Основные понятия информационных процессов и технологий

Информация — сведения об объектах и явлениях окружающей среды, их параметрах, свойствах и состоянии, которые воспринимают информационные системы (живые организмы, управляющие машины и др.) в процессе жизнедеятельности и работы. В информатике под информацией понимается сообщение, снижающее степень неопределенности знаний о состоянии предметов или явлений и помогающее решить поставленную задачу.

Информация может существовать в виде:

1.      текстов, рисунков, чертежей, фотографий;

2.      световых или звуковых сигналов;

3.      радиоволн;

4.      электрических и нервных импульсов;

5.      магнитных записей;

6.      жестов и мимики;

7.      запахов и вкусовых ощущений;

8.      хромосом, посредством которых передаются по наследству признаки и свойства организмов, и т. д.

Информационные процессы - процессы, связанные с поиском, хранением, передачей, обработкой и использованием информации.

1. Поиск. 
Поиск информации - это извлечение хранимой информации. 
Методы поиска информации:

 1. непосредственное наблюдение;

 2. общение со специалистами по интересующему вас вопросу;

 3. чтение соответствующей литературы;

 4. просмотр видео, телепрограмм;

 5. прослушивание радиопередач, аудиокассет;

 6. работа в библиотеках и архивах;

 7. запрос к информационным системам, базам и банкам компьютерных данных;

2. Сбор и хранение. 
Хранение информации - это способ распространения информации в пространстве и времени. 
Способ хранения информации зависит от ее носителя (книга- библиотека, картина- музей, фотография- альбом). 
ЭВМ предназначена для компактного хранения информации с возможностью быстрого доступа к ней. 
Информационная система - это хранилище информации, снабженное процедурами ввода, поиска и размещения и выдачи информации. Наличие таких процедур - главная особенность информационных систем, отличающих их от простых скоплений информационных материалов. Например, личная библиотека, в которой может ориентироваться только ее владелец, информационной системой не является. В публичных же библиотеках порядок размещения книг всегда строго определенный. Благодаря ему поиск и выдача книг, а также размещение новых поступлений представляет собой стандартные, формализованные процедуры.

3. Передача. 
В процессе передачи информации обязательно участвуют источник и приемник информации: первый передает информацию, второй ее получает. Между ними действует канал передачи информации - канал связи. 
Канал связи - совокупность технических устройств, обеспечивающих передачу сигнала от источника к получателю. 
Кодирующее устройство - устройство, предназначенное для преобразования исходного сообщения источника к виду, удобному для передачи. 
Декодирующее устройство - устройство для преобразования кодированного сообщения в исходное. 
Деятельность людей всегда связана с передачей информации. 

4. Обработка. 
Обработка информации - преобразование информации из одного вида в другой, осуществляемое по строгим формальным правилам. Обработка информации по принципу "черного ящика" - процесс, в котором пользователю важна и необходима лишь входная и выходная информация, но правила, по которым происходит преобразование, его не интересуют и не принимаются во внимание.

 5. Использование.
Информация используется при принятии решений.

 1. Достоверность, полнота, объективность полученной информации обеспечат вам возможность принять правильное решение.

 2. Ваша способность ясно и доступно излагать информацию пригодится в общении с окружающими.

 3. Умение общаться, то есть обмениваться информацией, становится одним главных умений человека в современном мире.
Компьютерная грамотность предполагает:

 4. Знание назначения и пользовательских характеристик основных устройств компьютера;

 5. Знание основных видов программного обеспечения и типов пользовательских интерфейсов;

 6. Умение производить поиск, хранение, обработку текстовой, графической, числовой информации с помощью соответствующего программного обеспечения. 

 6. Защита.
Защитой информации называется предотвращение:

 1. доступа к информации лицам, не имеющим соответствующего разрешения (несанкционированный, нелегальный доступ);

 2. непредумышленного или недозволенного использования, изменения или разрушения информации.

Под защитой информации, в более широком смысле, понимают комплекс организационных, правовых и технических мер по предотвращению угроз информационной безопасности и устранению их последствий.

История развития информационных технологий. Основные понятия.

Информационная технология - это «совокупность методов, производственных процессов и программно-технических средств, объединенных в технологическую цепочку, обеспечивающую сбор, обработку, хранение, передачу и отображение информации». Цель функционирования этой цепочки, т.е. информационной технологии - это снижения трудоемкости процессов использования информационного ресурса и повышение их надежности и оперативности. Эффективность информационной технологии определяется, в конечном счете, квалификацией субъектов процессов информатизации. При этом технологии должны быть максимально доступны потребителям.

Согласно определению, принятому ЮНЕСКО, Информационные Технологии (ИТ) - это «комплекс взаимосвязанных научных, технологических, инженерных наук, изучающих методы эффективной организации труда людей, занятых обработкой и хранением информации с помощью вычислительной техники и методы организации и взаимодействия с людьми и производственным оборудованием, их практические применение, а также связанные со всем этим социальные, экономические и культурные проблемы».

Основные черты современных ИТ:

· компьютерная обработка информации;

· хранение больших объёмов информации на машинных носителях;

· передача информации на любые расстояния в кротчайшие сроки.

Современное материальное производство и другие сферы деятельности все больше нуждаются в информационном обслуживании, переработке огромного количества информации. Универсальным техническим средством обработки любой информации является компьютер, который играет роль усилителя интеллектуальных возможностей человека и общества в целом, а коммуникационные средства, использующие компьютеры, служат для связи и передачи информации. Появление и развитие компьютеров - это необходимая составляющая процесса информатизации общества.

Современные информационные технологии с их стремительно растущим потенциалом и быстро снижающимися издержками открывают большие возможности для новых форм организации труда и занятости в рамках как отдельных корпораций, так и общества в целом. Спектр таких возможностей значительно расширяется - нововведения воздействуют на все сферы жизни людей, семью, образование, работу, географические границы человеческих общностей и т. д. Сегодня информационные технологии могут внести решающий вклад в укрепление взаимосвязи между ростом производительности труда, объемов производства, инвестиций и занятости. Новые виды услуг, распространяющиеся по сетям, в состоянии создать немало рабочих мест, что подтверждает практика последних лет.

До начала 1980-х годов информационные технологии были представлены главным образом большими ЭВМ и использовались для нужд лишь половины корпоративной «пирамиды», поскольку из-за их высокой себестоимости было невозможно автоматизировать решение управленческих задач. Автоматизация повторяющихся процессов обработки информации была сравнима с автоматизацией ручного труда на основе применения машин, заменивших людей. Согласно оценкам, с 1960 по 1980 г. свыше 12 млн. существовавших или потенциальных рабочих мест, связанных с обработкой информации, были автоматизированы посредством использования традиционных ЭВМ. Автоматизация рабочих мест, находившихся на нижних уровнях административной иерархии, привела к уменьшению размеров предприятий, но в то же время не вызвала кардинальных изменений в общей модели организации труда.

1. Основные понятия информационных технологий

Технология при переводе с греческого (techne) означает искусство, мастерство, умение, а это не что иное, как процессы. Под процессом следует понимать определенную совокупность действий, направленных на достижение поставленной цели. Процесс должен определяться выбранной человеком стратегией и реализоваться с помощью совокупности различных средств и методов.

Информационная технология - процесс, использующий совокупность средств и методов сбора, обработки и передачи данных (первичной информации) для получения информации нового качества о состоянии объекта, процесса или явления (информационного продукта).

Цель информационной технологии - производство информации для ее анализа человеком и принятия на его основе решения по выполнению какого-либо действия.

Информационная технология тесно связана с информационными системами, которые являются для нее основной средой.

Информационная технология является процессом, состоящим из четко регламентированных правил выполнения операций, действий, этапов разной степени сложности над данными, хранящимися в компьютерах. Основная цель информационной технологии - в результате целенаправленных действий по переработке первичной информации получить необходимую для пользователя информацию.

Информационная система является средой, составляющими элементами которой являются компьютеры, компьютерные сети, программные продукты, базы данных, люди, различного рода технические и программные средства связи и т.д. Основная цель информационной системы - организация хранения и передачи информации. Информационная система представляет собой человеко-компьютерную систему обработки информации. Реализация функций информационной системы невозможна без знания ориентированной на нее информационной технологии. Информационная технология может существовать и вне сферы информационной системы.

Информационная технология - совокупность четко определенных целенаправленных действий персонала по переработке информации на компьютере.

Информационная система - человеко-компьютерная система для поддержки принятия решений и производства информационных продуктов, использующая компьютерную информационную технологию.

Программное обеспечение:

- Технологическая платформа (определенный тип оборудования, на который можно установить информационные технологии)

- Программная платформа (операционная система)

- Настольная платформа (для небольшой группы, не использующей сервер)

- Корпоративная платформа (для группы или компании, использующей один или несколько серверов)

- Интернет платформа (для интернет приложений, в которых используется сервер)

- Новая информационная технология

Информационная технология является наиболее важной составляющей процесса использования информационных ресурсов общества. К настоящему времени она прошла несколько эволюционных этапов, смена которых определялась главным образом развитием научно-технического прогресса, появлением новых технических средств переработки информации. В современном обществе основным техническим средством технологии переработки информации служит персональный компьютер, который существенно повлиял как на концепцию построения и использования технологических процессов, так и на качество результатной информации. Внедрение персонального компьютера в информационную сферу и применение телекоммуникационных средств связи определили новый этап развития информационной технологии.

Новая информационная технология - информационная технология с «дружественным» интерфейсом работы пользователя, использующая персональные компьютеры и телекоммуникационные средства.

Три основных принципа новой (компьютерной) информационной технологии:

- интерактивный (диалоговый) режим работы с компьютером;

- интегрированность (стыковка, взаимосвязь) с другими программными продуктами;

- гибкость процесса изменения как данных, так и постановок задач.

Инструменты информационных технологий. Реализация технологического процесса материального производства осуществляется с помощью различных технических средств, к которым относятся: оборудование, станки, инструменты, конвейерные линии и т.п. Такими техническими средствами производства информации будет являться аппаратное, программное и математическое обеспечение этого процесса. С их помощью производится переработка первичной информации в информацию нового качества.

Инструментарий информационной технологии - один или несколько взаимосвязанных программных продуктов для определенного типа компьютера, технология работы в котором позволяет достичь поставленную пользователем цель.

Виды программных продуктов для персонального компьютера: текстовый процессор (редактор), настольные издательские системы, электронные таблицы, системы управления базами данных, электронные записные книжки, электронные календари, информационные системы функционального назначения (финансовые, бухгалтерские, для маркетинга и пр.), экспертные системы и т.д.

Требования к информационным технологиям:

- малая стоимость, находящаяся в пределах доступности для индивидуального покупателя;

- автономность в эксплуатации без специальных требований к условиям окружающей среды;

- гибкость архитектуры, обеспечивающая ее адаптивность к разнообразным сферам применения: в управлении, науке, образовании, в быту;

- «дружественность» операционной системы и прочего программного обеспечения, обусловливающая работу с ней пользователя без специальной профессиональной подготовки;

- высокая надежность работы (более 8000 часов наработки на отказ).

Компоненты информационных технологий:

1-й уровень - этапы, где реализуются сравнительно длительные технологические процессы, состоящие из операций и действий последующих уровней.

2-й уровень - операции, в результате выполнения которых будет создан конкретный объект в выбранной на 1-м уровне программной среде.

3-й уровень - действия - совокупность стандартных для каждой программной среды приемов работы, приводящих к выполнению поставленной в соответствующей операции цели. Каждое действие изменяет содержание экрана.

4-й уровень - элементарные операции по управлению мышью и клавиатурой.

2. Этапы развития информационных технологий

Существует несколько точек зрения на развитие информационных технологий с использованием компьютеров, которые определяются различными признаками деления.

Общим для всех изложенных ниже подходов является то, что с появлением персонального компьютера начался новый этап развития информационной технологии. Основной целью становится удовлетворение персональных информационных потребностей человека, как для профессиональной сферы, так и для бытовой.

Признак деления - вид задач и процессов обработки информации

1-й этап (60 - 70-е гг.) - обработка данных в вычислительных центрах в режиме коллективного пользования. Основным направлением развития информационной технологии являлась автоматизация операционных рутинных действий человека.

2-й этап (с 80х гг.) - создание информационных технологий, направленных на решение стратегических задач.

Признак деления - проблемы, стоящие на пути информатизации общества

1-й этап (до конца 60-х гг.) характеризуется проблемой обработки больших объемов данных в условиях ограниченных возможностей аппаратных средств.

2-й этап (до конца 70-х гг.) связывается с распространением ЭВМ серии IBM / 360. Проблема этого этапа - отставание программного обеспечения от уровня развития аппаратных средств.

3-й этап (с начала 80-х гг.) - компьютер становится инструментом непрофессионального пользователя, а информационные системы - средством поддержки принятия его решений. Проблемы - максимальное удовлетворение потребностей пользователя и создание соответствующего интерфейса работы в компьютерной среде.

4-й этап (с начала 90-х гг.) - создание современной технологии межорганизационных связей и информационных систем. Проблемы этого этапа весьма многочисленны.

Наиболее существенными из них являются:

- выработка соглашений и установление стандартов, протоколов для компьютерной связи;

- организация доступа к стратегической информации;

- организация защиты и безопасности информации.

Признак деления - преимущество, которое приносит компьютерная технология

1-й этап (с начала 60-х гг.) характеризуется довольно эффективной обработкой информации при выполнении рутинных операций с ориентацией на централизованное коллективное использование ресурсов вычислительных центров. Основным критерием оценки эффективности создаваемых информационных систем была разница между затраченными на разработку и сэкономленными в результате внедрения средствами. Основной проблемой на этом этапе была психологическая - плохое взаимодействие пользователей, для которых создавались информационные системы, и разработчиков из-за различия их взглядов и понимания решаемых проблем. Как следствие этой проблемы, создавались системы, которые пользователи плохо воспринимали и, несмотря на их достаточно большие возможности, не использовали в полной мере.

2-й этап (с середины 70-х гг.) связан с появлением персональных компьютеров. Изменился подход к созданию информационных систем - ориентация смещается в сторону индивидуального пользователя для поддержки принимаемых им решений. Пользователь заинтересован в проводимой разработке, налаживается контакт с разработчиком, возникает взаимопонимание обеих групп специалистов. На этом этапе используется как централизованная обработка данных, характерная для первого этапа, так и децентрализованная, базирующаяся на решении локальных задач и работе с локальными базами данных на рабочем месте пользователя.

