Сборник лекций по дисциплине "Информационные технологии"

Информационные и коммуникационные технологии

В настоящее время человечество переживает постиндустриальный этап своего развития, который все чаще называют информационным этапом или информационным обществом. В таком обществе информация становится важнейшим ресурсом, возможно, даже более важным, чем, например, природные ресурсы.

Термин «информация» не имеет строгого определения, несмотря на то, что слово «информация» интуитивно понятно каждому человеку и часто встречается не только в научной литературе, но и в жизненных ситуациях.

В зависимости от области, в которой ведется исследование, и от класса задач понятие «информация» определяется по-разному. Среди самых общих определений можно выделить следующие.

Информация есть обозначение некоторой формы связей или зависимостей объектов, явлений, процессов, относящихся к определенному классу закономерностей материального мира, и его отражения в человеческом сознании.

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

В законодательстве РФ дано следующее определение:

Информация — сведения о лицах, предметах, фактах, событиях, явлениях и процессах независимо от формы их представления.

В практическом смысле под информацией обычно понимают совокупность сведений об окружающем мире, подлежащих хранению, передаче и преобразованию.

Информация характеризуется определенными свойствами, зависящими как от данных (содержательной части информации), так и от методов работы с ними. Перечислим наиболее важные из этих свойств:

• информация предоставляет новые сведения об окружающем мире, отсутствовавшие до ее получения;

• информация не материальна, несмотря на то, что она проявляется в форме знаков и сигналов на материальных носителях;

• знаки и сигналы могут предоставить информацию только для получателя, способного их воспринять и распознать;

• информация неотрывна от физического носителя, но в то же время не связана ни с конкретным носителем, ни с конкретным языком;

• информация дискретна – она состоит из отдельных фактических данных, передающихся в виде отдельных сообщений;

• в то же время информация непрерывна — она накапливается и развивается поступательно.

Такие понятия, как «качество» и «ценность», применительно к информации определить достаточно сложно в силу их субъективности. Наиболее часто под качеством информации понимают совокупность свойств, отражающих степень пригодности конкретной информации об объектах и их взаимосвязях для достижения целей, стоящих перед пользователем.

Среди основных потребительских показателей качества информации, определяющих возможность и эффективность ее ис­пользования, можно назвать следующие:

• репрезентативность – правильность отбора и формирования информации для адекватного отражения передаваемого явления;

• содержательность – семантическая емкость информации, равная отношению количества семантической информации в сообщении к объему обрабатываемых данных;

• достаточность – содержательная полнота сообщаемого набора показателей для принятия решения;

• доступность – удобство формы представления информа­ции для восприятия потребителем;

• актуальность – степень ценности информации на момент ее использования в зависимости от срока возникновения и динамики изменения информации;

• своевременность – степень соответствия момента поступления информации назначенному моменту времени;

• точность и достоверность – близость информации к реаль­ному состоянию описываемого объекта или явления;

• ценность – важность информации для решения конкретных задач;

• понятность – соответствие содержания информации уровню знаний потребителя;

• краткость – степень сжатости изложения сообщаемых сведений;

• устойчивость – способность информации реагировать на изменения исходных данных без нарушения необходимой точности.

1 Информационные технологии

Информационная технология (ИТ) – система методов и способов сбора, накопления, хранения, поиска, обработки, анализа, передачи данных, информации и знаний на основе применения аппаратных и программных средств в соответствии с требованиями, предъявляемыми пользователями.

Целью любой информационной технологии является получение нужной информации требуемого качества на заданном носителе. Информационные технологии состоят из трех основных компонентов (рисунок 1):

• комплекса технических средств – вычислительной, телекоммуникационной и организационной техники;

• системы программных средств – общего (системного) и функционального (прикладного) программного обеспечения;

• системы организационно-методического обеспечения.

Рисунок 1 – Структура информационной технологии

Система есть совокупность взаимосвязанных элементов, образующих единое целое и функционирующих совместно для достижения единой цели.

Элементы любой системы находятся в постоянном взаимодействии между собой и с внешней средой, в результате чего состояние элементов постепенно изменяется. Такое изменение характерно для любой системы. Если в результате этих изменений система принимает состояние, не соответствующее заданному и не удовлетворяющее предъявленным к ней требованиям, то возникает необходимость в управлении системой – целенаправленном воздействии на ее элементы. Процесс управления состоит из следующих этапов:

1) внешняя среда и объект управления информируют систему управления о своем состоянии;

2) система управления анализирует поступившую информацию, вырабатывает управляющие воздействия на объект управления, отвечает на возмущения внешней среды и при необходимости изменяет структуру всей системы и даже ее цель.

Управляющий объект предназначен для выработки информационных воздействий на основе собранной информации и выда­чи их объектам управления. Фактически управляющий объект представляет собой управленческий аппарат системы.

Объект управления – это непосредственный исполнитель, обеспечивающий выдачу информации о своем состоянии и состоянии внешней среды, восприятие информационных воздействий от управляющего объекта и осуществление управляющих действий на основе полученной информации.

Система управления – это совокупность управляющего объекта, объекта управления и каналов прямой и обратной связи между ними.

Информационные технологии обладают следующими отличительными свойствами, знание и использование которых крайне важно для жизни и развития общества:

1. Позволяют активизировать и эффективно использовать информационные ресурсы общества, которые сегодня являются наиболее важным стратегическим фактором его развития. Активизация, распространение и эффективное использование информационных ресурсов (научных знаний, открытий, изобретений, технологий, передового опыта) позволяют получить существенную экономию других видов ресурсов: сырья, энергии, материалов и оборудования, людских ресурсов, социального времени.

2. Позволяют оптимизировать и автоматизировать информационные процессы, занимающие все более значительное место в жизни общества. Человечество переживает этап становления информационного общества, в котором объектами и результатами труда большинства занятого населения становятся не материальные ценности, а информация и научные знания. В развитых странах большая часть занятого населения в той или иной мере связана с подготовкой, хранением, обработкой и передачей информации, вследствие чего вынуждена осваивать и практически использовать соответствующие этим процессам информационные технологии.

3. Информационные процессы – важный неотъемлемый элемент сложных производственных или социальных изменений, информационные технологии часто выступают в качестве компонентов соответствующих производственных или социальных технологий, при этом обычно они включают в себя наиболее важные, «интеллектуальные» функции этих технологий.

4. Информационные технологии крайне важны для обеспечения информационного взаимодействия между людьми, а также в системах подготовки и распространения массовой информации. Помимо традиционных средств коммуникации (телефон, радио, телевидение), в социальной сфере все более широко используются системы электронных телекоммуникаций: электронная почта, и другие виды связи.

5. ИТ занимают центральное место в развитии системы образования и культуры общества. Практически во всех развитых и во многих развивающихся странах компьютерная и телевизионная техника, учебные программы на оптических дисках и мультимедиа-технологии становятся привычными атрибутами не только высших учебных заведений, но и обычных школ системы начального и среднего образования. Использование обучающих информационных технологий оказалось весьма эффективным и в системе самообразования, продолженного обучения, а также в системах повышения квалификации и переподготовки кадров.

