Информационные системы в экономике

ИНФОРМАЦИОННЫЕ СИСТЕМЫ В ЭКОНОМИКЕ

Понятие информационной системы

Основные понятия

Прежде, чем приступить к рассмотрению понятия «информационная система», следует определить такие понятия, как «информация» и «система».

Понятие «информация»

Латинское informatio означает разъяснение, осведомление, изложение. В широком смысле информация – общенаучное понятие, включающее в себя обмен сведениями между людьми, обмен сигналами между живой и неживой природой, людьми и устройствами. Более строго это понятие можно определить так:

Информация – это сведения об объектах и явлениях окружающей среды, которые уменьшают имеющуюся о них степень неопределенности, неполноты знаний.

В различных сферах человеческой деятельности информация имеет свою специфику. Далее речь будет идти об экономической информации:

Экономическая информация – это информация, характеризующая производственные отношения в обществе.

Понятие «система»

Понятие «система» охватывает комплекс взаимосвязанных элементов, действующих как одно целое в интересах достижения поставленных целей.

В каждой системе можно выделить следующие компоненты:

· структура системы – множество элементов системы и взаимосвязей между ними (например: организационная и производственная структура предприятия);

· функции каждого элемента системы (например, функция отдела сбыта – обеспечить сбыт изготавливаемой продукции);

· вход и выход каждого элемента и всей системы в целом (например: материальные потоки, поступающие в систему и выходящие из нее);

· цели и ограничения системы и ее отдельных элементов (пример: достижение максимальной прибыли при определенных финансовых ограничениях).

(Примеры. 1. Система - предприятие, элементы системы - персонал, оборудование, материалы, здания и т.д., цель – производство товаров;

2. Система – компьютер, элементы системы – программное и аппаратное обеспечение, цель – обработка данных.)

Понятие «информационная система»

C самого начала развития вычислительной техники образовались два основных направления ее использования. Первое направление - применение вычислительной техники для выполнения численных расчетов, которые слишком долго или вообще невозможно производить вручную. Становление этого направления способствовало интенсификации методов численного решения сложных математических задач, развитию класса языков программирования, ориентированных на удобную запись численных алгоритмов.

Второе направление - это использование средств вычислительной техники в автоматических или автоматизированных информационных системах. В самом широком смысле информационная система представляет собой программный комплекс, функции которого состоят в поддержке надежного хранения информации в памяти компьютера, выполнении специфических для данного приложения преобразований информации и/или вычислений, предоставлении пользователям удобного и легко осваиваемого интерфейса. Обычно объемы информации, с которыми приходится иметь дело таким системам, достаточно велики, а сама информация имеет достаточно сложную структуру. Классическими примерами информационных систем являются банковские системы, системы резервирования авиационных или железнодорожных билетов, мест в гостиницах и т.д.

Информационная система (ИС) представляет собой коммуникационную систему по сбору, передаче и переработке информации об объекте, снабжающую работников различного ранга информацией для реализации функции управления.

Реализация функции управления всегда связано с принятием решений. Проследим взаимосвязь понятий:

· управление;

· принятие управленческих решений;

· использование ИС для целей управления.

Управление представляет собой процесс использования ресурсов в целях достижения определенных целей, например, создания продукции или услуг. Этот процесс требует от управленца (менеджера) постоянного принятия решений, обычно связанных с выбором одной из известных альтернатив. В течение долгого времени считалось, что принятие решений является «чистым искусством», основанным на опыте, который можно приобрести только методом проб и ошибок. В настоящее время бизнес и его внешняя среда чрезвычайно усложнились и имеют тенденцию к еще большему усложнению. Это связано с двумя обстоятельствами. Во-первых, вследствие совершенствования технологии и коммуникационных систем увеличивается количество возможных альтернатив принимаемого решения. Во-вторых, в силу сложности проводимых коммерческих операций существенно возрастает стоимость ущерба, наносимого фирме ошибочными решениями. В результате можно сделать вывод, что как способ принятия управленческих решений метод проб и ошибок в настоящее время неприемлем. Для этих целей могут быть использованы, с одной стороны, специальные научные методы анализа (рассматриваемые в рамках таких дисциплин, как «Исследование операций» или «Теория принятия решений»), с другой стороны – компьютерные информационные системы поддержки принятия управленческих решений. Второй способ является наиболее распространенным, поскольку даже специальные методы анализа и принятия решений реализуются, как правило, в рамках ИС.