3-й этап (с начала 90-х гг.) связан с понятием анализа стратегических преимуществ в бизнесе и основан на достижениях телекоммуникационной технологии распределенной обработки информации. Информационные системы имеют своей целью не просто увеличение эффективности обработки данных и помощь управленцу. Соответствующие информационные технологии должны помочь организации выстоять в конкурентной борьбе и получить преимущество.

Признак деления - виды инструментария технологии

1-й этап (до второй половины XIX в.) - «ручная» информационная технология, инструментарий которой составляли: перо, чернильница, книга. Коммуникации осуществлялись ручным способом путем переправки через почту писем, пакетов, депеш. Основная цель технологии - представление информации в нужной форме.

2-й этап (с конца XIX в.) - «механическая» технология, инструментарий которой составляли: пишущая машинка, телефон, диктофон, оснащенная более совершенными средствами доставки почта. Основная цель технологии - представление информации в нужной форме более удобными средствами.

3-й этап (40-60-е гг. ХХ в.) - «электрическая» технология, инструментарий которой составляли: большие ЭВМ и соответствующее программное обеспечение, электрические пишущие машинки, ксероксы, портативные диктофоны.

Изменяется цель технологии. Акцент в информационной технологии начинает перемещаться с формы представления информации на формирование ее содержания.

4-й этап (с начала 7-х гг.) - «электронная» технология, основным инструментарием которой становятся большие ЭВМ и создаваемые на их базе автоматизированные системы управления (АСУ) и информационно-поисковые системы (ИПС), оснащенные широким спектром базовых и специализированных программных комплексов. Центр тяжести технологии еще более смещается на формирование содержательной стороны информации для управленческой среды различных сфер общественной жизни, особенно на организацию аналитической работы. Множество объективных и субъективных факторов не позволили решить стоящие перед новой концепцией информационной технологии поставленные задачи. Однако был приобретен опыт формирования содержательной стороны управленческой информации и подготовлена профессиональная, психологическая и социальная база для перехода на новый этап развития технологии.

5-й этап (с середины 80-х гг.) - «компьютерная» («новая») технология основным инструментарием которой является персональный компьютер с широким спектром стандартных программных продуктов разного назначения. НА этом этапе происходит процесс персонализации АСУ, который проявляется в создании систем поддержки принятия решений определенными специалистами. Подобные системы имеют встроенные элементы анализа и интеллекта для разных уровней управления, реализуются на персональном компьютере и используют телекоммуникации. В связи с переходом на микропроцессорную базу существенным изменениям подвергаются и технические средства бытового, культурного и прочего назначений. Начинают широко использоваться в различных областях глобальные и локальные компьютерные сети.

Проблемы информационной безопасности

Для информационных технологий естественным является то, что они устаревают и заменяются новыми.

В связи с этим при внедрении новой информационной технологии необходимо учитывать, что информационные продукты имеют чрезвычайно высокую скорость сменяемости новыми видами или версиями. Периоды сменяемости колеблются от , нескольких месяцев до одного года. Поэтому для эффективного использования информационных технологий их необходимо регулярно модернизировать.

Различают следующие виды обработки информации:

- централизованная;

- децентрализованная.

Централизованная обработка информации на ЭВМ вычислительных центров была первой исторически сложившейся технологией. Создавались крупные вычислительные центры коллективного пользования, оснащенные большими ЭВМ, которые позволяли обрабатывать большие массивы входной информации и получать на этой основе различные виды информационной продукции, которая затем передавалась пользователям.

Достоинства методологии централизованной технологии:

Возможность обращения пользователя к большим массивам информации в виде баз данных и к информационной продукции широкой номенклатуры;

Сравнительная легкость внедрения методологических решений по развитию и совершенствованию информационной технологии благодаря их централизованному принятию.

Недостатки методологии централизованной технологии:

- ограниченная ответственность персонала, который не способствует оперативному получению информации пользователем, тем самым препятствуя правильности выработки управленческих решений;

- ограничение возможностей пользователя в процессе получения и использования информации.

Децентрализованная обработка информации связана с появлением персональных компьютеров и развитием средств телекоммуникаций. Она дает пользователю широкие возможности в работе с информацией и не ограничивает его инициатив.

Достоинствами методологии децентрализованной обработки информации являются:

- гибкость структуры, обеспечивающей простор инициативам пользователей;

- усиление ответственности низшего звена сотрудников;

- уменьшение потребности в пользовании центральным компьютером и соответственно контроле со стороны вычислительного центра;

- более полная реализации творческого потенциала пользователя благодаря использованию средств компьютерной связи.

Но эта методология имеет и недостатки:

- сложность стандартизации из-за большого числа уникальных разработок;

- психологическое неприятие пользователями рекомендуемых вычислительным центром стандартов и готовых программных продуктов;

- неравномерность развития уровня информационной технологии на локальных местах, что в первую очередь определяется уровнем квалификации конкретного работника.

Заключение

В наше время человечество переживает научно-техническую революцию, в качестве материальной основы которой служит электронно-вычислительная техника. На базе этой техники появляется новый вид технологий - информационные.

Под информационными технологиями понимается переработка информации на базе компьютерных вычислительных систем.

Таким образом, информационные технологии прочно вошли в нашу жизнь. Они открыли новые возможности для работы и отдыха, позволили во многом облегчить труд человека.

К ним относятся процессы, где «исходным материалом» и «продукцией» (выходом) является информация. Разумеется, перерабатываемая информация связана с определенными материальными носителями и, следовательно, эти процессы включают также переработку вещества и переработку энергии. Но последнее не имеет существенного значения для информационных технологий. Главную роль здесь играет информация, а не её носитель. Самой распространенной глобальной сетью является сеть Интернет. Многочисленные прогнозы говорят о том, что уже к началу следующего века Интернет не только превратит ставшие уже привычными персональные компьютеры в нечто принципиально иное, но и изменит тем самым образ жизни большинства населения Земли.

Современное общество вряд ли можно представить без информационных технологий. Перспективы развития вычислительной техники сегодня сложно представить даже специалистам. Однако, ясно, что в будущем нас ждет нечто грандиозное. И если темпы развития информационных технологий не сократятся, (а в этом нет никаких сомнений), то это произойдет очень скоро, главное, направить развитие этого мощного орудия в нужное русло

Классификация и возможности текстовых редакторов. Основные операции ввода, редактирования и форматирования текста.

1. Текстовые редакторы. Назначение и классификация 

2. Работа с текстовым редактором 

3. Работа с текстом 

4. Интерфейс текстового редактора MS Word 

5. Отображение документа в окне 

6. Редактирование и форматирование текста в MS Word 

7. Текст WordArt 

8. Работа с фрагментами текста 

8.1 Выделение фрагментов текста 

8.2 Действия с фрагментом 

9. Работа с таблицами 

9.1 Вставка и формат форматирование 

9.2 Добавление и удаление границ 

9.3 Добавление ячейки, строки или столбца 

10. Работа с рисунками и диаграммами 

11. Печать документа 

Заключение 

Список литературы 

Введение

В процессе своего развития человеческое общество научилось управлять различными видами энергии, и вступило в эпоху информации.

До середины XIX века, когда доминирующими были процессы сбора и накопления информации, средства информатизации представляли собой перо, чернильницу и бумагу; на смену примитивным средствам информатизации техники конца XIX века пришли механические.

Лишь спустя много лет информационные процессы запоминания и передачи информации были дополнены процессами обработки. Это сделало возможным появление во второй половине XX века информационной техники как ЭВМ, положившей начало информационным технологиям.

MS WORD многим обязан "Bravo" - текстовому процессору с оригинальным графическим интерфейсом.

Первый выпуск WORD для MS - DOS состоялся в конце 1983 года, он был плохо принят рынком.

Однако версия выпущенная в 1985 году получила широкое распространение.

WORD для DOS был первым текстовым редактором, который был способен отображать разметку текста в процессе редактирования.

Первая версия WORD для WINDOWS, выпущенная в 1989 году, использовала стандартные клавиатурные сокращения.

Последовавшие версии добавляли возможности, выходящие за рамки простого тестового редактора.

1. Текстовые редакторы. Назначение и классификация

Текстовый редактор - это прикладная программа, позволяющая создавать текстовые документы, просматривать, изменять, распечатывать, а также редактировать их.

А также текстовый редактор позволяет:

осуществлять просмотр содержимого документов на экране

распечатывать документ

изменять формат документа

Современный текстовый редактор представляет собой программный продукт, обеспечивающий пользователя ПК средствами создания, обработки и хранения документов равной степени сложности.

В последнее время текстовые редакторы вытесняются текстовыми процессорами, которые позволяют не только набирать "чистый", неформатированный текст, но и оформлять его: произвольно размещать на странице, выделять шрифтами и так далее.

Классификация:

1. Редакторы текстов - предназначены для создания редактирования несложных текстов и текстов программ.

2. Редакторы документов - предназначены для работы с документами, структурно состоящими из вложенных разделов, страниц, абзацев и так далее.

3. Редакторы научных текстов - обеспечивают подготовку и редактирование научных текстов, содержащих большое количество математических формул, графиков и т.д.

4. Издательские системы - используются для подготовки больших сложных документов (книги, альбомы, журналы и т.д.).

Текстовый процессор всегда находится в одном из двух режимов - вставка или замена.

2. Работа с текстовым редактором

Ввод - это основной режим работы текстового редактора, производится

с помощью клавиатуры.

Основные режимы работы текстовых редакторов:

набор текста

редактирование текста

орфографический контроль

поиск по контексту и замена

работа с файлами

печать текста

помощь

Набираемый на клавиатуре текст отображается в рабочем столе редактора на экране. Место активного воздействия на рабочее поле отмечается курсором, перемещающимся по экрану.

Курсор - короткая, как правило, мигающая линия, показывающая позицию рабочего поля, в которую будет помещен вводимый символ или элемент текста.

Редактирование - это внесение изменений в набираемый текст.

Редактирование выполняется при подаче пользователем команд текстового редактора.

Чтобы удалить один или несколько символов, используются клавиши Del и Backspace.

Выделенный фрагмент может быть:

строчным

блочным

линейным.

Форматирование - это способность текстового процессора производить оформление документа.

Абзац - это фрагмент текста, процесс ввода которого закончился нажатием на клавишу ввода Enter.

3. Работа с текстом

При работе с текстовым редактором на экране имеется информация о его текущем состоянии - "Строка состояния".

Для любого текстового редактора характерно присутствие на экране "Меню команд" управления редактором. Меню может иметь как текстовую, так и пиктографическую форму.

К операциям, производимым над документом, относятся:

1. создание нового документа

2. присвоение документу уникального имени

3. набор всего текста на клавиатуре

4. загрузка предварительно созданного документа в оперативную память

5. сохранение документа

6. копирование документа из оперативной памяти во внешнюю

7. удаление документа

8. удаление созданного или загруженного документа с экрана

9. распечатка документа - создание твердой (бумажной) копии документа.

Операция сохранения - записывает отредактированный документ, находящийся в оперативной памяти, на диск для постоянного хранения.

В мощных текстовых процессорах имеется возможность слияния документов.

Для выполнения этой процедуры необходимо иметь:

главный документ, содержащий постоянную информацию;

документ-источник для хранения переменной информации.

Работа с таблицами, встроенными объектами, шрифтами, стилями и содержанием документа

Стили в Microsoft Word значительно облегчают работу при форматировании документа. Стиль – это имеющий свое имя и сохраненный набор параметров форматирования.

Стили могут включать гарнитуру и размер шрифта, межстрочный интервал, отступы, величину абзаца и др. Они позволяют, задав один раз необходимые параметры, пользоваться ими все время. Достаточно создать стиль и выбирать его, когда это будет необходимо. Форматировать текст с помощью стиля намного быстрее, чем изменять вручную каждый элемент форматирования, к тому же при этом гарантируется единообразие внешнего вида определенных элементов документа. Если позже внести изменения в определенный стиль, весь текст документа, к которому был применен этот стиль, изменится в соответствии с новым определением стиля.

Наиболее часто используемыми стилями (конечно же, кроме Обычного) являются стили заголовков (headers). Особенность их состоит в том, что, если абзацу присвоен один из стилей заголовков, следующему автоматически будет присвоен стиль Обычный. В программе всего девять таких стилей, и в каждом следующем размер шрифта меньшей, чем в предыдущем. Таким образом, используя эти стили, можно структурировать текст и выделять заголовки по степени их значимости.

Пользователь всегда работает со стилями. Даже если стиль специальным образом не задавался пользователем, программа по умолчанию использует стиль Обычный (Normal).

В Microsoft Word есть несколько типов стилей, которые можно создать и применить:

1. Стили абзаца применяют к целым абзацам. Стиль абзаца полностью определяет внешний вид абзаца, то есть выравнивание текста, позиции табуляции, междустрочный интервал и границы, а также может включать форматирование символов.
2. Стиль знака задает форматирование выделенного фрагмента текста внутри абзаца, определяя такие параметры текста, как шрифт и размер, а также полужирное и курсивное начертание.
3. Стиль таблицы задает вид границ, заливку, выравнивание текста и шрифты.
4. Стиль списка применяет одинаковое выравнивание, знаки нумерации или маркеры и шрифты ко всем спискам.

Изменение существующих в Microsoft Word стилей

Каждый раз, когда пользователь открывает новый документ, он содержит копию стилей, хранящихся в шаблоне, на основе которого этот документ создан. Какие это стили, и каково формирование каждого из них, зависит от выбранного шаблона. Все шаблоны включают основной набор общих стилей (так называемых встроенных стилей), например, Обычный, Основной текст и Заголовки (с 1 до 9). Некоторые шаблоны предполагают дополнительные готовые стили для особых целей. Например, шаблон Профессиональный отчет содержит стили Название предприятия, Заголовок на обложке и Заголовок части, которые служат для формирования различных элементов страниц отчета. Шаблон или документ может также содержать стили, созданные непосредственно пользователем.

Как уже отмечалось выше, можно изменить любой стиль документа. При этом весь текст соответствующего стиля будет отформатирован заново. Это важное преимущество использования стилей в сравнении с непосредственным форматированием текста. Поскольку каждый документ имеет собственный набор стилей, изменение стиля сказывается только на самом документе; оно не влияет на шаблон или другие документы, созданные на основе этого шаблона. Однако следует отметить, что существует возможность копировать стили из одного документа или шаблона в другой.