6. Информационные технологии играют ключевую роль в процессах получения и накопления новых знаний. Традиционные методы информационной поддержки научных исследований (накопление, классификация и распространение научно-технической информации) сменяются новыми, основанными на использовании вновь открывающихся возможностей информационной поддержки фундаментальной и прикладной науки. Современные информационные технологии базируются на теории искусственного интеллекта, методах информационного моделирования, компьютерной графики, позволяющих найти решения плохо формализуемых задач, а также задач с неполной информацией и нечеткими исходными данными.

7. Принципиально важным для современного этапа развития общества является тот факт, что использование и активное развитие ИТ может оказать существенное содействие в решении глобальных проблем человечества и, прежде всего, проблем, связанных с необходимостью преодоления переживаемого мировым сообществом глобального кризиса цивилизации. Методы информационного моделирования глобальных процессов, особенно в сочетании с методами космического информационного мониторинга, могут обеспечить возможность прогнозирования многих кризисных ситуаций в регионах повышенной социальной и политической напряженности, а также в районах экологического бедствия, в местах природных катастроф и крупных технологических аварий, представляющих повышенную опас­ность для общества.

Таким образом, информационные технологии предназначены для оптимизации процесса сбора, хранения и обработки информации, снижения трудоемкости использования информационных ресурсов, повышения обоснованности управленческих решений за счет интеграции и своевременного обновления информации, применения новых форм информационной поддержки любых видов деятельности.

2 Коммуникационные технологии

В основе коммуникационных технологий лежит обмен информации. Обмен информацией производится по каналам передачи информации. Каналы передачи информации могут использовать различные физические принципы. Так, при непосредственном общении людей информация передается с помощью звуковых волн, а при разговоре по телефону - с помощью электрических сигналов. Компьютеры могут обмениваться информацией с использованием каналов связи различной физической природы: кабельных, оптоволоконных, радиоканалов и др.

Общая схема передачи информации включает в себя отправителя информации, канал передачи информации и получателя информации.

Если производится двусторонний обмен информацией, то отправитель и получатель информации могут меняться ролями.

Основной характеристикой каналов передачи информации является их пропускная способность (скорость передачи информации). Пропускная способность канала равна количеству информации, которое может передаваться по нему в единицу времени.

Обычно пропускная способность измеряется в битах в секунду (бит/с) и кратных единицах Кбит/с, Мбит/с. Однако иногда в качестве единицы измерения используется байт в секунду (байт/с) и кратные ему единицы Кбайт/с и Мбайт/с. Соотношения между единицами пропускной способности канала передачи информации такие же, как между единицами измерения количества информации:

1 байт/с = 8 бит/с;

1 Кбит/с = 1024 бит/с;

1 Мбит/с = 1024 Кбит/с;

1 Гбит/с = 1024 Мбит/с;

Основные составляющие коммуникационных технологий:

1) Локальные компьютерные сети

Создание компьютерных сетей вызвано практической потребностью совместного использования информации пользователями, работающими на удаленных друг от друга компьютерах. Сети предоставляют пользователям возможность не только быстрого обмена информацией, но и совместного использования принтеров и других периферийных устройств и даже одновременной работы с документами.

Локальная сеть - объединяет несколько компьютеров и дает возможность пользователям совместно использовать ресурсы компьютеров, а также подключенных к сети периферийных устройств (принтеров, плоттеров, дисков, модемов и др.).

В небольших локальных сетях все компьютеры обычно равноправны, т.е. пользователь самостоятельно решает, какие ресурсы своего компьютера (диски, каталоги, файлы) сделать общедоступными по сети. Такие сети называются одноранговыми.

Если к локальной сети подключено более 10 компьютеров, одноранговая сеть может оказаться недостаточно производительной. Для увеличения производительности, а так же в целях обеспечения большей надежности при хранении информации в сети некоторые компьютеры специально выделяются для хранения файлов и программных приложений. Такие компьютеры называются серверами, а локальная сеть - сетью на основе сервера.

·                 Аппаратное обеспечение сети. Каждый компьютер, подключенный к локальной сети, должен иметь специальную плату (сетевой адаптер). Основной функцией сетевого адаптера является передача и прием информации из сети. В настоящее время наиболее часто используются сетевые адаптеры типа EtherNet, которые могут объединять в сеть компьютеры различных аппаратных и программных платформ (IBM-совместимых, Macintosh, Unix- компьютеры).

Сединение компьютеров (сетевых адаптеров) между собой производится с помощью кабелей различных типов (коаксиального, витой пары, оптоволоконного). Для подключения к локальной сети портативных компьютеров часто используется беспроводное подключение, при котором передача данных осуществляется с помощью электромагнитных волн.

Важнейшей характеристикой локальных сетей, которая определяется типом используемых сетевых адаптеров и кабелей, является скорость передачи информации по сети. Скорость передачи информации по локальной сети обычно находится в диапазоне от 10 до 100 Мбит/с.

·        Топология сети – общая схема соединения компьютеров в локальной сети.

Существуют следующие топологии:

Структура топологии вычислительной сети	Характеристика	Достоинства	Недостатки
Линейная шина	1) Доступна для всех рабочих станций 2) Все рабочие станции могут вступать в контакт с любой рабочей станцией 3) Рабочая станция может быть в любой момент отключена 4) При повреждении кабеля вся сеть неработоспособна	1) низкая стоимость 2) простота построения и наращивания сети	1) Низкая скорость работы 2) Малая надежность
Кольцо	1) Сообщение циркулирует по кругу, возможность отправки сообщений одно за другим 2) Пересылка эффективна 3) Продолжительность передачи информации увеличивается пропорционально количеству рабочих станций	Ограничений на протяженность не существует	Должны работать все станции
Звезда	1) Головная машина получает и обрабатывает данные с периферийных устройств 2) Вся информация между двумя рабочими станциями проходят через центр	1) Высокая пропускная способность 2) простое кабельное соединение 3) самая быстродействующая 4) При повреждении одного кабеля вся сеть работает	1) Высокие затраты 2) При расширении сети прокладывается новый кабель 3) При выходе центрального узла вся сеть неработоспособна

2) Глобальная компьютерная сеть Интернет

Локальные сети обычно объединяют несколько десятков компьютеров, размещенных в одном здании, однако они не позволяют обеспечить совместный доступ к информации пользователям, находящимся, например, в различных частях города. В этом случае создаются региональные сети, объединяющие компьютеры в пределах одного региона (города, страны, континента).

Многие организации, заинтересованные в защите информации от несанкционированного доступа (например, военные, банковские и пр.), создают собственные, так называемые корпоративные сети. Корпоративная сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещенных в различных странах и городах.

Потребности формирования единого мирового информационного пространства привели к созданию глобальной компьютерной сети Интернет.

Интернет - это глобальная компьютерная сеть, объединяющая многие локальные, региональные и корпоративные сети и включающие сотни миллионов компьютеров.

В настоящее время на более чем 150 милионнах компьютеров, подключенных к Интернету, хранится громадный объем информации. Глобальная сеть Интернет привлекает пользователей своими информационными ресурсами и сервисами, которыми пользуются около миллиарда человек во всех странах мира.

В каждой локальной или корпоративной сети обычно имеется, по крайней мере, один компьютер, который имеет постоянное подключение к Интернету с помощью линии связи с высокой пропускной способностью (сервер Интернета). В качестве таких "магистральных" линий связи обычно используются оптоволоконные линии с пропускной способностью до 20 Гбит/с или более.