Классификация информационных систем

Возможности использования ИС для принятия решений определяются в зависимости:

· от степени структуированности задачи управления;

· от принадлежности задачи управления к той или иной функциональной сфере бизнеса;

· от уровня иерархии управления, на котором должно быть принято решение;

· по степени автоматизации;

· по виду используемой информационной технологии.

Классификация по функциональному признаку

Классификация ИС может быть построена по принадлежности каждой из ИС к определенной сфере бизнеса или, что одно и то же, к определенной функциональной сфере хозяйственной деятельности. Как правило, при этом выделяют следующие типовые виды деятельности: производство, маркетинг, финансы и кадры. В соответствии с этим ИС могут классифицироваться как производственные, маркетинговые, финансово-учетные и кадровые системы (рис.2). Типовые задачи, решаемые в рамках этих ИС следующие:

Системы маркетинга: учет заказов, управление продажами, анализ и установление цены.

Производственные системы: планирование объемов, календарные планы производства, контроль производства, управление запасами.

Финансовые и учетные системы: управление портфелем заказов, контроль бюджета, текущий финансовый анализ.

Системы кадров: зарплата, архивы записей о персонале, анализ потребности в труде.

Кроме этого руководство компании зачастую имеет собственную ИС руководства для контроля состояния деятельности компании и выявления проблем на стадии их скрытой эволюции.

Классификация по степени автоматизации

По степени автоматизации ИС делятся на:

· ручные;

· автоматизированные;

· автоматические.

Ручные ИС характеризуются тем, что все операции по переработке информации выполняются человеком, при отсутствии современных технических средств.

Автоматизированные ИС – часть функций (причем большая) управления или обработки данных осуществляется автоматически, часть – человеком.

Автоматические ИС – все функции управления и обработки данных осуществляются техническими средствами без участия человека. Такое возможно, если задачи, решаемые с помощью ИС, являются полностью структуированными, т.е. поддающимися формализации.

Информационное обеспечение

Информационное обеспечение представляет собой совокупность методов и средств по размещению и организации информации в ИС. Более точно:

Информационное обеспечение – совокупность единой системы классификации и кодирования информации, унифицированных систем документации, схем информационных потоков, циркулирующих в организации, а также методология построения баз данных.

Поясним некоторые понятия. Классификация – система распределения объектов (предметов, процессов, явлений, понятий) по классам в соответствии с определенным признаком. (Пример – классификация ИС). Классификация информации позволяет ее систематизировать и упорядочить, что необходимо для ее автоматизированной обработки. Классификация используется как основа для кодирования объектов.

Система кодирования – совокупность правил кодового обозначения объектов

Кодовое обозначение объектов применяется для замены названий объектов на условное обозначение (код) в целях обеспечения более удобной и эффективной обработки информации. (Пример – код группы ЭУ-00-Д1: кафедра ЭиУП, год набора 2000, дневное отделение, группа номер 1).

Унифицированные системы документации создаются на государственном, республиканском, отраслевом и региональном урвонях. Главная цель – обеспечение сопоставимости показателей различных сфер общественного производства.

Схемы информационных потоков отражают маршруты движения информации и ее объемы, места возникновения первичной информации и использования результативной информации. Анализ структуры подобных схем может позволить выработать меры по совершенствованию всей системы управления. (Пример: клерки, оборот документов).

2.2 Техническое обеспечение

Техническое обеспечение (ТО) – комплекс технических средств, предназначенных для работы ИС, а также соответствующая документация на эти средства и технологические процессы.

Комплекс технических средств составляют:

· компьютеры;

· устройства сбора, накопления, обработки и вывода информации;

· устройства передачи данных и линии связи;

· оргтехника и устройства автоматического съема информации;

· эксплуатационные материалы и т.д.

Документацией оформляются предварительный выбор технических средств, организация их эксплуатации, технологический процесс обработки данных, технологическое оснащение. К настоящему времени сложились две основные формы организации ТО (формы использования технических средств): централизованная и частично или полностью децентрализованная.

Централизованное техническое обеспечение базируется на использовании в ИС больших ЭВМ и вычислительных центров.

Децентрализация технических средств предполагает реализацию функциональных подсистем на ПК непосредственно на рабочих местах.