При изменении или создании стиля абзаца или символа следует помнить, что один стиль может быть основан на другом. В шаблоне Обычный, входящем в Word, абзацный стиль Обычный является основой для большинства других абзацных стилей. Например, стиль Основной текст определяется как "Обычный плюс интервал после 6 пт". Это определение означает, что стиль Основной текст имеет тот же формат, что и стиль Обычный, за исключением интервала после абзаца – в Обычном это 0 пт, а в Основном тексте – 6 пт. Сам стиль Обычный не основан ни на одном из стилей. Любые присвоенные стилю атрибуты отличают его от исходного стиля.

Если внести изменения в стиль, остальные стили, основанные на нем, также изменятся. Например, если заменить шрифт в стиле Обычный на Courier New, a расстояние после абзаца на 10 пт, то стиль Основной текст также будет включать шрифт Courier New. Однако интервал после абзаца в нем не будет составлять 10 пт, поскольку значение "интервал после" в нем отличается от стиля Обычный.

Основывая один стиль на другом, можно обеспечить единообразие форматирования. Например, если применить в стиле Обычный новый шрифт, тот же шрифт автоматически появится в остальных стилях, основанных на Обычном, таким образом можно избежать использования в документе различных шрифтов.

Возможности и основные функции табличных процессоров. Ввод и обработка данных в MS Excel.

Программа Microsoft Excel предназначена для работы с таблицами данных, преимущественно числовых. При формировании таблицы выполняют ввод, редактирование и форматирование текстовых и числовых данных, а также формул. Наличие средств автоматизации облегчает эти операции. Созданная таблица может быть выведена на печать.

Электронными таблицами называются программы, предназначенные для проведения расчетов на компьютере в табличной форме.

Документом (т.е. объектом обработки) Excel является файл с произвольным именем и расширением .XLS. В каждом файле XLS может размещаться от 1 до 255 электронных таблиц, каждая из которых называется рабочим листом (Sheet). В любую ячейку электронной таблицы можно ввести: число, формулу(Возможность использования формул и функций является одним из важнейших свойств программы обработки электронных таблиц. Вычисления задаются формулами. Текст формулы, которая вводится в ячейку таблицы, должен начинаться со знака равенства =, чтобы программа Excel могла отличить формулу от текста. После знака равенства в ячейку записывается математическое выражение, содержащее аргументы, арифметические операции и функции. В качества аргументов в формуле обычно используются числа и адреса ячеек. Для обозначения арифметических операций могут использоваться следующие символы: + (сложение); - (вычитание); * (умножение); / (деление);^ (возведение в степень), текстовую (алфавитно-цифровую) информацию. Адрес ячейки определяется ее местоположением в таблице. Ячейка задается своими координатами, в которых на первом месте стоит буква, обозначающая колонку, а на втором - число, обозначающее ряд. Ячейка, в которую в данный момент вводятся данные, называется активной. В каждый момент времени активной может быть только одна ячейка, она всегда выводится на индикацию.

Современные табличные процессоры обеспечивают:

· ввод, хранение и корректировку большого количества данных;

· автоматическое проведение вычислений при изменении исходных данных;

· наглядность и естественную форму документов, представляемых пользователю на экране;

· графическую интерпретацию данных в виде диаграмм;

· и другое.

Основные функции:

1. Защита данных.Организована через меню Файл в диалоговом окне Сохранение и реализовано с помощью паролей на открытие файлов, разрешение записи и чтение.

2. В основном табличный процессор предназначен для работы с числами, поэтому предусматриваются расширенные возможности по их форматированию.Все табличные вычисления реализуются с использованием формул и функций. Встроенный менеджер формул помогает пользователю найти ошибку или неверную ссылку в большой таблице. При переходе в текстовый режим в ячейках отображаются сами формулы, а не результат вычисления

Сортировка списков и диапазонов. Фильтрация и анализ данных

Для удобства работы с большим массивом данных в таблицах, их постоянно нужно упорядочивать по определенному критерию. Кроме того, для выполнения конкретных целей, иногда весь массив данных не нужен, а только отдельные строки. Поэтому, чтобы не путаться в огромном количестве информации, рациональным решением будет упорядочить данные, и отфильтровать от других результатов. Давайте выясним, как производится сортировка и фильтрация данных в программе Microsoft Excel. Простая сортировка данных

Сортировка является одним из самых удобных инструментов при работе в программе Microsoft Excel. С помощью неё, можно расположить строчки таблицы в алфавитном порядке, согласно данным, которые находятся в ячейках столбцов.

Сортировку данных в программе Microsoft Excel можно выполнять, воспользовавшись кнопкой «Сортировка и фильтр», которая размещена во вкладке «Главная» на ленте в блоке инструментов «Редактирование». Но, прежде, нам нужно кликнуть по любой ячейке того столбца, по которому мы собираемся выполнить сортировку.

Например, в предложенной ниже таблице следует отсортировать сотрудников по алфавиту. Становимся в любую ячейку столбца «Имя», и жмем на кнопку «Сортировка и фильтр». Чтобы имена упорядочить по алфавиту, из появившегося списка выбираем пункт «Сортировка от А до Я».

Как видим, все данные в таблице разместились, согласно алфавитному списку фамилий.

Для того, чтобы выполнить сортировку в обратном порядке, в том же меню выбираем кнопку Сортировка от Я до А».

Список перестраивается в обратном порядке.

Нужно отметить, что подобный вид сортировки указывается только при текстовом формате данных. Например, при числовом формате указывается сортировка «От минимального к максимальному» (и, наоборот), а при формате даты – «От старых к новым» (и, наоборот).

Настраиваемая сортировка

Но, как видим, при указанных видах сортировки по одному значению, данные, содержащие имена одного и того же человека, выстраиваются внутри диапазона в произвольном порядке.

А, что делать, если мы хотим отсортировать имена по алфавиту, но например, при совпадении имени сделать так, чтобы данные располагались по дате? Для этого, а также для использования некоторых других возможностей, все в том же меню «Сортировка и фильтр», нам нужно перейти в пункт «Настраиваемая сортировка…».

Построение диаграмм и графиков в MS Excel

1. Цель и содержание: знакомство с основными приемами построения и редактирования диаграмм и способами оформления таблиц в Excel.

2. Теоретическое обоснование

Диаграмма используется для графического отображения и анализа данных рабочего листа. Диаграммы графически представляют данные числового типа, широко используются для анализа и сравнения данных, представления их в наглядном виде, позволяют показать соотношение различных значений или динамику изменения ряда данных. Числовым данным рабочего листа соответствуют элементы диаграммы, которые изображаются различными геометрическими фигурами (полосы, линии, столбики, сектора, точки и т.д.).

При изменении исходных данных автоматически изменяется изображение элементов диаграммы по размеру или их местоположению. При изменении элемента диаграммы (уменьшении или увеличении высоты столбца, изменении местонахождения точки и т.д.) автоматически изменяются соответствующие числовые значения в таблицах.

2.1 Мастер диаграмм. Диаграмма создается с помощью Мастера диаграмм, вызываемого командой ВСТАВКА>Диаграмма или соответствующей кнопкой на панели Стандартная.

Обычно перед вызовом Мастера диаграмм выделяется интервал ячеек – область данных для построения диаграммы. Мастер диаграммы осуществляет построение новой диаграммы в интерактивном режиме за несколько шагов.

После активизации Мастера диаграмм в Excel необходимо выделить область рабочего листа, в котором диаграмма будет вставлена как объект. Для этого с помощью мыши следует выделить область, которая в дальнейшем будет использована для вставки диаграммы.

Мастер диаграмм строит диаграмму за несколько шагов:

Шаг 1: тип диаграммы. Программа позволяет строить 14 стандартных типов плоскостного и объёмного представления данных. Этот выбор не является окончательным. Тип диаграммы можно будет в последствии изменить.

Шаг 2: источник данных диаграммы. В этом диалоговом окне указываются данные, по которым будет построена диаграмма. Ориентацию данных можно изменить с помощью кнопок В строках (ось Х) и В столбцах (ось Y).

Шаг 3: параметры диаграммы. В этом диалоговом окне указываются заголовки, легенда и подписи данных. Легенда – это подпись, определяющая узор или цвета рядов или категорий данных на диаграмме. Легенда содержит описание данных категорий, которые представлены различными цветами.

Шаг 4: размещение диаграммы. Диаграмма может быть внедрённой, а может находиться на отдельном листе.

В дальнейшем диаграмму, как и любой другой объект можно с помощью мыши перемещать в любое другое место листа. Можно также, перемещая маркеры изменения размера окна, изменять размеры области диаграммы.

2.2 Типы диаграммы. Excel предлагает пользователю целый ряд различных типов диаграмм, для каждого из которых определено большое количество форматов. При выборе типа диаграммы следует учитывать назначения данной диаграммы. Некоторые типы больше подходят для сравнения отдельных значений (гистограмма, линейчатая и точечная диаграмма). Другие типы диаграмм служат для представления данных, содержащихся в таблице, с помощью интерполяции отдельных значений (график, поверхность). Данные можно представить также как доли целого (круговая диаграмма).

Для того чтобы получить смешанную диаграмму необходимо при выборе типа диаграммы выбрать вкладку Нестандартные, в перечне типов диаграмм можно найти несколько смешанных диаграмм, например График/Гистограмма или Гистограмма/области. Смешанную диаграмму можно также получить из обычной диаграммы путем изменения типа диаграммы для отдельных рядов данных в процессе редактирования диаграммы.

Особенности работы со специализированными информационными банками и возможностями системы КонсультантПлюс

Введение

Сегодня, пожалуй, никому не нужно объяснять, что такое справочная правовая система (СПС). У всех на слуху такие названия, как "Консультант Плюс", "Гарант". Менее распространены "Кодекс", "Референт" и ряд других. Общее число официальных корпоративных пользователей СПС -- более 300 000. Фактическое же число пользователей в несколько раз выше, так как в каждом учреждении или организации с правовыми базами, как правило, работают несколько сотрудников. Не стоит сбрасывать со счетов и нелегальных пользователей, приобретающих пиратские копии.

Консультант Плюс - это современная справочная система, обеспечивающая большое количество возможностей и удобств, при работе с текстовыми правовыми документами.

Справочно-правовая система Консультант Плюс - полезный и надежный помощник для специалистов.

Основные возможности системы Консультант Плюс работают по формуле: быстро и легко найти, быстро и легко изучить изменения в нормативных актах, быстро и легко решить свой вопрос.

1. История ИС

Первые региональные информационные центы Сети Консультант Плюс были созданы летом 1992 года в Москве, Хабаровске, Северодвинске. В то время практически единственной системой, имевшей достаточно широкое распространение, была система «Гарант». Уже к концу 1992 года в России работало около 70 региональных центров Консультант Плюс, а число пользователей систем Консультант Плюс, достигло 1000.

В 1994 году Сеть Консультант Плюс объединила 220 региональных центров и обслуживала 10 000 предприятий. Вскоре независимы эксперты отметили опережающее развитие «Консультант Плюс» по сравнению с другими компаниями, работающими на рынке справочных систем. Так, по данным, опубликованным в «Российской газете», в 1996 году системы Консультант Плюс занимали 56% всего рынка. Это тенденция сохранилась и в дальнейшем, что подтверждают другие исследования и независимые опросы. В 1998 году журнал “Business Week” назвал «Консультант Плюс» одной из наиболее активно и стабильно развивающихся компаний России. Перед началом августовского кризиса 1998 года число установленных у пользователя систем превысило 170 000.

2. Справочная правовая система «Консультант Плюс»

Компания «Консультант Плюс», образованная в 1992 году, является разработчиком компьютерной справочной правовой системы Консультант Плюс. Система Консультант Плюс содержит свыше 3 500 000 документов.

Общероссийская Сеть распространения правовой информации Консультант Плюс состоит из 300 региональных информационных центров, расположенных в крупных городах, и более 400 сервисных подразделений в небольших населенных пунктах. В настоящее время клиентами Консультант Плюс являются более 250 000 организаций во всех регионах страны.

2.1 Назначение и возможности программы

информационный система консультант юридический

Система предназначена для качественного и оперативного снабжения правовой информацией юристов, бухгалтеров, руководителей, а также других лиц, использующих в своей работе нормативно-правовую документацию.

Юристы ценят систему Консультант Плюс за огромный массив правовой и справочной информации. Система включает в себя весь спектр нормативных документов, аналитические материалы и статьи, комментарии.

Бухгалтеры используют в своей работе информацию о формах учета и отчётности, ставках налогов и других обязательных платежах, календарь бухгалтера, курсы валют, консультации по вопросам бухучета и другие полезные материалы.

Руководители организаций пользуются системой Консультант Плюс для получения оперативной информации о последних изменениях в законодательстве.

Возможности:

1. Добывание, хранение и систематизация вышедших и выходящих документов;

2. Быстрый поиск нужного документа в нужный момент времени;

3. Получение новых документов, изменений и дополнений в старые.

В программе применяются технологии:

- Многоуровневый рубрикатор, базирующийся на общеправовом классификаторе отраслей законодательства.

- Папки документов, в которых пользователь может сохранять подборки документов, например по тематикам, производить их объединение или пересечение.

- Гипертекстовые ссылки - позволяют отслеживать взаимосвязи между документами и их редакциями. Щелкнув по гипертекстовой ссылке, можно перейти в текст другого документа.

2.2 Состав систем семейства

Имеются следующие системы, различающиеся качеством документов в базе (а также ценой).

Консультант Плюс: Эксперт

1. Все нормативные акты РФ.

2. Правовые акты разъяснительного характера.

3. Правоприменительный акт.

Консультант Плюс: Версия Проф

1. Все нормативные акты РФ.

2. Правовые акты разъяснительного характера, кроме узкоспециальных.

Консультант Плюс: Российское законодательство

1. Все нормативные акты РФ общего значения.

2. Важнейшие правовые акты разъяснительного характера.

Консультант Бухгалтер

1. Нормативные документы по бухучету и налогообложению РФ.

2. Документы, используемые при рассмотрении вопросов в бухгалтерской практике.

Консультант Плюс: Налоги, Бухучет

1. Нормативные акты по бухучету и налогообложению в РФ.

Кроме систем по Российскому законодательству, имеются системы по законодательству более 60 субъектов РФ - Консультант Плюс: Региональный выпуск, документы по всем субъектам объединены в - Консультант Плюс: Региональное законодательство.

Кроме этого имеются специализированные системы, предназначенные для людей определенных профессий, например: Консультант Бухгалтер, Консультант Финансист, Консультант Судебная практика, Консультант Арбитраж, Консультант Медицина, Фармацевтика; Деловые бумаги, Ценные бумаги.

Аналитические возможности СПС КП

для решения различных практических задач

Аналитические возможности СПС помогают анализировать решаемую пользователем проблему в комплексе с разных сторон. Чтобы обеспечить такие возможности, в СПС производится юридическая обработка всех поступающих документов.

Юридическая обработка заключается в подготовке новых редакций официально измененного документа, а также в определении взаимосвязей между документами и их отражение с помощью ссылок, примечаний и справочных сведений. Отсутствие юридической обработки сводит возможности СПС к простому информационному хранилищу, не облегчающему поиска решений по конкретным вопросам. СПС теряет функции помощника и советчика.

При отсутствии в тексте документа комментариев специалистов правильное применение законодательства затруднено, а иногда и невозможно. Юридические комментарии особенно важны в тех случаях, когда в нормативных актах имеются противоречия с действующим законодательством или явные ошибки.

Главная особенность работы с нормативно-правовой информацией состоит в необходимости учета взаимосвязи между документами и их изменений. Полная информация о связях конкретного документа облегчает анализ решаемой проблемы. Поэтому важной характеристикой качественной СПС является возможность построения к каждому нормативному акту списков респондентов и корреспондентов, которые отражают как явные, так и косвенные связи с другими документами. Респонденты или прямые ссылки документа – это правовые акты, на которые действует просматриваемый документ. Корреспонденты или обратные ссылки – это правовые акты, которые действуют на просматриваемый документ.

Учет существующей взаимосвязи между документами и отслеживание их изменений удобнее производить, используя переходы из текста одного документа в другой по системе перекрестных ссылок (гипертекст). Гипертекстовая технология имеет большое значение для пользователя и является показателем качества СПС. Полная реализация гипертекстовых ссылок позволяет быстро отследить все явные и неявные связи любого документа, существенно упрощая работу с законодательством и ускоряя принятие решения.

Каждый нормативный акт в СПС сопровождается справкой, содержащей дополнительные сведения о документе. В справку включается информация об источнике официального опубликования, об изменениях и дополнениях, которые были приняты к документу, о месте документа в действующем законодательстве, об особенностях вступления в силу, о его соотношении с другими документами и об атрибутах документа (его статус, номер и т. д.).

Сервисные функции спс

Одновременно с расширением информационного наполнения систем появлялись новые функции и возможности по работе с информацией.

Дополнительные сервисные функции по работе с документами обеспечивают удобство работы и возможность формирования пользователем собственного рабочего пространства. СПС позволяют создавать многоуровневые папки с подборками документов пользователей, использовать при работе с документами электронные закладки, работать с бланками и формами в редакторах MSWordиMSExcel, получать рекомендации по поиску документов и консультаций в системах.

Функция создания папок документов позволяет удобно систематизировать самую важную для пользователя информацию и дает возможность быстрого доступа к наиболее часто используемым документам, а также создания персонального юридического классификатора. В современных СПС реализована многоуровневая система папок для хранения списков найденных документов. Так же как и в операционной системе, пользователь может создавать, переименовывать и удалять папки. Например, в системе ГАРАНТ можно создавать вложенные папки с уровнем вложенности 10.

Во время работы с документами в СПС можно, как при чтении обычной книги, устанавливать в текстах документов закладки. Электронные закладки позволяют пометить значимые для пользователя места в документах, а затем мгновенно обращаться к ним. Кроме того, закладки можно использовать, наряду с папками для хранения найденных документов в СПС. Список установленных закладок доступен из меню, причем они позволяют не только находить сохраненный ранее документ, но и отмеченное место в этом документе.

Во многих СПС имеются функции сортировки списка документов и поиска внутри списка документов. Дополнительные поисковые возможности ускоряют поиск необходимого документа, облегчают анализ законодательной базы и уменьшают время для принятия правильного решения. Текст найденного документа можно нажатием одной экранной кнопки перенести в редактор MSWord, что экономит время, затрачиваемое на ее обработку, делая работу с СПС более комфортной.

Для удобства восприятия информации в СПС используется цветовое выделение элементов текста правовых документов. Например, в системе ГАРАНТ подчеркиванием и зеленым цветом выделяются ссылки на другие нормативные акты. Для выделения названия документа, названий входящих в него статей, разделов, параграфов и т. п. применяется синий цвет.

Сиреневым цветом выделяются комментарии. Комментарии разрабатываются юридическим отделом НПО «Гарант-Сервис» и содержат информацию о принятых изменениях к документам, дополнениях и т. п.

Оливковым цветом выделяются фрагменты документа, утратившие силу. Если документ утратил силу целиком, выделение оливковым цветом может не применяться. В этом случае информация о том, что документ утратил силу, отображается в заголовке окна.

В некоторых СПС документы могут содержать графические и звуковые файлы, на которые указывают обычные гипертекстовые ссылки. Чтобы открыть изображение для просмотра или, например, прослушать гимн России, нужно щелкнуть мышью по такой ссылке.

Для плодотворной работы в любой СПС все основные ее возможности доступны в одном меню. Пользователь может быстро выполнить требуемое действие, не изучая подробности устройства системы. Этому способствует наличие в СПС системы подсказок, обеспечивающей оперативный доступ к системе помощи и позволяющий освоить все детали работы системы. Полное владение всеми техническими средствами СПС помогает ее максимально плодотворному использованию и облегчает работу.

Исследование топологии сети учебного заведения, используемого оборудования, протоколов, служебных программ. Сетевые утилиты

Реализация предложенного проекта позволит в будущем сократить бумажный документооборот внутри предприятия, повысить производительность труда, сократить время на обработку информации. Как следствие, образуются дополнительные временные ресурсы для разработки и реализации новых экономических и инвестиционных проектов. Таким образом, решится проблема окупаемости и рентабельности внедрения корпоративной сети. В целях автоматизации предприятия, улучшение документооборота доведение до каждого рабочего места, Интернета была выбрана стратегия по прокладке локальной вычислительной сети (далее ЛВС). В данном учебном заведении имеется: .217 компьютеров .7 компьютерных и 7 учебных кабинетов .1 информационный центр .1 центр обработки данных Проведя анализ уже имеющейся ЛВС, было принято решение использовать технологию Fast Ethernet. Так как она является актуальной и поддерживается всем современным сетевым оборудованием. Передача данных осуществляется по витой паре UTP. Расширяемость ЛВС достигается за счет древовидной топологии. Где центральную роль играют свитчи. Активное оборудование: 1.Сервер (файловый) 2.Switch (коммутатор) (D-Link des-1008A.8 портов) - 35 шт. 3.Switch (коммутатор) (D-Link DES-1016 16 портов) - 2 шт. .Рабочие станции типа IBM PC совместимые .Сетевые адаптеры Fast Ethernet .Роутер D-Link Dir 300 Пассивное оборудование: 1.Кабель UTP (Рис.1) 2.Коннекторы (Рис.2) .Обжимной инструмент (кримпер) По запросу администрации колледжа необходимо было провести подключение к уже имеющейся сети учебную часть и отделения, а именно: заочное, механическое, юридическое и экономическое. А также приемная комиссия, кабинет заместителя директора, бухгалтерия, учебные и компьютерные кабинеты - №101, №102, №103, №104, №106, №107, №201, №203, №204, № 206, №401, №402, №405, № 406. 1.1 Разработка локальной вычислительной сети Построение начинается с проектирования локально вычислительные сети (ЛВС), при котором учитываются ее основные задачи, требуемая пропускная способность, способ передачи информационных потоков, а также их характер и количество участников сети. Затем осуществляется монтаж ЛВС, состоящий из прокладки кабельных трасс, монтажа и разводки сети. Завершающим этапом можно назвать работы по ее наладке и тестирование ЛВС. Построение ЛВС осуществляют с целью объединения всех рабочих мест сотрудников предприятия в единую информационную сеть. Это необходимо для скоростного обмена информацией между работниками. Само построение состоит из следующих основных этапов: Предварительный осмотр объекта, где нарушен участок сети, либо требуется её прокладка; Проектирование сети; Монтаж локальной сети. Сюда входит монтаж трасс кабелей, монтаж витой пары на рабочих местах. Тестирование локальной сети; Пуско-наладочные работы (проверка и, при необходимости, настройка оборудования); Последующее обслуживание и (при необходимости) ремонт локальной сети. Этапы монтажа сетей предприятия Монтаж оборудования и прокладка компьютерных сетей начинаются после составления и утверждения проектной документации. Все работы выполняются по предварительно составленному плану. При этом монтаж ЛВС должен отвечать следующим основным требованиям: открытость архитектуры, позволяющая в дальнейшем увеличить количество точек доступа, подключить дополнительное оборудование и при этом не вносить изменений в аппаратное или программное обеспечение (ПО); гибкость в эксплуатации, которая проявляется в стабильной работе ЛВС даже при выходе из строя одного из ее элементов; высокая эффективность работы, выраженная в обеспечении качественной передачи и хранении информации при минимальных затратах. Каждый монтаж локальных сетей должен выполняться специалистами, имеющими достаточный запас профессиональных знаний и необходимый опыт работы. При этом желательно использовать наиболее современное программное и аппаратное обеспечение, что позволит создать надежную и долговечную ЛВС. Основные этапы прокладки локальной вычислительной сети Все работы, которые включает монтаж локальной вычислительной сети (ЛВС), делятся на несколько этапов: приобретение необходимого оборудования и ПО; непосредственная прокладка ЛВС и маркировка кабелей, восстановление поврежденных участков кабелей; установка различного вида конечного оборудования и последующее тестирование всей системы; монтаж необходимого для функционирования сети оборудования (коммутаторы, ИБП и пр.); установка ПО (сетевое, специализированное, офисное), обеспечивающего бесперебойную работу ЛВС; После того как реорганизация локальной сети завершена, может осуществляться монтаж дополнительного оборудования или оргтехники. Любая установка компьютерной сети должна завершаться итоговым тестированием и предоставлением полного пакета документов с описанием проекта, спецификацией оборудования, сметой и пр. Возможно проведение дополнительных консультаций по функционированию ЛВС, а также подключение услуги по обеспечению информационной безопасности. Необходимо помнить, что только профессиональное подключение локальной сети позволяет обеспечить высокий уровень защиты информации и максимальную эффективность работы. Необходимые критерии локально вычислительной сети: Отказоустойчивость Резервные линии обеспечивают защиту от отказа и позволяют подключать сетевое оборудование различными путями. Если одно из соединений выходит из строя, трафик мгновенно передается по резервным линиям. Защита Каждая сеть нуждается в той или иной форме защиты. Простой защиты с использованием пароля, предлагаемой операционными системами, редко оказывается достаточно. Следует искать сетевые решения, предлагающие дополнительные возможности защиты на уровне концентратора, коммутатора, маршрутизатора и сервера удаленного доступа Управляемость С ростом сети все более важное значение приобретает возможность мониторинга и управления потоками трафика, прогнозирование разного рода проблем и диагностика неисправностей. Надежность По мере того, как растет ваша зависимость от сети, ее простои обходятся все дороже. Необходимо искать такие решения, которые обеспечивают повышенную надежность, необходимую гарантию и стратегии обслуживания. Следует принимать во внимание такие критические факторы, как отказоустойчивость Гибкость Поскольку предъявляемые к сети требования меняются очень быстро, конфигурация должна быть рассчитана на адаптацию к новым потребностям без крупных модификаций. 1.2 Описание выбранной топологии, технологии, стандарта и оборудования Компьютеры и другие компоненты локальной сети могут соединяться между собой различными способами. Топология сети определяется геометрической фигурой, образованной линиями связи между компьютерами, или физическим расположением по отношению друг к другу компьютеров, связанных между собой. Кроме того, большое значение имеют затраты на приобретение и установку сетевого оборудования, что является важным вопросом для учебного заведения, разброс цен здесь также достаточно велик. Существует множество способов соединения сетевых устройств. Выделяют 3 базовых топологии: . Звезда . Кольцо . Древовидная структура "Звезда" Звезда - базовая топология компьютерной сети, в которой все компьютеры сети присоединены к центральному узлу (обычно сетевой концентратор) (рис.1) Рис. 1. Топология «звезда» Работа в сети: Когда источник передает сигналы в сетевую среду, данные посылаются центральному сетевому устройству (концентратору), затем концентратор переправляет их устройству в соответствии с адресом, содержащимся в данных. Достоинства: ·Выход из строя одной рабочей станции не отражается на работе всей сети в целом; ·Хорошая масштабируемость сети; ·Лёгкий поиск неисправностей и обрывов в сети; ·Высокая производительность сети; ·Гибкие возможности администрирования. Недостатки: ·Выход из строя центрального концентратора обернётся неработоспособностью сети в целом; ·Для прокладки сети зачастую требуется больше кабеля, чем для большинства других топологий; ·Конечное число рабочих станций, т.е. число рабочих станций ограничено количеством портов в центральном концентраторе. Применение: Одна из наиболее распространённых топологий, поскольку проста в обслуживании. В основном используется в сетях, где носителем выступает кабель витая пара. "Кольцо" Кольцо - базовая топология компьютерной сети, в которой рабочие станции подключены последовательно друг к другу, образуя замкнутую сеть. (рис.2) Рис. 2. Топология «кольцо» Работа в сети: В кольце не используется конкурентный метод посылки данных, компьютер в сети получает данные от соседа и перенаправляет их дальше, если они адресованы не ему. Для определения того, кому можно передавать данные обычно используют маркер. Данные ходят по кругу, только в одном направлении. Достоинства: ·Простота установки; ·Практически полное отсутствие дополнительного оборудования; ·Возможность устойчивой работы без существенного падения скорости передачи данных при интенсивной загрузке сети, поскольку использование маркера исключает возможность возникновения коллизий. Недостатки: ·Выход из строя одной рабочей станции, и другие неполадки (обрыв кабеля), отражаются на работоспособности всей сети; ·Сложность конфигурирования и настройки; ·Сложность поиска неисправностей. "Древовидная структура ЛВС" Рис. 3. «Древовидная» топология Наряду с известными топологиями вычислительных сетей кольцо, звезда и шина, на практике применяется и комбинированная, например древовидная структура (рис.3). Она образуется в основном в виде комбинаций вышеназванных топологий вычислительных сетей. Основание дерева вычислительной сети располагается в точке (корень), в которой собираются коммуникационные линии информации (ветви дерева). Вычислительные сети с древовидной структурой применяются там, где невозможно непосредственное применение базовых сетевых структур в чистом виде. Для подключения большого числа рабочих станций соответственно адаптерным платам применяют сетевые усилители и / или коммутаторы. Коммутатор, обладающий одновременно и функциями усилителя, называют активным концентратором. На практике применяют две их разновидности, обеспечивающие подключение соответственно восьми или шестнадцати линий. Устройство, к которому можно присоединить максимум три станции, называют пассивным концентратором. Пассивный концентратор обычно используют как разветвитель. Он не нуждается в усилителе. Предпосылкой для подключения пассивного концентратора является то, что максимальное возможное расстояние до рабочей станции не должно превышать нескольких десятков метров. Таблица сравнений топологий (см. приложение 1) Исходя из уже имеющейся в учебном заведении топологии "Звезда", была произведена реорганизация сети в "Древовидную" структуру. Такое решение было принято в связи с физическим расположением компьютеров по отношению друг к другу. Стандарт Fast Ethernet (100BASE-T) Fast Ethernet (100BASE-T) - набор стандартов передачи данных в компьютерных сетях, со скоростью до 100 Мбит/с. В 1995 году ряд производителей сетевого оборудования (такие как 3Com, SynOptics и др.) образовали объединение Fast Ethernet Alliance, предназначенное для создания новой спецификации, которая объединила бы отдельные наработки различных компаний в области кабельной передачи данных. Вместе с тем в институте IEEE была начата работа по стандартизации новой технологии. Созданная для этого исследовательская группа, с конца 1992 по конец 1993 года изучила множество 100-мегабитных решений, предложенных различными производителями, а также высокоскоростную технологию, предложенную компаниями Hewlett-Packard и AT&T. 100BASE-T - Общий термин для обозначения одного из трёх стандартов 100 Мбит/с ethernet, использующий в качестве среды передачи данных витую пару. Длина сегмента до 100 метров. Включает в себя 100BASE-TX, 100BASE-T4 и 100BASE-T2. BASE-TX, IEEE 802.3u - Развитие технологии 10BASE-T, используется топология звезда, задействован кабель витая пара категории-5, в котором фактически используются 2 пары проводников, максимальная скорость передачи данных 100 Мбит/с. BASE-T4 - 100 MБит/с ethernet по кабелю категории-3. Задействованы все 4 пары. Сейчас практически не используется. Передача данных идёт в полудуплексном режиме. BASE-FX - 100 Мбит/с ethernet с помощью оптоволоконного кабеля. Максимальная длина сегмента 400 метров в полудуплексном режиме (для гарантированного обнаружения коллизий) или 2 километра в полнодуплексном режиме по многомодовому оптическому волокну и до 32 километров по одномодовому. Анализируя вышеописанные данные, наиболее эффективным является использование кабеля витая пара категории-5. Данный вид кабеля может обеспечить скорости передачи, до 100 Мбит/с при использовании 2-х пар и до 1000Мбит/с, при использовании 4-х пар, а также он относительно лёгок в установке и недорог. 1.3 Используемое оборудование, материалы, инструменты Для разрабатываемой сети будем использовать неэкранированную витую пару: RJ-45 UTP, lev.5e (305м.) 1689.9 руб (5 для 1525м прокладки сети). Также необходимо приобрести 120 шт. вилок RJ-45 (3 руб. /шт.) - 360 руб. Конечное сетевое оборудование Конечное сетевое оборудование является источником и получателем информации, передаваемой по сети. Компьютер (рабочая станция), подключенный к сети, является самым универсальным узлом. Прикладное использование компьютера в сети определяется программным обеспечением и установленным дополнительным оборудованием. Для дальних коммуникаций используется модем, внутренний или внешний. С точки зрения сети, "лицом" компьютера является его сетевой адаптер. Тип сетевого адаптера должен соответствовать назначению компьютера и его сетевой активности. Сервер является также компьютером, но с большими ресурсами. Это подразумевает его более высокую сетевую активность и значимость. Серверы желательно подключать к выделенному порту коммутатора. При установке двух и более сетевых интерфейсов (в том числе и модемного подключения) и соответствующего программного обеспечения сервер может играть роль маршрутизатора или моста. Серверы, как правило, должны иметь высокопроизводительную операционную систему. Характеристика сервера выделенного для работы (см. приложение 2) Программное обеспечение сети В программное обеспечение сервера входят: ·Операционная система Windows Server 2003 SP2+R2 ·Антивирусная программа NOD 32 AntiVirus System. ·Пакет программ Microsoft Office 2003 (pro) ·Traffic inspector ·Программа для администрирования сети Symantec pcAnywhere 12 (сервер) В программное обеспечение рабочей станции входят: ·Операционная система Windows XP SP2 ·Антивирусная программа NOD 32 AntiVirus System. ·Пакет программ Microsoft Office 2003 (pro) ·Пакет программ ABBY FineReader Corporate Edition v8.0 (клиентская лицензия) ·Программа для администрирования сети Symantec pcAnywhere 12 (клиент) ·Пользовательские программы Свитч Сетевой коммутатор (свитч от англ. switch - переключатель) - устройство, предназначенное для соединения нескольких узлов компьютерной сети в пределах одного или нескольких сегментов сети. В отличие от концентратора, который распространяет трафик от одного подключенного устройства ко всем остальным, коммутатор передаёт данные только непосредственно получателю, исключение составляет широковещательный трафик (на MAC-адрес FF: FF: FF: FF: FF: FF) всем узлам сети. Это повышает производительность и безопасность сети, избавляя остальные сегменты сети от необходимости (и возможности) обрабатывать данные, которые им не предназначались. Коммутатор работает на канальном уровне модели OSI и потому в общем случае может только объединять узлы одной сети по их MAC-адресам. Коммутаторы были разработаны с использованием мостовых технологий и часто рассматриваются как многопортовые мосты. Для соединения нескольких сетей на основе сетевого уровня служат маршрутизаторы. Описание модели D-Link des-1008A. Коммутатор оснащен 8 портами 10/100 Мбит/с, позволяющими небольшой рабочей группе легко подключаться к уже имеющимся сетям Ethernet и Fast Ethernet. Это возможно благодаря свойству портов автоматически определять сетевую скорость и работать по стандартам 10BASE-T и 100BASE-TX, а также в режиме передачи полу-/полный дуплекс. Автоматическое определение MDI/MDIX Все порты поддерживают автоматическое определение полярности MDI/MDIX. Это исключает необходимость использования кроссированных кабелей или портов uplink. Любой порт можно подключить к серверу, концентратору, маршрутизатору или коммутатору, используя "прямой" Ethernet-кабель на основе витой пары. Управление потоком Все порты поддерживают управление потоком 802.3x. Эта функция позволяет предотвратить потерю пакетов посредством передачи сигнала о возможном переполнении буфера. Приостановка передачи пакетов продолжается до тех пор, пока порт не будет готов принимать новые данные. Это обеспечивает надежное соединение всех подключенных устройств. Описание модели D-Link DES-1016 D-Link DES-1016 является неуправляемым, конфигурируемым, коммутатором 10/100 Мбит/с 2 уровня, предназначенным для повышения производительности работы малой группы пользователей, обеспечивая при этом высокий уровень гибкости. Мощный и одновременно с этим простой в использовании, DES-1016 позволяет пользователям не задумываясь подключать в любой порт сетевое оборудование работающее на скоростях 10 Мбит/с или 100 Мбит/с, понизить время отклика и удовлетворить потребности в большой пропускной способности сети. Коммутатор снабжен 16 портами 10/100 Мбит/с, позволяющими небольшой рабочей группе гибко подключаться сетям к Ethernet и Fast Ethernet, а также интегрировать их. Это достигается благодаря свойству портов автоматически определять сетевую скорость, согласовывать стандарты 10Base-T и 100Base-TX, а также режим передачи полу/полный дуплекс.оммутатор может быть использован для непосредственного подключения компьютеров к нему, так как обладает малой стоимостью подключения на порт. Это предотвращает возможность образования "узких мест", так как каждый компьютер имеет выделенную полосу пропускания сети. Функция управления потоком предотвращает пакеты от передачи, которая может привести к их потере, посредством передачи сигнала о возможном переполнении портом, буфер которого полон. Приостановка передачи пакетов продолжается до тех пор, пока буфер не порта не будет готов принимать новые данные. Управление потоком реализовано для режимов полного и полудуплекса. Коммутатор позволяет организовывать транк (до 4 портов, всего до 4 транков), тем самым достичь скорость 800 Mbps в режиме полного дуплекса. Кроме того, есть возможность установки дополнительного модуля с 2 оптическими портами 100BASE-FX, или модуля с 2 портами 10BASE-T/100BASE-TX. Коммутатор поддерживает организацию VLAN. Роутер D-Link Dir 300. Создание беспроводной сети Беспроводной маршрутизатор DIR-300/NRU Wireless 150 (до 150 Мбит/с) может выполнять функции базовой станции для подключения к беспроводной сети устройств, работающих по стандартам 802.11b, 802.11g и 802.11n. Подключив беспроводной маршрутизатор к выделенной линии или широкополосному модему, пользователи могут совместно использовать высокоскоростное соединение с Интернет для поиска информации в Web, проверки электронной почты и общения on-line с друзьями и семьей. Защита безопасности сети Беспроводной маршрутизатор DIR-300/NRU обладает встроенным межсетевым экраном, что защищает пользовательскую сеть от вредоносных атак. Это минимизирует угрозы от действий хакеров и предотвращает нежелательные вторжения в сеть. Дополнительные функции безопасности такие, как например, фильтр МАС-адресов, предотвращают неавторизованный доступ к сети. Функция "родительского контроля" позволяет запретить пользователям просмотр нежелательного контента. Маршрутизатор поддерживает стандарты шифрования WEP, WPA и WPA2 для обеспечения защиты сетевого трафика. Полная совместимость Беспроводной маршрутизатор DIR-300/NRU совместим со стандартами 802.11b и 802.11g, гарантируя совместимость с широким диапазоном беспроводных устройств. Беспроводной маршрутизатор оборудован четырьмя портами Ethernet, позволяющими подключать персональные компьютеры, принтеры и другие устройства с Ethernet-интерфейсами. Простота установки и эксплуатации Благодаря D-Link Quick Router Setup Wizard (Мастеру по быстрой установке маршрутизатора), настройка сети может быть выполнена в считанные минуты. Использование Мастера по быстрой установке значительно облегчает процесс добавления новых устройств, установки аппаратного обеспечения, и его подключения к сети, устанавливая настройки провайдера для быстрого установления широкополосного соединения с Интернет. Кроме того, DIR-300/NRU имеет функцию Wi-Fi Protected Setup™ (WPS), что упрощает процесс настройки беспроводной сети и включения защиты.

Выполнение поиска профессиональной информации.

Приступая к информационному поиску в Интернет, следует всегда помнить несколько основных моментов. Прежде всего, никакие средства навигации - справочники или поисковые машины - не охватывают всего текущего информационного массива Интернет. По некоторым оценкам, даже такие признанные лидеры сетевого поиска как Google, отражают не более трети совокупного содержания Сети. Причина этого - постоянный колоссальный прирост объемов информации в Интернет, который, несмотря на все усилия навигационных служб, содержит огромное число белых пятен.

Помимо быстрого роста и изменения местоположения документов, большинство поисковых систем имеют внутренние ограничения на отражение материалов одного сайта и на объем индексируемой части страницы. Программы-роботы зачастую не идут в глубь сервера дальше определенной директории, что также сокращает число отраженных материалов.

Сети с шинной топологией (рис. 3) используют линейный моноканал передачи данных, к которому все узлы подсоединены через интерфейсные платы посредством относительно коротких соединительных линий. Данные от передающего узла сети распространяются по шине в обе стороны. Промежуточные узлы не ретранслируют поступающих сообщений. Информация поступает на все узлы, но принимает сообщение только тот, которому оно адресовано. Такую сеть легко наращивать и конфигурировать, она устойчива к возможным неисправностям отдельных узлов.

В сети с кольцевой топологией (рис. 4) все узлы соединены в единую замкнутую петлю (кольцо) каналами связи. Информация по кольцу передаётся от узла к узлу, и каждый узел ретранслирует посланное сообщение. Передача данных по кольцу с целью упрощения приёмо-передающей аппаратуры выполняется только в одном направлении. Принимающий узел распознает и получает только адресованные ему сообщения.

Рис. 3 Сеть с шинной топологией

Рис. 4 Сеть с кольцевой топологией

Основу последовательной сети с радиальной топологией (рис. 5) составляет специальный компьютер-сервер, к которому подсоединяются рабочие станции, каждая по своей линии связи. Вся информация передаётся через центральный узел, который ретранслирует, переключает и маршрутизирует информационные потоки в сети. Находят применение и широковещательные радиальные сети с пассивным центром - вместо центрального сервера в таких сетях устанавливается коммутирующее устройство, обычно концентратор, обеспечивающий подключение одного передающего канала сразу ко всем остальным.

Рис. 5 Сеть с радиальной топологией

В зависимости от используемой коммуникационной среды сети делятся на сети с моноканалом; иерархические, полносвязные сети и сети со смешанной топологией.

Скрыть объявление

В сетях с моноканалом данные могут следовать только по одному и тому же пути; в них доступ абонентов к информации осуществляется на основе селекции (выбора) передаваемых кадров или пакетов данных по адресной части последних. Все пакеты доступны всем пользователям сети, но «вскрыть» пакет может только тот абонент, чей адрес в пакете указан. Такие сети иногда называют сетями с селекцией информации.

Иерархические, полносвязные и сети со смешанной топологией в процессе передачи данных требуют маршрутизации последней, т.е. выбора в каждом узле пути дальнейшего движения информации. Правда, альтернативная неоднозначная маршрутизация выполняется только в сетях, имеющих замкнутые контуры каналов связи (ячеистую структуру). Такие сети называются сетями с маршрутизацией информации.

2.2 Модель взаимодействия открытых систем

Управление процессом передачи и обработки данных в разветвлённой сети, требует формализации и стандартизации процедур:

выделения и освобождения ресурсов компьютеров и системы телекоммуникации;

установления и разъединения соединений;

маршрутизации, согласования, преобразования и передачи данных;

контроля правильности передачи;

исправления ошибок и т.д.

Необходимость стандартизации протоколов важна и для понимания сетями друг друга при их взаимодействии.

Указанные задачи решаются с помощью системы протоколов и стандартов, регламентирующих нормализованные процедуры взаимодействия элементов сети при установлении связи и передаче данных.

Протокол – это набор правил и методов взаимодействия объектов вычислительной сети, охватывающий основные процедуры, алгоритмы и форматы взаимодействия, обеспечивающие корректность согласования, преобразования и передачи данных в сети. Реализацией протокольных процедур обычно управляют специальные программы, реже аппаратные средства.

Международной организацией по стандартизации (ISO – International Organization for Standardization) разработана система стандартных протоколов, получившая название модели взаимодействия открытых систем (Open System Interconnection – OSI), часто называемая также эталонной семиуровневой логической моделью открытых систем.

Открытая система – система, доступная для взаимодействия с другими системами в соответствии с принятыми стандартами.

Модель OSI представляет собой самые общие рекомендации для построения стандартов совместимых сетевых программных продуктов, она же служит базой для производителей при разработке совместимого сетевого оборудования, т.е. эти рекомендации должны быть реализованы как в аппаратуре, так и в программных средствах вычислительных сетей.

В настоящее время модель взаимодействия открытых систем является наиболее популярной сетевой архитектурной моделью. Модель регламентирует общие функции, а не специальные решения, поэтому реальные сети имеют достаточно пространства для маневра. Для упорядочения функций управления и протоколов вычислительной сети вводятся функциональные уровни. В общем случае сеть должна иметь семь функциональных уровней (табл. 1).

Блоки информации, передаваемые между уровнями, имеют стандартную форму: заголовок (header); служебную информацию; данные; концевик. Каждый уровень при передаче блока информации нижестоящему уровню снабжает его своим заголовком. Заголовок вышестоящего уровня воспринимается нижестоящим как передаваемые данные. Средства каждого уровня отрабатывают протокол своего уровня и интерфейсы с соседними уровнями.

Набор протоколов, достаточный для организации взаимодействия в сети, называется стеком коммуникационных протоколов.

Таблица 1

Уровни управления модели OSI

Указанные уровни управления можно по разным признакам объединять в группы:

уровни 1, 2 и частично 3 реализуются в большей части за счёт аппаратных средств; верхние уровни с 4 по 7 и частично 3 обеспечиваются программными средствами;

уровни 1 и 2 обслуживают абонентскую подсеть, уровни 3 и 4 – коммуникационную подсеть, уровни 5-7 обслуживают прикладные процессы, выполняемые в сети;

уровни 1 и 2 ответственны за физические соединения; уровни 3-6 заняты организацией передачи, передачей и преобразованием информации в понятную для абонентской аппаратуры форму; уровень 7 обеспечивает выполнение прикладных программ пользователя.

2.3 Техническое обеспечение информационно-вычислительных сетей

Структурно ИВС содержит:

компьютеры (хост-компьютеры, сетевые компьютеры, рабочие станции, серверы), размещённые в узлах сети;

аппаратуру и каналы передачи данных, с сопутствующими им периферийными устройствами;

интерфейсные платы и устройства (сетевые платы, модемы);

маршрутизаторы и коммутационные устройства.

Серверы и рабочие станции. Рабочая станция (work station) – подключенный к сети компьютер, через который пользователь получает доступ к её ресурсам. Часто рабочую станцию (равно как и пользователя сети, и даже прикладную задачу, выполняемую в сети) называют клиентом сети. В качестве рабочих станций могут использоваться как обычные и мощные компьютеры, так и специализированные, так называемые «сетевые компьютеры» (NET PC – Network Computer).

Сервер (server– это выделенный для обработки запросов от всех рабочих станций сети многопользовательский компьютер, предоставляющий этим станциям доступ к общим системным ресурсам (вычислительным мощностям, базам данных, библиотекам программ, принтерам, факсам и т.д.) и распределяющий эти ресурсы. Сервер имеет свою сетевую операционную систему, под управлением которой и происходит совместная работа всех звеньев сети. Из наиболее важных требований, предъявляемых к серверу, следует выделить высокую производительность и надёжность работы.

Сервер, кроме предоставления сетевых ресурсов рабочим станциям, может и сам выполнять содержательную обработку информации по запросам клиентов – такой сервер часто называют сервером приложений.

Серверы в сети часто специализируются. Специализированные серверы используются для устранения наиболее «узких» мест в работе сети: создание и управление базами данных и архивами данных, поддержка многоадресной факсимильной связи и электронной почты, управление многопользовательскими терминалами (принтеры, плоттеры) и т.д. Примеры специализированных серверов: файл-сервер (File Server); архивационный сервер (сервер резервного копирования, Storage Express System); факс-сервер (Net SatisFaxion); почтовый сервер (Mail Server); сервер печати (Print Server); серверы-шлюзы и др.

Компьютеры, имеющие непосредственный доступ в глобальную сеть, часто называют хост-компьютерами.

Маршрутизаторы и коммутирующие устройства. Основным назначением узлов коммутации является приём, анализ, а в сетях с маршрутизацией ещё и выбор маршрута, и отправление данных по выбранному направлению. В общем случае узлы коммутации включают в себя и устройства межсетевого интерфейса.

Узлы коммутации вычислительных сетей содержат устройства коммутации (коммутаторы). Если они выполняют коммутацию на основе иерархических сетевых адресов, их называют маршрутизаторами. Узлы коммутации осуществляют один из трёх возможных видов коммутации при передаче данных:

коммутацию каналов;

коммутацию сообщений;

коммутацию пакетов.

Коммутация каналов. Между пунктами отправления и назначения устанавливается непосредственное физическое соединение путём формирования составного канала из последовательно соединённых отдельных участков каналов связи. Такой сквозной физический составной канал организуется в начале сеанса связи, поддерживается в течение всего сеанса и разрывается после окончания передачи. Формирование сквозного канала обеспечивается путём последовательного включения ряда коммутационных устройств в нужное положение постоянно на всё время сеанса связи. Недостаток метода: низкая общая пропускная способность сети передачи данных. Основные достоинства метода: возможность работы и в диалоговом режиме, и в реальном масштабе времени; обеспечение полной прозрачности канала.

Коммутация сообщений. Данные передаются в виде дискретных порций разной длины (сообщений), причём между источником и адресатом сквозной физический канал не устанавливается и ресурсы коммуникационной системы предварительно не распределяются. Отправитель лишь указывает адрес получателя. Узлы коммутации анализируют адрес и текущую занятость каналов и передают сообщение по свободному в данный момент каналу на ближайший узел сети в сторону получателя. Недостаток метода: затруднена работа в диалоговом режиме и в режиме реального времени. Достоинства: высокая скорость передачи и возможности выполнять приоритетное обслуживание заявок.

Коммутация пакетов. В современных системах для повышения оперативности, надёжности передачи и уменьшения ёмкости запоминающих устройств узлов коммутации длинные сообщения разделяются на несколько более коротких стандартной длины, называемых пакетами (иногда очень короткие сообщения, наоборот, объединяются вместе в пакет). Стандартность размера пакетов обусловливает соответствующую стандартную разрядность оборудования узлов связи и максимальную эффективность его использования. Пакеты могут следовать к получателю даже разными путями и непосредственно перед выдачей абоненту объединяются (разделяются) для формирования законченных сообщений. Этот вид коммутации обеспечивает наибольшую пропускную способность сети и наименьшую задержку при передаче данных. Недостатком коммутации пакетов является трудность, а иногда и невозможность его использования для систем, работающих в интерактивном режиме и в реальном масштабе времени. Хотя в последние годы в этом направлении достигнут заметный прогресс – активно развиваются технологии Интернет-телефонии. Одно из направлений этой технологии – создание виртуального канала для передачи пакетов путём мультиплексирования во времени использования каждого узла коммутации. Временной ресурс порта узла разделяется между несколькими пользователями так, что каждому пользователю отводится постоянно множество минимальных отрезков времени, и создаётся впечатление непрерывного доступа.

Маршрутизация в сетях. Существует два основных способа маршрутизации: с предварительным установлением соединения, при котором перед началом обмена данными между узлами сети должна быть установлена связь с определёнными параметрами; и динамический, использующий протоколы дейтаграммного типа, по которым сообщение передаётся в сеть без предварительного установления соединения. Маршрутизация заключается в правильном выборе выходного канала в узле коммутации на основании адреса, содержащегося в заголовке пакета (сообщения).

Варианты адресации компьютеров в сети. Наибольшее распространение получили три варианта адресации.

Аппаратные адреса предназначены для сетей небольшого размера, поэтому они имеют простую неиерархическую структуру. Адреса могут быть закодированы в двоичной или шестнадцатеричной системах счисления. Разрядность адреса может быть любой – это внутреннее дело конкретной сети или подсети. Присвоение аппаратных адресов происходит автоматически, либо встраивается в аппаратуру (модемы, адаптеры и т.д.), либо генерируется при каждом новом запуске оборудования.

Символьные адреса или имена предназначены для пользователей и поэтому должны нести смысловую нагрузку. В больших сетях такие адреса имеют иерархическую систему и состоят из отдельных доменов, идентифицируемых буквенными сокращёнными наименованиями объектов, часто понятных пользователю (подобие доменных адресов в сети Интернет). Они могут иметь очень большую длину.

Числовые составные адреса фиксированного компактного формата. В качестве примера можно сослаться на IP-адреса в Интернете.

В современных сетях для адресации часто одновременно используются все три варианта адресов.

Маршрутизация может быть централизованной и децентрализованной. Централизованная маршрутизация возможна только в сетях с централизованным управлением: выбор маршрута осуществляется в центре управления сетью, и коммутаторы в узлах лишь реализуют поступившее решение. При децентрализованной маршрутизации функции управления распределены между узлами коммутации, в которых, как правило, имеется связной процессор.

Методы маршрутизации.

Простая маршрутизация при выборе дальнейшего пути для сообщения (пакета) учитывает лишь статическое априорное состояние сети, её текущее состояние – загрузка и изменение топологии из-за отказов – не учитывается. Одно из направлений простой маршрутизации – лавинное отправление сообщения сразу по всем свободным каналам. О достоинствах такой маршрутизации говорить не приходится.

Фиксированная маршрутизация учитывает только изменение топологии сети. Для каждого узла назначения канал передачи выбирается по электронной таблице маршрутов (route table), определяющей кратчайшие пути и время доставки информации до пункта назначения. Эта маршрутизация используется в сетях с установившейся топологией.

Адаптивная маршрутизация учитывает и изменение загрузки, и изменение топологии сети. При выборе маршрута информация из таблицы маршрутов дополняется данными о работоспособности и занятости каналов связи, оперативной информацией о существующей очереди пакетов на каждом канале.

Концентраторы также используются для коммутации каналов в компьютерных сетях. В сетях основные функции концентратора заключаются в повторении сигналов (повторитель) и концентрировании в себе (концентратор), как в центральном устройстве, функций объединения компьютеров в единую сеть. Их часто называют хабами или многопортовыми повторителями. Концентраторы-хабы могут быть трёх типов:

пассивными, просто соединяющими сегменты сети одного типа, ничего нового не добавляя;

активными, которые кроме соединения сегментов выполняют и усиление (регенерирование) сигналов (они, как и повторители, позволяют увеличить расстояние между соединяемыми устройствами);

интеллектуальными, дополнительно к функциям активных хабов выполняющие маршрутизацию сигналов по сегментам (посылают данные только в те сегменты, для которых они предназначены) и обеспечивающие некоторые сервисные технологии, например, защиту информации от несанкционированного доступа, самодиагностику и автоматическое отключение плохо работающих портов и т.д.

2.4 Локальные вычислительные сети

По организации управления ЛВС делятся на:

ЛВС с централизованным управлением;

ЛВС с децентрализованным управлением.

Одноранговые локальные сети. В сетях без централизованного управления (часто их называют одноранговыми сетями –peer-to-peer) нет единого центра управления взаимодействием рабочих станций и нет единого устройства для хранения данных. Функции управления сетью передаются от одной станции к другой. Сетевая операционная система распределена по всем рабочим станциям (на каждом компьютере должны быть программные средства администрирования сетью). Каждая станция сети может выполнять функции как клиента, так и сервера.

Достоинства одноранговых сетей:

низкая стоимость;

высокая надёжность.

Недостатки одноранговых сетей:

возможность подключения небольшого числа рабочих станций (не более 10);

сложность управления сетью;

трудности обновления и изменения программного обеспечения станций;

сложность обеспечения защиты информации.

Серверные локальные сети. В сетях с централизованным управлением (часто их называют двухранговыми или серверными сетями) один из компьютеров (сервер) реализует процедуры, предназначенные для использования всеми рабочими станциями, управляет взаимодействием рабочих станций и выполняет целый ряд сервисных функций. Системы, в которых сервер выполняет только процедуры организации, хранения и выдачи клиентам нужной информации, называются системами «файл-сервер» или сетями с выделенным сервером; те же системы, в которых на сервере наряду с хранением выполняется и содержательная обработка информации, принято называть системами «клиент-сервер».

В системе «клиент-сервер» сервер играет активную роль: он не просто выдаёт на запрос весь файл, а может предварительно обработать информацию и выдать клиенту результаты решения задачи. Такая технология, кроме всего прочего, способствует и меньшей загрузке каналов связи сети.

Клиент-серверные системы иногда подразделяют также на две группы:

системы, в которых клиент, решая свои задачи на сервере, использует своё прикладное программное обеспечение (такие системы часто называют системами с толстым клиентом);

системы, в которых клиент, решая свои задачи на сервере, использует прикладное программное обеспечение, размещённое на сервере (такие системы часто называют системами с тонким клиентом).

Сервер, работающий по технологии «файл-сервер», сам называется файл-сервером; работающий по технологии «клиент-сервер» – сервером приложений.

Достоинства серверных локальных вычислительных сетей:

отсутствие ограничений на число рабочих станций;

простота управления по сравнению с одноранговыми сетями;

высокое быстродействие;

надёжная система защиты информации.

Недостатки серверных локальных вычислительных сетей:

высокая стоимость из-за выделения одного или нескольких компьютеров под сервер;

зависимость быстродействия и надёжности сети от сервера;

меньшая гибкость по сравнению с одноранговой сетью.

Устройства межсетевого интерфейса. В качестве межсетевого интерфейса для соединения сетей между собой используются: повторители; мосты; маршрутизаторы; шлюзы.

Повторители (repeate r) – устройства, усиливающие электрические сигналы и обеспечивающие сохранение формы и амплитуды сигнала при передаче его на большие расстояния. Повторители описываются протоколами канального уровня модели взаимодействия открытых систем, могут объединять сети, отличающиеся протоколами лишь на физическом уровне OSI. Использование усилителей позволяет расширить и протяжённость одной сети, объединяя несколько сегментов сети в единое целое.

Мосты (bridge) – описываются протоколами сетевого уровня OSI, регулируют трафик (передачу данных) между сетями, использующими одинаковые протоколы передачи данных на сетевом и выше уровнях, выполняя фильтрацию информационных пакетов в соответствии с адресами получателей. Мост может соединять сети разных топологий, но работающие под управлением однотипных сетевых операционных систем. Мосты могут быть локальными и удалёнными. Локальные мосты соединяют сети, расположенные на ограниченной территории в пределах уже существующей системы. Удалённые мосты соединяют разнесённые территориально сети с использованием внешних каналов связи и модемов.

Маршрутизаторы (route r) – описываются и выполняют свои функции на транспортном уровне протоколов OSI и обеспечивают соединение логически не связанных сетей (имеющих одинаковые протоколы на сеансовом и выше уровнях OSI); они анализируют сообщение, определяют его дальнейший наилучший путь, выполняют его некоторое протокольное преобразование для согласования и передачи в другую сеть, создают нужный логический канал и передают сообщение по назначению.

Шлюзы (gateway) – устройства, позволяющие объединить вычислительные сети, использующие различные протоколы OSI на всех её уровнях; они выполняют протокольное преобразование для всех семи уровней управления модели OSI. Кроме функций маршрутизаторов они выполняют ещё и преобразование формата информационных пакетов и их перекодирование, что особенно важно при объединении неоднородных сетей.

Мосты, маршрутизаторы и шлюзы в локальной вычислительной сети – это, как правило, выделенные компьютеры со специальным программным обеспечением и дополнительной связной аппаратурой.

2.5 Глобальная информационная сеть Интернет

Направление развития Интернета определяет «Общество Интернет» (IS O C – Internet Society). ISOC– это организация, действующая на общественных началах, целью которой является содействие глобальному информационному обмену через Интернет. Она назначает совет старейшин, который отвечает за техническое руководство и ориентацию Интернета.

Совет старейшин (IAB – Internet Architecture Board, или «Совет по архитектуре Интернета») представляет собой группу приглашённых лиц, которые добровольно изъявили желание принять участие в его работе. Совет регулярно собирается, чтобы утверждать стандарты и распределять ресурсы (например, адреса – точнее, сам IAB присвоением адресов не занимается, он устанавливает правила присвоения адресов). Инженерная комиссия Интернет (IETF – Internet Engineering Task Force) – ещё один общественный орган; он собирается регулярно для обсуждения текущих технических и организационных проблем Интернета. Если возникает достаточно важная проблема, IETF формирует рабочую группу для дальнейшего её изучения.

Протоколы общения компьютеров в сети. Основу сети Интернет составляют два главных протокола:

Internet Protocol (IP)– межсетевой протокол, выполняет функции сетевого уровня модели OSI;

Transmission Control Protocol (TCP)– протокол управления передачей, выполняет функции транспортного уровня модели OSI.

На основе этих протоколов разработаны многие сетевые прикладные сервисные протоколы, среди которых следует отметить:

File Transfer Protocol (FTP)–протоколпередачифайлов;

Telnet– протокол удаленного доступа, т.е. дистанционного исполнения команд на удалённом компьютере;

Simple Mail Transfer Protocol (SMTP)– простой протокол пересылки электронной почты;

Hyper Text Transfer Protocol (HTTP)– протокол передачи гипертекста (используется при передаче сообщений в World Wide Web);

Network News Transfer Protocol (NNTP)– протокол передачи новостей (телеконференций).

Эти протоколы формируют в сети соответствующие им прикладные процессы, а задача протокола TCP– обеспечить передачу данных между этими процессами. Одновременно в сети может выполняться несколько процессов, и, чтобы протокол TCP мог их опознать, они идентифицируются номерами, носящими название номеров порта. За некоторыми процессами номера порта жёстко закреплены.

Система адресации в Интернет. К адресам хост-компьютеров в сети предъявляются специальные требования. Адрес должен иметь формат, с одной стороны, позволяющий просто выполнять его синтаксическую

автоматическую обработку, с другой стороны, он должен иметь семантическую окраску, т.е. нести некоторую информацию об адресуемом объекте.

Поэтому адреса хост-компьютеров в сети Интернет могут иметь двойную кодировку:

обязательную кодировку, удобную для работы системы телекоммуникации в сети: дружественный компьютеру цифровой IP-адрес (IP – Internet Protocol);

необязательную кодировку, удобную для абонента сети: дружественный пользователю доменный DNS-адрес (DNS – Domain Name System).

Цифровой IP-адрес версии V.4 представляет собой 32-разрядное двоичное число. Для удобства он разделяется на четыре блока по 8 бит, которые можно записать в десятичном виде. Адрес содержит полную информацию, необходимую для идентификации компьютера.

Возможный вариант: два старших блока определяют адрес сети, а два других – адреса подсети и хост-компьютера внутри этой подсети.

Ввиду огромного количества подключенных к сети компьютеров и различных организаций ощущается ограниченность 32-разрядных IP-адресов, поэтому ведётся разработка модернизированного протокола IP-адресации. Основой этого протокола являются 128-битные адреса, обеспечивающие более 1000 адресов на каждого жителя земли. Внедрение этой адресации (IP-адресация V.6) снимет проблему дефицита цифровых адресов.

Доменный адрес состоит из нескольких, отделяемых друг от друга точкой буквенно-цифровых доменов (domain– область). Этот адрес построен на основе иерархической классификации: каждый домен, кроме крайнего левого, определяет целую группу компьютеров, выделенных по какому-либо признаку, при этом домен группы, находящейся слева, является подгруппой правого домена.

Например, географические двухбуквенные домены некоторых стран: Австрия –at; Болгария –br; Канада –са; Россия –ru; США –us; Франция –fr.

Существуют и домены, выделенные по тематическим признакам. Такие домены имеют трёхбуквенное сокращённое название: правительственные учреждения –gov; коммерческие организации –com; учебные заведения –edu; военные учреждения –mil; сетевые организации –net; прочие организации –org.

Доменный адрес может иметь произвольную длину. В отличие от цифрового адреса он читается в обратном порядке. Вначале указывается домен нижнего уровня – имя хост-компьютера, затем домены – имена

подсетей и сетей, в которых он находится, и, наконец, домен верхнего уровня – чаще всего идентификатор географического региона (страны).

Преобразование доменного адреса в соответствующий цифровой IP-адрес выполняют специальные серверы DNS (Domain Name Server)– серверы имён.

Базовые пользовательские технологии работы в Интернет.

Передача файлов с помощью протокола FTP. Протокол передачи файлов File Transfer Protocol (FTP) позволяет пересылать файлы с одного компьютера на другой. С помощью этого протокола можно осуществлять процесс обмена массивами данных: текстовыми и программными файлами.

FTP-сервер – компьютер, на котором содержатся файлы, предназначенные для открытого доступа. FTP-серверы предлагают доступ либо анонимным пользователям – всем, кто обращается в Интернет (анонимные FTP), либо только пользователям, имеющим полномочия доступа.

Telnet– программа работы с удалённым компьютером. Программа Telnet, работающая под управлением UNIX, позволяет установить связь с удалённым компьютером и использовать его в интерактивном режиме. Если доступ к этому компьютеру вам разрешён, то вы можете работать с ним, как если бы находились непосредственно перед этим компьютером.

Электронные доски объявлений. Электронные доски объявлений (Bulletin Board System – BBS) часто существуют и независимо от Интернета – это компьютеры, к которым можно подсоединиться с помощью модемов через телефонную сеть. С помощью BBS можно опубликовывать объявления для общего ознакомления, отправлять сообщения отдельным лицам или оставлять на «доске» информацию, которую адресат может забрать в любое удобное для него время.

Телеконференции Usenet. Дальнейшим развитием электронной почты является «электронная газета», подписчики которой одновременно могут являться и её корреспондентами. Такая газета получила широкое распространение в Интернете под названием системы телеконференций.

В системе телеконференций, в отличие от электронной почты, основным режимом является посылка сообщения не конкретному абоненту, а целой группе лиц (всем желающим).

Информация телеконференции формируется из новостей, сообщений-статей, посылаемых абонентами сети. Первоначально система Usenet была автономной системой, разработанной для перемещения новостей между компьютерами по всему миру. В дальнейшем она полностью интегрировалась в сеть Интернет, и теперь Интернет обеспечивает распространение всех её сообщений.

Службы прямого общения пользователей.

Служба Web Chat (web-чат, чат) обеспечивает прямое общение пользователей в режиме реального времени в специальных чатах Интернета.

Служба IRC (Internet Relay Chat) предназначена также для прямого общения пользователей в режиме реального времени. Эту службу часто называют чат-конференциями, или просто чатом. В отличие от телеконференций, общение в которых открыто всему миру, в чате общение происходит между пользователями в пределах одного канала.

Служба ICQ предназначена для поиска IP-адреса пользователя, подключенного в данный момент к сети.

Электронная почта. Электронная почта (e-mail) обеспечивает оперативную передачу сообщений из одного пункта сети в другой. Электронное письмо приходит сразу же после его отправления и хранится в почтовом ящике до получения адресатом. Кроме текста оно может содержать графические, звуковые и видеофайлы, а также двоичные файлы – программы. Электронные письма могут отправляться сразу по нескольким адресам. Формат адреса электронной почты должен иметь вид:

Имя_пользователя@адрес_хост-компьютера

2.6 Корпоративные компьютерные сети

Локальные вычислительные сети подразделяются на сети рабочих групп, отделов, кампусов и корпоративные сети. Корпоративные сети относят к особой разновидности локальных сетей, имеющей значительную территорию охвата. Сейчас корпоративные сети весьма активно развиваются и их часто называют сетями интранет (интрасеть).

Интранет (интрасеть) – это частная внутренняя компьютерная сеть организации, обладающая расширенными возможностями благодаря использованию в ней технологий Интернета, имеющая доступ в сеть Интернет, но защищённая от доступа к своим ресурсам со стороны внешних пользователей. Её можно определить и как систему хранения, передачи, обработки и доступа к межфирменной и внутрифирменной информации с использованием средств локальных сетей и сети Интернет.

Корпоративные информационные системы. Корпоративные сети являются неотъемлемой частью корпоративных информационных систем (КИС). Корпоративные информационные системы – это интегрированные системы управления территориально распределённой корпорацией, основанные на углубленном анализе данных, широком использовании систем информационной поддержки принятия решений, электронных документообороте и делопроизводстве. КИС призваны объединять стратегию управления (бизнес-стратегию) предприятием и передовые информационные технологии.

Основные характеристики КИС:

обеспечение полного цикла управления в масштабах корпорации: нормирование, планирование, учёт, анализ, регулирование с поддержкой обратной связи в условиях информационной и функциональной интеграции;

территориальная распределённость и значительные масштабы системы и объекта управления;

неоднородность составляющих технического и программного обеспечения структурных компонентов системы управления;

единое информационное пространство для выработки управленческих решений, объединяющее управление финансами, персоналом, снабжением/сбытом и процесс управления производством;

функционирование в неоднородной операционной среде на нескольких вычислительных платформах;

реализация управления в реальном масштабе времени;

высокая надёжность, безопасность, открытость и масштабируемость информационных компонентов.

Особенности архитектуры корпоративных компьютерных сетей. Архитектуру корпоративных информационных систем можно рассматривать с разных позиций.

Функциональная архитектура КИС определяет состав функциональных подсистем и комплексов задач, обеспечивающих реализацию бизнес-процессов.

Информационно-технологическая архитектура включает в себя аппаратно-программную платформу реализации КИС, организационную форму базы данных, архитектуру и топологию компьютерной сети, средства телекоммуникации, комплекс технических средств обработки данных.

На сегодняшний день сложились типовые информационно-технологические структуры КИС и соответствующие структуры корпоративных компьютерных сетей (ККС).

Централизованная обработка данных, когда на одном компьютере установлены и функционируют средства: пользовательского интерфейса, обеспечивающие интерактивный режим работы пользователя (в том числе и «средства презентации данных»); содержательной обработки - программы приложений; организации и использования баз данных.

Файл-серверная распределённая обработка данных, на рабочей станции находятся средства пользовательского интерфейса и программы приложений, на сервере хранятся файлы базы данных.

Клиент-серверная двухуровневая распределённая обработка данных, на рабочей станции находятся средства пользовательского интерфейса и программы приложений (рабочие станции относятся к категории «толстых клиентов»), на сервере баз данных хранятся СУБД и файлы базы данных. Рабочие станции (клиенты) посылают серверу запросы на интересующие их данные, сервер выполняет извлечение и предварительную обработку данных. По сравнению с предыдущим вариантом существенно уменьшается трафик сети и обеспечивается прозрачность доступа всех приложений к файлам базы данных.

Клиент-серверная многоуровневая распределённая обработка данных, на рабочей станции находятся только средства пользовательского интерфейса, на сервере приложений – программы приложений, а на сервере баз данных хранятся СУБД и файлы базы данных. Серверы выполняют всю содержательную обработку данных, рабочие станции являются «тонкими клиентами», и на их месте могут использоваться NET PC– «сетевые компьютеры». Если серверов приложений и серверов баз данных в сети несколько, то сеть становится клиент-серверной многоуровневой.

2.7 Технологии облачных вычислений

Идея облачных технологий появилась еще середине XX века, когда в 1960 году Джон Маккарти предположил, что «когда-нибудь компьютерные вычисления будут производиться с помощью общенародных утилит»[1]. С тех пор прошло много времени и сегодня под облачными технологиями исследователи понимают способ предоставления пользователям компьютерных ресурсов и мощностей в виде Интернет-сервисов.

Компьютерные и программные ресурсы предоставляются пользователю в готовом виде. Это означает, что пользователь может даже не иметь представления о том, какие компьютеры и с какими параметрами обрабатывают его запросы, какие ресурсы задействованы в этом процессе и под управлением какой операционной системы все это происходит. В настоящее время облачные технологии реализуются на тысячах серверов, размещенных в центрах обработки данных, которые в свою очередь обеспечивают ресурсами тысячи приложений, которые одновременно используют миллионы пользователей.

Актуальность выбранной темы объясняется тем, что в настоящее время облачные системы и технологии является одним из наиболее перспективных направлений развития информационно-коммуникационных технологий в силу того, что они рассматриваются в качестве альтернативы традиционной технологии обработки информации. Применение облачных систем и технологий позволяет реализовывать возможности удаленной обработки информации, обеспечивает достижение высоких показателей надежности и доступности информационной инфраструктуры.

Понятие и модели облачных систем

Облачные системы или как их еще называют «системы облачных вычислений» представляют собой «автоматизированные информационные системы, обеспечивающие обработку информации с использованием технологии облачных вычислений и технических средств, предоставляемых пользователям системы облачных вычислений в качестве удаленно доступных информационных сервисов (облачных услуг)»[2]. Провайдером облачной системы является организация, ответственная за поддержание работоспособности и развитие облачной системы, а также за предоставление облачных сервисов потребителям.