Надежность функционирования глобальной сети обеспечивает большое количество линий связи между региональными сегментами сети. Например, российский региональный сегмент Интернета имеет несколько магистральных линий связи, соединяющих его с североамериканским, европейским и японским сегментами.

Структура глобальной сети Интернет. Основу Интернета составляют более 150 миллионов серверов, постоянно подключенных к сети, из которых в России насчитывается около 400 тысяч (на начало 2002 г.).

К серверам Интернета могут подключаться с помощью локальных сетей или коммутируемых телефонных линий сотни миллионов пользователей Интернета.

3) Протокол передачи данных TCP/IP

IP-адрес. Для того чтобы в процессе обмена информацией компьютеры могли найти друг друга, в Интернете существует единая система адресации, основанная на использовании IP-адреса.

Каждый компьютер, подключенный к Интернету, имеет свой уникальный 32-битный (в двоичной системе) IP-адрес.

Система IP-адресации учитывает структуру Интернета, то есть то, что Интернет является сетью сетей, а не объединением отдельных компьютеров. IP-адрес содержит адрес сети и адрес компьютера в данной сети.

Для обеспечения максимальной гибкости в процессе распределения IP-адресов, в зависимости от количества компьютеров в сети, адреса разделяются на 3 класса А, В, С. Первые биты адреса отводятся для идентификации класса, а остальные разделяются на адрес сети и адрес компьютера.

Например, адрес сети класса А имеет только 7 битов для адреса сети и 24 бита для адреса компьютера, т.е. может существовать лишь 128 сетей этого класса, зато в каждой сети может содержаться 2²⁴ = 16 777 216 компьютеров.

В десятичной записи IP-адрес состоит из 4 чисел, разделенных точками, каждое из которых лежит в диапазоне от 0 до 255. Достаточно просто определить по первому числу IP-адреса компьютера его принадлежность к сети того или иного класса:

·       адреса класса А - число от 0 до 127;

·       адреса класса В - число от 128 до 191;

·       адреса класса С - число от 192 до 223;

Например, IP-адрес сервера компании МТУ-Интел записывается как 195.34.32.11. Он относится к сети класса С, адрес которой 195, а адрес компьютера в сети 34.32.11.

Провайдеры часто предоставляют пользователям доступ в Интернет не с постоянным, а с динамическим IP-адресом, который может меняться при каждом подключении к сети.

Доменная система имен. Компьютеры легко могут найти друг друга по числовому IP-адресу, однако человеку запомнить числовой адрес нелегко, и для удобства была введена Доменная Система Имен (DNS- Domain Name System).

Доменная система имен ставит в соответствие числовому IP-адресу компьютера уникальное доменное имя.

Доменные имена и IP-адреса распределяются международным координационным центром доменных имен и IP-адресов, в который входят по 5 представителей от каждого континента.

Доменная система имен имеет иерархическую структуру: домены верхнего уровня - домены второго уровня и т.д. Домены верхнего уровня бывают 2-х типов: географические (двухбуквенные - каждой стране соответствует двухбуквенный код) и административные (трехбуквенные).

Некоторые имена доменов верхнего уровня

Административные	Тип организации	Географические	Страна
com	Коммерческая	са	Канада
edu	Образовательная	de	Германия
gov	Правительственная США	jp	Япония
int	Международная	ru	Россия
net	Компьютерная сеть	uk	Англия/Ирландия

Протокол TCP/IP. Сеть Интернет, являющаяся сетью сетей и объединяющая громадное количество различных локальных, региональных и корпоративных сетей, функционирует и развивается благодаря использованию единого протокола передачи данных TCP/IP. Термин TCP/IP включает название двух протоколов: - Transmission Control Protocol – транспортный протокол; - Internet Protocol – протокол маршрутизации.

Протокол маршрутизации. Протокол IP обеспечивает передачу информации между компьютерами сети. Передаваемая по сети информация "упаковывается в конверт", на котором "пишутся" IP-адреса компьютеров получателя и отправителя. Содержимое пакета на компьютерном языке называется IP-пакетом и представляет собой набор байтов.

IP-пакеты на пути к компьютеру-получателю проходят промежуточные серверы Интернета, на которых производится операция маршрутизации. В результате маршрутизации IP-пакеты направляются от одного сервера Интернета к другому, постепенно приближаясь к компьютеру получателю.

Internet Protocol (IP) обеспечивает маршрутизацию IP-пакетов, то есть доставку информации от компьютера-отправителя к компьютеру-получателю.

Транспортный протокол. Теперь представим, что нам необходимо переслать по почте многостраничную рукопись, а почта бандероли и посылки не принимает. Идея проста: если рукопись не помещается в обычный почтовый конверт, её надо разобрать на листы и переслать их в нескольких конвертах. При этом листы рукописи необходимо обязательно пронумеровать, чтобы получатель знал, в какой последовательности потом эти листы соединить.

В Интернете часто случается аналогичная ситуация, когда компьютеры обмениваются большими по объему файлами. Если послать такой файл целиком, то он может надолго "закупорить" канал связи, сделать его недоступным для пересылки других сообщений.

Для того чтобы этого не происходило, на компьютере-отправителе необходимо разбить большой файл на мелкие части, пронумеровать их и транспортировать в отдельных IP-пакетах до компьютера-получателя. На компьютере-получателе необходимо собрать исходный файл из отдельных частей в правильной последовательности.

Transmission Control Protocol (TCP), то есть транспортный протокол, обеспечивает разбиение файлов на IP-пакеты в процессе передачи и сборку файлов в процессе получения.

Интересно, что для IP-протокола, ответственного за маршрутизацию, эти пакеты совершенно никак не связаны между собой. Поэтому последний IP-пакет вполне может по пути обогнать первый IP-пакет. Может сложиться так, что даже маршруты доставки этих пакетов окажутся совершенно разными. Однако протокол TCP дождется первого IP-пакета и соберет исходный файл в правильной последовательности.

4) Электронная почта

Электронная почта – наиболее распространённый сервис интернета, т.к. является исторически первой информационной услугой компьютерных сетей и не требует обязательного наличия высокоскоростных и качественных линий связи.

Широкую популярность электронная почта завоевала потому, что имеет несколько серьезных преимуществ перед обычной почтой. Наиболее важное из них - это скорость пересылки сообщений. Если письмо по обычной почте может идти до адресата дни и недели, то письмо, посланное по электронной почте, сокращает время передачи до нескольких десятков секунд или, в худшем случае, до нескольких часов.

Другое преимущество состоит в том, что электронное письмо может содержать не только текстовое сообщение, но и вложенные файлы (программы, графику, звук и пр.). Однако не рекомендуется пересылать по почте слишком большие файлы, так как это замедляет работу сети. Для того чтобы этого не происходило, на некоторых почтовых серверах вводятся ограничения на размер пересылаемых сообщений.

Электронная почта позволяет:

ü  посылать сообщение сразу нескольким абонентам;

ü  пересылать письма на другие адреса;

ü  включить автоответчик, на все приходящие письма будет автоматически отсылаться ответ.

ü  создавать правила для выполнения определенных действий с однотипными сообщениями (например, удалять рекламные сообщения, включить автоответчик, на все приходящие от определенных адресов письма будет автоматически отсылаться ответ) и т.д.

Адрес электронной почты. Для того чтобы электронное письмо дошло до адресата, оно, кроме самого сообщения, обязательно должно содержать адрес электронной почты получателя письма.