Перспективным подходом является частично децентрализованный: организация ТО на базе распределенных сетей, состоящих из ПК и большой ЭВМ для хранения баз данных, общих для любых функциональных подсистем.

Организационное обеспечение

Организационное обеспечение (ОО) – совокупность методов и средств, регламентирующих взаимодействие работников с техническими средствами и между собой в процессе разработки и эксплуатации ИС.

ОО реализует следующие функции:

· анализ существующей системы управления организацией, где будет использоваться ИС, и выявления задач, подлежащих автоматизации;

· подготовку задач к решению на компьютере, включая техническое задание на проектирование ИС и технико-экономическое обоснование ее эффективности;

· разработку управленческих решений по составу и структуре организации, методологии решения задач, направленных на повышение эффективности системы управления.

Правовое обеспечение

Правовое обеспечение (ПрО) – совокупность правовых норм, определяющих создание, юридический статус и функционирование ИС, регламентирующих порядок получения, преобразования и использования информации.

Главной целью ПрО является укрепление законности. В состав ПрО входят законы, указы, постановления государственных органов власти, приказы, инструкции и др. нормативные документы министерств, ведомств, организаций, местных органов власти.

В ПрО можно выделить общую часть, действительную для любой ИС, и локальную часть, регулирующую функционирование конкретной системы.

ПрО этапов разработки ИС включает нормативные акты, связанные с договорными отношениями разработчика и заказчика и правовым регулированием отклонений от договора.

ПрО этапов функционирования ИС включает:

· статус ИС (условия придания юридической силы документам, полученным с помощью ИС);

· права, обязанности, ответственность персонала, в том числе за своевременность и точность информации;

· правовые отношения отдельных видов процесса управления;

· порядок создания и использования информации, а также порядок разрешения споров по поводу ее достоверности.

Программное обеспечение

Под программным обеспечением (ПО) ИС понимается совокупность программных и документальных средств для создания и эксплуатации систем обработки данных средствами вычислительной техники.

В зависимости от функций, выполняемых ПО, его можно разделить на два вида: базовое (системное) и прикладное.

Базовое ПО организует процесс обработки информации в компьютере и обеспечивает нормальную рабочую среду для прикладных программ. Базовое ПО тесно связано с аппаратными средствами, поэтому его иногда считают частью компьютера.

Прикладное ПО предназначено для решения конкретных задач пользователя и организации вычислительного процесса ИС в целом.

Операционные системы

Операционные системы (ОС) обеспечивают управление процессом обработки информации и взаимодействия между аппаратными средствами и пользователем. Одной из важнейших функций ОС является автоматизация процессов ввода/вывода информации, управление выполнением прикладных задач, решаемых пользователем.

Все ОС можно разбить на три группы:

· однозадачные (однопользовательские);

· многозадачные (многопользовательские);

· сетевые.

Однозадачные ОС позволяют одному пользователю работать только с одной задачей (программой). (Пример: ОС MS DOS).

Многозадачная ОС обеспечивает коллективное использование компьютера в мультизадачном режиме разделения времени. Типичными представителями таких ОС являются ОС UNIX, ОС семейства Microsoft Windows.

Сетевые ОС связаны с появлением локальных и глобальных сетей и предназначены для обеспечения доступа пользователя ко всем ресурсам вычислительной сети. (Пример: ОС Windows NT).

Сервисное ПО

Сервисное ПО – это совокупность программных продуктов, предоставляющих пользователю дополнительные услуги в работе с компьютером и расширяющие возможности ОС.

По функциональным возможностям сервисные средства можно разделить на средства:

· улучшающие пользовательский интерфейс;

· защищающие данные от несанкционированного доступа и разрушения;

· восстанавливающие данные;

· архивации данных;

· антивирусной защиты.

По способам реализации этих функций сервисные программы можно разделить на:

· оболочки;

· утилиты;

· программы.

Оболочки (операционные оболочки) - программы – надстройки над операционной системой. Их главное назначение – предоставить пользователю качественно новый интерфейс, освобождающий его от детального знания операций и команд ОС. Как правило функции большинства оболочек направлены на упрощение и ускорение работы с файловой системой компьютера. Типичные примеры оболочек – Norton Commander в среде MS DOS и Far или WinCommander – в среде Windows.

