УДК 004.7
Методы передачи данных в территориально-распределенных предприятиях
Бакумов Евгений Андреевич – студент кафедры Информационных систем и программирования Кубанского государственного технологического университета.
Янаева Марина Викторовна – кандидат технических наук, доцент, зав. кафедрой Информационных систем и программирования Кубанского государственного технологического университета.
Аннотация: В работе рассмотрены методы передачи данных в территориально-распределенных предприятиях, рассмотрены способы передачи сетевого трафика; продемонстрировано практическое применение оборудования и программного обеспечения CISCO, выявлены его преимущества и недостатки.
Ключевые слова: сетевой протокол, CISCO, КСПД, VPN, сетевой трафик, передача трафика.
Введение
Сегодня локальные и распределенные вычислительные сети применяются для организации обмена данными повсеместно. Распределенная сеть представляет собой коммуникационную систему, объединяющую компьютеры и мобильные устройства на некоторой территории. В настоящее время сети стали неотъемлемым атрибутом в любых вычислительных системах.
Тема настоящей научно-исследовательской работы – «Методы передачи данных в территориально распределенных предприятиях».
Цель работы – исследование теоретических аспектов построения распределенных сетей передачи данных в территориально распределенных предприятиях, их сравнение и анализ эффективности.
Исходя из цели, в ходе выполнения научно-исследовательской работы необходимо решить следующие задачи:
- дать общую характеристику распределенных сетей передачи данных;
- исследовать необходимую аппаратуру и технологии распределенных сетей передачи данных;
- рассмотреть пример практической реализации распределенной сети передачи данных для промышленного предприятия.
Объект исследования – технологии организации распределенных сетей передачи данных для промышленных предприятий.
Предмет исследования – подходы в области применения различных технологий построения распределенных сетей передачи данных для промышленных предприятий.
1. Общая характеристика распределенных сетей передачи данных для промышленных предприятий
Все чаще для оптимизации работы территориально-распределенных компаний применяются различные информационные технологии. Среди большого количества неоспоримых преимуществ современных информационных систем, особенно важными и значимыми являются:
- возможность обеспечения совместной работы с различными модулями, отличающимися не только назначением и решаемыми задачами, но и набором функций. Ярким примером этого достоинства современных информационных систем является возможность совместной работы ERP и HR-систем;
- множество процедур по информационному взаимодействию сотрудников и обмену данными в значительной степени упрощены благодаря использованию современных информационных систем;
- оптимизация и построение наиболее рациональных схем управления процессом работы с персоналом и сотрудниками организации.
На сегодняшний день абсолютно все организации и предприятия, вне зависимости от их размера и производственной деятельности, нуждаются в использовании современных информационных систем и технологий. С их помощью обеспечивается высокая степень оптимальности и рационализации всех процессов взаимодействия между сотрудниками. В наибольшей степени это касается именно тех предприятий, которые осуществляют свою деятельность в коммерческой сфере.
Территориально-распределенные КСПД обычно объединяют подразделения, офисы и иные структуры компании, которые находятся на отдалении друг от друга.
Распределенная компьютерная сеть является основой и неотъемлемой частью подавляющего большинства современных и высокоэффективных информационных систем. Данные СПД могут иметь различную архитектуру, назначение и функционал. Современные и высокоэффективные информационные системы способны решать довольно широкий спектр самых различных задач. Однако наиболее распространенными и актуальными являются следующие задачи: повышение уровня технологичности и эффективности рабочего процесса, производство и выпуск качественной и конкурентной продукции, автоматизация наиболее трудоемких и монотонных операций технологического процесса.
В процессе развития и эволюции информационных систем было установлено, что они состоят из большого количества составляющих их элементов и подсистем. Все эти подсистемы и элементы обладают определенным приоритетом. Подсистема организации управления в большинстве СПД является наиболее важной и во многом определяющей общий уровень эффективности распределенных СПД. Таким образом, ИС являются необходимым условием высокой эффективности работы любой современной организации.
Организация общей сети передачи данных обеспечивает эффективную автоматизацию деятельности предприятий. В зависимости от степени автоматизации такие системы имеют следующую классификацию:
- Автоматизированные системы начального уровня. Данные системы характеризуются достаточно ограниченным функционалом. С их помощью можно автоматизировать процесс расчета величины оплаты труда.
- Автоматизированные системы среднего уровня. С помощью таких систем обеспечивается комплексная автоматизация процесса управления службами кадров. Базовые системы среднего уровня имеют множество расширений и дополнительных модулей, расширяющих возможности системы.