Первая часть почтового адреса имеет произвольный характер и задается самим пользователем при регистрации почтового ящика. Вторая часть является доменным именем почтового сервера, на котором пользователь зарегистрировал свой почтовый ящик.

Адрес электронной почты записывается по определенной форме и состоит из 2-х частей, разделенных символом @:

user_name@server_name

Адрес электронной почты записывается только латинскими буквами и не должен содержать пробелов. Например, почтовый сервер компании МТУ-Интел имеет имя mtu-net.ru. Соответственно имена почтовых ящиков пользователей будут иметь вид:

[e-mail]

Функционирование электронной почты. Любой пользователь Интернета может зарегистрировать почтовый ящик на одном из серверов Интернета (обычно на почтовом сервере провайдера), в котором будут накапливаться передаваемые и получаемые электронные письма.

Для работы с электронной почтой необходимы специальные почтовые программы, причем для любой компьютерной платформы существует большое количество почтовых программ. Почтовые программы входят в состав широко распространенных коммуникационных пакетов: Outlook Express входит в Microsoft Internet Explorer, Netscape Messenger - в Netscape Communicator.

С помощью почтовой программы создается почтовое сообщение на локальном компьютере. На этом этапе кроме написания текста сообщения необходимо указать адрес получателя сообщения, тему сообщения и вложить в сообщение при необходимости файлы.

Процесс передачи сообщения начинается с подключения к Интернету и доставки сообщения в свой почтовый ящик на удаленном почтовом сервере. Почтовый сервер сразу же отправит это сообщение через систему почтовых серверов Интернета на почтовый сервер получателя в его почтовый ящик.

Адресат для получения письма должен соединиться с Интернетом и доставить почту из своего почтового ящика на удаленном почтовом сервере на свой локальный компьютер.

Почтовые программы обычно предоставляют пользователю также многочисленные дополнительные сервисы по работе с почтой (выбор адресов из адресной книги, автоматическую рассылку сообщений по указанным адресам и др.).

5) Телеконференции

В Интернете существуют десятки тысяч конференций или групп новостей, каждая из которых посвящена обсуждению какой-либо проблемы. Каждой конференции выделяется свой почтовый ящик на серверах Интернета, которые поддерживают работу этой телеконференции.

Пользователи могут посылать свои сообщения на любой из этих серверов. Сервера периодически синхронизируются, то есть обмениваются содержимым почтовых ящиков телеконференций, поэтому материалы конференций в полном объеме доступны пользователю на любом таком сервере.

Принцип работы в телеконференциях мало чем отличается от принципа работы с электронной почтой. Пользователь может посылать свои сообщения в любую телеконференцию и читать сообщения, посланные другими участниками.

Для работы в телеконференциях используют обычно те же самые почтовые программы, что и при работе с электронной почтой, например Outlook Express.

Методы работы с ними

ИТ в настоящее время классифицируют по следующим признакам:

•    по способу реализации в ИС;

•    по степени охвата ИТ задач управления;

•    по классам реализуемых технологических операций;

•    по типу пользовательского интерфейса;

•    по способу построения сети;

•    по обслуживаемым предметным областям.

1. По способу реализации ИТ в ИС выделяют традиционно сложившиеся и новые информационные технологии. Если традиционные ИТ прежде всего существовали в условиях централизованной обработки данных, до массового использования ПЭВМ были ориентированы главным образом на снижение трудоемкости при формировании регулярной отчетности, то новые информационные технологии связаны с информационным обеспечением процесса управления в режиме реального времени.

Новая информационная технология — это технология, которая основывается на применении компьютеров, активном участии пользователей (непрофессионалов в области программирования) в информационном процессе, высоком уровне дружественного пользовательского интерфейса, широком использовании пакетов

прикладных программ общего и проблемного назначения, доступе пользователя к удаленным базам данных и программам благодаря вычислительным сетям ПЭВМ.

2. По степени охвата ИТ задач управления выделяют электронную обработку данных, когда с использованием ПЭВМ без пересмотра методологии и организации процессов управления ведется обработка данных с решением отдельных экономических задач, и автоматизацию управленческой деятельности. Во втором случае вычислительные средства, включая суперЭВМ и ПЭВМ, используются для комплексного решения функциональных задач, формирования регулярной отчетности и работы в информационно-справочном режиме для подготовки управленческих решений. К этой же группе могут быть отнесены ИТ поддержки принятия решений, которые предусматривают широкое использование экономико-математических методов, моделей и пакетов прикладных программ (ППП) для аналитической работы и формирования прогнозов, составления бизнес-планов, обоснованных оценок и выводов по изучаемым процессам, явлениям производственно-хозяйственной практики. К названной группе относятся и широко внедряемые в настоящее время ИТ, получившие название электронного офиса и экспертной поддержки решений.

Эти два варианта ИТ ориентированы на использование последних достижений в области интеграции новейших подходов к автоматизации работы специалистов и руководителей, создание для них наиболее благоприятных условий выполнения профессиональных функций, качественного и своевременного информационного обслуживания за счет полного автоматизированного набора управленческих процедур, реализуемых в условиях конкретного рабочего места и офиса в целом.

Электронный офис предусматривает наличие интегрированных пакетов прикладных программ, включающих специализированные программы и информационные технологии, которые обеспечивают комплексную реализацию задач предметной области. В настоящее время все большее распространение приобретают электронные офисы, оборудование и сотрудники которых могут находиться в разных помещениях. Необходимость работы с документами, материалами, базами данных конкретной организации или учреждения в домашних условиях, в гостинице, транспортных средствах привела к появлению ИТ виртуальных офисов. Такие ИТ основываются на работе локальной сети, соединенной с территориальной или глобальной сетью. Благодаря этому абонентские системы сотрудников учреждения независимо от того, где они находятся, оказываются включенными в общую для них сеть.

Информационные технологии экспертной поддержки составляют основу автоматизация труда специалистов-аналитиков. Эти работники кроме аналитических методов и моделей для исследования складывающихся в рыночных условиях ситуаций по сбыту продукции, услуг, финансового положения предприятия, фирмы, финансово-кредитной организации вынуждены использовать накопленный и сохраняемый в системе опыт оценки ситуаций, т.е. сведения, составляющие базу знаний в конкретной предметной области. Обработанные по определенным правилам такие сведения позволяют подготавливать обоснованные решения для поведения на финансовых и товарных рынках, вырабатывать стратегию в областях менеджмента и маркетинга.

3.    По классам реализуемых технологических операций ИТ рассматриваются по существу в программном аспекте и включают: текстовую обработку, электронные таблицы, автоматизированные банки данных, обработку графической и звуковой информации, мультимедийные и другие системы

4. По типу пользовательского интерфейса можно рассматривать ИТ с точки зрения возможностей  доступа   пользователя   к  информационным и вычислительным ресурсам. Так, пакетная ИТ исключает возможность пользователя влиять на обработку информации, пока она производится в автоматическом режиме. Это объясняется организацией обработки, которая основана на выполнении программно-заданной последовательности операций над заранее накопленными в системе и объединенными в пакет данными. В отличие от пакетной диалоговая ИТ предоставляет пользователю неограниченную возможность взаимодействовать с хранящимися в системе информационными ресурсами в реальном масштабе времени, получая при этом всю необходимую информацию для решения функциональных задач и принятия решений.