Утилиты в отличие от оболочек имеют узкоспециализированное назначение и выполняют каждая свою функцию. В отличие от автономных программ могут выполняться в среде соответствующих оболочек. Чаще всего утилиты предназначены для обслуживания дисков и файлов и выполняют следующие функции:

· дисковый сервис (форматирование, обеспечение сохранности данных, восстановление данных и т.д.);

· обслуживание файлов и каталогов (быстрый поиск, копирование, удаление файлов и т.д.);

· предоставление информации о ресурсах компьютера (наличие свободного дискового пространства, распределение ОЗУ, виды подключенных устройств и т.д.);

· вывод на печать содержимого файлов;

· антивирусная защита.

(Пример: в MS DOS – пакет утилит Norton Utilites, в Windows – утилиты папки «Панель управления», независимые пакеты утилит Sandra, Norton Utilites.)

Трансляторы

Транслятором языка программирования называется программа, осуществляющая перевод текста программы с языка программирования в машинный код (исполняемый файл). В настоящее время трансляторы самостоятельно не используются, а входят в состав систем программирования, куда кроме транслятора входят другие сервисные средства для разработки программ: библиотеки стандартных программ, отладчики, компоновщики и т.д. (Пример: системы программирования на базе языка Паскаль – Turbo Pascal, Delphi, на основе языка С – C++Builder, на основе языка BASIC – Visual Basic.)

Пакеты прикладных программ

Пакет прикладных программ (ППП) – это комплекс программ, предназначенных для решения задач определенного класса.

Различают следующие виды ППП:

· общего назначения (универсальные);

· методо-ориентированные;

· проблемно-ориентированные.

ППП общего назначения – универсальные программные продукты, предназначенные для автоматизации разработки и эксплуатации задач пользователя и информационных систем в целом. К этому классу ППП относятся:

· редакторы текстовые и графические;

· электронные таблицы;

· системы управления базами данных;

· case-технологии;

· оболочки экспертных систем и систем искусственного интеллекта.

Редактор – ППП, предназначенный для создания и изменения текстовых документов и графических изображений. В основном, предназначены для автоматизации документооборота в фирме. По своим возможностям делятся на:

· текстовые;

· графические;

· издательские системы.

Текстовые редакторы предназначены для обработки текстовой информации и выполняют следующие основные функции:

· запись текста в файл;

· вставку, удаление, замену символов, строк, фрагментов текста;

· проверку орфографии;

· выравнивание текста;

· подготовку оглавлений, разбиение текста на страницы;

· включение в текст иллюстраций;

· печать текста.

(Пример – редактор MS Word).

Графические редакторы предназначены для обработки графических документов, включая диаграммы, иллюстрации, чертежи. (Пример: Paint, Corel DRAW, Adob Photoshop).

Издательские системы объединяют в себе возможности текстовых и графических редакторов. Позволяют создавать продукцию с полиграфическим качеством оформления. (Пример: PageMaker фирмы Adobe).

Электронные таблицы (табличные процессоры) – ППП, предназначенные для обработки таблиц данных. (Пример: MS Excel).

Системы управления базами данных (СУБД). База данных представляет собой совокупность специальным образом организованных наборов данных, хранящихся на диске. Управление БД включает в себя ввод данных, их коррекцию и манипулирование данными, т.е. добавление, удаление, извлечение, обновление и т.д. Как правило, СУБД имеют встроенные языки программирования, позволяющие создавать приложения для ведения БД. (Пример: FoxPro, Access (имеет встроенный язык на основе Visual BASIC).

Под CASE (Computer-Aided System Engineering) – технологией понимается совокупность средств автоматизации разработки ИС, включающих в себя методологию анализа предметной области, проектирования, программирования и эксплуатации ИС. CASE-технологии применяются при создании сложных ИС в условиях коллективной реализации проекта, в котором участвуют различные специалисты: системные аналитики, проектировщики, программисты. CASE-технологии позволяет отделить проектирование ИС от собственно программирования и отладки. Некоторые CASE-системы позволяют автоматически генерировать код программы, соответствующий созданному с их помощью проекту ИС.

Применение CASE-технологий выходит за рамки проектирования и разработки ИС. Технология дает возможность оптимизировать модель организационных и управленческих структур компании и позволяет последней лучше решать такие задачи, как планирование, финансирование, обучение. Таким образом, CASE-технология позволяет произвести радикальное преобразование деятельности компании, направленные на оптимальную реализацию того или иного проекта или повышение общей эффективности бизнеса.