2. Аппаратура и технологии распределенных сетей передачи данных промышленных предприятий
Распределенная СПД является основой и неотъемлемой частью подавляющего большинства современных и высокоэффективных информационных систем. Данные компьютерные сети могут иметь различную архитектуру, назначение и функционал. Современные и высокоэффективные информационные системы способны решать довольно широкий спектр самых различных задач. Однако наиболее распространенными и актуальными являются следующие задачи: повышение уровня технологичности и эффективности рабочего процесса, производство и выпуск качественной и конкурентной продукции, автоматизация наиболее трудоемких и монотонных операций технологического процесса.
В процессе развития и эволюции СПД было установлено, что они состоят из большого количества составляющих их элементов и подсистем. Все эти подсистемы и элементы обладают определенным приоритетом. Подсистема организации управления в большинстве ИС является наиболее важной и во многом определяющей общий уровень эффективности ИС. Таким образом, ИС являются необходимым условием высокой эффективности работы любой современной организации.
Коллектив разработчиков современных СПД в процессе своей работы должен решать очень большое количество самых разнообразных задач. Сложность проектирования и создания современных и высокоэффективных СПД состоит в том, что для реализации поставленных задач необходимо: создать эффективную подсистему для работы с большим количеством документов и файлов, создать подсистему стандартизации, каталогизации и поиска информационных ресурсов, создать подсистему архивирования и разграничения прав доступа к информационным ресурсам сети.
СПД обеспечивают решение следующих задач: поддержание постоянного взаимодействия между клиентами и сотрудниками организации, взаимодействие с сервисными службами организации, организация работы по обработке поступающих претензий и предложений по совершенствованию рабочего процесса.
Компьютерная сеть является основой и неотъемлемой частью подавляющего большинства современных и высокоэффективных информационных систем.
Современные СПД являются достаточно сложными и требующими больших финансовых затрат на их освоение и обучение работе персонала с ними. Однако эти затраты намного ниже тех, которые будут необходимы в случае необеспечения требуемого уровня безопасности информационных ресурсов системы. В связи с необходимостью вложения больших финансовых ресурсов во внедрение и освоение современных информационных систем, их использование актуально и целесообразно лишь в условиях крупных организаций, располагающих значительным инвестиционным потенциалом.
Аппаратура распределенных сетей передачи данных – это ряд специальных технических устройств, основные из которых, это [7]:
- коммутаторы для организации распределенных сетей - межсетевые коммутаторы для несущих сетей, которые работают на канальном уровне модели OSI, используя протоколы SMDS, Frame Relay, Х.25;
- серверы доступа, которые контролируют соединения удаленного доступа;
- сетевые адаптеры ISDN, которые обеспечивают коммутацию базовых интерфейсов сетей ISDN и других, к примеру, EIA/TIA-232;
- канальные модули/ модули обработки данных CSU/DSU, которые обеспечивают соединения цифрового канала, маршрутизаторов и других устройств.
Соединение по средствам распределенных сетей обеспечивается с помощью служб удаленного доступа. Наиболее применяемые из таких служб:
- DDR;
- Dial backup.
Рассмотрим их более подробно.
DDR - технология маршрутизации с организацией канала по требованию - данная служба предусматривает посылку вызова маршрутизаторов в сеть в случае необходимости отправлять информацию определенного типа.
Dial backup - технология, которая использует резервные телефонные каналы – данная технология обеспечивает при маршрутизации конфигурацию коммутируемых каналов как резервных для применения их в случае обрыва соединений «точка-точка» либо с коммутацией пакетов. Соединение по резервным каналам дает возможность обеспечить связь на время до восстановления основной линии, а после этого ликвидируется.
Задержки передачи в распределенных сетях передачи данных – наиболее актуальная проблема на сегодняшний день. Для разрешения используются специальные оптимизаторы сети – аппаратные и программные средства для устранения недостатков распределенных сетей, к которым можно отнести:
- ограниченную пропускную способность каналов;
- проблему сетевого взаимодействия приложений в сети;
- низкую эффективность транспортных протоколов и другое.
3. Исследование основных методов организации сетей передачи данных
Коллектив разработчиков современных распределенных СПД в процессе своей работы должен решать очень большое количество самых разнообразных задач. Сложность проектирования и создания современных и высокоэффективных СПД состоит в том, что для реализации поставленных задач необходимо: создать эффективную подсистему для работы с большим количеством документов и файлов, создать подсистему стандартизации, каталогизации и поиска информационных ресурсов, создать подсистему архивирования и разграничения прав доступа к информационным ресурсам сети. СПД обеспечивают решение следующих задач: поддержание постоянного взаимодействия между клиентами и сотрудниками организации, взаимодействие с сервисными службами организации, организация работы по обработке поступающих претензий и предложений по совершенствованию рабочего процесса.
Распределенная компьютерная сеть является основой и неотъемлемой частью подавляющего большинства современных и высокоэффективных информационных систем.
