Телекоммуникационные технологии в автоматизированных информационных системах

СОДЕРЖАНИЕ 
 

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

ВВЕДЕНИЕ 
 

      В истории развития цивилизации произошло несколько информационных революций – преобразований общественных отношений из-за кардинальных изменений в сфере обработки информации. Следствием подобных преобразований являлось приобретение человеческим обществом нового качества.

     Первая  революция связана с изобретением письменности, что привело к гигантскому качественному и количественному скачку. Появилась возможность передачи знаний от поколения к поколениям.

     Вторая (середина XVI в.) вызвана изобретением книгопечатания, которое радикально изменило индустриальное общество, культуру, организацию деятельности.

     Третья (конец XIX в.) обусловлена изобретением электричества, благодаря которому появились телеграф, телефон, радио, позволяющие оперативно передавать и накапливать информацию в любом объеме.

     Четвертая (70-е гг. XX в.) связана с изобретением микропроцессорной технологии и появлением персонального компьютера. На микропроцессорах и интегральных схемах создаются компьютеры, компьютерные сети, системы передачи данных (информационные коммуникации). Этот период характеризуют три фундаментальные инновации:

•       переход от механических и электрических  средств преобразования информации к электронным;

•       миниатюризация всех узлов, устройств, приборов, машин;

•      создание программно-управляемых устройств и процессов.

     Последняя информационная революция выдвигает  на первый план новую отрасль – информационную индустрию, связанную с производством технических средств, методов, технологий для производства новых знаний. Важнейшими составляющими информационной индустрии становятся все виды информационных технологий, особенно телекоммуникации. Современная информационная технология опирается на достижения в области компьютерной техники и средств связи.

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

     Телекоммуникации – дистанционная передача данных на базе компьютерных сетей и современных технических средств связи.

     Усложнение  индустриального производства, социальной, экономической и политической жизни, изменение динамики процессов во всех сферах деятельности человека привели, с одной стороны, к росту потребностей в знаниях, а с другой – к созданию новых средств и способов удовлетворения этих потребностей.

     Бурное  развитие компьютерной техники и  информационных технологий послужило  толчком к развитию общества, построенного на использовании различной информации и получившего название информационного общества. [6, с.14] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

         1 ОБЩАЯ СТРУКТУРА ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОННОЙ СЕТИ 
 

     Несмотря  на то, что различия между компьютерными, телефонными, телевизионными и первичными сетями, безусловно, существенны, все эти сети на достаточно высоком уровне абстракции имеют подобные структуры. Телекоммуникационная сеть в общем случае состоит из следующих компонентов:

~ сети  доступа (access network);

~ магистральной  сети, или магистрали (core network, или backbone);

~ информационных  центров, или центров управления  сервисами (data centers, или services control point).

      Как сеть доступа, так и магистральная  сеть строятся на основе коммутаторов. Каждый коммутатор оснащен некоторым количеством портов, которые соединяются с портами других коммутаторов каналами связи. Сеть доступа составляет нижний уровень иерархии телекоммуникационной сети. К этой сети подключаются конечные (терминальные) узлы – оборудование, установленное у пользователей (абонентов, клиентов) сети. В случае компьютерной сети конечными узлами являются компьютеры, телефонной – телефонные аппараты, а телевизионной или радиосети – соответствующие теле- и радиоприемники.

      Основное  назначение сети доступа – концентрация информационных потоков, поступающих по многочисленным каналам связи от оборудования пользователей, в сравнительно небольшом количестве узлов магистральной сети. Сеть доступа, как и телекоммуникационная сеть в целом, может состоять из нескольких уровней. Коммутаторы, установленные в узлах нижнего уровня, мультиплексируют информацию, поступающую по многочисленным абонентским каналам, называемыми часто абонентскими окончаниями (local loop), и передают ее коммутаторам верхнего уровня, чтобы те, в свою очередь, передали ее коммутаторам магистрали.

      Количество  уровней сети доступа зависит  от ее размера, небольшая сеть доступа  может состоять из одного уровня, а  крупная – из двух-трех. Следующие уровни осуществляют дальнейшую концентрацию трафика, собирая его и мультиплексируя в более скоростные каналы.

     Магистральная сеть объединяет отдельные сети доступа, выполняя функции транзита трафика между ними по высокоскоростным каналам. Коммутаторы магистрали могут оперировать не только с информационными соединениями между отдельными пользователями, но и с агрегированными информационными потоками, переносящими данные большого количества пользовательских соединений. В результате информация с помощью магистрали попадает в сеть доступа получателей, демультиплексируется там и коммутируется таким образом, что на входной порт оборудования пользователя поступает только та информация, которая ему адресована.

     В том случае, когда абонент-получатель подключен к тому же коммутатору доступа, что и абонент-отправитель (непосредственно или через подчиненные по иерархии связей коммутаторы), последний самостоятельно выполняет необходимую операцию коммутации.

     Информационные  центры, или центры управления сервисами, - это собственные информационные ресурсы сети, на основе которых осуществляется обслуживание пользователей. В таких центрах может храниться информация двух типов:

− пользовательская информация, то есть та, которая непосредственно интересует конечных пользователей сети;

− вспомогательная служебная информация, помогающая предоставлять некоторые услуги пользователям.

