расположения станций друг относительно друга. Передача информации осуществляется по кругу. Рабочая станция получает запрос из кольца, а затем отправляет информацию по конкретному адресу. Система передачи информации такой ЛВС считается достаточно эффективной, поскольку сообщения можно отправлять друг за другом достаточно быстро, кроме того легко отправить запрос на все рабочие станции кольца. Время передачи информации растет с увеличением количества станций в ЛВС. Недостаток локальных сетей с кольцевой топологией в том, что при выходе из строя хотя бы одной рабочей станции вся сеть становится неработоспособной. Любую неисправность кабельного соединения в такой сети обнаружить несложно. Для подключения новой станции в локальную сеть необходимо временное отключение сети. Протяженность такой сети может быть неограниченной. Логическая кольцевая локальная вычислительная сетьЛогическая кольцевая локальная вычислительная сеть является специальной формой топологии ЛВС. Она представляет собой соединение нескольких сетей, организованных по топологии звезда. Для подключения в сеть отдельных «звезд» используются специальные концентраторы, которые часто называют хабами. Хабы могут быть активными либо пассивными. Отличие активных концентраторов – в наличии дополнительного усилителя, которых служит для подключения 4 - 16 рабочих станций. Пассивный концентратор рассчитан на три рабочих станции и по своей сути является просто разветвительным устройством. Управление каждой конкретной станцией в сети осуществляется точно так же, как в кольцевой ЛВС. Каждая рабочая станция сети получает собственный адрес, по которому и осуществляется передача управления. Сбой в работе одной из машин может повлиять только на нижестоящие станции, выход из строя всей сети маловероятен. Шинная топология лвсШинная топология сети предполагает, что средой для передачи данных служит коммуникационный путь, к которому подключены все рабочие станции. Каждая из станций сети может вступить в непосредственный контакт с любой другой станцией ЛВС. Подключение или отключение рабочих станций осуществляется без прерывания работы ЛВС, состояние отдельных рабочих станций на работоспособность сети в целом не влияет. Методы доступа к информации в локальной вычислительной сети. Самыми распространенными методами доступа в ЛВС являются: метод доступа Ethernet; метод доступа Token ring; метод доступа Arcnet. Метод доступа Ethernet является самым распространенным в ЛВС. Свое название он получил от первой ЛВС, разработанной фирмой Xerox в 1972 г. Впоследствии вокруг проекта Ethernet объединились фирмы DEC, Intel и Xerox. В 1982 г. эта сеть была принята в качестве стандарта. Метод доступа Ethernet характеризуется тем, что отправляемое сообщение одной станцией распространяется по шине в обе стороны и принимается одновременно всеми узлами, подключенными к общему кабелю. Но поскольку сообщение имеет адрес станции, для которой предназначена информация, она распознает данные и принимает их. Остальные станции сообщение игнорируют. Это метод множественного доступа. При этом методе доступа узел, прежде чем послать данные по каналу связи, прослушивает его, и только убедившись, что канал свободен, посылает пакет с сообщением. Если канал занят, узел повторяет попытку передать пакет через случайный промежуток времени. Несмотря на предварительное прослушивание канала, в сети могут возникать конфликты, заключающиеся в одновременной передаче пакетов двумя узлами. Они связаны тем, что имеется временная задержка сигнала при прохождении его по каналу: сигнал послан, но не дошел до узла, прослушивающего канал, вследствие чего узел счел канал свободным и начал передачу. Метод доступа Arcnet используется в основном в ЛВС, имеющей центральный узел (компьютер или пассивный соединитель), к которому через концентратор подключены все ПК сети. Все сообщения в сети проходят через центральный узел, при этом коллизий (столкновений) сообщений не происходит. Метод доступа Arcnet является наиболее быстродействующим, поскольку передача данных между рабочими станциями проходит через центральный узел по отдельным линиям, используемым только этими рабочими станциями. Метод доступа Token Ring характеризуется тем, что сообщения циркулируют по кругу. Рабочая станция посылает по определенному конечному адресу информацию, предварительно получив из сети запрос. Сообщение последовательно передается от одной станции к другой. Каждый промежуточный узел между передатчиком и приемником ретранслирует посланное сообщение. Принимающий ПК распознает и получает только адресованное ему сообщение. Пересылка сообщений является очень эффективной, так как большинство сообщений можно отправлять по каналам связи одно за другим. Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций в сети. Для того, чтобы кольцо при выходе одного узла продолжало функционировать, организуется обратный путь передачи информации или производится переключение на запасное кольцо. Технология и режимы работы беспроводных сетей WI-FI Wi-Fi – это современная беспроводная технология соединения компьютеров в локальную сеть. Под аббревиатурой Wi-Fi (от английского словосочетания Wireless Fidelity, которое можно дословно перевести как «высокая точность беспроводной передачи данных») в настоящее время развивается целое семейство стандартов передачи цифровых потоков данных по радиоканалам. С увеличением числа мобильных пользователей возникает острая необходимость в оперативном осуществлении коммуникаций между ними, в обмене данными, в быстром получении информации. Поэтому естественным образом происходит интенсивное развитие технологий беспроводных коммуникаций, рынок которых на данный момент развивается быстрыми темпами. Особенно это актуально в отношении беспроводных сетей. Или так называемых WLAN-сетей (Wireless Local Area Network). Сети Wireless LAN – это беспроводные сети (вместо обычных проводов в них используются радиоволны). Установка таких сетей рекомендуется там, где развертывание кабельной системы невозможно или экономически нецелесообразно. Беспроводные сети особенно целесообразны на предприятиях, где сотрудники активно перемещаются по территории во время рабочего дня с целью обслуживания клиентов или сбора информации (крупные склады, агентства, офисы продаж, учреждения здравоохранения и др.). Благодаря функции роуминга между точками доступа пользователи могут перемещаться по территории покрытия сети Wi-Fi без разрыва соединения. WLAN-сети имеют ряд преимуществ перед обычными кабельными сетями: WLAN-сеть можно очень быстро развернуть, что очень удобно при проведении презентаций или в условиях работы вне офиса; пользователи мобильных устройств, при подключении к локальным беспроводным сетям, могут легко перемещаться в рамках действующих зон сети; скорости современных сетей довольно высоки (до 108 Мб/с), что позволяет их использовать для решения очень широкого спектра задач; WLAN сеть может оказаться единственным выходом, если невозможна прокладка кабеля для обычной сети. Вместе с тем необходимо помнить об ограничениях беспроводных сетей. Это, как правило, всё-таки меньшая скорость, подверженность влиянию помех и более сложная схема обеспечения безопасности передаваемой информации. Сегмент Wi-Fi сети может использоваться как самостоятельная сеть, либо в составе более сложной сети, содержащей как беспроводные, так и обычные проводные сегменты. Wi-Fi сеть может использоваться: для беспроводного подключения пользователей к сети; для объединения пространственно разнесенных подсетей в одну общую сеть там, где кабельное соединение подсетей невозможно или нежелательно; для подключения к сетям провайдера интернет-услуги вместо использования выделенной проводной линии или обычного модемного соединения. Распределенные базы данных. Технология «клиент-сервер». Распределенная база данных - это совокупность логически взаимосвязанных баз данных, распределенных в компьютерной сети. Система управления распределенной базой данных - это программная система, которая обеспечивает управление распределенной базой данных и прозрачность ее распределенности для пользователей. Распределенная база данных может объединять базы данных, поддерживающие любые модели (иерархические, сетевые, реляционные и объектно-ориентированные базы данных) в рамках единой глобальной схемы. Подобная конфигурация должна обеспечивать для всех приложений прозрачный доступ к любым данным независимо от их местоположения и формата. Перечислим основные принципы создания и функционирования распределенных баз данных: прозрачность расположения данных для пользователя (иначе говоря, для пользователя распределенная база данных должна представляться и выглядеть точно так же, как и нераспределенная); изолированность пользователей друг от друга (пользователь должен «не чувствовать», «не видеть» работу других пользователей в тот момент, когда он изменяет, обновляет, удаляет данные); синхронизация и согласованность (непротиворечивость) состояния данных в любой момент времени. Из основных вытекает ряд дополнительных принципов: 1. локальная автономия (ни одна вычислительная установка для своего успешного функционирования не должна зависеть от любой другой установки); 2. отсутствие центральной установки (следствие предыдущего пункта); 3. независимость от местоположения (пользователю все равно где физически находятся данные, он работает так, как будто они находятся на его локальной установке); 4. непрерывность функционирования (отсутствие плановых отключений системы в целом, например для подключения новой установки); 5. независимость от реплицирования (дублирования) данных (когда какая-либо таблица базы данных, или ее часть физически может быть представлена несколькими копиями, расположенными на различных установках, причем «прозрачно» для пользователя); 6. независимость от аппаратуры (желательно, чтобы система могла функционировать на установках, включающих компьютеры разных типов); 7. независимость от типа операционной системы (система должна функционировать вне зависимости от возможного различия ОС на различных вычислительных установках); 8. независимость от коммуникационной сети (возможность функционирования в