Современные CASE-технологии успешно применяются для создания ИС различного класса: банки, финансовые корпорации, крупные фирмы. Однако они имеют высокую стоимость и требуют длительного обучения и кардинальной реорганизации всего процесса создания ИС. (Пример: BPWin, ERWin).

Экспертные системы (ЭС) представляют собой попытку использования компьютера для решения неформализованных (эвристических) задач типа «что будет, если». Основу ЭС составляет база знаний, в которую закладывается информация о данной предметной области. Знания в базе представлены в виде фактов и правил. Факты фиксируют количественные и качественные показатели явлений и процессов, а правила описывают отношения между фактами, обычно в виде логических условий, связывающих причины и следствия.

Экспертные системы – это системы обработки знаний в узкоспециализированной области подготовки решений пользователей на уровне профессиональных экспертов.

ЭС используются с целью:

· интерпретации состояния системы;

· прогноза ситуаций в системах;

· диагностики состояния системы;

· целевого планирования;

· управления процессом функционирования системы и устранения ее нарушений и т.д.

 

Метод-ориентированные ППП отличаются тем, что в их алгоритмической основе реализован какой-либо экономико-математический метод решения задачи. К таким пакетам относятся пакеты:

· математического программирования (линейного, динамического, статистического);

· сетевого планирования и управления;

· теории массового обслуживания;

· математической статистики.

Проблемно-ориентированными ППП называются программные продукты, предназначенные для решения какой-либо задачи в конкретной функциональной области. Это наиболее широкий класс ППП. Такие пакеты программ используются как в промышленной сфере (связанной с материальным производством), так и в непромышленной (банки, биржи, торговля и т.д.). Сюда же относятся ППП для различных предметных областей, например, бухгалтерский учет, финансовый менеджмент, правовые справочные системы. (Пример: 1С бухгалтерия).

Компьютерные сети

Распределенная обработка

Первое поколение ИС строилась на базе центральных ЭВМ по принципу «одно предприятие – один центр обработки». Один мощный компьютер (майнфрейм) имел множество терминалов (терминальную сеть) для работы с конечными пользователями, выходящими за пределы вычислительного центра. Терминалы - устройства, имеющие клавиатуру и дисплей, которые могут быть достаточно сложны, но вне сети их работа или невозможна, или вообще теряет смысл. (Например, сеть банкоматов или касс по продаже авиабилетов.) Таким образом, терминальная сеть обеспечивала только распределенный ввод/вывод данных, но не их обработку. (Высокая стоимость первых ЭВМ, невысокая эффективность при решении простых задач, невысокая надежность).

 

 

В 70-80-х годах появились мини- и микро-ЭВМ, которые можно было устанавливать в офисах и отделениях компании. Это дало толчок развитию новой технологии обработки данных – распределенной (децентрализованной).

Распределенная обработка данных – обработка данных, выполняемая на нескольких компьютерах, связанных между собой каналами передачи данных.

Благодаря этому организация вычислительного процесса приобрела двух- и трехуровневую схему.

 

 

Понятие компьютерной сети

В настоящее время главной особенностью использования компьютеров становится работа их в составе сетей, обеспечивающих единое информационное пространство для многих пользователей.

Компьютерной сетью (распределенной вычислительной системой или сетью) называется совокупность взаимосвязанных через каналы передачи данных компьютеров, обеспечивающих пользователей средством обмена информацией и коллективного использования ресурсов сети: аппаратных, программных и информационных.

Основное назначение сети - предоставление информационных и вычислительных ресурсов подключенным к ней пользователям. Основные компоненты сети - компьютеры, каналы передачи данных и сетевое программное обеспечение (ПО).

Терминология, используемая в компьютерных сетях:

Среда передачи – физическая среда, по которой распространяется сигнал в линии связи (может представлять собой кабель, земную атмосферу и т.д.).

Канал связи – линии связи вместе с устройствами передачи и приема данных.

Рабочая станция - компьютер, подключенный к сети.
Может быть клиентом или сервером.

Клиент - пользуется ресурсами сети.

Сервер - поставщик ресурсов сети, высокопроизводительный компьютер.

