Информационные сети протоколы

Информационная сеть – это коммуникационная сеть, в которой продуктом генерирования, переработки, хранения и использования является информация

Информационная сеть предназначена для хранения информации и состоит из информационных систем.

Компоненты информационной сети:[править | править код]

Существует три основных компонента информационных сетей:

· абонентская система;

· ретрансляционная система;

· административная.

[null Абонентская система]

Это система, которая является поставщиком или потребителем информации.

АС реализуется в виде одного или нескольких устройств:

Абонентские системы могут быть универсальными, но могут также специализироваться на выполнении определенных типов задач (например: банковская система, издательская система, информационно-поисковая, музыкальная, и т.д.).

[null Ретрансляционная система]

Это система, предназначенная для передачи данных или преобразования протоколов. Необходимость объединения нескольких сетей с разными протоколами, поставило задачу создания таких ретрансляционных систем, которые:

· объединяют сети с различной архитектурой, каждая из которых имеет полную автономию и свои средства управления.

· имеют базовые функциональные блоки, определяющие штабели протоколов для сетей разного типа;

· предусматривают наличие нескольких входных портов с различными скоростями передачи данных.

Для решения возлагаемых на них задач ретрансляционные системы осуществляют:

· коммутацию и маршрутизацию данных;

· согласование протоколов в соединяемых коммуникационных сетях либо частях сетей;

· передачу блоков данных между сетями либо их частями;

· укрупнение либо разукрупнение блоков данных, если в сетях (их частях) они имеют различные размеры;

· управление потоками данных;

· оповещение о переполнениях буферов систем и происходящих неисправностях;

· восстановление работы после отказов и неисправностей;

· определение состояний соединяемых сетей либо их частей;

· учет своей работы и подготовку отчетов об этом.

Ретрансляционные системы, подразделяются на две группы, определяемые выполняемыми функциями:

Одноуровневые системы включают только физический уровень. Двухуровневые системы к физическому добавляют канальный уровень, а трехуровневые также и сетевой уровень. Семиуровневые системы обрабатывают все уровни области взаимодействия. Кроме этого, ретрансляционные системы, подразделяются на две группы, определяемые выполняемыми функциями:

· коммутация и маршрутизация,

· преобразование штабелей протоколов.

К ретрансляционным системам, осуществляющим коммутацию и маршрутизацию относятся:

· узел интегральной коммутации, который строится на базе баньяновой сети либо матричного коммутатора;

· узел коммутации каналов;

· узел коммутации пакетов;

· узел смешанной коммутации.

· коммутатор;

К ретрансляционным системам, преобразующим протоколы, относятся:

· мост;

· маршрутизатор;

· шлюз

[null Административные системы]

Административные системы – это системы, обеспечивающие управление сетью либо её частью. На неё возлагаются следующие функции:

· сбора информации и учёта работы компонентов сети (времени работы соединений, сведений о загрузке каналов и ресурсов сети, регистрации ошибок или отказов);

· подготовка отчётов о работе сети;

· осуществление диагностики;

· контроль передачи блоков данных;

· восстановление работы после отказов и неисправностей;

· управление конфигурацией (включение и выключение абонентских систем, ведение справочника сети; создание резервных каналов, изоляция неисправных компонентов);

· осуществление сервиса для пользователей, связанного с показом динамического состояния сети.

Административная система может совмещаться с узлом коммутации либо абонентской системой. Если в сети функционирует несколько абонентских систем, то одна из них назначается главной.

Управление сетью обеспечивает выполнение функций администрирования, из которых в первую очередь выделяется:

· управление конфигурацией сети и именованием;

· обработка ошибок – совокупность средств, инициируемых при нарушении нормальной работы сети. Средства анализируют сведения об обнаружении отказов, осуществляют необходимое тестирование, диагностику и действия, обеспечивающие восстановление нормального функционирования.

· анализ производительности и надежности;

· управление безопасностью – это средства, обеспечивающие безопасность данных и защищающие ресурсы сети. С этой целью осуществляется шифрование и управление ключами расшифровки, регистрация паролей, идентификация пользователей, защита от компьютерных вирусов и т.д.

· управление трафиком – совокупность средств, необходимых для эффективной и экономичной передачи блоков данных в сети. Осуществляют проверку фактической загрузки каналов и производительности сети и в соответствии с этим управление очередями, которое позволяет сократить время ожидания ресурсов и избежать тупиковых ситуаций.

· учет работы сети.

Ресурсы информационной сети:

Информационная сеть - совокупность территориально рассредоточенных оконечных систем и объединяющей их телекоммуникационной сети, обеспечивающую доступ прикладных процессов любой из этих систем ко всем ресурсам сети и их совместное использование.

Пользователь (User) - потребитель информации, получивший доступ к информационной сети (физические, юридические лица (фирмы, организации, предприятия)).

Прикладной процесс (ApplicationProcess) – это процесс в оконечной системе сети, выполняющий обработку информации для конкретной услуги связи или приложения. Так, пользователь, организуя запрос на предоставление той или иной услуги, активизирует в своей оконечной системе некоторый прикладной процесс.

Оконечные системы информационной сети:

· терминальные системы (TerminalSystem), обеспечивающие доступ к сети и ее ресурсам;

· рабочие системы (Server, HostSystem), предоставляющие сетевой сервис (управление доступом к файлам, программам, сетевым устройствам, обслуживание вызовов и т.д.);

· административные системы (ManagementSystem), реализующие управление сетью и отдельными ее частями.