Интерфейс сетевой ИТ предоставляет пользователю средства теледоступа к территориально распределенным информационным и вычислительным ресурсам благодаря развитым средствам связи, что делает такие ИТ широко используемыми и многофункциональными.

В настоящее время наблюдается тенденция к объединению различных типов информационных технологий в единый компьютерно-технологический комплекс, который носит название интегрированного.

5. В многоуровневых и распределенных компьютерных информационных системах организационного управления одинаково успешно могут быть решены как проблемы оперативной работы с информацией, так и проблемы анализа экономических ситуаций при выработке и принятии управленческие, решений. В частности, создаваемые автоматизированные рабочие места специалистов предоставляют возможность пользователям работать в диалоговом режиме, оперативно решать текущие задачи, удобно вводить данные с терминала, вести их визуальный контроль, вызывать нужную информацию для обработки, определять достоверность результатной информации и выводить ее на экран, печатающее устройство или передавать по каналам связи.

Потребность в аналитической работе при переходе к рынку в условиях перестройки экономических отношений, образования новых организационных структур, функционирующих на основе различных форм собственности, неизмеримо возрастает. Возникает необходимость в накоплении фактов, опыта, знаний в каждой конкретной области управленческой деятельности. Преобладает заинтересованность в тщательном исследовании конкретных экономических, коммерческих, производственных ситуаций с целью принятия в оперативном порядке экономически обоснованных и наиболее приемлемых решений. Эта задача решается дальнейшим совершенствованием интегрированной обработки информации, когда новая информационная технология начинает включать в работу базы знаний. Под базой знаний понимается сложная, детально моделируемая структура информационных совокупностей, описывающих все особенности предметной области, включая факты (фактические знания), правила (знания условий для принятия решений) и метазнания (знания о знаниях), т. е. знания, касающиеся способов использования знаний и их свойств. База знаний является важнейшим элементом все чаще создаваемой на рабочем месте специалиста экспертной системы, выступающей в роли накопителя знаний в конкретной области профессиональной деятельности и советчика специалисту при анализе экономических ситуаций и выработке управляющих воздействий.

Основные тенденции развития информационных технологий:

1.Первая тенденция связана с изменением характеристик информационного продукта, который все больше превращается в гибрид между результатом расчетно-аналитической работы и специфической услугой, предоставляемой индивидуальному пользователю ПЭВМ.

2.Отмечаются способность к параллельному взаимодействию логических элементов ИТ, совмещение всех типов информации (текста, образов, цифр, звуков) с ориентацией на одновременное восприятие человеком посредством органов чувств.

3.Прогнозируется ликвидация всех промежуточных звеньев на пути от источника информации к ее потребителю, например, становится возможным непосредственное общение автора и читателя, продавца и покупателя, певца и слушателя, ученых между собой, преподавателя и обучающегося, специалистов на предприятии через систему видеоконференций, электронную почту.

4.    В качестве ведущей называется тенденция к глобализации информационных технологий в результате использования спутниковой связи и всемирной сети INTERNET, благодаря чему люди смогут общаться между собой и с общей базой данных, находясь в любой точке планеты.

5.   Конвергенция (лат. приближаюсь, схожусь) рассматривается как последняя черта современного процесса развития ИТ, которая заключается в стирании различий между сферами материального производства и информационного бизнеса, в максимальной диверсификации (расширении объектов деятельности) видов деятельности фирм и корпораций, взаимопроникновении различных отраслей промышленности, финансового сектора и сферы услуг.

Таким образом, новые информационные технологии — основа перехода общественного развития от индустриальной к информационной эпохе в мировом масштабе.

Сущность информационных технологий и их основные свойства.

Информационная технология - это представленное в проектной форме, т.е. в формализованном виде, пригодном для практического использования, концентрированное выражение научных знаний, сведений и практического опыта, позволяющее рациональным образом организовать тот или иной достаточно часто повторяющийся информационный процесс. При этом достигается экономия затрат труда, энергии или материальных ресурсов, необходимых для реализации данного процесса.

В качестве общего критерия эффективности любых видов технологий можно использовать экономию социального времени, которая достигается в результате их практического использования. Эффективность этого критерия особенно хорошо проявляется на примере информационных технологий. Какие же виды информационных технологий представляются с точки зрения этого критерия наиболее перспективными сегодня и в ближайшем будущем? Необходимость, экономии социального времени ориентирует наше внимание, в первую очередь, на технологии, связанные с наиболее массовыми информационными процессами, оптимизация которых, как представляется, и должна дать наибольшую экономию социального времени именно благодаря их широкому и многократному использованию.

Анализируя роль и значение информационных технологий для современного этапа развития общества, можно сделать вполне обоснованные выводы о том, что эта роль является стратегически важной, а значение этих технологий в ближайшем будущем будет быстро возрастать. Именно этим технологиям принадлежит сегодня определяющая роль в области технологического развития государства. Аргументами для этих выводов является ряд уникальных свойств информационных технологий, которые и выдвигают их на приоритетное место по отношению к производственным и социальным технологиям. Наиболее важные из этих свойств, приводятся ниже.

В числе отличительных свойств информационных технологий, имеющих стратегическое значение для развития общества, представляется целесообразным выделить следующие наиболее важные.

1. Информационные технологии позволяют активизировать и эффективно использовать информационные ресурсы общества, которые сегодня являются наиболее важным стратегическим фактором его развития.

Опыт показывает, что активизация, распространение и эффективное использование информационных ресурсов (научных знаний, открытий, изобретений, технологий, передового опыта) позволяют получить существенную экономию других видов ресурсов: сырья, энергии, полезных ископаемых, материалов и оборудования, людских ресурсов, социального времени.

2.Информационные технологии позволяют оптимизировать и во многих случаях автоматизировать информационные процессы, которые в последние годы занимают все большее место в жизнедеятельности человеческого общества.

Общеизвестно, что развитие цивилизации происходит в направлении становления информационного общества, в котором объектами и результатами труда большинства занятого населения становятся уже не материальные ценности, а главным образом,  информация и научные знания. В настоящее время в большинстве  развитых стран большая часть занятого населения в своей деятельности в той или иной мере связана с процессами подготовки, хранения, обработки и передачи информации и поэтому вынуждена осваивать и практически использовать соответствующие этим процессам информационные технологии.

3.Информационные процессы являются важными элементами других более сложных производственных или же социальных процессов. Поэтому очень часто и информационные технологии выступают в качестве компонентов соответствующих производственных или социальных технологий.

Информационные технологии сегодня играют исключительно важную роль в обеспечении информационного взаимодействия между людьми, а также в системах подготовки и распространения массовой информации. Эти средства быстро ассимилируются культурой нашего общества, так как они не только создают большие удобства, но снимают многие производственные, социальные и другие проблемы вызываемые процессами глобализации и интеграции мирового сообщества, расширением внутренних и международных экономических и культурных связей, миграцией населения и его все более динамичным перемещением по планете. В дополнение ставшим уже традиционными средствам связи (телефон, телеграф радио и телевидение) в социальной сфере все более широко и интенсивно используются системы электронных телекоммуникаций, электронная почта, факсимильная передача информации и другие виды связи.