Протокол коммуникации - это согласованный набор конкретных правил обмена информацией между разными устройствами передачи данных.
Протоколы описывают скорости передачи данных, форматы данных, способы контроля ошибок и др. При передаче информации весь объем данных разбивается на пакеты - блоки фиксированного размера. Пакеты нумеруются, чтобы их после приема можно было собрать в нужной последовательности. К каждому пакету добавляется служебная информация примерно следующего формата:
| Адрес получателя | Адрес отправителя | Длина | Данные | Контрольная сумма |

Контрольная сумма содержит информацию для контроля ошибок при передаче данных. Первый раз она вычисляется передающим компьютером, а затем повторно принимающим компьютером после приема данных. Если контрольные суммы не совпадают, следовательно, данные были повреждены при передаче и направляется запрос на повторную передачу пакета

Классификация сетей

Для классификации сетей могут использоваться разные признаки. Чаще всего используется территориальный (географический признак).

По степени территориальной распределенности компьютерные сети делятся на глобальные, региональные и локальные.

Глобальные сети (WAN – Wide Area Network) объединяют пользователей, расположенных по всему миру. Абоненты сети связаны друг с другом с помощью телефонных линий связи, радиосвязи, систем спутниковой связи и могут находиться на расстоянии до 10-15 тыс.км друг от друга.

Региональные сети (MAN – Metropolitan Area Network) объединяют пользователей города, области, небольшой страны. В качестве каналов связи чаще всего используются телефонные линии. Расстояние между абонентами – 10-1000 км.

Локальные сети (LAN – Local Area Network) связывают абонентов одного или нескольких близлежащих зданий одного предприятия, учреждения. (Локальные сети имеют очень широкое распространение, поскольку 80-90% информации циркулирует вблизи мест ее появления, и остальные 10-20% связаны с внешними взаимодействиями). Главная отличительная черта локальной сети – единый для всех компьютеров высокоскоростной канал передачи данных, в качестве которого могут использоваться: коаксиальный кабель, витая пара, оптический кабель, радиоканал. Расстояние между абонентами – до 10 км (по радиоканалу – до 20 км).

Отдельные локальные, региональные и глобальные сети могут объединяться, и тогда возникает сложная сеть, которая называется распределенной сетью.

Кроме этого сети могут классифицироваться по ведомственной принадлежности (государственные и ведомственные), скорости передачи данных (низко-, средне- и высокоскоростные), типу среды передачи (по коаксиальному кабелю, витой паре, оптоволоконному кабелю, по радиоканалу, в инфракрасном диапазоне).

Базовые топологии ЛВС

Топология сети – это логическая схема соединения каналами связи компьютеров (узлов сети). Чаще всего в сетях используется одна из трех топологий: шинная (моноканальная), кольцевая и звездообразная.

Терминатор

Шинная топология – одна из самых простых. В качестве передающей среды используется коаксиальный кабель. Данные от передающего узла распространяются всем остальным узлам сети, но принимает сообщение только тот из них, кому адресованы.

 

Самым распространенным методом доступа в сетях этой топологии является метод доступа с прослушиванием несущей частоты и обнаружения конфликтов (CSMA/CD). При этом методе узел, прежде, чем послать данные по коммуникационному каналу, прослушивает его, и только убедившись, что канал свободен, посылает пакет данных. Если канал занят, узел повторяет попытку передать пакет через случайный промежуток времени. Данные, передаваемые одним узлом сети, поступают во все узлы, но только узел, для которого предназначены эти данные, распознает и принимает их.

Сеть с шинной топологией обеспечивает высокое быстродействие, ее легко наращивать и конфигурировать, она устойчива к неисправностям отдельных узлов. К недостаткам следует отнести то, что сети шинной топологии имеют малую протяженность и не позволяют использовать различные типы кабеля в пределах одной сети.

В сети кольцевой топологии узлы соединяются друг с другом замкнутой кривой – кабелем передающей среды. Выход одного узла сети соединяется со входом другого. Информация по кольцу передается от узла к узлу. Каждый промежуточный узел между передатчиком и приемником ретранслирует посланное сообщение. Принимающий узел распознает и получает только адресованное ему сообщение. В качестве передающей среды могут использоваться кабели любого типа.

Самый распространенный метод доступа в сетях кольцевой топологии является Token-Ring – метод доступа с передачей маркера.

