Компьютерные сети

                                Содержание

 Введение………………………………………………………………………….....2

1. Теоретическая  часть

1.1. Основные понятия, используемые  для полноты раскрытия темы…………..3

1.2. Назначение, принципы  организации компьютерных сетей.  Сетевое оборудование………………………………………………………………………..4

1.3. Виды компьютерных  сетей……………………………………........................5

1.4. Сетевые технические  средства………………………………………………..8

1.5.Сетевые программные  средства……….…………………………...………....13

1.6. Перспективы развития  сетевых средств доступа к  информационным ресурсам………………………………………………………………………….....14

2. Практическая часть

2.1. Постановка задачи………………………………………………………..........16

2.2. Компьютерная модель  решения задачи………………………………………19

2.3. Результаты компьютерного  эксперимента и их анализ……………………..27

Заключение ………………………………………………………………………..29

Список литературы…………………………………………………………………30

Введение

Для развития любого человеческого  общества необходимы материальные, инструментальные, энергетические и информационные ресурсы. Настоящее время - это период, характеризующийся  небывалым ростом объема информационных потоков. Это относится как к  экономике, так и к социальной сфере. Наибольший рост объема информации наблюдается в промышленности, торговле, финансово-банковской и образовательной  сфере. Информация – являются решающим фактором, определяющим развитие технологии и ресурсов в целом. Рыночные отношения  предъявляют повышенные требования к своевременности, достоверности, полноте информации, без которой  немыслима эффективная маркетинговая, финансово-кредитная, инвестиционная деятельность. [9,c.8-9]

К настоящему времени накоплены  огромные информационные ресурсы в  самых разных сферах человеческой деятельности. Эти информационные ресурсы материализовались  в виде документов, баз данных, алгоритмов, компьютерных программ и т.д. [2, с.6].

В связи с этим изучение перспектив развития сетевых средств доступа к информационным ресурсам представляет сегодня значительный теоретический и практический интерес.

Цель данной курсовой –  выявить перспективы развития сетевых  средств доступа к информационным ресурсам.

Объектом изучения являются сетевые средства доступа к информационным ресурсам.

 

 

 

1.1 Основные понятия, используемые для полноты раскрытия темы

Информация – результат обработки данных, адресованный конкретному пользователю и пригодный для принятия управленческих или иных решений [1, c.18].

В Федеральном законе  «Об информации, информационных технологиях  и защите информации» приводится следующее определение информационных ресурсов: информационные ресурсы – это отдельные документы и отдельные массивы документов, документы  и массивы в информационных системах   (библиотеках, фондах, банках данных и других системах), созданные, приобретенные за счет средств федерального бюджета, бюджета субъектов РФ [ФЗ-149, 2006].

Доступ к информации - 1) получение субъектом возможности ознакомления с информацией, в том числе с помощью технических средств; 
2) ознакомление с информацией, ее обработка, в частности, копирование, модификация или уничтожение информации.

Компьютерная  сеть - это совокупность компьютеров, между которыми возможен информационный обмен без промежуточных носителей информации [9, c. 440].

Сетевая архитектура - это комбинация стандартов, топологий и протоколов, необходимых для создания работоспособной сети.

Протокол - стандарт, определяющий способ преобразования информации для ее передачи по сетям.

Топология сети — это способ описания конфигурации сети, схема расположения и соединения сетевых устройств.

Сетевые технические средства – это различные устройства, обеспечивающие объединение компьютеров в единую компьютерную сеть.

Сетевые программные средства – осуществляют управление работой компьютерной сети и обеспечивают соответствующий интерфейс с пользователями [7].

1.2. Назначение, принципы организации компьютерных сетей. Сетевое оборудование.

Компьютерная сеть - представляет собой систему распределенной обработки информации, состоящую как минимум из двух компьютеров, взаимодействующих между собой с помощью специальных средств связи.

Или другими словами сеть представляет собой совокупность соединенных  друг с другом персональных компьютеров (ПК) и других вычислительных устройств, таких как принтеры, факсимильные аппараты и модемы. Сеть дает возможность отдельным сотрудникам организации взаимодействовать друг с другом и обращаться к совместно используемым ресурсам; позволяет им получать доступ к данным, хранящимся на персональных компьютерах в удаленных офисах, и устанавливать связь с поставщиками.

Компьютеры, входящие в сеть выполняют следующие функции:

- Организация доступа к сети.

- Управление передачей информации.

- Предоставление вычислительных ресурсов и услуг абонентам сети [3].

 

 

1.3. Виды компьютерных сетей

Локальная сеть связывает ПК и принтеры, обычно находящиеся в одном здании (или комплексе зданий). Территориально-распределенная сеть соединяет несколько локальных сетей, географически удаленных друг от друга.

Локальная сеть.

Локальные сети (ЛС) представляющие собой самую элементарную форму  сетей, соединяют вместе группу ПК или  связывают их с более мощным компьютером, выполняющим роль сетевого сервера (рис.1). Все ПК в локальной сети могут использовать специализированные приложения, хранящиеся на сетевом сервере, и работать с общими устройствами: принтерами, факсами и другой периферией. Каждый ПК в локальной сети называется рабочей станцией или сетевым узлом.

Локальные сети позволяют  отдельным пользователям легко  и быстро взаимодействовать друг с другом. Вот лишь некоторые задачи, которые позволяет выполнять  ЛС:

- совместная работа с документами;

- упрощение документооборота: вы получаете возможность просматривать, корректировать и комментировать документы, не покидая своего рабочего места, не организовывая собраний и совещаний, отнимающих много времени;

- сохранение и архивирование своей работы на сервере, чтобы не использовать ценное пространство на жестком диске ПК;

- простой доступ к приложениям на сервере;

- облегчение совместного использования в организациях дорогостоящих ресурсов, таких как принтеры, накопители CD-ROM, жесткие диски и приложения (например, текстовые процессоры или программное обеспечение баз данных).

