Глобальные и корпоративные сети

Глобальные сети
Под Глобальной информационной инфраструктурой (Global Information
Infrastructure, GII) следует понимать глобальную интегрированную среду телекоммуникационных и информационных сервисов (услуг), характеризующуюся:
• «непрерывной» в пространстве и во времени физической доступностью сервисов
GII, т.е. возможностью доступа к GII в любой момент времени и в любой точке
географического пространства;
• технической простотой доступа к GII, реализуемого посредством использования
специализированных информационных устройств (приборов, терминалов) ввода/вывода нового поколения (information appliances — IA);
• всеобщей доступностью сервисов GII, прежде всего по стоимости услуг, что позволяет потенциально каждому человеку за приемлемую плату иметь необходимый доступ к информационным и телекоммуникационным сервисам GII;
• гарантированностью обеспечения требуемого качества обслуживания и защиты
информации при использовании услуг ОП;
• обширным ассортиментом выбора предоставляемых прикладных услуг, охватывающих все имеющиеся виды информации: аудио, видео, графическую, динамическую графику, данные, документы гипермультимедиа;
• функционированием на основе достижения широкого международного согласия
по общим принципам управления доступом к ресурсам GII, основанного на соединении взаимосвязанных, интероперабельных коммуникационных сетей, компьютерного оборудования, информационных баз и информационных терминалов.
Глобальную информационную инфраструктуру представляют в виде перекрѐстной
композиции ряда базовых технологий, интегрирование которых в рамках концепции GII
изменяет качественные условия деятельности и жизни человека. Пакет базовых технологий GII включает следующие виды индустрий:
• компьютерную;
• телекоммуникационную;
• бытовых электронных приборов (consumer electronics);
• информационных приложений или сервисов, называемых также индустрией содержаний или приложений (content or application industry).
При этом важной особенностью комбинаций базовых технологий, удовлетворяющих
требованиям концепции GII, является их согласованность, целостность и законченность, в
том смысле, что данные комбинации технологий определяют законченные сценарии предоставления сервиса конечному пользователю.
GII представляет собой чрезвычайно сложную комплексную технологию. Специалисты, занимающиеся этой проблемой, пришли к выводу, что для спецификации технологий
GII, не представляется возможным обойтись некоторой единой эталонной моделью. Поэтому для целей спецификаций свойств, услуг, принципов функционирования, организационной структуры и других аспектов GII, используется некоторый набор базовых моделей, с
помощью которых объект исследования рассматривается с разных точек зрения. Рассмотрим некоторые модельные представления GII.
Одной из таких моделей является модель доступа пользователей к прикладным и
коммуникационным сервисам GII (см. рисунок 1). В качестве основного системообразующего элемента GII показана сетевая инфраструктура GII, образующаяся как объединение в единую всеобъемлющую телекоммуникационную среду разнообразных современных сетевых технологий. Сетевые технологии, являющиеся компонентами сетевой инфраструктуры GII, показаны на модели в виде эллипсов, внутри которых указаны типы сетей.
Например, сетевыми компонентами GII могут быть системы узкополосного и широкополосного ISDN (N-ISDN, B-ISDN, ISDN — Integrated Services Digital Network), сети передачи данных пакетной коммутации (PSDN, Package Services Digital Network), сети кабельно1
го телевидения (CATV, Cable Association TV), современные локальные сетевые технологии (LAN, Local Area Net) и пр.
Сетевая инфраструктура GII представляет собой пространственную среду, реализующую следующие основные функции:
• интеграцию разнообразных информационных, коммуникационных, проблемноориентированных сервисов и ресурсов, включая такие прикладные сервисы, как,
например: электронная почта, видеоконференции и т.п.;
• обеспечение гарантированного персонального доступа к сервисам и ресурсам GII
независимо от времени и места нахождения потребителя с помощью применения
пользовательских информационных приборов, в качестве которых могут использоваться различные терминалы, компьютеры, устройства ввода/вывода данных,
коммуникационные приборы, оборудование по обработке информации, а также их
комбинации;
• все организационно-технологические аспекты, необходимые для поддержки
функционирования GII.
Информационное
приложение
Информационное
приложение
PSDN
Информационное
приложение
CATV
Сети других
типов
B-ISDN
LAN
Информационное
приложение
Информационное
приложение
Рисунок 1 – Модель доступа пользователей к прикладным и коммуникационным сервисам
Глобальной информационной инфраструктуры
Для более детального описания GII применяется подход функциональной декомпозиции (в противовес физическому представлению), посредством которого определяется
функциональная структура GII (Functional structure of the GII). Обобщѐнное представление
функциональной структуры изображено на рисунке 2, на котором показаны три функциональных уровня технологий GII, а именно, уровни:
• сетевой инфраструктуры (Network infrastructure);
• программного обеспечения;
• приложений.
