XII Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2020

Компьютерная (вычислительная) сеть или сеть передачи данных представляет собой некоторую совокупность узлов (компьютеров, рабочих станций или других устройств), соединенных коммуникационными каналами, а также набор оборудования, обеспечивающего соединение станций и передачу между ними информации .

Сегодня существует огромное многообразие компьютерных сетей самых разных назначений, построенных на основе различных компьютерных и коммуникационных технологий и определяемых использованием той или иной сетевой архитектуры .

Сетевая архитектура - это совокупность сетевых аппаратных и программных решений, методов доступа и протоколов обмена .

Сетевая технология - это согласованный набор стандартных протоколов и реализующих их программно - аппаратных средств (например, сетевых адаптеров, драйверов, кабелей и разъемов), достаточный для построения вычислительной сети. Достаточным для построения сети является то, что из выше указанных средств представляет собой минимальный набор, с помощью которых можно создать действующую сеть. Конечно же, эту сеть можно улучшить с помощью подсетей, что потребует вместо протоколов стандарта Ethernet использование протоколы IP и специальных коммуникационных устройств - маршрутизаторов. Улучшенная сеть будет более надежной и быстродействующей.

Протоколы, на основе которых строится сеть определенной технологии, специально разрабатывались для совместной работы, поэтому от разработчика сети не требуется дополнительных усилий по организации их взаимодействия. Иногда сетевые технологии называют базовыми технологиями, имея в виду то, что на их основе строится базис любой сети. Примерами базовых сетевых технологий могут служить наряду с Ethernet такие известные технологии локальных сетей как, Token Ring и FDDI, или же технологии территориальных сетей Х.25 и frame relay. Для получения работоспособной сети в этом случае достаточно приобрести программные и аппаратные средства, относящиеся к одной базовой технологии - сетевые адаптеры с драйверами, концентраторы, коммутаторы, кабельную систему и т. п., - и соединить их в соответствии с требованиями стандарта на данную технологию [3].

К основным направлениям и путям развития сетевых технологий можно отнести следующие [2].

Развитие топологии сетей, направленное на обеспечение одновременного обслуживания запросов от большего количества абонентских систем и увеличение оперативности и надежности доставки пакетов адресатам за счет создания альтернативных маршрутов.

Создание новых, более совершенных протоколов обмена информацией и управления сетями, развитие информационных и телекоммуникационных технологий.

Совершенствование существующих и создание новых аппаратных средств передачи и обработки информации, расширение работ по проектированию и производству многофункциональных мультиплексоров, коммутаторов и других изделий, по оснащению центров коммутации каналов, сообщений, пакетов более совершенным оборудованием.

Развитие программного обеспечения сетей. В этом направлении постоянно работают многие коллективы, предлагающие новые версии операционных систем (обладающие более широкими возможностями по управлению функционированием сетей и более удобные для пользователей), прикладных программных систем, программ технического (в том числе дистанционного) обслуживания аппаратных средств КС.

Повышение надежности сетей, совершенствование и развитие методов и средств обеспечения высоких показателей по всем аспектам проблемы надежности КС - техническому, программному, информационному, функциональному.

Развитие методов и средств (традиционных и специфических) обеспечения более высокого уровня безопасности информации, циркулирующей в сетях, повышение эффективности служб безопасности и механизмов реализации их функций.

Расширение перечня предоставляемых информационно-вычислительных услуг, повышение их интеллектуального уровня за счет широкого использования интеллектуальных систем и баз знаний.

Рациональная организация обслуживания очередей запросов пользователей сети.

Повышение эргономичности компьютерных сетей, достигаемое путем оптимизации трудовой деятельности пользователей сети, ее управленческого и обслуживающего персонала.

Интенсивный переход на использование методов и средств, определяющих процессы интеграции в системах передачи информации. Основные направления интеграции - электронизация, цифровизация, компьютеризация, интеллектуализация, унификация, персонализация, глобализация, стандартизация.