     Примером  информационных ресурсов первого типа могут служить web-порталы, на которых расположена разнообразная справочная и новостная информация, информация электронных магазинов и т. п. В телефонных сетях такими центрами являются службы экстренного вызова (например, милиции, скорой помощи) и справочные службы различных организаций и предприятий – вокзалов, аэропортов, магазинов и т. п. В телевизионных сетях такими центрами являются телестудии, поставляющие «живую» картинку или же воспроизводящие ранее записанные сюжеты или фильмы.

     Ресурсами второго типа являются, например, различные  системы аутентификации и авторизации пользователей, с помощью которых организация, владеющая сетью, проверяет права пользователей на получение тех или иных услуг; системы биллинга, которые в коммерческих сетях подсчитывают плату за полученные услуги; базы данных учетной информации пользователей, хранящие имена и пароли, а также перечни услуг, на которые подписан каждый пользователь. В телефонных сетях существуют централизованные центры управления сервисами (Services Control Point, SCP), в которых установлены компьютеры, хранящие программы нестандартной обработки телефонных вызовов пользователей, например вызовов к бесплатным справочным службам коммерческих предприятий (так называемые службы 800) или вызовов при проведении телеголосования. Еще одним из распространенных видов вспомогательного информационного центра является централизованная система управления сетью, которая представляет собой программное обеспечение, работающее на одном или нескольких компьютерах.

     Естественно, у сетей каждого конкретного  типа имеется много особенностей, тем не менее, их структура в целом соответствует описанной выше. В то же время, в зависимости от назначения и размера сети, в ней могут отсутствовать или же иметь несущественное значение некоторые составляющие обобщенной структуры. Например, в небольшой локальной компьютерной сети нет ярко выраженных сетей доступа и магистрали – они сливаются в общую и достаточно простую структуру. В корпоративной сети, как правило, отсутствует система биллинга, так как услуги сотрудником предприятия оказываются не на коммерческой основе. В некоторых телефонных сетях могут отсутствовать информационные центры, а в телевизионных – сеть доступа приобретает вид распределительной сети, так как информация в ней распространяется только в одном направлении – из сети к абонентам. [3, с.102] 

         2 ОПЕРАТОРЫ СВЯЗИ И КЛИЕНТЫ 
 

     Существуют  сети, которые создаются специально для оказания общедоступных, или публичных (public), телекоммуникационных услуг. Примерами таких сетей являются городские, региональные, национальные и международные телефонные сети. Их услугами пользуются многочисленные клиенты – владельцы домашних и мобильных телефонов, а также предприятия (корпоративные пользователи). Еще одной традиционной телекоммуникационной услугой является предоставление в аренду каналов связи. У первичных сетей PDH/SDH, создаваемых телекоммуникационным предприятием для объединения своих АТС, обычно остается неиспользованная для внутренних нужд канальная емкость, которую логично сдавать в аренду. Типичными потребителями этой услуги являются крупные предприятия, которые создают с помощью арендованных каналов собственные сети – телефонные или компьютерные.

     По  мере роста популярности компьютерной обработки данных к набору телекоммуникационных услуг добавляется услуга объединения локальных сетей предприятий с помощью общедоступной территориальной сети передачи данных, например, сети технологии Х.25, frame relay, ATM или IP. Интернет-революция 90-х годов породила такую распространенную общедоступную услугу, как доступ к Интернету для обмена сообщениями электронной почты и использования ресурсов многочисленных web-сайтов. Вскоре Интернет стал использоваться предприятиями не только для доступа к «чужим» информационным ресурсам, но и для объединения своих собственных, то есть как типичная сеть передачи данных, оказывающая транспортные услуги. На стыке телефонных и компьютерных сетей начали появляться новые типы общедоступных услуг, опирающиеся на возможности комплексного использования различных технологий.

     Специализированное  предприятие, которое создает телекоммуникационную сеть для оказания общедоступных услуг, владеет этой сетью и поддерживает ее работу, традиционно называется оператором связи (telecommunication earner). Операторы связи осуществляют свою деятельность на коммерческой основе, заключая договоры с потребителями услуг. Операторы связи отличаются друг от друга:

− набором предоставляемых услуг;

− территорией, в пределах которой предоставляются услуги;

− типом клиентов, на которых ориентируются их услуги;

− имеющейся во владении оператора инфраструктурой – линиями связи, коммутационным оборудованием, информационными серверами и т. п.

     Особенностью  современных операторов связи является то, что они, как правило, оказывают услуги нескольких типов, например услуги телефонии и доступа в Интернет. Поэтому при классификации полезно рассматривать всех операторов связи, а не только тех, которые оказывают услуги компьютерных сетей. [5, с.105] 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

      3 КОНВЕРГЕНЦИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ И ТЕЛЕКОММУНИКАЦИОН-

      НЫХ СЕТЕЙ                 
 

      КОНВЕРГЕНЦИЯ (от лат. Convergens – сходящийся) – сближение различных экономических систем, стирание различий между ними, обусловленное общностью социально-экономических проблем и наличием единых объективных закономерностей развития.