Сетевая инфраструктура предоставляет надежный сервис для транспортировки
различных видов информации, включая: данные, текст, факсимильные сообщения, аудиои видеоинформацию, документы гипермультимедиа, графические образы, различные информационные контейнеры. Она строится из разнообразных типов сетей, посредством которых реализуется доступ пользователей к ресурсам GII. Сети, интегрированные в инфраструктуру GII, могут иметь свою собственную более детальную структуризацию. Сетевая
инфраструктура GII охватывает также сети конечных потребителей — пользовательские
домашние сети (customer premises networks).
2
Сетевая инфраструктура
Данные
Текст
Документы
Факсимильные
сообщения
Графические
образы
Документы
гипермультимедиа
Аудиоконференция
Видеоконференция
Программное обеспечение
Биллинг
Средства управления данными
Средства обеспечения защиты информации
Уровень приложений
Телефонный
сервис
Служба справочника
Служба имён
Интерактивная передача речи и видеоданных
Аудиоконференция
Видеоконференция
Телемаркетинг
Телемедицина
Гипермультимедиа
Электронная почта
Рисунок 2 – Обобщенное представление функциональной
Глобальной информационной инфраструктуры
Программное обеспечение включает функции, реализующие универсальные сервисы, используемые многими приложениями: средства обеспечения защиты информации,
служба справочника, служба имѐн, сервисы управления данными, учѐт стоимости обслуживания (биллинг) и т.п.
Уровень приложений охватывает широкий спектр сетевых и информационных проблемно-ориентированных услуг (сервисов), предоставление которых конечному пользователю и составляет основное назначение GII (известные прикладные сервисы: электронная
почта, телефонный сервис, видеоконференции, телемаркетинг, телемедицина, интерактивная передача речи и видеоданных, оперативный поиск распределѐнных документов
гипермультимедиа).
Следующий шаг раскрытия функциональной структуры GII состоял в разработке описания групп однородных функций. Для этого использовались модели, называемые моделями функционального группирования (Functional groupings). Примером одной из таких моделей являлась следующая структура, включающая четыре группы функций:
1) Сетевой уровень (Network Level) — самый нижний:
• включает сети коммутации, транспортные сети, пользовательские сети;
• обеспечивает сервис транспортировки информации между оконечными системами;
• обеспечивает поддержку сетевого управления.
2) Уровень организации работы сетевой инфраструктуры (Networking Level):
• моделирует логические сети, включая соответствующие средства административного управления работой сетей, средства управления соединениями и
сервисами;
• включает средства комплексирования и организации совместной работы разнотипных сетевых технологий;
3
• обеспечивает различные функции для управления работой нижележащего
сетевого уровня.
3) Уровень сервиса (Service Level):
• реализует функции обработки, хранения и распределения информации;
• предоставляет функции вызова приложений и управления ими;
• осуществляет поддержку мультимедиатехнологий;
• предоставляет развитые телекоммуникационные сервисы как для бизнес-
приложений, так и для конечных пользователей.
4) Уровень приложений (Application Level):
• содержит полный спектр прикладных услуг, предоставляемых GII.
Каждая из глобальных сетей организовывалась для определѐнных целей, а в дальнейшем расширялась за счѐт подключения локальных, корпоративных компьютерных сетей, использующих еѐ услуги и ресурсы. В качестве примера использования глобальной сети отметим российскую глобальную навигационную спутниковую систему — ГЛОНАСС
(www.glonass-center.ru) на точность определения координат (пользователь ГЛОНАСС сможет
определять своѐ местоположение с точностью до 1 м). Аппаратурой спутниковой навигации
ГЛОНАС (или комбинированными средствами ГЛОНАС/GPS, GPS — Global Positioning
System — американская система глобального позиционирования) оснащаются космические
аппараты, воздушные, морские и речные суда, автомобильный и железнодорожный транспорт (особенно используемого для перевозки пассажиров, специальных и опасных грузов), а
также приборов и оборудования, применяемых при проведении геодезических и кадастровых
работ. Основной экономический эффект от реализации проекта ГЛОНАСС достигается в
гражданской сфере — 80% от общей нагрузки на спутниковую систему.
Корпоративные сети
Развитие глобальных сетей привело к появлению специализированных сетей, отражающих потребности конкретных групп общения (например, муниципальных, банковских,
биржевых сетей для обмена информацией в области науки и образования). В настоящее
время возрастание роли глобальной сети Internet во всех сферах деятельности современного
общества обусловило широкое применение еѐ технологий при реализации корпоративных
сетей. Такие сети принято называть Intranet (интранет) или интрасетями. Сетью Intranet
называют Internet в рамках одного предприятия.
Интрасеть — это, прежде всего корпоративная, локальная или территориально распределенная сеть, закрытая от внешнего доступа из Internet. Такая сеть может использовать каналы связи, входящие в Internet, но при этом обеспечивается защита передаваемых
данных и меры по пресечению проникновения извне на корпоративные узлы.