Создание и непрерывное совершенствование глобальной интеллектуальной сети, объединяющей сети всех государств.

Перспективы развития сетевой технологии определяются тем, что интернет, в котором используются протоколы TCP/IP, является дешевой, общедоступной и развивающейся сетью, предоставляющей своим пользователям доступ к системе информационных и телекоммуникационных услуг.

Бурное развитие современных сетевых технологий внесло в нашу жизнь цифровое телевидение цифровую связь, социальные сети, интернет-магазины и т. п., что постепенно меняет сам образ трудовой жизни и отдыха. Наблюдавшаяся еще недавно усиленная миграция научных кадров из России на Запад сменилась миграцией реальных и, добавим, виртуальных рабочих мест в Россию.

Сегодня не только программирование, но и социальные, математические, и даже физические исследования можно выполнять, не выходя из дома в виртуальной лаборатории. Такие лаборатории оснащаются реальным, порою дорогостоящим оборудованием, но доступ к нему сотрудника можно обеспечить весьма и весьма удаленный. Ныне можно констатировать, что уровень технологий связи вырос настолько, что эффективные научные коллективы можно формировать по распределенному принципу [4]. Можно, но механизмы создания коллективного результата в научной сфере во многом пока еще остались прежними, не соответствующими близкому будущему и даже современности. В данной работе рассматриваются принципы организация научных исследований в рамках высокопродуктивной математической сети.

Примеров стартующих и резко набирающих вес сетевых технологий немало, но надо полагать, основные события все еще впереди. Довольно очевидно, например, что глобальная математическая сеть эффективный инструмент научных исследований, ее становление имеет большое значение для развития науки, и это то направление, в котором выгодно иметь приоритет[5].Некоторые особенности организации глобальной математической сети таковы:

дистанционное объединение научных сотрудников, участвующих в работе, из самых разных регионов страны, других стран;

обеспечение дистанционного доступа к сложному дорогостоящему и дефицитному научному оборудованию и стендам, удаленное управление ими, включая математические серверы;

обеспечение удаленного многопользовательского режима доступа к формируемым отчетным документам научными работниками;

возможность оперативно обмениваться расчетами и результатами вычислений и моделирования по сети.

Перечислить можно и многое другое, следующее из разрушения барьеров частных учреждений, барьеров, созданных не столько их необходимостью сколько расстоянием, условиями организации жизни, подвергшимися теперь решительным изменениям. Стоит упомянуть эффективность специфических научных коллективов, возникших во Франции вокруг фигуры Мерсенна, которым пришлось бороться с теми течениями, которые их создали. Многие участники научной жизни вынуждены были жить, как декарт в Голландии, за рубежом. Богословские школы противились размыванию своего влияния, и, тем не менее, не смогли воспрепятствовать шествию печатного станка, этого Интернета прошлого. Нынешний Интернет значительно более серьезный и готовит большие изменения, чем это возможно было столетия тому назад. Конечно, объединить исследователей на одной сетевой площадке гораздо проще, чем каждого обеспечить научным оборудованием для этих исследований. Тем не менее, это возможно. Наиболее перспективны для расширяемой связи с научными роботами" стендами и прочим оборудованием беспроводные технологии и их сенсорные завершения, которые испытывают настоящий бум своего развития. Сегодня область сенсорных завершений делят между собой множество реализации с использованием стандартов передачи данных Wi-Fi, Bluetooth, Wireless USB. ZigBee. Home RF и т. д. Почему технически оснащенная алгоритмическая научная сеть должна быть, все-таки именно математическая? Да потому что математика это основа. без нее, без квалифицированного быстрого и эффективного расчета невозможно никакое движение вперед. Следовательно, совокупно со стендами научной сети необходимо подключать и математическое обеспечение. Да, математические пакеты прошлого неплохое достижение своего времени,  но ныне, в связи с развитием сети интернет, это тормоз. Сеть не может зависеть от версий и релизов разношерстного математического обеспечения на компьютерах конечных его пользователей, обмен таким научным продуктом весьма затруднен. Вычисление должно проводиться в сети.