разных коммуникационных средах); Системы на основе технологий "Клиент-сервер" исторически выросли из первых централизованных многопользовательских автоматизированных информационных систем, интенсивно развивавшихся в 70-х годах, и получили наиболее широкое распространение в сфере информационного обеспечения крупных предприятий и корпораций. При реализации данной технологии отступают от одного из основных принципов создания распределенных систем – отсутствия центрального узла. Принцип централизации хранения и обработки данных является базовым принципом технологии клиент-сервер. Один из основных принципов технологии «клиент-сервер» заключается в разделении операций обработки данных на три группы, имеющие различную природу. Первая группа – это ввод и отображение данных. Вторая группа объединяет прикладные операции обработки данных, характерные для решения задач данной предметной области. К третьей группе относятся операции хранения и управления данными (базами данных или файловыми системами). Выделяют также служебный компонент, реализующий служебные функции, играющие роль связок между функциями первых групп. Согласно этой классификации в любом техпроцессе можно выделить программы трёх видов: 1. программы представления, реализующие операции первой группы; 2. прикладные программы, поддерживающие операции второй группы; 3. программы доступа к информационным ресурсам, реализующие операции третьей группы. В соответствии с этим выделяют следующие модели реализации технологии «клиент-сервер»: 1. модель файлового сервера (File Server - FS); 2. модель доступа к удалённым данным (Remote Data Access – RDA); 3. модель сервера базы данных (DataBase Server – DBS); 4. модель сервера приложений (Application Server – AS). Хранилища данных и их отличия от баз данных
Принцип, положенный в основу технологии информационного хранилища, заключается в том, что все необходимые для анализа данные извлекаются из нескольких локальных баз, преобразуются посредством статистических методов в аналитические данные, которые помещаются в один источник данных - информационное хранилище. В процессе перемещения данных из локальной базы данных в информационное хранилище выполняются следующие преобразования: очищение данных - устранение ненужной для анализа информации (адреса, почтовые индексы, идентификаторы записей и т. д.); агрегирование данных - вычисление суммарных, средних, минимальных, максимальных и других статистических показателей; преобразование в единый формат - производится в том случае, если одинаковые по наименованию данные, взятые из разных внешних и внутренних источников, имеют разный формат представления (например, даты). согласование во времени - приведение данных в соответствие к одному моменту времени (например, к единому курсу рубля на текущий момент). Принципы работы с информацией в информационных хранилищах Основной принцип действия DW единожды занесенные в DW данные затем многократно извлекаются из него и используются для анализа. Отсюда вытекает одно из основных преимуществ использования DW в работе предприятия — контроль за критически важной информацией, полученной из различных источников, как за производственным ресурсом. Требования к данным, помещаемым в хранилище
Хранилище данных выполняет множество функций, но его основное предназначение — предоставление точной информации в кратчайшие сроки и с минимумом затрат. Виды информационных хранилищ Существует три вида информационных хранилищ: витрины данных; информационные хранилища двухуровневой архитектуры; информационные хранилища трехуровневой архитектуры. Витрины данных — это небольшие хранилища с упрощенной архитектурой. Витрины данных строятся без создания центрального хранилища, при этом информация поступает из локальных баз данных и ограничена конкретной предметной областью, поэтому в разных витринах данных информация может дублироваться. При построении витрин используются основные принципы построения хранилищ данных, поэтому их можно считать хранилищами данных в миниатюре. Информационные хранилища двухуровневой архитектуры характеризуются тем, что данные концентрируются в одном источнике, к которому все пользователи имеют доступ. Таким образом, обеспечивается возможность формирования ретроспективных запросов, анализа тенденций, поддержки принятия решений. Принцип построения информационного хранилища трехуровневой архитектуры На первом уровне располагаются разнообразные источники данных — локальные базы данных, справочные системы, внешние источники (данные информационных агентств, макроэкономические показатели). Второй уровень содержит центральное хранилище, куда стекается информация от всех источников с первого уровня, и, возможно, оперативный склад данных, который не содержит исторических данных и выполняет две основные функции: источник аналитической информации для оперативного управления; подготовка данных для последующей загрузки в центральное хранилище. Под подготовкой данных понимают их преобразование и проведение определенных проверок. Наличие оперативного склада данных необходимо при различном регламенте