Ресурсы информационной сети:

Информационные ресурсы - информация и знания, накапливаемые во всех областях науки, культуры и жизнедеятельности общества, а также продукции индустрии развлечений. Систематизируются в сетевых банках данных, с которыми взаимодействуют пользователи сети. Эти ресурсы определяют потребительскую ценность информационной сети и должны не только постоянно создаваться и расширяться, но и вовремя обновляться. Устаревшие данные должны сбрасываться в архивы. Пользование сетью обеспечивает возможность получать актуальную информацию, и именно тогда, когда в ней возникает необходимость.

Ресурсы обработки и хранения данных – это производительности процессоров сетевых компьютеров и объемы памяти запоминающих устройств, а также время, в течение которого они используются.

Программные ресурсы - программное обеспечение, участвующее в предоставлении услуг и приложений пользователям, а также программы сопутствующих функций. Кпоследним относятся: выписка счетов, учет оплаты услуг, навигация, поиск информации в сети, обслуживание электронных почтовых ящиков, организация моста для телеконференций, преобразование форматов передаваемых информационных сообщений, криптозащита информации (кодирование и шифрование), аутентификация (электронная подпись документов, удостоверяющая их подлинность).

Коммуникационные ресурсы – это ресурсы, участвующие в транспортировке информации и перераспределении потоков в коммуникационных узлах. К ним относятся емкости линий связи, коммутационные возможности узлов, а также время их занятия при взаимодействии пользователя с сетью. Они классифицируются в соответствии с типом телекоммуникационных сетей:

ресурсы коммутируемой телефонной сети общего пользования (КТСОП),

· ресурсы сети передачи данных с коммутацией пакетов,

· ресурсы сети мобильной связи,

· ресурсы наземной вещательной сети,

· ресурсы цифровой сети интегрального обслуживания (ЦСИО) и т. д.

Все перечисленные ресурсы информационной сети разделяемые, т.е. могут использоваться одновременно несколькими прикладными процессами.

Разделяемость может быть как фактической, так и имитируемой.

Базовым компонентом, ядром информационной сети, является телекоммуникационная сеть (TN - TelecommunicationNetwork), которая представляет собой совокупность технических средств, обеспечивающих передачу и распределение потоков информации при взаимодействии удаленных объектов.

Удаленные объекты:

· оконечные системы информационных сетей

· отдельные локальные и территориальные сети.

Телекоммуникационные сети принято оценивать рядом показателей, отражающих в целом возможность и эффективность транспортировки информации в них.

Возможность передачи информациив телекоммуникационной сети связана со степенью ее работоспособности во времени, т. е. выполнения заданных функций

· в установленном объеме

· на требуемом уровне качества

· в течение определенного периода эксплуатации сети или в произвольный момент времени.

Работоспособность сети связана с понятиями надежности и живучести.

Надежность - свойство обеспечивать связь, сохраняя во времени значения установленных показателей качества в заданных условиях эксплуатации. (Внутренние факторы влияния – случайные отказы технических средств, вызываемых процессами старения, дефектами технологии изготовления или ошибками обслуживающего персонала).

Показатели надежности, например:

· отношение времени работоспособности сети к общему времени эксплуатации,

· число возможных независимых путей передачи информационного сообщения между парой пунктов,

· вероятность безотказной связи и т. д.

Живучесть -способность сохранять полную или частичную работоспособность при действии причин, кроющихся за пределами сети и приводящих к разрушениям или значительным повреждениям некоторой части ее элементов (пунктов и линий связи). Возможные причины:

· стихийные

§ землетрясение, оползни, разливы рек и т. п.

· преднамеренные.к преднамеренным

§ ракетно-ядерные удары противника, диверсионные действия, терроризм, нечистоплотная конкуренция и др.

Показатели живучести:

· вероятность того, что между любой парой (заданной парой) пунктов сети можно передать ограниченный объем информации после воздействия поражающих факторов;

· минимальное количество пунктов, линий (или тех и других) сети, выход из строя которых приводит к несвязной сети относительно произвольной пары пунктов;

· среднее число пунктов, остающихся связными при одновременном повреждении нескольких линий связи.

Пропускная способность. В тех случаях, когда сеть не может обслужить (реализовать) предъявляемую нагрузку, имеет смысл говорить об объеме реализованной нагрузки в сети.

Величина реализованной нагрузки определяется пропускной способностью сети связи. В ряде случаев пропускную способность можно оценить количественно. Например, можно оценить величину максимального потока информации, который можно пропустить между некоторой парой пунктов (источник-сток), или определить пропускную способность сечения сети, являющегося самым узким местом при разделении сети между источником и стоком на две части.

Оценка пропускной способности в большой степени связана с параметрами качества обслуживания, так как реализация предъявляемой нагрузки в сети должна осуществляться с заданными параметрами качества.

Качество обслуживания будем понимать как совокупность характеристик, определяющих степень удовлетворения пользователя сети:

· эксплуатационные характеристики сети (скорость передачи информации, вероятность ошибок и т. п.),

· показатели удобства пользования услугами,

· полноты услуг (эти показатели обычно оцениваются в балах) и др.

Рентабельность и стоимость. Телекоммуникационная сеть является рентабельной, если затраты на ее организацию и обеспечение работоспособности окупаются тем экономическим эффектом, который дают предоставляемые пользователям с ее помощью услуги. Основной экономической характеристикой сети связи являются приведенные затраты (общественные затраты), которые определяются стоимостью сети, стоимостью ее эксплуатации и управления.