 

            

                    Рис. 1. Локальная сеть.

Территориально-распределенные сети.

Территориально-распределенные сети (рис. 2) обеспечивают те же преимущества, что и локальные, но при этом позволяют охватить большую территорию. Обычно для этого используется коммутируемая телефонная сеть общего пользования (PSTN, Public Switched Telephone Network) с соединением через модем или линии высокоскоростной цифровой сети с предоставлением комплексных услуг (ISDN, Integrated Services Digital Network). Линии ISDN часто применяются для передачи больших файлов, например содержащих графические изображения или видео.

Встраивая в базовые локальные  сети функциональность территориально-распределенных сетей, реализуемую с помощью  модема или сервера удаленного доступа, можно выгодно использовать технологии внешних коммуникаций, в том числе:

- передачу и прием сообщений с помощью электронной почты (e-mail);

- доступ к Internet.

               Рис.2. Территориально-распределенная сеть.

Internet.

Internet представляет собой огромную общедоступную глобальную сеть, соединяющую пользователей всего мира с хранилищами данных, изображений и звука. Стремительно расширяясь (примерно 200% в год), Internet играет все более важную роль в бизнесе.

На сегодня основными  функциями Internet остаются электронная почта и обмен информацией между группами по интересам и исследователями. Сети становятся все более мощными, а к Internet подключается все большее число компаний и индивидуальных пользователей. Internet служит связующим звеном между компаниями, их потенциальными заказчиками и поставщиками. Сегодня Internet может поддерживать развивающиеся приложения передачи речи и видео, такие как системы дистанционного обучения и удаленной диагностики или лечения, предоставляя возможности обучения и получения медицинской помощи через Internet практически любой семье или компании [3].

 

 

 

 

1.4. Сетевые технические  средства

Базовые компоненты и технологии, связанные с архитектурой локальных  или территориально-распределенных сетей, могут включать в себя:

Аппаратное обеспечение:

- Кабели.

- Серверы.

- Сетевые интерфейсные платы (NIC, Network Interface Card).

- Концентраторы.

- Коммутаторы.

- Маршрутизаторы (территориально-распределенные сети).

- Серверы удаленного доступа (территориально-распределенные сети).

- Модемы (территориально-распределенные сети).[3]

 В самом простом  случае для работы сети достаточно сетевых карт и кабеля. Если же необходимо создать достаточно сложную сеть, то понадобится специальное сетевое оборудование.

1. Кабель.

Компьютеры внутри локальной  сети соединяются с помощью кабелей, которые передают сигналы. Кабель, соединяющий  два компонента сети (например, два  компьютера), называется сегментом. Кабели классифицируются в зависимости  от возможных значений скорости передачи информации и частоты возникновения  сбоев и ошибок. Наиболее часто  используются кабели трех основных категорий:

• витая пара;
• коаксиальный кабель;
• оптоволоконный кабель.

Для построения локальных  сетей сейчас наиболее широко используется витая пара (рис.3). Витая пара способна обеспечивать работу сети на скоростях 10, 100 и 1000 Мбит/с.

                           Рис. 3. Витая пара.

Коаксиальный кабель (рис.4) состоит из медного провода, покрытого изоляцией, экранирующей металлической оплеткой и внешней оболочкой. По центральному проводу кабеля передаются сигналы, в которые предварительно были преобразованы данные. Такой провод может быть как цельным, так и многожильным. В данный момент локальные сети на основе коаксиального кабеля практически не встречаются. Скорость передачи информации в такой сети не превышает 10 Мбит/с.

Рис. 4. Коаксиальный кабель.

В основе оптоволоконного  кабеля (рис.5) находятся оптические волокна (световоды), данные по которым передаются в виде импульсов света. Электрические сигналы по оптоволоконному кабелю не передаются, поэтому сигнал нельзя перехватить, что практически исключает несанкционированный доступ к данным. Оптоволоконный кабель используют для транспортировки больших объемов информации на максимально доступных скоростях. Главным недостатком такого кабеля является его хрупкость: его легко повредить, а монтировать и соединять можно только с помощью специального оборудования.

               Рис. 5. Оптоволоконный кабель.

2. Сетевые карты.

Сетевые карты (рис.6) делают возможным соединение компьютера и сетевого кабеля. Сетевая карта преобразует информацию, которая предназначена для отправки, в специальные пакеты. Пакет — логическая совокупность данных, в которую входят заголовок с адресными сведениями и непосредственно информация. В заголовке присутствуют поля адреса, где находится информация о месте отправления и пункте назначения данных. Сетевая плата анализирует адрес назначения полученного пакета и определяет, действительно ли пакет направлялся данному компьютеру. Если вывод будет положительным, то плата передаст пакет операционной системе. В противном случае пакет обрабатываться не будет. Специальное программное обеспечение позволяет обрабатывать все пакеты, которые проходят внутри сети. Такую возможность используют системные администраторы, когда анализируют работу сети, и злоумышленники для кражи данных, проходящих по ней.

         Рис. 6. Сетевая карта.

3. Повторители.

Локальная сеть может быть расширена за счет использования  специального устройства, которое носит  название «репитер» (Repeater — повторитель) (рис.7). Его основная функция состоит в том, чтобы, получив данные на одном из портов, перенаправить их на остальные порты. Информация в процессе передачи на другие порты восстанавливается, чтобы исключить отклонения, которые могут появиться в процессе движения сигнала от источника.