поступления информации из источников. Третий уровень представляет собой набор предметно-ориентированных витрин данных, источником информации для которых является центральное хранилище данных. Именно с витринами данных и работает большинство конечных пользователей. Корпоративные системы. Корпоративная информационная система - это открытая интегрированная автоматизированная система реального времени по автоматизации бизнес-процессов компании всех уровней, в том числе, и бизнес-процессов принятия управленческих решений. При этом степень автоматизации бизнес-процессов определяется исходя из обеспечения максимальной прибыли компании. Корпоративные информационные системы (КИС) предназначены для: • обеспечения большинства бизнес-процессов (желательно всех) всего предприятия (нескольких предприятий), • сбора и анализа информации о предприятии и внешней среде с целью решения задач управления предприятием как по вертикали (от первичной информации до поддержки принятия решений высшим руководством), так и по горизонтали (все направления деятельности и технологические операции). Для таких систем характерно высокое быстродействие и чрезвычайная простота в использовании Наиболее существенной чертой комплексной информационной системы должно стать расширение контура автоматизации для получения замкнутой, саморегулирующейся системы, способной гибко и оперативно перестраивать принципы своего функционирования. Для групповых и корпоративных систем существенно повышаются требования к надежности функционирования и сохранности данных. Эти свойства обеспечиваются поддержкой целостности данных, ссылок и транзакций в серверах баз. В состав КИС должны войти средства для документационного обеспечения управления, информационной поддержки предметных областей, коммуникационное программное обеспечение, средства организации коллективной работы сотрудников и другие вспомогательные (технологические) продукты. КИС по своему составу представляет собой совокупность различных программно-аппаратных платформ, универсальных и специализированных приложений, интегрированных в единую информационную систему, которая наилучшим образом решает уникальную задачу каждого конкретного предприятия. Такая система помогает осуществлять оперативный контроль над всеми направлениями деятельности предприятия и формирует надежную базу для принятия оптимальных решений на всех уровнях управления как на текущий момент, так и в долгосрочной перспективе. Из этого, в частности, следует, что обязательным требованием к КИС является интеграция большого числа программных продуктов. Основная цель корпоративной информационной системы - повышение прибыли компании за счет наиболее эффективного использования всех ресурсов компании и повышения качества принимаемых управленческих решений. Корпоративная сеть. Корпоративная сеть - это сеть, главным назначением которой является обеспечение функционирования конкретного предприятия, владеющего данной сетью. Пользователями корпоративной сети являются только сотрудники данного предприятия. В отличие от сетей операторов связи, корпоративные сети, в общем случае, не оказывают услуг другим организациям или пользователям. В зависимости от масштаба предприятия, а также от сложности и многообразия решаемых задач различают сети отдела, сети кампуса и корпоративные сети (термин "корпоративные" в данной классификации приобретает узкое значение - сеть большого предприятия). Прежде чем обсуждать характерные особенности каждого из перечисленных типов сетей, остановимся на тех факторах, которые заставляют предприятия обзаводиться собственной компьютерной сетью. Преимущества, которые дает использование сетейИнтегральное преимущество - повышение эффективности работы предприятия. Способность выполнять параллельные вычисления, за счет чего может быть повышена производительность и отказоустойчивость. Большее соответствие распределенному характеру некоторых прикладных задач. Возможность совместного использования данных и устройств. Возможность гибкого распределения работ по всей системе. Оперативный доступ к обширной корпоративной информации. Совершенствование коммуникаций. ПроблемыСложность разработки системного и прикладного программного обеспечения для распределенных систем. Проблемы с производительностью и надежностью передачи данных по сети. Проблема обеспечения безопасности. корпоративные сети ) объединяют большое количество компьютеров на всех территориях отдельного предприятия. Для корпоративной сети характерны: масштабность - тысячи пользовательских компьютеров, сотни серверов, огромные объемы хранимых и передаваемых по линиям связи данных, множество разнообразных приложений; высокая степень гетерогенности - различные типы компьютеров, коммуникационного оборудования, операционных систем и приложений; использование глобальных связей - сети филиалов соединяются с помощью телекоммуникационных средств, в том числе телефонных каналов, радиоканалов, спутниковой связи. Virtual Private Network (VPN). VPN (англ. Virtual Private Network - виртуальная частная сеть) - логическая сеть, создаваемая поверх