Сети Intranet быстро распространились, когда специалисты предприятий по ИТ обнаружили, что они могут создавать собственные, отдельные сети, которые базируются на технологиях и стандартах, применяемых в Internet. Используя такие открытые технологии,
предприятие может быстро предоставлять своим сотрудникам информацию независимо от
того, где (территориально) эти работники находятся, причѐм такой способ передачи информации — наиболее дешѐвый из всех возможных. Поскольку в этом случае сеть принадлежит одной фирме или отдельному подразделению и находится под их контролем, то еѐ работа, в отличие от Internet, строго регламентируется. Благодаря этому гарантируется безопасность данных. Все компьютеры в рамках одной Intranet известны, а каждый пользователь имеет строго определѐнные права доступа. Каждый работник, который имеет соответствующим образом настроенное АРМ, может читать документы, подготовленные в определѐнном формате и размещѐнные на сервере Intranet. Технология Intranet базируется на сетевом протоколе TCP/IP, применяемым в WWW, и позволяет использовать популярные программы-браузеры (Microsoft Internet Explorer, Opera, Mozilla, Firefox и др.) для организации
доступа пользователей к данным.
4
В интрасетях возродился интерес к крупным компьютерам — в основном из-за того,
что системы, состоящие из сотен серверов (персональных компьютеров), обслуживать
сложнее, чем несколько больших компьютеров. Поэтому, на новом витке эволюционной
спирали мэйнфреймы стали возвращаться в корпоративные вычислительные системы, но
уже как полноправные сетевые узлы, поддерживающие технологию Ethernet или Token
Ring, а также стек протоколов (стек протоколов — разделѐнный на уровни набор протоколов, которые работают совместно, реализуя определѐнную коммуникационную архитектуру).
Предприятие без особых затрат может соединить свою внутреннюю сеть Intranet с
Internet, после чего отдалѐнные пользовали (например, работники, которые находятся в
командировке, клиенты) получат возможность доступа во внутреннюю сеть через Internet.
Такие объединѐнные сети получили название Extranet. Главная особенность организации
сетей Extranet состоит в том, что в них большое внимание уделяется обеспечению конфиденциальности информации, которую передают, и аутентификации пользователей, поскольку в них обеспечивается связь с лицами, которые находятся вне предприятия. Предприятие может ограничить доступ пользователей к документам, позволяя всем желающим
просматривать одну часть документов, а другую часть делать доступной только для определѐнного круга пользователей. Можно также позволить пользователям локальной сети
выход в Intranet и Internet, открыв им доступ к большому фонду информации с практическими сведениями по любой теме (см. рисунок 3).
АРМ
специалистов
Сети Intranet
отдельных
подразделений
Internet
Web Сервер
Сервер СУБД
Серверы
программ
и БД
Intranet
Локальная
сеть 1
Локальная
сеть n
Локальная
сеть 2
  
Рисунок 3 – Структура доступа пользователей по распределѐнной сети, базирующейся на
Internet/Intranet технологиях
Корпоративную сеть полезно рассматривать как сложную систему, состоящую из
нескольких взаимодействующих уровней. В основании пирамиды, представляющей корпоративную сеть, находится совокупность компьютеров — центров хранения и обработки
информации, и транспортная подсистема (см. рисунок 4), обеспечивающая надѐжную передачу информационных пакетов между компьютерами.
5
Приложения конкретной
предметной области
С транспортной системой работает уроСистемные сервисы:
WWW, электронная почта,
вень сетевых операционных систем, который
средства групповой работы
организует работу приложений в АРМ и преСУБД
доставляет через транспортную систему ре(Системы управления базами
сурсы серверов в общее пользование.
данных)
Под управлением операционных систем
Сетевые операционные системы
работают различные приложения, но из-за осоТранспортная система: локальные и
бой роли систем управления базами данных
глобальные сети
(СУБД), хранящих в упорядоченном виде корСетевые операционные системы
поративную информацию и производящих над
ней базовые операции поиска, этот класс сисРисунок 4 – Иерархия уровней корпоративной
темных приложений обычно выделяют в отсети
дельный уровень корпоративной сети.
На следующем уровне работают системные сервисы, которые, пользуясь СУБД, как
инструментом для поиска нужной информации среди миллионов и миллиардов байт, хранимых на дисках, предоставляют конечным пользователям эту информацию в удобной
для принятия решения форме, а также выполняют некоторые общие для предприятий всех
типов процедуры обработки информации. К этим сервисам относится служба World Wide
Web, система электронной почты, системы коллективной работы и многие другие.
И, наконец, верхний уровень корпоративной сети представляют специальные программные системы, которые выполняют задачи, специфические для данного предприятия
или предприятий данного типа. Примерами таких систем могут служить системы автоматизации банка, организации бухгалтерского учѐта, автоматизированного проектирования,
управления технологическими процессами и т.д.
Конечная цель корпоративной сети воплощена в прикладных программах верхнего
уровня, но для их успешной работы абсолютно необходимо, чтобы подсистемы всех
уровней чѐтко выполняли свои функции.
6