СПД являются достаточно сложными и требующими больших финансовых затрат на их освоение и обучение работе персонала с ними. Однако эти затраты намного ниже тех, которые будут необходимы в случае необеспечения требуемого уровня безопасности информационных ресурсов системы. В связи с необходимостью вложения больших финансовых ресурсов во внедрение и освоение современных информационных систем, их использование актуально и целесообразно лишь в условиях крупных организаций, располагающих значительным инвестиционным потенциалом.
Рассмотрим современные и наиболее часто применяемые методы организации территориально-распределенных сетей передачи данных.
Для повышения конкурентоспособности операторы услуг связи должны ориентироваться на спрос и расширять предлагаемый спектр услуг. Особенно четко данная тенденция наблюдается на рынке предоставления услуг IP в связи с появлением многопротокольной коммутации по меткам (MPLS) и ВЧС (Виртуальной Частной Сети) на ее основе.
Кроме использования в совокупности с дополнительными услугами ВЧС могут использоваться корпоративными клиентами и операторами самостоятельно для организации сетей Intranet или Extranet (Intranet с ограниченным взаимодействием с другими сетями).
Типичные требования со стороны пользователя полностью удовлетворяются сетью на основе IP/MPLS [1]:
- Возможность технической интеграции оборудования пользователя и оператора для обеспечения сервисов на всем протяжении сети клиента.
- Безопасность сети клиента от атак на сеть извне.
- Соблюдение сервисных соглашений (доступность, задержка, потеря пакетов, среднее время обслуживания сети).
- Ценовая эффективность сервиса.
- Легкость настройки и масштабирования.
Обеспечение различного качества обслуживания для различных типов трафика.
Заключение
Сети передачи данных в настоящее время находятся на этапе бурного и стремительного развития. Данный факт подтверждается тем, что в течение относительно короткого промежутка времени жизненный цикл СПД прошел этапы от теоретического становления их организации до практической реализации в самых разнообразных конфигурациях в зависимости от поставленных целей и решаемых задач [3].
По завершению выполнения научно-исследовательской работы получены следующие результаты:
- дана общая характеристика распределенных сетей передачи данных;
- исследованы необходимая аппаратура и технологии распределенных сетей передачи данных;
- рассмотрен пример практической реализации распределенной сети передачи данных для распределенного предприятия.
Cледует отметить, что цель научно-исследовательской работы в полной мере достигнута.
Список литературы
- Базовые и прикладные информационные технологии: Учебник / Гвоздева В. А. - М.: ИД ФОРУМ, НИЦ ИНФРА-М, 2019. - 384 с.: 60x90 1/16. - (Высшее образование) (Переплёт 7БЦ) ISBN 978-5-8199-0572-2.
- Интернет-технологии: Учебное пособие / С.Р. Гуриков. - М.: Форум: НИЦ ИНФРА-М, 2018. - 184 с.: 70x100 1/16. - (Высшее образование: Бакалавриат). (обложка) ISBN 978-5-00091-001-6, 500 экз.
- Информационная система предприятия: Учебное пособие/Вдовенко Л. А. - 2 изд., перераб. и доп. - М.: Вузовский учебник, НИЦ ИНФРА-М, 2020. - 304 с.: 60x90 1/16 (Переплёт 7БЦ) ISBN 978-5-9558-0329-6, 500 экз.
- Информационные технологии в профессиональной деятельности: Учебное пособие / Е.Л. Федотова. - М.: ИД ФОРУМ: НИЦ ИНФРА-М, 2019. - 368 с.: ил.; 60x90 1/16. - (Профессиональное образование). (переплет) ISBN 978-5-8199-0349-0, 300 экз.
- Администрирование сети на примерах. Поляк-Брагинский А. В. – СПб.: БХВ-Петербург, 2018. – 320 с.: ил.
- Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы . 3-е изд./ В. Г. Олифер, Н. А. Олифер. – СПб.: Питер, 2020. – 958 с.: ил.
- Компьютерные сети. Хитрости. Айвенс К. – СПб.: Питер, 2018. – 298 с.ил.
- Основы локальных сетей: курс лекций: учеб. пособие : для студентов вузов, обучающихся по специальностям в обл. информ. технологий. / Ю.В.Новиков, С.В.Кондратенко - М.: Интернет – Ун-т Информ. Технологий, 2018. - 360 с. - (Серия «Основы информационных технологий» / Интернет Ун-т информ. технологий).
- Основы сетей передачи данных: курс лекций : учебное пособие / Издание второе / В.Г. Олифер, Н.А. Олифер/ - М.:ИНТУИТ.РУ «Интернет-университет Информационных Технологий», 2019. - 176 с.