другой сети, например Internet. Несмотря на то, что коммуникации осуществляются по публичным сетям с использованием небезопасных протоколов, за счёт шифрования создаются закрытые от посторонних каналы обмена информацией. VPN позволяет объединить, например, несколько офисов организации в единую сеть с использованием для связи между ними неподконтрольных каналов. По своей сути VPN обладает многими свойствами выделенной линии, однако развертывается она в пределах общедоступной сети, например Интернета. С помо-щью методики туннелирования пакеты данных транслируются через общедоступную сеть как по обычному двухточечному соединению. Между каждой парой «отправитель-получатель данных» устанавливается своеобразный туннель - безопасное логическое соединение, позволяющее инкапсулировать данные одного протокола в пакеты другого. Основными компонентами туннеля являются: • инициатор • маршрутизируемая сеть; • туннельный коммутатор; • один или несколько туннельных терминаторов. Сам по себе принцип работы VPN не противоречит основным сетевым технологиям и протоколам. Например, при установлении соединения удаленного доступа клиент посылает серверу поток пакетов стандартного протокола PPP. В случае организации виртуальных выделенных линий между локальными сетями их маршрутизаторы также обмениваются пакетами PPP. Тем не менее, принципиально новым моментом является пересылка пакетов через безопасный туннель, организованный в пределах общедоступной сети. Туннелирование позволяет организовать передачу пакетов одного протокола в логической среде, использующей другой протокол. В результате появляется возможность решить проблемы взаимодействия нескольких разнотипных сетей, начиная с необходимости обеспечения целостности и конфиденциальности передаваемых данных и заканчивая преодолением несоответствий внешних протоколов или схем адресации. Существующая сетевая инфраструктура корпорации может быть подготовлена к использованию VPN как с помощью программного, так и с помощью аппаратного обеспечения. Организацию виртуальной частной сети можно сравнить с прокладкой кабеля через глобальную сеть. Как правило, непосредственное соединение между удаленным пользователем и оконечным устройством туннеля устанавливается по протоколу PPP. Особенности операционных систем корпоративных сетей. Корпоративные сети используют глобальные связи для соединения локальных сетей или отдельных компьютеров. Пользователям корпоративных сетей требуются все те приложения и услуги, которые имеются в локальных сетях отделов и подразделений, и некоторые дополнительные приложения и услуги, например доступ к приложениям мейнфреймов и мини-компьютеров и к глобальным связям. Наряду с базовыми сервисами, связанными с разделением файлов и принтеров, сетевая операционная система, которая разрабатывается для корпоративных сетей, должна поддерживать более широкий набор сервисов, в который обычно входят почтовая служба, средства коллективной работы, поддержка удаленных пользователей, факс-сервис, обработка голосовых сообщений, организация видеоконференций и др. Операционные системы, разработанные для корпоративных сетей, имеют следующие особенности: Поддержка приложений. В корпоративных сетях выполняются сложные приложения, требующие для выполнения большой вычислительной мощности. Приложения будут выполняться более эффективно, если их наиболее сложные в вычислительном отношении части перенести на специально предназначенный для этого мощный компьютер - сервер приложений. Справочная служба. Корпоративная ОС должна хранить информацию обо всех пользователях и ресурсах. Главный справочник домена хранит информацию о пользователях, которая используется при организации их логического входа в сеть. Данные о тех же пользователях могут содержаться и в другом справочнике, используемом электронной почтой. Могут существовать базы, которые поддерживают разрешение низкоуровневых адресов. Наличие единой справочной службы для сетевой операционной системы - один из важнейших признаков ее корпоративности. Безопасность. Особую важность для ОС корпоративной сети приобретают вопросы безопасности данных. Для защиты данных в корпоративных сетях наряду с различными аппаратными средствами используются средства защиты, предоставляемые операционной системой: избирательные или мандатные права доступа, сложные процедуры аутентификации пользователей, программная шифрация. Облачные технологии. Под облачными вычислениями мы понимаем программно-аппаратное обеспечение, доступное пользователю через Интернет или локальную сеть в виде сервиса, позволяющего использовать удобный интерфейс для удаленного доступа к выделенным ресурсам (вычислительным ресурсам, программам и данным). На данный момент большинство облачных инфраструктур развернуто на серверах датацентров, используя технологии виртуализации, что фактически позволяет любому пользовательскому приложению использовать вычислительные мощности, совершенно не задумываясь о технологических аспектах. Тогда можно понимать "облако" как единый доступ к вычислениям со стороны пользователя. | |||||||||||||||||||||||||