За десятилетие существования глобальной информационной сети Интернет, как фактора повседневной жизни, накоплен немалый опыт создания сетевых ресурсов. Что отличает жизнеспособный развивающийся ресурс от скоро погибающего ресурса. Всего их создано было немало, и немалое же количество их исчезло во времени. Отметим родство информационного сетевого ресурса всему живому на Земле. Как и любая живая система, информационная система может быть условно разделена на части: генотип и фенотип. Генотип подобен корневой системе растения, а фенотип, это то, что собирается выше и нарастает результате деятельности системы. Иными словами, генотип это набор кодов, или информация, которую сеть получила на момент создания. Фенотип, соответственно, информация, собираемая системой, восприятие которой существенно зависит от генотипа. Сеть без развития и того, и другого мертва. Стартовое развитие начинается с набора фенотипа, но рано или поздно, без прогресса самого основания сети, она перестает отвечать вызовам дням. Необходима "коренная переделка", сопровождаемая нередко гибелью предыдущей информационной системы. Так или же иначе, части генотипа перекочевывают в новую систему, т. е. репродуцируется основное ядро кодов. Развитие с крушениями крупных информационных ресурсов, разумеется, совершенно нежелательно в сети. Но рано или поздно наступает момент, когда основа перестает отвечать требованиям современности.

Так, например, одну социальную сеть покидают пользователи, уходя в другие сети. Чтобы это предотвратить, необходимо основу время от времени менять. Такова предыстория Google+. Рациональна схема эволюции-это когда старая и новая системы сосуществуют так же, как сосуществуют родители и их дети. Такое обустройство системы или, вернее, распределенных систем, гибче. Заметим, что способность к развитию в системе должна быть заложена заранее, как элемент необходимого конструктива. Консервирование кодов  сдерживает развитие. Например, математическая сеть MathSciNet.ru [6]начиналась с переделки и устранения недостатков, с учетом накопленного опыта, общеобразовательного портала по математике, кибернетике и программированию Artsрb.com [6], внесенного в каталог системы федеральных образовательных порталов Министерства образования и науки РФ.

Вычислительная и иллюстративная мощность математической сети может быть чрезвычайно высока. Это удобный и простой для реализации глобально-распределенных исследований принцип развития науки отечественными и международными исследовательскими коллективами.

 Компании по современным технологиям

Сегодня в мире существует множество компаний, которые занимаются разработкой и освоением современных технологий. Отрасли, в которых осуществляют работу эти компании, могут быть самыми разнообразными – начиная от медицины и заканчивая тяжелой промышленностью.

Наиболее известные из них это:

Lenovo – китайская компания, которая активно занимается разработкой новых компьютерных систем;

Mastercard – занимает лидирующее место в мире по разработке и использованию платежных систем и инновационных электронных технологий;

Hitachi – одна из самых крупных мировых корпораций, в состав которой входит больше тысячи организаций и подразделений. Разрабатывает бытовую и специализированную промышленную технику.

Siemens – является крупным международным концерном, который активно проводит внедрение и разработку новых технологий при создании электроники, медицинского оборудования, транспорта, телекоммуникаций.

Компании анализируют потребности рынка и возможности применения новых технологий, оценивая такие параметры, как: эффективность, актуальность, наличие аналогов, стоимость и возможность применения.

Сейчас проблемы, связанные с построением и эффективным применением корпоративных информационных систем требуют своего практического использования [1, 2], особенно это является важным для условий, когда существует недостаточное финансирование по информационным технологиям в разных компаниях.

В качестве критериев, в рамках которых можно осуществлять оценку [3, 4] эффективности, можно рассматривать такие, при которых снижается стоимость реализации проектов информационных систем, обеспечивается, чтобы она соответствовала для текущих требований и возможностей ближайшего времени, перспектив и стоимости по тому, чтобы происходило дальнейшее развитие и активным образом внедрялись новые технологии.