Автоматизированные рабочие места (АРМ)

Деятельность работников сферы управления (бухгалтеров, специалистов кредитно-банковской системы, плановиков и т.д.) в настоящее время ориентирована на использование развитых технологий. Организация и реализация управленческих функций требует радикального изменения, как самой технологии управления, так и технических средств обработки информации, среди которых главное место занимают персональные компьютеры. Они все более превращаются из систем автоматической переработки входной информации в средства накопления опыта управленческих работников, анализа, оценки и выработки наиболее эффективных экономических решений.

Тенденция к усилению децентрализации управления влечет за собой распределенную обработку информации с децентрализацией применения средств вычислительной техники и совершенствованием организации непосредственно рабочих мест пользователей.

Автоматизированное рабочее место (АРМ) можно определить как совокупность информационных, программных и технических ресурсов, обеспечивающую конечному пользователю обработку данных и автоматизацию управленческих функций в конкретной предметной области.

Создание автоматизированных рабочих мест предполагает, что основные операции по накоплению, хранению и переработке информации возлагаются на вычислительную технику, а экономист выполняет часть ручных операций и операций, требующих творческого подхода при подготовке управленческих решений. Персональная техника применяется пользователем для контроля производственно-хозяйственной деятельности, изменения значений отдельных параметров в ходе решения задачи, а также ввода исходных данных в ИС для решения текущих задач и анализа функций управления.

АРМ как инструмент для рационализации и интенсификации управленческой деятельности создается для обеспечения выполнения некоторой группы функций. Наиболее простой функцией АРМ является информационно-справочное обслуживание. Хотя эта функция в той или иной степени присуща любому АРМ, особенности ее реализации существенно зависят от категории пользователя.

АРМ имеют проблемно-профессиональную ориентацию на конкретную предметную область. Профессиональные АРМ являются главным инструментом общения человека с вычислительными системами, играя роль автономных рабочих мест, интеллектуальных терминалов больших ЭВМ, рабочих станций в локальных сетях. АРМ имеют открытую архитектуру и легко адаптируются к проблемным областям.

Локализация АРМ позволяет осуществить оперативную обработку информации сразу же по ее поступлении, а результаты обработки хранить сколь угодно долго по требованию пользователя.

В условиях реализации управленческого процесса целью внедрения АРМ является усиление интеграции управленческих функций, и каждое более или менее «интеллектуальное» рабочее место должно обеспечивать работу в многофункциональном режиме.

АРМ выполняют децентрализованную одновременную обработку экономической информации на рабочих местах исполнителей в составе распределенной базы данных (БД). При этом они имеют выход через системное устройство и каналы связи в ПЭВМ и БД других пользователей, обеспечивая, таким образом, совместное функционирование ПЭВМ в процессе коллективной обработки.

АРМ, созданные на базе персональных компьютеров, — наиболее простой и распространенный вариант автоматизированного рабочего места для работников сферы организационного управления. Такое АРМ рассматривается как система, которая в интерактивном режиме работы предоставляет конкретному работнику (пользователю) все виды обеспечения монопольно на весь сеанс работы. Этому отвечает подход к проектированию такого компонента АРМ, как внутреннее информационное обеспечение, согласно которому информационный фонд на магнитных или оптических носителях конкретного АРМ должен находиться в монопольном распоряжении пользователя АРМ. Пользователь сам выполняет все функциональные обязанности по преобразованию информации.

Создание АРМ на базе персональных компьютеров обеспечивает:

•    простоту, удобство и дружественность по отношению к пользователю;

•    простоту адаптации к конкретным функциям пользователя;

•    компактность размещения и невысокие требования к условиям эксплуатации;

•    высокую надежность и живучесть;

•   сравнительно простую организацию технического обслуживания.

Эффективным режимом работы АРМ является его функционирование в рамках локальной вычислительной сети в качестве рабочей станции. Особенно целесообразен такой вариант, когда требуется распределять информационно-вычислительные ресурсы между несколькими пользователями.

Более сложной формой является АРМ с использованием ПЭВМ в качестве интеллектуального терминала, а также с удаленным доступом к ресурсам центральной (главной) ПЭВМ или внешней сети. В данном случае несколько ПЭВМ подключаются по каналам связи к главной ПЭВМ, при этом каждая ПЭВМ может работать и как самостоятельное терминальное устройство.

В наиболее сложных системах АРМ могут через специальное оборудование подключаться не только к ресурсам главной ПЭВМ сети, но и к различным информационным службам и системам общего назначения (службам новостей, национальным информационно-поисковым системам, базам данных и знаний, библиотечным системам и т.п.). I

Синтез АРМ, выбор его конфигурации и оборудования для реальных видов экономической и управленческой работы носят конкретный характер, диктуемый специализацией, поставленными целями, объемами работы. Однако любая конфигурация АРМ должна отвечать общим требованиям в отношении организации информационного, технического, программного обеспечения.

Информационное обеспечение АРМ ориентируется на конкретную, привычную для пользователя, предметную область. Обработка документов должна предполагать такую структуризацию информации, которая позволяет осуществлять необходимое манипулирование различными структурами, удобную и быструю корректировку данных в массивах.

Техническое обеспечение АРМ должно гарантировать высокую надежность технических средств, организацию удобных для пользователя режимов работы (автономный, с распределенной БД, информационный, с техникой верхних уровней и т.д.), способность обработать в заданное время необходимый объем данных. Поскольку АРМ является индивидуальным пользовательским средством, оно должно обеспечивать высокие эргономические свойства и комфортность обслуживания.

Программное обеспечение, прежде всего, ориентируется на профессиональный уровень пользователя, сочетается с его функциональными потребностями, квалификацией и специализацией. Пользователь со стороны программной среды должен ощущать постоянную поддержку своего желания работать в любом режиме активно либо пассивно. Приоритет пользователя при работе с техникой несомненен. Поэтому при их взаимодействии предусматривается максимальное обеспечение удобств работы человека за счет совершенствования программных средств.

Накопленный опыт подсказывает, что АРМ должен отвечать следующим требованиям:

·     своевременное удовлетворение информационной и вычислительной потребности специалиста.

·     минимальное время ответа на запросы пользователя.

·     адаптация к уровню подготовки пользователя и его профессиональным запросам.

·     простота освоения приемов работы на АРМ и легкость общения, надежность и простота обслуживания.

·     терпимость по отношению к пользователю.

·     возможность быстрого обучения пользователя.

·     возможность работы в составе вычислительной сети.

Обобщенная схема АРМ представлена на рисунке 1.

Рисунок 1 – Схема автоматизированного рабочего места

Общее программное обеспечение (ПО) обеспечивает функционирование вычислительной техники, разработку и подключение новых программ. Сюда входят операционные системы, системы программирования и обслуживающие программы.

Профессиональная ориентация АРМ определяется функциональной частью ПО (ФПО). Именно здесь закладывается ориентация на конкретного специалиста, обеспечивается решение задач определенных предметных областей.

При разработке ФПО очень большое внимание уделяется вопросам организации взаимодействия “человек-машина”. Пользователю интересно и увлекательно работать на ЭВМ только в том случае, когда он чувствует, что он занимается полезным, серьезным  делом. В противном случае его ждут неприятные ощущения. Непрофессионал может почувствовать себя обойденным и даже в чем-то ущемленным только потому, что он не знает неких “мистических” команд, набора символов, вследствие чего у него может возникнуть глубокая досада на все программное обеспечение или служителей культа ЭВМ.