 

 

 

Маркер – это пакет данных, снабженный специальной последовательностью бит. Он последовательно передается по кольцу от узла к узлу в одном направлении. Каждый узел ретранслирует передаваемый маркер. Маркер с пакетом передается, пока не обнаружится узел, которому предназначен пакет. В этом узле данные принимаются, но маркер не освобождается, а передается по кольцу дальше. Только вернувшись к отправителю, который может убедиться, что переданные им данные благополучно получены, маркер освобождается. Пустой маркер передается следующему узлу, который при наличии у него данных, готовых к передаче, заполняет его и передает по кольцу.

К недостаткам кольцевой топологии относятся относительно малая скорость передачи данных (из-за последовательной дисциплины обслуживания узлов) и относительно низкая надежность (при выходе из строя одного из узлов нарушается целостность всего кольца).

Звездообразная топология базируется на концепции центрального узла, к которому подключаются периферийные узлы.

Каждый периферийный узел имеет свою отдельную линию связи с центральным узлом. В качестве центрального узла может выступать как специальный компьютер, так и специальное устройство – концентратор. Вся информация передается через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети.

Звездообразная топология значительно упрощает взаимодействие узлов сети друг с другом, позволяет использовать более простые сетевые адаптеры. В то же время работоспособность сети со звездообразной топологией целиком зависит от центрального узла.

В реальных вычислительных сетях могут использоваться более сложные топологии, представляющие в некоторых случаях сочетания рассмотренных. В настоящее время широко используются топологии, комбинирующие базовые: «звезда-шина» и «звезда-кольцо».

Топология «звезда-шина» выглядит как объединение с помощью магистральной шины нескольких звездообразных сетей.

При топологии «звезда-кольцо» несколько звездообразных сетей соединяются своими центральными узлами коммутации в кольцо.

Выбор той или иной топологии определяется областью применения локальной сети, географическим расположением ее узлов и размерностью сети в целом.

Среда передачи ЛВС

Физическая среда обеспечивает перенос информации между абонентами вычислительной сети. Физическая передающая среда ЛВС представлена тремя типами кабелей: коаксиальный кабель, витая пара, оптоволоконный кабель.

Коаксиальный кабель (coaxial) обладает высокой механической прочностью, помехозащищенностью и обеспечивает скорость передачи информации до 10-50 Мбит/с. Выпускается два вида коаксиальных кабелей: толстый и тонкий. Толстый кабель более прочен и передает сигналы нужной амплитуды на большее расстояние. В то же время тонкий кабель более дешев.

 

 

Витая пара (twisted pair) состоит из двух изолированных проводов, свитых между собой. Скручивание проводов уменьшает влияние внешних электромагнитных полей на передаваемые сигналы. Витая пара существует в экранированном варианте, когда пара медных проводов обертывается в изоляционный экран, и в неэкранированном. Преимуществом витой пары перед другими видами сред передачи является ее дешевизна, недостатками – плохая помехозащищенность и низкая скорость передачи информации – 0.25-1 Мбит/с.

Оптоволоконный кабель (optical fiber) – идеальная передающая среда. Он не подвержен влиянию электромагнитных полей и сам их практически не излучает. Состоит из тонких (5-60 микрон) волокон и обеспечивает скорость передачи до 10 Гбит/с.

 

 

Глобальные сети

Сеть Internet

Слово Internet происходит от выражения interconnected networks – глобальное сообщество малых и больших сетей. В более широком смысле – это глобальное информационное пространство, хранящее огромное количество информации на миллионах компьютеров, которые обмениваются данными. В 1969 году, когда был создан Интернет, эта сеть насчитывала 4 компьютера, а сегодня их число измеряется десятками миллионов, при этом каждый компьютер, подключенный к Интернету – это часть сети.

Услуги Интернет

Сервис в Интернет построен на основе модели «клиент-сервер». Сервер является программой, поддерживающей определенную услугу сети. Доступ пользователей других узлов сети Интернет к этой услуге реализуется через программу-клиент. Большинство программ-клиентов обеспечивает пользователя графическим интерфейсом, делающим доступ к услуге простым и удобным. Сервер услуги позволяет организовать информацию в стандартном виде, а также принимать запросы клиентов, обрабатывать их и отправлять ответ клиенту.

В Интернет имеются следующие основные услуги: