7.Основные понятия информационных сетей, класс информационных сетей как открытые информационные системы. Модели и структуры информационных сетей, информационные ресурсы сетей.

1)В процессе информационного взаимодействия всегда существует два партнёра: источник и потребитель информации. Во взаимодействии между ними рождается информация. В зависимости от области знаний различают: научную, пакетную, техническую и другие виды информации.

Информация, представленная в виде, удобном для обработки, называется данными.

Формат - определённая структура информационного объекта, подвергаемого обработке. Он определяет способ расположения и представления данных в разнообразных объектах: таблицах, БД, принтерах, блоках данных и т.д.

Существует несколько форм представления информации: символьная, текстовая (используются образующие текст символы, но расположенные в определённом порядке), графическая.

Сообщения - это набор данных, объединённых смысловым содержанием и пригодных для обработки и передачи. Различают текстовые сообщения; речевые; сообщения, содержащие изображения. Также широко используются специальные сообщения, направляемые между объектами для управления сетью (сообщения об ошибках, отказах, неисправностях). Сообщения пересылаются между пользователями сети или прикладными процессами.

Каждое сообщение состоит из тела и заголовка. Тело содержит передаваемые данные, в заголовке помещаются сведенья, необходимые для передачи.

Сообщения могут иметь практически любой размер. Но перед направлением в коммуникационную сеть они, как правило, делятся на последовательность блоков данных, именуемых фрагментами данных. Основная цель: уменьшить число возможных ошибок.

Схема передачи сообщения тремя блоками данных:

Объект - это предмет, явление или понятие, которое является источником или адресатом информации.

В базовой эталонной модели взаимодействия открытых систем объектами именуют абстрактные либо реальные понятия, осуществляющие друг другу передачу данных (процессы, программы, аппарат и любые другие устройства).

К управляемым объектам относят ресурсы систем и сетей.

В информационных сетях объект является общим термином, определяющим адресуемый элемент, которому предоставляется либо который предоставляет сервис. Объектом может быть прикладной процесс, пользователь, клиент, сервер, функциональный блок (устройство либо программа, выполняющая определённую часть задачи), операционная система, абонентская система и т.д.

Пользователь - это юридическое или физическое лицо, использующее какие-либо ресурсы сети. Самого пользователя либо систему, с которой он работает, называют абонентом информационной сети. Для удобной и эффективной работы пользователь использует интерфейс пользователя, определяющий взаимодействие пользователя с операционной системой или сетью - совокупность аппаратных и программных средств.

Абонент - это объект, имеющий право взаимодействия с системой или сетью. Ими могут быть терминалы, абонентские системы или локальные сети. Что касается пользователей, то они являются физическими, а предприятия или учреждения - юридическими абонентами сети или системы. Абонентами также могут быть программы, сообщения или устройства.

В обеспечении безопасности данных важную роль играет регистрация абонентов.

2)Система — это совокупность объектов и отношений между ними, образующая единое целое.

В информатике системой называют совокупность, состоящую из одного либо нескольких компонентов, соответствующих средств программирования, операторов, физических процессов, средств телекоммуникации и других образующих автономное целое, способное осуществлять обработку и передачу данных.

Система может быть создана в одном устройстве или в группе устройств, установленных в данном месте. Такая система называется одноточечная. Кроме того, она может быть создана во множестве взаимосвязанных устройств, установленных в различных местах (многоточечная). Многоточечная система образует сеть.

Открытая система (OSI) — это система, использующая соответствующие международные стандарты.

По определению комитета IEEE открытая система — это система, реализующая открытые спецификации (стандарты) на интерфейсы, службы и форматы данных, достаточное для того, чтобы обеспечить: ●возможность переноса (мобильность) прикладных систем с минимальными изменениями на широкий диапазон систем; ●совместную работу (интероперабельность) с другими прикладными системами на локальных и удалённых платформах; ●взаимодействие с пользователями в системе, облегчающее переход от системы к системе (мобильность пользователей).

"Открытая спецификация" определяется как "общедоступная спецификация, которая поддерживается открытым, гласным согласительным процессом, направленным на постоянную адаптацию новой технологии, и соответствует стандартам". Согласно этому определению, открытая спецификация не зависит от конкретной технологии, т.е. не зависит от конкретных технических и программных средств или продуктов отдельных производителей.

Каждая открытая система предназначена для выполнения двух задач: обработки и передачи данных, следовательно она состоит из 2 частей.

Первая часть — это прикладные процессы, предназначенные для обработки данных и в первую очередь для нужд пользователей. Вторая часть — область взаимодействия, которая обеспечивает передачу данных между прикладными процессами, расположенными в различных системах.

Сеть — это взаимодействующая совокупность объектов, связанных друг с другом линиями. Основные характеристики сети, её структура и особенности определяются архитектурой. Наибольшее распространение получила архитектура взаимодействия открытых систем. Также широко используются архитектуры крупных фирм-изготовителей.

В зависимости от технологии передачи данных различают: 1.сети с маршрутизацией данных (каждый блок данных передаётся только одной системе-адресату). 2.сети с селекцией данных (каждый блок данных передаётся всем системам).

По территориальному признаку сети делятся на: ●локальные; ●территориальные; ●глобальные; ●смешанные

Любая сеть создаётся для удовлетворения запросов её пользователей. Поэтому наряду с многопрофильными (универсальными) сетями распространение получают сети специализированные, предназначенные для выполнения определённых целей (сеть библиотек, банковская сеть, исследовательская сеть, сеть Аэронет). Сейчас сети стали крупной областью индустрии.

Информационные сети, принадлежащие государству, называют общественными сетями. Информационные сети, созданные концернами, объединениями, фирмами, именуются частными сетями.

3) Локальная сеть — это сеть, системы которой расположены на небольшом расстоянии друг от друга. Она охватывает небольшое пространство, как правило, одно здание и характеризуется высокими скоростями передачи данных. Каналы такой сети имеют высокое качество и принадлежат одной организации.

Применяются две архитектуры локальных сетей:

1)архитектура «клиент-сервер» В ней выделяется один или несколько узлов (их название - серверы), выполняющих в сети управляющие или специальные обслуживающие функции, а остальные узлы (клиенты) являются терминальными, в них работают пользователи.

2)одноранговая архитектура предполагает взаимодействие равноправных абонентских систем. Все узлы равноправны; поскольку в общем случае под клиентом понимается объект (устройство или программа), запрашивающий некоторые услуги, а под сервером - объект, предоставляющий эти услуги. Поэтому каждый узел в одноранговых сетях может выполнять функции и клиента, и сервера.

В зависимости от используемых физических средств соединения выделяют: *кабельные локальные сети, *беспроводные локальные сети.

Технология удалённого доступа обеспечивает подключение систем к локальной сети через территориальную сеть либо радиоканал. Такие задачи возникают при работе сотрудников на дому и в командировках, а также при взаимодействии локальных сетей. Удалённый доступ обеспечивается серверами удалённого доступа (СУД).

С одной стороны, серверы удалённого доступа подключены к локальной сети, с другой — к территориальной коммутационной сети. Он обеспечивает маршрутизацию блоков данных при их передаче через территориальную сеть.

Коммутируемая локальная сеть (КЛС) — это локальная сеть, состоящая из сегментов, которые с помощью коммутирующего комплекса соединяются в единое целое. Деление локальной сети на сегменты позволяет: ●отключать от сети повреждённые сегменты; ●не пропускать блоки данных в другие сегменты, если они адресованы системе того же сегмента; ●создавать коммуникационную локальную сеть.

Объединение сетей друг с другом позволяет создавать крупные ассоциации локальных сетей. Ассоциация создаётся благодаря включению между локальными сетями ретрансляционных систем, в том числе коммутаторов, маршрутизаторов, концентраторов, которые часто должны обеспечивать преобразование форматов блоков данных, изменение порядка передачи в них битов управления и пересчёт проверочной суммы.. Так, ассоциация 6 сетей м.б. соединена 3 ретрансляционными системами.

Ассоциация локальных сетей используется для решения разнообразных задач в науке, промышленности и бизнесе.

Территориальная сеть — это сеть, системы которой расположены в различных географических точках. Она охватывает большое пространство (от района до группы стран). В случае, если она охватывает континенты, то используется название глобальной сети. Характерной особенностью является применение протяжённых широкополосных каналов, большого числа узлов коммутации или спутников связи. Она должна удовлетворять следующим основным требованиям: *включать большое число абонентских систем (до нескольких тысяч); *покрывать большой географический район; *обеспечивать широковещание и доставку сообщений группам и отдельным адресатам; *иметь высокую пропускную способность (до десятков Гбит/с); *обладать большой надёжностью в работе; *гарантировать безопасность данных; *передавать разнообразные виды данных: тексты, звук, изображения.

Глобальная сеть — это сеть, абонентские системы которой расположены в разных странах. Стремление к предоставлению сетевых служб и ресурсов большому числу пользователей привело к объединению территориальных сетей и созданию глобальных сетей. Она является связующим звеном большого числа небольших сетей. Глобальную сеть, состоящую из группы взаимодействующих территориальных сетей, называют также метасетью. Пример: сеть Internet.

Виртуальная сеть — это сеть, характеристики которой в основном определяются её программным обеспечением.