 

Примеры автоматизированных рабочих мест

На сегодняшний день существует огромное количество АРМ. Для того, чтобы убедиться в этом достаточно войти в Интернет. В сети представлено много фирм-разработчиков АРМ и программного обеспечения к нему.

·     Учебное оборудование АРМ учителя включает в себя мультимедийный компьютер TEEN на базе процессора Intel(r) Рentium(r) 4 с предустановленным ПО (Windows 2000, Office XP AE RUS) и с полным набором функций, необходимых для полноценного процесса обучения. В комплект АРМ входит мультимедиа-проектор Hitachi CP-X 275. Его использование позволяет учителю при необходимости переносить компьютерное и видеоизображение  на большой экран. Проектор прост в эксплуатации, для работы с ним не требуется никаких специальных знаний и навыков. Также преподаватель может воспользоваться системой "видеокамера - проектор - экран" например, при проведении химического или физического опыта. И экран (размер - 150х150 см, на штативе), и цифровая видеокамера (D-LINK DSC-350), и даже стол для проектора включены в комплект оборудования.

Из других периферийных устройств, входящих в спецификацию учебного оборудования АРМ учителя, следует отметить лазерный принтер и планшетный сканер Microtek ScanMaker - как привычные и уже необходимые инструменты в любой сфере деятельности.

Программное обеспечение АРМ учителя было разработано для обеспечения подготовительной и обучающей деятельности преподавателя. Сюда входят планирование учителем своей деятельности, процесс подготовки к уроку (выбор необходимого теоретического материала, выбор задач и т.д.), проведение занятий и проверка знаний учеников (тесты, экзамены и т.д.). Использование АРМ упрощает моделирование данных процессов и ведет к усовершенствованию системы обучения.

·     Учебное оборудование АРМ библиотекаря включает в себя мультимедийный компьютер TEEN на базе процессора Intel(r) Рentium(r) 4 с предустановленным ПО (Windows 2000, Office XP AE RUS). Так как сегодня деятельность школьного библиотекаря предполагает работу с Интернет, в поставку АРМ входит внешний факс-модем 56K v.90. Планшетный сканер Microtek ScanMaker позволит библиотеке создать базу данных по некоторым дисциплинам, недостаточно обеспеченным учебной литературой, и может послужить основой для создания в библиотеке службы электронной доставки документов. И как уже неотъемлемое периферийное устройство в комплект оборудования включен лазерный принтер.

Программное обеспечение АРМ библиотекаря включает в себя комплекс программ, позволяющих автоматизировать все библиотечные процессы. Теперь школьная библиотека может взять на себя функции хранения и распространения не только печатной, но и электронной информации, полученной из Интернет или с электронных носителей (энциклопедии на оптических дисках, электронные учебники и т.д.). Система позволяет вести всю документацию "на современном уровне", поддерживать базу данных читателей, осуществляя в конце года их автоматический перевод из класса в класс, каталог художественной и учебной литературы, производить поиск нужной литературы по названию или ключевым словам, проводить списание устаревшей и испорченной литературы, готовить сводки и формы для бухгалтерии и администрации школы, справки для учителей-предметников о литературе, которую берут их ученики, и ряд других операций.

·     Учебное оборудование АРМ школьного администратора включает в себя мультимедийный компьютер TEEN на базе процессора Intel(r) Рentium(r) 4 с предустановленным ПО (Windows 2000, Office XP AE RUS), а также все, что необходимо для школьного делопроизводства: факс на обычной бумаге, РС-факс, лазерный принтер, цифровой копировальный аппарат и цветной сканер.

Деятельность школьного администратора непосредственно связана со сбором, хранением, обработкой и передачей информации. Для большой школы объем информации огромен. Для того чтобы работу с информацией автоматизировать, и было разработано АРМ школьного администратора. Расписание уроков, табель учета рабочего времени, отчет по итогам четвертей (рейтинги учащихся и учителей, успеваемость и качество знаний), перемещения, подготовка информации исследовательского характера для диагностики развития школы - вся эта информация вводится, обрабатывается и передается с помощью компьютера. Далее весь обработанный (проанализированный) материал широко используется на педагогических советах, советах при директоре по плану работы школы, общих и классных родительских собраниях, конференциях.

Локальные и отраслевые сети АРМ

Локальные сети.

Локальные сети - абоненты в пределах небольшой территории.

Основные компоненты локальной сети: кабели - передающая среда; рабочая станция; АРМ на основе рабочей станции; платы интерфейса сети; серверы сети.

Локальная сеть позволяет рабочим станциям обмениваться информацией и использовать общую информацию.

ЭВМ, объединенные в сеть подразделяются на: основные и вспомогательные.

Основные - абонентские ЭВМ. Они выполняют все необходимые информационно-вычислительные работы. Это может быть любой компьютер.

Вспомогательные ЭВМ (серверы) - отвечают за передачу информации от одной ЭВМ к другой.

В локальных сетях используется два режима работы: рабочая станция - “файл-сервер”; клиент-сервер.

Общее - схема обслуживания пользователя, различаются сложностью, объемом выполняемых функций, технической оснащенностью.

Рабочая станция - “файл-сервер” - обработка данных с использованием файлового сервера (на нем находится база данных и общие программы). Сервер обеспечивает доступ к базе данных. По сети идут копии баз данных. Т.е. станция посылает запрос, и к нему возвращается ВСЯ копия базы данных без разбора.

Клиент-сервер - выделение отдельного сервера. На нем находится не только общая база данных, но и программы поиска. Это позволяет запрашивать не все данные, а только те, которые необходимы пользователю. Пример этой технологии - “клиент-банк”.

ЛВС - это комплекс взаимосвязанных и размещенных на небольшой территории (в пределах 1.5-2 тыс. м) вычислительных средств, взаимодействующих с помощью специальных системы передачи данных. Создание и использование ЛВС преследует те же цели, что и в случае крупных вычислительных сетей.

ЛВС позволяет очень сильно повысить эффективность применения вычислительной техники за счет более рационального использования аппаратных, программных и информационных ресурсов ВС. ЛВС характеризуются невысокими стоимостью и сложностью комплексирования сети, высокой живучестью и простотой эксплуатации, оснащенностью современными операционными системами различного назначения, высокоскоростными средствами передачи данных, оперативной и внешней памятью большой емкости. Особенности ЛВС:

1)Большая надежность удовлетворения запросов абонентов;

2)Отпадает надобность использования телефонных каналов, благодаря близким расстояниям между терминальными комплексами;

3)Упрощается ПО (программное обеспечение) в сети;

4)Достигается более высокая  скорость передачи массивов информации.

ЛВС бывают:

-ЛВС, ориентированные на массового пользователя, эти ЛВС объединяют в основном микро- и ПЭВМ с помощью систем передачи данных, имеющих низкую стоимость и обеспечивают передачу информации на расстоянии 100 - 500 м.

-ЛВС, объединяющие, кроме ПЭВМ, микропроцессорную технику, встроенную в технологическое оборудование, а также средства электронной почты. Расстояние передачи до 1 км.

-ЛВС, объединяющие наряду с микроЭВМ и ПЭВМ, мини ЭВМ и ЭВМ среднего класса. Такие ЛВС используются для организации управления сложными производственными процессами с применением робототехнических комплексов и гибких автоматизированных модулей. Расстояние до нескольких км.