По сравнению с традиционными информационно-коммуникационными системами, облачные системы обладают рядом характеристик, которые необходимо учитывать при работе с ними. К указанным характеристикам относятся:

1. Самообслуживание по требованию (On-demand self-service), выражающееся в том, что у потребителей есть возможность получить доступ к предоставляемым информационно-коммуникационным ресурсам в соответствии с потребностями и по мере необходимости, автоматически, без какого-либо опосредованного взаимодействия.

2. Широкий сетевой доступ (Broad networkaccess), заключающийся в том, что предоставляемые ресурсы доступны через стандартные протоколы по сети для различных платформ, автоматизированных рабочих мест, мобильных телефонов, ноутбуков и любых других стационарных или мобильный устройств.

3. Объединение ресурсов в пулы (Resorce pooling), заключающееся в том, что ресурсы провайдера (устройства для хранения информации, производительные и иные мощности, пропускная способность и прочее) объединяются в пулы для обслуживания большого количества потребителей по многоагентной модели.

4. Мгновенная эластичность (Rapid elasticity), которая выражается в том, что любые ресурсы облачной системы могут быть легко высвобождены, в том числе и автоматически, для быстрого соответствия спросу; при этом для потребителей возможности предоставления ресурсов являются неограниченными, они не ощущают на себе каких-либо ограничений.

5. Измеряемый сервис (Measured service), заключается в том, что технологии облачных систем эффективно управляют и оптимизируют ресурсы с помощью различных средств измерения, например, управляют пропускной способностью каналов, распределяя их нагрузку. Используемые ресурсы можно отслеживать и контролировать, что обеспечивает прозрачность их предоставления, как для поставщиков, так и для потребителей сервиса.

Данные особенности определяют основные преимущества использования облачных систем для потребителей, которые выражаются в повышении эффективности и оптимизации производственных процессов за счет снижения затрат на собственную информационную инфраструктуру.

По модели развертывания облачные системы разделяют на частные, публичные, общественные и гибридные[3].

Частные облачные системы – это внутренняя облачная инфраструктура организации, которая находится в пределах корпоративной сети. Управление облачной системой организация может осуществлять самостоятельно или поручить управление внешнему подрядчику.

Публичные (общедоступные) облачные системы – это облачные системы, услуги которых предоставляются поставщиком. Указанные системы находятся за пределами корпоративной сети организации, а значит, пользователи не имеют возможности управлять данными системами или обслуживать их – вся ответственность за это возложена на владельца облачных сервисов.

Также выделяют еще один вид облачных систем – общественные облачные системы или «облака сообществ». Это облачная технология, инфраструктура которой совместно используется несколькими организациями или отдельными лицами. Данное сообщество придерживается общих принципов и правил, например, общих требований к информационной безопасности, политике или соответствию регламентам. Такая облачная инфраструктура может управляться самими организациями или самостоятельным поставщиком, а также существовать как на стороне потребителя, так и на стороне внешнего поставщика. Облачные системы сообществ сочетают в себе достоинства и недостатки публичных и частных облачных систем и относятся к промежуточной стадии между ними.

Гибридные облачные системы сочетают в себе свойства и характеристики общедоступных и частных облачных систем. Как правило, они создаются самой организацией, а функции по управлению ими распределяются между организацией и поставщиком общедоступных облачных систем.

Частные облачные системы гарантируют конфиденциальность и безопасность представленной технологии, но не расположение, права на ресурсы и технологии или самостоятельное управление ими. У таких систем есть очевидные достоинства, к которым относятся конфиденциальность данных, возможность гибкого конфигурирования и настройки. Не лишены эти системы и недостатков, среди которых необходимость приобретения или разработки программного обеспечения, а также его поддержки и развития инфраструктуры. Данный вид облачных систем будет рассмотрен далее.

Основные классы облачных систем

В зависимости от предоставляемых сервисов выделяются следующие базовые классы облачных систем[4] (рис. 6).

Рис. 6 Базовые классы облачных систем и их возможности

1. IaaS (Infrastructure as a Service)– «инфраструктуракакуслуга». В рамках данного класса систем пользователю предоставляется полный доступ к облачной технологии с возможностью устанавливать и настраивать операционную систему и прикладное программное обеспечение. Модель IaaS позволяет пользователю самостоятельно управлять такими характеристиками ресурсов, как количество процессоров, объемы оперативной памяти, пространства для хранения информации и сетевые коммуникации облачной системы. В качестве пользователя может выступать как удаленный пользователь, так и сама облачная система, применяющая IaaS для построения сервисов более высокого уровня. Инфраструктура IaaS возлагает полную ответственность за безопасность, работоспособность и законность использования программного обеспечения на пользователя указанного облачного сервиса. На оператора возлагается только ответственность за безопасное и надежное функционирование программно-аппаратной платформы.

2. PaaS (Platform as a Service) — «платформакакуслуга». Данный класс систем предоставляет пользователю ограниченный доступ к управлению облачной системой, удаленным рабочим столом, системой управления базами данных и т.д. Соответственно на оператора облачной системы возлагается ответственность за установку и настройку системного программного обеспечения, соблюдение соответствующих лицензионных соглашений и обеспечение иных мер безопасности. Пользователь же имеет возможность устанавливать, настраивать и использовать прикладное программное обеспечение, несет ответственность за его безопасность и соблюдение лицензионных прав. Сервисы PaaS также могут использоваться при организации других сервисов облачной системы. К данному классу облачных систем относятся: Google, Microsoft, salesforce.com, Tibco Software, VMware.

3. SaaS (Software as a Service) — «прикладное программное обеспечение как услуга». В рамках данного класса облачных систем пользователю предоставляется доступ к использованию прикладного программного обеспечения в режиме реального времени. При этом настройка программного обеспечения, обеспечение мер безопасности, а также соблюдение лицензионных соглашений возлагается на оператора облачной системы. К указанному классу облачных систем относятся: Concur, Microsoft, NetSuite, SuccessFactors, Taleo, Workday.

Дополнительно выделяются еще несколько классов облачных систем в зависимости от предоставляемых сервисов. Например, KaaS ( KnowledgeasaService )– «знания как услуга». Данный класс облачных систем предполагает сервис, содержащий актуальные знания в определенной предметной области, обеспечивающие поддержку принятия решений. Пользователь указанного класса облачных систем по мере необходимости обращается за информационными ресурсами к системе, а оператор системы предоставляет программно-технологические средства для их использования.

Также существует класс облачных систем SaaS 2 (SecurityasaService) — «безопасность как сервис». Как следует из названия, данный класс облачных систем осуществляет удаленное обеспечение безопасности на базе системы, которая находится в собственности у третьей участвующей стороны. Поставщик обеспечивает функции безопасности с оплатой фактически использованного объема услуг. Также при реализации этой системы могут быть задействованы необходимые элементы технологического оборудования потребителя. Известными системами данного класса являются: Akamai, Barracuda Networks, Cisco и другие.

Разновидностью сервиса «платформа как услуга» (PaaS) является сервис «платформа для разработки приложений как услуга» (APaaS). Данная разновидность облачных сервисов является средой для реализации облачных бизнес-приложений. К известным системам данного класса относятся: Microsoft, ForeSoft, Apprenda, Heroku, Google, LongJump, VMware и другие.

Существование такого разнообразия классов облачных систем показывает, что все больше сервисов и услуг переводятся в облачные формы. Эта тенденция в последнее время становится заметнее в силу того, что облачные системы показали свое удобство и надежность.

Частные облачные системы

Как уже было упомянуто выше, частные облачные системы –это одна из форм реализации «облачных» сервисов. Частные облачные системы в отличие от публичных, где доступ к сервису является абсолютно открытым для всех пользователей, а реализация сервиса полностью скрыта от них, в частных облачных системах доступ к услугам ограничен только организацией, при этом пользователь сам владеет этим сервисом и участвует в его реализации, либо осуществляет контроль над ним.

Необходимо указать, что существуют внутренние частные облачные системы, в которых клиент имеет контроль или владеет сервисом, а доступ ограничен сотрудниками компании. Также имеется вариант применения облачной системы сообщества, которая используется совместно несколькими организациями или отдельными лицами.

Таким образом, частная облачная система – это реализация модели облачных вычислений с использованием ресурсов, имеющихся в распоряжении у организации, для обслуживания внутренних потребителей, при которой все информационные ресурсы, имеющиеся у организации, распространяются внутри нее как услуги.

При этом все информационные ресурсы организации: серверы, сети, программно-техническая инфраструктура – интегрируются в частную облачную систему с помощью специализированного программного обеспечения, которое позволяет реализовать сервисную модель, автоматизированное обслуживание потребителей, мониторинг использования ресурсов, а также оперативное распределение нагрузки. При использовании такой гибкой конфигурации все сервисы и приложения не привязаны к какой-либо определенной платформе, имеющей ограничения программно-технического характера, а могут использовать любые ресурсы системы для решения поставленных задач.

При традиционном использовании информационных ресурсов организации использование физических серверов организовано нерационально. Обычно такие серверы выделены под конкретную задачу или группу задач. Одновременно может возникать ситуация, когда одни серверы простаивают в отсутствии исполнения необходимых задач, другие загружены на 100% мощности и их ресурсов не хватает для выполнения задач за ограниченное время.

При использовании частных облачных систем такие ситуации не возникают по причине того, что в этих условиях функционирует единая вычислительная среда, где программно-технические мощности распределяются в соответствии с потребностями выполняемых задач. Естественным ограничением здесь является мощность самой частной облачной системы, которая в соответствии с принципом масштабируемости и гибкости должна иметь возможность быстро адаптироваться к изменяющимся условиям.

Частные облачные системы могут быть реализованы на различных программно-аппаратных платформах с учетом размера организации и объема выполняемых задач. Это могут быть полноценные центры обработки данных для крупных организаций со сложным перечнем разнородных задач, а также несколько серверов для мелких и средних организаций с одной основной задачей.

В настоящее время существует достаточно много программных решений для реализации частных облачных систем — и дорогостоящие от известных корпораций, таких как Microsoft, IBM и т.д., и полностью бесплатные решения с открытым исходным кодом, такие как Open Source, которые ничуть им не уступают, а в некоторых случаях и превосходят. В качестве наиболее известных производителей частных облачных систем необходимо упомянуть: Abiquo , BMC , CA , DynamicOps , Eucalyptus , HP , IBM , newScale , Novell , Surgient , VMLogix , VMware. Рассмотрим некоторые их них.

Abiquo[5]– это облачная система, написанная на Java для управления частными и публичными облаками. Среди её преимуществ – поддержка нескольких гипервизоров, в том числе от VMware, Microsoft, Citrix, Oracle и KVM. Более того. В 2014 году на рынок вышла SaaS версия платформы, которая позволяет управлять публичными облаками от Amazon AWS, Microsoft Azure, Rackspace Open Cloud.

BMC Cloud Operations Management[6]– это облачная система для управления облачной средой сразу в двух плоскостях – жизненном цикле облачной среды и операционном управлении облаками. Платформа BMC позволяет масштабировать облачную инфраструктуру и предоставлять пользователям именно тот уровень сервиса, которого они ожидают от облачных решений. Кроме того, такая модель управления помогает организациям правильно выстроить процесс распределения облачных ресурсов. Также платформа BMC интегрирована с OpenStack, CloudStack и другими системами управления на уровне API.

DynamicOps[7] была создана в 2008 году как выделенная структура ИТ-подразделения банка Credit Suisse. Результатом этого стал успешный пятилетний опыт масштабных внедрений программного обеспечения, в настоящее время известного как DynamicOps Virtual Resource Manager (VRM). Еще до того, как появились частные облачные системы, в банке было разработано данное программное обеспечение в ответ на вызовы, связанные с внедрением информационных технологий в глобальных организациях, сочетавших разные виды бизнеса.

Еще одна облачная системы была разработана компанией newScale[8], которая была основана в 1999 году. К настоящему времени количество пользователей ее продукции превысило 2 млн. Одной из наиболее известных разработок newScale является Service Portal. Это единый каталог сервисов облачной системы с пользовательским интерфейсом в виде веб-портала, легко настраиваемого в соответствии с потребностями пользователей. Service Portal поддерживает различные источники данных, контроль доступа к информации на основе ролевой модели и другие функции мониторинга и управления сервисами.

Преимущества внедрения и развития частных облачных систем в организации состоят в следующем.

Во-первых, организация не приобретает, не хранит и не обслуживает дорогостоящее сетевое оборудование. Наоборот, есть возможность сократить используемые для этого ресурсы, такие как финансы, время и персонал, участвующие в поддержании, обновлении и ремонте программно-технических средств. Облачные технологии поставляют программное обеспечение через Интернет, гарантируя, что предоставляемое программное обеспечение периодически актуализируется и является безопасным при подключении к корпоративной сети организации.

Во-вторых, организации становятся более гибкими, т.к. имеют возможность изменять количество используемых вычислительных ресурсов и технологий. Расходы организации напрямую зависят от количества используемых в настоящее время информационных ресурсов. За незадействованные ресурсы оплата не производится. Программно-техническое и информационное обеспечение деятельности перемещается из внутренних статей расходов организации в категорию внешних издержек.

В-третьих, сотрудники, которые имеют удаленный доступ или работают из различных мест, могут легко получать допуск к необходимым ресурсам через интернет из любого места, используя любые портативные устройства, повышая эффективность и результативность своей деятельности за счет возможности взаимодействия непосредственно со своих рабочих мест, из дома или по дороге домой или на работу. Кроме того, руководство организации всегда может проверить активность работников при выполнении ими их основных обязанностей, а также реальное время работы.

В-четвертых, с помощью пользовательских приложений организации могут превратить свои услуги в продукты, которые потребители получают через интернет. Появляется возможность реализовывать продажи приложений или функций через облако других потребителей, которые также нуждаются в этой службе.

В-пятых, наблюдается возрастание мотивации персонала через его вовлеченность в сбор, хранение, передачу и управление данными в корпоративную информационную систему. Внедрение облачных систем считается успешным в той степени, насколько пользователи оценивают удобство их применения.

Вопросы по разделу

1. Каково основное назначение информационно-вычислительных сетей?

2. Назовите виды информационно-вычислительных сетей?

3. Какие сети называются сетями с маршрутизацией информации?

4. Что означает термин «протокол»?

5. Что понимается по «открытой системой»?

6. Сколько существует методов маршрутизации?

7. Назовите достоинства одноранговых сетей?

8. Каковы недостатки серверных локальных вычислительных сетей?

9. Перечислите базовые пользовательские технологии работы в Интернет?

10. Что понимают под частными облачными системами?