Причины создания виртуальных сетей: ●необходимость создания оперативных изолированных от других пользователей рабочих групп. Рабочая группа — это совокупность пользователей, имеющих общие ресурсы и права использования этих ресурсов. Рабочая группа создаётся в сети для выполнения комплекса задач, определяемых функциональными обязанностями пользователей (разработка проекта, проведение электронного маркетинга и т.д.); ●желание облегчить процедуры перемещения, удаления объектов сети; ●стремление предоставить оперативную возможность смены ролей, чтобы клиент, когда это необходимо, мог выступать в роли сервера; ●возможность обеспечения безопасности данных путём локализации трафика в рамках изолированной группы.

Для этого в коммуникационной сети устанавливается интеллектуальное устройство (узлы коммутации, концентраторы, мосты и т.д.), которое в соответствии с указаниями административной системы соединяет друг с другом логические каналы, образуя закрытую для других абонентов локальную сеть. В одной большой ассоциации физических сетей может быть создано значительное число виртуальных сетей, функционирующих независимо друг от друга.

Виртуальная технология обладает большой гибкостью, позволяющей динамически менять число и состав виртуальных сетей сколько угодно раз.

4) Ресурс – это объект системы или сети, предоставленный процессу. Объекты делятся на физические и логические. К первым относятся процессоры, внешние устройства, физические каналы, узлы коммутации. Логическими ресурсами являются программы, навигаторы, трансляторы, языки, платформы, интерфейсы, память, логические каналы и т.д.. Ресурс может использоваться одним либо одновременно несколькими процессами. В последнем случае необходимо организовать такое обращение к ресурсу, которое без каких-либо конфликтов распределяет его между процессами.

Основной информационный ресурс сетей – находящаяся на объектах системы информация. Доступ к информационным ресурсам сети осуществляется с помощью транзакций.

Трансакция короткий во времени цикл взаимодействия объектов, включающий запрос - выполнение задания - ответ. Информация в основном расположена в базе данных.

База Данных - совокупность взаимосвязанных данных, организованная по определенным правилам. Это специальным образом организованные один либо группа файлов. Для работы с ними используется Система Управления Базой Данных (СУБД). При этом подразумевается, что база данных определена по схеме, не зависящей от программ, которые к ней обращаются. На основе баз данных создаются разнообразные системы, например, электронные библиотеки.

Распределённая база данных – это БД, содержимое которой расположено в нескольких абонентских системах (банковских, музыкальных, информационно – поисковых) информационной сети. Это позволяет располагать данные так, что последние с одной стороны находятся в пунктах наибольшего их спроса, а с другой стороны обеспечивается доступ к любым данным, не зависимо от того, где они находятся. Распределённая база данных, создаваемая заново, является однородной. Вместе с этим, нередко она образуется как совокупность группы баз данных, уже функционирующих в ряде систем. В этом случае возникает неоднородная распределённая база данных. Оба типа баз погружаются в Систему Управления Распределенной Базой Данных (СУРБД).

Информационное хранилище – это программная платформа, опирающаяся на большое количество баз данных и представляющая пользователям и прикладным программам подготовленную нужным образом информацию.

Здесь процесс обработки данных физически разделяется на 2 этапа: первый из них связан с обработкой транзакций в реальном времени (OLTP), в результате чего в базе данных накапливается первичная информация (например, функционировании финансового банка). На втором этапе осуществляется аналитическая обработка в реальном времени (OLAP) (например, анализ снятия наличности со счетов, планирование объёма оказываемых услуг, показатели эффективности работы отделений и всего банка и т.д.).

Информационно-поисковые системы предназначены для поиска информации в базе данных. По характеру выдаваемой информации они делятся на 2 типа: 1.документальные системы по заданию пользователя выдают необходимые ему документы (книги, законы, статьи и т.д.); 2.фактографические: её задача – поиск в документах интересующих пользователя сведений (например, типы, характеристики и технологии изготовления стали).

Базы знаний – это организованная совокупность знаний, относящихся к какой-нибудь предметной области. Знания – это накопленные человечеством факты, истины и прочие объекты познания. Поэтому в отличии от базы данных в базе знаний располагаются сведения, содержащиеся в документах, книгах, статьях и отчётах.

Доступ к информации может быть осуществлён, например, через электронную библиотеку, электронную биржу, информационный киоск.

Электронная библиотека – этот сетевая служба, обеспечивающая массовый доступ к информации, представленной в виде текста, музыки, изображений и видеофильмов. Она должна также обеспечить автоматизацию функций, выполняемых обычной библиотекой, поэтому имеет подсистемы подготовки, записи, хранения информации и её поиска. Также определяются права доступа пользователей к имеющейся информации.

Электронная биржа – это биржа, ведущая торги с использованием информационной сети. Брокеры-посредники могут находиться в различных географических пунктах и странах.

Информационный киоск – это простая аудиовидеосистема публичного пользования. Устанавливаются в различных учреждениях для широкого использования посетителями и другими лицами. Предоставляют доступ к различным информационным объектам, базам данных, базам знаний, компьютерной рекламе.