-ЛВС объединяют в своем составе все классы ЭВМ. Такие ЛВС применяются в сложных системах управления крупным производством и даже отдельной отраслью народного хозяйства, они включают основные элементы всех предыдущих групп ЛВС. Расстояние передачи - 10 км.

 Структуры ЛВС и их аппаратные компоненты (серверы, рабочие станции, адаптеры, роутеры, мосты и др.).Структура ЛВС:

1)Радиальная ЛВС, или ЛВС с общей шиной. Здесь одна из машин служит в качестве системного обслуживающего устройства, обеспечивающего централизованный доступ к общим файлам и базам данных, печатающим устройствам и др. Эти ЛВС обладают высокой гибкостью, низкой стоимостью, высокой скоростью передачи данных, легкостью расширения сети. Недостатки: необходимость использования довольно сложных протоколов и уязвимость в отношении физических повреждений.

2)Кольцевая ЛВС характеризуется тем, что информация по кольцу движется в одном направлении и все ПЭВМ должны участвовать в ее приеме и передаче. При этом абонент должен пометить данные, во избежание "заблудившихся" данных, мешающих работе. Недостатки: при повреждении одного сегмента ЛВС выходит из строя вся система.

3)Иерархическая ЛВС ("дерево"). Дерево образуется путем соединения нескольких шин с корневой системой, где размещаются самые важные компоненты ВС, оно обладает необходимой гибкостью для того, чтобы охватить средствами ЛВС несколько этажей в здании, где насчитывается большое количество абонентов.

Характеристика средств передачи информации и линии связи.

Под передачей информации понимается процесс пересылки данных (сообщений) от одного устройства к другому. Взаимодействующая совокупность объектов, образуемых устройствами передачи и обработки данных, называется сетью.

Основные компоненты локальной сети: кабели (передающая среда); рабочая станция; АРМ на основе рабочей станции; платы интерфейса сети; серверы сети.

Локальная сеть позволяет рабочим станциям обмениваться информацией и использовать общую информацию.

2.Информация может передаваться из КБ в ЦБ или в другой КБ.

Здесь используются: а) аппараты и устройства передачи б) каналы связи.

Аппараты и устройства передачи: телеграф, телетайп; телефакс, телекс; сетевые адаптеры (технические устройства, выполняющие функции сопряжения ЭВМ с каналом связи. Один адаптер обеспечивает сопряжение ЭВМ с одним каналом связи); мультиплексоры (многоканальные адаптеры) - устройства сопряжения ЭВМ с несколькими каналами связи; модемы (для подключения ПК к АТС. Модем - специальное устройство, способное преобразовывать (модулировать) цифровой сигнал на аналоговый и обратно. Модем на другом конце линии демодулирует сигнал обратно.); терминалы (ПК); концентраторы (предназначены для сжимания информации, объединения каналов, передачи информации в высокоскоростном режиме связи); повторитель (в локальной сети, где кабель определенной длины, для увеличения его протяженности ставится повторитель (локальный и дистанционный). Локальный повторитель соединяет фрагменты сетей, расположенных на расстоянии до 50 метров. Дистанционный - до 2000 метров); специальные шифровальные аппараты.

 Каналы связи - узлы связи, включающие мощные ЭВМ, настроенные на передачу и управление информацией, а не на ее обработку; плюс ПО.

Три вида каналов связи: наземные каналы; высокочастотные каналы; спутниковые каналы.

Наземные - 3 типа кабелей: витая пара проводов (как за границей в телефоне); коаксиальный кабель; оптико-волоконный кабель.

Высокочастотные каналы связи обеспечиваются наземными ретрансляционными станциями.

Спутниковая связь - при передаче на далекие расстояния.

Для оценки качества сети можно использовать следующие характеристики:

-скорость передачи данных (бит в секунду)

-пропускная способность канала (символов в секунду)

-достоверность передачи информации (ошибки на всего знаков)

-надежность канала и модема (среднее время безотказной работы).

Средства обработки данных.

Это компьютеры - 4 класса: микро, малые (мини); большие и суперЭВМ.

Главные хар-ки ЭВМ - быстродействие и объем памяти.

МикроЭВМ - 2 группы:

1.универсальные (многопользовательские и однопользовательские);

2.специализированные (многопользовательские (серверы) и однопользовательские (рабочие станции)).

Многопользовательские - мощные ЭВМ, оборудованные несколькими терминалами и функционирующие в режиме разделения времени.

Персональные - ЭВМ, удовлетворяющие требованиям доступности и универсальности.

Рабочие станции - однопользовательские мощные ЭВМ. Специализирующиеся на выполнении одного вида работы.

Серверы - многопользовательские ЭВМ в сетях, выделенные для обработки запросов от всех станций сети.

ПК - основа АБС. Существуют: стационарные (настольные) и переносные.

Характеристики:

-быстродействие - большинство оснащены процессорами Intel (Pentium и Pentium Pro), AMD (К5), и Cyrix 686.

-емкость дисков (постоянно увеличивается); малая стоимость; мало места; гибкость архитектуры; удовлетворяют небольшие требования КБ; ПО ориентировано на неподготовленного пользователя; высокая надежность работы.

Малые ЭВМ. ЕС 1020 (наши) АS/400(IBM)

Характеристики: могут работать в режиме разделения времени и в многозадачном режиме; надежность и простота в эксплуатации.

Большие ЭВМ - мейнфреймы.

Характеристики: большой объем памяти; высокая отказоустойчивость и производительность; высокая надежность; защита данных; возможность подключения большого числа пользователей.

Наиболее известны - Тандем, также популярны компьютеры Hewlett Packard, IBM 390, 4300.

Супер ЭВМ - мощные многопроцессорные ЭВМ с быстродействием 40 млрд операций в секунду. Их выпускает фирма Cray. В России представлены оригинальные разработки - Эльбрус 1,2,3, Электроника СС-БИС, ЕС 11-91, ЕСИ -95.

Сейчас в России появились многомашинные комплексы РИСК архитектуры. Они приспособлены для многозадачного режима работы.

Серверы. Сервер - компьютер, выделенный для обработки запросов от всех станций сети и представляющий этим станциям доступ к системным ресурсам и распределяющий эти ресурсы. Универсальный сервер называется - сервер-приложение. Мощные серверы можно отнести к малым и большим ЭВМ. Сейчас лидером являются серверы Маршалл, а также существуют серверы Cray (64 процессора).

Серверы в сети специализируются. Специализированные серверы используются для устранения узких мест в работе сети (управление базами данных, электронной почтой). Например, файл-сервер используется для работы с файлами.

Факторы, которыми руководствуется КБ при покупке ЭВМ: стоимость; объем обрабатываемой информации; характер работы КБ; реализуемость технических средств, т.е. возможность создания за счет средств отечественной промышленности; гибкость структуры ТС (возможность включения новых средств); надежность (бесперебойное функционирование); минимальная стоимость обслуживания.

Отраслевая (корпоративная) сеть может объединять тысячи и десятки тысяч компьютеров, размещённых в различных странах и городах (например, сеть корпорации Microsoft, MSN).

В каждой корпоративной и региональной сети должен быть, по крайней мере, один сервер с постоянным подключением к Интернет с помощью линии связи с высокой пропускной способностью. В качестве таких «магистральных» линий связи обычно используются оптоволоконные или спутниковые линии с пропускной способностью от 1 до 100 Мбит/с.