В основе компьютерных сетей, большей частью, лежат вычислительные системы, они включают в себя такие составляющие, как кабельные сети и компоненты с активным сетевым оборудованием, компоненты компьютерного и периферийного оборудования, аппаратура, позволяющая хранить данные, системное программное обеспечение (ОС, СУБД), специальное ПО и для некоторых случаев прикладное ПО.

Применение аппарата экспертных оценок является в существующих условиях наиболее распространенной методикой для того, чтобы проектировать информационные системы. Основываясь на этом подходе специалистами по компьютерным технологиям, в областях, связанных с активным сетевым оборудованием и кабельными сетями в рамках того опыта, которым они обладают, и экспертных оценок идет проектирование вычислительных систем, которые обеспечивают решение важных для практики задач [5, 6] или совокупности проблем. Такой способ дает возможности для того, чтобы были минимизированы затраты для этапов проектирования, быстрым образом провести оценку стоимости реализаций информационных систем. Но те оценки, которые достигаются на основе экспертных оценок решений, во многих случаях, имеют субъективный характер, есть определенные проблемы при рассмотрению требований к оборудованию и программному обеспечению.

Вместо того, чтобы применять экспертные оценки можно рассматривать подход, в котором предполагается разработку модели и проведение моделирования (идет имитация работы) того, как будет вести себя вычислительная система.

Условия надежного проектирования информационной системы будут соблюдены за счет того, что комплексным образом используют высокоуровневое моделирование (когда моделируются функции или бизнес-процессы) компании и низкоуровневое моделирование в вычислительных системах.

Применение методов для высокоуровневого моделирования дает возможности для гарантии полноты и правильности исполнения информационными системами своих функций, определяемых заказчиками [7].

Список литературы:

Виснадул Б. Д., Лупин С. А., Сидоров С. В., Чумаченко П. Ю. Основы компьютерных сетей, Москва, ИД «ФОРУМ». ИНФА-М, 2007.

ВенделеваМ. А. Информационные технологии в управлении: Учебное пособие для бакалавров / М. А. Венделева, Ю. В. Вертакова. М.: Юрайт, 2013. 462 с.

Сетевые технологии. Общие сведения. [Электронный ресурс]. Режим доступа: http://www.lantester.ru/networkteh/common/what-is-networkteh.html/ (дата обращения: 15.03.2015).

Балонин Н. А., Сеpгеев М. Б. Концепция электронного с исполняемыми алгоритмами  // Фундаментальные исследования. 2013. №4-4. С. 791-795.

Математическая сеть "Скайнет": технологии верстки физико-математической литературы с исполняемыми алгоритмами  //  [Электронный ресурс]. – Режим доступа. - URL: http://mathscinet.ru  (дата обращения: 24.06.2016 г.).

Наумова В. В. Виртуальные научные  среды обеспечения совместной работы территориально распределённых научных работников// Информационные технологии. 2013. №4. С. 46-51.

Образовательный  портал: математика,  кибернетика  и программирование // [Электронный ресурс]. – Режим доступа.- URL:   http://artspb.com  (дата обращения: 24.06.2016

Ермолова В.В. Архитектура системы обмена сообщений в немаршрутизируемой сети / В.В.Ермолова, Ю.П.Преображенский // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2010. № 7. С. 79-81.

Фомина Ю.А. Принципы индексации информации в поисковых системах / Ю.А.Фомина, Ю.П.Преображенский // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2010. № 7. С. 98-100.

Паневин Р.Ю. Структурные и функцинальные требования к программному комплексу представления знаний / Р.Ю.Паневин, Ю.П.Преображенский // Вестник Воронежского института высоких технологий. 2008. № 3. С. 061-064.

Львович И.Я. Основы информатики / И.Я.Львович, Ю.П.Преображенский, В.В.Ермолова / учебное пособие, Воронеж, Издательство: Воронежский институт высоких технологий, 2014, 339 с.

Код для цитирования: Скопировать